• Applied Biological Chemistry
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• 제44권2호
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• pp.103-108
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• 2001

본 연구는 서울시 주요 도로변 토양의 물리적 화학적 특성, 중금속 및 음이온 함량 등의 자료를 구축할 목적으로 서울시 중랑구 망우로 주변 50지점을 선정하여 가로수 식수대 내의 표토, 심토의 시료를 채취하여 조사하였다. 조사결과 토성은 사양토와 양질사토가 주를 이루었다. 평균 토양 $_PH$는 표토 7.53, 심토 7.54로 약알칼리성을 나타내었다. Ca 함량은 표토 6.02 cmol $kg^{-1}$, 심토는 5.68 cmol $kg^{-1}$로 다소 높은 수치를 나타냈다. 중금속 농도의 평균값은 토양환경보전법상의 우려기준을 초과하지는 않았으나 서울시 근교 도시림의 중금속함량 보다는 상당히 높은 값을 나타내었다. 그리고 일부 조사지점의 Cu 및 Pb의 농도가 토양환경보전법상의 우려기준을 초과하여 정밀조사 및 오염 확산 방지를 위한 조치가 필요할 것으로 생각된다. Zn의 농도는 서울 근교 도시림의 Zn농도에 비해 최고 80배가 넘는 수치를 나타내었다. 음이온의 농도는 Cl, $NO_3$, $SO_4$가 표토에서 각각 79.85, 286.80, 134.31 mg $kg^{-1}$로 서울근교 도시림의 평균 음이온 함량에 비해 상당히 높은 수치를 보였으나 그로 인한 토양 산성화의 경향은 보이지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.70-73
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• 2013

토양정화를 위한 토양 세정 및 세척 공정에서 계면활성제 선택 기준과 가장 중요한 설계인자는 오염물질의 용해도이다. 계면활성제의 오염물질 용해도는 오염물질과 평형상태를 만든 후 Dichrolomethane을 이용한 추출, 증발, 농축 등의 전처리과정을 거쳐야 한다. 따라서 계면활성제 용액 내 유류 오염 물질의 용해도 분석은 많은 시간과 재료를 필요로 한다. 계면장력은 계면활성제용액과 유류오염물질 사이에 유지되는 힘을 지칭하는 것으로 용해도와 밀접한 관계를 가진다. 본 연구는 계면활성제용액과 경유 간 계면장력과 용해도를 측정하여 계면장력과 용해도간 상관관계를 정립하므로 신속한 계면 장력 측정을 통한 용해도를 가늠할 수 있는 방안을 제시하였다. 계면장력과 유류용해도간 상관관계를 평가한 결과 두 특성은 기하급수적인 반비례관계를 보였다. 즉, 계면장력이 5 dyne/cm 이상조건에서 경유의 용해도는 크게 차이를 보이지 않다가 1 dyne/cm 이하에서 경유의 용해도는 급격하게 증가하였다. 앞으로 계면활성제용액 간 계면장력을 우선적으로 측정해 본다면 토양정화에 적합한 계면활성제 종류 및 농도를 매우 신속하고 효율적으로 선택할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.51-61
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• 1997

본 연구는 대표적인 지하수 오염물 제거공정 중 하나인 양수처리 시스템 pumping-and-Treatment System, PTS)에 대하여 실제에 가까운 불균일한 토양구조에서 모사하기 위하여 수행되었다. 즉, 지하의 불포화지대에 유출된 오염물로서 고밀도 비수상액체 (denser-than-water non-aqueous phase liquids, DNAPLs)와 저밀도 비수상액체 (lighter-than-water non-aqueous phase liquids, LNAPLs)가 지하수의 계면 및 그 아래에서 안정하게 분포하고 있을 때, PTS 공정의 모사를 통하여 그 타당성을 조사하였다. 이때 DNAPL과 LNAPL은 각각 1,1-dichloroacetone와 n-hexane로 가정하였다. 대상토양은 불균일한 토양층과 부분적인 지하수 흐름을 가지는 2차원 토양구조로 가정하였고, 포화지대에 1 개의 well을 설치하여 펌핑을 시작한 후 시간에 따른 지하수면의 변화와 오염물이 제거되는 정도를 계산하였다. 본 연구에서 SIMPLEC 알고리즘을 이용한 유한체적법에 의하여 비정상상태 모사를 수행한 결과, LNAPL뿐 아니라 DNAPL도 지하수면과 만나는 초기단계의 경우 즉시 지하수면 아래로 가라앉지 않고 지하수면을 따라 퍼지게 되므로 펌핑에 의한 제거가 가능한 것으로 판단되었다. 펌핑을 시작한 후 약 5일 동안은 DNAPL과 LNAPL의 경우 모두 두드러진 제거효과가 나타나지 않았으나, 일단 지하수면의 모양이 원뿔 모양으로 변형되고 나서 급속히 체거효율이 높아졌다. 특히 DNAPL의 경우 중력의 영향을 더 크게 받아서 well주위의 움푹 들어간 지하수면을 따라 이동하며 LNAPL보다 더 빠른 속도로 제거가 이루어졌다. 본 연구의 결과에 나타난 지하수면의 형태적 변화는 상대압력으로 -0.5기압이라는 비교적 큰 음압과, 1m의 비교적 큰 well의 지름을 가정하였기 때문에 다소 과장된 것으로 보인다. 그러나, 본 연구를 통하여 오염물의 물성에 따른 PTS공정의 효율을 비교할 수 있었고, 지하수면의 형태적 변화를 유발하여 정화효율을 증가시킬 수 있음을 제시하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.274-279
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• 2007

