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동해 전역에 장기간 발달하는 아표층 엽록소 최대층과 수괴의 물리 화학적 특성과의 상관관계 (Prevailing Subsurface Chlorophyll Maximum (SCM) Layer in the East Sea and Its Relation to the Physico-Chemical Properties of Water Masses)

  • 노태근;이동섭;김규범;장경일;나태희;김경렬
    • Ocean and Polar Research
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    • 제34권4호
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    • pp.413-430
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    • 2012
  • 하계 울릉분지에서 관측된 SCM층은 울릉분지에만 국한되어 나타나는 것이 아니라 동해 전역에서 관측되었다. 각기 다른 시기에 관측된 여러 문헌 자료와 하계 동해 전역에서 관측된 자료에 의하면 SCM층이 나타나는 시기는 5월부터 10월 하순까지 나타나는 것으로 추정된다. SCM층 바로 상층부에 표층보다 높은 용존산소가 관측되었고, SCM층이 영양염의 농도가 급격하게 증가하는 수심에 나타나는 것으로 보아 침강이나 낮은 광량에 대한 식물플랑크톤의 생리적인 적응보다는 식물플랑크톤이 활발하게 성장하고 있음 시사한다. SCM층에서 식물플랑크톤이 오랜기간 동안 지속적으로 성장하기 위한 영양염 공급과정으로 수직 확산, 소형 및 중형동물플랑크톤의 재생산등이 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이들 과정은 SCM층에서 식물플랑크톤 질소 요구량의 약 50% 정도만 설명할 수 있어 SCM층의 질소 요구량에 대한 추가적인 공급기작으로는 난수성 소용돌이가 제시되었다. 그러나 난수성 소용돌이가 발달하지 않은 해역과 시기에 관측된 SCM층에 영양염은 고온 저염의 특성을 가지면서 영양염이 고갈된 표층수 아래에서 대한해협을 통해서 유입되는 영양염이 비교적 풍부한 해수가 울릉분지내로 유입되어 북상하면서 유광층까지 직접으로 상승하거나 수평이동 응력의 차이로 발생하는 난류혼합등에 의해서 추가적으로 공급되는 것으로 사료된다(Fig. 17). 그리고 동해 전역에서 5월에서 10월까지 존재하는 SCM층은 표층에서 심층으로의 유기물 수송에 상당히 기여할 것으로 사료된다.

하수오니의 화학적 조성과 토양중 질소 무기화 (Chemical Compositions of Sewage Sludges and Nitrogen Mineralization in Sewage Sludge Applied Soil)

  • 박미현;이승헌;류순호;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.189-196
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    • 1998
  • 전국에 산재한 56개소의 하수 종말 처리장 중 21개소에서 혐기소화-탈수 오니 케이크를 수집하여 화학적인 성분을 분석, 조사하였고, 성분 분석한 오니 중 용인 하수 종말 처리장에서 채취한 오니를 0, 12.5, 25, 50, $100Mg\;ha^{-1}$ 수준으로 처리한 토양의 질소 무기화율을 검토한 결과는 다음과 같다. 오니의 pH는 6.4~8.3의 범위였으나 82% 가 7.0 이상이었다. 유기탄소 함량은 14.0~30.1% 의 범위였다. 전질소 함량은 2.3~6.0%의 범위였고 이 중에서 암모늄태 질소가 $291{\sim}4,284mg\;kg^{-1}$ 이었고 질산태질소는 $1.4{\sim}58.8mg\;kg^{-1}$ 무기태 질소가 전질소 중 0.9~11.9%를 차지하였다. 총인은 0.9~2.9% P의 범위였으며, 편차가 0.4%로 적었다. K은 $1.0{\sim}4.9g\;kg^{-1}$, Ca은 $1.1{\sim}11.6g\;kg^{-1}$, Mg 은 $2.9{\sim}8.4g\;kg^{-1}$, Na은 $1.1{\sim}6.1g\;kg^{-1}$의 범위였다. 중금속의 총함량은 Cd $2.86{\sim}58.22mg\;kg^{-1}$, Cu $144{\sim}5,417mg\;kg^{-1}$, Cr $ND{\sim}5,784.6mg\;kg^{-1}$, Mn $358.5{\sim}5.466.9mg\;kg^{-1}$, Ni $55.6{\sim}1,315.5mg\;kg^{-1}$, Pb $ND{\sim}943.5mg\;kg^{-1}$, Zn $1,470{\sim}8.083mg\;kg^{-1}$등의 범위였다. 오니 생산 최종 공정에서 혐기 소화과정을 거친 오니를 처리한 토양 배양 실험에서 토양 내 전질소의 함량은 거의 변화가 없었다. 그러나 암모니아태 질소의 함량은 급격한 감소 경향을 나타냈고 질산태 질소의 함량은 뚜렷한 증가 경향을 보였다.

