• 분석과학
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• 제11권4호
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• pp.297-304
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• 1998

무기 priority pollutants의 분석에 미치는 매질의 영향을 살펴보기 위하여 도금, 피혁, 제지, 전기, 염색 sludge에 7종의 무기 priority pollutants(Ni, Cr, Cu, Zn, Pb, Cd, Hg)를 첨가하고 EPA 3050방법, 환경처의 폐기물공정시험방법 및 폐기물공정시험방법을 수정한 본 연구실 방법으로 비교 연구하였다. EPA 3050법에 따라 추출한 경우 Hg를 제외하고 평균회수율은 95.5%, 폐기물공정시험방법의 용출시험 방법에 따라 추출한 경우는 11.1%, 그리고 본 연구실에서 폐기물공정시험방법을 수정한 추출법의 경우는 27.7%의 평균 회수율이 나타났다. 매질에 따른 digestion에 대한 영향을 살펴보기 위하여 추출법에 의해 추출된 용액을 MDS(microwave digestion system)와 $HNO_3+HClO_4$ digestion 방법으로 회수율을 비교하였다. 유기 및 무기 매질에 대한 영향을 살펴보기 위하여 유기 매질인 경우는 triethanol amine, 무기 매질인 경우는 $FeCl_3{\cdot}6H_2O$와 $AlCl_3{\cdot}6H_2O$를 첨가하여 분석용 시료를 조제하고 AAS 및 HG-AAS로 회수율을 구하였다. 유기 및 무기 매질을 첨가한 시료가 첨가 하지 않은 시료 보다 회수율이 낮게 나타남에 따라 매질에 의한 영향을 받는 것으로 조사되었다. Hg는 MDS로 digestion하는 것이 회수율이 높게 나타났으며, Hg를 제외한 다른 원소는 $HNO_3+HClO_4$로 digestion 하는 것이 회수율 증가를 나타냈다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.752-756
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• 2006

최근 수계의 총질소(T-N) 규제가 강화되면서 기존 BAF 공정의 개선을 위해 독립적인 무산소조가 추가로 도입되었다. 본 연구에 사용된 공정은 유기물과 질산화 중심으로 개발 된 기술인 $Biobead^{(R)}$공법으로 상용화된 상향류의 BAF공정의 하나이다. 독립적인 무산소조의 도입의 타당성을 검토하기 위해 분자생물학적 방법의 하나인 PCR-DGGE기법이 수행되었다. 두 가지 type의 nitrite reductase genes를 통해 진행되었는데, nirS로 암호화된 cytocrome $cd_1$ nitrite reductase gene과 nirK로 암호화된 Cu를 함유한 nitrite reductase gene이다. 이러한 탈질 기능유전자를 이용하여 PCR-DGGE를 통해 탈질 목적으로 순화된 독립적인 무산소조의 탈질미생물의 군집을 해석하였다. PCR 증폭결과, 탈질을 수행하는 무산소조 내에서는 nirS와 nirK유전자 가운데 nirS유전자만 검출되었고, DGGE 분석결과, 최초 식종원으로 이용된 활성슬러지에서는 상대적으로 많은 band들이 검출되는 반면, 무산소조 내에서는 운전일수와 nitrate 부하량이 증가할수록 단일 band로 우점화 하는 경향을 나타내었다. DGGE band에 대한 염기서열 분석결과, 식종 슬러지의 경우 다양한 uncultured bacteria가 나타났으나, nitrate 제거율이 높은 안정화된 무산소조에서는 alcaligenes faecalis 등 특정 탈질미생물이 우점화 되는 것으로 확인되었다. 결론적으로 이러한 탈질미생물 군집특성을 가지는 무산소조의 도입은 96%이상의 안정적인 탈질을 가능하게 하였으며, BAF 공정 개선을 위한 독립적인 무산소조의 도입은 적절한 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.488-494
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• 2012

