• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제58권3호
• /
• pp.325-345
• /
• 2020

본 연구에서는 다매체 퓨가시티 모델을 기반으로 Volatile organic compounds (VOCs) 방지기술의 인체위해성·환경성·경제성 평가를 수행하여 석유화학 산업단지 내 VOCs 저감을 위한 최적가용기법(Best available technology, BAT)을 선정하였다. 다매체 퓨가시티 모델을 이용하여 U-city에 소재한 석유화학 산업단지에서 배출되는 VOCs 중 Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylene (BTEX)의 다매체 거동 특성과 잔류농도 분포를 예측하였다. 매체 통합 인체위해성 평가 및 민감도 분석을 이용해 BTEX의 물질별 인체위해성을 예측하고 주요 영향 변수를 규명하였으며, 다매체 환경시스템 내 잔류농도 기준의 환경성 평가와 비용-편익 경제성 평가를 수행하여 우수환경관리기법군(BAT군)을 선정하였다. BTEX의 다매체 거동 분석 결과, 토양 매체에서 높은 잔류 분포 특성(60%, 61%, 64%, 63%)을 보였으며, Xylene은 모든 다매체 환경에서 가장 높은 잔류성을 보였다. BAT후보군 중에서 흡수법은 가장 높은 인체위해성을 보여 BAT 선정에서 제외하였으며, 민감도 분석 결과 대기 매체에서의 물질 반감기와 경로별 노출계수가 인체위해성과 높은 상관성이 있는 것으로 판단되었다. 환경성 평가와 비용-편익 경제성 평가를 고려하여, 재생 열산화법, 재생 촉매산화법, 바이오 필터법, UV 산화법, 활성탄 흡착법을 석유화학 산업단지 내 VOCs 저감을 위한 BAT군으로 선정하였으며, 본 연구에서 제시한 매체통합적 접근 방식의 BAT 선정 방법론은 사업장에서 오염물질 저감을 위한 최적의 배출시설 선정과 통합환경관리제도 운영에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
• /
• 제12권3호
• /
• pp.95-111
• /
• 2004

본 연구는 우리나라에 설치된 공공자원화시설 중에서 일처리용량이 0.5톤 이상인 자원화시설 중 가장 많은 분포를 보이는 퇴비화시설을 중심으로 설치 및 운영상황에 대하여 정밀진단하고 개선방안을 도출하기 위하여 수행되었다. 음식물쓰레기의 반입량을 월평균 및 년 평균값으로 조사한 결과, 월 평균값이 1,101.7톤/일, 년평균값이 930.9톤/일으로 평균계획용량 1,270.9톤/일에 상당량 미달되는 것으로 나타났다. 퇴비화시설의 입지조건도 공장등록이 불가능한 지역에 위치하여 허가를 득하지 못한 경우가 많았다. 퇴비화시설의 가동정지되는 주된 고장원인 기기는 발효시설과 파쇄시설로 나타났으며, 금속류 이물질유입은 파쇄시설의 고장이 주된 원인으로서 고장 및 부식에 대비한 설계가 요구된다. 초기함수율은 50~60%의 수분함량을 지키고 있는 것을 확인 되었으나, 톱밥, 음식물쓰레기, 반송퇴비가 적정하게 혼합되어 초기조건을 만족시킬 필요성이 있는 것으로 조사되었다. 발효시설의 체류시간은 부숙시설 15일, 후부숙조는 21일로서 최소기준이 설정되어 있으나, 일부 시설이 조건을 만족시키지 못하고 있는 것으로부터 시설의 종류에 따라서는 분해에 더 많은 시간이 소요됨으로 시설의 특징을 초기에 잘 파악하여 체류시간을 결정할 필요성이 있다. 퇴비화에 있어서 미생물 산화열에 의하여 발효조가 운영되어 경제성이 확보되어야 하나, 조사에 응한 25개소 중에서 14개소가 발효조에 어떠한 형태이던지 가온을 하고 있는 것으로 조사되었다. 이들 가온 시설은 역으로 미생물의 성장을 억제하여 퇴비화반응을 저해될 수 있는 것으로부터, 퇴비화에 있어서 미생물산화열을 이용하여 가능한 수분을 증발시키는 것을 기본으로 설계되어야 한다. 퇴비의 생산량을 발효조에 투입되는 음식물쓰레기와 부재료의 1일 평균 투입량이 22.8톤이었으며 퇴비로 생산된 량은 7.3톤/일로서 감량율이 68%를 보였다. 생산된 퇴비의 성상을 색상, 분해열의 잔류여부, 냄새 등으로 양질의 여부를 판단한 결과, 퇴비화 시설의 50% 정도는 퇴비화공정이 적정 설치, 운영이 되지 못했다는 것이 밝혀졌다. 생산된 퇴비가 토양에 건전한 형태로 제조되어야 할 것이다.

