• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.55-60
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• 2015

상수도 보급율이 계속적으로 높아지면서 먹는 물의 관리가 대형화 및 전문화되고 있어 안전한 물 공급에 유리한 면이 많다. 그러나 농어촌지역의 경우 소규모 상수도 및 지하수, 샘물 등을 먹는 물로 이용하는 경우가 여전히 많다. 지하수를 포함한 먹는 물에는 다양한 오염물질이 포함되어 있다. 개별 또는 소규모 정수시설의 경우 비소를 포함하는 중금속에 의해 오염되어 있을 가능성을 배제할 수 없고 대부분 자연기원인 셀레늄, 스트론튬 등의 미량원소의 농도도 높게 검출되는 경우가 있다. 본 연구에서는 경북중북부지역의 지하수, 소규모 먹는 물 공급시설을 대상으로 비소, 셀레늄, 스트론튬의 농도를 측정하였으며 오염 정도를 국내외 환경기준과 비교하고 시료를 채취한 지역의 지질적 특성과도 비교 분석하였다. 비소의 경우 총 1,412개의 시료 가운데 WHO 및 국내의 먹는 물 기준을 초과한 시료는 76개이며 비율은 5.38%이다. 셀레늄의 경우 총 1,283개의 시료 가운데 WHO의 권고기준을 초과한 시료는 4개이며 비율은 0.31%이다. 지질적 특성비교에서 비소의 경우 흑운모화강섬록암 > 흑운모 화강암 > 대구층에서 높게 검출되었으며, 셀레늄의 경우 흑운모화강암 > 흑색혈암 > 홍적층의 지질의 지역에서 높게 검출되었다.

• 자원환경지질
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• 제37권1호
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• pp.143-151
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• 2004

광산 폐기물의 순환자원화 방안을 모색하기 위해 상동중석광산 광미를 대상으로 그의 물리적ㆍ화학적 특성, 광물학적 조성, 중금속 용출특성 및 분쇄특성, 그리고 그를 출발원료로 하여 포말법으로 제조한 세라믹 담체의 특성 등을 조사하였다. 광미의 화학적, 광물학적 특성은 심도별 큰 차이가 없고 광미의 중금속 용출량은 환경기준값 보다 낮아 광미 자체를 물질전환법에 의해 재활용하는데는 문제가 없다고 판단되었다. 그러나 광미의 median경(d$_{50}$ )은 10∼30$\mu\textrm{m}$ 이었다. 따라서 환경소재인 다공성 담체의 제조에 적합한 입도분포인 median경 3$\mu\textrm{m}$을 얻기 위해서는 슬러리 농도 40 vol% 기준일 때분산제인 PEI를 첨가하여 교반밀로 700 rpm으로 1시간이상 습식분쇄하여야만 가능함을 알 수 있었다. 그리고 광미 슬러리의 발포율을 3배로 하여 제조한 큐빅형 greenbody를 1,075$^{\circ}C$에서 90분 소결한 담체의 물성은 겉보기 밀도 0.52g/$cm^{3}$, 전체 기공율 80%, 열린 기공율72%, 기공의 크기분포가 30∼350$\mu\textrm{m}$이었다. 즉, 광산 폐기물인 광미를 출발원료로 하여 폐수처리용 환경소재로서 활용성이 매우 큰 매크로 기공을 가진 다공성 세라믹 담체를 제조 할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제20권4호
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• pp.238-243
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• 2001

본 연구에서는 소형 퇴비화 용기의 최적 조건에서 미생물이나 퇴비화 보조제를 첨가하지 않고 가정에서 발생되는 음식물쓰레기를 매일 1 kg씩 투입하여 퇴비화를 진행하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다; 퇴비화 진행과정 중 수분함량은 $51.04{\sim}53.45%$로 유지되었다. 질소는 퇴비화 진행과정에서 산화되어 암모니아성 질소 및 아질산성 질소로서 검출되지 않았다. Hemicellulose, Lignin은 시간의 경과에 따라 뚜렷한 경향을 나타내지 않았으나, Cellulose는 점차 감소하는 것으로 나타났다. 중금속의 함량은 Cu, Cd, Pb, Hg, As는 검출되지 않았고 Cr은 $9.8{\sim}13.8$ mg/kg으로 부산물 비료의 기준치 300 mg/kg보다 낮았으며, Zn은 $25{\sim}100$ mg/kg이었다. 무기성분은 $P_2O_5$ $1.32{\sim}1.71%$, CaO $1.29{\sim}1.48%$, MgO $0.41{\sim}0.49%$, $K_2O$ $0.38{\sim}0.74%$로 퇴비화 과정 중 큰 변화가 없었다. 20일 동안 퇴비화한 후 무게 감소율은 습윤 기준 67.5%, 분해율은 48%이었다. 배출된 퇴비의 숙성도는 3등급이었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.171-184
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• 2002