이 연구에서는 우유가공 : 제지 : 분뇨 슬러지의 습무게 비율을 0 : 80 : 20, 25 : 60 : 15, 50 : 40 : 10, 75 : 20 : 5 그리고 100 : 0 : 0의 5가지 비율로 섞은 혼합물을 지렁이에 급이 하여 2주 후 유기물의 분해율과 생산된 분변토의 이 화학적 특성을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다: 분변토를 생산하기 위하여 지렁이에 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 때와 우유가공 슬러지 25%, 제지 슬러지 60% 그리고 분뇨 슬러지 15%로 섞어 급이 하였을 때 분해율이 가장 높았으며 각각 19.9와 19.1%로 비슷하였다. 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 경우가 우유가공 슬러지와 분뇨 및 제지 슬러지를 혼합 급이 하였을 경우보다 분해율이 높아 오히려 우유가공 슬러지만 지렁이에 급이 하는 것이 다른 슬러지와 혼합하여 급이 하는 것보다 적합하였다. 퇴비화 기간 2주 후 생성된 분변토 중 회분, T-P, $NO_2{^-}-N$, $NO_3{^-}-N$, Mg, K 함량은 증가하였으나 수분, VS, TKN, $NH_4{^+}-N$, Ca 함량은 감소하였다. 분변토의 중금속 함량은 분해율이 가장 높았던 MPS-100의 경우 Hg를 제외하고 모두 증가하였다. 나머지의 경우 As, Cd, Cu 그리고 Ni 함량은 지렁이에 급이 한 후 증가하였다. 반면에 Hg과 Pb는 감소하였다. 그러나 Zn의 함량 차이는 미미하였으며 Cr과 Ni은 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 분변토의 pH는 초기 혼합물의 pH 보다 감소하였다. 우유가공 슬러지만 그리고 우유가공, 제지와 분뇨 슬러지를 다른 비율로 섞은 4가지 혼합물을 지렁이에 급이 하여 생산된 분변토들은 모두 비료공정규격 부산물비료의 기준을 충족하였다.

• 유기물자원화
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• 제11권3호
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• pp.35-41
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• 2003

본 연구는 지렁이 퇴비화 장치개발을 위한 기초자료 연구를 목적으로 지렁이 퇴비화 장치 연속 운영시 하수슬러지 침출액 및 처리 후 발생되는 분변토의 특성변화를 살펴본 결과 pH는 지렁이 생육에 적합한 5~8의 범위로 나타났으며, 산화환원전위와 전기전도도는 처리 전 후의 값의 차이가 뚜렷하게 나타났다. $NH_3-N$ 처리 후 감소 경향을 나타내었고, $NO_3-N$는 처리 후 증가하는 경향을 나타내었다. 한편 pH, 알카리도, T-N, T-P는 처리 전 후의 성분변화가 낮게 나타나 지렁이 퇴비화 장치 설계시 ORP 또는 EC 항목을 이용하여 하수슬러지 퇴비화 지표활용으로 가능한 것으로 나타났다. 또한 처리 후 발생되는 분변토를 부숙토로 재활용시 적합 판단을 목적으로 30일간 발생된 분변토의 평균 특성과 부숙토 제품기준을 비교 검토한 결과 분변토의 유기물함량, 유기물 대 질소비 및 염분 등은 각각 42.3%, 21.3, 0.15%와 As, Cd, Cr, Cu, Pb 및 Hg은 각각 0.041, 0.013, 0.012, 0.348, 0.006mg/kg 및 불검출로 나타나 부숙토 제품 등급의 가 등급으로 재활용 가능한 것으로 나타났으며, $NO_3-N$와 $NH_3-N$는 $NO_3-N$ 농도가 $NH_3-N$ 농도보다 높게 나타나 분변토를 토양개량제 및 매립지 복토용으로 재활용 가능한 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제14권10호
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• pp.955-963
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• 2005

From sludge of S municipal wastewater treatment plant in Busan, Korea, we isolated the denitrifier DN-9 which showed the ability of denitrification under aerobic conditionby the color change and gas formation in liquid culture with Giltay medium. The isolated strain was identified as Pseudomonas sp. DN-9 on the basis of the morphological, physiological, biochemical and nucleotide sequence analysis of l6S rRNA. The isolated strain, Pseudomonas sp. DN-9, has cytochrome $cd_1$, nirS of nitrite reductase. By the co-existance of additional ammonium and nitrate ion, the strain was not affected largely on growth in SL series broth. It seemed the result of denitrification. Although Pseudomonas sp. DN-9 has a good nitrate reduction activity under aerobic condition, the activity is less than Pseudomonas stutzeri in same cultivation condition. However, Escherichia coli had little the activity of aerobic denitrification and Pseudomonas putida showed lower activity of aerobic denitrification than Pseudomonas sp. DN-9 and Pseudomonas stutzeri in this study.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제7권4호
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• pp.183-190
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• 1979

아연 광산 지역의 오이와 토양으로 부터 cadmium 내성균의 분리를 시도하여 강도 cadmium 내성균인 17 균주를 순수 분리했다. 강도 cadmium 내성균인 C-7 균주에 대하여 미생물학적 성질과 세포내의 cadmium 축적에 대하여 검토했다. 본 내성균, C-7은 Erwinia sp. 고정되었으며 2,800ppm의 cadmium에 내성을 나타내는 고도 cadmium 내성균이었다. 본내성균은 cadmium 100 ppm의 농도에 무첨가시의 생육과 거의 같은 증식을 나타냈으나500ppm 이상의 농도에서는 유도기가 연장되며 1,000 ppm 이상의 농도에서는 증식이 조지되었다. 본 내성균은 cadmium 이외의 중금속에 대해서도 내성을 나타냈다. 고도 cadmium 내성균인 Erwinia sp. C-7 균은 50ppm의 C$d^{2+}$ 함유 배지에 28$^{\circ}C$, 24시간 진탕배양하므로 배지중의 cadmium을 57.2%, 28.60 mg /g dry cell의 cadmium을 군체내에 축적하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제34권2호
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• pp.91-97
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• 2015

