• 대한환경공학회지
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• 제22권1호
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• pp.33-42
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• 2000

중금속은 토양 내에서 비보존성 화학물질로 작용하므로 흡착에 의해 지연효과가 발생할 수 있고 흡착은 pH에 영향을 받는다고 보고된 바 있다. 그러므로 토양 및 지하수 오염을 예방하고 복구하기 위해서는 다양한 pH조건에서 중금속의 이동형태를 파악하는 것이 중요한 연구과제가 된다. 본 연구에서는 사질토양에서 pH에 따른 중금속의 이동특성을 연구하기 위하여 배치실험과 주상실험올 수행하였다. 배치실험의 경우 초기농도별로 11가지의 $ZnCl_2$ 40 mL 용액과 사질토양 10g을 교반기에서 72시간 반응시켜 평형상태에 도달하게 한 후 용액을 채취하여 Zn, Ca, Mg의 세 가지 양이온을 ICP-AES로 분석하였다. 주상실험은 3가지 pH조건 (7.7, 5.8, 4.1)에서 10 g/L의 KCl과 $ZnCl_2$를 추적자로 사용하여 순간주입 (pulse injection) 형태로 토양시료 상부에 투입한 후 Time Domain Reflectometry (TDR)를 사용하여 10 cm 깊이에서 잔존수농도를, EC-meter와 ICP분석을 통하여 20 cm 깊이의 하부 경계면에서 침출수농도를 분석하였다. 배치실험 결과, Zn은 Ca, Mg와 이온교환의 형태로 흡착이 발생하였고 등온 흡착방정식의 각 모델 (Linear, Freundlich, Langmuir)별로 최저 1.2에서 최고 614.1의 지연계수를 나타냈다. 주상실험에서도 모든 pH조건에서 Zn이온이 이온교환을 하여 흡착이 발생하였으나, 잔존수와 침출수 형태의 파과곡선 모두에서 Zn이용의 첨두농도 도달시간이 K이온과 일치하여 지연효과는 발생하지 않은 것으로 나타났다. 이는 정상류 상태로 부과한 낮은 배경농도의 용탈수내에 Zn보다 강한 이온교환능을 가지는 원소가 존재하지 않아 Zn의 탈착이 발생하지 않았기 때문이다. pH가 낮을수록 Zn는 용액내 수소이온 ($H^+$)의 증가로 치환능이 감소하여 첨두농도가 높게 나타났고, 상대적으로 치환되는 Ca, Mg의 양은 줄어들었다. 따라서 본 연구에 적용된 배치실험과 주상실험의 조건하에서는 Zn이온이 이온교환반응에 의한 흡착이 발생하였으나 지연효과는 발생하지 않았고 가장 낮은 pH에서 첨두농도가 최고 12.7배까지 증가하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권3호
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• pp.211-218
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• 2007

본 시험은 축분을 이용한 활성탄소를 제조하는 기술을 개발하고 이의 활용방안을 연구하여 축분의 처리방법을 다변화하고 제조된 활성탄소의 토양개량재, 악취흡착재 등 농업적 이용을 모색하기 위하여 악취제거시험 등을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 가축분을 건조, 펠렛화 과정을 거친 후 $400^{\circ}C$에서 1시간 탄화처리하고 $750^{\circ}C$에서 1시간 활성화처리시 활성탄소가 제조되었다. 2. 축분의 회분 함량은 돈분퇴비가 11.9%로 낮았으나 계분퇴비 29.8%, 젖소깔짚 40.7%로 높았다. 휘발성물질은 젖소깔짚 11.6%, 계분퇴비 18.8%, 계분 31.0%, 돈분퇴비 22.3% 이었으나 육계깔짚은 49.8%로 높았다. 3. 축분활성탄소의 비표면적은 계분퇴비 259.8, 계분 209.8, 돈분퇴비 442.3, 젖소깔짚 $812.9\;m^2/g$으로 야자각 활성탄소 $1,040\;m^2/g$ 보다 낮았으며 미세기공의 크기는 육계깔짚 $5.02\;{\AA}$으로서 큰 반면 젖소깔짚은 $0.39\;{\AA}$으로 야자각 활성탄소와 비슷하였다. 4. 축분활성탄소의 요오드 흡착능력은 $530{\sim}580mg/g$으로 야자각 활성탄소의 1,000 mg/g 보다 낮았다. 5. 암모니아가스의 흡착율은 계분이나 계분퇴비로 만든 활성탄소가 가장 낮았으며 젖소깔짚 활성탄소가 가장 높았으며 계분퇴비 활성탄소는 20분 경에 흡착 포화에 도달하는 반면 젖소깔짚 활성탄소는 40분이 되어서 흡착 포화에 도달하였다. 6. 황화수소의 경우 휘발성물질이 비교적 많은 육계깔짚, 계분퇴비, 산란계분 등으로 만든 활성탄소에서 흡착율이 낮았으며 젖소깔짚 활성탄소에서 높았다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.413-419
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• 2011