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토양 과습처리에 의한 배 대목 Pyrus calleryana 와 Pyrus betulaefolia 집단의 유기물 함량 변화 (Changes in the Organic Compound Contents of the Pear Rootstocks Pyrus calleryana and Pyrus betulaefolia Affected by Excessive Soil Moisture)

  • 원경호;김윤경;마경복;신일섭;이욱용;이별하나;최진호;이인복;김명수
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.175-183
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    • 2016
  • 우리나라를 포함한 동북아시아에서 나타나는 하습대 기후에서는 여름철에 강우가 집중되는 특징이 있는데, 장마기에 과도한 강우량으로 인한 피해가 지속적으로 보고되고 있다. 국립원예특작과학원 배연구소에서는 과습에 의한 피해를 감소시키기 위하여 내습성을 가지는 개체들의 교배육종을 진행해오고 있다. 본 연구에서는 대표적인 배 대목 품종으로서 P. betulaefolia와 P. calleryana를 사용하여 무처리군(수분 압력 -20 ~ -50 kPa)과 과습처리군(수분 압력 -10 kPa 이하)에서 77일간 생육하여 조건에 따른 수체생장량, 엽록소 함량, 폴리페놀 함량 및 아미노산 합성량 차이를 분석하였다. 그 결과 P. calleryana는 무처리군과 비교하여 과습처리군에서 유기물 합성량의 변화가 유의미하게 관찰되지 않았으나 P. betulaefolia는 과습처리군에서 수체성장률이 무처리군 대비 40% 이상 감소하였고, 엽록소a의 함량 차이는 나타나지 않았으나 엽록소b 함량이 무처리군에 비하여 40% 가량 감소하였다. 아미노산량은 배나무 종에 관계없이 관행재배군보다 과습처리군에서 전체적으로 낮게 측정되었다. 그러나 총 폴리페놀 함량은 과습처리에 의하여 오히려 증가하였는데 P. betulaefolia의 과습처리군에서 무처리군 보다 9.4배 높게 측정되었다. 식물이 환경스트레스에 대응하여 방어물질 및 항산화물질의 합성량을 증가시킨다는 사실은 지속적으로 보고되어 왔다. 습해에 의하여 배 대목들이 합성하는 유기물 함량 차이를 분석하고, 방어기작에 관여할 것으로 예상되는 물질들을 탐색한 이번 연구 결과는 배나무의 습해 방어기작 및 생리기작 연구에 기여할 수 있을 것으로 여겨지며, 향후 내습성 대목 선발을 위한 지표 중의 하나로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

메탄올로부터 Methylobacterium organophilum에 의한 Poly-$\beta$-hydroxybutyric Acid의 생산과 배지성분의 최적화 (Optimization of Growth Medium and Poly-$\beta$-hydroxybutyric Acid Production from Methanol in Methylobacterium organophilum)

