• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제6권2호
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• pp.83-95
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• 2012

China has been a top producer and exporter of refined lead products in the world since the year 2000. After the phasing-out of leaded gasoline in the late 1990s, non-ferrous metallurgy and coal combustion have been identified as potential major sources of aerosol lead in China. This paper presents the single particle analytical results of ambient aerosol particles collected near a lead smelter using a scanning electron microscopy- energy dispersive x-ray spectroscopy (SEM-EDX). Aerosol particle samples were collected over a 24-hour period, starting from 8 pm on 31 May 2002, using a high volume TSP sampler. For this near source sample, 73 particles among 377 particles analyzed (accounting for 19.4%) were lead-containing particles mixed with other species (S, Cl, K, Ca, and/or C), which probably appeared to be from a nearby lead smelter. Lead-containing particles of less than $2{\mu}m$ size in the near source sample were most frequently encountered with the relative abundances of 42%. SEM-EDX analysis of individual standard particles, such as PbO, PbS, $PbSO_4$, $PbCl_2$, and $PbCO_3$, was also performed to assist in the clear identification of lead-containing aerosol particles. Lead-containing particles were frequently associated with arsenic and zinc, indicating that the smelter had emitted those species during the non-ferrous metallurgical process. The frequently encountered particles following the lead-containing particles were mineral dust particles, such as aluminosilicates (denoted as AlSi), $SiO_2$, and $CaCO_3$. Nitrate- and sulfate-containing particles were encountered frequently in $2-4{\mu}m$ size range, and existed mostly in the forms of $Ca(NO_3,SO_4)/C$, $(Mg,Ca)SO_4/C$, and $AlSi+(NO_3,SO_4)$. Particles containing metals (e.g., Fe, Cu, and As) in this near source sample had relative abundances of approximately 10%. Although the airborne particles collected near the lead smelter contained elevated levels of lead, other types of particles, such as $CaCO_3$-containing, carbonaceous, metal-containing, nitrates, sulfates, and fly-ash particles, showed the unique signatures of samples influenced by emissions from the lead smelter.

• 한국대기환경학회지
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• 제31권3호
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• pp.223-238
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• 2015

The $PM_{2.1}$ was collected by LVCI (low volume cascade impactor) during Group-A Period (September 1990 to December 2012) and the $PM_{2.5}$ was collected by HVAS (high volume air sampler) during Group-B Period (September 2009 to April 2012) at Kyung Hee University, Global Campus located on the boarder of Yongin and Suwon. The 8 water-soluble ions ($Na^+$, $NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Cl^-$, $ NO_3{^-}$, and $SO_4{^{2-}}$) were analyzed by IC, and the 14 inorganic elements (Al, Mn, Si, Fe, Cu, Pb, Cr, Ni, V, Cd, Ba, Zn, Ti, Ag) were analyzed by XRF and ICP-AES after performing proper pre-treatments of each sample filter. The average total mass fractions of $SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$, and $NH_4{^+}$+ to $PM_{2.5}$ samples during Group-B Period were 0.39 in normal days, 0.44 in haze days, and 0.27 in Asian dust days, respectively; however, the average total mass fractions of Al, Fe, and Si to $PM_{2.5}$ mass were 0.043 in normal days, 0.021 in haze days, and 0.036 in Asian dust days, respectively. Especially the concentration of Pb was significantly decreased during Group-B Period rather than during Group-A Period, while Cr and Ni was increased during Group-B Period. In this study, we intensively compared the annual and seasonal patterns of major chemical species among normal days, haze days, and Asian dust days. Further we developed mass fraction profiles by collecting episode cases of haze days and Asian dust days, which were consisting of 22 chemical species. Those profiles are considered to be useful when applying various receptor models and establishing air quality management plans near future.

• 한국제4기학회지
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• 제5권1호
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• pp.15-31
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• 1991

