• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권11호
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• pp.63-75
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• 2010

중금속으로 오염된 부지는 다양한 공법으로 복원이 가능하나 오염부지가 비교적 넓은 경우 중금속을 부지로부터 제거하는 적극적 공법은 기술적 어려움과 비용의 문제로 쉽게 사용할 수 없다. 그러므로 토양에서 중금속의 용출을 차단 및 지연하는 안정화 공법이 보다 현실적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 국내의 비교적 큰 규모의 중금속 오염토양인 제련소 오염토양을 대상으로 magnetite, hematite, zeolite-A, zeolite-X, zeolite-Y, zinc oxide, calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide, manganese dioxide, fish bone, sodium phosphate 등의 다양한 안정화제의 적용성실험을 수행하였다. 비소, 납, 구리, 니켈, 아연 등의 다중 중금속으로 오염된 토양의 경우 1종의 안정화제로 안정화가 어려우며 기존 연구에서 보고된 특정 중금속의 안정화에 우수한 성능을 갖는 안정화제의 경우에도 다른 중금속의 안정화에 기여하지 못하거나 용출을 촉진하는 경향을 보였다. 시간이 경과함에 따라 안정화 효율이 증가하였다. 니켈과 납의 경우 calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide 등의 안정화제가 효과가 있으며 특히 연속추출에서 물에 의한 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 구리의 경우 manganese oxide, zeolite 등이 효과가 크며 연속추출에서 exchangeable 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 비소의 경우 magnetite에 의한 안정화 효과를 보이며 대부분의 metal oxide와 phosphate 에 의해 용출이 촉진되는 부작용을 보였다. 그러므로 다양한 중금속으로 오염된 토양의 경우 2종 이상의 안정화제를 사용하여야 하며 역효과를 일으키는 안정화제의 사용을 배제하고 중금속의 농도에 따라 사용량 및 안정화 기간을 달리하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.172-174
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• 2004

본 논문은 광산산성배수(AMD)에서 철 및 알루미늄 제거 효과가 입증되고 ARD(Acid Rock Drainage)에서의 비소제거 효과가 확인된 인회석을 침전제로 사용하여 철, 알루미늄 및 비소가 아닌 다른 중긍속의 제거효율을 알아보기 위해 도금폐수를 이용하여 실내실험을 실시하였다. 실험결과, 도금폐수의 수질분석결과에 의하면 '수질환경보존법 오염물질 배출허용기준' <가>지역 방출수 기준을 초과하는 것은 pH, Zn, Fe, Cu, Cr 및 P였다. 실험 결과 인회석 40번체 통과분-100번체 잔류분을 사용하는 것이 가장 적절할 것으로 생각되며 유속은 1kg의 인회석에 11의 도금폐수를 3시간 동안 반응시키면 경제적, 시간적 측면에서 가장 적절한 것으로 사료된다. 이 경우 pH는 1.98에서 5.30으로 증가하고 Cr, Fe, Cu 및 Zn은 각각 77.10%, 99.58%, 99.39% 및 40.77% 제거되는 것으로 나타났다. 용해율은 0.3619 g/min/kg으로 계산되었다. 그러나 3시간의 반응시간으로는 크롬 및 아연을 기준치 이하로 제거하지 못하므로 인회석 반응조를 다단계로 하는 실험을 수행해 그 결과를 평가해야 할 것이다.

• 한국식품영양학회지
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• 제14권2호
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• pp.132-137
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• 2001

폐금속 광산 주변 경작지의 농산물에 대해 오염 실태를 파악하고 폐광산에 의한 오염방지 및 사후관리 대책 수립에 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 전남지역에 분포한 광산지역 (4개 지역)을 대상으로 주변 경작지에서 7종의 농산물(상치. 양파, 감자, 무, 고추, 호박, 콩) 28건에 대해 미량금속 함유량을 조사하였으며 광산 지역별로 비교 검토하였다. 수은의 경우, 대부분의 검체에서 불검출이었으며, 일부 농산물에서 0.01 ppm이하의 양이 검출되었다. 비소는 28건의 시료중 7건에서 0.011∼0.038 ppm이 검출되었으며, 나머지 시료는 거의 불검출이었다. 납은 미량이지만 모든 검체에서 다양하게 검출되었고, 함유량은 N.D.∼0.176 ppm이었으며, 카드뮴은 거의 모든 시료에서 검출되었으며(N.D.∼0.101 ppm), 수은, 비소. 납, 카드뮴 등의 함유량은 오염된 수준이 아닌 자연 함유량 수준으로 판단된다. 구리의 경우 두류인 콩에서 4.356∼10.624ppm으로 타시료에 비해 높은 함유량을 나타냈으며, 광산 지역간에는 큰 차이를 보이지 않았다. 망간은 상치 (4.332∼24.385 ppm)가 가장 높은 함유량을 보였으며, 아연의 경우 콩과 상치, 고추에서 높은 함유량을 나타냈다.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권1호
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• pp.48-54
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• 2011

