• 한국토양환경학회지
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• 제1권2호
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• pp.91-101
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• 1996

최근에 식물을 이용한 탄화수소화합물의 정화방법은 특히, 넓은 범위에 거쳐 저농도로 오염되어 있는 토양인 경우에 앞으로 각광을 받을 가능성이 높은 새로운 연구분야로 주목을 받아왔다. 이의 기술을 실제 오염토양에 바로 적용하기전 적절한 설계에 필요한 예측 모델링의 필요성이 함께 요구되고 있다. 현재 녹지토양내의 용질과 식물과의 상호작용에 관한 많은 모델들이 나와있지만 대부분이 이온상태의 무기영향물이나 금속류의 경우에만 한정되어 있다. 본 연구에서는 토양내의 탄화수소화합물의 생물학적정화에 미치는 식물의 영향을 예측하기 위한 기본 수학적 모델식을 제안 하였다. 먼저 토양내의 식물뿌리가 토양수분과 오염물에게 미치는 영향과 비포화계층에서의 오염물의 이동현상 및 토양내 기/액상간의 물질전달을 수학적으로 나타내고자 하였으며 시간의 변화와 토양깊이별 식물의 오염물의 동태에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위하여 식물뿌리의 시간에 따른 양적성장과 깊이별 분포정도를 예측하기 위한 관계식도 아울러 모델링에 포함하였다. 오염물의 식물내의 흡수 및 생물막이론을 이용한 식물뿌리근처에서의 생물학적 분해에 관한 현상도 관계식을 이용 설명하고자 하였다. 본 연구에서 제시한 식물영향하의 탄화수소화합물의 토양내의 동태해석을 위한 모델식은 실제로 탄화수소화합물에 의해 오염된 토양을 식물을 이용하여 정화하고자 할때, 필요한 기본설계도구로서 유용하게 쓰여질 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.71-76
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• 2011

본 연구는 Pb와 Cu로 오염된 사격장 토양을 대상으로 폐자원을 가공하여 만든 안정화제를 이용하여 안정화 처리를 수행하였다. 안정화제는 폐굴껍질을 소성하여 생석회로 가공한 Calcined oyster shells (COS)와 폐소뼈를 가공한 Waste cow bones (WCB)로 오염토 함량대비 각각 5%와 3%를 사용하여, 28일간 습윤양생한 후 각종 용출시험법을 통해 효율성을 평가 하였다. 증류수 용출 및 SPLP에서는 뚜렷한 안정화 효율이 관찰되지 않았는데, 이는 중성 또는 약산성 환경에서는 중금속의 용출량 자체가 많지 않기 때문으로 판단된다. 반면, TCLP 및 0.1 N HCl을 이용한 용출실험에서는 안정화 처리를 한 토양의 경우 중금속의 용출량이 확연하게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 특히, 0.1 N HCl 용출 결과에서 Pb 99.9%, Cu 83.9%의 매우 높은 용출량 저감효과를 보였고, 이는 비교적 강산성 용출환경에서는 중금속의 안정화 효과가 크게 나타남을 의미한다. 연속추출 결과를 통해 Pb와 Cu 간에 안정화 경향성의 차이는 Pb가 불용성 물질로의 변환과 안정화 효율이 더 탁월한 것으로 판단된다. 본 연구는 폐자원을 이용한 안정화제가 오염토양 처리에 활용 가능함을 증명하고 있고, 또한 폐기물로 취급되는 폐자원의 재사용 방안을 제시한다는 점에서도 큰 의미를 갖는다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권3호
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• pp.257-261
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• 2006