우리나라 주변해역의 퇴적물에 관한 연구는 이제까지 퇴적학적 및 광물학적 측면에 집중되어 온 까닭에 그 지화학적 특성에 대해서는 알려진 바가 매우 제한되어 있으며, 특히 동해 대륙붕의 경우는 더욱 그러하다. 이와 같은 지식의 빈 틈을 채우기 위하여 한국 동남해역의 대륙붕과 대륙사면에서 채취된 90개 표층퇴적물을 대상으로 그 주성분원소와 수종의 미량성분들을 분석하였다. 이 분석결과를 바탕으로 이들 화학원소들의 분포양상과 그 분포에 영향을 미치는 여러 조절요인들이 논의되었다. 연구지역 퇴적물에서 화학원소들의 분포에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 퇴적물 입도인 것으로 밝혀졌으며, Ca과 K를 제외한 대부분 주성분원소들과 Sr 및 Ba를 제외한 미량금속들의 함량은 모두 퇴적물의 입도와 밀접한 상관관계를 나타냈다. 반면, 퇴적물 내 Ca과 Sr의 함량은 주로 탄산염에 의해 조절되어지며, K의 경우에는 장석과 illite가 큰 영향을 미치는 것으로 여겨진다. 한편, K 함량과 어느 정도의 관련성을 나타내는 Ba의 경우에는 칼리장석의 영향이 중요할 것으로 사료된다. 분석된 화학성분들의 연구지역 퇴적물 내 함량은 모두 자연상태의 범위를 벗어나지 않는 것으로 판단되며, 그 공간적 분포양상은 대부분 입도분포나 혹은 탄산염분포(Ca과 Sr)의 그것과 거의 동일하게 나타난다. 한편, metal/Al 비율은 퇴적물 내 금속함량에서 입도의 영향을 보정할 수 있으며, 이 비율을 이용하여 연구지역 남부 연안역의 퇴적물에 미약하나마 인위적 오염의 가능성이 있음을 제시하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.46-54
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• 2015

열이나 빛의 자극에 의한 물질의 발광현상, 즉 열자극발광(thermoluminescence, TL)과 광자극발광(optically stimulated luminescence, OSL)의 메커니즘을 규명하고, 이 현상을 방사선량의 측정에 활용할 수 있는 새로운 발광물질을 개발하는데 활용할 수 있는 측정장치를 개발하였다. 이는 열자극과 광자극을 동시에 가할 수 있는 장치로서, 열자극에 필요한 온도제어를 위하여 35 kHz의 정현파 전원으로 변환하여 스트립 형태의 발열부에 걸어주게 되며, 최대 $20K{\cdot}s^{-1}$의 온도상승률로 약 1K의 정밀도로 온도를 제어할 수 있었다. 광자극을 위한 광원으로 중심파장이 470 nm인 Luxeon V형 고휘도 LED 등 여러 파장영역의 LED나 레이저를 사용할 수 있도록 하였다. 대표적으로 470 nm의 LED로 $Al_2O_3$:C의 OSL을 측정하는 경우, 시료의 발광에서 자극광을 분리시키기 위하여 LED의 자극광은 단파장차단필터인 GG420을 통과시켜서 시료에 걸리게 하고, 시료의 발광은 대역통과필터인 UG11를 통과하여 광증배관에 걸리게 하였다. 아울러 시료에 따라 LED나 필터들을 다르게 조합할 수 있도록 하여 시료의 발광특성에 맞는 최적의 측정을 수행할 수 있다. PC로 측정장치의 전체적인 제어가 이루어지며 LabView로 개발한 제어프로그램은 그래픽사용자환경(GUI)으로 되어 있다. 이 연구를 통해서 개발한 장치로 LiF:Mg,Cu,Si와 $Al_2O_3$:C를 표준시료로 하여 TL과 OSL을 측정하였고, 이들의 발광특성이 기존에 알려진 특성을 재현하여 이 장치가 신뢰할 수 있는 성능을 내는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권5호
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• pp.418-428
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• 2007

