• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.148-148
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• 2020

산업의 고도화가 진행됨에 따라 화학원료의 사용이 증가하고 있고 독성을 가진 화학물질이 하천으로 유입되는 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 수환경으로 유입되는 유해화학물질은 주로 무색무취의 물질들로 사고가 발생하더라도 초기 발견이 어려워 어류폐사를 유발하거나 취수시설에서 용수로 취수되는 경우가 발생하기 때문에 이에 대한 대응책 마련이 필수적이다. 하천에 유입된 오염물질의 거동을 신속하게 예측하기 위해 1차원 오염물질 추적 모형이 활용되는데, Fickian 이송-분산 모형(Fickian Advection-dispersion equation model; FADE)이 주로 사용되고 있다. 하지만 FADE는 오염물질이 하천 저장대에서 지체되는 현상을 반영하지 못하기 때문에 농도곡선의 왜곡도를 구현하지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 하천저장대모형(River Storage Model; RSM)을 개발하고 이를 국가하천인 감천에 적용하였다. 본 연구에서 개발한 RSM은 분산계수, 본류대 면적, 저장대 면적, 저장대 교환계수의 네 가지 매개변수를 통해서 하천의 물질 저장 및 교환 특성를 구현한 non-Fickian 모형으로서, 생화학반응, 휘발, 흡·탈착항을 추가하여 유해화학물질의 혼합 거동을 정확하게 모의할 수 있도록 개발하였다. 저장대 모형의 매개변수를 산정하기 위해서 하천 유량과 지형자료를 기반으로 HEC-RAS를 모의하여 계산된 수리특성을 입력변수로 사용하였다. 저수기, 평수기, 풍수기 유량을 기준으로 세 경우의 시나리오 모의를 수행하였는데, 5ton의 톨루엔이 김천산업단지에서 감천으로 유입된 경우 약 20km 하류에 위치한 취수장에서 톨루엔의 농도변화를 예측했다. 보존성 물질에 대한 모의 결과, 풍수기의 경우 저수기에 비해 유속이 크기 때문에 취수장에서 20.56시간 먼저 기준농도에 도달하고, 7.21시간 더 짧게 머무는 것으로 나타났다. 유해화학물질의 반응특성에 대한 민감도 분석을 시행한 결과, 생화학적 반감기가 18.98시간보다 길고, 옥탄올-물 분배계수가 2.267 이하인 물질은 생분해 및 흡·탈착 반응에 둔감한 것으로 나타났다. 1m 수심 기준 0.114m/s 이하 유속에서의 하천 수리조건에서는 화학물질의 휘발성을 무시할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.308-309
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• 2003

악취란 황화수소, 메르캅탄류, 아민류, 기타 자극성이 있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새로서 사람에게 심리적.정신적 피해를 주는 감각오염이라 할 수 있다. 악취 유발물질을 비롯하여 대기중으로 배출된 오염물질의 거동은 오염물질의 물리ㆍ화학적인 특성뿐만 아니라, 기온, 풍향, 풍속, 혼합고, 대기안정도 등 다양한 국지 기상인자의 영향을 받게된다. 특히 악취유발물질은 다른 대기오염물질과는 달리 미량에서도 불쾌감을 주고 그 원인물질이 상당히 많을 뿐만 아니라 물질간의 반응기작이 매우 복잡하다. (중략)

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.355-359
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• 2006

토양에 누적된 오염물질은 지하수 유동과 연계하여 점차 주변지역으로 확산된다. 본 조사는 오염의 개연성이 높은 산업단지를 선정하고 그 중에서도 유해화학물질의 사용이 많은 지역을 대상으로 토양과 지하수의 오염도조사를 수행하였다. 토양오염도 조사는 160개 지점에서 토양시료를 채취하여 오염물질을 분석하였으며 분석결과 TPH물질은 최고 23,151mg/kg, BTEX는 최고 1,657mg/kg로 검출되었다. 오염특성은 유류(TPH, BTEX) 물질 이외에도 TCE, PCE◎물질과같은 염소계 유기용제에 의한 오염도 확인할 수 있었으나 중금속 물질에 의한 오염은 우수 방류구와 같은 일부 지역에서 검출되었다. 지하수 수질의 경우 페놀, 비소, 납, BTEX, TCE, PCE 물질들이 복합적으로 오염되어있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.131-131
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• 2019

