• 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.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.434-446
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• 2003

습지에서 중금속이나 방사성 물질의 성상과 이동은 전자수용체와 유기탄소를 이용하는 미생물의 대사작용의 결과로 나타나는 지질화학적 작용과 밀접한 관계를 가지고 있으며, 이러한 지질화학적반응의 공간적인 분포는 주변 환경의 특성에 의해 영향을 받게 된다. 습지에서의 이러한 현상을 수학적으로 모의하기 위하여 식물의 존재 여부에 따른 퇴적물 내에서의 중금속 거동에 대한 일반적인 수학적 모형을 개발하였다. 본 모형에서 고려되는 주요 기작은 습지에서의 침적과 식물 뿌리의 존재가 퇴적물 내 지질화학적 반응과 이송 기작 및 혼합과정에 미치는 영향 등이며, 정상상태에 관한 수식들이 퇴적물 환경의 모의에 적용되었다. 수치모의 실험의 결과에 따르면, 열거된 물리학적기작들이 미생물의 유기 탄소원 분해작용의 결과로 나타나는 일련의 전자수용체, 그에 따른 반응물, 모형에서 고려된 중금속 물질인 비소 등 퇴적물내 화학 물질들의 수직적 분포에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 본 모형에서는 특정한 생물학적 변환 과정이 열역학적으로 호의적인 영역에서만 발생하는 것으로 고려되었음에도, 비생물학적 작용과 혼합 기작에 의하여 각각의전자수용체 분포의 수직적 중첩이나 역전 등 현장에서 실제 관측되는 현상 들을 잘 모사할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권10호
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• pp.1473-1480
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• 2011

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 미생물은 퍼클로레이트를 무해한 최종산물로 환원시킬 수 있으므로 퍼클로레이트제거는 미생물을 이용한 방법이 가장 적절한 것으로 알려졌다. 미생물이 퍼클로레이트를 환원시키기 위해서는 전자 공여체가 필요하다. 퍼클로레이트를 환원하기 위한 기존의 기술들은 전자 공여체로서 유기물을 사용하는 종속영양방식의 퍼클로레이트환원세균을 사용한다. 그래서 종속영양 방식으로 퍼클로레이트를 연속 제거하기 위해서는 지속적으로 유기물을 공급해야 하므로 처리비용이 많이 든다. 본 연구에서는 원소 황 입자와 활성 슬러지를 이용하여 독립영양방식의 퍼클로레이트제거가능성을 조사하였다. 입자상 황은 비교적 값이 저렴하고 활성 슬러지는 하수처리장으로부터 쉽게 구할 수 있는 장점이 있다. 회분배양 실험결과 활성 슬러지 미생물은 전자 공여체로서 황 입자가 존재할 때 퍼클로레이트를 제거할 수 있다는 것이 증명되었다. 이러한 퍼클로레이트 분해는 퍼클로레이트가 분해됨에 따라 생성되는 Cl-의 몰 농도를 통해 검증할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 황 입자의 표면에 간균 형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 황 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 황입자가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화 배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성 슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석결과 나타났다.

• 청정기술
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• 제22권3호
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• pp.175-180
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• 2016

본 연구에서는, 저온 및 약산성 조건에서 높은 활성을 보이는 티로시나아제인 tyrosinase-CNK의 반응 안정성을 조사하였다. Tyrosinase-CNK는 지금까지 알려진 중온성(mesophilic) 및 호열성(thermophilic) 환경 유래의 티로시나아제 보다는 열 안정성이 낮았으나 0 ℃에서 효소 안정성이 매우 뛰어났고, 반복적인 동결-해동(freeze-thaw) 과정에서도 효소 활성을 안정적으로 유지하였다. 또한, 물과 ethanol 및 acetonitrile이 혼합된 유기용매 환경에서 초기 상대 활성 값의 변화가 관찰되었으나 유기용매 농도의 증가로 인한 추가적인 활성 저하를 유발하지 않고 활성을 일정하게 유지하였다. 한편, 효소 반응의 염(salt)에 대한 저해는 chaotropic 특성이 많이 나타나는 염일수록 적게 나타났다. 결과적으로, tyrosinase-CNK는 통상의 티로시나아제를 이용하여 반응을 수행하기 어려운 환경에서도 원하지 않는 반응을 억제하고 효소 불활성화를 최소화면서 반응을 촉매할 것으로 기대된다.