본 연구는 자생 벌개미취를 이용하여 다양한 토양에 오염된 중금속의 정화 가능성을 분석하기 위하여 시행되었다. 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에 벌개미취를 식재하여 8주간 재배한 후 생육 및 중금속 흡수능을 분석하였다. 벌개미취는 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에서 8주 동안 재배한 결과 벌개미취는 중금속 오염 토양에서도 생육이 우수한 것으로 나타나 중금속 내성이 있는 것으로 생각되었다. 또한 중금속에 오염된 다양한 토양에서 벌개미취가 흡수한 비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연의 함량을 분석한 결과, 벌개미취는 5종의 중금속을 모두 흡수하는 것으로 나타났으나, 토양 내 중금속의 함량 및 토성에 따라 흡수능이 각기 다르게 나타났다. 비소, 카드뮴 및 구리의 경우에는 토양 내 중금속 함량에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 토양 내 중금속의 함량이 높을수록 흡수능이 증가되었다. 납은 토양 내 중금속의 함량 보다는 토성에 의하여 흡수능이 달라지는 경향을 보였으며, 사질토인 수림지에서 흡수능이 가장 증가되었다. 아연의 흡수능은 토양 내 아연의 함량과 토성이 모두 영향을 미쳤는데, 고농도의 중금속으로 오염된 논과 밭에서 재배하였을 때 아연의 흡수능이 증가하는 것으로 나타났다. 연구의 결과, 벌개미취는 중금속에 대한 내성이 있으며, 다양한 중금속에 대한 흡수능이 우수하므로 중금속으로 오염된 여러 종류의 토양에 적용 가능한 경관식물 소재로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권3호
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• pp.364-368
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• 2000

국내에서 생산된 곡류 9종 416건, 두류 5종 296건 및 서류 2종 156건에 대해 수은 함량은 Mercury Analyzer로, 납, 카드뮴, 비소, 구리, 망간, 아연 등은 습식분해 후 ICP로 분석하였다. 본 연구 결과, 곡류중 중금속 함량[최소~최대(평균),mg/kg]은 다음과 같았다. 수은 0.0001~0.051(0.007), 납 0.01~0.39(0.13), 카드뮴 0.001~0.098(0.023), 비소 0.01~0.38(0.09), 구리 0.06~11.85(1.73), 망간 0.91~39.15(7.47), 아연 1.35~24.15(9.32) mg/kg으로 나타났다. 또한 두류중 중금속 함량(mg/kg)은 수은 0.0002~0.031(0.005), 납 0.01~0.38(0.12), 카드뮴 0.005~0.098(0.030), 비소 0.01~0.37(0.10), 구리 0.03~6.56(2.44), 망간 0.85~22.97(8.16), 아연 2.40~40.18(11.25) mg/kg이었다 서류중 중금속 함량(mg/kg)은 수은 0.002~0.036(0.017), 비소0.01~0.20(0.08), 구리 0.02~2.91(0.84), 망간 0.26~9.48(2.54), 아연 0.35~6.11(2.23)mg/kg이었다. 본 연구에서 얻어진 분석치들은 국내외 다른 연구자들의 분석치와 비슷한 것으로 나타났으며, 이는 우리나라에서 생산된 곡류, 두류, 서류중의 중금속 함유량은 오염된 것이 아닌 자연함유량 수준인 것으로 파악되어 우리나라 사람이 이들 농산물에서 섭취하는 중금속량으로 인한 위해성은 없는 것으로 판단된다. 또한 우리나라 국민이 곡류, 두류, 서류 등을 통해 섭치하는 납, 수은, 카드뮴 등의 중금속 주간섭취량은 FAO/WHO에서 중금속 안전성 평가를 이해 정한 잠정주간섭취혀용량인 PTW1의 0.2~19%를 차지하고 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1B호
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• pp.91-96
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• 2009