최근 기후변화와 여름철 고온 등으로 인한 녹조현상, 각종 사고로 인한 화학물질 및 유류 유출 등 수질오염과 관련된 사회적 관심이 높아지고 있다. 특히, 화학사고로 인한 유해화학물질 유출은 접촉시 인체에 악영향을 끼치며, 대기 수질 토양을 오염시키고 주변 농작물의 변색이나 괴사를 유발하는 등 발생 시 적절한 조치와 대응이 필요하다. 환경부에서는 유해화학물질 유출사고로 인한 국민건강 및 환경상의 위해를 예방하기 위해 화학물질관리법과 화학물질 등록 및 평가에 관한 법률을 제정하여 유해화학물질을 관리하고 사고에 대응하고 있다. 그러나, 화학사고 발생 시 현장인력에 의존해 공장 인근의 먼지, 악취 등을 감시하거나 화학물질의 유출이 우려되는 곳에 제한적으로 검출센서를 설치해 사고를 감시하고 있으나 미설치 지역에 대한 능동적 탐지가 어렵고, 공간적 분포 탐지가 불가능하여 초동 대응에 한계가 있다. 한편 최근 초분광 영상을 활용하여 물질 고유의 특성을 분석함으로써 토지피복, 식생, 수질 등의 식별에 활용되고 있어 화학물질 감지 가능성도 보여주고 있다. 하지만, 초분광 센서를 활용한 하천의 화학물질 감지를 위한 연구는 아직 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 우선 유해화학물질의 일종인 황산, 염화티오닐, 톨루엔을 대상으로 지점 분광복사계로 촬영하여 각각의 화학물질이 갖는 분광특성을 수집하여 초분광 영상으로 상호 구분이 가능한 지 확인하고자 하였다. 이상치 검출 및 신뢰도 높은 자료를 구축하기 위해 다회 반복촬영하였으며 반사도의 표준화를 위해 백색판을 동시에 측정하고 이를 정규화하여 분광 라이브러리를 구축한 결과, 대상 화학물질 별 식별이 가능하다는 결과를 도출하였다. 이러한 가능성에 기반하여 추가적인 유해화학물질 분광 라이브러리 데이터베이스를 구축하면, 사고물질의 식별 및 농도를 즉각적으로 확인하고 실시간 모니터링에 적용하여 신속하게 화학사고 발생여부 감지 및 대응에 활용될 것으로 기대한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 International Symposium
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• pp.111-124
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• 2003

기존의 오염물질을 제거하는 많은 화학적-물리적 정화 방법은 고비용과 오랜 시간을 요구하는 처리 과정 등의 단점을 갖고 있는 경우가 많았다. 따라서 흙과 수(水)환경내로 유입된 오염물질을 빠른 시간 내에 제거 할 수 있는 대안이 요구 되었다. 흙에 유출된 화합 물질 중 상당양은 흙에 의해 격리, 구속되고 이로 인해 일단 구속된 오염물질은 물과 유기 용매에 의해서도 잘 추출되지 않는 것으로 보고 되고 있다. 이러한 흙에 의한 오염물질의 비유동성(immobilization) 과정은 오염물질의 제거 기술의 대안으로 평가 될 수 있다. 기존 연구자들의 연구 결과, 화학적 혹은 물리적 반응 작용을 통해 오염물질을 흙을 구성하는 물질에 구속할 수 있음이 증명되었다. 이러한 과정 중 환경적 측면에서 볼 때, 화학적 반응이 더 우수하다 할 수 있다. 이는 강한 공유결합(covalent bonds)으로 연결될 경우 미생물의 활동이나 화학 처리로도 이를 분리하기 어렵기 때문이다. 리그닌(lignin) 분해에서 발생하는 휴믹(humic) 물질 등이 안정 된 화학적 연결을 통해 흙 매질 내에 오염물질과 결합하는 대표적 물질이다. 인위적으로 제조된 많은 화학물질은 자연적에서 발생하는 휴민산 발생원(humic acid precursors)과 닮았다. 따라서 화학물은 부식 과정(humifications process)동안 부식토(humus) 내로 병합(incorporate)되어 진다. 일단 이렇게 구성된 결합체는 생물체와 오염물질과의 반응을 방지하여 오염물질로 인한 생물체로의 독성을 감소시키는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 흙의 유기물(organic matter)와 오염물질과의 결합체에 대한 평가로서 다음의 항목에 대한 고찰이 이루어져야 함을 강조하였다. (a)결합체에서 생물체(biota)와의 반응에 의해 오염물질은 감소되는가\ulcorner (b) 모(parent) 화합물과 비교하여 복합체 생성물(complexed products)이 얼마나 덜 유독한가\ulcorner 그리고 (c)지하수 오염이 오염물질의 유동성 구속에 의해 얼마나 감소되는지\ulcorner

