• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.602-607
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• 2009

논에서 수질변화특성에 관한 메카니즘은 매우 복잡하다. 영양물질의 농도특성을 정확히 파악하기 위해서는 영농활동에 따른 체계적인 모니터링을 통한 다양한 측정 자료가 필요하다. 그러나 현재 논에서 토양의 산화환원에 관한 연구 자료는 많지 않기 때문에 그의 특성을 파악하기에는 어려운 실정에 있다. 본 연구의 목적은 충북대학교 부속농장 필지논에서 2008년 영농기간을 중심으로 논에서의 영양물질인 총인(TP), 인산성 인($PO_4-P$) 및 산화환원전위(Eh)의 변화특성을 파악함으로써, 논으로부터의 영양물질 유출제어에 관한 기초 자료를 제공하는데 있다. 이 연구는 2008년 6월부터 10월까지 필지논에서 논 표면수의 TP 와 $PO_4-P$의 농도변화와 토양의 산화환원전위(Eh)와의 관계 특성을 파악하였다. 관개기의 논에서 인은 분얼비 시기에 인성분이 시비되지 않았는데도 불구하고 분얼비 직후와 분얼비 1주일 후에 TP농도가 높게 나타났는데 이는 담수의 영향으로 논이 환원상태로 되어, 논바닥에 침전된 철이온에 흡착되어 있던 인이 철이온의 환원으로 함께 용출하기 때문이라고 생각된다. 산화환원전위(Eh)는 높아지면 산화경향을, 낮아지면 환원경향을 나타낸다. 본 연구기간 동안의 산화환원전위(Eh) 값은 비 관개기에 $201^{\sim}405$ mV로 높게 나타났고, 관개기에는 $93^{\sim}195$ mV로 낮게 나타났다. 필지논 표면수의 인농도는 분얼비 직후 1주일후까지 TP 와 $PO_4-P$ 농도는 같이 상승하다가 TP농도는 약 2주일까지 더 상승하여 2008년 최대값을 나타냈고 $PO_4-P$농도는 하강하였는데 이는 논 토양이 환원상태로 되면서 바닥에 있던 입자성 인이 논 표면으로 떠올랐기 때문으로 사료된다. 그 후에 담수가 끝나는 시점까지 농도는 낮아졌다. 강우량이 적은 관개초기에 인의 농도는 비교적 높게 나타났지만 강우량이 많은 여름에는 작물의 생장에 필요한 영양물질 섭취 등으로 인농도가 낮게 나타나 논은 인의 유출을 억제하고 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 인의 유출특성 및 산화환원전위(Eh)의 변화에 따른 논에서의 유출부하 특성이 규명된다면, 환경부하가 적은 효과적인 물관리가 가능해 질 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권2호
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• pp.167-172
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• 1998

의료용 아미노산인 오르니틴을 생산하는, 용존산소농도와 pH가 일정하게 유지되는 회분식 배양에서 산화환원전위의 시간에 따른 변화를 주요 발효 상태변수들(균체, 포도당, 오르니틴 농도)과 함께 관찰하였다. 산화환원전위는 배양상태를 반영하는 네 개의 다른 구간을 나타내었으며 특히 균체농도의 변화와 밀접한 관계가 있으며 오르니틴 농도에 의해서도 영향을 받음을 알 수 있었다. 산화환원전위와 발효상태변수들과의 상관관계를 구하기 위해 먼저 오르니틴 및 포도당이 산화환원전위에 미치는 영향을 별도의 실험을 통해 알아보았다. 이들 실험 결과들을 바탕으로 하여 산화환원전위의 발효상태변수에 대한 상관관계를 제시하였다. 이 상관관계는 산화 환원전위, 포도당 농도, 균체농도의 on-line data로부터 오르니틴 농도를 on-line 추정하는데 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1661-1666
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• 2010

