• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.25-35
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• 2005

산업도시인 울산지역의 토양을 대상으로 단계별추출법을 통해 토양 내 축적된 중금속의 총 농도와 존재형태에 대해서 분석하였다. 울산지역을 오염배출원의 특성별로 6개(녹지, 주거지, 교통밀집, 기계 및 조선공단, 석유화학공단, 비철금속공단) 지역으로 구분하여 토양시료를 채취하였다. 연속추출법에 의하여 분석한 토양 중 중금속의 총 농도는 대체적으로 비철금속공단지역 >> 기계 및 조선공단지역 > 교통밀집지역 > 녹지 > 주거지의 순으로 나타났다. 거의 대부분의 지역에서 Cd, Cr 및 Ni은 50% 이상이 residual의 형태로 존재하였고 다음으로 Fe & Mn oxide 형태였다. 그러나 다른 지역보다 다소 높은 중금속 농도를 보였던 비철금속 공단지역에서는 residual의 존재비율이 낮았으며, 다른 지점에 비해 organic & sulfides의 비율이 높았다. Cu는 지역에 따라 다소 다른 존재형태를 보였다. Pb와 Zn은 Fe & Mn oxide가 가장 중요한 존재형태였고 Pb의 경우 그 다음으로 residual이 높은 존재형태를 보였다. 토양이나 빗물의 pH와 같은 환경 조건의 변화에 따라 쉽게 자연계로 유입될 수 있는 이동성을 가진 exchangeable 및 carbonates형태의 중금속이 차지하는 비율은 분석대상 전 지점에 걸쳐 대체적으로 낮은 것으로 나타났다. 그러나 비철금속 공단지역의 토양에서는 중금속의 총 농도가 심각하게 높게 나타났다. 그래서 토양 중 이동성 중금속의 상대적인 존재비율은 낮을지라도, 그 지역의 매우 높은 총 농도 때문에 많은 양의 중금속이 자연계에 유입될 가능성이 크다고 볼 수 있다. 따라서 배출원에서의 사전 오염방지 대책이나 중금속에 오염된 토양의 복원 등 긴급한 대책이 절실한 것으로 판단된다. 또한, 왕수추출법과 연속추출법에서 얻어진 중금속의 총 농도는 Cd를 제외하고 전 항목에 대해 높은 결정계수(0.7 < R2 < 0.9)를 보였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제63권2호
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• pp.161-168
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• 2020

식물 종마다 잎에 미세먼지(PM)를 흡착하는 정도가 서로 다르며 잎을 통해 PM을 흡수할 수 있는 것으로 알려져 있다. PM에 포함된 중금속은 인체 및 식물에 영향을 미칠 수 있으며 입자 크기에 따라 미치는 영향이 다를 수 있다. 따라서 충북대학교 내 도로변에 위치한 회양목 (Buxus koreana), 주목 (Taxus cuspidate), 철쭉 (Rhododendron yedoense), 이팝나무 (Chionanthus retusa)와 같은 가로수 잎에 축적된 PM을 입자 크기(PM_>10 및 PM_2.5-10)에 따라 분획 및 정량화하였다. 잎에 축적된 크기 별 PM의 금속 농도는 유도 결합 플라스마 질량 분석법(ICP-MS)으로 분석하였다. 나무 잎 표면에 축적된 PM_>10의 질량은 6.11-32.7 ㎍/㎠, PM_2.5-10의 질량은 0-14.8 ㎍/㎠이었다. 잎 표면에 홈이 있고 털을 갖고 있는 철쭉이 작은 PM 입자를 잘 유지하고 있었으며 광택이 있는 잎 표면을 가진 주목과 회양목은 많은 PM을 축적하고 있었다. PM은 Al, Ca, Mg, Fe와 같은 지각 구성 원소와 Cu, Pb, Zn와 같은 중금속을 포함하고 있었다. 지각 구성 원소의 농도는 PM_>10 입자에서 더 높았고, 중금속 농도는 PM_2.5-10 입자에서 상대적으로 더 높았다. 잎에 흡수된 Mn, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn과 PM_2.5-10의 중금속 농도는 유의한 상관관계를 보여 나무 잎을 통해 PM이 흡수될 수 있음을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권1호
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• pp.67-77
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• 2011