본 연구에서는 TCE 등의 유기오염물질로 오염된 현장의 지하수를 처리하기 위한 반응매질로써 나노영가철(nanoscale zero valent iron, NZVI)의 적용성을 평가하기 위해 수행되었다. 오염현장에서는 TCE 외에 음이온($NO_3^-$, $Cl^-$, $SO_4^{2-}$, $HCO_3^-$)과 자연유기물질(natural organic matter, NOM)이 검출되었으며 상업용 나노영가철(NANOFER 25, Nanorion)을 이용하여 모의, 현장 지하수를 처리하고 그 결과를 분석하였다. TCE만을 고려한 처리실험에서 25 g/L의 NANOFER 25는 1.8 mM TCE를 약 20시간에 95% 이상 처리하였으며($k=0.15hr^{-1}$), TCE 반복주입을 통해 평가한 NANOFER 25의 반응용량은 0.19 mmole TCE/g NZVI인 것으로 나타났다. 음이온은 개별 음이온의 농도는 반응성에 큰 영향을 주지 않았으나 4가지 음이온을 모두 포함하는 오염현장의 평균농도로 제조한 모의지하수처리 시 유사 1차속도상수(k)가 $0.069hr^{-1}$로 60% 감소하였으며 총 반응용량은 10% 감소하였다. 용존성 유기물(DOC)를 기준으로 한 유기물의 현장 평균농도에서는 반응속도상수가 $0.025hr^{-1}$로 84%까지 감소하는 것도 확인할 수 있었다. 오염현장에서 최고의 TCE 농도($1.8{\mu}M$)를 가지는 현장지하수를 이용하여 처리하였을 때는 TCE 농도가 낮아 25 g/L의 NANOFER 25를 사용하여 10시간 내 90% 이상의 TCE를 분해할 수 있었다. 본 연구결과와 현장 오염지하수에 대한 수리, 지질학적 조사결과를 접목할 경우, 향후 효율적인 현장 지하수처리 결과를 도출할 수 있을 것으로 예상된다.

• Applied Microscopy
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• 제16권2호
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• pp.1-13
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• 1986

