• 제목/요약/키워드: A Heavy Metal

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해조류, Sargassum thunbergii를 이용한 중금속의 바이오 흡착제의 개발 (Biosorption and Development of Biosorbent by using Seaweed, Sugassum thunbergii)

  • 서근학;이학성;서정호
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.60-65
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    • 2000
  • 우리나라 인근해안에서 서식하고 있는 해조류 23종에 대하여 Cr 및 Pb의 흡착성능을 조사한 결과, Sargassum 종이 Cr에 대하여 흡착능이 가장 높았다. Sargassum 종 4종을 이용하여 Cr 및 Pb의 생체흡착 실험을 수행하여 흡착 평형에는 Cr은 $30{\~}60$분, Pb는 30분 정도 소요 되었다. Cr 및 Pb 최대 흡착량은 136mg Cr/g biomass 및 232.5mg Pb/g biomass 였다. Pb흡착 및 탈착과정을 6회 반복한 결과 S. thunbergii는 재생성이 매우 효과적인 바이오 흡착제 였다. S. thunbergii를 자유 충전시킨 충전층 반응기를 이용하여 50mg/L Pb 용액의 연속적인 제거 실험을 수행한 결과 유입되는 Pb가 완전히 제거되는 구간은 HRT 10분에서 약 300 bed volume, HRT 5분에서 약 200 bed volume정도였다. 1회 흡착시 Pb 제거량은 HRT 10분에서 165 mg/g biomass, HRT 5분에서 112 mg/g biomass 였으나 흡착 완결까지의 소요 시간이 각각 112시간 및 52시간으로 HRT 5분일때가 더욱 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 0.1 M HCl을 이용한 Pb 회수 실험에서 회수율은 $95{\%}$이상이었다. HRT 10분 및 5분에서 탈착 후 재흡착이 3회 반복되어도 흡착량은 다소 감소하였지만 계속적인 Pb의 제거가 가능하여 S. thunbergii는 바이오 흡착제로 사용이 가능함을 알 수 있었다.

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남해 연안 피조개 (Scapharca broughtonii) 양식장의 환경특성 (The effect of geochemical characteristics and environmental factors on the growth of cultured Arkshell Scapharca broughtonii at several shellfish-farming bays on the South coast of Korea)

  • 최윤석;정춘구
    • 한국패류학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.149-155
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    • 2016
  • 피조개 양식장의 해수 수온, 염분, pH, DO, 영양염, COD의 조사결과 해역별 편차가 적게 나타났다. 그리고 엽록소 a 농도는 7-8월에 부영양화 기준인 $7{\mu}g/L$ 보다 높게 나타났지만 8월 이후 부영양화 기준보다 낮은 농도를 보였다. 따라서 피조개 양식장에서 서식환경에 의한 생존율의 급감은 여름철 고수온, 낮은 용존산소량과 먹이원인 클로로필의 감소로 인하여 발생되는 것으로 사료된다. 퇴적물의 강열감량 (IL) 과 산휘발성화합물 (AVS) 및 함수율 (WC) 은 유사한 양상을 보이며 큰 차이가 나타나지 않았으며 화학적산소요구량 (COD) 은 거제만의 조사 정점에서 월별 변화가 심하게 나타났다. 퇴적물의 평균입도 (Mz) 는 8.07-8.33 범위를 보였고 분급도는 1.66-2.13 범위로 피조개 양식에 적합한 지역으로 나타났다. 퇴적물의 C/N 비는 양식장에서 5-10 사이의 값을 나타내어 해양기원의 유기물에 의한 것으로 추정되며, C/S 비는 지역에서 2.8 이상으로 유기물이 분해되기 전에 유기물의 급속한 퇴적이 이루어졌을 환경으로 조사 되었다. 중금속에 대한 농집지수 (Igeo) 의 결과는 연구지역이 Igeo class가 0에서 4 사이로 분포되어 있어 오염되지 않았거나 약간오염된 수준으로 (practically unpolluted / moderately polluted) 나타났다.

하이브리드 빗물정원 시스템에서의 비점오염물질 및 강우유출수 이송 특성 (Transport of nonpoint source pollutants and stormwater runoff in a hybrid rain garden system)

  • ;;;;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.481-487
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    • 2016
  • 본 연구는 도시 강우유출수 처리를 위한 하이브리드 빗물정원 시스템을 개발하고자 수행되었으며, Pilot scale 모니터링을 통하여 시스템 내의 서로 다른 구성요소간의 효율을 검증하였다. 유입수는 국내 외 도로강우유출수의 농도를 고려한 인공강우유출수를 이용하여 수행하였다. 모니터링 결과 하이브리드 빗물정원은 시설 내 저류 80%, 지하수의 침투 15%로 유입수의 약 95% 저감되는 것으로 나타났다. 이는 ST의 저류 및 PB와 IT의 침투 기작이 물순환 효과에 기여한 것으로 판단된다. 또한 오염물질 저감효율을 산정한 결과, TSS의 경우 평균 87%으로 나타났으며, 유기물은76%, 영양염류는 46%, 중금속은 56%으로 나타났다. 이는 PB와 IT에 포함된 여재의 여과, 침투 및 식생과 토양의 생물학적 흡수 기작 영향에 의해 나타난 결과로 판단된다. 이러한 연구 결과는 향후 빗물정원의 효율을 향상시키기 위한 시설의 개선 및 설계방안으로 활용 가능할 것으로 평가된다.