Heavy metal remediation in shooting range soil is a challenge over the world. The excessive Pb accumulation in the soil can deteriorate soil quality and fertility. The objectives of this research were to evaluate the efficiency of biochar (BC) in improving the physicochemical and biological properties of the soil and to evaluate its effect on Pb availability in a military shooting range soil. Sandy loam soil was collected from shooting range of Gyeonggi Province, South Korea and was incubated for 30 days with different application rates (0-30% w $w^{-1}$) of BC. The results showed that the addition of BC increased aggregate stability, nitrogen (N) and phosphorus (P) contents, and enzyme activities in soil. Sequential extraction showed that residual and organic bound fractions in the soil amended with BC increased by 33.1 and 16.7%, respectively, and the exchangeable fraction decreased by 93.7% in the soil amended with BC, compared to the unamended soil. We concluded that the application of BC could not only improve physicochemical and biological soil qualities but also stabilize Pb in a shooting range soil.

• 자원환경지질
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• 제29권3호
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• pp.305-313
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• 1996

In order to investigate the extent and degree of Cd, Cu, Pb and Zn contamination affected by mining activities of the Dalsung Cu~W mine, sampling of stream sediments and waters has been undertaken up to 1.5 km downstream from the mine at 50~150 meter intervals. Analysis of the samples was carried out using ICP-AES for Cd, Cu, Pb and Zn. Physical and chemical properties of sediments (pH, organic matter contents, cation exchange capacity) and waters (pH, Eh and temperature) were also measured. The properties of the sediment samples were characterized by low pH (3.0~5.5), low organic matter contents (2~5%) and a moderate degree of cation exchange capacity (7~15 meq/100 g) with a high proportion of sand fraction. The pH values of water samples ranged from 3.0 to 5.0 and the Eh levels were in the range of 350~530 mV. Concentrations of Cd, Cu, Pb and Zn in the sediments averaged 3.2 mg/kg, 1,390 mg/kg, 451 mg/kg and 262 mg/kg with the range of 0.6~11.4 mg/kg, 15~3,800 mg/kg, 14~1,330 mg/kg and 63~1,060 mg/kg, respectively. Significant levels of the heavy metals were also found in the water samples with the range of $10{\sim}170{\mu}gCd/l$, $300{\sim}41,600{\mu}gCu/l$, $10{\sim}80{\mu}gPb/l$ and $700{\sim}15,400{\mu}gZn/l$. These elevated concentrations in the sediments and waters may be caused by the weathering of mine waste materials and their high solubilities under acidic and/or oxidizing conditions. Although metal concentrations in the samples decrease with the distance from the mine, heavy metal contamination of sediments and waters were also found at the 1.5 km downstream due to the mobile conditions of the heavy metals, with particular reference to Cd and Zn in stream waters.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권4호
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• pp.90-103
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• 2015

The agricultural soil, meets soil environmental standards whereas agricultural product from the same soil does not meet permissible level of contaminants, is identified in the vicinity of the abandoned mine in Korea. This study estimated the stabilization efficiency of Cd and Pb using limestone through the flood pot test for this kind of agricultural paddy soil. We had the concentration of the monitored contaminants in soil solution for 4 months and analyzed fractionations in soil and concentrations in rice plant. In soil solution of plow layer, the reductive Mn had been detected constantly unlike Fe. The concentrations of Mn in limestone amended soil was relatively lower than that in control soil. This reveals that the reductive heavy metals which become soluble under flooded condition can be stabilized by alkali amendment. This also means that Cd and Pb associated with Mn oxides can be precipitated through soil stabilization. Pb concentrations in soil solution of amended conditions were lower than that of control whereas Cd was not detected among all conditions including control. In contaminants fractionation of soil analysis, the decreasing exchangeable fraction and the increasing carbonates fraction were identified in amended soil when compared to control soil at the end of test. These results represent the reduction of contaminants mobility induced by alkali amendment. The Cd and Pb contents of rice grain from amended soil also lower than that of control. These result seems to be influenced by reduction of contaminants mobility represented in the results of soil solution and soil fractionation. Therefore contaminants mobility (phytoavailability) rather than total concentration in soil can be important factor for contaminants transition from soil to agricultural products. Because reduction of heavy metal transition to plant depends on reduction of bioavailability such as soluble fraction in soil.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권1호
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• pp.58-64
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• 2013