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.411-412
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• 2000

산업의 발달과 더불어 각종 화학물질들이 여러 산업공정에서 다양한 용도로 이용되고 있다. 인체에 유해한 독성 무기ㆍ유기화합물의 유출 사고나 부적절한 매립 등에 의해 이들 물질이 환경오염을 야기하는 것으로 보고되고 있다. 휘발성 유기화학물의 처리는 물리ㆍ화학적 방법이나 생물학적 방법으로 제거할 수 있다. 생물여과 공정은 오염된 가스를 반응기에 유입하여 고정된 충진물에 형성된 적절한 미생물 층을 이용하여 오염물질을 제거하는 것이다(Deshusses et al., 1995). (중략)

• 청정기술
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• 제4권1호
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• pp.6-23
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• 1998

반도체 산업은 각종 전자지기의 발달로 급격히 성장하였으며 현재는 우리 나라에서도 반도체 산업이 경제에서 큰 비중을 차지하고 있다. 국내외의 환경규제와 환경에 대한 대중의 관심이 높아지면서, 반도체 공정의 안전한 관리와 환경유해성 물질의 배출억제를 위하여 반도체 산업에서의 청정기술의 개발이 시급한 과제가 되고 있다. 청정기술이란 근본적으로 환경유해성 오염물질을 배출하지 않는 기술을 의미하나 이는 지금까지 개발된 기술로는 거의 불가능하다. 따라서 공정 내에서부터 환경유해물질의 배출을 최소화하는 기술도 청정기술의 범위에 포함시킨다. 반도체 공정은 연속적인 화학공정들로 구성되어 있으며 그 과정에서 많은 종류의 환경유해성 오염물질이 배출될 수 있다. 반도체 공정에서 발생하는 오염물질들은 기상 형태의 배가스, 액상 형태의 폐수, 폐기물의 세 가지 형태로 나누어 볼 수 있다. 기상의 오염물질을 억제하기 위한 기술로는 오염물질만을 선택적으로 파괴하거나 오염물질만을 농축하여 공정 내에서 재활용하는 방법, 또는 오염을 유발하는 물질 대신 이를 대체할 수 있는 환경에 안전한 물질을 개발하는 방법 등이 있다. 액상의 오염물질을 저감시키는 기술로는 공정의 최적화를 통하여 오염물질의 양을 최소화하는 방법과 유독한 물질로 구성된 원료를 대체하는 방법 등이 있다. 또한 근본적인 오염원을 제거하기 위하여 화학물질의 사용량 자체를 줄이거나 기상을 이용한 세정 시스템 등의 방법을 사용하는 것도 연구중이다.

• 환경위생공학
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• 제15권2호
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• pp.95-101
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• 2000

산업의 고도화에 따른 경제성장으로 인류의 삶의 질은 많이 좋아졌지만 경제활동으로 인한 각종 환경 오염물질은 상대적으로 많이 배축된 것이 사실이다. 특히 대기오염물질의 주 요인이 되고있는 질소산화물과 아황산가스 등 많은 오염물질이 있지만 최근 더욱더 문제가 되고있는 것이 휘발성 유기화합물질로써 대기중의 탄화수소 화합물의 총칭으로 광 화학 옥시던터와 오존 등으로 인한 대기오염으로 인체에 미치는 영향이 아주 심각하며, 발생장소도 대규모 석유화학 장치산업의 원유를 정제하는 정제공정에서부터 저유소 및 중간 제품공정, 그리고 소비자가 직접 접하는 전국각지에 산재되어 있는 주유소 등에서 많은 량의 휘발성 유기화합물질이 발생되고 있다. 이에 대한 대책으로 정부차원에서 우선 대규모 석유화학단지를 휘발성 유기화합물질 배출저감을 위한 종합대책지역으로, 전남 여천지역은 1996. 9. 20일, 울산지역은 1997. 7. 1일에 지정고시 하였다. 울산지역의 경우 당초 대상물질이 47개 항목에서 시행초기에 보완적인 차원에서 크실렌 및 초산 등 일부물질이 수정된 31개 항목으로 변경고시 되었으며, 이에 대해 사업장에서는 해당물질에 따른 처리시설을 설치 가동 중에 있다. 그러나 휘발성 유기화합물질의 발생조건과 발생량, 각 물질의 혼합시 안전성문제 등이 공정조건상 일정하지 않아 방지시설 선정설치에 많은 에로사항이 있었다. 기존의 시설에 방지시설을 추가한다는 것은 화학공장 특성상 여러 가지 조건이 있으며, 그 동안 많은 시행착오를 하면서 설치하였다. 그러나 일부시설은 아직도 완벽한 방지효과를 얻기에는 부족하므로 향후 계속적인 기술 및 설비투자와 관리대책이 보완되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.390-392
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• 2007

