• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제21권1호
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• pp.45-56
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• 2006

This study was conducted to investigate seasonal distributions of fine particles ($PM_{2.5}$) and associated polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) at three cities. $PM_{2.5}$ samples were collected on glass fiber filters at urban (Chuncheon), metropolitan (Seoul), and industrial complex sites (Ulsan) from September, 2002 to February, 2004 using the Andersen FH 95 Particulate Sampler. About five 24-hour samples were collected from each site per season. The filters were analyzed for mass and six selected PAHs concentrations. $PM_{2.5}$ concentrations were the highest either in winter or spring, which could be attributed to the increase of fossil fuel combustion in winter or the transport of yellow sand to the Korean peninsula from China in spring, respectively. Regional $PM_{2.5}$ concentrations were higher in the order of Seoul>Chuncheon>Ulsan without statistical difference among cities. The filters were extracted using dichloromethane in an ultrasonicator and analyzed for six PAHs (anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo[a]anthracene, chrysene, and benzo[a]pyrene) with HPLC. Total PAHs concentrations were statistically different among seasons in each site, and the highest concentrations were observed in winter at each sampling site. For total samples collected, the median total PAHs concentrations in Chuncheon ($4.6ng/m^3$) and Seoul ($4.4ng/m^3$) were approximately two times higher than that in Ulsan ($2.1ng/m^3$). Chrysene was a component found in the highest proportion among total PAHs at each site. Carcinogenic risks calculated based on the BaP toxic equivalency factors (TEFs) over the whole sampling period were higher in the order of Chuncheon>Seoul>Ulsan. This study suggests that the atmosphere of Chuncheon is contaminated with particulate matter and PAHs at the levels equivalent to those of Seoul and that an appropriate measure needs to be taken to mitigate human health risks from inhalation exposure to airborne fine particles.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권2호
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• pp.63-71
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• 2011

우라늄 오염토양을 동전기제염 시 많은 양의 동전기 침출액이 발생한다. 발생된 우라늄 침출액을 재이용하기 위한 처리기술이 개발되었다. 동전기제염 시 발생된 우라늄침출액 내의 우라늄농도는 180 ppm이었고, Mg(II), K(I), Fe(II), Al(III) 농도는 20 ppm~1,210 ppm이었다. 우라늄침출액의 최적 처리공정은 혼합, 응집, 침전, 농축, 그리고 여과로 구성된다. 침전액의 pH를 11로 맞추기 위해, calcium hydroxide는 3.0g/100ml 그리고 sodium hydroxide는 2.7g/100ml이 필요했다. 여러 침전실험 결과 NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite가 여과를 위한 최적 침전혼합제로 선정되었다. NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite 투입 시 침전입자의 평균크기는 $600\;{\mu}m$이었다. pH=9에서 침전 후 상등액에 총 금속농도가 가장 낮았기 때문에, 최적 침전을 위하여 먼저 0.2g/100ml alum와 0.15g/100ml magnetite 투입한 후 pH=9일 때까지 sodium hydroxide을 투입하여야 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권5호
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• pp.238-246
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• 2005

두 가지 이상의 중금속이온이 토양에 존재할 때 토양입자표면에 흡착되는 중금속 이온은 복합적인 경쟁이온치환과 특정결합기작에 따라 흡착량이 결정된다. 본 연구는 충남 논산과 대전시 유성에 소재하는 밭토양에서 채취한 사질식양토와 식토를 공시토양으로 하여 중금속의 다중경쟁흡착특성을 조사하였다. 경쟁흡착은 조사 대상 중금속인 Cr, Cd, 및 Pb를 토양용액에 처리 농도를 달리하여 단일, 이중, 삼중체계로 처리하였다. 등온흡착은 평형농도가 증가함에 따라 흡착이 증가하는 경향을 보여주었으며 이중과 삼중체계에서는 동일 평형농도에서 흡착량은 각각의 중금속이온의 농도와 중금속 전하에 의해 영향을 받는 것으로 조사되었다. 3가지 중금속이온의 이중경쟁 흡착특성은 전기음성도는 낮으나 이온포텐셜이 높은 Cr 이온이 경쟁이온 보다 선택적 흡착특성을 보여주고 있으며 Cd와 Pb가 Cr 흡착에 미치는 영향은 유사한 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구 결과 3중 경쟁 흡착 시 중금속 이온의 흡착량이 단일과 이중 경쟁흡착보다 증가하는 특성을 구명하기 위해서는 다중 형태로 존재하는 중금속이온의 흡착기작과 다중 형태상의 중금속이온의 반응식, 그리고 반응식에 따른 가수분해상수를 구하여 흡착정도와 경쟁 상태에 대한 추가 연구가 필요하다. 결론적으로 다중 중금속이온이 존재하는 상태 하에서 흡착친화도는 토양 내 중금속이온의 이동성과 불용화 및 가용화 사이의 분배특성에 영향을 주는 것으로 판단되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-13
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• 2019