  • Choi, Joon-H;Kim, Jung H.;M. Daniel;J.M. Lebeault
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.392-396
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    • 1989
  • Facultative methylotroph인 Methylobacterium organophilum을 유일한 탄소원으로 메탄올을 0.5% (v/v) 함유한 최소 합성배지를 이용하여 pH 6.8과 3$0^{\circ}C$에서 배양하였다. 세포의 증식은 배지 내의 여러 성분들에 의해 영향을 받았으며 이로부터 최대증식속도를 얻을 수 있는 최적 합성배지 조성을 확립하였다. 배지조성 중 질소원이 결핍되면 세포의 증식이 감소하며 Fe$^{+2}$ 또는 Mn$^{+2}$ 이온의 결핍은 세포의 비증식속도를 감소시켰다. 탄소원인 메탄올은 농도를 증가시킬수록 세포의 비증식속도가 감소하는 메탄올의 기질 저해성을 확인하였으며, 4%(v/v) 이상의 메탄을 농도에서는 세포의 증식이 완전히 저해되었다. 이러한 메탄올의 기질 저해성은 간헐식 유가배양법을 이용하여 극복하고 PHB의 축적을 촉진하는 영양분 제한(nutrient-deficiency) 실험을 수행하였다. 합성배지의 영양분 중 NH$_{4}^{+}$, SO$_{4}^{-2}$, $K^+$ 또는 PO$_{4}^{-3}$ 이온을 결핍시켰을 때 M. organophilum의 PHB 생산이 증가하였으며 칼륨이온을 결핍시켰을때 세포의 건조 중량에 대한 PHB 함량은 최대 58%를 얻었다.

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어린이 기호식품 중 카페인 함량에 대한 조사 (Survey of Caffeine levels in the Favorite Diets of Children)

  • 이에나;김희진;임지영;김정아;박혜영;류주영;고광락;김형식
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.173-178
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    • 2007
  • 어린이들이 선호하는 기호식품에 대하여 카페인의 함량을 분석한 결과 식품의 종류에 따라서 차이가 많았으며 대체적으로 $4.8{\sim}65mg/100ml$ 정도였다. 자판기 커피를 제외한 단위 ml당 카페인 함량은 박카스가 42.6 mg/100ml로 가장 높았으며, 네스티에서는 4.8 mg/100ml 정도로 가장 낮았다. 또한 콜라의 경우는 13.7mg/100ml, 마운틴듀는 21.0mg/100ml, 홍차는 29.1mg/100ml, 펩시는 12.9mg/100ml 정도가 검출되었다. 이들 음료수를 1병 또는 1컵 섭취시 노출되는 카페인 함량은 마운틴듀가 52.5mg으로 가장 높았으며, 그 다음으로는 박카스가 52mg, 홍차는 49.5mg, 콜라는 34.2mg정도 섭취되는 것으로 나타났다. 유가공품 음료의 카페인 함량은 최저 0mg/100ml, 최고 15.0mg/100ml로 커피함유 우유에서 가장 높게 검출되었으며, 초코함유 우유에서도 높은 수치를 나타내었다. 초코를 함유한 대부분의 원료에서 카페인이 검출되었다. 이러한 결과는 어린이들이 카페인을 너무나도 쉽게 섭취할 수 있다는 것을 보여준다. 전 세계적으로 카페인의 섭취에 대한 권장량이 명확하게 규정되어 있지 않다. 미국 FDA에서는 sodas에서 카페인의 양에 대하여 규제하고 있지는 않으나 0.2% 또는 68 mg/12 ounces 이하인 경우 안전하다고 고려하고 있다 또한 의약품인 경우는 카페인 함유 음료량 함께 복용하지 말아야 한다는 것을 경고하고 있을 뿐이다. 따라서 본 연구로부터 어린이의 일일 카페인 섭취량은 미국 FDA에서 제시한 성인의 카페인의 일일 최대 섭취량(400 mg/day)의 약 $10{\sim}20%$ 수준인 $40{\sim}80 mg/day (0.6{\sim}1.3mg/kg/day)$로 권장 할 필요가 있다는 것을 제시한다.났다.전류 변동 제어에서 노이즈 지수가 증가하면 CTDIvol과 DLP가 감소하였으나 노이즈는 증가하였다. 생식부위를 포함하는 하지 정맥조영술에서 Z-축 자동 관전류 변동 제어 방법이 고정 관전류 기법에 비해 선량을 감소하는 효과가 있었다.되었다. ICRU 38의 권고에 따른 방광선량은 ICRU 치료계획 및 CTV 치료계획에서 각각 $90.1{\pm}21.3%,\;68.7{\pm}26.6%$이었고(p=0.001), 직장선량은 $86.4{\pm}18.3%,\;76.9{\pm}15.6%$이었다(p=0.08). 방광 및 직장선량의 최대 점선량 또한 ICRU 치료계획과 CTV계획에서 각각 $137.2{\pm}50.1%$ vs $107.6{\pm}47.9%$, (p=0.008), $101.1{\pm}41.8%$ vs $86.9{\pm}30.8%$ (p=0.045) 로서 CTV 치료계획에서 정상조직에 조사되는 선량이 더 적게 나타났다. 그러나 잔류종양이 4cm 이상인 환자에서는 CTV 치료계획에서 정상조직 선량이 권고 선량보다 현저히 높게 나타났다. 방광 및 직장의 용적선량에서는 투여선량의 80% 이상을 받는 직장용적선량(V80rec)은 ICRU 치료계획 및 CTV 치료계획에서 각각 $1.8{\pm}2.4cm^3,\;0.7{\pm}1.0cm^3$(p=0.02), 방광용적선량(V80bla)은 $12.2{\pm}8.9cm^3,\;3.5{\pm}4.1cm^3$로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에 많은 선량이 투여되기 때문에 CT를 이용한 CTV 치료계획을 적용하여 정상조직에 대한 피폭을 현저히 낮추고 잔류종양에 목표한 선량을