본 연구의 목적은 충북대학교 부속농장에서 2009년 영농기간을 중심으로 담수된 논에서의 산화환원전위(Eh)의 변화와 시비에 따라 영양물질인 인(P)의 농도변화 특성을 파악함으로써, 논으로 부터의 인의 유출제어에 관한 기초 자료를 제공하는데 있다. 이 연구는 2009년 5월부터 11월까지 논에서 담수의 총인(T-P)과 인산염 인($PO_4$-P)의 농도변화와 토양의 산화환원전위(Eh)와의 관계 특성을 파악하였다. 관개기의 논에서 인은 분얼비 시기에 인성분이 시비되지 않았는데도 불구하고 T-P농도가 0.68 mg/L로 높게 나타났다. 이는 담수의 영향으로 논이 환원상태로 되어, 논바닥에 침전된 철이온에 흡착되어 있던 인이 철이온의 환원으로 함께 용출하기 때문이라고 생각된다. 높은 Eh는 산화경향을, 낮은 Eh는 환원경향을 나타낸다. 본 연구기간 동안의 Eh 값은 연속적으로 담수되었던 7월 중순까지는 74~112 mV 가량 나타냈고, 그 이후에는 담수상태가 아닌 경우가 많아 179~636 mV로 높게 나타났다. 논 담수의 T-P와 $PO_4$-P 농도는 분얼비 직후 1주일후까지 같이 상승하다가 T-P농도는 약 2주일까지 더 상승한 반면 $PO_4$-P 농도는 하강하였는데 이는 논 토양이 환원상태로 되면서 바닥에 있던 입자성 인이 논 표면으로 떠올랐기 때문으로 사료된다. 그 후에는 담수가 끝나는 시점까지인 농도는 낮아졌다. 관개초기에 인의 농도는 비교적 높게 나타났지만, 7월 이후로는 작물의 생장에 필요한 영양물질 섭취 등으로 인 농도가 낮게 나타났는데 이는 7월 이후의 논은 인의 유출을 억제하고 있는 것으로 추정된다. 또한 논 담수위의 증감에 따른 $PO_4$-P 농도와 Eh 값을 회귀분석 한 결과 각각 정의 상관관계와 부의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 논 담수 및 시비에 따른 인의 유출부하 특성과 산화환원전위(Eh)의 변화 특성이 규명된다면, 향후 환경부하가 작은 물관리가 가능해 질 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제47권1호
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• pp.61-69
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• 2014

중금속류나 방사성 물질로 오염된 지하수를 원위치에서 처리(정화 혹은 고정화)하고자 할 때, 반드시 고려해야 할 지화학적 요소 중의 하나는 지하수의 산화/환원전위 값이다. 우리는 생지화학적 작용에 의한 현장 지하수의 산화/환원전위 변화 특성을 알아보기 위해 실험실 조건에서 한국원자력연구원의 심부지하수를 대상으로 전자공여체(젖산), 전자수용체(황산염) 및 토착미생물을 주입하여 시간별로 산화/환원전위 변화를 관찰하였다. 질소가스-충전 글로브박스에 있는 순수 지하수는 시간이 경과함에 따라 미약한 Eh 상승(약산화)이 있었다. 하지만, 젖산, 황산염 혹은 미생물이 주입된 지하수 대부분의 Eh는 감소(환원)하는 특성을 보여주었다. 특히, 국내 토착 황산염환원미생물인 '바쿨라텀'이 주입되었을 때, 지하수의 Eh가 -500 mV 근처까지 감소하여 강환원성 지하수로 바뀌었다. 이처럼 일반 금속환원박테리아에 비해 황산염환원박테리아의 지하수 환원화 능력이 매우 우수함에도 불구하고, 용존 황산철을 필요로 하였고 최종적으로 황화광물(예; 맥키나와이트)이 생성되면서 추후 반응에 관한 예측을 어렵게 하였다. 결과적으로, 미생물 외에도 미량의 영양물질 주입 여하에 따라 지하수의 산화/환원전위가 크게 달라졌으며, 이는 산화/환원전위의 영향을 받는 용존 오염 물질의 산화수, 용해도 및 수착 등의 특성들이 생물자극법에 의해 바뀌거나 조절될 수 있음을 의미한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.182-185
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• 2005

