• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1825-1832
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• 2000

유류화합물(디젤)로 오염된 불포화층 토양에 대한 현장오존복원공정의 기초연구로, 토양조건에 따른 오존의 이동과 분해, 디젤과의 반응경향을 조사하였다. 건조상태에서 유기물을 제거한 모래와 glass beads 충진컬럼에서 기상 오존의 분해를 조사한 결과 일차반응으로 가정시 반응 속도상수값(k)이 각각 $9.9{\times}10^{-3}s{^{-1}}$와 $4.3{\times}10^{-4}s{^{-1}}$로 나타나 모래의 경우 철 (Fe), 망간(Mn) 성분 등의 촉매작용으로 25배 가량 반감기가 짧은 것을 확인할 수 있었다. 디젤로 오염시킨 현장 토양과 모래를 컬럼에 충진하여 동일조건하에서 오존주입시 토양입자의 크기와 유 무기물의 함량 차에 의한 오존이동상에 지체효과 및 소모량의 차이를 관찰하였고, 50mL/min의 유속에서 공기만을 주입시 DRO(diesel range organic) 기준 초기 디젤총량($800{\pm}50mg/kg$)의 30%가 제거된데 비해 오존을 6mg/min으로 16시간 주입한 결과 각각 80% 이상이 제거되었다. 오존주입시간에 따라 컬럼의 유출 입부에 잔류하는 TPH(total petroleum hydrocarbon)와 DRO 중 aliphatic계열 8개 물질들의 농도를 비교/분석한 결과, 낮은 탄소수 물질들로의 전환과정을 거쳐 유체의 흐름에 따라 컬럼 밖으로 이동됨을 확인하였고, 토양내 수분함량은 오염 토양복원에 오존을 적용시 중요한 인자임을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권4호
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• pp.403-408
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• 2014

The toxicity of heavy metals (Zn, Pb) and diesel, in single and binary solution was investigated using the photobacterium Vibrio fischeri (Microtox test) as a test organism. In this experiment, the concentration of water soluble fraction of diesel was based on the total petroleum hydrocarbon (TPH). The toxicity of each single compound showed the following $EC_{50}$ (15min): Zn 1.90 mg/L, Pb 0.31 mg/L, TPH 2.09 mg/L. The observed toxicity of binary mixtures increased, depending on the concentration of the mixed substance. The effects were defined as synergistic, antagonistic, or additive, in accordance with the sign of difference between the predicted and observed toxicity at binary mixtures. The interactive effects between zinc and lead were synergistic, on the other hand, antagonistic and additive effects were found in each metal and TPH mixtures on the bioluminescence of V. fischeri.

• 자원리싸이클링
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• 제20권3호
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• pp.62-67
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• 2011

마이크로파와 고온발열체의 연속식 융합공정을 이용하여 수분변화와 전력변화 그리고 온도에 따라 유류오염토양의 분해 및 제거 특성을 연구하였다. 긴 탄소고리(C18-C50)를 가진 윤활유 계열의 오염물질은 온도변화에 따라 TPH 처리량이 6 kW, 700일 때 85.2%로 처리시간 40분에 1788 mg/kg로 제거되었다. 경유, 휘발유 오염토양의 경우 6 kW, 500일 때 처리사간 20분에 567 mg/kg로, 98.4%의 처리율을 보였다. 난분해성 유류오염물질의 경우 마이크로파 6 kW, 700, 30분안 처리를 한 경우 토양오염우려기준 3지역의 2000 mg/kg에 도달하는 것으로 나타났고, 이때 처리비용은 8,173원/ton으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권5호
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• pp.81-87
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• 2008

최근 주한미군기지 이전에 따른 토양오염도 조사결과, 유류저장시설에서의 누출 및 사격장내 중금속에 의한 오염이 심각한 것으로 보고되었으며 오염토양 정화에 대한 관심이 증대되고 있다. 다단연속탈착기법과 교반탈착기법을 적용한 현장규모의 유류오염토양 세척공정 성능향상에 관한 연구를 위해서 각각 다른 세지역의 정화대상부지 오염토양 중 미세토사가 29.3, 16.6, 7.8% 함유된 토양을 사용하였으며, 초기 오염농도는 각각 5,183, 2,560, 4,860 mg/kg이였다. 세척실험에 사용한 세척제로는 물을 이용하였으며 세척수를 6개월 이상 100% 재활용하여 세척공정을 운영하였다. 현장규모 세척 실험 결과 각기 다른지역의 오염토양 중 3.0 mm 이상의 오염토양은 세척수 분사압력 3.0 kg/$cm^2$의 고압분사를 통한 습식분리 후 TPH 농도는 280, 50, 356 mg/kg으로 초기농도 대비 각각 85.2, 98.2, 89.9%의 TPH 제거율을 보였다. 3.0${\sim}$0.075 mm의 모래입경에 대하여 1차 물리적 탈착 후 TPH 농도 [초기 입경별 오염부하량 대비]는 834, 1,110, 1,460 mg/kg 이었으며, 추가적인 세척공정의 2차 연속 물리적 탈착인 다단연속탈착기법을 통한 TPH 농도는 각각 330, 385, 245 mg/kg으로 초기농도 대비 각각 92.4, 90.6, 90.1%의 세척효율을 보였다. 미세모래 입경(0.075${\sim}$0.053 mm)에 대한 다단연속세척 후 TPH 농도는 791, 885, 1,560 mg/kg으로 나타났으며, 추가적인 교반 탈착 후 TPH 농도는 각각 428, 440, 358 mg/kg으로 초기농도 대비 92.0, 93.9, 92.9%의 제거율을 보였다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 토양세척기법은 TPH 법적기준을 맞출 수 있는 전략적 복합공정을 통해 다양한 오염토양에 폭넓게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권5호
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• pp.665-675
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• 2007