GFRP로 구속된 원형단면 콘크리트 단주의 강도 및 변형 능력 (Strength and Deformation Capacities of Short Concrete Columns with Circular Section Confined by GFRP)

  • 조순호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.121-130
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    • 2007
  • 본 연구에서는 FRP(fiber reinforced polymer) 합성재료에 의하여 콘크리트를 구속할 시 예상되는 콘크리트의 강도 및 변형 능력의 향상 효과를 알아보기 위하여 섬유 량 혹은 방향, 단부하중조건에 따른 wrap 혹은 튜브형의 구속형태, 반원형 쉘 및 수직 이음부의 유무에 따른 연속 및 불연속 구속 형태 등을 주요 변수로 한 총 36개의 원형단주 시험체에 대하여 단조가력 실험을 수행하였다. 여러 구속 방법에 따른 FRP의 파단변형률에 대하여서도 주의를 가지고 조사하였다. 구속된 콘크리트의 최대 강도 및 변형률을 산정하기 위하여 기존에 제시된 다양한 배경의 예측 식들에 대하여 검토하였으며, 이들에 의한 예측치와 실험치를 비교, 분석하였다. 구속되지 알은 콘크리트와 비교하여, CW 및 CF형은 매우 큰 강도 및 변형능력의 증가를 나타냈으며, 수직 이음부를 갖는 CP형은 폭발적으로 파괴하였으며, 보다 작은 강도 및 변형능력의 증가가 관측되었다. 대체로, 모든 시험체는 2선 선형관계의 응력-변형률 거동을 나타냈으며, 후반부의 변형경화 정도는 구속매체의 강성에 따라 결정되었다. 모든 시험체에서 관측된 FRP의 파단변형률은 인장시험편으로부터 획득한 극한변형률보다 정도에 따라서는 매우 작았다. 대체로, 기존 예측식들은 본 실험의 최대 강도 및 변형률을 과대평가 하였으며, 변형률 예측은 매우 산란된 분포를 나타냈다. 또한, 본 연구의 실험 결과에 근거하여 구속 콘크리트의 최대 강도 및 변형률을 보다 정확하게 예측할 수 있는 설계 목적의 단순식을 제안하였다. 강도식은 모어-쿨롱 파괴 기준을 사용하여 유도하였으며, 변형률식은 비구속 콘크리트를 주요 영향 요소로 포함하여 실험 결과를 fitting하였다./TEX> = 분광광도법으로 측정한 점토함량(%); $x_2$ = 유기물 함량($g{\cdot}kg^{-1})$)이었으며, 상관계수는 $0.984^{**}$로 두 방법사이에 높은 상관관계가 있는 것으로 조사되었다. 여기서 유도된 회귀방정식을 프로그램화하여 컴퓨터나 분석기기에 입력시 시간과 공간을 절약하고 신속하고 정확하게 점토함량을 분석할 수 있을 것으로 판단된다.119>잠118>잠107>잠117>잠113 순이었고, 웅견층중에서는 잠114>잠108>잠120>잠117>잠118>잠107>잠119>잠119>잠113 순이었다. 자견층 비율에서는 광의의 귀전력이 협의의 귀전력보다 컸고, 웅견층 비율에서는 같았다, 견층 비율에서는 일반조합 능력은 크게 나타났으나, 특정조합 능력과 상반조직 능력은 나타나지 않았다. 자견층 비율에서 교배친의 우성효과는 컸다. 