울산광산 내 지표수와 토양 중의 공극수에 함유되어 있는 비소의 오염현황을 파악하고, pH와 산화-환원 전위 값의 변화에 따른 자연저감 능력을 평가하였다. 유비철석을 비롯한 비소함유 광물은 높은 산화-환원 전위 값과 낮은 pH 조건에서 해리되며, 이후 지하수의 진화과정에서 pH가 상승함에 따라 주로 5가의 비소형태로 존재하게 된다. 울산광산지역 지하수의 비소농도는 Eh가 높은 비포화대와 포화대 지하수의 경계부에서 높은 경향을 나타내며, 포화대의 상부에서는 Eh가 비교적 일정하나 비소 농도는 다양한 분포양상을 보인다. 포화대 하부에서 비소의 함량은 매우 낮으며, Eh 감소에 따라 비소 함량이 비례적으로 감소한다. 반응경로 과정에서 비소농도는 Eh<-0.1(V)인 지하수 포화대에서 가장 낮으며, pH가 상대적으로 낮고 산화-환원 전위값이 높은 비포화대에서 증가되는 경향을 보인다. 풍화 반응 정도가 높은 광미와 토양에서 비소농도 높으나, 용출실험에서 비소가 기준치 이하로 용출되는 것은 풍화반응과 토양에 의한 비소의 자연저감이 진행되고 있음을 반영한다. RMB를 이용한 중금속 제거능력 평가 실내실험에서, 산성과 알칼리 조건 모두에서 제거율이 높은 것으로 나타났다. 인회석과 철산화물질로 구성된 RMB는 친환경적이고 2차 오염문제를 극복할 수 있는 물질로서, 비소의 자연저감 능력을 향상시킬 수 있는 정화처리제로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제6권2호
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• pp.65-71
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• 2004

습지에서 물의 효과는 토양 속으로 공기의 확산을 방해한다는 것이다. 이로 인해 습지의 토양 속에서는 산화 상태가 환원상태로 바뀌는 생화학적인 과정을 유도하게 된다. 건조토양이 수화된 토양이 될 때 산화환원전위는 낮아지게 된다. 그러므로 산화환원전위를 통해 토양의 소화된 정도를 알 수 있고, 이를 통해 어느 정도 습지의 화학적 특징이 나타날 지를 예견할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 진관내동 생태계 보전지역의 습지 토양 특성을 파악하기 위하여 2003년 5월부터 2004년 3월까지 산화환원 전위를 측정하였다. 깊이별 산화환원전위는 5월 10 cm 깊이에서 가장 높은 200 mV를 보였고 25 cm 깊이에서 가장 낮은 0 mV를 나타내었다. 이후 모든 깊이에서 낮아져 7 월에는 약 -200 mV를 나타내었다. 이는 10월까지 지속되었으며, 이 후 깊이가 낮을수록 산화환원전위의 증가폭이 크게 나타났다. 20 cm 깊이에서 측정한 5군데의 결과는 모두 비슷한 변화 양상을 보여주었다. 즉, 식물의 성장기 동안에는 낮은 값을 유지하다가 비성장기에는 증가하였다. 이러한 결과로부터 진관내동 생태계 보전지역의 토양은 환원된 상태의 습지 토양 특성을 잘 나타내고 있으며, 메탄화과정이 일어나고 있음을 알 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제24권4호
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• pp.279-287
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• 2011

토양 하부 및 지하수에 생존하고 있는 미생물들이 지하수의 산화/환원전위 변화에 관여하는 사실을 알아보기 위해 미생물들을 주입한 수용액의 시간별 Eh 변화량을 측정하였다. 황산염환원 미생물이 주입된 경우 수용액의 Eh값이 5일 만에 -120 mV에서 -500 mV까지 떨어졌으며, 실험 결과 디설프리칸스 세균이 불가리스 세균보다 수용액을 환원하는 능력이 상대적으로 좋았다. 철환원 미생물인 스와넬라 세균의 경우 Eh값이 황산염환원 세균보다 조금 높은 -400 mV를 보여 주었다. 금속환원미생물에 의해 수용액의 Eh값이 떨어지는 동안 용존 황산염 혹은 산화철이 환원되고 맥키나와이트(FeS)라는 황화광물이 형성되기 시작하였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 일반 지하수의 산화/환원전위는 그 지하수에 생존하고 있는 지하미생물들의 대사 활동에 많은 영향을 받고 있다는 사실과 극환원된 지하수 및 생기원 황화광물들이 풍부한 지하 환경은 산화 핵종들이 환원된 형태로 침전되어 핵종 이동이 억제될 가능성이 높은 곳으로 판단된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.79-84
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• 2005