본 연구는 골재 부산물의 용토재로서 활용을 위한 기초 특성 분석으로서 전국 21개소의 골재 업체를 대상으로 골재 생산시 생하는 슬러지나 석분 등 골재 부산물의 화학성과 물리성 및 광물 조성을 알아 보는데 있다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 골재 부산물의 pH는 전라도 지역의 JH, DA 업체를 제외하고 모두 8.41~10.97 정도로 높았으며, EC는 평균 $167.9{\mu}S\;cm^{-1}$ 이고 전라도 지역은 대부분 $33.0{\sim}122.4{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 낮은 수치를 보였으나, 경상도 지역은 $169.5{\sim}639.0{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 높은 수치를 나타냈다. 2. 유기물 함량은 대부분 $2.9{\sim}5.0g\;kg^{-1}$ 이며, 강원도 지역의 GG 업체의 경우 $11.27g\;kg^{-1}$ 로 상대적으로 높았다. T-N의 경우, 0.01~0.11 % 정도이고 $NH_4{^+}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.03{\sim}3.00mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $NO_3{^-}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.0{\sim}3.2mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $P_2O_5$ 의 경우, 강원도의 $10.2mg\;kg^{-1}$ 에서 전라도 $24.8mg\;kg^{-1}$ 까지 비슷한 수준을 나타냈다. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$ 및 $Na^+$ 의 각 평균은 $2.299cmol_c\;kg^{-1}$, $0.472cmol_c\;kg^{-1}$, $0.021cmol_c\;kg^{-1}$, $0.055cmol_c\;kg^{-1}$ 이며 $Ca^{2+}$의 경우, 최고값인 경상도 DE 업체의 $6.385cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 전라도 JH 업체의 $0.742cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. $Mg^{2+}$의 경우 최고값인 전라도 YS 업체의 $1.850cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 충청도 JK 업체의 $0.006cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. 양이온교환용량은 평균 $7.6cmol_c\;kg^{-1}$으로 경상도에서 $17.3cmol_c\;kg^{-1}$으로 가장 높았으며, 전라도에서 $2.2cmol_c\;kg^{-1}$ 으로 가장 낮았다. 3. 중금속 함량은 모든 항목에서 환경부에서 고시한 농경지 오염 우려 기준을 초과하지 않았다. Cd의 경우, 평균 $0.011mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.003mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경상도 DH 업체의 $0.062mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. $Cr^{6+}$의 경우, 평균 $0.068mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.037mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $0.169mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Cu의 경우, 평균 $0.419mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.000mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.072mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Ni의 경우, 평균 $3.513mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 전라도 DA 업체의 $0.045mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 강원도 GG 업체의 $11.980mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Zn의 경우, 평균 $0.588mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.014mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.086mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Pb의 경우, 평균 $0.467mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.008mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.261mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Fe의 경우, 평균 $33.815mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.805mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $106.400mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Mn의 경우, 평균 $18.427mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 SS 업체의 $0.703mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $49.140mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. 4. 골재 부산물의 토성은 평균적으로 대부분 모래가 50 % 이하이며 미사가 50 % 이상인 미사질양토(SiL)인데 비해 전라도의 경우, 양토(L)였다. 유효수분은 평균 2.58 % 로 매우 낮은 수준이며, 액성한계의 경우, 최저 값인 전라도 JS 업체의 5.9 % 에서 최고 값인 경상도의 DH 업체의 39.1 % 사이의 값을 보이며 평균 24.4 %로 일반 밭 토양의 액성한계와 유사한 수치를 보였다. 대부분 시료에서 점착성 및 가소성 모두 그 성질이 약하거나 없는 C나 D 등급이었다. 5. 골재 부산물의 투수성은 경기도 KG 업체의 경우, $2.8{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 강원도 CC 업체의 경우, $0.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 그리고 전라도 KS 업체의 경우, $1.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$ 로 상당히 느린 투수성을 보여준다. 6. 골재 부산물의 X선 회절분석 결과, 석영(Quartz)과 단사녹니석(Clinochlore)이나 금운모(Phlogopite)가 주요 피크로 대부분 시료에서 화강암 또는 화강 편마암 지역의 광물 조성을 보였으며, 강원도 지역의 DM 업체에서 석회암을 모암으로 하는 방해석(Calcite)과 백운석(Dolomite)이 주요 피크였다. 7. 골재 부산물의 화학 조성 분석 결과(X선 형광분석), 대부분 시료는 원암을 화강암이나 화강편마암으로 하고 있기에 대표적인 원소는 $SiO_2$이며 그 다음으로 $Al_2O_3$가 대부분을 차지한다. 강원도의 SS, DM 업체의 $SiO_2$의 함량은 30 %이하로 낮은 반면에 CaO의 함량은 45 % 이상으로 높은 수치를 보여준다. 골재 부산물의 규반비는 1.70~3.42 이며, 이는 골재 부산물이 화학적 풍화 보다는 원암에서 기계적인 파쇄에 의한 단순 입자 크기의 축소로 보이며, 원암 가루, 즉 1차 광물로서 2차 광물이 거의 없기 때문이라 판단된다. 8. 골재 부산물의 시차 열분석 결과, 열변화 곡선이 안정적이며 주요 천이점이 $550^{\circ}C$에서 $610^{\circ}C$ 부근에 석영의 천이를 보이는 것과 열변화 곡선이 불안정적이며 여러 천이를 보이는 것으로 나뉘며, 골재 부산물의 경우는 흡 발열피크를 검토할 때 점토광물이 거의 없는 것으로 보인다.