• 한국균학회지
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• 제27권2호통권89호
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• pp.94-99
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• 1999

섬유소자원을 이용하기 위하여 S. rugosoannulata를 합성배지에서 배양하여 cellulase 생산 최적 배양조건을 검토한 결과는 다음과 같다. S. rugosoannulata에 의한 cellulase 생산은 세 효소 모두 $40^{\circ}C$가 최적온도이었고, Avicelase와 ${\beta}-glucosidase$는 pH 5.0, CMCase는 pH 4.0이 최적조건 이었다. 탄소원은 CMCase와 ${\beta}-glucosidase$는 xylose를 Avicelase는 maltose를 탄소원으로 했을 때 최고의 생산을 나타냈으며, xylose의 최적농도는 CMCase는 1.0%, Avicelase는 0.8%, ${\beta}-glucosidase$는 1.1%이었다. 질소원은 무기질소원으로 $NH_4Cl$ 첨가시 최고의 생산성을 나타냈으며, 최적농도는 CMCase는 0.3을 Avicelase와 ${\beta}-glucosidase$는 0.4%이었으며, 유기질소원으로는 malt extarct 첨가시 높은 생산성을 나타냈으며, 최적농도는 CMCase와 Avicelase는 1.0%, ${\beta}-glucosidase$는 1.3%이었다. 무기염류로는 $CoCl_2$ 첨가시 최고의 생산성을 나타냈으며, 최적농도는 세 효소 모두 0.35%이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.202-211
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• 2011

본 연구는 소양호를 대상으로 장기간 동안 다매체 내 수은 농도 분포를 조사하였으며 소양호 총수은(TM; total mercury) 농도는 $1.17{\pm}1.09ng/L$ 나타났다. 표층수 총 수은 농도를 보면 시간적 및 공간적 변이에 대한 통계적 유의성을 찾아볼 수 없었으나, 탁도 및 입자성 유기탄소(particulate organic carbon; POC)의 농도와 뚜렷한 양의 상관성(P-value<0.01)이 있는 것으로 관측되었다. 또한 소양호의 경우 수은 유입원이 선행연구에서 언급된 대기 침적보다는 장마철 runoff로 인한 유입이 더 중요하다는 것을 나타낸다. 어류 내 수은은 한강과 소양호에서 총 22종의 어류를 채취하였으며, 어류 내 평균 총수은 농도는 0.073 ppm(습중량)으로 나타나, 우리나라의 기준치(0.5 ppm) 및 미국 EPA의 기준치(0.3 ppm)에 비해 낮은 농도를 보였다. 그러나 미국 EPA의 RfD(reference dose)를 바탕으로 본 연구에서 계산된 적정 기준치인 0.07 ppm을 상회하는 어류가 전체의 42%를 차지해 우리나라만의 어류섭취 관리대책이 필요하다. 어류를 채취한 세 지점, 한강, 신이리, 양구는 동일한 종에서 뚜렷하게 다른 농도 분포를 보였는데, 상류일수록 더 높은 농도를 나타냈다. 이는 호수의 부영양화 차이로 인한 지점별 어류 성장 속도의 차이가 원인인 것으로 생각된다. 소양호 저서퇴적물의 수은 농도 분포는 $69.9{\sim}98.3{\mu}g/kg$으로 나타나 미국 미네소타 주의 Voyageurs National Park에서의 연구 결과($102{\sim}364{\mu}g/kg$)보다 약간 낮게 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제9권1호
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• pp.79-89
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• 2007

