• 한국해양학회지:바다
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• 제9권2호
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• pp.64-72
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• 2004

유기물이 많이 유입되는 해상어류가두리 양식장 퇴적물에서 전극 크기가 25$mu extrm{m}$인 미세전극을 이용하여 공극수의 산소, 황화수소, pH의 미세연직 농도를 측정하였다. 산소와 황화수소의 연직분포에서 얻어진 미세구간에 1차 확산ㆍ반응모델을 적용하여 각 구간에서의 산소 소모율, 황화수소 산화율, 황산염의 환원율을 추정하였다. 산소투과깊이는 0.75 mm였으며, 미세구간은 상부와 하부층 2개로 나누어졌다. 산소소모는 황화수소의 산화 영향으로 상부층에 비해 하부층에서 높았고 총산소소모플럭스는 0.092 $\mu$mol $O_2$$cm^{-2}$ $hr^{-1}$였다. 산화층에서 황화수소 산화는 0.7 mm 두께에서 0.030$\mu$mo1 H$_2$S $cm^{-2}$ $hr^{-1}$의 결과를 나타냈으며, 이 곳에서 황화수소의 turnover time은 약 2분으로 화학적 산화와 생물학적 산화가 동시에 일어나고 있었다. 황화수소와 산소의 소모율 비는 0.84로 황화수소 산화에 산소 이외의 다른 전자수용체가 사용되거나 산소-황화수소 경계면 주변에서 황 침전의 가능성을 시사하고 있었다. 추정된 총 황산염 환원 플럭스는 0.029$\mu$mol $cm^{-2}$ $hr^{-1}$로서 총산소소모플럭스의 60% 이상을 차지하고 있어 무산소 환경에서 유기물 분해가 산화환경에서보다 큰 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권6호
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• pp.785-795
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• 2018

국제해사기구는 선체부착생물의 위험성을 인식해서 2011년 '선체부착생물에 의한 외래위해종 이동 저감을 위한 관리 및 제어 가이드라인'을 공표하였고, 향후 이를 강제화하기 위한 국제 협약을 계획하고 있다. 본 연구에서는 향후 강제화 될 국제협약에 효과적으로 대응하기 위해 선체부착생물관리 관련 선도국 사례를 소개하고 수중제거에 대한 환경 위해성 평가 기법에 대해서도 알아보았다. 선체부착생물관리 관련해서 선도국인 호주와 뉴질랜드는 수중제거 시나리오 의거해 수행한 생물 및 화학 위해성 평가를 근간으로 선체부착생물관리규제안을 마련하였다. 자국 정부의 특별한 규정이 없는 대부분의 유럽 국가들은 국제해사기구의 선체부착생물 규정에 따라 수중제거를 수행하는 것으로 확인되었다. 우리나라인 경우 선체부착생물에 대한 국내법은 존재하지 않고, 해양 생태계법에 의거해서 약 17종의 해양생태게교란생물만 지정해서 관리하고 있다. 선박 선체에 대한 수중제거는 외래생물 확산 및 수생 환경으로의 화학 물질 방출을 수반하므로, 생물학적 위해성평가와 화학적 위해성평가를 별개로 수행한 후 이 둘의 평가를 종합하여 수중제거 수용 여부를 판단하였다. 생물학적 위해성평가는 수중제거과정에서 외래생물 유입에 영향을 미치는 핵심요소를 기반으로 40 code의 수중제거 시나리오 작성하고 위해성우선순위(Risk Priority Number, RPN) 점수를 산정하였다. 화학적 위해성평가는 수중제거 시 용출되는 구리(Copper) 농도를 기준으로 MAMPEC(Marine Antifoulant Model to Predict Environmental Concentrations) 모델 프로그램을 사용하여 PEC(Predict Environmental Concentration) 값과 PNEC(Predict No Effect Concentration) 값을 산출하였다. 최종적으로 PEC/PNEC 비의 값이 1 이상이면 화학적 위해성이 높음을 의미한다. R/V 이어호가 부산감천항에서 수중제거를 수행한다는 가정하에 위해성평가를 시범 실시한 결과, 생물학적 위해성은 RPN이 <10,000 이어서 저위험으로 판단되었으나, PEC/PNEC 비의 값이 1 이상으로 화학적 위해성이 높아 최종적으로 수중제거가 불가능한 것으로 평가되었다. 따라서 우리나라도 선도국 사례를 참조해서 수중제거기술을 개발하고 또한 국내 항만 현실에 맞는 선체부착생물규제 국내법을 제정해야 할 필요가 있을 것이다.