• 한국수산과학회지
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• 제43권2호
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• pp.146-158
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• 2010

In order to evaluate the characteristics of sediments and pollution by organic matter and metallic elements in intertidal sediments along the southwestern coast of Korea, we measured various geochemical parameters, including the mean grain size (Mz), water content (WC), ignition loss (IL), chemical oxygen demand (COD), acid volatile sulfide (AVS), and metallic elements (Al, Fe, Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, Mn, Hg, As), in intertidal surface sediments. The Mz of the surface sediments ranged from 2.1 to 8.3$\phi$, indicating that the surface sediments consist of various sedimentary facies, such as sand, slightly gravelly mud, sandy mud, and silt. The IL and COD in surface sediment ranged from 0.8 to 5.5% (mean $2.9\pm1.2%$) and from 3.9 to $13.8\;mgO_2/g{\cdot}dry$ (mean $8.5\pm2.6\;mgO_2/g{\cdot}dry$), respectively, which were lower than the values for surface sediment in areas near fish and shellfish farms or industrial complexes. No AVS was detected at any sampling station, despite various sedimentary facies. Most of metallic elements in surface sediments showed relatively good positive correlations with Mz and IL, which imply that the concentrations of metallic elements are mainly controlled by grain size and the organic matter content. The concentrations of metallic elements, except As, at some stations were considerably lower than those in the Sediment Quality Guideline (Effect Range Low, ERL) proposed by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in the United States. Similarly, the geoaccumulation index (Igeo) class indicated that pollution by metallic elements in intertidal surface sediment, except As, was moderate or non-existent. Our results imply that the intertidal surface sediments along the southwestern coast of Korea are not polluted by organic matter and metallic elements and are healthy for benthic organisms.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권7호
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• pp.1048-1054
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• 2014

소금의 이산화황 발생 원인을 구명하기 위하여 갯벌천일염 (MSS)과 구운 소금(RS)의 시간 경과(RS1, RS2, RS3 및 RS4)에 따른 일반성분, 중금속, 무기질 함량을 분석하고 이산화황 발생 및 각 소금의 환원력을 비교 분석하였다. 이산화황과 아황산은 모두 검출되지 않았으며, 황산이온은 MSS 및 RS에서 각각 35,601.65 ppm과 29,878.15~36,097.45 ppm으로 시간이 지날수록 감소되는 경향을 나타내었다. ORP는 MSS(181.15 mV)에서 가장 낮았고 RS1(58.55 mV)에서 가장 높았다. 수분은 MSS가 9.34%였으나 RS에서 크게 감소되었으며, RS의 NaCl은 94.77~95.77%로 증가되었다. RS 시간 경과에 따라 수분과 염도에 차이는 없었다. 불용분과 사분은 MSS에 비해 RS에서 더 높은 함량을 나타내었고 Ca, K, Mg는 유의한 차이를 나타내지 않았다. MSS에 비해 RS의 Cl(556,487.5~612,305.0 ppm) 함량이 높았으며, Br은 MSS(628.1 ppm)에서 더 높은 함량을 나타내었으나 $NO_3$는 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. MSS에 비해 RS에서 Pb, As, Hg가 높게 나타났으나 Pb, As, Cd, Hg에서 기준치 이상의 검출은 없었다. MSS와 RS의 Co, Cu, Se, U는 차이가 없었으나 Li, Al, Mn, Fe, Sr은 RS에서 더 높은 함량을 나타내었으며, Mn은 굽는 시간 경과에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과에서 볼 때 MSS와 RS에서 인체에 유해한 영향을 미치는 이산화황 발생은 없었으며, RS 시간 경과에 따른 이산화황 발생도 없는 것으로 나타났다. 중금속의 위해성은 안전 수준이며, 이외 발생될 수 있는 잠재적인 위해성에 대한 관심이 필요할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.675-687
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• 2006