자견층 비율에서는 교배친의 우성효과는 적었다. 자웅견층 비율의 잡종 강세는 적게 나타났다. 환경변이와 상가적 작계는 자웅견층 비율에서는 크게 나타났다. 우성의 방향은 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 크게 작용하였으며, 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 부분적으로 작용하였다. 교배친의 자견층 비율의 우성순서는 잠117>잠114>잠108>잠120>잠118>잠119>잠107>잠113 순이었고, 자견층 비율에서는 잠114>잠117>잠108>잠118>잠107>잠119>잠113>잠120의 순이었다.지방산의 조성이 많은 차이를 보였다.{2+}$ 26 및 $Na^+$ 26 mg $L^{-1}$이었다. 양액 재배 후 버려지는 폐양액 중의 무기성분 함량은

가시오가피와 두충 추출 혼합물 첨가에 의한 생면의 저장성 및 품질 증진 효과 (Effect of Extracts from Acanthopanax senticosus and Eucommia ulmoides on Shelf-Life and Quality of Wet Noodle)

  • 정지연;송유진;이소영;김꽃봉우리;이소정;윤소영;이청조;박나비;곽지희;이호동;최호덕;안동현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.887-893
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    • 2010
  • 1.5% 농도의 가시오가피와 두충 추출 혼합물 첨가가 생면의 저장성과 품질에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 가시오가피와 두충 추출 혼합물을 첨가한 생면을 $4^{\circ}C$에서 21일간 저장하며 일반 세균수와 곰팡이수를 측정한 결과, 저장기간 전반에 걸쳐서 처리구가 무처리구보다 미생물의 생육이 억제되었다. 산화도의 경우 처리구가 무처리구보다 낮은 값을 보여 추출물에 의해 생면의 산화가 지연됨을 알 수 있었다. pH의 변화에 있어서는 저장기간 동안 일정하게 유지되었으며, 실험구간의 pH는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 수분함량은 9일까지 유의적인 차이를 보이지 않았으나 15일과 21일에는 처리구가 무처리구보다 다소 높은 수분함량을 보였다. 색도의 경우에는 처리구의 명도와 황색도가 무처리구보다 다소 낮은 값을 나타냈다. 물성에서는 저장기간 전반에 걸쳐 처리구와 무처리구 간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 관능평가에서 맛은 처리구가 무처리구보다 낮은 기호도를 보였지만, 전체적인 기호도에서는 처리구와 무처리구가 유사한 기호도를 나타냈다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 가시오가피와 두충 추출 혼합물을 1.5% 첨가할 경우 생면의 품질을 유지하면서 저장성 개선에 효과가 있을 것으로 사료된다.