4 종류의 폐기물(생활하수오니, 공단하수오니, 피혁오니, 주정오니)과 대조구로서 돈분퇴비가 지렁이에게 미치는 독성을 평가하기 위하여 대표적인 유해성 평가 biomarker 3종류 (acetylcholinesterase, cytochrome $P_{450}$, heat shock protein 70)를 사용하였다. 유기성 폐기물에 대한 acetylcholinesterase의 활성은 돈분퇴비의 경우 활성이 약간 촉진된 반면 생활하수오니, 공단하수오니, 피혁오니, 주정오니는 영향을 미치지 않았다. Cytochrome $P_{450}$의 활성은 공단하수오니와 피혁오니는 활성을 억제하였고 생활하수오니, 주정오니, 돈분퇴비는 영향을 미치지 않았다. 또한 Hsp70의 발현량은 증류수보다 돈분퇴비는 1.9배, 주정오니는 3.0배, 생활하수오니는 3.3배, 공단오니는 4.4배, 피혁오니는 4.7배 순으로 지렁이 (Eisenia fetida)에게 스트레스를 많이 주었다. 이상의 결과로부터, 4 종류의 폐기물(생활하수오니, 공단하수오니, 피혁오니, 주정오니)은 돈분퇴비보다 독성이 강한 것으로 판단하였다. 또한 AChE, Cytochrome $P_{450}$과 Hsp70은 추후 유기성 폐기물의 유해성을 모니터링하기에 적합한 biomarker로서 가치가 있다고 생각한다.

• KSBB Journal
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• 제27권2호
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• pp.75-85
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• 2012

Although, microbial arsenic mobilization by dissimilatory arsenate-reducing bacteria (DARB) and the practical use to the removal technology of arsenic from contaminated soil are expected, most previous research mainly has been focused on the geochemical circulation of arsenic. Therefore, in this review we summarized the previously reported DARB to grasp the characteristic for bioremediation of arsenic. Evidence of microbial growth on arsenate is presented based on isolate analyses, after which a summary of the physiology of the following arsenate-respiring bacteria is provided: Chrysiogenes arsenatis strain BAL-$1^T$, Sulfurospirillum barnesii, Desulfotomaculum strain Ben-RB, Desulfotomaculum auripigmentum strains OREX-4, GFAJ-1, Bacillus sp., Desulfitobacterium hafniense DCB-$2^T$, strain SES-3, Citrobacter sp. (TSA-1 and NC-1), Sulfurospirillum arsenophilum sp. nov., Shewanella sp., Chrysiogenes arsenatis BAL-$1^T$, Deferribacter desulfuricans. Among the DARB, Citrobacter sp. NC-1 is superior to other dissimilatory arsenate-reducing bacteria with respect to arsenate reduction, particularly at high concentrations as high as 60 mM. A gram-negative anaerobic bacterium, Citrobacter sp. NC-1, which was isolated from arsenic contaminated soil, can grow on glucose as an electron donor and arsenate as an electron acceptor. Strain NC-1 rapidly reduced arsenate at 5 mM to arsenite with concomitant cell growth, indicating that arsenate can act as the terminal electron acceptor for anaerobic respiration (dissimilatory arsenate reduction). To characterize the reductase systems in strain NC-1, arsenate and nitrate reduction activities were investigated with washed-cell suspensions and crude cell extracts from cells grown on arsenate or nitrate. These reductase activities were induced individually by the two electron acceptors. Tungstate, which is a typical inhibitory antagonist of molybdenum containing dissimilatory reductases, strongly inhibited the reduction of arsenate and nitrate in anaerobic growth cultures. These results suggest that strain NC-1 catalyzes the reduction of arsenate and nitrate by distinct terminal reductases containing a molybdenum cofactor. This may be advantageous during bioremediation processes where both contaminants are present. Moreover, a brief explanation of arsenic extraction from a model soil artificially contaminated with As (V) using a novel DARB (Citrobacter sp. NC-1) is given in this article. We conclude with a discussion of the importance of microbial arsenate reduction in the environment. The successful application and use of DARB should facilitate the effective bioremediation of arsenic contaminated sites.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.19-28
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• 2009