• 자원환경지질
• /
• 제38권5호
• /
• pp.547-561
• /
• 2005

이 논문에서는 지하수 비소오염의 일반적 지구화학적 특성을 이해하고 기존 연구사례와 논산/금산지역의 지하수 관정 수질분석 자료 등을 바탕으로 국내 지하수의 비소 산출양상을 평가하고자 한다. 가장 심각한 비소오염이 발생한 방글라데시에서는 약 $28\%$의 관정에서 $50{\mu}g/L$ 이상의 비소함량이 확인되며 2천8백만의 인구가 이에 노출된 것으로 추정한다. 주요한 오염지하수의 특성으로 중성 pH와 중간 또는 강한 환원환경, 낮은 $SO_4^{2-}$, 및$\;NO_3^-$함량, 높은 용존 유기탄소, $NH_4^+$ 함량 등을 들 수 있으며 비소는 주로 3가 형태로 존재하고 홀로세 천부 대수층에서 함량이 높게 나타난다. 일반적으로 대수층내 철수산화물의 환원성 용해 현상으로 비소가 유출되는 것으로 받아들여지며 유기물질의 존재, 미생물의 활동 등이 주요한 요소로 평가된다. 플라이스토세 빙하활동에 의해 원거리 비소기원물질의 풍화 및 이동, 화학적 집적, 미생물 활동 등의 요인으로 광역적인 세계 주요 오염발생지역의 특성을 해석하기도 한다. 국내에서는 심각한 비소오염 발생사례는 보고되지 않고 있으며 지하수 수질측정망 운영결과 $10{\mu}sg/L$ 이상의 비소함량은 전체 $1\%$ 내외에서 나타나지만, 먹는샘물 수질평가에서 이를 초과하는 업체수가 $19.3\%$에 달하고 논산 및 금산 지역의 간이급수용 관정 수질조사에서 약 $7\%$가 초과하는 결과를 보였다. 전남 일부와 울산 지역의 지하수 수질조사 결과에서도 $10{\mu}g/:L.$ 이상의 함량이 각각 $36\%,\;22\%$에 달하여 변성퇴적암 등의 지질영향과 광화작용에 따른 비소오염이 발생할 수 있음을 보여준다. 향후 국내 지하수 비소오염 평가연구를 위하여 비소거동에 영향을 주는 다양한 지구화학적 및 미생물학적 반응과 지하수 유동특성에 대한 이해가 선행되어야 하며 광화대 지역, 옥천대 변성퇴적암 지역, 부산 경남 일대의 미고결 퇴적층 및 산성황산염 토양 분포지역 등에 대한 보다 체계적인 조사와 연구가 요구된다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.235-246
• /
• 2012

