• 자원환경지질
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• 제52권1호
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• pp.1-12
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• 2019

금속 폐기물과 TPH(total petroleum hydrocarbon: 석유계 총탄화수소)로 복합 오염된 토양을 정화하기 위하여 자력선별법을 연계한 토양세척 배치실험을 실시하였다. 오염토양의 아연과 TPH 농도는 각각 1743.3 mg/kg과 3558.9 mg/kg으로 심하게 오염되어 있었으며, 아연, 납, 구리, TPH 항목들이 '2지역 토양오염우려기준'(정화목표)을 초과하였다. 중금속 제거를 위해 1차 산세척을 실시하였으나 납과 아연은 산세척 후에도 '2지역 토양오염우려기준'을 초과하였으며, 2차 연속 세척에 의해서 아연과 납의 제거효율은 각각 8 %와 5 % 증가에 그쳐, 정화목표에 도달하지 못하였다. 오염토양의 중금속 초기농도를 줄이고 세척 효과를 높이기 위하여 세척 전 미세입자(직경 < 0.075 mm)를 선별하였으며, 오염토양의 4.1 %가 분리되었다. 미세입자 선별만으로 오염토양의 초기 아연과 납 농도는 1256. 3 mg/kg(27.9 % 감소)과 325.8 mg/kg(56.3 % 감소)으로 감소하였으나, 미세입자 선별 후 오염토양을 1차 세척한 결과 아연 농도가 '2지역 토양오염우려기준'보다 높게 나타나, 이를 만족시킬 수 있는 추가 제거방법이 필요하였다. 본 토양이 무분별한 금속폐기물 투기에 의해 오염되었다는 사실로부터, 미세입자 선별의 대안으로 자력선별법을 적용하였으며, 토양의 16.4 %가 자력선별에 의해 제거되었다. 자력선별 후 오염토양의 아연과 납 농도는 637.2 mg/kg (63.4 % 감소)과 139.6 mg/kg (81.5 % 감소)로 감소하여, 1회 토양세척과 미세입자 선별에 의한 중금속 제거 효과보다 높았다. 자력선별 후 오염토양을 산용액으로 1차 세척한 결과, 오염토양 내 모든 중금속과 TPH농도가 '2지역 토양오염우려기준'이하로 낮게 유지되어, 본 오염토양과 같이 금속폐기물을 많이 함유하고 있는 토양의 경우 자력선별법을 연계한 토양세척에 의해 중금속과 TPH를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권3호
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• pp.23-28
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• 2007

동전기적 처리에 의한 무기 오염 물질의 이동 및 제거율을 조사하기 위해 일련의 흡착/탈착 실험 및 동전기 정화 실험을 실시하였다. 동전기적 효과로 인해 발생된 양극 부근에서의 탈착 현상 및 음극 부근에서의 침전 현상을 중금속으로 오염된 점토 시료의 흡착 및 탈착 특성과 비교하여 분석하였다. 제거 효율은 300 V/m의 전압구배로 약 4시간의 동전기적 처리 결과 80% 정도의 높은 제거 효율을 확인할 수 있었다.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제13권4호
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• pp.166-176
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• 2022

Banana peels are also widely used as bio-adsorbent in the removal of chemicals contaminants and heavy metals from water and soil. GC-MS plays an essential role in the phytochemical analysis and chemo taxonomic studies of medicinal plants containing biologically active components. Intrinsically, with the use of the flame ionization detector and the electron capture detector which have very high sensitivities, Gas chromatography can quantitatively determine materials present at very low concentrations and most important application is in pollution studies. In the present study banana peels were used as bio-adsorbent to remediate the heavy metal contaminated water taken from three different stations located around the industrial belts of Ranipet, Tamilnadu, India. The AAS analysis of the samples shows a decrement of chromium concentration of 98.93%, 96.16% and 96.5% in Station 1, 2 and 3 respectively which proves the efficiency of the powdered peels of Musa paradisiaca. The GC-MS analysis of the control and treated peels of Musa paradisiaca reveals the presence of phytochemicals like Acetic Acid, 1-Methylethyl Ester, DL-Glyceraldehyde Dimer, N-Hexadecanoic Acid, 3-Decyn-2-Ol, 26-Hydroxy, Cholesterol, Ergost-25-Ene-3,5,6,12-Tetrol, (3.Beta.,5.Alpha.,6.Beta.,12.Beta.)-, 1-Methylene-2b-Hydroxymethyl-3, and 3-Dimethyl-4b-(3-Methylbut-2-Enyl)-Cyclohexane in the control banana peels. The banana peels which were used for the treatment reveals the changes and alteration of the phytochemicals. It is concluded that the alteration in phytochemicals of the experimental banana peels were due to adsorption of chromium heavy metal from the sample.