The purpose of this study was to investigate the morphology and intercellular junctions of the odontoblast of dental pulp in the rat incisor by means of the freeze fracture electron microscopy. Twenty male Sprague-Dawley rats weighing $150{\sim}200g$ were used. After being anesthetized by an intraperitoneal injection of 0.5 ml sodium pentobarbital per kg in body weight(60 mg/ml) the animals were perfused with 2.5% glutaraldehyde-2% paraformaldehyde fixative in 0.1 M cacodylate buffer, pH 7.2 through the ascending aorta for one hour. The incisors were carefully extracted from the jaws and demineralized by suspending them in 0.1 M EDTA in 3% glutaraldehyde (pH 7.2) for two weeks. After demineralization, the specimens were obtained from the portion divided into five equal parts. For freeze-fracture replication, demineralized tissues were infiltrated for several hours with 10%, 25% glycerol in 0.1M cacodylate buffer as a cryoprotectant and then frozen in liquid Freon 22 and stored in liquid nitrogen. Fracturing and replication were done in Balzers BAF 400D high-vacuum freeze-fracture apparatus at $-120^{\circ}C$ under routine $5X10^{-7}$ Torr vacuum. The tissue was immediately replicated with platinum unidirectionally at $45^{\circ}$ angle and reinforced with carbon at $90^{\circ}$ angle unidirectionally or by using a rotary stage. The replication process was monitored by a quartz-crystal device. The replicas were immersed in 100% methanol overnight. The tissue was then digested from the replica by clorox (laundry bleach), placed into 5% EDTA, and washed repeatedly with distilled water. The replicas were picked up on 0.3% formvar-coated 75 mesh grids and examined in the JEOL 100B electron microscope. The results were as follows; 1. Both in thin sections and freeze-fracture replicas, three types of intercellular junctions were recognizable in the plasma membrane of odontoblast: gap junction, tight junction and desmosome-like junction. 2. The nuclear pores were evenly distributed over the nuclear envelope. The pore complex formed a ring about 70 nm in diameter. 3. Gap junctions were found between odontoblasts as well as odontoblasts and neighbouring pulp cells (fibroblast, subodontoblastic cell process, nerve-like fibre). Gap junctions, which were round, ellipsoid and pear-shaped and 600 nm in diameter, were observed in the odontoblast. 4. Numerous round and ellipsoid gap junctions could be frequently seen on the plasma membranes in cell body and apical part of the odontoblasts. On the P face, the junctions were recognized as a cluster of closely packed particles, measuring about 9 nm in diameter, and on the E face, the junctions were recognized as a shallow grooves.

• 한국환경과학회지
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• 제21권7호
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• pp.855-863
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• 2012

This study analyzed mass concentrations of TSP, PM10 and PM2.5 and elemental constituents according to the isentropic backward trajectories of air parcel from Cheongwonin East Asia during the period January - October, 2011. Mass concentrations of the continental polluted airflow (CP) showed levels of TSP and PM10 mass concentrations higher than the continental background airflow (CB). Also, PM2.5 mass concentrations of anthropogenic fine particles ran higher in CP than in CB. The elemental constituents and elemental constituent ratio ended up varying depending on the origin of atmospheric aerosols generated. The average absolute content of elemental constituents reached its height in CB, the ratio of anthropogenically originating elements (PE) among the all elements (AE) analyzed marked a high in CP, and Mg+Na/AE reached its height in the oceanic airflow (OA). At the same time, TSP, PM10 and PM2.5 mass concentrations, the ratio of PM2.5/TSP and PE/AE element ratio ran higher in CP than CB. Episodes of large-scale transport of atmospheric pollutants as observed at Cheongwon were 8 cases and 22 days. The ratios of PM10, PM2.5 among TSP mass concentrations showed different results and the ratios of PM2.5 showed an increasing trend in the episodes of anthropogenic air pollution transport. Overall, dustfall episodes show a level of elemental constituents higher than those of anthropogenic air pollution.Dustfall episodes were observed to contain more of Fe, Al and Ca originating from continental soils and those of air pollution were observed to contain more of Zn, Mn, Cu and Pb. By difference in contents of absolute elemental constituents, episodes of anthropogenic air pollution showed a high PE/AE rate, and dustfall episodes a high SE/AE rate.

• 한국환경과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1297-1306
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• 2017

This study identified physical characteristics and aerosol particle sources of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ in the industrial complex of Busan Metropolitan City, Korea. Samples of $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and also soil, were collected in several areas during the year of 2012 to investigate elemental composition. A URG cyclone sampler was used for collection. The samples were collected according to each experimental condition, and the analysis method of SEM-EDX was used to determine the concentration of each metallic element. The comparative analysis indicated that their mass concentration ranged from 1% to 3%. The elements in the industrial region that were above 10% were Si, Al, Fe, and Ca. Those below 5% were Na, Mg, and S. The remaining elements (1% of total mass) consisted of elements such as Ni, Co, Br and Pb. Finally, a statistical tool was applied to the elemental results to identify each source for the industrial region. From a principal components analysis (SPSS, Ver 20.0) performed to analyze the possible sources of $PM_{10}$ in the industrial region, five main factors were determined. Factor 1 (Si, Al), which accounted for 15.8% of the total variance, was mostly affected by soil and dust from manufacturing facilities nearby, Factors 2 (Cu, Ni), 3 (Zn, Pb), and 4 (Mn, Fe), which also accounted for some of variance, were mainly related to iron, non-ferrous metals, and other industrial manufacturing sources. Also, five factors determined to access possible sources of $PM_{2.5}$, Factor 1 (Na, S), accounted for 13.5% of the total variance and was affected by sea-salt particles and fuel incineration sources, and Factors 2 (Ti, Mn), 3 (Pb, Cl), 4 (K, Al) also explained significant proportions of the variance. Theses factors mean that the $PM_{2.5}$ emission sources may be considered as sources of incineration, and metals, and non-ferrous manufacturing industries.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권4호
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• pp.439-454
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• 2008