지렁이는 토양의 물리화학성 변화에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 밭토양과 유기성폐기물에서 지렁이의 분변토 발생량 및 오염물질(중금속, PAHs)의 변화 특성을 밝히고자 하였다. 지렁이 종류에 따라 분변토 발생량을 비교하면, 밭토양에서는 붉은줄지렁이 생체무게 1 g에 평균 1.41 g의 분변토를 만든 반면에 밭지렁이는 1 g에 평균 0.40 g의 분변토를 만들었고, 유기성폐기물에서는 붉은줄지렁이 생체무게 1 g에 주정슬러지 분변토 0.78 g, 과즙슬러지 분변토 0.83 g를 각각 만든 반면에 밭지렁이는 모두 죽어서 분변토를 얻지 못했다. 중금속이 분변토 발생량에 미치는 영향을 조사한 결과, 붉은지렁이의 분변토량은 대조구와 비교해서 아연이 0.1~0.8배, 구리가 0.2~0.5배, 카드뮴이 0.1~0.7배 감소했다. 밭지렁이의 분변토량은 아연이 0.3~1.1배, 구리가 0.2~0.3배, 카드뮴이 0.1~2.1배 감소했다. 지렁이 섭식 전후의 중금속과 PAHs의 함량 변화을 분석한 결과, 유기성폐기물(주정슬러지, 과즙슬러지)에 대한 붉은줄지렁이 분변토의 중금속(Zn, Cu, Cd) 함량은 지렁이가 섭식전 슬러지보다 0.7~53.3%까지 증가했다. PAHs의 함량은 주정슬러지에서 $1,465{\mu}g\;kg^{-1}$에서 $731{\mu}g\;kg^{-1}$로 50.1%가 감소했다. 과즙슬러지도 $2,249{\mu}g\;kg^{-1}$에서 $1,423{\mu}g\;kg^{-1}$으로 36.6%가 감소했다. 따라서 이러한 결과들은 향후 유기성폐기물 처리 및 오염토양 복원에 있어서 지렁이 종류 선택 및 처리방법에 대한 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권3호
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• pp.43-51
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• 2006

휴 폐광산 토양에 안정적인 식생도입 시 고농도의 중금속에 의한 독성과 열악한 물리화학적 토양조건은 주요 제한 인자가 됨은 주지의 사실이다. 중금속의 안정화를 목적으로 도입되는 식물의 안정적인 활착을 위해서는 중금속 급성 독성의 경감 및 토양의 물리화학적 특성의 개량이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 쑥과 잔디를 이용하여 중금속 오염 토양의 안정화할 때 토양개량제로 돈분퇴비 ($75{\sim}225$ Mg/ha)와 도시하수슬러지 ($150{\sim}450$ Mg/ha)의 처리효과를 살펴보고자 포트 (pot) 실험을 수행하였다. 광산토양에 개량제를 처리한 모든 처리구에서 대조구에 비해 쑥과 잔디의 초기 생존율 및 생장량이 크게 증가하였고, 퇴비보다는 슬러지 처리구에서 생육개선 효과가 높았다. 중금속의 식물 체내로의 흡수이행에 있어서는 쑥과 잔디 모두 지상부보다는 지하부에 중금속이 축적되는 양상을 보였고, 슬러지 처리 토양에서 재배된 쑥과 잔디의 체내 중금속 농도가 낮은 것으로 나타나 개량제간 중금속의 생물학적 유효도에 미치는 영향이 다름을 확인할 수 있었다. 토양 개량제 처리에 의해 카드뮴, 아연, 구리 모두 생물학적 유효도가 낮은 형태로 이행하는 것으로 나타났다. 토양 중 중금속의 존재형태에 있어 식물재배 전후의 변화를 측정한 결과 재배 후 토양에서 대체적으로 잔류상 형태, 산화물결합 형태, 및 치환성 형태 함량은 고르게 감소하였고, 유기물결합 형태 함량은 증가한 것으로 조사되었다. 특히 아연의 유기물결합 형태의 비율은 쑥의 경우 7.84% 에서 13.58%, 잔디의 경우 7.84% 에서 14.16% 으로 증가하여 중금속에 대한 유효도가 낮아지는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 퇴비, 슬러지 등의 토양개량제 처리가 그 자체로서 토양중 중금속의 안정화 효과가 있음은 물론 식물안정화를 위해 도입되는 식물의 생육 개선에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권8호
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• pp.574-582
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• 2012