본 연구에서는 유기성 화학물질로 오염된 지하수, 수질 및 토양의 효과적인 복원제로 활용되고 있는 ZVI의 반응성 및 안정성을 높이기 위하여 ZVI에 montmorillonite를 첨가하여 합성된 ZVI-Mt 복합체의 특성과 유기염소계 오염물질의 효과적인 제거제로서의 활용가능성을 조사하였다. X-선회절분석 결과 ZVI는 $44.9^{\circ}$ 부근에서 broad reflection peak를 나타내었으며, ZVI-Mt 복합체는 ZVI와 montmorillonite의 전형적인 peak가 관찰되었다. ZVI-Mt 복합체의 형태는 montmorillonite 층이 추형의 ZVI 입자를 부분적으로 둘러싸고 있었으며, ZVI가 공기 중의 산소에 의해 급격히 산화되는 것을 방지할 수 있는 구조적 형태를 나타내었다. ZVI-Mt 복합체에 의한 chlorothalonil의 분해율이 ZVI에 비해 보다 빠르고 높게 나타났으며, 반응 60분 후에는 chlorothalonil이 완전히 분해되었다. ZVI, ZVI-Mt(2:1) 및 ZVI-Mt (1:1) 모두 pH가 낮을수록 chlorothalonil의 분해가 잘 일어났으며, 모든 pH 영역에서 ZVI 보다 ZVI-Mt에 의한 chlorothalonil의 분해 효율이 높게 나타났다. 그러므로 기존의 방법에 의해 ZVI를 합성하는 것 보다는 montmorillonite를 혼합하여 복합체를 형성하는 것이 montmorillonite 층의 card section현상에 의해 ZVI의 환원력과 안정성을 증가시키는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권1호
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• pp.39-46
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• 2004

마이크로웨이브 가열 SVE(토양증기추출)공정을 사용하여 경유로 오염된 건조 및 습윤토양에서의 경유와 경유계 탄화수소($C_10$∼$C_22$)의 제거현상 분석 실험을 수행하였다. 마이크로웨이브 가열방식이 있는 건조토양과 습윤토양에서의 제거속도는 마이크로웨이브 가열방식이 없는 토양에 비해 건조토양에서는 7배, 습윤토양에서는 1580배 높았다. 이것은 수분입자의 높은 유전율 때문으로 토양 내부에 마이크로웨이브 에너지를 빠르게 흡수시킴으로써 급격한 토양온도 증가와 증기화의 속도를 가속화시켜 경유제거의 시너지 효과를 가져왔기 때문으로 여겨진다. 마이크로웨이브 가열이 없는 SVE 공정의 건조토양과 습윤토양에서는 $C_10$과$C_12$의 제거율이 67.7∼78.4%로 경유제거의 대부분을 차지하였고 $C_14$보다 무거운 탄화수소는 0∼18.5%의 낮은 제거율을 보였다. 반면에, 마이크로웨이브 가열 SVE공정의 건조토양에서는 $C_10$과$C_12$가 89.3∼99.4%의 높은 비율로 제거되었으며, $C_14$보다 무거운 탄화수소도 35.6∼67.0%로 상당량 제거되었다. 한편, 마이크로웨이브 가열 SVE 공정의 습윤토양에서는 모든 탄화수소($C_10$∼$C_22$)가 93.6∼99.8% 제거되었다.

• 한국광물학회지
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• 제25권3호
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• pp.155-162
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• 2012

토양 및 지하수 등의 혐기성환경에 서식하는 황산염환원박테리아의 활동으로 생성되는 맥키나와이트가 용존산소에 의해 산화 및 용해되는 특성을 관찰하였다. 오염지역에 산화지하수 유입에 의한 용존산소량 증가로 인해 안정화된 핵종들(예: 환원우라늄)이 산화 및 용해되는 상황에서 일반적으로 같이 공존하는 황화광물의 역할을 알아보고자 하였다. '디설퍼비브리오 디설프리칸스(Desulfovibrio desulfuricans)'라는 황산염환원박테리아가 만든 맥키나와이트를 '과산화수소수'와 '아질산나트륨'으로 산화시키면서 발생되는 광물 용해 현상을 약 2주 동안 관찰하였다. 산화제의 종류에 따라 시료의 광물학적 산화 및 용해 반응 특성은 달랐으나, ${\mu}m$ 크기의 황화광물 입자들에 의한 용존산소의 소모와 그에 따른 황산염 농도의 증가로 인해 산화수가 초기에 안정화되었다. 이와 같은 결과로부터 알 수 있는 사실은, 황산염환원미생물에 의해 다량 만들어지는 황화광물이 지하수의 산소를 소모시켜 환원 환경의 교란을 예방할 뿐만 아니라 버퍼물질로써 환원/침전된 핵종들의 장기 안정화에 상당한 기여를 할 것으로 예상된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.13-22
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• 2006