The purpose of this study was to extensively identify $PM_{10}$ sources and to estimate their contributions to the study area, based on the analysis of the $PM_{10}$ mass concentration and the associated inorganic elements, ions, and total carbon. The contribution of $PM_{10}$ sources was estimated by applying a receptor method because identifying air emission sources were effective way to control the ambient air quality. $PM_{10}$ particles were collected from May to November 2007 in the Yongin-Suwon bordering area. $PM_{10}$ samples were collected on quartz filters by a $PM_{10}$ high-volume air sampler. The inorganic elements (Al, Mn, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Si, Ba, Ti and Ag) were analyzed by an ICP-AES after proper pre-treatments of each sample. The ionic components of these $PM_{10}$ samples ($Cl^_$, $NO_3^-$, $SO_4^{2-}$, $Na^+$, $NH_4^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$) were analyzed by an IC. The carbon components (OC1, OC2, OC3, OC4, OP, EC1, EC2 and EC3) were also analyzed by DRI/OGC analyzer. Source apportionment of $PM_{10}$ was performed using a positive matrix factorization (PMF) model. After performing PMF modeling, a total of 8 sources were identified and their contribution were estimated. Contributions from each emission source were as follows: 13.8% from oil combustion and industrial related source, 25.4% from soil source, 22.1% from secondary sulfate, 12.3% from secondary nitrate, 17.7% from auto emission including diesel (12.1%) and gasoline (5.6%), 3.1% from waste incineration and 5.6% from Na-rich source. This study provides information on the major sources affecting air quality in the receptor site, and therefore it will help us maintain and manage the ambient air quality in the Yongin-Suwon bordering area by establishing reliable control strategies for the related sources.

• 식물병연구
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• 제20권2호
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• pp.71-78
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• 2014

감마선과 융복합 처리를 위한 은나노 입자(NA, NSS), 이염화이소시안산나트륨(NaDCC) 등의 화학대체제를 이용하여 백합잎마름병의 원인균인 Botrytis elliptica의 포자발아 및 균사생장 억제와 동시에 백합 잎 절편에서 발병 과정 중 방제를 연구하였다. 발병과정에서 감마선 융복합 처리효과를 알아보기 위한 실험은 곰팡이 침입을 인위적으로 도와주는 상처접종과 병원균 스스로 침입을 하는 분무접종 두 가지를 실시하였다. 병원균 곰팡이 포자 발아를 90%까지 억제시킬 수 있는 감마선 선량인 $D_{10}$은 526 Gy였다. 2000 Gy까지 감마선 선량을 병원균 균사에 조사한 후, 16, 19, 22, 25, $28^{\circ}C$에서 배양한 결과 곰팡이 균사는 가장 높았던 2000 Gy에서도 죽지 않고 생장이 약 1-2일 지연되었을 뿐이었다. 백합 잎마름병을 억제하기 위해 필요한 1-2 kGy의 감마선 처리는 절화백합에서 부작용이 보일만큼 너무 높기 때문에 감마선은 200 Gy로 조사하고 다른 화학대체제들과의 융복합 처리하는 방안을 강구하였다. 다양한 화학대체제들의 융복합 처리 농도를 $40{\mu}g/l$로 맞춘 이유는 화학제만으로 병원균을 완전히 죽이지 않으면서 감마선의 살균 효과를 거둘 수 있기 때문이었다. 병원균 포자 발아 융복합 실험에서 $40{\mu}g/l$의 NaDCC 처리는 무처리에 비해 포자발아를 1000배 이하로 줄일 수 있었다. 감마선만 처리한 실험에서 방제가는 상처접종에서 23%, 분무접종에서 19.5%로 기대만큼 높지 않았다. 상처접종에서 감마선 처리하지 않은 NaDCC 단독처리의 방제가는 89%였던 반면, NaDCC와 200 Gy 융복합 처리는 32%에 불과하였다. 자연상태에 더 가까운 분무접종 실험에서 NaDCC 단독처리의 방제가는 50%, NaDCC와 200 Gy의 감마선 융복합 처리 방제가는 24%였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권4호
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• pp.599-605
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• 2016