This paper provides a comprehensive overview of the present status of several environmental problems caused by emerging toxic substances such as persistent organic pollutants (POPs), endocrine disrupting chemicals (EDCs), and arsenic in various environmental media in Vietnam. Monitoring data reported during the 1990s demonstrated elevated contamination of DDTs in most of these compartments in Vietnam. Studies in frame of the Asia-Pacific Mussel Watch Program revealed that fish, mussels and resident birds from Vietnam contained higher concentrations of DDTs as compared to other countries in region, suggesting the role of Vietnamese environment as a significant emission source of DDT in the Southeast Asian region. The estimated dietary intakes of PCBs and DDTs for Vietnamese were relatively high among Asian developing countries, suggesting potential risk for humans posed by thesechemicals. Widespread contamination of some endocrine active compounds such as alkylphenols and phthalates was observed at various sites along the coasts of northern and middle Vietnam. The presence of significant source of bisphenol-A along Red River estuary was revealed with the concentrations comparable to those reported for developed nations. A case study on seasonal variation of alkylphenols and phthalates in surface water of river delta and estuary of north and middle Vietnam indicated the differences in distribution of these compounds between dry and rainy seasons. Higher concentrations of alkylphenols and phthalates were found in dry season in estuary; while the contrasting pattern was observed in the river delta, showing elevated residues in rainy season. This result suggests the different behavior of alkylphenols and phthalates in river delta and coastal environment. From ecotoxicological perspectives, concentrations of bis-phenol A and di(2-ethylhexyl)phthalates [DEHP] in surface water from some locations in Vietnam exceeded the guideline values for Ecotoxicological Effects and the Environmental Risk Limit, respectively, suggesting potential for toxic implications on aquatic wildlife. Widespread and elevated arsenic contamination was discovered inour recent surveys in groundwater in a large area of suburban areas of Hanoi city, the capital of Vietnam. The most recent investigation in 4 villages showed about more than 50 % of groundwater samples contained As concentrations exceeding 50 g/L (the WHO and Vietnamese standard). In particular, in Son Dong villages, 58 % of samples analyzed contained As concentrations higher than 200 g/L. Good correlations were found in As concentrations in water and hair and urine of peoples in corresponding families, suggesting the chronic exposure to As by people living in As-contaminated ground water areas. In Son Dong village, As levels in hair (mean: 1.7 mg/kg dry wt) and urine (g/g creatinine) exceeding the reference values recommended by WHO, suggesting potential for human risk posed by long term accumulation of As in human body. Future studies should be focused on the time trends of POPs and EDCs in biota in Vietnam in order to predict future trend of contamination and to reveal new clues for understanding possible toxic impacts on aquatic organisms. The issues of arsenic contamination in groundwater and their chronic toxic implications on human health should be systematically investigated in the future.

• 유기물자원화
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• 제9권2호
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• pp.101-107
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• 2001

본 연구는 다공성규산칼숨계화합물(CellCaSi) 의 토양개량제 및 원예용상토 원료로서의 평가와 농업적 효용가능성에 대하여 검토되었다. 다양한 입자크기인 1~3.35mm 범위로 구성된 CellCaSi의 용적밀도는 약 $0.42g/cm^3$였다. 또한 최대공극은 81.4%로 나타났다. 원예용 상토에 CellCaSi의 적정혼합비를 구하기 위하여 배추, 상추의 발아율(Germination Index; G.I)을 조사하였으며, CellCaSi가 10% 첨가된 상토의 G.I.가 배추와 상추에서 각각 94.1%, 64.6%로 가장 높은 결과를 얻었다. 그리고 배추, 상추의 작물생육조사에서는 공시작물의 생중량을 비교할 때 CellCaSi의 첨가비율이 10%와 20%에서 가장 우위를 나타냈다. CellCaSi의 흡착능 실험에서는 화학비료를 N : P : K = 18 : 18 : 18의 비로 처리하였으며, N. P. K의 처리된 성분이 증가할수록 CellCaSi에 흡착된 양도 증가하는 경향이 나타났다. 배추와 상추의 작물생육조건에서 가장 적절한 처리는 Fer-1, 그리고 Fer-05였다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권3호
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• pp.299-308
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• 2009

