• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.459-462
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• 2003

충청북도 증평에 위치한 문화마을 인근의 19개 지하수 관측정에서 시료를 채취하여 질산성질소 농도와 $\delta$$^{15}$ N 값, 암모니아성질소 농도와 $\delta$$^{15}$ N 값을 정량하였다. 그 결과 질산성질소에 의한 심각한 오염은 관찰되지 않으며, 질산성질소내 $\delta$$^{15}$ N이 +9.4~+36.8%0의 범위를 갖는 것으로 보아 계분이나 생활하수 혹은 두 가지 이상의 오염원이 동시에 작용함을 나타낸다. 연구지역의 $^{15}$ N 부화지수($\varepsilon$)은 -6.697%0로 탈질에 의한 범위를 만족한다. 암모늄의 질산화가 주요한 반응기작일 경우에 나타나는 암모늄 농도 감소에 따른 $^{15}$ N의 부화는 관찰할 수 없다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.155-158
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• 2002

질산성질소 및 탁도로 오염된 지하수공에 대하여 환경성 복원을 위한 오염방지 시설을 시범 설치하였다. 지하수공에 대한 오염 정도를 조사한 결과 PS-1, CW-1, 그리고 CW-2 공이 질산성질소로 오염되어 먹는물 수질기준을 초과하였고, CW-3 공은 탁도가 먹는물 수질기준을 초과하였다. 오염원은 지하수공 개발시 수량 확보를 위하여 그라우팅을 제대로 하지 않은 불량시공으로 인한 오염된 지표수의 유입으로 기인되었다. 금번 연구는 오염된 지하수의 환경성 복원을 위한 것으로, 오염원과 지하수를 격리시켜 오염물질의 지하수 내 유입을 방지할 수 있도록 패커 그라우팅을 완벽하게 다시 실시하였으며, 오염방지시설을 설치하였다. 이 연구를 위하여 먼저 대수층의 분포 및 특성팍악, 지하수공내 지표수의 유입구간 규명, 지하수 오염원, 오염실태, 오염경로 등을 파악하였다 오염방지시설을 설치한 후, 설치 전,후의 질산성질소와 탁도의 함량을 비교하기 위하여 수질 분석을 실시하였다. PS-1의 경우, 오염방지시설 설치전의 질산성질소 함량은 16.1 mg/L 이었으나, 설치후에는 8.1 mg/L, 7.9 mg/L로써 설치전에 비하여 51% 감소되었으며, CW-1은 10.3 mg/L에서 6.3mg/L으로 39%, 그리고 CW-2는 14.9 mg/L에서 9.0 mg/L 으로 40% 감소되었다. CW-3 공의 탁도는 157 NTU에서 0.97 NTU로 완벽하게 복원되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.29-34
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• 2009

표면처리폐수 내 질산성 질소를 제거하기 위한 전기화학적 처리공정에서 전극간격, 환원제, 1단 처리수 반송, 타 물질과 동시 처리 등 네 가지 조건을 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험 결과, 전극간격은 10 mm일 때 질산성 질소 제거효율이 높았으며 10 mm 보다 전극간격이 좁아질 경우 농도분극 현상의 증가로 인해 제거효율이 감소하며 10 mm 보다 넓어질 경우 전압이 상승하여 에너지 소모가 증가하였다. 환원제 영향에 대한 실험 결과, 질산성 질소가 환원되는 과정에서 수소가 소모되기 때문에 수소이온 농도가 높은 산성조건에서 더 원활한 환원반응이 이루어졌으며 아연을 1.2배 투입할 경우 질산성 질소와의 반응량이 증가하여 질산성 질소 제거효율이 증가하였다. 1단 처리수를 반송할 경우 난류가 형성되어 환원전극에 부착된 아연이 탈착되어 재 이용되고 내부 확산이 증가하여 농도분극현상이 감소함으로 인해 질산성 질소 제거효율이 증가하였으며 아연 투입량 감소 효과가 나타났다. 암모니아성 질소는 질산성 질소 제거에 영향을 미치지 않았고 폐수 내 염소성분이 충분할 경우 질산성 질소와 동시 처리에도 문제가 없는 것으로 나타났다. 중금속은 환원되는 과정에서 전자를 소모하여 질산성 질소 제거효율은 감소하지만 전류밀도 증가나 본 장치의 전단을 중금속 제거용으로 사용하는 방법 등으로 해결이 가능할 것으로 생각한다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2003년도 추계정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.246-251
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• 2003

전기분해법을 이용하여 수용액 중의 질산성 질소의 환원거동에 대한 연구를 통하여 수용액중의 질산 함량을 제어하는 연구를 수행하였다. 촉매전극을 채택한 복극전해조에서 30분의 조업에 질산 100ppm 이하의 저농도 용액은 70%, 300ppm 이상의 고농도의 경우는 90%까지 질소를 용이하게 제거할 수 있었다. 초기 질소농도가 증가하면서 한계전류밀도도 크게 증가하였으며, pH가 감소할수록 환원전류가 증가하였다. 그리고 수용액의 pH는 질소 환원반응기구에 큰 영향을 주는 것으로 판명되었으며, 산성에서는 질소형태로 중성 혹은 염기성에서는 암모니아 형태로 환원되는 것으로 추정된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제23권1호
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• pp.43-48
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• 2003