• 환경생물
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• 제26권3호
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• pp.240-246
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• 2008

한강유역 4개 정점으로부터 46주의 Enterococcus 속 세균을 분리하였으며 이 세균은 E. faecium 15주, E. casseliflavus 26주, E. facecalis 1주 및 E. hirae 4주로 이루어져 있었다. Streptomycin의 경우 조사대상 균주 40주 중 45주의 세균이 내성을 나타내었으며 tetracycline과 quinupristin/dalfopristin의 경우 각각 21주 및 19주의 세균이 내성을 나타내었다. 한편 gentamicin과 vancomycin의 경우에는 각각 15주 및 2주의 세균이 내성을 나타내었다. 분리된 Enterococcus 속 세균 46주 중 39주가 2가지 이상의 항생제에 대하여 내성을 나타내었으며, 이 세균 중 10주는 5가지 이상의 항생제에 매하여 모두 내성을 가지는 것으로 조사되었다. 특히 정점 C인 안양천에서 분리된 균주는 8가지의 항생제에 대하여 모두 내성을 나타내었다. 조사 정점이 한강 하류로 내려갈수록 다제 내성 균주가 분리되는 빈도수가 증가하는 추세를 나타내었다. 디스크확산법으로 항생제 내성 세균의 MIC값을 측정한 결과 streptomycin에 최대 4,096 ${\mu}g$ mL$^{-1}$의 MIC를 나타낸 균주가 16주이었으며 gentamicin의 경우에도 최대 MIC가 2,048 ${\mu}g$ mL$^{-1}$을 나타낸 균주가 17주이었다. 한편 vancomycin에 대하여는 최대 512 ${\mu}g$ mL$^{-1}$의 MIC값을 나타내는 균주가 1주이 었으며, quinupristin/dalfopristin과 tetracycline에 대하여는 각각 64 ${\mu}g$ mL$^{-1}$의 농도에 내성을 가진 균주가 각각 2주와 33주이었다. 분리한 세균의 vancomycin 및 quinupristin/dalfopristin에 대한 MIC값을 임상에서 분리한 세균의 MIC간과 축산농가에서 분리한 세균의 MIC값을 상호 비교하였을 때 한강 수계에서 분리된 이들 항생제에 대하여 내성을 나타내는 세균은 축산 폐수로부터 유래된 것으로 유추되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제29권4호
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• pp.503-526
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• 1996

1994년 11월 탐양호를 이용하여 동해 극전선역의 11개 정점에서 CTD 관측과 동시에 화학적 성분들의 개괄적 분포특성을 최대 1,000m 깊이까지 조사하였다. 수온, 염분 및 용존산소 등의 수직분포를 보면 정점 C3 및 D5 남쪽으로 $40\~50m$ 두께의 표면 혼합층이 있는 대마난류표층수, 수심 $50\~75m$ 사이의 대마난류 중층수, 200m 수심 부근의 동해중층수, 수심 300m 이하의 동해고유수 그리고 혼합수 등으로 구분 할 수 있었다. 영양염의 경우 표층에서의 낮은 농도는 수은약층 부근에서 매우 빠르게 증가하는 양상이었으며, 그후 동해 중층수 부근의 수층에서 다소 감소가 있었으며 300m 이심에서는 규산염을 제외하고는 일정하였다. 규산염은 수심이 증가할수록 증가하였는데 이는 가장 오래된 수괴인 동해 고유수에서 Si/P의 비율이 25.16으로 가장 높은 것과도 일치하며 규산염의 재생산 속도가 다른 영양염에 비하여 느림을 보여주고 있다. N/P의 비율이 표층에서 평균 18.56으로 다른 해역에 비하여 매우 높았으며, 이는 밀도약층 부근에서의 질산염 공급이 많았기 때문으로 사료된다. 각 정점의 밀도약층에서 계산된 수직확산계수 $(K_z)$는 $0.66\~1.43$ (평균 1.19)$cm^{2}/sec$, 이에 따른 질산염의 공급량은 $73.38\~138.43$ (평균 103.72) ${\mu}g-at/m^{2}/hr$로서 다른 해역에 비하여 매우 높았다. 겉보기 산소이용량 (AOU)은 표층에서 낮았고 저용존산소의 대마난류 중층수에서 증가하였다가 고용존산소의 동해 중층수에서 다소 감소가 있었으며 그후 수심이 증가할수록 증가하였다. 인산염과 AOU $({\triangle}P/{\triangle}AOU)$의 기울기는 0.50이였다. 이러한 영양염 분포와 수괴의 관계는 동해 극전선역에서 영양염류의 순환과정을 종합적으로 이해하는데 있어 중요할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제38권3호
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• pp.273-284
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• 2005