폐금속광산과 비위생매립지로 인하여 중금속으로 오염된 지하수를 처리하기 위해 FeS를 이용한 투과성반응벽체(Permeable Reactive Barriers; PRBs)를 이용한다면 효과적인 결과를 보일 것으로 예상되어 FeS를 PRB 매질로 사용하기 위한 연구를 수행하였다. 컬럼 실험에 앞서 반응 매질들의 중금속 제거 특성을 알바보고자 합성 나노 FeS, 원석 FeS, 경량기포콘크리트에 대하여 96시간까지 인공중금속오염지하수와 반응을 시키는 회분식 실험을 수행하였다. 3가지 매질 모두 pH 6 이상에서 평형을 이뤘으며, 합성 나노 FeS는 반응 1시간 이후부터 평형상태에 가까워졌다. 중금속 제거효율은 합성 나노 FeS가 반응 1시간에 As와 Ni를 제외한 모든 중금속 제거율이 99% 이상으로 다른 매질에 비하여 상대적으로 빠른 제거 속도와 높은 효율을 나타내었다. 컬럼실험 결과 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트로 충진된 컬럼은 회분식 실험과 같은 결과로 나타났으며, 원석 FeS로 충진된 컬럼에서는 초반에 Ni을 제외한 모든 중금속이 99%이상 제거되었으나 pH는 약 9.20에서 평형을 이루었다. 본 연구에서 나타난 결과를 종합하였을 때 다양한 중금속으로 오염되어 있는 지하수를 처리하기 위한 방법으로 별도의 pH 조절이 필요 없는 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트를 이용한 투과성반응벽체의 적용은 매우 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권2호
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• pp.10-17
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• 2010

Advanced oxidation processes (AOPs) have advantages to reduce the processing time and mineralize contaminants dissolved in groundwater. Recently, remediation techniques for organic contamination in groundwater have been studied, and technology using $UV/H_2O_2$ is generally accepted as one of the most powerful and reliable alternative for the remediation of groundwater contamination. In this study, $UV/H_2O_2$ technology, which generates hydroxyl radical ($\cdot$ OH) as known for strong non-selective oxidant, was used to degrade chlorinated solvents (TCE and PCE), and it was expanded to apply continuous stirred tank reactor (CSTR) system (i.e. combinations of three CSTR). The tested parameters for CSTR system were retention time and groundwater/$H_2O_2$ injection volume ratio. To find optimum parameters for CSTR system, various retention time (6 min ~ 90 min) and groundwater/$H_2O_2$ injection volume ratio (5/1 ~ 119/1) were tested. Other conditions for CSTR were adapted from the batch test results, which concentration of $H_2O_2$ and UV dose were 29.4 mM (0.1%) and 4.3 kWh/L, respectively. Based on the experimental results, the optimum parameters for CSTR system were 20 min for retention time and 119/1 for groundwater/$H_2O_2$ injection volume ratio. Applying these optimum conditions, chlorinated solvents (TCE and PCE) were removed at 99.9% and 99.6%. Moreover, the effluent concentrations of TCE and PCE are 0.036 mg/L and 0.087 mg/L, respectively, which are satisfied the regulatory level (TCE 0.3 mg/L, PCE 0.1 mg/L). Consequently, the CSTR system using $UV/H_2O_2$ technology can achieve high removal efficiency in the event of treatment of groundwater contaminated by chlorinated solvents (TCE and PCE).

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제41권1호
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• pp.99-108
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• 2008

