• 분석과학
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• 제23권4호
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• pp.331-346
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• 2010

과불화 화합물(perfluorinated compounds, PFCs)은 열과 산성, 염기 등과 같은 화학적 조건에 높은 안정성을 갖고 있을 뿐만 아니라 발수성, 발유성, 방오성과 제품 친화적인 특징 때문에 다양한 산업소재로 활용되고 있으며, 근래에 이르러서는 대규모로 생산되고 있는 산업제품이다. 그러나 난분해성으로 인하여 환경 내에 잔류하여 전세계적으로 널리 분포하고 있을 뿐만 아니라 인체나 동식물에 이르는 생물체에 이르기까지 오염되어 분포하고 있다. 또한 인체를 비롯한 생물체에 장기적으로 축적될 시 암등을 유발할 가능성이 있다고 보고됨에 따라 이에 대한 관심이 증가하고 있다. 최근 스톡홀름 협약에서 과불화 화합물을 새로운 환경지속성오염물질(persistent organic pollutants, POPs)로 규정함에 따라 이에 대한 분석법의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 다양한 환경 및 생체 시료 내에서 과불화 화합물의 분석법에 대한 연구의 중요성 및 문제점과 더불어 최근 연구 동향을 소개하였다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제15권4호
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• pp.131-137
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• 2000

최근 독성 유해물질의 환경으로의 방출로 인해 인간 및 생태계에 대한 위해성 문제가 심각하게 제기되고 있다. 독성화학물질을 포함한 여러 환경 오염물질의 위해성평가는 화학물질의 유해성과 노출량 측정을 동시에 측정함으로써 가능한데 이 경우 생물지표(biomarker)가 최근 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 동물의 행동에 관련된 신경전달물질의 생성에 결정적 역할을 하는 tyrosine hydroxylase(TH)및 그 유전자가 생물지표로서 이용 가능성이 있는지를 검토하였다. Ovary cDNA library의 PCR 스크리닝을 통한 송사리 TH유전자를 부분적으로 를론하였으며(327 bp), DNA염기서열 분석 결과 쥐 (rat)의 TH유전자와 동일한 염기서열을 보였다. 그리고 다이아지논 처리구 및 무처리구에서 송사리의 머리부분(head)및 몸통 부분(body)에서 추출된 총RNA에 TH mRNA가 존재함을 RT-PCR를 통하여 확인하였다. 그러나 다이아지논의 처리효과가 송사리의 행동에 미치는 영향을 보기 위해서는 TH의 발현을 보다 정량적으로 검토할 필요가 있을 것으로 판단된다. 생물지표로서 TH의 활성 및 mRNA의 기관별 또는 조직별 검출은 독성물질에 영향을 받는 어류 신경행동 변화를 모니터링 할 수 있는 유용한 수단이 될 것이다. 나아가 환경관리에 있어서 신경화학물질과 분자생물학적 상관관계를 통한 이상반응행동의 분석은 환경 위해성평가에 상당히 기여할 것이다.

• 환경생물
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• 제22권3호
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• pp.394-399
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• 2004

S. marcescens LSY4가 충전된 BOD센서를 제작하여 표준오염물질을 포함한 수용액의 BOD를 측정하였다. 배양시간이 9∼16시간일 때에는 배양시간에 따른 BOD센서의 감응도에 큰 차이를 나타내지 않았으며, 균체량도 0.22~0.75mg $cm^{-2}$의 범위에서는 거의 동일한 센서의 감응도를 나타내었다. 수용액의 pH가 4~9사이로 변화할 경우 센서의 감응도가 가역적으로 변화하였으나 수용액이 더 산성이거나 더 염기성이 되면 센서의 감응도가 비가역적으로 저하되었다. 수용액에 중금속이온이 첨가되면 센서의 감응도가 감소하였으며, $Zn^{2+}$나 $Cd^{2+}$보다 $Cu^{2+}$혹은 $Ag^+$가 첨가되었을 때 센서의 감응도가 더 급격히 감소하였다. 중금속에 대한 내성이 유도된 균체를 충전하였을 때 중금속이온의 첨가에 따른 센서의 감응도 감소가 크게 완화되었으며, 이런 효과는 $Cd^{2+}$내성주보다 $Cu^{2+}$내성주에서 더 현저하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권3호
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• pp.209-216
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• 2009