지난 30여년간 지오텍스타일은 토목분야의 건설현장에서 필터 및 배수기능을 위한 효과적인 재료로 활용되어 왔으며, 최근에는 다양한 환경 분야에서도 그 활용이 증가되고 있다. 지오텍스타일 튜브공법은 지오텍스타일의 필터 및 배수기능을 복합적으로 활용하는 공법으로 과거의 모래주머니, 훼브릭 폼, 게비언 등의 개념에서 최근 수리학적 채움기법을 적용하여 해안침식방지 구조물, 슬러지의 탈수, 오염물질의 격리처리 구조물 등의 신구조물 공법으로 자리매김 하고 있다. 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브와 지반재료와의 복합구조물의 거동 및 설계인자에 대하여 2차원 한계평형 및 평면변형 해석방법을 통하여 분석하였다. 2차원 한계평형이론을 통하여 설계영향인자 및 현장여건에 따른 지오텍스타일 튜브 복합 구조물의 지반공학적 안정성을 분석하였으며, 지오텍스타일 튜브 전용해석 프로그램인 GeoCoPS를 이용한 2차원 평면변형 해석에서는 지오텍스타일 튜브 구조물의 설계 및 시공기법에 대하여 검토하였다. 2차원 한계평형해석 및 평면변형해석 방법을 통한 분석결과, 세가지 형태의 지오텍스타일 튜브구조물 모두 안정성을 확보하고 있으며, 지오텍스타일의 소요인장강도는 151kN/m, 펌핑압은 최대 22.7kN/m로 도출되었다.

• 청정기술
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• 제12권4호
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• pp.250-258
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• 2006

CFC-113과 1,1,1-trichloroethane 등과 같은 CFC 화합물은 화학적 안정성 및 열역학적 특성 등이 우수하고, 불연성이며, 부식성이 없는 화합물로 오랜 시간 동안 전 산업에 걸쳐 널리 사용 되어 왔다. 하지만, 1989년 지구 환경의 보호를 위해 이들의 생산과 사용을 규제하는 국제협약인 '오존층 파괴물질에 관한 몬트리올 의정서'가 체결되어 대체 세정제가 요구되고 있다. 본 연구에서는 세정 시스템을 변화시키지 않고 세정력이 우수하면서 환경 친화적이며 인체 유해도가 낮으며 부식성 물질을 발생 시키지 않는 비수계 세정제를 개발하고자 하였다. 이를 위하여 글리콜 에테르계의 용매와 파라핀계 탄화수소 물질을 일정 비율로 혼합, 배합하면서 실록산을 첨가하여 비수계 세정제를 배합 제조하였다. 그리고 이들 세정제의 물성과 세정성을 평가하여 대체 세정제로서의 가능성을 평가하였다. 배합세정제의 물성측정 결과 밀도와 표면장력이 낮아 오염물에 대한 침투력이 우수할 것으로 예상되었고 인화점과 증기압 측정값으로 세정제의 안전성을 평가할 수 있었다. 플럭스, 솔더 및 그리스에 대한 세정성능 측정결과 높은 세정성능을 보여주었고 피세정물의 표면에 잔류물이 생성되지 않았다. 결과적으로, 규제물질과 동등한 세정능력을 지니며 침투력이 우수하고 인체 유해도가 낮은 세정제를 개발할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제33권3호
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• pp.193-198
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• 1997