현대농업의 여러 가지 폐해를 시정하고 지속가능한 농업시스템으로 전환하기 위해서는 지역단위의 경축순환농업시스템을 갖추는 것이 필요하다. 이것은 친환경농업은 물론이거니와 관행농업에서도 시급히 도입되어야 할 대안이다. 본 연구에서는 분뇨단위 설정기준을 도별 지역에 적용하여 도별 분뇨단위를 산출하여 농경지의 N-부하량과 농지의 가축분뇨 수용량을 평가하여 가축생산과 경작지를 연계한 경축순환농업의 적용 방안을 검토하였다. 1. 농경지의 ha 당 N-부하량 (MU/ha)은 경기도가 2.7 (216 kg/ha), 충청남도가 2.54 (203 kg/ha)로 높은 부하량을 나타내었으나 강원, 전남, 충북 지역은 1.6 이하로 낮게 나타났다. 분뇨단위 결과로 볼 때, 경기도, 충남지역은 가축분뇨의 농경지 부하량이 수용능력에 비하여 높은 지역으로 평가된다. 이에 비하여 전남, 전북, 경남, 충남은 가축분뇨를 시용 할 수 있는 작물재배 면적이 높아 자원화 수용능력이 높은 도로 나타났다. 2. 가축분뇨 부하량과 작물의 양분수용능력을 동시 평가한 순환수지는 전남이 1위, 전북이 2위, 경남이 3위로 남부지방 3개 군이 가축분뇨 부하량에 비하여 자원화 용량이 높아 순환수지가 양호한 것으로 나타났다. 강원, 충북의 순환수지 순위는 각각 4, 5위를 나타내었다. 충남, 경북, 경기도는 가축분뇨 부하량이 높으나 자원화 용량이 낮아 6, 7, 8 위로 평가되었다. 특히 경기도는 가축분뇨 부하량이 높고 자원화 용량은 낮아 양분 순환수지가 가장 불량한 것으로 나타났다. 3. 가축분뇨 발생량으로 추정한 N-부하량과 농경지의 수용량을 예측해 보면 우리나라 도별 농경지는 전체적으로 가축분뇨를 충분히 유입시킬 수 있는 용량인 것으로 평가되는데 가축분뇨가 지역적 시기적으로 편재되어 있어 이용이 곤란한 것이 문제이다. 따라서 경종과 축산의 연계추진이라는 정책에서 가축분뇨 액비의 자원화 환원용량을 증가시키기 위하여 여름작물 액비 살포 증대와 액비 잠재작물의 액비 살포정책 수립 및 인센티브 정책 추진이 필요하다. 결론적으로 환경보호를 고려한 가축분뇨의 자원화를 위하여 가축분뇨의 N-부하량과 농작물의 자원화 수용능력을 산출하여 순환수지 평가가 필요하며, 유기자원이용과 환경오염방지를 양립시키기 위해서는 이 개념에 따라 가축분뇨 자원화 정책을 수립, 실시하는 것이 기본이라고 할 수 있다. 따라서 축산, 경종 연계 추진을 위하여 도, 시군 지자체에서는 액비 잠재작물의 농경지 환원용량을 증대시키기 위하여 체계적이고 정밀한 정책수립과 실행이 필요하다.