찰벼 품종에 따른 소곡주의 이화학적 특성 (Waxy Rice Variety-dependent Variations in Physicochemical Characteristics of Sogokju, a Korean Traditional Rice Wine)

  • 이진석;우관식;천아름;나장연;김기종
    • 한국작물학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.172-180
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    • 2009
  • 품종에 따라 제조된 소곡주의 이화학적 특성을 검토하기 위하여 원료로 사용된 보석찰, 동진찰, 해평찰, 화선찰, 눈보라, 상주찰, 신선찰의 특성을 검토한 결과 수분함량은 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났으며, 단백질 함량은 상주찰이 8.11%로 가장 높게 나타났고 눈보라가 6.35%로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 백도는 화선찰이 가장 높았으며, 보석찰이 가장 낮은 수치를 보였다. 색도를 측정한 결과 L값의 경우 백도와 비슷한 결과를 나타내었으며, a 및 b값은 보석찰이 0.35 및 13.09로 가장 높은 수치를 나타내었다. 호화특성 중 호화개시온도는 $68.03{\sim}68.08^{\circ}C$로 유의적인 차이를 보이지 않는 것으로 나타났으며, 강하점도는 보석찰 및 신선찰이 높은 것으로 나타났고 치반점도는 상주찰이 가장 높게 나타났다. 품종별로 제조된 소곡주의 알코올 함량은 품종별로 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 당도는 $20.5{\sim}24.6\;^{\circ}Bx$로 나타났고 탁도는 $0.0344{\sim}0.0530$ 범위로 나타났다. L 및 b값은 상주찰이 각각 6.90 및 1.45로 가장 높은 수치를 보였다. pH는 상주찰이 4.79로 가장 높았으며, 나머지는 $4.70{\sim}4.74$의 범위로 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 총산도는 상주찰이 0.8684%로 가장 높게 나타났으며, 그 외 품종은 $0.7998{\sim}0.8360$%의 범위로 나타났다. 품종별로 제조된 소곡주의 유리당은 glucose만 검출되었으며, 상주찰과 동진찰이 각각 10.843 및 10.331 g/100 mL로 높은 함량을 나타내었다. 유기산 함량을 측정한 결과 succinic acid, malic acid, citric acid 및 oxalic acid 등이 검출되었다. 품종별로 제조된 소곡주의 동진찰을 기준으로 하여 나머지 품종에 대한 관능검사를 실시한 결과 신선찰, 해평찰 및 화선찰이 비교적 양호한 결과를 나타내었다.

경남 고성 구리광산 지역의 중금속 오염특성 (Pollution Property of Heavy Metal in Goseong Cu Mine Area, Kyungsangnam-do, Korea)

