• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권12호
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• pp.1736-1740
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• 2004

Since the application of relatively high levels of heavy metals in the compost poses a potential hazard to plants and animals, the content of heavy metals in the compost with animal manure is important to know if it is as a fertilizer. Measurement of heavy metals content in the compost by chemical methods usually requires numerous reagents, skilled labor and expensive analytical equipment. The objective of this study, therefore, was to explore the application of near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS), a nondestructive, cost-effective and rapid method, for the prediction of heavy metals contents in compost. One hundred and seventy two diverse compost samples were collected from forty-seven compost facilities located along the Han river in Korea, and were analyzed for Cr, As, Cd, Cu, Zn and Pb levels using inductively coupled plasma spectrometry. The samples were scanned using a Foss NIRSystem Model 6500 scanning monochromator from 400 to 2,500 nm at 2 nm intervals. The modified partial least squares (MPLS), the partial least squares (PLS) and the principal component regression (PCR) analysis were applied to develop the most reliable calibration model, between the NIR spectral data and the sample sets for calibration. The best fit calibration model for measurement of heavy metals content in compost, MPLS, was used to validate calibration equations with a similar sample set (n=30). Coefficient of simple correlation (r) and standard error of prediction (SEP) were Cr (0.82, 3.13 ppm), As (0.71, 3.74 ppm), Cd (0.76, 0.26 ppm), Cu (0.88, 26.47 ppm), Zn (0.84, 52.84 ppm) and Pb (0.60, 2.85 ppm), respectively. This study showed that NIRS is a feasible analytical method for prediction of heavy metals contents in compost.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.202-206
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• 2011

본 연구에서는 정체성 수역인 신갈호를 대상으로 저층 퇴적물의 오염물질에 대한 조사를 실시 하였다. 신갈호 저층 퇴적물의 분석 결과, 함수율의 범위는 49.0~68.2%로 조사되었으며, 평균 함수율은 60.8%로 나타났다. 함수비의 경우에는 지점별 96.1~214.6%의 넓은 범위를 보였으며 평균 함수비는 165.8%로 조사되었다. 퇴적물의 pH는 모든 지점에서 산성을 띄었으며, 하류부로 갈수록 더욱 낮아지는 경향을 보였다. 입도분석 결과, 토성은 SL(사양토) 및 SiL(실트질양토)로 나타났으며, 이러한 토성분포는 입자별 침강속도에 의한 것으로 퇴적물의 지점별 이 화학적 특성에 많은 영향을 줄 것으로 판단된다. 유기물 함량 분석결과, 강열감량의 경우 8.22~11.36%로 평균 10.22% 의 유기물 함량을 보였으며, COD는 24,92 mg/kg~27,38 mg/kg의 값으로 평균 26,16 mg/kg로 조사되었다. 영양물질 함량 분석결과, T-N의 경우 신갈호 저층 퇴적물 평균 2,916 mg/kg의 질소 함량을 보였으며, T-P의는 평균 710 mg/kg로 조사되었다. 영양물질 함량 분석결과 하류부로 갈수록 높아지는 경향을 보였으나 총질소의 경우 지점별 비슷한 값을 보인 반면, 총인은 지점별 큰 차이를 보였다. 퇴적물의 중금속 함량은 Cd, Cu, Zn, $Cr^{6+}$, Pb을 분석하였으며, Cd 0.10~0.12 mg/kg, Cu 18.33~20.67 mg/kg, Zn 82.73~110.15 mg/kg, $Cr^{6+}$ 0.78~0.93 mg/kg Pb 11.04~14.53 mg/kg의 범위를 보였으며, 지점별로 큰 차이를 보이지 않았다. 본 연구의 자료는 신갈호 유역의 개발계획 및 준설 검토에 대한 유용한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 환경위생공학
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• 제9권2호
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• pp.8-23
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• 1994