소석회$(Ca(OH)_2)$사 탄산칼슘$(CaCO_3)$을 응집제로 이용한 화학적 응집/침전법으로 지하수로부터 중금속을 제거하는 실내실험을 실시하였다. 비소(As), 카드뮴(Cd), 망간(Mn), 납(Pb), 아연(Zn)으로 오염시킨 인공오염수로부터 중금속을 제거하는 배치 실험 결과, 소석회를 이용한 경우, As과 Mn의 제거 효율은 $0.3\;wt.\%$소석회 첨가만으로 $90\%$ 이상을 나타내었으며, Cd와 Zn의 경우 $0.5\;wt.\%$ 첨가 시 약 $75-85\%$온의 제거 효율을 나타내었다. 탄산칼슘을 첨가한 경우 소석회 첨가에서 제거율이 비교적 낮았던 Pb의 제거율이 매우 높게 나타나 $0.1\;wt.\%$의 첨가만으로 거의 $100\%$를 제거할 수 있었으며, Cd의 제거율도 소석회보다 높게 나타나 $1.0\;wt.\%$ 첨가시 $93\%$이상의 제거율을 나타내었다. 그러나 As, U, Zn의 제거율은 약 30- $50\%$정도로 낮게 나타났다. 대형 칼럼 반응조를 이용한 중금속 제거 실험에서는, 응집제를 오염지하수에 첨가한 후 응집제의 확산 유도와 응집제와 응집할 입자간의 접촉을 위해 급속 교반하였으며, 교반으로 인해 성장된 플럭(floc)의 침전을 유도하여 상등액과 침전입자를 분리함으로써 오염지하수로부터 중금속을 제거하였다. 소석회를 첨가한 칼럼실험의 경우, 앞서의 배치실험 결과와 같이 As는 $1wt.\%$의 소석회 첨가에 의해서 침전 30분 이후에 $99\%$이상의 제거 효율을 나타내었다. Cd, Mn, Zn도 $80-85\%$의 제거효과를 나타내어 높은 제거 효율을 나타내었으나, Pb의 제거 효율은 배치 실험의 결과와 같이 낮아 약 $40\%$내외를 유지하였다. 소석회 침전 슬러지를 재활용하여 중금속 제거 실험을 반복 실시한 결과도 As, Mn, Cd에 대해서는 침전 슬러지 재활용 2회까지 평균 $90\%$이상의 높은 제거율을 나타내었으며, Zn에 대해서는 $70\%$내외의 제거율을 나타내었다. 탄산칼슘을 이용한 칼럼실험에서는 Cd와 Pb의 경우 제거 효율이 높아, 침전 후 30분 이내 에 $95\%$이상이 제거되었다. Zn은 $57\%$의 제거율을 나타내었으며, As와 Mn은 제거율이 낮아 약 $40\%$정도가 제거되었다. Fe와 Mn의 농도가 매우 높은 울산지역의 실제 매립장의 오염지하수를 대상으로 $1wt.\%$의 소석회를 이용한 칼럼실험 결과, 두 원소 모두 $96\%$이상의 제거율을 나타내어 소석회를 이용한 응집/침전법의 중금속 오염지하수 정화 효율이 매우 뛰어난 것으로 나타났다

• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.63-79
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• 2008

울진광산 지역에 매립된 광미와 방치된 폐광석이 주변 하천에 미치는 영향을 평가하기 위해, 하천수, 침출수, 갱내수 및 지하수의 물리화학적인 특성을 파악하였다. 또한 폐광석 내 황화광물의 풍화 특징을 파악하기 위한 광물학적 연구와, 토양 내 미량원소의 분산 특성을 파악하기 위한 총함량 분석을 수행하였다. 매립된 광미에서 발생하는 침출수의 pH의 범위는 $2.9{\sim}6.0$이며, EC는 $99{\sim}3990{\mu}S/cm$로 주원소(최대 492 mg/l Ca; 83.8 mg/l Mg; 45.2 mg/l Na; 44.7 mg/l K; 50.8 mg/l Si) 및 미량원소(최대 $826,060{\mu}g/l$ Fe; $131,230{\mu}g/l$ Mn; $333,600{\mu}g/l$ Al; $61,340{\mu}g/l$ Zn; $2,530{\mu}g/l$ Cu; $573{\mu}g/l$ Cd; $476{\mu}g/l$ Pb)함량이 높게 나타났다. 하천수의 물리화학적 특성은 침출수와 지류의 유입에 따른 공간적 변화와 강수량에 따른 시기별 변화가 관찰되었다. 침출수의 유입으로 하천수의 용존 이온의 농도는 증가하지만 오염되지 않은 지류와의 혼합에 의한 희석작용으로 하류로 갈수록 감소한다. 건기인 2월에는 침출수 유입량이 줄어 하천수의 용존 이온 함량이 우기보다 낮다. 하지만 건기에는 지류 및 하천수의 유량 감소로 인하여 희석작용이 상대적으로 미약하여 우기에 비해 오염 확산 범위가 더 넓은 것으로 확인되었다. 배경치와 비교한 울진광산 주변의 토양시료의 중금속 농집 순서는 망간>철>납>구리>아연으로 나타났다. 울진광산에서 산출되는 황화광물은 자류철석과 섬아연석이 주를 이루며, 방연석과 황동석이 수반된다. 이 중 자류철석이 가장 풍화가 빠르게 진행되었으며, 광물 내부에 발달된 균열부와 입자 가장 자리를 따라 내부로 산화가 진행되어 철수산화광물이 생성되며, 소량의 Zn을 흡착하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.53-60
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• 2006

본 연구에서는 단열암반층에 굴착된 2개의 지하수공(TW-1, TW-2)에서 브롬이온을 이용한 단공주입양수 추적자시험 (Single Well Injection Withdrawal tracer test, SWIW tracer test)이 수행되었다. 이 두 지하수공에서는 대수층의 수리전도도와 지하수의 평균선형유속이 다른데, TW-1공에서 수리전도도가 5배 정도 크고, TW-2공에서는 평균선형 유속이 1.8배 정도 빠르다. 추적자시험으로부터 시간에 따른 브롬이온의 농도이력곡선과 누적질량회수곡선이 작성되어 분석되었으며, 또한 평균이송거리, 공극유속, 종분산지수와 종분산계수를 산정하여 단열암반층의 수평적인 불균질성에 따른 수리분산 차이가 해석되었다. 브롬이온의 평균이송거리는 TW-1공에서 3.00 m, TW-2공에서 5.62 m이며, 주입/양수 단계에서 평균적인 공극유속은 TW-1공에서 $4.31\;{\times}\;10^{-4}\;m/sec$, TW-2공에서 $8.08\;{\times}\;10^{-4}\;m/sec$로 산정되었다. TW-2공에서 단열암반층의 유효공극율이 작아서 평균이송거리와 공극유속이 크게 나타났다. 단공주입양수 추적자시험에 의해 산정된 종분산지수는 TW-1공에서 28.73 cm, TW-2공에서는 18.49 cm로서, TW-1공에서 용질이송이 1.55배 정도 빠른 것으로 나타났다. 평균선형유속을 이용하여 구한 종분산계수는 TW-1공에서 $5.14\;{\times}\;10^{-6}\;m^2/sec$, TW-2공에서 $6.06\;{\times}\;10^{-6}\;m^2/sec$로서, TW-2공에서 브롬이온의 확산면적이 1.18배 정도 넓은 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권1호
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• pp.73-86
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• 2007