이 연구에서는 청풍지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 규명을 통해, 주성분원소 및 미량원소에 대한 청풍지역의 자연배경치를 제시하고, 지구화학적 재해에 대해 예견하고자 한다. 이를 위해 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 하상퇴적물시료를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시켰으며, 화학적 분석을 위해 알루미나 몰타르를 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하였다. 주성분원소 및 미량성분원소는 XRD, XRF, ICP-AES, NAA를 이용하여 분석하였다. 청풍지역 하상퇴적물의 기반암에 따른 지질집단별 지구화학적 특성 비교를 위해, 화강암질편마암지역, 메타텍틱편마암지역, 다도응회암지역, 유치역암 지역, 능주용암지역으로 분류하였다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 주성분원소 함량은 $SiO_2\;47.31{\sim}72.81\;wt.%,\;Al_2O_3 \;11.26{\sim}21.88\;wt.%,\;Fe_2O_3\;2.83{\sim}8.39\;wt.%,\;CaO\;0.34{\sim}7.54\;wt.%,\;MgO\; 0.55{\sim}3.59\;wt.%,\;K_2O\;1.71{\sim}4.31\;wt.%,\;Na_2O\;0.56{\sim}2.28\;wt.%,\;TiO_2\;0.46{\sim}1.24\;wt.%,\;MnO\;0.04{\sim}0.27\;wt.%,\;P_2O_5\;0.02{\sim}0.45\;wt.%$이다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 미량성분원소 및 희토류원소 함량은 $Ba\;700ppm{\sim}8990ppm,\;Be\;1.0{\sim}3.50ppm,\;Cu\;6.20{\sim}60ppm,\;Nb\;12{\sim}28ppm,\;Ni\;4.4{\sim}61ppm,\;Pb\;13{\sim}34ppm,\;Sr\;65{\sim}787ppm,\;V\;4{\sim}98ppm,\;Zr\;32{\sim}164ppm,\;Li\;21{\sim}827ppm,\;Co\;3.68{\sim}65ppm,\;Cr\;16.7{\sim}409ppm,\;Cs\;72{\sim}37.1ppm,\;Hf\;4.99{\sim}49.2ppm,\;Rb\;71.9{\sim}649ppm,\;Sb\;0.16{\sim}5.03ppm,\;Sc\;4.97{\sim}5ppm,\;Zn\;26.3{\sim}375ppm,\;Ce\;60.6{\sim}373ppm,\;Eu\;0.82{\sim}6ppm,\;Yb\;0.71{\sim}10ppm$의 범위를 보였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권1호
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• pp.129-135
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• 2012

시중 유통 소금 55건은 유형별로는 천일염 22건, 가공소금 17건, 재제소금 16건이었으며, 국산 33건, 수입 22건이었다. 수입국으로는 프랑스를 비롯하여 미국, 일본, 호주, 뉴질랜드, 아르헨티나였다. 식용소금 55건을 ICP-OES 및 Mercury analyzer를 이용하여 납, 카드뮴, 크롬, 구리, 비소, 니켈, 알루미늄, 코발트, 수은을 분석한 결과 평균 $0.281{\pm}0.344$, $0.035{\pm}0.221$, $0.364{\pm}0.635$, $0.182{\pm}0.313$, $0.046{\pm}0.062$, $0.155{\pm}0.247$, $5.753{\pm}10.746$, $0.028{\pm}0.211$, $0.001{\pm}0.001$ mg/kg이 검출되었다. 납의 검출량은 천일염에서 가공소금, 재제소금보다 유의적인 수준으로 높았으며, 크롬과 니켈은 가공소금에서 다른 소금에 비해 유의적으로 높았다. 알루미늄은 수입산 천일염과 가공소금에서 시료 간 큰 차이를 나타냈으며, 검출량이 높은 제품은 프랑스산으로 지역적인 영향이 큰 것으로 판단된다. 소금의 섭취 시 중금속에 대한 안전성을 평가하기 위해 소금을 통한 중금속의 주간섭취량과 FAO/WHO에서 제시하는 잠정주간섭취허용량(PTWI), 1인 1일 최대섭취허용량(PMTDI)과 미국 환경보호청(U.S. EPA)의 만성경구섭취 참고용량(RfD)과 비교하여 %PTWI를 구하였다. 금속별 주간섭취량은 납, 카드뮴, 크롬, 구리, 수은 각각 평균 0.413(0.000~1.688), 0.026(0.000~0.505), 0.667 (0.000~5.519), 0.265(0.022~1.720), 0.002(0.000~0.005), ${\mu}g/kg$ bw/week이었으며, %PTWI는 납, 카드뮴, 크롬, 구리, 수은이 각각 1.652(0.000~6.754), 0.372(0.000~7.214), 3.177(0.000~26.279), 0.008(0.001~0.049), 0.031(0.000~0.094)%로 소금을 통한 중금속 섭취량은 안전한 수준으로 판단되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권5호
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• pp.455-462
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• 2000