In this study, two experiments were conducted to investigate the physicochemical characteristics (Exp. I) of bedding materials such as rice hulls (RH), sawdust (SD), wood shavings (WS) and sawdust+wood shavings (S+W; 1:1 in volume), and utilization of these beddings except RH (Exp. II) for rearing beef cattle. In Exp. I, the distribution of particle size (%) with $250{\mu}m$ and below $250{\mu}m$ was greater (p<0.05) in SD (30.4) than RH (4.4), WS (18.8) and S+W (20.1). Bulk density ($kg/m^3$) of bedding materials was directly proportional to the percentage of $250{\mu}m$ and below $250{\mu}m$ particles, 178, 46, 112, and 88 for SD, WD, S+W and RH, respectively. Water absorption rate (%) after submersion in water for 24 h was higher (p<0.05) in WS (540.2) compared to SD (270.2), S+W (368.2). The S+W had an intermediate value of the absorption rate between SD and WS, but had an outstanding durability of water absorption capacity. Moisture evaporation rate (%) for 12 h was higher (p<0.05) in WS (75.4) than SD (70.5), S+W (72.2) and RH (57.8). Average ammonia emission ($mg/m^2/h$) for 36 h was higher (p<0.05) in RH (3.15) than SD (1.70), WS (1.63), and S+W (1.73). In Exp. II, thirty six Hanwoo cows were allocated in 9 pens with one side on feed bunk side (Side A) and another side equipped with water supply (Side B) for 3 weeks with duplicated periods. Average moisture concentrations (%) of beddings were higher (p<0.05) in WS (side A, 65.7; side B, 57.9) than SD (side A, 62.5; side B, 52.2) and S+W (side A, 61.6; side B, 50.7). Regardless of types of beddings, moisture concentrations (%) of beddings within a pen were lower (p<0.05) at side B than A, implying longer period of utilization. These results suggest that using S+W would be a better choice than SD or WS alone, considering physicochemical characteristics and economics, and RH is not a suitable material as a bedding for beef cattle.

• 미생물학회지
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• 제37권1호
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• pp.72-79
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• 2001

폐수 처리장의 방류수에 페놀을 첨가한 후 terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) 방법을 이용하여 세균군집의 구조와 변화를 조사하였다. 시료로부터 얻은 16S rRNA gene은 eubacterial primer로 증폭하였으며, 한 primer는 5'말단에 biotin을 부착하였다. 증폭된 product는 HaeIII와 AluI으로 각각 절단하였고, 절단된 단편 중에서 terminal restriction fragment (T-RF)를 streptavidin paramagnetic particle을 이용하여 분리하였다. 분리된 T-RF는 전기영동과 silver staining을 통하여 확인하였다. 본 실험의 유용성을 검증하기 위하여 표준 균주 10 균주를 대상으로 실험하였고, 균주마다 특징적인 T-RF를 가지는 것과 그 크기가 Ribosomal database project (RDP) 자료로부터 계산된 결과와 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 대조군으로 사용된 페놀을 첨가하지 않은 방류수 시료에서는 Acinetobacter, Bacillus, Pseudomonas 속 등이 우점종을 차지하고 있었고, 페놀 (최종농도 250mg.$l^{-1}$)을 첨가한 방류수 시료에서는 Acinetobacter, Comamonas, Cytophaga, Pseudomonas 속 등이 우점종을 차지함을 알 수 있었다. Gel에서 분리한 Acinetobacter와 Cytophaga에 해당되는 T-RF는 재증폭 및 염기 서열 분석이 가능하였는데, database의 염기서열과 비교한 결과 Acinetobacter junii와 유연관계가 가깝다는 것을 확인하였다.