반응표면분석법을 이용한 석탄회에서의 Cd 흡착특성에 관한 연구 (Adsorption Characterization of Cd by Coal Fly Ash Using Response Surface Methodology (RSM))

  • 안상우;최재영;차민환;박재우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.19-26
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    • 2010
  • 본 연구는 석탄회의 카드뮴에 대한 흡착특성을 조사하기 위하여 회분식 실험과 반응표면분석을 실시하였다. Langmuir model과 Chapman-Richards model로 산정된 석탄회의 카드뮴의 최대 제거량은 12.95mg/g와 12.99mg/g로 조사되었다. 또한 초기 pH 4에서 9까지의 카드뮴의 제거특성은 초기 pH에 따라 서로 다른 양상을 나타내었으며, pH가 증가 할수록 카드뮴의 제거량은 흡착과 침전에 의한 영향으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, pH에서 카드뮴의 제거량의 감소에 대한 결과는 $H^+$이온의 증가에 따른 카드뮴이온과의 경쟁적 반응에 의한 것으로 사료된다. 반응표면분석법 중 Box-Behnken법을 이용하여 초기 카드뮴 농도($X_1$), 초기 pH($X_2$), 그리고 초기 석탄회의 주입량($X_3$)을 독립변수로 선정하였으며, 종속변수인 석탄회의 카드뮴의 흡착특성을 수학적 모델로 도출하였다. 경험적 모델인 반응표면분석법을 이용하여 실험적 요인과 반응변수에 대한 관계를 도출하도록 반응모델식을 개발하였다. 통계학적 분석결과, 1차 선형효과(주효과)에서 초기 카드뮴 농도, 초기 pH, 초기 석탄회의 주입량과, 2차 비선형 효과(교호작용, 상호효과)에 대하여 유의한 것으로 조사되었다. 도출된 반응모델은 수정 결정계수가 0.928으로 1에 근사한 값을 갖는 것으로 나타났으며, 도출된 반응모델은 카드뮴 제거율에 매우 근접하게 결과를 도출할 수 있었다. 또한, 통계학적 분석결과 카드뮴 제거에 미치는 영향은 초기 pH > 초기 카드뮴 농도 > 초기 석탄회의 주입량 순으로 나타났다.

생선 곰탕의 추출소재로서 Fish Frame의 식품학적 특성 (Food Component Characteristics of Fish Frames as Basic Ingredients of Fish Gomtang)

  • 한병욱;지승길;권재석;구재근;강경태;지성준;박신호;허민수;김진수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.1417-1424
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    • 2007
  • 수산물 가공 중 부산물로 다량 발생하고 있는 7종의 fish frame(연어 frame, 삼치 frame, 붕장어 frame, 가다랑어 frame, 황다랑어 frame, 참다랑어 frame및 붉은메기 frame)의 생선 곰탕의 추출 소재로서 가능성을 검토하였다. 휘발성 염기질소와 중금속 함량의 분석 결과 참다랑어 frame과 연어 frame은 식품가공소재로 안전한 범위이었다. Fish frame 추출물의 수분을 제외한 주성분은 조단백질이었다. 7종 fish frame 추출물의 엑스분 질소와 비린내 및 맛에 대한 관능검사 결과 생선 곰탕의 제조를 위한 엑스분 추출소재로는 연어 frame이 가장 적절하였다. 연어 frame 추출물의 인 및 칼슘함량은 18.0 mg/100 mL 및 33.1 mg/100 mL이었다.