위해성에 근거한 복원 전략(risk-based remediation strategy, RBRS)은 위해성평가를 통하여 오염지역의 위해성 또는 오염원을 효율적으로 관리하기 위한 의사결정과정 중의 일부로서, 토양에 존재하는 독성물질이 인간이나 생태계와 같은 수용체로 전이되어 발현되는 독성을 감소시키는 것을 목적으로 한다. 토양오염에 대한 위해성평가는 토양에서 대기로 확산되어나가는 오염물질의 흡입, 토양에서 지하수로 용출된 오염물질의 섭취, 토양 자체의 섭취와 접촉 등에 의한 위해성평가를 포함하며, 오염물질의 특성뿐만 아니라 수리지질학적 자료, 토지이용용도, 수용체의 특성 등 현장의 특이적인 요소들을 충분히 고려해야 한다. 위해성에 근거한 복원전략은 위해성산정을 위한 현장조사로부터 시작하여, 구체화된 노출경로모델(conceptual site model, CSM)의 작성, 목표위해성 수준의 결정, 오염물질의 물리화학적 특성 및 독성학적 자료의 수집을 거쳐, 일반적이고 보수적인 조건 하에 가장 안전한 목표정화수준을 산정하는 Tier 1 평가와 보다 정확한 오염현장의 조사를 통하여 현장특수성을 반영하는 Tier 2 평가를 단계적으로 적용한다. 현장의 오염농도가 Tier 1으로 결정된 허용오염수준(risk-based screening level, RBSL)보다 높은 경우 Tier 2를 실시하여 현장의 특수성을 반영하는 목표정화수준(site-specific target level)을 산정하며, 이를 통하여 오염지역에 대한 과도한 정화처리나 비경제적인 복구사업 등을 피할 수 있다. 위해성에 근거한 복원전략은 이 밖에도 오염지역의 복원우선순위 결정, 토지이용용도에 따른 위해성 관리기준 수립 등 다양한 활용성을 가지지만, 여러 가지 전제조건들과 현장조사 시에 발생하는 현실적 한계 등으로 인하여 불확실성을 가진다. 이를 극복하기 위하여 정확한 CSM의 작성, 복합오염에 대한 고려, 오염물질의 이동과 거동에 영향을 미치는 환경매질의 특성과 모델 입력변수 등을 신중하게 검토해야 하며, 신뢰할 만한 현장조사기법과 독성검사기법의 확립, 국내실정에 맞는 토양 및 지하수 특성자료와 인체 노출인자 등에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제40권4호
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• pp.295-301
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• 2004