• 대한환경공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1222-1227
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• 2006

중금속으로 오염된 폐 광산에서 중금속(카드뮴, 구리)에 내성을 가지는 총 9개의 균주를 순수 분리한 후, 스크린 테스트를 거쳐 고효율의 중금속 제거 균주 JH1을 선별하였다. JH1 균주는 형태학적, 생리 생화학적 특징, 지방산 분석 그리고 16S rDNA 분석결과 Ralstonia eutropha JH1으로 동정되었다. 카드뮴으로 오염된 토양을 구연산(10 mM, pH 6.0)으로 세척 한 후, 그 세척수(카드뮴 110 mg/L)에서 균 농도(0.5, 1.0, 2.0, 4.0 g/L)에 따른 카드뮴 제거율을 확인한 결과, 5일 동안 각각 49.9, 84.4, 89.7, 89.9% 제거되었다. 또한 카드뮴(110 mg/L)과 구리(100 mg/L)를 함유하고 있는 구연산-세척수에서 Ralstonia eutropha JH1을 1.0 g/L로 접종했을 때, 6일 동안 카드뮴과 구리가 100% 제거 되었다. 저농도(10, 30, 60 mg/L)의 카드뮴과 구리를 각각 함유한 세척수 내에 Ralstonia eutropha JH1을 1.0 g/L로 접종하고 시간에 따른 제거율을 확인한 결과, 카드뮴과 구리 모두 10, 30, 60 mg/L에서 각각 12, 18, 48시간에서 100%제거되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권1호
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• pp.69-74
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• 2009

본 연구는 탄닌 성분이 다량 함유된 율피를 사용하여 폐수 중 중금속 3종(Cd, Pb, Cu)에 대한 흡착특성을 알아보고 향후 폐수처리공정에서 생물흡착소재의 적응가능성을 평가하고자 수행하였다. 실험에 사용한 인공폐수에는 Cu, Pb, Cd을 첨가하여 10, 20, 40, 60, 100, 150, 200 mg $L^{-1}$ 오염시켰으며 pH 5.5에서 흡착실험을 진행하였다. 율피의 중금속 흡착량은 중금속 유형별로 차이를 나타내었으며 중금속 농도가 증가함에 따라 흡착량이 증가하다가 점차 증가율이 감소하여 일절한 평형에 도달하는 경향을 나타내었는데 이는 율피의 표면이 피흡착물질로 채워져 비어있는 흡착가능 영역이 감소하기 때문인 것으로 판단되었다. 상기 연구 결과를 Freundlich 및 Langmuir 모델에 적응한 결과 $r^2$값은 Langmuir 모델에서 Pb, Cu, Cd 3가지 중금속 모두 0.99 이상으로 높게 나타났으며 각 중금속에 대한 율피의 흡착친화도는 Pb>Cu>Cd 순으로 최대흡착량($q_m$)은 Pb 31.25 mg $g^{-1}$, Cu 7.87 mg $g^{-1}$, Cd 6.85 mg $g^{-1}$로 조사되었다. FT-IR 분석결과 율피는 1080 $cm^{-1}$에서 carbonyl group, hydroxyl group, carboxyl group과 1200 $cm^{-1}$에서 1700 $cm^{-1}$ 사이의 carboxylate group, carboxyl group, methylene group, ester group 등이 존재하는 것으로 조사되었다. SEM 분석 결과 중금속 이온 흡착 전에는 표면이 매끄럽게 안정된 모습이 관찰되었지만 중금속 흡착 반응 후 전자밀도가 높은 부분이 관찰되어 중금속 이온이 흡착되었을 것으로 판단되었고 EDS 분석을 수행한 결과 중금속 이온의 흡착 후 표면의 납 이온 피크가 관찰되었다. 이상의 결과로부터 율피에 의한 중금속 이온의 흡착은 물리적인 흡착보다는 관능기에 의한 화학적 흡착일 것으로 판단되었다.

• 자원환경지질
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• 제42권5호
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• pp.435-444
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• 2009

토양 입자 표면에 형성한 토착 미생물 바이오필름에 의하여 중금속을 흡착하므로써 하부 생태계로 이동하지 않고 원위치에 고정화하는 실험을 수행하였다. 토양으로 충진한 컬럼에 초산염, 유산염, 포도당 등의 탄소원을 10일간 공급함으로써 토양에 바이오필름을 형성하였다. 바이오필름 형성 기간 중, 초산염, 유산염, 포도당을 공급한 컬럼의 유출 수량은 탈이온수를 공급한 컬럼의 유출수량에 비하여 각각 98.5%, 97.3%, 94.7%인 것으로 나타났다. 이러한 유출수량의 감소는 형성된 바이오필름에 의한 토양 공극 폐색에 의한 것으로 판단된다. 바이오필름이 형성된 토양 컬럼에 Cd, Cr(VI), Cu, Pb, Zn 용액을 주입하며 시간에 따라 유출수를 채집, 중금속을 정량하였다. 바이오필름 컬럼을 통과하여 나온 유출수 중 Cd, Cr(VI), Cu, Zn 농도는 탈이온수 컬럼에 비하여 낮았으며, 이는 토양 입자에 비하여 바이오필름에 의한 이들 중금속 흡착 효율이 높기 때문인 것으로 여겨진다. 바이오필름에 의한 중금속 제거 효율은 토착 미생물에 공급한 탄소원의 종류에 따라 다르게 나타났다. 이러한 연구 결과는 중금속으로 오염된 토양 내에 중금속을 원위치 고정화하는 기술 개발에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권3호
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• pp.17-22
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• 2007