본 논문은 액중 이온교환수 발생장치 내에 양${\cdot}$음이온교환격막을 중심으로 불평등전계를 형성할 수 있는 사선빗살형 전극을 설치하였다. 그리고 정극성과 부극성의 펄스전압을 인가하여 펄스전압의 극성변화에 의한 산화환원전위 변화가 이온교환수 발생장치 내에서 발생된 용존산소량에 미치는 영향을 비교 검토하였다. 실험결과, 이온교환수 발생장치 내에 인가된 펄스전압의 극성변화와 전기비저항의 차에 의한 산화환원전위 및 용존산소농도 변화를 관찰할 수 있었다. 그리고 인가된 펄스전압의 극성변화와 전기 비저항 차에 의한 전위변화가 용존산소농도를 증가시켜 액중에서 고농도의 이온들을 생성시킴을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제11권4호
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• pp.159-164
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• 1967

균일계수 산화환원 적정에 있어서의 전위의 적정분율에 따른 변화을 나타내는 정확한 방정식을 얻었다. 이 방정식은 정정곡선이 시약의 농도에 무관계함을 알려준다. 또한 전위차적정범위 종말점의 예민도는 반전지의 기준전위의 차는 몰론, 각 반반응에 관여하는 전자수에 따라 심한 영향을 받음을 알려준다. 적정곡선의 변곡점이 당량점과 일치하지 않음을 증명하였다. 또한 적정단계에 따른 반응의 완결도를 평형상수식을 토대로 하여 해석하였다. 이 결과는 산화환원 이외의 평형에도 적용된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제7권4호
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• pp.395-402
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• 2000

전해산화수의 식품가공에의 적용 확대를 위해 전해산화수의 보관, 가열중 특성변화를 검토한 결과 저온 밀폐 용기에서의 보관이 산화환원전위, 차아염소산함량, pH 등의 전해산화 특성을 유지시킴에 있어 보다 효과적이었으며, 1개월 이상 1,150 mV의 산화환원전위를 유지시킬 수 있었다. 가열시 산화환원전위는 5$0^{\circ}C$까지는 가열 승온에 따라 점진적인 감소를 보인 후 95$^{\circ}C$까지는 다시 증가하여 95$^{\circ}C$에서는 1,150 mV 수준을 유지하였다. 차아염소산 함량도 산화환원전위와 유사한 경향을 보였으나 9$0^{\circ}C$에서 2$0^{\circ}C$의 초기치에 근접하는 43 ppm으로 상승하였다. Tyrosinase 효소에 대해서는 산화환원전위차 95 mV~l,140 mV인 전해산화수에서 약 75~84% 정도 활성이 저해되었으며, 사과와 감자 절편 및 주스 제조 시에도 전해산화수 처리구가 현저한 $\Delta$E값 차를 나타내어 갈변억제 효과가 있음을 확인할 수 있었다. Aldrin, Captafol 등 12종의 농약을 5ppm의 농도로 전해산화수에 첨가한 후 농약 잔류량을 분석한 결과 aldrin, captan, diazinon dieldrin, $\alpha$-endosulfan, $\beta$-endosulfan, endosulfan sulfate, endrin, $\alpha$-BHC, o,p'-DDT, procymidone, PCNB는 대조구인 증류수 첨가구에 비해 ND~73.6%의 수준이었으며, 상추에 직접 상업용 농약을 인위적으로 오염시킨후 전해산화수로 침지 세정한 결과, procymidone의 잔류량은 증류수 침지 세정 상추가 3.67 ppm인데 비해 전해산화수 침지 세정한 상추는 1.12 ppm을, diazinone의 잔류량은 증류수 침지 세정 상추가 3.05 ppm이었으나 전해산화수 침지세정 상추는 검출한계 이하로 나타났다.