후쿠시마 원자력 발전소의 사고로 인해 일본 동부 지역에 다량의 방사성 핵종이 축적되었다. 이러한 방사성 물질은 숲, 도시, 하천, 호수를 포함한 넓은 범위에서 관측되고 있다. 방사성 세슘의 토양 입자에 강하게 흡착하는 특성 때문에 방사성 세슘은 침식된 토사와 함께 이동하여, 인구가 밀집한 하천 하류지역으로 그리고 연안으로 서서히 이동한다. 본 연구에서는 수생환경의 오염된 토사의 이동을 재현하기 위한 수치모델을 개발하고, 그 성과의 일부를 한국원자력연구원 내에 위치한 침식된 토사 관측 장비에서 관측된 결과와 비교하였다. 수집된 토사 시료의 입경 특성을 분석하기 위해서 표준 체분석과 이미지 분석법을 적용하였다. 수치 모델은 초기 포화도, 강우의 토사 침투율, 멀티 레이어, rain splash 등을 고려하여 현실의 강우에 따른 토사의 이동을 시뮬레이션 할 수 있도록 개발하였다. 2019년 연구에서는 수치모델에 나무에 의한 강우 쉴드 효과, 증발효과, 표면물의 쉴드 효과 등이 추가될 계획이다. 토사 유실 관측 장비를 2018년부터 월성 원전 인근에 설치해 지속적으로 관측 자료를 수집하고 있다. 이러한 관측자료를 기반으로 방사성 핵종의 강우, 하천, 연안으로 이동하는 장기 영향 평가 수치모델을 개발할 계획이다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권1호
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• pp.62-67
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• 1999

1992, 1993년에 경남 통영, 거제 및 전남 여수 등 남해안 주요 굴 채묘 어장에서 참굴, Crassostrea gigas의 극심한 채묘 부진 현상이 발생하여 이에 대한 원인 구명의 일환으로 각 시험 어장 서식 모패 중의 난소기생충 감염율을 조사하고 감염난 및 비감염난에 대한 발생 비교 시험을 실시하였다. 그리고, 모패 중 난의 건강도 판정 및 발생 가능성 추정을 위하여 난 지질 함량을 측정하였다. 또한, 각 채묘 부진 해역에서 채집한 굴 유생 중의 세균의 오염정도와 오염균의 세균상 등을 조사하였다. 1992년 8월에서 1993년 9월 사이 경남 통영 저산, 거제 오수 및 전남 여수 경도, 굴전 지역 굴 암컷 모패의 난소기생충, Marteiliodes chungmuensis 감염 율은 각각 $11.8\~100\%,\;14.3\~100\%,\;$15.4\~93.3\%,\;12.5\~91.7\%$였으나, 충남 대천의 자연산 굴 암컷 모패에서는 난소기생충이 검출되지 않았다. 한편, 난소기생충에 감염된 난의 세포질 내에서는 직경 78$\~$80nm의 바이러스성 입자 (virus-like particle)가 관찰되었다. 난소기생충에 감염된 난을 사용한 인공 발생 실험에서 기생충에 감염된 난은 수정이 불가능하였으며, 동일 생식소에 감염난과 함께 있었던 정상난도 수정은 가능하였으나, $80\%$ 이상이 형태적으로 비정상적인 발생을 하였고, 정상적으로 발생하여 D형 및 초기각정기까지 도달한 유생도 외부 각부터 녹기 시작하여 연체부까지 파괴되는 세포 괴사 현상을 나타내며 전량 폐사하였다. 채묘 부진 현상이 발생한 통영 저산 양식산 참굴의 난지질 함량은 3.8ng/egg이었으나, 충남 대천 자연산의 난지질은 6.2ng/egg였다. 한편, 발생 전 낮은 난 지질 함량을 나타내었던 통영 저산 산의 난은 정상적인 수정, 발생 단계를 거쳐 수정 7일째 초기각정기까지는 발달하였으나, 이후 발생이 진전되지 못한 채 수정 10일째 전량 폐사하였다. 각 시험어장에서 채취한 참굴 유생의 단위개체당 생균수는 거제 오수가 8,100으로 가장 높았고, 통영 저산이 98, 여수 굴전이 5.5로 나타났다. 각 시험어장에서 채수한 해수 중의 생균수는 여수 굴전이 14,000/ml으로 가장 높았으며, 거제 오수와 통영 저산이 각각 370, 260/ml으로 비슷하였다. 채묘 부진 해역에서 채집된 패류 유생 중의 세균상은 Pseudomonas속 및 그 유사세균이 $53.3\~87.1\%$로 절대 우점종을 차지하였다.