LDH(Layered double hydroxide) 물질을 제조하고 이를 이용하여 비소를 흡착시키는 실험을 수행하였다. TEM을 이용하여 제조한 LDH 물질의 형상을 살펴본 결과 열처리를 거친 시료는 나노크기의 결정화된 구조를 가지고 있고 열처리를 거치지 않은 시료는 아직 결정화가 완전히 이루어지지 않았으며 크기도 마이크로 범위에서 나타났다. X선 회절분석 결과를 보면 이 같은 결과가 뚜렷이 나타났으며, 열처리를 거친 경우는 뚜렷한 결정화를 보이고 있었다. $N_2$ 흡착 및 탈착 결과를 통해 LDH가 mesoporous한 공극 형태를 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 비표면적은 열처리를 거친 시료가 열처리를 거치지 않은 시료보다 2배 이상 크게 나타났다. 흡착 등온 실험 결과에서도 두 시료는 비슷한 흡착량을 보이며 기존 철산화 물에 못지않은 흡착능을 나타내고 있다. 금번에 합성한 Mg Fe-LDH 물질을 이용하여 토양 및 지하수의 비소 제거 공정에 적용할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권4호
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• pp.349-355
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• 2022

안정화제(과인산석회, 황 및 제강슬래그) 처리가 논토양 내 비소의 생물유효도에 미치는 영향을 비교, 검증하기 위한 포트실험을 수행하였으며 비소 오염에 취약한 농경지에 활용할 수 있는 안정화제를 선발하고자 하였다. 안정화제 처리는 0.71 Mg ha^-1 (과인산석회), 0.1 Mg ha^-1 (황) 및 7.0 Mg ha^-1(제강슬래그)를 기준량으로 각각 기준량과 2배량으로 처리하였다. 벼 이앙 67일 후(유수형성기)의 과석 2배량과 황 2배량 처리구의 토양용액 중 비소의 평균 농도는 각각 96.9 및 207.2 ㎍ L^-1로 대조구(314.5 ㎍ L^-1) 및 제강슬래그 처리구(268.6-342.4 ㎍ L^-1)의 36.1-60.5% 수준으로 유의하게 낮았다. 현미의 비소 평균 농도는 대조구의 0.16 mg kg^-1에 비해 과석 2배량 처리에서 0.09 mg kg^-1으로 가장 낮았으나 유의차는 나타나지 않았으며, 본 실험 조건에서 벼 뿌리의 iron plaque 내 비소 격리는 비소의 생물유효도를 결정하는 주요 인자가 아닌 것으로 판단되었다. 안정화제 처리에 따른 벼 생육의 통계적 유의차는 관찰되지 않았으나 과석 처리구 벼의 평균 정조중은 50.0-50.4 g/pot로 대조구의 40.4 g/pot, 황 및 제강슬래그 처리구의 26.9-48.1 g/pot에 비해 높은 경향이었다. 이는 과석 처리구의 유수형성기 토양용액 중 비소의 농도가 황 및 제강슬래그 처리구의 46.8-66.4% 수준으로 유의하게 낮았음을 고려할 때 과석의 비료 효과뿐만 아니라 비소의 생물유효도 감소에 따라 벼에 대한 비소의 독성이 감소한 결과로 판단되었다. 토양용액 중 비소의 농도, 벼 생육 등을 종합적으로 고려할 때 과석 과량 처리(1.4 Mg ha^-1)에서 상대적으로 양호한 비소의 생물유효도 감소 결과를 보였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권4호
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• pp.290-298
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• 2021