침전 및 고액분리 후 활성오니 공정 즉 분뇨 오수의 2차 처리공정까지를 거친 돈분뇨슬러리를 대상으로 하여 미세용존 오존 및 초음파와 자외선 그리고 과산화수소 등을 조합하여 적용한 고도처리 시험결과를 요약한 주요결과는 다음과 같다. 1. 돼지분뇨 오수 시료를 대상으로 하여 오존과 UV를 적용하였을 경우 전반적으로 색도와 오염성물질의 농도가 줄어드는 경향이 있었다. 2. 미세용존 오존을 이용하여 오존농도 $52\;g/Nm^3$ 조건에서 색도농도가 각기 다른 시료를 대상으로 하여 30분간 반응시켰을 경우 색도는 각각의 처리구 공히 처리시간의 경과에 따라 감소하는 결과를 보였다. COD를 포함한 오염성 물질의 농도도 처리시간의 경과에 따라 감소하였으며 자외선과 과산화수소 등 유기물질의 분해 및 산화력을 가진 물질의 첨가는 오존처리의 효율을 높이는 역할을 하였다. 3. 오존처리에 의해 처리수 중의 대장균과 살모넬라 수가 감소하였으며 과산화수소를 첨가할 경우 그 감소효과는 더 증가하였다는 경향이 있었다. 오존과 과산화수소수를 병합처리 하였을 경우에는 $7.5{\times}10^\;CFU/mL$ 이었던 살모넬라가 처리 후 10분 만에 10 CFU/L 이하로 낮아졌으며 20분 처리 후에는 오존과 과산화수소수를 병합한 처리구에서는 검출되지 않았다. 이 결과는 과산화수소의 짝염기인 ${HO_2}^-$가 OH 라디칼의 생성을 촉진함으로써 살모넬라 등의 세균감소 효과를 높인것에 기인한 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제16권4호
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• pp.265-271
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• 2010

경유차 매연저감장치에서 비활성화된 디젤산화촉매(DOC)를 대상으로 여러 가지 조건에서 재제조한 후, 재제조된 DOC의 일산화탄소(CO)와 탄화수소화합물(THC)의 저감효율과 촉매물성 특성을 분석하여 비활성화된 DOC 촉매에 대한 재제조 효과를 관찰하였다. 재제조된 DOC촉매에 대한 오염물질 저감성능 평가는 디젤엔진 다이나모 장치를 이용, 배기가스를 일부 우회시켜 온도와 공간속도조절이 가능한 촉매반응장치로 수행하였으며, 촉매물성 분석은 광학현미경, EDX, ICP, TGA 그리고 porosimeter를 이용하였다. 연구수행 결과 비활성화된 DOC 촉매를 본 연구에서 적용된 고온배소세정, 산성/염기성용액에 의한 초음파세정, 세정 후 촉매활성성분 재함침에 의한 재제조를 수행할 경우, 재제조된 DOC 촉매의 성능이 신품 성능의 90% 이상으로 회복되는 것을 확인하였으며, 광학현미경, EDX, TGA와 ICP등의 분석을 통해 본 연구조건에서의 재제조 과정으로, 촉매의 활성 저하 원인이 되었던 각종 불순 성분 대부분이 비활성화된 DOC 촉매로부터 제거되는 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.847-854
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• 2011

주요 신재생에너지인 바이오에너지의 일환으로 조류를 이용한 바이오에너지 및 자원화 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 조류는 영양염류 제거 능력을 활용해서 하수와 같은 오폐수 내 난분해성오염물질과 영양염류 제거의 고도처리도 가능하다. 조류와 박테리아 간의 생태적인 상호작용이 조류를 활용한 하수처리 및 하수자원화에 중요한 역할을 함에도 불구하고, 실지 하수 조건에서 조류와 박테리아간의 생태학적인 상호작용에 관한 과학적인 정보가 부족하다. 본 연구에서는 하수에서 배양이 잘 되고, 지질함량이 높다고 알려진 국내 조류 종인 Ankistrodesmus gracilis SAG 278-2의 하수오염물질 제거 특성과 조류 주입에 따른 하수 박테리아 군집의 반응을 실지 하수 조건에서 연구하였다. 하수 박테리아의 수가 증가는 조류의 성장 속도를 감소시켰으나, 반면 조류의 성장은 박테리아의 생존 및 내성호흡 생분해 속도에는 영향을 주지 않았다. 조류가 주입된 하수에서 난분해성 유기물질 및 총질소의 제거 향상이 관찰되었다. 박테리아 16S rRNA 유전자 T-RFLP 분석에 따르면 조류의 주입은 시간에 따라 박테리아 군집에 영향을 주었다. 박테리아 16S rRNA 유전자 PCR 증폭, clone 및 염기서열 분석 결과, 하수 내 조류의 성장은 박테리아 군집 구성을 변화시키며, 조류와 함께 공동 성장 가능한 박테리아는 Sediminibacterium, Sphingobacterium, Mucilaginibacter 속에 속하는 개체로 판명되었다.

• 청정기술
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• 제22권1호
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• pp.16-28
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• 2016