In-situ Air Sparging (IAS, AS) is a remediation technique in which organic contaminants are volatilized from saturated zone to unsaturated layer. This study focuses on the removal and interaction of Volatile Organic Compounds (VOCs) and $CO_2$, and Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) in saturated and unsaturated, and air space zone on the unsaturated soil surface. Soil sparging temperature of hot air has risen to $34.9{\pm}2.7^{\circ}C$ from $23.0{\pm}1.9^{\circ}C$ for 36 days. At the diffusing point, fluid TPH concentrations were reduced to 78.7% of the initial concentration in saturated zone when hot air was sparged. The TPH concentrations were decreased to 66.1% for room temperature air sparging. The amount of VOCs for hot air sparging system, in air space, was approximately 26% larger than constant air sparging system. The amount of $CO_2$ was 4,555 mg (in unsaturated zone) and 4,419 mg (in air space) when hot air was sparged was 3,015 mg (in unsaturated zone) and 3,634 mg (in air space) for room air temperature in the $CO_2$ amount. The removals of VOCs and biodegradable $CO_2$ through the hot air sparging system (modified SVE) were more effective than the room temperature air sparging. The regression equation were $Y=976.4e^{-0.015{\cdot}X}$, $R^2=0.98$ (hot air sparging) and $Y=1055e^{-0.028{\cdot}X}$, $R^2=0.90$ (room temperaure air sparging). Estimated remediation time was approximately 500 days, if final saturated soil TPH concentration was set to 1.2 mg/L application of tail effect.

• 자원환경지질
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• 제52권1호
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• pp.1-12
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• 2019

금속 폐기물과 TPH(total petroleum hydrocarbon: 석유계 총탄화수소)로 복합 오염된 토양을 정화하기 위하여 자력선별법을 연계한 토양세척 배치실험을 실시하였다. 오염토양의 아연과 TPH 농도는 각각 1743.3 mg/kg과 3558.9 mg/kg으로 심하게 오염되어 있었으며, 아연, 납, 구리, TPH 항목들이 '2지역 토양오염우려기준'(정화목표)을 초과하였다. 중금속 제거를 위해 1차 산세척을 실시하였으나 납과 아연은 산세척 후에도 '2지역 토양오염우려기준'을 초과하였으며, 2차 연속 세척에 의해서 아연과 납의 제거효율은 각각 8 %와 5 % 증가에 그쳐, 정화목표에 도달하지 못하였다. 오염토양의 중금속 초기농도를 줄이고 세척 효과를 높이기 위하여 세척 전 미세입자(직경 < 0.075 mm)를 선별하였으며, 오염토양의 4.1 %가 분리되었다. 미세입자 선별만으로 오염토양의 초기 아연과 납 농도는 1256. 3 mg/kg(27.9 % 감소)과 325.8 mg/kg(56.3 % 감소)으로 감소하였으나, 미세입자 선별 후 오염토양을 1차 세척한 결과 아연 농도가 '2지역 토양오염우려기준'보다 높게 나타나, 이를 만족시킬 수 있는 추가 제거방법이 필요하였다. 본 토양이 무분별한 금속폐기물 투기에 의해 오염되었다는 사실로부터, 미세입자 선별의 대안으로 자력선별법을 적용하였으며, 토양의 16.4 %가 자력선별에 의해 제거되었다. 자력선별 후 오염토양의 아연과 납 농도는 637.2 mg/kg (63.4 % 감소)과 139.6 mg/kg (81.5 % 감소)로 감소하여, 1회 토양세척과 미세입자 선별에 의한 중금속 제거 효과보다 높았다. 자력선별 후 오염토양을 산용액으로 1차 세척한 결과, 오염토양 내 모든 중금속과 TPH농도가 '2지역 토양오염우려기준'이하로 낮게 유지되어, 본 오염토양과 같이 금속폐기물을 많이 함유하고 있는 토양의 경우 자력선별법을 연계한 토양세척에 의해 중금속과 TPH를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.901-905
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• 2004