During the period from Mar., 1991 to Feb., 1992 66 tSP samples were collected by Hi volume air sampler at 1 sampling site in Seoul and the amount of concentration of 21 components(SO$_{4}$$^{2-}$, NO$_{3}$$^{-}$, NH$_{4}$$^{+}$, Cl$^{-}$, Al, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, It Mg, Mn, Na, Ni, Pt Si, Ti, Zn, Zr ) were measured. And monthly and seasonal variation were surveyed and the principal component analysis( PCA ) were carried out with respect to these amount of pollutants, minimum of visibility and radiation on a horizontal surface. The total amount of soluble ion in water was high in order o(SO$_{4}$$^{2-}$> NO$_{3}$$^{-}$> N%'>Cl$^{-}$ and metal ion was high in order of Na> Ca>Si> Fe> Al> K> Mg> Zn> Pb> Cu>Ti> Mn > Ba> Cr> Zr> Ni> Cd. There was Seasonal variation in concentration for SO$_{4}$$^{2-}$, NH$_{4}$$^{+}$, Cl$^{-}$, Na, Al, Ca, Bt Mg, Fe and Si. It was assumed that the components of the highest concentration on April were depend on yellow sand and the frequency of wind velocity and direction. As the results of PCA, the amount of pollution components was able to characterized with two principal components(Z$_{1}$, Z$_{2}$ ). The first principal components Z$_{1}$ was considered to be a factor indicating the pollutants originated from natural generation and The second principal components Z$_{2}$ was considered to be a factor indicating the pollutants originated from human work. The monthly concentration of pollutants in ISP, minimum of visibility and radiation on a horizontal surface was possible to evaluate by the use of these two principal components Z$_{1}$ and Z$_{2}$ .

• 생명과학회지
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• 제12권2호
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• pp.129-135
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• 2002

여러 종류의 호열성, 호기성 간균(Bacillus genus)군, 중금속 leaching 미생물군(Thiobacillus, T. ferooxidans), 그리고 여러 가지 난분해성 물질을 분해하는 미생물군 (Pseudomonas genus)을 활용하여 퇴비화의 조건을 연구하고 이를 이용하여 축산폐기물의 퇴비화에 미치는 효과를 연구하였다. 35∼40의 C/N비, 50∼65%의 함수율 범위에서 실험실용 회전드럼형 반응조에서의 퇴비화는 온도상승이 수동식 반응조보다 낮으며 느리게 일어났다. 퇴비화 후 성분분석에서 높은 수준의 광물질을 함유하는 것으로 화학비료 대체효과를 보여주며 퇴비화 전후 중금속 분석에서 As는 모든 퇴비에서, Cr은 돈분, ph은 축분, Hg은 계분, 그리고 Cu는 축분퇴비에서 규제값 이하를 보여주었다. 여러 가지 부숙도 분석에서 퇴비의 숙성도를 나타내었다. SS 또는 EMB agar plate을 이용한 살모넬라균과 대장균의 검사에서 병원균에 대한 퇴비의 안전성이 확인되었다. 이러한 결과는 금속 및 다른 난분해성 물질을 생분해하는 미생물을 투입하여 퇴비의 중금속감소와 퇴비화 속도증가의 가능성을 시사한다.

• 유기물자원화
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• 제26권1호
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• pp.29-37
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• 2018

본 연구에서는 하수슬러지 소각재에서 인을 회수하기 위한 최적 추출 조건을 조사하였다. 이를 위해 순환골재 잔재물 내에 존재하는 칼슘 성분을 이용하여 Ca-P 형태로 최적의 인 회수 조건을 결정하기 위한 실험을 진행하였다. 하수슬러지 소각재의 인 함량은 5 %로 확인되었다. $H_2SO_4$을 추출액으로 사용하였을 때, 1 N $H_2SO_4$의 농도와 L/S비 10, 그리고 추출시간 30분이 최적의 추출조건으로 조사되었다. 최적의 추출 조건을 이용하여 인을 추출한 다음 양이온교환수지 1 ~ 20 g 범위를 사용하여 인과 함께 용출된 중금속을 제거하였는데, 양이온교환수지 20 g에서 Fe 71.3 %, Cu 82.4 %, Zn 79.9 %, Cr 15 %가 제거되었다. 그 후 소각재 인 추출액과 순환골재 잔재물에서 얻은 칼슘 추출액의 혼합비율을 1:1, 1:5, 1:10으로 변화를 주었다. 1:5 혼합액에 5 N NaOH를 주입하여 pH를 2, 4, 8, 12로 조절한 후 인을 Ca-P 형태의 침전물로 회수하는 실험을 진행하였는데, 인이 Ca-P 형태로 침전되는 최적 pH는 8로 도출되었다. 순환골재 잔재물을 사용하였을 경우, 회수되는 침전물의 무게는 증가하였지만, 폐수 발생량이 증가하는 문제가 발생하였다. 따라서 순환골재 잔재물을 이용하는 것은 경제성이 낮다고 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.721-728
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• 2017