• 생태와환경
• /
• 제50권4호
• /
• pp.459-469
• /
• 2017

본 연구는 박테리아 탈질법을 이용하여 질산성 질소의 질소 및 산소의 안정동위원소 분석법을 연구하였으며, 시료 농도, 미생물 배양시간에 따른 분석값의 변화에 대하여 고찰하였다. 탈질미생물법을 이용하여 시료 내 질산염 농도가 $0.1mg\;L^{-1}$까지 질산성 질소의 산소 및 질소 동위원소 분석이 가능하였고, 0.2‰까지 정확도를 확보하였다. 환경시료(지하수) 내 질산염의 기원을 추적하기 위하여 잠재적 질소 오염원(합성비료, 축산비료)의 동위원소비를 조사한 결과, 합성비료(${\delta}^{15}N-NO_3$ -5~10‰, ${\delta}^{18}O-NO_3$ 0~15‰)는 축산비료(${\delta}^{15}N-NO_3$ 10~23‰, ${\delta}^{18}O-NO_3$ 0~20‰)와 동위원소비가 현격한 차이를 보였다. 연구지역 지하수 동위원소비와 비교한 결과, 계절별로 서로 다른 질소 오염원의 영향을 받는 것으로 여겨진다. 과거 질산염의 안정동위원소를 분석하기 위해서 다양한 방법이 시도되었다. Revesz et al. (1997)은 양이온 교환 수지를 이용한 분리법을 보고하였으며, Silva et al. (2000)와 Fukada et al. (2003)은 음이온 교환 수지를 이용한 분리법을 보고하였고, McIlvin and Altabet (2005)는 카드뮴을 이용한 화학적 변환 방법을 보고하였다. 하지만 이러한 방법에 사용되는 시약은 독성이 강하고 복잡한 전처리 과정으로 인한 긴 전처리 시간을 소요함으로 인하여 분석비용이 비싸다는 단점이 있었다. 하지만 탈질미생물법은 소량의 질산염을 이용하기 때문에 기존 방법에 비해 분석에 사용되는 시료의 부피를 1/100까지 감소시켜 과거 분석이 어려웠던 빙하, 공극수, 해수 등에 대한 분석이 가능한 장점이 있다. 수생태계로 유입되는 다양한 질소 기원을 파악하기 위하여 탈질미생물법으로 분석된 안정동위원소비를 활용한다면 효율적인 수질 관리를 위한 해석기능을 제공할 것이다. 또한, 국내 최초로 지하수 환경시료에 적용함으로써 오염 기원 추적 기법을 확립하는 데 목적을 두고 있으며, 추후 정립된 분석기법을 토대로 환경분야에서 질산성 질소의 오염 인자 판별 연구에 널리 활용되기를 기대한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권8호
• /
• pp.554-563
• /
• 2013

본 연구의 목적은 보 인접 퇴적물을 대상으로 영양염류의 용출 가능성을 평가함에 있다. 이를 위해 현장 퇴적물을 채취하여 퇴적물 기본 특성(입도, 함수율, 완전연소가능량, TOC, TP, SRP, TN, 존재형태별 인)을 측정하였고, 반연속식 용출조를 운영하여 호기 혐기 조건 하에서 영양염류 용출량을 산정하였다. 퇴적물의 토성은 전 지점에서 Sand를 보였다. 퇴적물의 SRP 농도는 전체적으로 호기보다 혐기에서 용출 후 SRP 함량이 낮게 나타나 혐기에서 상대적으로 활발한 용출이 일어났음을 알 수 있었다. TP 용출의 경우 강천보 상류 혐기조건에서 1.26 $mg/m^2{\cdot}day$로, $PO_4$-P 역시 강천보 상류 혐기조건에서 0.25 $mg/m^2{\cdot}day$로 최대 용출을 보였다. $PO_4$-P 용출율은 초기 2~3일까지 급격하게, TP는 18일까지 지속적으로 증가하였고 전반적으로 증가 경향을 보이는 7~8일 범위 내에서 산정한 $PO_4$-P 용출율은 퇴적물 내 초기 SRP 농도와 $R^2$=0.8502의 값을 보여 높은 상관성을 보였다. 질소 계열 중 $NO_3$-N의 용출율은 -5.7~-3.08 $mg/m^2{\cdot}day$로 일관된 감소 경향을 보였지만 유기물 분해산물인 $NH_3$-N는 0.57~2.41 $mg/m^2{\cdot}day$의 용출율을 보였다. TN의 상당량은 유기 질소 성분으로 추정되며 이는 비점오염원을 거쳐 유입되는 지류의 영향이라고 여겨진다. 본 연구를 통해 측정된 결과는 퇴적된 지 1년 미만의 퇴적물을 대상으로 했기 때문에 연구 결과를 일반화시키기에 한계점이 있다. 따라서, 보에 의한 퇴적물의 축적이 수질에 미치는 영향을 보다 명확하게 파악하기 위해서는 퇴적물 내 쌓이는 영양염류를 지속적으로 모니터링 할 필요성이 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제24권9호
• /
• pp.988-994
• /
• 2014