1980년대 이후 전 세계적으로 발굴지에서 출토되는 인골 분석에 대한 고고학적 중요성이 증가하면서 인골의 자연과학적 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 출토 인골의 고고유전학 연구가 점차 활성화 되어감에 따라 고대 DNA 연구를 위한 주요 방법 및 기술적 지식의 축적이 이루어지고 있다. 인골의 보존 상태는 매장환경과 밀접하게 연관되어 있는데 국내에서 출토되는 인골, 동물 뼈 등과 같은 생물유체의 보존 상태가 좋지 못한 주요 원인은 우리나라의 토성(土性) 및 기후적인 특성 때문이다. 그러나 조선시대 회곽묘(灰槨墓)에서는 대체로 보존 상태가 좋은 인골이 출토되고 있는데, 이는 회곽의 구조적 화학적 특성에서 기인된 것이다. 이것은 묘제(墓制)와 장법(葬法)이 피장자(埋葬者)의 매장 환경을 조절함으로써 인골이 잘 보존 될 수 있음을 보여주는 좋은 사례이다. 인골의 미생물에 의한 오염, 물리 화학적 손상 등 다양한 원인은 고대 DNA 분석에 많은 영향을 미치기 때문에 이를 효과적으로 제거할 수 있는 DNA 분석법이 요구된다. 특히, 고대 DNA가 사람 DNA에 의하여 오염되지 않았음을 증명하기 위한 실험 절차가 체계적으로 검증되어야만 연구결과의 신뢰성을 확보할 수 있다. 우리나라 고대 인류의 이동과 그들의 문화를 이해하기 위하여 고대 DNA 분석과 더불어 안정동위원소를 이용한 인골의 골화학 분석 등 인골에 대한 자연과학적 분석이 종합적으로 병행되어야 한다. 더불어 출토 인골의 고고유전학 연구는 형질인류학, 고고학과 같은 인문사회학적 연구와 동시에 수행될 때 가장 좋은 양질의 결과를 얻을 수 있으며 이러한 학제 간 연구는 더욱더 활성화 되어야 한다. 본고는 출토 인골 연구의 학문적 가치와 종합연구의 필요성을 자연과학적 연구의 입장에서 강조하였다. 또한 출토 인골의 DNA 연구 방법과 그 결과를 예로 소개함으로써 고고유전학 연구에 대한 이해를 돕고자 하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.22-29
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• 1995

유동 세균 입자는 지체계수를 감소시키므로써 지하수에서 소수성 오염물의 이동을 촉진시킨다. 그 크기와 표면의 적당한 물리화학적 조건으로 인하여 세균은 효율적인 오염물의 운반자가 될 수 있다. 이러한 운반자가 있을 때, 그 계는 액상, 입상, 그리고 고상의 3 상으로 해석되어야한다. 오염물은 각 상에 모두, 혹은 그 중의 일부에 존재할 수 도 있다. 본 연구에서는 세균이 있는 경우, 생화학적으로 분해 가능한 유기성 오염물의 다공매질에서의 거동을 물질수지에 기초하여 수학적 모델로 묘사한다. 세균의 액상과 고상사이의 물질 전이 및 오염물의 액상과 입상사이의 물질 전이는 동역학적 관계식으로 나타냈다. 모델 결과를 일반화하기 위하여 무차원화를 수행했고, 그 해를 구하여 세균에 의한 오염물의 가속이송 효과를 알 수 있었다. 모델 결과는 문헌상의 실험결과와 비교되었다. 모델 결과로부터 오염물은 그 계의 Damkohler I 수가 10 이상일 경우 국지 평형 가정을 할 수 있었으며, 세균의 성장율과 주입 농도 등이 오염물의 청소에 아주 중요한 요소임을 알 수 있었다.

• 환경위생공학
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• 제8권1호
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• pp.67-80
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• 1993

This survey was carried out to take the status of seawater intrusion into groundwater wells located in the eastern area of Chejudo, to get the elementary data which may evaluate the level of would-be groundwater contamination, and to perform effective the effort that will supply the clear water for the residents. The sampling sites were northeastern districts of Haengwon, Handong, and Sangdo, southeastern districts of Susan, Nansan, and Samdal, and northwestern districts, as reference, of Aewol, Keumnung, Panpo, Kosan, Shindo, and Bosung. We collected the samples from the public tap water by month, and analysed electrical conductivity, sodium(Na), potassium(K), magnesium(Mg), calcium(Ca), bicarbonate($HC0_{3^-}$), and items of the criteria as drinking water. In the northeastern districts we also added the sampling sites to survey the fluctuations of dissolved solids according to distance from seashore, including two private boreholes and one public tap water of Dukchun. The result is as follows 1) In the northeastern district, the concentration of chloride ion showed large fluctations from 40mg/l to 100mg/l, but suitable for the criteria of drinking water. It was thought that the drought influenced. 2) In the Sangdo of the northeastern districts, similar tendancy to Hangwon and Handong was showed only in the concentration of chloride ion, but different tendancy was showed in chloride-bicarbonate ratio, calcium-magnesium ratio, and sodium adsorption ratio(SAR). Considering these facts, it was not thought that seawater intruded. 3) The components of Na and Cl showed rapid slope in the northeastern districts above 3km from seashore. 4) In the northwestern districts as reference, the concentration of chloride ion fluctuated slightly according to the sampling sites and dates, and the concentration of nitrate-nitrogen in some sites exceeded the criteria of drinking water. These were thought that the surface contaminants rather than the intrusion of seawater influenced mainly the groundwater, considering the correlation(r=0.732) of chloride ion and nitrate-nitrogen. 5) Then we must consider the regional characteristies of soil profile in order to prevent the contamination of groundwater, and moniter also the movement of main components within the sol1 profile, not only the research of the intrusion of seawater.