섬유산업은 염색폐수의 농도가 높고 방출량이 많아 고도의 공해산업으로 알려져 있다. 염색폐수에는 색도물질 뿐만 아니라 다량의 유기화합물과 불용성 물질이 섞여 있다. 합성염료 중 아조(azo) 염료는 특히 오염물질의 배출이 많은 것으로 알려져 있다. 전기화학적 폐수처리방법은 전극의 산화·환원반응에 의해 색도와 유기물 등을 처리하는 방법으로 다른 폐수처리방법들에 비해 반응기가 작고 경제적이고 간단하며 오염물제거속도가 빠르다. 본 연구에서는 diazo 화합물인 CI Direct Blue 15 염색 폐수의 전기화학적 분해특성을 연구하였다. 실험은 전극재질과 조업조건을 달리하여 그에 따른 분해효율을 알아보고자 하였으며, 탈색 효율을 향상시킬 수 있는 최적전극 재질과 조업조건을 알아보고자 하였다. 조업조건으로는 전해질 농도, 전류밀도, 반응 온도, 초기 pH의 영향을 검토하였다. 음극은 stainless steel 전극을 사용하였고, 양극은 graphite와 RuO₂/Ti, PtO₂/Ti, IrO₂/Ti를 사용하여 조업조건에 따른 각 전극의 염색폐수 분해성능 실험을 수행하였다. 그 결과 전해질의 농도와 전류밀도 증가에 따라 전기분해 효율은 증가하였다. 양극 재질에 따른 전기분해 효율은 산성 전해질 조건에서 RuO₂/Ti > PtO₂/Ti > IrO₂/Ti > graphite 순이었고 중성과 염기성에서는 RuO₂/Ti > IrO₂/Ti > PtO₂/Ti > graphite의 순으로 나타났다. 따라서 염색 폐수의 전기분해 처리에는 RuO₂/Ti와 IrO₂/Ti가 가장 효율적인 양극재질이었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제43권3호
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• pp.4-25
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• 2010

이 연구에서는 중원탑평리칠층석탑(국보 제6호) 구성암석의 재질특성 및 산지추정과 손상도 정밀진단을 통한 과학적 보존처리를 수행하였다. 연구 결과, 석탑의 주요 구성암석은 자철석 계열(평균 대자율 $5.86{\times}10^{-3}$ SI unit)의 흑운모화강암으로 동정되었으며, 이 암석은 부분적으로 염기성 포획암과 페그마타이트 세맥 및 장석 반정을 함유하고 있다. 이 암석의 원산지해석 결과, 송강천 일대의 암석이 동일기원으로 판명되어 석탑 복원용 석재로 적합한 것으로 나타났다. 이 석탑의 손상도 평가에서는 박리 박락(2.7~5.5%), 보수물질(3.5~9.4%), 변색(58.9%) 및 생물오염(19.3~24.4%)에 의한 손상이 심각한 것으로 나타났다. 따라서 이 연구에서는 석탑의 안정적인 보존을 위해 예비조사 결과를 토대로 보존처리를 수행하였다. 전체적인 공정은 대체석 복원, 세정, 접합 및 강화처리 등의 순으로 진행하였다. 이 연구를 통해 석탑의 예비조사부터 과학적 보존처리까지 매우 유기적인 보존시스템을 구축하였으며, 석조문화재의 미래지향적 맞춤형 보존처리 사례를 정립하는 데 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제12권2호
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• pp.158-163
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• 2002

남조류 Microcystis aeruginosa를 무균적으로 분리하기 위해 낙동강 물금지역의 수화를 멸균 증류수로 vortex 전처리를 하였으며, 세균제거 및 무균상태를 계속 유지하기 위하여 항생물질(ampicillin 150 $\mu$g/$m\ell$, neomycin 25 $\mu$g/$m\ell$)을 배지에 첨가하고, 독립 집락으로 형성시켜 오염 기회를 줄이기 위하여 0.7% agarose로 고형화시킨 CB고체배지에서 3$0^{\circ}C$, 40 $\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$ 광 조건으로 배양하였다. 그 결과 분리되어진 26개의 Microcystis aeruginosa colony 중 3개의 무균 균주만이 확보되었다. 3개의 무균균주를 16S rRNA primer를 이용하여 PCR 증폭한 결과 M. aeruginosa AF 139292와 99.5에서 100%의 상동성을 가지는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.398-405
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• 2014

수명이 도래한 고에너지물질의 처리를 위해 환경오염 및 안전성, 처리용량 등을 고려해야 하며, 현재 가장 주목 받고 있는 처리방식은 소각처리공정이다. 그러나 처리대상 고에너지물질의 종류가 매우 다양하고, 특성 또한 다르기 때문에 범용적 기술개발이 힘든 실정이다. 본 연구는 상세 수학적모델링 및 동적모사를 통하여 가장 널리 사용되는 고에너지물질의 하나인 고폭약(research department explosive, RDX)을 플러그흐름반응기(plug flow reactor, PFR)에서 소각 시 반응기 내부의 물리-화학적 변화를 예측하였다. 본 연구에서 사용된 RDX반응은 263개의 상세한 기초반응식으로 이루어져 있으며 43개의 성분이 반응에 관여한다. 모사결과 반응기 내부온도를 제어하여 RDX의 민감성을 통제할 수 있었다. 반응기 내부온도를 1,200 K로 유지 할 때 RDX는 분해반응만 일어나 폭발과 같은 큰 에너지 방출을 막을 수 있었으나 공급되는 열원이 높아져 1,300 K이상 반응기 온도가 증가 시에는 3,000 K 이상의 온도상승을 수반하는 발화반응이 일어났다. 본 연구를 통하여 반응기의 운전온도변화에 따른 RDX반응 특성을 제시함으로써 효율적인 RDX소각로 공정설계 및 운전에 기초가 될 것으로 사료된다.