강우시 발생되는 강우유출수는 배수구역내 지표오염물질로부터 기인한 다양한 오염물질을 포함하고 있으며 전세계적으로 이에 대한 많은 연구가 진행중에 있다. 초기강우시 산업공단에서 발생되는 지표유출수내 오염물질의 특성은 아직도 완벽하게 이해되고 있지 못하고 있다. 본 연구는 산업공단을 대상으로 강우시 지표유출수의 수질과 특성을 분석 평가하였고 시료채취는 공단을 배수구역별 4개 구역으로 구획 후 해당 배수구역에 대해 grab sampling 방법을 적용하였다. 석유 화학산업과 일반 야적장 등에서는 BOD, COD, SS, TN 등의 일반오염물 항목들이 주로 검출된 반면, 기계 금속산업, 고철야적장 지역에서는 중금속 항목의 오염물이 고농도로 측정되었다. 산업공단에서 발생하는 지표유출수내 오염물질들은 대부분 업종과 연관성을 나타내었고, 각 지점별 발생 오염물질의 농도는 오염물질의 노출정도 및 강우사상의 특성에 따라 결정되어지는 것으로 나타났다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2001년도 전기 제11차 학술대회 논문집
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• pp.14-18
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• 2001

현대의 우리들의 생활환경 중에는 약 10만 종류 이상의 아주 많은 화학물질이 존재하고 있으며 매년 약 1000종류의 새로운 화합물이 상품화되고 있다고 알려져 있다. 이들 중 일부는 우리의 일상생활에 편리한 기능을 가져다 주는 역할을 하고 있으나 최근 생태계 및 인체에 유해한 영향을 미치는 물질로 판명되는 사례가 증가하고 있다. 그들 중에는, 성호르몬과 유사한 구조를 가지기 때문에 호르몬 수용체에 잘못 결합하여 호르몬 활성을 異常히 높이는 등의 영향을 미치는 것이 알려져 있으며, 또, 약물대사 효소의 유도나 효소활성의 저해 등에 의한 물질대사의 교란, 면역계통의 저해, 발암작용 등의 영향에도 미치는 것이 알려져 있다. 이러한 일군의 물질은 내분비계 장애물질(Endocrine disruptors; 환경 호르몬)로 불리며, 최근의 여성에 있어서 유방암의 발생율의 상승이나 남성의 정자수의 감소, 혹은 어떤 종의 야생 생물에 있어서 생식기능 장해(악어 수컷 생식기의 퇴화, 수컷 잉어등의 암컷화, 일부 권패류의 임포섹스 등)는 이러한 내분비계 장애물질에 의하여 유발되고 있다고 하는 가능성이 지적되고 있다. 그렇지만, 이러한 내분비계 장애물질의 환경 중에서의 분포나 다양한 생물에의 영향에 관한 연구는 세계적으로도 아직 부족하고 내분비계 장애물질의 실태나 그 메카니즘 및 그것이 가지는 의미에 대하여는 아직 명확하게 규명되어 있지 않고 있어, 그것에 의한 생체영향의 평가를 총합적으로 검토하기까지에는 이르지 않고 있다. 이러한 물질에 관한 연구는 최근 선진국을 중심으로 활발한 연구가 수행되고 있으나, 우리 나라에 있어서의 연구는 지금까지는 아직 미미한 수준에 머물고 있다. 따라서, 이러한 내분비계 장애물질을 빠른 시기에 발견하여 그것들에 의한 영향을 평가하고, 그 영향을 미연에 방지하는 데에 필요한 대책을 강구하기 위한 많은 연구가 필요 불가결하다. 본고에서는 이러한 환경호르몬 물질 중 본 연구실에서 수행한 내용을 중심으로 유해화학물질 오염 및 대책에 대하여 간단히 발표하고자 한다. 발표내용은, 남해안을 중심으로 조사한 유기주석화합물 오염, 광양만에서의 PAHs(다환방향족탄화수소류) 및 Bisphenol A 오염에 관한 연구결과와 이러한 유해화학물질 오염을 평가하고 관리하는 하나의 유용한 방법으로서 위해성 평가에 대하여 실례를 중심으로 간단히 소개하고자 한다.