가정용 소형 퇴비화용기에 의한 부엌쓰레기의 분산식 퇴비화;V. 현장조건에서 퇴비화 (Decentralized Composting of Garbage by a Small Composter for a Dwelling House;V. Field experiment)

  • 서정윤;주우홍
    • 한국환경농학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.179-187
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    • 1996
  • 실험실에서 주택용 소형 퇴비화용기로 사용 가능성이 확인된 이중 벽으로 만든 퇴비화용기를 단독주택의 가족이 4인인 한 가정에 설치하여 적용 가능성을 실험하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다 : 1) 계절별 실험한 결과 퇴비 내에서 상승한 최고온도는 봄철 $31^{\circ}C$, 여름철 $36^{\circ}C$, 겨울철 $50^{\circ}C$였다. 2) 60일 후 생산된 퇴비의 pH는 겨울철 7.94, 봄철 8.21 그리고 여름철 8.29였다. 퇴비화기간의 경과에 따라 퇴비중 유기물함량은 감소 그리고 회분 함량은 증가하였음에도 불구하고 퇴비 중 각종 무기성분 및 중금속은 축적되지 않았다. 60일 후 회분함량은 겨울철 73.8%, 봄철 55.8% 그리고 여름철 57.0%였다. 질소함량은 0.2-5.8%의 범위였으며 겨울철에 가장 높았고 그리고 여름철에 가장 낮았다. 특히 높은 수분과 Cd의 함량은 퇴비화 가능한 가정쓰레기의 퇴비화에 문제점으로 지적되었다. 60일 후 계절 평균 약 58.5%의 무게가 감소하였다. 퇴비화과정 중 무기성분들의 함량범위는 3 계절 $P_2O_5\;1.50{\sim}4.41%$, $K_2O\;0.02{\sim}1.31%$, CaO $0.13{\sim}1.68%$, MgO $0.05{\sim}1.22%$였다. 또한 중금속성분들의 함량은 Zn $13{\sim}89mg/kg$, Cu $4{\sim}62mg/kg$, Cd $1{\sim}21mg/kg$, Pb $N.D.{\sim}97mg/kg$, Cr $N.D.{\sim}37mg/kg$, Hg $N.D.{\sim}1,38mg/kg$의 범위였다.

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현미중(玄米中) 중금속(重金屬) 함량예측(含量豫測)을 위한 토양침출액(土壤浸出液)의 비교(比較) II. 토양분석(土壤分析)에 의(依)한 현미중(玄米中) 중금속(重金屬) 함량(含量) 예측(豫測) (Comparison of Soil Extractants for Estimation of Cadmium, Zinc and Lead in Brown Rice Collected from Paddy Soils near Old Zinc-Mining Sites II. A prediction Model for Cadmium, Zinc and Lead Contents in Brown Rice Based on Some Chemical Properties of Soils)

  • 유순호;박무언
    • 한국환경농학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.31-36
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    • 1985
  • 현미중(玄米中) 카드뮴, 아연(亞鉛) 및 연(鉛)의 함량추정(含量推定)에 적합(適合)한 토양침출액(土壤浸出液)을 선발(選拔)하여 토양분석치(土壤分析置)를 이용(利用)한 예측모형식(豫測模型式)을 다단계식(多段階式)나으로 분석(分析) 유도(誘導)해 본 결과(結果), 공시(公試)된 침출액(浸出液) 0.1M HCl, 0.1 M $HNO_3$, 0.001M 2Na-EDTA 및 0.1 M $NH_4-oxalate$ 중(中) 현미중(玄米中) 카드뮴과 가장 높은 상관(相關)을 나타낸 침출액(浸出液)은 0.001M 2Na-EDTA였고, 아연(亞鉛)은 0.1N HCl, 연(鉛)은 0.1 M $NH_4-oxalate$였으며 3종김속(種金屬) 모두와 높은 상관정도(相關程度)를 나타낸 침출액(浸出液)은 0.1M $NH_4-oxalate$였다. 또 토양특성(土壤特性)을 이용(利用)한 다중회귀분석결과(多重回歸分析結果) 현미중(玄米中) 카드뮴함양추정(含量推定)에는 pH와 Ca 함양(含量)이 가장 중요(重要)한 변수(變數)로 작용(作用)하였고, 현미중(玄米中) 아은(亞銀)은 CEC 및 Mg 함양(含量)이였으며, 현미중(玄米中) 연함양(鉛含量)은 Na함양(含量)을 제외(除外)한 Ca, CEC, pH, Mg, OM, K등 모든 특성(特性)이 중요(重要)한 변수(變數)였다.

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남극 킹조지섬 마리안소만의 중형저서동물 군집구조 (The Community Structure of Meiofauna in Marian Cove, King George Island, Antarctica)