페놀과 각종 난분해성 화합물이 함유된 폐수를 미생물학적으로 처리하기 위하여 폭넓은 연구가 진행되고 있으나 이들 균주들은 200 ppm 이상의 고농도 페놀이 존재할 경우, 기질저해 현상에 따른 생육이 일어나지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 유류로 오염된 토양에서 고농도 페놀을 분해할 수 있는 P21 균주를 분리하였으며, 표현형 및 계통분류에 근거하여 동정한 결과, Rhodococcus pyridinovorans로 동정되었다. 본 균주에 의한 페놀분해 최적조건은 0.09% $KNO_3$, 0.1% $K_2HPO_4$, 0.3% $NaH_2PO_4$, 0.015% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.001% $FeSO_4{\cdot}7H_2O$, 초기 pH 9 및 $20-30^{\circ}C$이었으며, 이 조건에서 1000 ppm의 페놀을 2일 만에 완전히 분해하였다. 1,500 ppm의 페놀은 3일 만에 완전히 분해할 수 있었으나 그 이상의 페놀은 분해할 수 없었다. 또한 본 균주는 toluene, xylene 및 hexane과 같은 독성 화합물을 이용하여 생육할 수 있었으며, chloroform에서는 생육할 수 없었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.399-403
• /
• 1997

벼 재배기간동안 1.0㏊의 논토양으로 유입되는 관개수의 총유량을 측정하고 관개수중 총부유물질의 함량을 토사의 함량으로 나타내었다. 본 조사기간동안 $4,250m^3$의 관개수중에 함유된 토사를 통한 영양물질과 중금속의 시기적 변화와 논토양으로 유입량은 다음과 같다. 총부유물질의 함량은 52.9${\sim}$125.6mg/L의 범위였으며 유기물 함량은 1.89${\sim}$2.33%의 범위로 관계시기별로 큰 차이를 나타내지 않았다.전질소 함량은 623.5${\sim}$1775.2mg/kg,질산태질소 10.2${\sim}$72.1mg/kg 그리고 암모니아태질소 22.9${\sim}$75.8mg/kg의 범위를 나타내었다.전인산의 함량은 186.7${\sim}$375.7mg/kg 그리고 가용인산은 12.4${\sim}$38.9mg/kg의 범위를 나타내었다. 치환성 양이온중 대표적인 칼슘의 함량은 435.3${\sim}$737.5mg/kg, 마그네슘 127.3${\sim}$204.2mg/kg,칼륨 105.6${\sim}$232.9mg/kg,나트륨 36.6${\sim}$94.9mg/kg의 범위를 나타내었으며,칼슘>마그네슘>칼륨>나트륨의 순이었다. 전중금속함량은 평균 Pb 13.4, Cd 0.6, Ni 8.2, Cu 12.1, Zn 29.8 그리고 Cr 19.7mg/kg 이었으며 Zn>Cr>Pb>Cr>Ni>Cd의 순으로 나타났다. 벼재배기간동안 $4,250m^3$의 관개수중에 함유된 토사의 양은 346.03kg이었으며 토사중에 함유되어 논토양으로 유입되는 유기물량은 7.11kg이었다. 각각의 영양물질 유입량은 전질소 0.50㎏, 질산태질소 0.01kg, 암모니아태질소 0.02kg, 전인산 0.08kg, 가용성인산 약 0.01kg이었다. 양이온의 유입량은 칼슘 0.21kg, 마그네슘 0.06kg, 칼륨 0.06kg, 나트륨 0.02kg이었으며 칼슘>마그네슘=칼륨>나트륨의 순서로 나타났다. 또한 토사를 통하여 논토양으로 유입되는 중금속의 부하량은 극히 작은 수준이었다.