The following results were obtained, microstructures and tensile properties in arc brazed joints of DP(dual phase) steel using Cu-5.3wt%Sn insert metal was investigated as function of brazing current. 1) The Fusion Zone was composed of ${\alpha}Fe+{\gamma}Cu$ and Cu23Sn2. The reason for the formation of these solid solutions. Despite, Fe & Cu were impossible to solid solution at room temperature. It's melting & reaction to something of insert metal & Base Metal (DP Steel) by Arc. Brazing Process has faster cooling rate then Cast Process, Supersaturated solid solution at room temperature. 2) The increase Hardness of Fusion Zone was directly proportional to the rise of welding current. Because, ${\alpha}Fe+{\gamma}Cu$ phase (higher hardness than the Cu23Sn2.(104.1Hv < 271.9Hv)) Volume fraction was Growth, due to increasing the amount of base metal melting by High current. 3) The results of tensile shear test by Brazing, All specimens happen to fracture in Fusion Zone. On the other hand, when Brazing Current increasing tend to rise tensile load. but it was very small, about 26-30% of the base metal. 4) The result of fracture analysis, The crack initiate at Triple Point for meet to Upper B.M/Under B.M/Fusion Zone. This Crack propagated to Fusion zone. So ruptured by tensile strength. The Reason to in the fusion zone fracture, Fusion zone by Brazing of hardness (strength) was very lower then the base metal (DP steel). In addition the Fusion Zone's thickness in triple point was thin than the base metal's thickness in triple point.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권2호
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• pp.44-53
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• 2008

폐탄처리과정에서 오염된 중금속 오염토양의 정화에 있어 무기산(HCl), 중성염($CaCl_2$), 킬레이트제(citric acid, $Na_2$-EDTA)들을 이용한 토양세척 가능성을 평가하였다. 실험에 사용된 추출액(HCl, $CaCl_2$, citric acid, $Na_2$-EDTA)들의 추출효율은 HCl > citric acid > $Na_2$-EDTA > $CaCl_2$의 순으로 나타났는데 HCl(1.0 M)에 의해서 Cd, Cu, Pb와 Zn이 초기농도 대비 각각 82%, 86%, 80%, 46% 정도 추출된 것으로 나타났다. 추출효율과 반응액의 pH 간에는 고도의 음의 상관관계가 존재하였다. 폐탄약처리장 부지 토양 중 중금속은 탄산염결합태, Fe, Mn-산화물 결합태 형태로 존재하고 있었는데 HCl, citric acid 세척에 의해서 이들 분획의 현저한 감소가 이루어졌지만 이동성이 상대적으로 큰 치환태가 증가되는 것으로 나타났다. 이동성이 큰 분획의 증가는 지하수 오염 등의 문제를 야기시킬 수 있음으로 이에 대한 적절한 관리가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권6호
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• pp.100-106
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• 2007