The degradation and mineralization of crude oil were investigated over 50-days in three soils, loamy sand, sand, and combusted loamy, which were artificially contaminated with crude oil (50 g $kg^{-1}$) and inoculated with Nocardia sp. H17-1. The degradation efficiency of total petroleum hydrocarbon (TPH) in sand was the highest at 76% among the three soils. The TPH degradation rate constants $(k_{TPH})$ in loamy sand, sand, and combusted loamy sand were 0.027 $d^{-1}$, 0.063 $d^{-1}$, and 0.016 $d^{-1}$, respectively. In contrast, the total amount of $CO_2$ evolved was the highest at 146.1 mmol in loamy sand. The $CO_2$ evolution rate constants (k_{CO2})$ in loamy sand, sand, and combusted loamy sand were 0.057 $d^{-1}$, 0.066 $d^{-1}$, and 0.037 $d^{-1}$, respectively. Therefore, it seems that the degradation of crude oil in soils can be proportional to the soil pore space and that mineralization can be accelerated with the increase of organic substance.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.5-13
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• 2010

본 연구는 생물학적 지상처리 토양정화공정을 기본으로 생물반응기, 롤형 접촉산화장치(rolled pipe type of contact oxidation system, RPS), 화학처리장치의 처리과정을 통해 유류, 중금속, 영양염류로 오염된 토양 및 지하수를 동시에 정화 복원할 수 있는 생물학적 복합토양정화공정을 개발 검증하고자 실시하였다. 실험을 통해 현장 토양 중에 있는 토양정화효율이 우수한 5종의 미생물을 분리 선발하였고, 토양으로부터 유류를 효과적으로 분리하기 위한 계면활성제로는 Anion과 Nonion계 복합제가 가장 우수한 것으로 확인되었는데, 오염된 토양에 계면활성제를 처리한 후 선발된 미생물을 혼합해 적용하는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 토양정화조를 이용해 석유계총탄화수소(Total Petroleum hydrocarbon, TPH)로 오염된 토양을 처리한 결과, 5,000mg/L 내외의 저농도 오염시 28일간 90.0%, 10,000mg/L 이상의 고농도 오염시 81일간 90.7%의 처리효율을 나타냈으며, 토양정화조에서 배출된 침출수를 생물반응기로 1차 처리하고 롤형 접촉산화장치로 2차 처리한 결과, BOD 90.6%, $COD_{Mn}$ 73.0%, SS 91.9%, T-N 73.8%, T-P 65.7%의 평균 처리효율을 얻을 수 있었다. 이후 응집제를 통한 화학처리장치를 적용하여 중금속을 99.0% 이상 제거하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권7호
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• pp.795-799
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• 2008

We have studied bioremediation of effective microorganisms on crude oil spill in Taean, west-coast of Korea. Oil contaminated soil samples were collected on December 14, 2007, seven days after the Hebei Spirit oil-spilled accident. Total petroleum hydrocarbon (TPH) was measured to evaluate the effectiveness of effective microorganisms (EM) which were composed with yeast, photosynthetic bacteria and lactic acid bacteria on oil degradation. TPH concentration before EM treatment was 323.8 mg/kg, whereas TPH concentrations on 2 days after EM treatment and that of control (without EM) was 102.1 mg/kg and 170.6 mg/kg, respectively. On six days after EM treatment TPH was 91.3 mg/kg and that of control was 127.7 mg/kg. Percentages of degraded crude oil were 47.3% without EM and 68.5% with EM, 60.6% without EM and 71.8% with EM on 2 and 6 days after EM treatment, respectively. These results clearly showed that the application of effective microorganisms toward oil-contaminated soil was quite useful to degrade crude oil spill. These results were derived from the effects of biostimulation of microbial media nutrients and bioaugmentation of effective microorganisms. If we carefully apply these effective microorganisms, it can be a useful bioremediation method to recover oil-contaminated marine ecosystems.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권4호
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• pp.339-345
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• 2009

We evaluated the activity and abundance of the crude-oil-degrading bacterium Nocardia sp. H17-1 during bioremediation of oil-contaminated soil, using real-time PCR. The total petroleum hydrocarbon(TPH) degradation rate constants(k) of the soils treated with and without H17-1 were $0.103\;d^{-1}$ and $0.028\;d^{-1}$ respectively. The degradation rate constant was 3.6 times higher in the soil with H17-1 than in the soil without H17-1. In order to detect and quantify the Nocardia sp. H17-1 in soil samples, we quantified the genes encoding 16S ribosomal RNA(16S rRNA), alkane monooxygenase(alkB4), and catechol 2,3-dioxygenase(23CAT) with real-time PCR using SYBR green. The amounts of H17-1 16S rRNA and alkB4 detected increased rapidly up to 1,000-folds for the first 10 days, and then continued to increase only slightly or leveled off. However, the abundance of the 23CAT gene detected in H17-1-treated soil, where H17-1 had neither the 23CAT gene for the degradation of aromatic hydrocarbons nor the catechol 2,3-dioxygenase activity, did not differ significantly from that of the untreated soil($\alpha$=0.05,p>0.22). These results indicated that H17-1 is a potential candidate for the bioaugmentation of alkane-contaminated soil. Overall, we evaluated the abundance and metabolic activity of the bioremediation strain H17-1 using real-time PCR, independent of cultivation.