• 한국잠사곤충학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.125-154
• /
• 1972

농어민 소득증대 사업으로 조성된 잠업단지에 대하여 그 기술적인 각종 조건을 조사분석함으로서 생산성을 향상시킬 수 있는 방안을 명확히 하여 잠업 증산에 기여코자 하기 위하여 본 조사를 실시하였다. 그 결과를 들면 다음과 같다. (1) 표본조사된 농가 1호당의 뽕밭면적은 3.0∼370a의 범위안에 있고 그 평균은 45.1a이며 개간단지의 평균은 56.3a로 일반단지의 33.8a 보다 크다. 가장 면적이 큰 단지는 호남야산지구의 101.1a이고 가장 작은 것은 무진장지구의 20.8a이다. 규모별 분포를 보면 전농가의 66.5%가 11∼50a의 계층에 속하고 있다. (2) 뽕나무의 발육에 적당하지 못한 식토와 양토가 28.3%나 되고 특히 개간단지에서는 그 비율이 더 커서 36.2%를 차지하여 그 심토도 중점한 점토가 전체의 45%를 차지하고 이것도 개간단지에서는 54.2%나 된다. 또 유기질의 함량이 적은 것이 48.2%로 거의 반수에 가깝고 유기질이 많다고 생각되는 뽕밭은 7.2%에 불과하다. (3) 뽕나무의 품종은 일지뢰가 33.3%, 개량서반 25.7%, 수원상 4호 18.0%, 노상이 16.5%이며 이4품종으로 전체의 93.5%를 차지하고 있다. (4) 뽕밭은 92.3%가 순뽕밭이고 10a당의 식재주수는 480∼1,390주의 범위내에 있으며 그 평균 식재주수는 846주로 701∼1,000주의 계층이 91.3%로 거의 대부분을 차지하고 있다. (5) 뽕의 첫수확시기는 식재후 2년째 가을이 73.0%로 가장 많았지만 식재당년 가을과 식재 2년째 봄도 각각 12.7%, 8.7%로 적지 않았으며 첫수확방법으로서는 정상적인 방법으로 한 것이 88.8%이다. 수확방법은 춘잠치잠기는 잎따기가 97.7%이고 장잠기는 순따기 또는 가지뽕으로 거두어 들인 다음, 순을 따는 방법을 합하여 80.0%이며, 추잠 치잠기는 잎따기가 97.7%, 장잠기는 잎따기가 91.7%이고 완전 적엽을 한 것도 7.1%(춘원지구는 47%)있었다. 그리고 춘기발아전벌채를 하는 농가는 17.8%에 불과하였다.

• 한국잡초학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.360-367
• /
• 2011

녹비작물의 이용은 화학비료를 대체할 뿐만 아니라 토양의 지속성을 유지시킬 수 있는 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 동계기간 지속적으로 헤어리베치와 보리를 재배하고 이를 토양환원한 뒤 벼를 재배하는 윤작체계가 벼의 수량과 논 잡초 발생에 미치는 영향을 평가하였다. 손제초구에서 벼의 수량은 관행구와 비교하여 헤어리베치 재배구 및 헤어리베치와 보리 혼파구에서 각각 93%와 90%의 수량을 확보하였으나 보리 재배구는 79%수준이었다. 무제초구에서는 헤어리베치 재배구에서 관행구와 비슷한 수준이었고 헤어리베치와 보리 혼파구는 83%, 보리재배구는 54%수준으로 수량이 감소하였다. 벼의 최고분얼기의 논에서 발생한 잡초는 관행구에서는 물달개비가 포함된 6종이었고, 헤어리베치 재배구와 보리 재배구는 각 5종, 헤어리베치와 보리 혼파구는 2종(여뀌바늘, 돌피)이 발생하였다. 이들 잡초의 건물중은 헤어리베치 재배구와 보리 재배구에서 관행구보다 감소하였고 헤어리베치와 보리 혼파구에서 증가하였다. 헤어리베치 재배구에서는 방동사니과 잡초의 발생이 현저히 감소되었다. 피의 발생량은 관행구를 비롯하여 모든 처리구에서 다른 잡초보다 현저히 낮았으나 피가 차지하는 건물중 비율은 현저히 증가하였다.