질소 시용에 의한 치커리의 질산염 축적과 희토처리가 질산염 강하에 미치는 영향을 검토하기 위하여 질소 시비수준에 따른 치커리 잎의 성장과 수량, 엽록소 함량, 질산엽 함량 등을 조사하였으며, 희토처리가 치커리의 생육촉진과 질산태질소 함량 감소에 미치는 영향 등을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 질소 시비수준이 증가할수록 치커리 잎이 두꺼워지고 잎 크기도 커졌으며, 같은 수준의 질소 시비구에서 희토처리로 잎이 두꺼워지고 잎의 크기도 커졌다. N+2구에서 희토처리 효과가 가장 뚜렷하였다(p<0.05). 2. 질소처리 수준이 높아질수록 치커리 엽중 총 엽록소 함량과 엽록소-a 함량은 감소되었으나 엽록소-b에 대한 엽록소-a의 비율은 증가되었다. 희토처리로 총 엽록소 함량, 엽록소-a 함량 및 엽록소 a/b율이 모두 증가되었으나 통계적인 유의성은 인정되지 않았다. 3. 생체와 건물수량이 질소 시비수준 증가에 따라 증가하였으며, N+2구에서 유의성이 인정되었다(p<0.05). 희토 사용으로 생체수량은 6.7∼17.0%, 건물수량은 9.0∼10.8%증가되었다. 질소 시용증가로 건물율이 감소되었으나 희토시용은 건물율을 4.6∼5.8% 증가시켰다. 4. 질소 시용수준이 높을수록 치커리의 질산 태 질소 함량이 증가하였으나, 희토 엽면살포로 그 함량이 감소되었으며 N+2 처리구에서는 45.9%나 감소되었다. 5. 희토시용은 식물 생장에 필수적 요인인 엽록소 함량을 증가시켜 식물 생장을 촉진하고, 특히 식물체내 질산태질소 강하효과가 뚜렷하여 안전 농산물생산의 가능성을 보여 주었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.387-393
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• 2011

본 연구는 환원증류법을 사용하여 축사, 매립지, 시설재배지 등 높은 수준의 질산태 질소로 오염된 토양의 질산태질소 함량을 정확히 측정하는데 있어서, Devarda's alloy 의 입자 크기가 질산태 질소의 회수율에 미치는 효과와 Devarda's alloy의 처리량과 환원된 질산태 질소의 양과의 상관관계, 고농도의 질산태 질소를 함유한 토양 추출액의 정확한 분석을 위한 적절한 접근방법을 파악하고자 수행되었다. 본 연구에서 시험된 각 Devarda's alloy는 입자 크기의 분포가 서로 달랐으며, 이는 다소 높은 질산태 질소 조건인 1 mg과 2 mg $NO_3$-N에서 서로 다른 질산태 질소 회수율로 반영 되었다. 한편, 고농도의 질산태 질소 조건에서는 모든 Devarda's alloy들이 용액 중 질산태 질소의 함량이 증가할수록 급격히 질산태 질소의 회수율이 감소하는 경향을 보였으나, 시험된 모든 Devarda's alloy들은 예상과 달리, 단위 질량 당 환원된 질산태 질소의 양이 용액중 질산태 질소의 양에 비례하여 감소하는 경향을 보였다. 이상의 연구결과들은 높은 수준의 질산태 질소로 오염된 토양 시료를 안정적으로 분석하기 위해서는 Devarda's alloy의 입자 크기 분포를 감안한 충분한 처리, 그리고 두 수준 이상의 Devarda's alloy를 처리한 후 회수된 질산태 질소량 변화를 살피는 것이 필요하다는 것을 제시한다. 아울러, 본 연구에서 발견된 질산태 질소량의 화학적 비당량성은 앞으로의 연구를 통해 보다 자세히 조사되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권3호
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• pp.30-36
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• 2003

본 연구에서는 미셀 한외여과(Micellar-enhanced ultrafiltration, MEUF)공정으로 질산성 질소와 인산을 동시에 제거할 때 휴믹산이 공정에 미치는 영향을 살펴보았다. 계면활성제/오염물의 몰 비가 1인 경우, 질산성 질소는 미셀 표면에 휴믹산과 경쟁적으로 결합을 하기 때문에 그 제거율이 50%로 감소하지만, 몰 비 3 이상의 계면활성제를 첨가하였을 때에는 80% 이상의 제거율을 유지하였다. 반면 인산의 경우에는, 몰 비 1 이상의 CPC 농도에서 질산성 질소와는 달리 휴믹산이 존재하지 않는 경우와 비슷한 수준인 80％ 이상의 제거율을 보였으며, 이때 CPC와 휴믹산의 제거율은 거의 99％ 이상 이었다. 또한 100 ppm농도의 휴믹산은 MEUF공정에서 플럭스 감소에 영향을 미치지 않고 오히려 조금 증가시켰으며, 이는 막에 흡착한 휴믹산이 막의 친수성을 증가시켜 투과율을 높이기 때문인 것으로 판단된다. 이를 통해 휴믹산은 질산성 질소 및 인산을 동시 제거하는 MEUF 공정에서 제거효율을 저하시키지 않음을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제37권6호
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• pp.647-655
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• 2004