점증하는 적조로부터 수산피해를 줄이는 것은 시급한 문제이다. 황토를 살포하여 적조생물입자를 응집 제거하는 것이 하나의 방법이 되고 있다. 황토를 이용하여 적조생물입자에 대한 응집실험을 한 결과는 다음과 같다. 본 실험에 사용한 황토입자의 입도 분포는 정규분포를 보여주는 하나의 peak로 나타났으며, 입자의 평균 지름은 $25.0 {\mu}m$이고, 약$84.5{\%}$의 황토입자가 $9.8-55.0{\mu}m$의 범위에 속하며 변동계수는 $65.1{\%}$이었다. 황토의 금속성분을 분석한 결과는 규소 (Si)가 $48{\%}$, 알루미늄 (Al)이 $35{\%}$, 철 (Fe)이 $11{\%}$로서 $94{\%}$를 차지하며 나머지 $48{\%}$는 칼릅 (K), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 티타늄 (Ti) 등으로 구성되어 있었다. 전자현미경 사진에 나타난 황토입자의 표면은 거칠고 다공질이며 부정형의 입자로 되어 있었다. 황토입자는 $10^(-3)M$ NaCl의 수용액 중에서 pH가 증가함에 따라 negative zeta potential 값이 증가하여 pH 9.36에서 -71.3mV를 나타내고 이후 거의 일정한 값을 나타내었으며, pH 1.98에서 +1.8 mV를 나타내어 amphoteric surface charge를 가지는 물질의 성질을 나타내었다. 전하결정이온은 $H^+, OH^-$ 이온이고, pH 2 부근에서 PZPC를 나타내었다. 용액의 전해질이 NaCl일 경우 $10^(-2)M (pNa=2)$ 이상의 농도에서는 $Na^+$ 이온의 농도가 증가함에 따라서 황토입자의 negative zeta potential 값은 일률적으로 감소하다가 $Na^+$ 이온의 농도가 1M (pNa=0)이 되었을 때 zeta potential은 0에 근접하였다. 용액의 전해질이 2 :l electrolyte ($CaCl_2$와 $MgCl_2$)의 경우 $Ca^(+2)$ 이온의 농도가 증가함에 따라서 황토입자의 negative zeta potential 값이 일률적으로 감소하다가 약 $10^(-3)M (pCa=3)$의 농도에서 등전점을 나타내고 전하역전이 일어났다. 해수중의 황토와 적조생물 입자는 비슷한 negative zeta potential을 나타내었고, 점토 중에서 해사가 가장 큰 negative zeta potential을 나타내었다. 해수중에서 황토입자와 적조생물입자의 EDL은 해수에 포함된 고농도의 염류 농도로 인하여 극히 얇게 압축되고, 이런 상태에서 두 입자가 상호 접근할 경우 모든 간격에서 LVDW attractive force의 절대값이 EDL repulsive force의 절대값보다 항상 큰 값을 나타낸다. 해수중에서 황토입자와 적조생물입자는 모든 간격에서 negative total interaction energy 값 (attractive force)을 나타내어 항상 용이하게 floe을 형성할 수밖에 없는 조건에 있다. 적조생물입자의 응집제거 효율은 황토의 농도가 증가함에 따라서 지수함수적 ($Y=36.04{\times}X^(0.11); R^2=0.9906$)으로 증가하였으며, 황토의 농도 800mg/l까지 급격한 증가를 보이다가 황토의 농도가 계속 증가함에 따라서 완만한 증가를 나타내었다. 적조생물은 황토 6,400mg/l에서 거의 $100{\%}$ 응집제거 되었다. 황토 800 mg/l을 사용하고 G-value를 $1, 6, 29, 139 sec^(-1)$로 단계적으로 증가시킴에 따라 응집제거 효율은 지수함수적으로 증가하였다. 이는 응집반응의 효율을 높이기 위해서는 황토입자와 적조생물입자 사이에 충분한 충돌이 일어날 수 있도록 교반하는 것이 매우 중요함을 나타내 주는 것이다. $800mg/l$의 농도에서 황토는 철을 함유하지 않은 다른 점토보다 $28.8{\~}60.3{\%}$ 더 높은 처리효율을 나타내었다. 황토에는 >SiOH의 음전하단과 수중의 phenolphthalein alkalinity를 소모하는 수화금속화합물의 양전하단이 공존하며, 이 수화금속화합물에 의하여 황토가 나머지 점토 특히 해사와 다른 응집특성을 보여주는 것으로 생각된다.