We manufactured PVA-derived hydrogels using a foam generation technique that has been widely used to prepare colloidal gas aphrons(CGA). These gels were differentiated to the conventional gels such as for medical or pharmaceutical applications, which have tiny pores and some crystalline structure. Rather these should be used in de-pollution devices or adhesion of cells or biomolecules. The crosslinkers used in this work were amino acid, organic acid, sugars and lipids(vitamins). The structures of the gels were observed in a scanned electron microscope. Amino acids gels showed remarkably higher swelling ratios probably because their typical functional groups help constructing a highly crosslinked network along with hydrogen bonds. Boric acid and starch would catalyze dehydration while structuring to result in much lower water content and accordingly high gel content, leading to less elastic, hard gels. Bulky materials such as ascorbic acid or starch produced, in general, large pores in the matrices and also nicotinamide, having large hydrophobic patches was likely to enlarge pore size of its gels as well since the hydrophobicity would expel water molecules, thus leading to reduced swelling. Hydrophilicity(or hydrophobicity), functional groups which are involved in the reaction or physical linkage, and bulkiness of crosslinkers were found to be more critical to gel's cross linking structure and its density than molecular weights that seemed to be closely related to pore sizes. Microscopic observation revealed that pores were more or less homogeneous and their average sizes were $20{\mu}m$ for methionine, $10-15{\mu}m$ for citric acid, $50-70{\mu}m$ for L-ascorbic acid, $30-40{\mu}m$ for nicotinamide, and $70-80{\mu}m$ for starch. Also a sensory test showed that amino acid and glucose gels were more elastic meanwhile acid and nicotinamide gels turned out to be brittle or non-elastic at their high concentrations. The elasticity of a gel was reasonably correlated with its water content or swelling ratio. In addition, the PVA gel including 20% ascorbic acid showed fair ability of cell adherence as 0.257mg/g-hydrogel and completely degraded phenanthrene(10 mM) in 240 h.

• 생물환경조절학회지
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• 제15권4호
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• pp.369-376
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• 2006

코이어(CO), 피트모스(PM) 또는 코이어+피트모스 (5:5, v/v, COPM)에 펄라이트(PL)를 0, 20또는 40% (v/v) 혼합하여 9종류의 상토를 조제하고, 고추 '녹광'을 플러그 육묘하면서 작물 생육 및 무기원소 흡수에 미치는 영향을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 연구 목적을 달성하기 위하여 72공 플러그 트레이에 파종하고 플러그 육묘하면서 파종 35일 및 70일 후에 지상부를 채취하여 식물 생육 및 무기원소 함량을 조사 및 분석하였다. CO는 PL의 혼합비율이 증가할수록 생체중 및 건물중 생산량이 많았으나, PM은 PL를 20% 혼합한 처리에서, 그리고 COPM는 PL 0% 처리에서 파종 35일 후 생체중과 건물중이 가장 무거웠다. 파종 70일 후의 생육도 35일 후의 결과와 유사였다. CO와 PM은 PL의 혼합 비율이 높아질수록 파종 3일 후의 식물체내 $P_2O_5$과 K 함량이 감소하고, Ca 및 Mg 함량이 증가하였다. CO 혼합 상토가 동일한 PL 비율의 PM 또는 COPM 상토보다 Ca 및 Mg 함량은 낮았으나, K 함량은 월등히 높았다. 파종 70일 후 CO 또는 PM에 PL의 혼합비율이 증가할수록 $P_2O_5$와 K 함량이 감소하였다. 식물체의 Ca및 Mg는 CO의 경우 20% PL, PM은 40% PL, 그리고 COPM은 40% PL 처리에서 각 유기물내의 다른 PL 처리보다 함량이 많았다.