도시화가 진행되는 소유역(성내-고덕천 유역)에 대하여 지하수 질산성질소의 공간적 분포에 미치는 영향요인을 규명하고 각 요인들의 오염기여도에 대한 상대적인 차이를 파악하기 위하여 GIS를 활용한 공간분석을 실시하였다. 영향요인으로는 토지이용도, 하수관 거리, 포장율, 녹지율 등을 고려하였다. 공간분석 결과, 토지이용도 중에서 도시화 지역과 경작지 등에서는 서로 상이한 질산성질소 분포가 나타났으며, 이는 도시화 지역에서는 하수관으로, 경작지에서는 비료성분으로 인하여 질산성질소 분포의 차이가 나타날 수 있음을 지시한다. 지하수 관정에서 하수관까지의 거리가 $60\~75m$ 정도 지점까지는 거리의 증가에 따라 질산성질소 농도가 감소한다. 특히 도시화 지역 내에서 하수관거리와 질산성질소 농도가 음의 상관도를 보이며, 이는 하수관이 질산성질소의 주 오염원임을 의미한다. 또한, 도시화 지역 질산성질소 농도와 포장율이 음의 상관도를 보이는 것도 질산성질소의 오염물질이 지표면에 기인하고 있음을 지시한다. 결과적으로 도시화가 급속히 진행되고 있는 지역에서는 하수관의 설치와 유지관리 및 토지이용형태에 대한 체계적인 관리가 지하수의 질산성질소 오염예방에 중요함을 의미한다.

• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.296-302
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• 2009

질산화 미생물은 환경조건에 대단히 민감하여 질산화 영향인자의 변화에 의하여 미생물의 성장과 활동이 좌우되고, 이에 의해 질산화 공정의 성공여부가 좌우된다. 질산화에 영향을 미치는 인자로는 배양온도, pH, 용존산소, 기질량, C/N비, 미생물량 등이 있다. 본 연구에서는 폐수처리장의 활성슬러지를 이용하여 합성폐수의 질산화 공정에 미치는 인자들에 대한 연구를 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 고농도의 암모니아성 질소(100 mg/L 이상)를 함유한 경우에 있어서는 합성폐수의 pH가 초기 8에서 pH 6.8까지 감소하였다. 이는 질산화 과정을 통하여 아질산성 질소와 질산성 질소가 생성되어 합성폐수 중의 pH 변화를 가져온 것으로 판단된다. 질산화 공정에서 각각 초기 암모니아성 질소 농도, 공급공기량, 접종한 활성슬러지 양에 비례해서 일정구간에서는 암모니아성 질소의 제거속도가 증가하였다. 질산화 공정에서 C/N 비의 영향은 일정 C/N 비 범위에서는 탄소원이 존재할수록 초기에 암모니아성 질소의 제거율이 증진되는 결과를 얻었다.

• 청정기술
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• 제15권3호
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• pp.194-201
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• 2009

최근 주요 수질오염 물질로 대두되고 있는 질산성 질소의 제거를 목적으로 영가 철 나노입자에 의한 질산성 질소의 환원반응성을 평가하였다. 영가 철 나노입자의 제조방법에 따른 반응성 차이를 규명하기 위해 유기용매 상에 계면활성제를 첨가하여 나노미터 크기 수준의 수용액 분산상에서 입자를 합성하는 마이크로에멀젼 방법과, 수용액 상의 철 이온을 환원시켜 입자를 합성하는 두 가지 방법으로 영가 철 나노입자를 합성하였다. 또한 전기영동법으로 알루미늄에 침적시킨 영가 철 나노입자에 의한 질산성 질소 제거속도를 측정하고, 고정화되지 않은 나노 철 입자에 의한 반응속도와 비교하였다. 환원반응을 질산성 질소에 대한 1차 반응으로 가정하여 수용액 방법 및 마이크로에멀전 방법으로 제조된 영가 철 나노입자의 반응성을 평가한 결과, 반응속도상수는 각각 $1.40{\times}10^{-2}min^{-1}$ 와 $3.49{\times}10^{-2}min^{-1}$ 로서 비표면적에 비례하여 증가하였다. 알루미늄에 침적된 나노입자는 현탁된 나노입자의 반응과 비교하여 약 30% 감소된 반응속도를 보였으나, 과량의 질산성 질소가 존재하는 경우 나노 철의 단위 질량당 질산성 질소의 제거효율 면에서 더 우수한 특성을 보였다. 나노철 입자의 현탁액은 반응시간 30분 이내에 반응속도가 감소하는 경향을 보였으나, 알루미늄에 침적된 나노철 입자는 3시간 이상 활성을 유지하였으며, 최종 생성물로 기체 질소를 발생시키는 것을 확인하였다.