본 연구에서는 유류로 오염된 환경을 생물학적으로 정화하는 방법의 확립을 위하여 생물계면활성제를 생산하는 세균을 유류오염지역으로부터 분리한 후, 생물계면활성제의 생산에 미치는 각종 환경요인과 분리세균의 hydrocarbon 이용능 등을 조사하였다. 유류로 오염된 해수 및 토양시료로부터 crude oil을 기질로 하여 생물계면활성제를 생산하는 172개의 균주를 순수분리하였다. 이들중에서 표면장력 감소능이 가장 우수한 SW1을 공시균주로 선정한 후, 형태학적, 배양적 및 생화학적 제반 특성을 조사하여 그 분류학적 위치를 검토한 결과 Pseudomonas속으로 판명되어, 편의상 Pseudomonas sp. SW1로 명명하였다. 각종 탄소원을 이용하여 유화활성 및 표면장력 감소능을 조사한 결과, crude oil과 n-hexadecane에서 비슷한 유화활성 및 표면장력 감소능을 나타내었다. 생물계면활성제 생산을 위한 배지 및 배양조건은 n-hexadecane 2.0%, yeast extract 0.04%, $K_{2}HPO_4$ 0.02%$KH_2PO_4$ 0.03%, $MgSO_4$ center dot $7H_2O$ 0.04%, 30^{\circ}C.$ 및 pH 7.0이었다. 상기실험에서 결정된 조건하에서 공시균을 배양한 결과, 배양 2일 후인 정지기 초기에 생물계면활성제가 가장 많이 생산되었으며, 이때 minimum surface tension은 32mN/m이었다. 또한 본 공시균은 Bunker oils, n-alkanes, branched alkanes등을 기질로 하여 생육할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권1호
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• pp.58-64
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• 2013

The objective of this study was to understand the physiological response and cadmium accumulation of MuS1 transgenic tobacco exposed to high concentration of Cd in soil. For this, a pot experiment was carried out in a greenhouse for a month, with two lines of MuS1 transgenic tobaccos (S4 and S6) and non-transgenic tobacco cultivated in the soils spiked at three different Cd concentrations (0, 60 and 180 mg $kg^{-1}$). Both transgenic and non-transgenic tobacco showed visible toxic symptoms such as chlorosis and leaf roll as treated concentration increased. The net photosynthetic rates of MuS1 plants (S4 and S6) exposed at 180 mg $kg^{-1}$ Cd were 6.3 and $7.7{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, being higher than those of the non-transgenic plant ($4.8{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$). Values of stomatal conductance of MuS1 transgenic plants (0.05 and 0.008 mmol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$) were also higher than those of non-transgenic plant (0.03 mmol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$). In addition, fresh and dry weights of MuS1 transgenic plants were heavier than those of non-transgenic plant. Likewise, MuS1 transgenic plants appeared to be better physiological performance than non-transgenic tobacco when exposed at high concentration of Cd in soil. With regard to metal accumulation, MuS1 transgenic tobaccos accumulated more Cd in their roots than non-transgenic tobacco implying that MuS1 transgenic tobacco is suggested to be used for phytostabilization of heavy metals.

• 한국토양비료학회지
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• 제51권2호
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• pp.101-110
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• 2018

There is an increasing concern over arsenic (As) contamination in rice since Codex Committee on Contaminants in Food (CCCF) discuss on maximum levels for As in rice in 2010. This study was conducted to reduce As concentration in rice by soil amendment treatments in paddy field soils contaminated by As. The selected four amendments were poultry manure, agri-lime, steel slag, and gypsum with the addition of 3% or 5% (w/w) on a dry basis. The As reduction effect could not be verified, as a result of the pot test by adding poultry manure to the paddy soil around the mine located in Yesan. Among the agri-lime treated rice cultivated pots, the As concentration increased up to 32.1%. On the other hand, the content of As in the sample pots treated with steel slag and gypsum decreased by 65.4% and 63.4%, respectively. On the basis of the results of these pot experiments, the field test was carried out in the As polluted rice field around the mine located in Yesan, and when the four amendments were treated, the As content in the brown rice reduced in all the amendment treatments compared with the control plot. The As reduction in brown rice of the amendment was confirmed to be higher efficiency by the order of gypsum > steel slag > poultry manure > agri-lime. As a result of pot experiments using paddy soil around the mine located in Seosan, As stabilization efficiency in rice and As reduction effect could not be determined by comparison to the control. From the rice cultivated from agri-lime treated pot, As concentration increased by 15.8% in rice. On the other hand, the As content of the pots treated with steel slag and gypsum decreased by 39.1% and 60.2%, respectively. In conclusion, distinguished As reducing effectiveness could be expected by soil amendment treatments for rice cultivation.