보통회주철(GC300)에 Cr, Mo, Cu 첨가제를 넣어 고급 회주철(HCI350)을 제작하고, 미세 조직과 기계적 물성치, 피로강도의 변화를 연구하였다. 주철을 환봉형과 평판형 주물로 제작하였으며, 이들을 절단 및 연마하여 나이탈 수용액으로 에칭한 후 미세조직의 면적비율을 측정하였다. 첨가물에 의해 편상 흑연결정(flake graphite)의 크기가 감소하고 고밀 펄라이트 함량이 증가하여 인장강도, 피로강도의 향상이 확인되었다. 피로시험 결과 획득한 피로수명 데이터를 바탕으로 최우추정법이 적용된 2모수 와이블 분포를 이용하여 확률-응력-수명 곡선을 산출하였다. 확률-응력-수명곡선 산출 결과 HCI350은 GC300에 비해 피로강도는 크게 개선되었고 수명데이터의 분산성은 낮아졌으나, 피로응력완화에 따른 피로수명의 증가가 크게 나타났다. 산출된 확률-응력-수명 곡선을 이용하여 요구수명 사이클 수에 대한 허용응력 값을 정량적으로 제시함으로써 신뢰성 수명설계에 위한 기초자료를 제시하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권4호
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• pp.399-403
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• 1997

벼 재배기간동안 1.0㏊의 논토양으로 유입되는 관개수의 총유량을 측정하고 관개수중 총부유물질의 함량을 토사의 함량으로 나타내었다. 본 조사기간동안 $4,250m^3$의 관개수중에 함유된 토사를 통한 영양물질과 중금속의 시기적 변화와 논토양으로 유입량은 다음과 같다. 총부유물질의 함량은 52.9${\sim}$125.6mg/L의 범위였으며 유기물 함량은 1.89${\sim}$2.33%의 범위로 관계시기별로 큰 차이를 나타내지 않았다.전질소 함량은 623.5${\sim}$1775.2mg/kg,질산태질소 10.2${\sim}$72.1mg/kg 그리고 암모니아태질소 22.9${\sim}$75.8mg/kg의 범위를 나타내었다.전인산의 함량은 186.7${\sim}$375.7mg/kg 그리고 가용인산은 12.4${\sim}$38.9mg/kg의 범위를 나타내었다. 치환성 양이온중 대표적인 칼슘의 함량은 435.3${\sim}$737.5mg/kg, 마그네슘 127.3${\sim}$204.2mg/kg,칼륨 105.6${\sim}$232.9mg/kg,나트륨 36.6${\sim}$94.9mg/kg의 범위를 나타내었으며,칼슘>마그네슘>칼륨>나트륨의 순이었다. 전중금속함량은 평균 Pb 13.4, Cd 0.6, Ni 8.2, Cu 12.1, Zn 29.8 그리고 Cr 19.7mg/kg 이었으며 Zn>Cr>Pb>Cr>Ni>Cd의 순으로 나타났다. 벼재배기간동안 $4,250m^3$의 관개수중에 함유된 토사의 양은 346.03kg이었으며 토사중에 함유되어 논토양으로 유입되는 유기물량은 7.11kg이었다. 각각의 영양물질 유입량은 전질소 0.50㎏, 질산태질소 0.01kg, 암모니아태질소 0.02kg, 전인산 0.08kg, 가용성인산 약 0.01kg이었다. 양이온의 유입량은 칼슘 0.21kg, 마그네슘 0.06kg, 칼륨 0.06kg, 나트륨 0.02kg이었으며 칼슘>마그네슘=칼륨>나트륨의 순서로 나타났다. 또한 토사를 통하여 논토양으로 유입되는 중금속의 부하량은 극히 작은 수준이었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.409-412
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• 2003