최근 extended-spectrum $\beta-lactamase$ 생산 임상 균주의 급속한 증가와 확산은 매우 심각한 문제를 야기하고 있다. 이에 국내에서 extended-spectrum $\beta-lactamase$ 생산 임상 균주의 발생율을 파악하고자 국내 한 대학병원에 입원한 환자로부터 대장균을 분리하여 항생제 감수성 검사를 실시하였다. 충 233균주 중 184균주 $(78.9\%)$가 ampicillin에 대해 내성을 나타냈으며, 80균주$(34.3\%)$가 cephalothin에, 93균주$(39.9\%)$가 gentamicin에, 64균주$(27.5\%)$가 norfloxacin에 대해 내성을 나타내었다. 이중 17균주$(7.3\%)$가 double disk synergy test에 의해 양성반응을 나타낸 것으로 확인되었고, 이들에 대해서 6가지 항생제에 대한 최소 억제 농도를 추가적으로 시험한 결과, 13 균주가 4가지 이상의 다른 계열의 항생제에 대한 다중 약제 내성인 것으로 나타났다. Isoelectric focusing gel electrophoresis에 의한 pI값과 DNA 염기서열을 분석한 결과 5균주가 TEM-1,1균주가 TEM-15,1 균주가 TEM-20,4균주가 TEM-52,2균주가 TEM-1과 AmpC, 1균주가 TEM-1과 OXA-30,1 균주가 TEM-1과 OXA-33,1 균주가 TEM-1, CTX-M-3, AmpC, 그리 고 1 균주가 AmpC를 생산하는 것으로 나타났으며, SHV를 생산하는 균주는 없었다. 이들의 항생제내성 유전자가 전달되는지 확인한 결과 동물로부터 분리된 대장균 (CCARM No.1203)에 extended-spectrum $\beta-lactamase$생산 유전자가 전달되는 것을 확인하였다. Random amplified polymorphic DNA와 pulsed field gel electrophoresis분석을 사용하여 genomic DNA에 대한 유전형을 분석한 결과 균주간의 유전적 연관성은 매우 낮은 것으로 나타나 한 병원에서 발견되는 균주는 clonal spread에 의한 것이라는 일반적인 보고와 다른 결과를 얻었다.

• 자원환경지질
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• 제53권4호
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• pp.347-362
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• 2020

수환경 내 철 (수산)산화물은 주로 광산 활동에 의해 생성되며 주변 환경을 교란시키는 대표적인 교질물이다. 철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 적철석은 수환경 내 다양한 환경인자들로 인해 거동 특성이 변한다. 본 연구는 배경용액의 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등의 환경적 인자가 교질상 적철석의 거동에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 특히, 적철석 교질물 입자들의 거동특성을 보다 더 명확하게 해석하고자 동적광산란분석기(dynamic light scatterer, DLS)와 단일입자 유도결합플라즈마질량분석기(single particle ICP-MS, spICP-MS)를 비교하여 분석을 수행하였다. 배경용액의 이온 조성과 세기가 변함에 따라 적철석 입자의 표면 확산이중층의 두께가 변화될 뿐만 아니라, 입자에 미치는 정전기적 힘과 van der Walls의 합력이 변하면서 입자의 응집/분산 특성이 달라지는 것으로 나타났다. 또한 수환경의 pH가 적철석 입자의 영전하점(point of zero charge, PZC)에서 멀어질수록 정전기적 반발력이 커져 입자들이 분산되는 것을 확인하였다. 수환경 내 자연 유기물이 적철석의 표면을 코팅함에 따라서 자연 유기물 표면에 존재하는 카르복실기와 페놀기 등과 같은 작용기들로 인하여 적철석 입자의 정전기적 안정화와 구조적 안정화가 증가하는 것으로 조사되었다. 이러한 안정화 효과는 자연 유기물의 농도가 작을수록 증가하지만, 상대적으로 이온포텐셜이 큰 2가 양이온이 1가 양이온보다 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들 사이에서 더 큰 가교역할을 하기 때문에 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들의 안정화(분산)를 방해하는 것으로 확인되었다. 결론적으로, 수환경 내 교질상 적철석의 거동 특성은 이온의 조성과 세기, pH, 그리고 자연 유기물 등과 같은 환경적 인자들에 많은 영향을 받는 것을 정량적으로 확인할 수 있었는데, 그 중 자연 유기물은 수환경에서 교질물의 거동에 매우 지배적이고 주요한 제어인자임을 알 수 있었다. 한편, 적철석 입자의 거동 특성을 정량화할 수 있는 두 분석기법을 비교한 결과, DLS 분석기법은 신속성 및 편의성에서 강점을 지니는 반면 spICP-MS의 분석기법은 입자의 모양 및 응집 형태 등을 고려할 수 있는 장점이 있기 때문에 두 분석기법을 조합하여 활용하면 수환경 내 교질물의 거동 특성을 연구하는데 보다 더 효과적일 것으로 판단된다.