  • 홍정호;김기춘;이승한;백진욱;이동주;이원철
    • Ocean and Polar Research
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    • 제33권3호
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    • pp.265-280
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    • 2011
  • The temporal dynamics of the meiofauna community in Marian Cove, King George Island, Antarctica were observed from March 7 to December 21 2007. Nine meiofauna taxa were found, with nematodes the most dominant group, making up 92.97% of the total meiofauna density, followed by harpacticoid copepods (3.18%). Meiofauna abundance ranged from 123 to 874 individuals per 10 $cm^2$ (mean 464 inds.10 $cm^{-2}$), which is lower than that found in some polar and temperate regions. The lowest meiofauna abundance was found in the 26th April sample (III) and the highest meiofauna abundance was found in the March 23rd sample (II). There was no correlation between meiofauna abundance and season. The seasonal changes were likely caused by meltwater runoff, and there were the physical disturbances on the bottom sediment by huge iceberg. Biomass of meiofauna varied between 20.36 and 101.02 ${\mu}gC{\cdot}10\;cm^{-2}$, and overall mean biomass was 54.17 ${\mu}gC{\cdot}10\;cm^{-2}$ during the study periods. More than 80% of meiofauna was concentrated in the upper 2 cm of the sediment, and density decreased with depth. The mean diversity index was 0.37, and the ratio between the abundance of nematodes: and harpacticoids (N/C) ratio ranged from 7.31 to 95.04 (mean 26.39). NMDS analysis divided the community into three groups: A (III, IV, V, VII, VIII), B (II, IX, XI, XII) and C (I, V, X). The results of ANOSIM and SIMPER analysis revealed significant differences in community structure among three groups and major contributed meiofauna taxon in grouping were nematodes and copepods. No significant correlations were observed between major meiofauna taxon and environmental factors. Thirteen species in 12 genera representing nine families of harpacicoids were recorded. Ancorabolidae was the most diverse family, and Heteropsyllidae was the most abundant. The correlation analysis between benthic harpacticoid copepods and environmental factors showed that some species were affected by water temperature, sediment temperature, salinity, chlorophyll a concentration, grain size of the sediments and heavy metal contents of the sediments. These data describe the usefulness of benthic harpacticoid copepods as biological indicator species in Antarctic regions.

오염해수로부터 질산염의 제거를 위한 전처리 퇴적물의 흡착특성 (Adsorption of nitrate from contaminated sea water with activated dredged sediment)

  • 송영채;우정희;정은혜;고성정;김동근
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.589-593
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    • 2005
  • 연안 준설퇴석물을 열처리, 생물침출공정을 이용한 중금속처리, 중화처리 등의 다양한 방법으로 전처리한 재료를 이용하여 연안해수에 함유된 질산염의 흡착특성에 대한 실험실적 연구를 수행하였다. 전처리된 퇴적물의 흡착평형시간은 생물침출-열처리 퇴적물이 17분으로 가장 빨랐으며 생물침출-중화-열처리 퇴적물과 생물침출퇴적물이 각각 25분. 27분으로 황토와 열처리 황토에서의 3,3분, 32분 보다 빠르게 흡착되는 것으로 평가되었다. 시험된 재료들에 대한 흡착공정은 Freundlich 등온흡착식으로 해석할 수 있었으며, 전처리한 퇴적물의 흡착속도가 황토에 비해 빠름을 알 수 있었다. 질산염의 흡착량은 퇴적물과 열처리 퇴적물에서 각각 2.l2, 2.19 mg NO3-N/g 으로 가장 많았으며 열처리 등으로 전처리된 퇴적물은 연안해수의 수질개선을 위한 흡착재로서 활용 가능한 것으로 평가되었다.

군용 열영상장비 최소분해가능온도차의 정량적 측정 방법 및 탐지거리 예측에 관한 연구 (A Study on the quantitative measurement methods of MRTD and prediction of detection distance for Infrared surveillance equipments in military)

  • 정영탁;임재성;이지혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.557-564
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    • 2017
  • 대한민국 군의 K 계열 전차에 장착되어 있는 열영상장비의 목적은 시계가 제한된 환경에서 외부의 적외선 영역의 정보를 인간이 인지할 수 있는 시각 정보로 변환하는 것이다. 열영상장비의 시계, 배율, 분해능, 변조전달함수, 잡음등가온도차, 최소분해가능온도차 등의 지표 중에서 최소 분해 가능 온도차(MRTD)는 공간주파수와 온도분해능을 복합적으로 표현할 수 있기 때문에, 열영상장비의 성능 표현에 있어 가장 중요한 파라메터이다. 그러나 NATO의 MRTD 표준 측정 방법은 많은 주관적인 요소를 포함하고 있다. 즉, 측정자의 정신 상태, 시력 등의 차이와 측정환경에 따라 측정 결과의 오차가 발생하므로 MRTD의 측정결과는 안정적이지 못하다. 따라서 본 논문에서는 정성적인 MRTD 측정 방법을 gary scale을 바탕으로 이미지 연산을 통한 정량적인 지표로 변환하였다. 흑상과 백상의 Gray scale 차이의 평균을 최소분해가능온도로 변환하여, 국방규격서에서 요구하는 성능요구조건의 충족여부를 판단할 수 있다. 또한 gray scale은 MRTD의 탐지/인지/식별의 판별기준으로 활용할 수 있다. 전차에 열영상장비가 탑재되어 작전을 수행할 때의 탐지 가능 거리를 안개, 폭우, 맑은 날씨 등의 다양한 환경조건에 따라 분석하였다.