  • 정철현;박현주;정일현;나춘기
    • 자원환경지질
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    • 제40권4호
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    • pp.347-360
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    • 2007
  • 고성군에 위치한 폐구리광산의 중금속 오염범위와 정도 및 환경위해성을 평가하기 위하여 광산지역으로부터 토양과 벼를 채취하여 중금속 함량을 분석하였다. 중금속 함량은 논토양에 비해 산토양에서 훨씬 높았다. 중금속 전함량은 산토양에서 Cu>Zn>Pb>As>Cr>Cd, 논토양에서 Zn>Pb>Cu>Cr>As>Cd 순으로 감소하였으며, 0.1/1N HCl에 의한 중금속 용출량은 산토양에서 Cu>Pb>Zn>As>Cd>Cr, 논토양에서 Pb>Cu>Zn>As>Cd>Cr 순으로 나타났다. 중금속 용출비는 시료채취지점에 따라 매우 다양하였지만 평균적으로는 Cd(16%)>Pb(10%)>Cu(9%)>As(4.5%)>Zn-Cr(${\le}2.5%$)의 순이었다. 조사대상 토양들은 지각평균값에 비해 중금속이 부화되어 있으며 그 순서는 $As{\ge}Cd>Pb>Zn>Cu>Cr$이었다. 토양의 중금속 전함량 또는 용출량으로부터 계산한 오염지수는 중금속 오염이 폐구리광산 특히 삼산제일광산 주변의 산토양에 국한되어 있음을 나타내었다. 현미 중의 중금속함량은 As $nd{\sim}0.87mg/kg,\;Cd\;0.02{\sim}0.34mg/kg,\;Cu\;1.01{\sim}6.25mg/kg,\;Mn\;13.4{\sim}43.2mg/kg,\;Pb\;0.09{\sim}2.83mg/kg$$Zn\;16.5{\sim}79.1mg/kg$으로 심각하게 오염된 수준은 아니었다. 토양 pH와 함께 중금속의 용출 및 분포특성들은 이 지역 중금속 오염의 대부분이 중금속의 용해 순환보다는 폐광석과 맥석광물의 쇄설성 이동에 의해 진행되고 있음을 시사하였다.

중금속 오염 토양 정화를 위한 습식자력선별법 사용 시 최적 토양분산 조건 (Optimum Condition of Soil Dispersion for Remediating Heavy Metal-Contaminated Soils using Wet Magnetic Separation)

  • 전철민;박정식;박숙현;김재곤;남인현
    • 자원환경지질
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    • 제45권2호
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    • pp.121-135
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    • 2012
  • 본 연구에서는 자력선별 토양정화기술 공정에 적합한 토양의 최적 분산 조건을 도출하기 위하여 토성이 다른 중금속 오염토양 2종의 시료(US, JIK)를 대상으로 분산특성 및 중금속 용출 특성을 파악하였다. 분산제로는 인산염(pyrophosphate, hexametaphosphate, orthophosphate), 계면활성제(sodium dodecyl sulfate, SDS)가 사용되었으며, pH = 9~12와 농도변화(1~200 mM)에 따른 토양입단의 분산특성 및 중금속 함량을 파악하고, 효율적인 분산조건을 도출하였다. 분산용액의 pH변화에 따른 토양분산 특성은 입도변화 결과를 통하여 파악할 수 있는데, 분산용액의 pH가 12에 가까워질수록 현탁액의 점토함량이 증가하였다. 이는 pH가 상승함에 따라 PZC(point of zero charge)이상의 pH가 유지되면서 점토입자들이 분산된 상태로 유지된 것으로 여겨진다. 농도변화에 따른 토양분산 실험 결과, 농도가 증가함에 따라서 높은 점토함량을 나타내었는데, 이는 산화철, 산화망간의 PZC보다 높은 분산용액의 pH조건과 분산제의 흡착에 기인한 것으로 판단된다. 토양입자의 분산에 따른 중금속 용출은 pyrophosphate, hexametaphosphate, orthophosphate는 50 mM 이상의 농도에서, SDS의 경우 100 mM이상의 농도에서 비소 용출량이 일정하게 나타났다. 또한, 분산용액의 pH가 증가함에 따라 비소 용출량도 증가하였다. 인산염은 비소와 유사한 화학구조를 지니고 있어 토양입자표면에서 흡착경쟁을 하여 비소의 탈착을 유발하고, 계면활성제는 토양입자표면에 흡착하여 비소가 탈착되는 것으로 파악된다. 분산용액에 따른 분산효과는 pyrophosphate > hexametaphosphate > SDS > orthophosphate의 순으로 나타났다. 결과적으로 분산효율 및 비소용출량을 고려한 최적의 토양분산용액 조건은 pH 11, 10 mM pyrophosphate로 판단된다. 이러한 결과들은 고구배 자력선별 기술을 이용한 토양정화 공정을 최적화하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.