이 연구에서는 우리나라에서 유기성 슬러지의 배출량이 많은 6개 주요 산업 업종의 54개 사업장에서 채취한 98개 폐수처리 슬러지에 대하여 PAHs 함량을 조사하였다. 슬러지에 대한 해양배출허용기준과 비교시 C업종의 슬러지는 Nap에 대하여 제1기준과 제2기준을 모두 초과하는 시료가 1건, PC업종의 슬러지에서 Ant와 Fla에 대하여 제2기준을 초과하는 시료가 1건 있었다. ${\Sigma}_{16}PAHs$는 PC> C > CD> PP >WS > FB업종의 순으로 높았다. 슬러지의 육상 이용시 ${\Sigma}_{16}PAHs$ 함량농도를 규제하는 EU와 덴마크의 기준과 비교하였을 때 EU의 기준은 PC업종에서 1건, 덴마크 기준은 C업종과 PC업종에서 각 1건의 시료가 초과하였다. 7종 발암성 PAHs에 대한 ${\Sigma}_7PAHs$은 상대적으로 PC, CD, C업종에서 높게, PP, WS업종에서 낮았으며, FB업종에서는 검출되지 않았다. 슬러지에서의 PAHs의 농도에 대한 ANOVA 분석결과 발생업종과 채취시기에 의한 영향은 없는 것으로 나타났다. 개별 PAHs간 상관분석결과 4-ring 이상의 HMW PAHs 농도간에 상관성이 높았다. ${\Sigma}_{16}PAHs$와는 0.7 이상의 높은 상관성을 갖는 PAHs는 Acy, Ant, Fla, B(a)A, B(f)F, B(a)P 이었다. 주성분분석의 결과 98개의 슬러지는 전체 데이터의 약 70%의 설명력을 갖는 두 개의 주성분에 의해 세 개의 그룹으로 특성별로 분리될 수 있었다. 국내/외 선행연구와의 비교 결과 ${\Sigma}_{16}PAHs$는 스위스의 연구 결과와 비슷하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제11권1호
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• pp.77-85
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• 1992

폐수중의 카드뮴을 효과적으로 제거하기 위하여 경남 및 부산지역의 오염된 하천수, 공단폐수처리장의 폐수 및 sludge 그리고 공단주변지역의 토양으로 부터 카드뮴에 내성이 있는 미생물 162균주를 분리하여, 이들 균주중 2,000ppm의 카드뮴이 함유된 한천평판배지에서 생장이 우수한 6균주를 선별한 후 이들 균주의 카드뮴 흡수량을 조사하여, 그 중에서 카드뮴 흡수가 가장 우수한 1균주를 선별하여 동정한 결과 Pseudomonas putida 또는 그 유연균으로 밝혀졌으며, 그 분리균의 최적생장 온도는 $30^{\circ}C$였고, 최적 pH는 pH 7.0이었다. 분리균주의 항생제 내성, 중금속 내성 및 탄화수소 자화능을 조사한 결과, 항생제인 ampicillin(Ap), chloramphenicol(Cm) 및 streptomycin(Sm)과 중금속인 Li, Cu, Pb 및 Zn에 내성을 나타내었다. 그리고 탄화수소인 salicylate, naphthalene 및 xylene을 단일탄소원으로 이용하였다. 분리균의 카드뮴 농도에 따른 생장을 조사한 결과 카드뮴이 첨가되지 않은 배지에서는 배양 1일 후에 최대생장에 도달했고, 카드뮴 100ppm의 농도에서는 2일 후에 최대생장에 도달하였으며 대조구 (카드뮴 무첨가 배지)와 큰 차이가 없었다. 카드뮴의 농도가 높을수록 균의 생장이 심히 저해되었다. 균체내의 카드뮴횹수량은 카드뮴농도가 낮을수록 증가되었다. 배지중 카드뮴농도가 1ppm과 10ppm인 경우에는 배양 1일 후에 최고의 흡수량을 보였고 100ppm에서는 배양 2일 후에 최고의 축적율을 보였다. 균체내 카드뮴 흡수율은 배지중에 카드뮴 농도가 1ppm인 경우에는 최고 78%, 10ppm에서는 60%, 그리고 100ppm에서는 약 40%의 흡수율을 보였다. 균체내에 다량의 카드뮴을 축적시키기 위하여 배양시 계면활성제를 넣어 배양한 결과, 비이온계 계면활성제인 Triton X-100을 0.1% 첨가했을 때 약 37%의 카드뮴축적 증가를 보였다.