본 연구에서는 휴.폐광산 인근 납(Pb), 카드뮴(Cd), 비소(As)로 오염된 논토양에 대하여 $(NH_4)_2HPO_4$, $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$, $Ca(H_2PO_4{\cdot}2H_2O$, $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$, $H_3PO_4$를 안정화물질로 선정하여 $PO_4/Pb_{total}$의 몰비를 0.5, 1, 2, 4로 안정화 처리하였다. 안정화효율 평가를 위해 토양오염공정시험법과 TCLP(EPA Method 1311)를 수행한 결과, 납의 경우 $H_3PO_4$와 $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$가 토양환경보전법상의 '가' 지역 기준을 만족하였으며, 특히 $H_3PO_4$의 경우 몰비가 증가할수록 안정화 효율이 급격히 증가하였다. 카드뮴은 납에 비하여 안정화효율이 매우 낮게 나타났으며, 비소의 경우 대부분의 안정화물질에서 안정화효율이 거의 나타나지 않거나 오히려 용출농도가 증가하였다. $H_3PO_4$가 다른 인산염 물질에 비해 납의 안정화에 높은 효율을 나타낸 것은 $H_3PO_4$에 의한 토양 pH의 저하로 인한 $Pb^{2+}$의 용출과 함께 $PO_4$가 반응하여 생성물인 hydroxypyromorphite(HP) 형성되었기 때문으로 판단된다. 연속추출법을 통한 안정화처리 전.후 토양내 중금속 결합형태의 변화는 $H_3PO_4$의 경우 5단계인 Residual fraction의 비율이 약 60% 정도 증가하였고 XRD 분석결과 $H_3PO_4$에서만 hydroxypyromorphite peak가 발견된 것과 일치하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권6호
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• pp.514-525
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• 2002

본 연구는 서울시 북동지역의 군자동에 위치한 세종대학교를 중심으로 2001년 봄철 3월에서 4월까지 PM2.5와 PM10을 채취하여, 이들과 결합된 중금속 성분들에 대한 농도분포의 특성을 살펴보았다. 전체 관측기간 동안 산출된 PM2.5, PM10, 조대입자 영역(PM10-PM2.5)의 평균농도는 49.3${\pm}$29.2, 95.5${\pm}$46.1, 50.5${\pm}$35.0 ${\mu}g$/m$^3$으로 나타났다. 연구대상지역의 중금속 오염도를 살펴보기 위해 부화계수(enrichment factor: EF)를 비교한 결과, 미세 및 조대입자 모두에서 Zn, V, Cr, Pb, Cu, Ni, Co, Mo 등의 중금속 성분들의 EF값이 수십, 수백의 범위에 달할 정도로 오염의 수준이 심각하다는 것을 확인할 수 있었다. 미세/조대입자 영역간에 형성되는 농도비를 비교한 결과, Zn, Cr, Pb, Ni 등이 미세입자 영역에서 뚜렷하게 더 높은 농도를 보이는 것으로 확인되었다. 중금속 농도에 대해 보다 세부적인 분석을 실시한 결과, 중금속 성분들의 농도는 상당 수준 증가하는데, 이와 같은 증가는 황사의 영향을 상당 수준 받는 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제21권1호
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• pp.57-65
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• 2008

본 연구에서는 달천광산 토양 내 중금속의 함량을 알아보고 지화학적인 형태를 알아보고자 달천광산의 광미와 인근 저수지의 토양을 채취하여 화학분석법(전함량분석, 연속추출분석)을 적용하였다. 분석결과 달천광산 토양 내 중금속은 철 > 비소 >구리 > 납 > 크롬 순으로 높은 값을 보이며 특히 $63\;{\mu}m$ 이하의 토양에서 가장 높게 나타나 As, Cu, Pb 등 유해 중금속의 거동이 미립질 토양을 구성하는 광물과 연관되어 있음을 알려주었다. 연속추출 분석 결과, 인근 저수지 토양의 경우, $63\;{\mu}m$ 이하의 입도에저 철 > 납 > 구리 > 비소 > 크롬의 순으로 나타났다. 달천랑산 광미에서 측정된 비소는 양이온교환 형태로 존재하는 비율이 다른 형태에 비하여 가장 높은 값을 보이고 따라서 상대적으로 이동이 훨씬 용이한 것으로 추정된다. 광미와 인근 저수지의 토양 내 포함된 중금속의 전함량과 더불어 물리 화학적 결합상태에 따른 중금속의 존재형태를 규명하는 것은 중금속으로 오염된 토양을 복원하기 위한 기초 자료로 매우 중요하다. 더 나아가서 As와 Cr과 같은 독성 유해중금속의 화학종에 따른 유해성 평가를 위한 기초자료로 중요성이 있으며 지표수 및 지하수 환경오염의 정밀 연구를 위해 필수적이다.