Total extraction of stream sediments in the Kwangyang mine area shows their significant pollution with most trace metals such as Cr, Co, Fe, Pb, Cu, Ni, Zn and Cd, due to sulfide oxidation in waste dumps. Calculations of enrichment factor shows that Chonam-ri creek sediments are more severely contaminated than Sagok-ri sediments. Using the weak acid (0.1N HCl) extraction and sequential extraction techniques, the transport and sediment-water partitioning of heavy metals in mine drainage were examined for contaminated sediments in the Chonam-ri and Sagok-ri creeks of the Kwangyang Au-Ag mine area. Calculated distribution coefficient (Kd) generally decreases in the order of Pb $\geq$Al > Cu > Mn > Zn > Co > Ni $\geq$ Cd. Sequential extraction of Chonam-ri creek sediments shows that among non-residual fractions the Fe-Mn oxide fraction is most abundant for most of the metals. This indicates that precipitation of Fe hydroxides plays an important role in regulating heavy metal concentrations in water, as shown by field observations.

• 한국물환경학회지
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• 제28권3호
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• pp.467-472
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• 2012

In this study, water quality and acute toxicity using Daphnia magna were analyzed to investigate the eco-toxicological substances identified as statistical analysis and propose a management plan for the effluent of Banwol industrial complex, Ansan, Gyeonggi-do. Cu, Zn, F, Mn concentrations in the effluent far exceeded the US standards to protect the aquatic ecosystem and eco-toxicity values were 5 ~ 22 TU. However, concentrations of heavy metals significantly decreased after Ansan public wastewater treatment plant operating a biological treatment and toxicity values were 0 TU. Zn, Cr, F and Cu in the effluent showed very strong and strong positive correlations with eco-toxicity values, respectively. Regression analysis resulted in an equation between toxicity and Zn, TU = $4.884{\times}Zn$ (mg/L) -0.391 showing Zn concentration should be managed less than 0.285 mg/L to keep the eco-toxicity (TU) less than 1.

• ALGAE
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• 제32권4호
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• pp.349-357
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• 2017

Korean mariculture Undaria pinnatifida was collected during the months of January, February, March, and December of 2010, as well as from January of 2011 to investigate the changes in the carbon and nitrogen stable isotope ratios (${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$) and heavy metal with respect to it growth and to identify the factors that influence such changes. The blades of U. pinnatifida showed ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ in the range (mean) of -13.11 to -19.42‰ (-16.93‰) and 2.99 to 7.57‰ (4.71‰), respectively. Among samples with the same grow-out period, those that weighed more tended to have higher ${\delta}^{13}C$ suggesting a close association between the carbon isotope ratio and growth rate of U. pinnatifida. Indeed, we found a very high positive linear correlation between the monthly average ${\delta}^{13}C$ and the absolute growth rate in weight ($r^2=0.89$). Nitrogen isotope ratio tended to be relatively lower when nitrogen content in the blade was higher, probably due to the strengthening of isotope fractionation stemming from plenty of nitrogen in the surrounding environment. In fact, a negative linear correlation was observed with the nitrate concentration in the nearby seawaters ($r^2=0.83$). Concentrations of Cu, Cd, Pb, Cr, Hg, and Fe in the blades showed a rapid decrease in their concentration per unit weight in the more mature U. pinnatifida. Specifically, compared to adult samples, Cu, Hg, and Pb were concentrated by 30, 55, and 73 folds, respectively, in the young blades. Therefore, U. pinnatifida tissue ${\delta}^{13}C$ is as an indirect indicator of its growth rate, while ${\delta}^{15}N$ values and heavy metal concentrations serve as tracers that reflect the environmental characteristics.