납으로 오염된 실제 토양을 처리하기 위해 토양세척기술의 적용성을 평가하였다. 세척제로는 염산을 사용하였으며, 0.2 M 염산을 사용하여 고액비 1:3으로 하여 10분간 접촉하여 2회 세척하여준 결과 96%의 제거율을 보였다. 세척액과 토양의 접촉시간을 5분에서 120분까지 증가하였을 때, 제거효율은 69.3%에서 81.9%로 증가하였다. 입경별 토양세척 효율은 온도와 교반시간에 영향을 받았으며, 20분 이상 교반하여 준다면, 0.075 mm 이하, 0.075 mm-2.0 mm, 2.0-4.0 mm 의 입경별 토양에서는 모두 99%의 제거효율을 보였다. 이상의 결과는 본 연구에 사용된 납 오염 토양은 토양세척기술을 적용하여 효과적으로 처리할 수 있는 것을 의미한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.1016-1022
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• 2010

액상 중유 연료를 사용하는 고용량 증기 보일러에서 발생되어 연소기기 내부에 침적되는 슈트, 슬래그, 크랭커, 회분, 산화물의 on-line 세정을 위한 세정제 제조에 대한 연구를 수행하였다. 액상 중유 연료를 사용하는 보일러 및 가열로에 생성되는 슈트, 슬래그, 크랭커, 회분, 산화물을 제거하는 기존 기술은 보일러 및 가열로의 가동 중단 후 작업자들에 의한 기계적인 처리를 통하여 침적물을 제거하는 기술을 사용하고 있다. 기존 기술을 대치할 수 있고 보일러의 중단이 없는 상태에서 침적물을 세정할 수 있는 세정제의 최적 조성을 도출하였다. 질산암모늄과 질산마그네슘의 혼합물이 주 세정제로 도출되었으며, 각종 전이금속 화합물에 의한 영향을 영향을 연구하여, 세정에 의한 부식을 방지할 수 있으며, 연소효율의 증대를 얻을 수 있는 전이금속화합불 첨가제를 도출하였다.

• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.563-570
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• 2005

본 연구의 목적은 일광폐동광산에서 유출되는 산성광산배수(AMD)내의 중금속에 대한 천연물질인 인회석 및 생선뼈의 현장에서의 제거효율을 평가하고 실내실험 견과와 비교하는 것이다. 현장실험 기간은 약 한 달이었으며 유속은 2.53-12.8 l/min 이었다. 현장실험 결과, 중금속 제거율의 경우 실내실험 결과와 유사하게 As, Fe 및 Pb는 인회석 및 생선뼈와 반응한 물 모두 높은 제거율을 보였으며 그 외 Al, Cd, Cu 및 Zn은 생선뼈와 반응한 물이 인회석과 반응한 물보다 높게 나타났다. 특히, 비소의 경우 실내실험 결과와 마찬가지로 비소의 경우 평균제거율이 $84\%$로 생선뼈의 평균제거율 $75\%$보다 높게 나타났다 인회석/생선뼈 및 AMD와 화학반응에 의해 형성된 인산염 침전물의 경우, 인회석 및 AMD와의 반응생성물은 가루형태이나, 생선뼈 및 AMD의 반응생성물은 슬러지 형태를 나타냈다. 기존 연구결과에 의하면 인회석은 광범위한 pH영역에서 광산배수의 침전제로 사용될 수 있고, 생선뼈는 pH가 낮은 고농도로 오염된 AMD에 사용하는 게 타당하다고 생각된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.9-16
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• 2003

동전기 정화기술을 이용한 오염토양 정화시에 단점으로 지적되는 $10^{+}$에 의한 전기삼투 흐름의 유속 저하와 $OH^{-}$에 의한 중금속의 침전 현상을 감소시키기 위하여 새로운 방법이 제시되었다. 이는 양극과 음극의 전해질을 직접 순환시킴으로서 양극과 음극의 전해질 pH를 조절하여 동전기 정화기술을 적용한 토양 정화시에 오염토양 복원을 위한 조업기간의 연장, 전기경사 증가율의 감소, 그리고 대상 중금속인 납 제거율을 향상시킬 수가 있었다. 이는 전해질의 pH 조절을 통하여 토양 pH를 조절함으로써 가능하였다. 또한 전해질 순환공정을 적용할 경우 유출수가 발생하지 않아 일반적으로 동전기 정화기술의 적용시의 단점으로 지적되는 유출수의 2차 처리에 대한 문제점을 해결하였으며, 유출수의 발생이 제거됨에 따라 조업시에 사용되는 전해질의 사용량 또한 획기적으로 감소시킬 수가 있었다.