본 연구는 장기간 중금속 오염에 노출된 폐 석탄매립지의 토양 및 자생식물을 조사하고 온실 재배 실험을 통해 자생식물의 중금속 축적 능력을 평가하여 식물정화 기술 적용 가능성을 위해 수행되었다. 강원도 정선 화절령에 위치한 폐 탄광 주변에서 자생하는 식물상을 조사하였다. 그리고 본 연구 지역에 생육하는 동일속의 자생식물 2 종 (Carex breviculmis. R. Br., Salix koriyanagi Kimura ex Goerz., )과 일반적으로 분포하는 식물 3 종 (Artemisia japonica Thunb., Hemerocallis hakuunensis Nakai 및 Saussurea pulchella (Fisch.) Fisch.)을 온실에서 인공적으로 오염된 토양에서 12 주 동안 재배하였다. 비소와 납으로 오염된 토양은 각각 25, 62.5, 125, 250 mg kg^-1의 비소 농도 구배와 200, 500, 1000, 2000 mg kg^-1의 납 농도 구배로 생성하였다. 실험 결과 비소 고농도 처리 (125 및 250 mg kg^-1)로 5 개 식물이 모두 죽었고, 일부 식물은 2,000 mg kg^-1 납농도 처리토에서 죽었다. 식물 이동계수는 비소 처리에서 H. hakuunensis에서 가장 높았고 납 처리에서는 A. japonica에서 각각 가장 높았다. 생물 축적계수는 비소 처리에서 모든 식물종에서 1 이상이었고 H. hakuunensis에서 가장 높았다. 그리고 모든 식물종은 납 처리에서 1 미만이었다. 특히 2000 mg kg^-1 농도 납 처리에서 A. japonica는 1000 mg kg^-1 이상의 납을 축적하여 납 과다 축적 물질이 될 것으로 예상되었다. 결론적으로 A. japonica와 H. hakuunensis는 비소 중금속 축적이 뛰어났고 S. koriyanagi는 납 축적능이 우수하였다. 따라서 위의 3 가지 자생식물은 식물정화 기술에 적용성이 높은 것으로 판단되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권1호
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• pp.45-49
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• 2013

본 연구에서는 유화제를 사용하지 않고 초단파 산분해법을 이용해 우리나라에서생산된 참기름의 중금속을 측정하고자 하였다. ICP-MS를 통해 12개의 참기름 시료에 오염된 카드뮴, 납, 비소의 3종 중금속을 분석하였다. 분석법의 검증 결과 카드뮴, 납, 비소 모두 직선성($r^2$)이 0.99 이상이며 RSD는 4% 이하였다. 또한, 분석법의 정확성 및 효율성 측정을 위해 중금속 $10{\mu}g/g$과 $100{\mu}g/g$을 첨가한 시료를 분석한 결과, 회수율이 카드뮴 98.5-101.6%, 납 100.3-101.3%, 비소 102.1-111.2%로 우수하게 나타났다. 본 분석법을 이용하여 분석한 참기름 시료의 중금속 함량은 카드뮴 불검출${\sim}0.109{\mu}g/g$, 납 $0.014{\sim}0.200{\mu}g/g$, 비소 $0.014{\sim}0.125{\mu}g/g$이었다. 따라서, 중금속 오염지역에서 생산된 참깨 및 이를 이용한 가공품의 경우 섭취에 주의할 필요가 있다.

• 지질공학
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• 제18권3호
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• pp.257-262
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• 2008

인근 토양의 Cu, Pb, Hg 및 As의 주요오염원인 폐광산을 대상으로 폐광산으로부터의 이격거리에 따른 중금속 오염원의 확산특성을 조사하였다. 광산A는 Cu와 Pb의 오염원으로, 광산B는 Hg의 오염원으로, 광산C는 Pb의 오염원으로, 광산D는 Cu, Pb 및 As의 오염원으로 인근토양에 영향을 미치는 것으로 조사되었다. As를 제외한 다른 중금속류는 폐광산으로부터의 이격거리가 100m 이내인 지점에서 고농도로 검출되지만 그 이상의 이격거리에 소재하는 토양에서의 검출은 극히 낮은 농도로 분석되었으므로 이들 중금속류에 의한 토양오염은 우려할 수준이 아님을 알 수 있다. 고농도로 검출되는 비소의 경우에는 이격거리에 따라 일정한 감소경향을 나타내지 않으므로 비소에 의한 오염수준을 예측하기 어렵다. 4개의 광산을 대상으로 한 이격거리에 따른 Cu와 Pb의 오염확산 예측을 위한 방정식을 구한 결과, 상관계수는 각각 0.71과 0.68로 양호한 관계를 나타내었다. 특히 Cu와 Pb의 상관성을 상관계수로 살펴보면 0.84로 매우 유효하므로 이들의 토양내 화학적 거동이 유사함을 알 수 있어 이들을 처리하는 기술을 응용하는데 있어서도 본 연구결과가 유용하게 사용될 것으로 기대된다.