• 한국광물학회지
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• 제26권2호
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• pp.101-110
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• 2013

나노크기 매킨나와이트(nanocrystalline mackinawite, FeS)는 높은 비표면적을 지닌 반응성 높은 광물로, 오염된 지하수나 토양의 복원을 위해 널리 사용된다. 또한 매킨나와이트는 혐기성 부식반응에 대해 열역학적으로 안정하고, 황산염 환원미생물의 대사에 의해 재생된다는 장점이 있다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 지하수 흐름에 의해 멀리 확산되거나 입자집적이 일어나 대수층 공극을 막는다. 따라서 현장복원을 위한 투과반응벽(permeable reactive barrier)의 설치를 위해서 나노크기 매킨나와이트에 대한 변형이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 코팅법을 활용해 매킨나와이트 나노입자를 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 및 활성알루미나(activated alumina) 표면에 증착시켰다. 매킨나와이트의 코팅량은 pH에 따라 현저히 달랐으며, 두 종의 알루미나 모두 약 pH 6.9에서 최대 코팅이 관찰되었다. 이 pH에서 알루미나와 매킨나와이트는 반대의 표면전하(surface charge)를 띠어 두 광물 간 정전기적 인력이 발생하고, 이로 인해 효율적인 코팅이 일어났다. 이 pH에서 알루미나 및 활성 알루미나에 의한 코팅량은 각각 0.038 $mmol{\cdot}FeS/g$과 0.114 $mmol{\cdot}FeS/g$이었다. 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 알루미나 및 활성 알루미나, 그리고 최적 pH에서 코팅된 알루미나 및 활성 알루미나를 사용해 아비산염(arsenite) 흡착실험을 수행했다. 코팅되지 않은 활성 알루미나는 코팅되지 않은 알루미나와 비교해 단위질량당 높은 아비산염의 제거를 보여주었으나, 매킨나와이트의 코팅에 의한 흡착량 증가를 보이지 않았다. 활성 알루미나는 높은 비표면적을 지니고 있어 반응성 높은 수산화작용기(hydroxyl functional group)가 다수 존재했고, 이로 인해 코팅된 매킨나와이트에 의한 아비산염의 제거가 중요하지 않았다. 반면 알루미나는 매킨나와이트 코팅에 의해 향상된 아비산염의 제거율을 보였는데, 이것은 알루미나에 존재한 수산화작용기가 아비산염과의 표면배위결합(surface complexation)에 소모되고, 코팅된 매킨나와이트에 의한 부가적인 흡착이 일어났기 때문이다. 코팅된 알루미나는 이전에 연구된 코팅된 실리카와 비교해보면 단위 비표면적당 매킨나와이트의 코팅량이 약 8배 높았으며, 더 높은 아비산염에 대한 흡착력을 보였다. 따라서 본 연구의 결과는 코팅된 알루미나는 투과반응벽의 설치에 적합한 물질이고, 특히 아비산염으로 오염된 지하수의 정화에 유용하게 적용될 수 있음을 지시하고 있다.