우리나라 5개 정유사에서 일간 생산되는 중질잔사유 (Vacuum Residue) 량은 약 200,000 B/d이며, 일부는 Asphalt 또는 Sulfur fuel oil, 기타 탈황공정(RHD)둥에서 upgrading 되고 있다. 중질잔사유는 유황 및 중금속 물질의 함유량이 높아 가스화를 통한 효율적인 이용이 요구되고 있으며, 최근들어 효율적인 중질잔사유의 사용을 위하여 SK정유와 LG, Caltex에서 435-500 MWe IGCC 발전소 및 수소 제조공정을 위한 타당성 조사를 한 바 있다. 현재 한국에너지기술연구원에서는 습식분류상 가스화장치를 이용하여 중질잔사유가스화 특성에 관한 연구를 수행하고 있다. 실험은 반응온도 : 1,100~1,25$0^{\circ}C$, 반응압력 : 1~6kg/$ extrm{cm}^2$G, oxygen/V.R ratio : 0.8~0.9 and steam/V.R ratio : 0.4~0.5를 유지하며 수행되었으며, 실험을 통해 합성가스(CO+H$_2$) 조성 : 85~93%, 생성가스 유량 : 50~110Nm$^3$/hr., 발열량 : 2,300~3,000 ㎉/Nm$^3$, 탄소전환율 : 65~92 및 냉가스효율 = 60~70%를 얻을 수 있었다. 아울러, 평형모델을 이용하여 중질잔사유가스화 공정을 모형화 하였으며 계산결과를 실험결과와 비교하여 모델의 타당성을 검토하였다.

• 자원환경지질
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• 제36권3호
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• pp.191-200
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• 2003

중금속으로 오염된 폐광산 주변부나 유류누출로 인한 토양오염 등과 같은 오염토양부지에 대한 조사를 위해서는 우선 조사의 목적과 상황에 알맞은 기준을 설정하고, 이를 토대로 조사방법을 설계하여야 한다. 이러한 상황별 조사방법은 조사결과의 질적 수준 뿐만 아니라 모방결합에 영향을 미치게 되는데 그 수준을 제한하는 요인으로는 보통 총 조사비용, 관련규제법이 요구하는 조사수준, 그리고 전문적 경험에 의한 주관적 기준 등이 그 예가 될 수 있다. 본 논문에서는 조사 목적에 따라 달리하는 각 기준(fitness-for-purpose criteria)을 만족시키게끔 조사방법을 설계하는 예를 들어보았다. 먼저, 경제적 요소와 측정된 자료의 질적 수준을 참고하는 방법을 고안하여 보았다. 이를 위해 측정불확도(measurement uncertainty)로 평가되는 측정결과의 질적 수준이 의사결정의 오류에 영향을 미치는 확률을 확률적손실계산식을 이용하여 평가하고, 이를 이용하여 비용경제적인 측면에서 조사를 최적화하는 방안을 고안하였다. 이와 더불어 위해성 평가를 위한 부지의 평균오염도수준 산출의 예와 같이 의사결정의 오류에 의한 손실보다는 측정된 평균값의 오차와 측정에 요구되는 비용을 최소화 해야 하는 경우와, 또한 측정값에 대한 일정한 질적 수준이 요구되는 경우의 조사방법, 그리고 제한된 비용을 최대한 활용할 수 있는 시료수와 분석수의 최적비율 등을 도출하는 방법을 다루었다. 각 방법은 영국의 두 오염지역에 적용하여 그 타당성을 평가하여보았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.78-82
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• 2009

본 연구에서는 철도 아연유래 토염토양을 정화하기 위해 토양세척과 토양세정의 타당성은 연구하였다. 무기산인 HCI및 $H_3PO_4$와 유기산인 citric acid및 ethylene diamine tetraacetic acid(EDTA)을 이용하여 토양세척을 수행하였다. 일반적으로 중금속 오염토양에 대하여 세척효율이 우수하다고 알려진 DETA는 본 오염 토양의 세척에는 효과적이지 않았다. 무기산 중에는 HCI이 34%의 아연 제거율로 가장 우수한 효과를 보였으며, 0.1 M HCI이상을 사용하는 것은 효과적이지 않았다. 또한 연속세척을 통하여 아연의 제거율을 향상시킬수 있었다. 칼럽실험에서 아연의 평균제거율은 27% 이였으며, 토양 내 아연 잔류농도는 기준치 이하인 662mg/kg까지 감소하였다.이와 같은 실험 결과를 바탕으로 HCI을 이용한 토양 세척 및 토양 세정을 이용하여 철도유래 아연 모염토양 정화가 충분히 가능한 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.49-57
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• 2003

우리나라 5개 정유사에서 일간 생산되는 중질잔사유 (Vacuum Residue)량은 약 200.000 B/d이며, 일부는 Asphalt 또는 Sulfur fuel oil, 기타 탈황공정(RHD) 등에서 upgrading 되고 있다. 중질잔사유는 유황 및 중금속 물질의 함유량이 높아 가스화를 통한 효율적인 이용이 요구되고 있으며, 최근들어 효율적인 중질잔사유의 사용을 위하여 SK정유와 LG Caltex에서 435~500 MWe IGCC 발전소 및 수소 제조공정을 위한 타당성 조사를 한 바 있다. 현재 한국에너지기술연구원에서는 습식분류상 가스화장치를 이용하여 중질잔사유가스화 특성에 관한 연구를 수행하고 있다. 실험은 반응온도: 1,100~1,25$0^{\circ}C$, 반응압력: 1~6 kg/$\textrm{cm}^2$G, oxygen/V.R ratio: 0.8~0.9 and steam/V.R ratio: 0.4~0.5를 유지하며 수행되었으며, 실험을 통해 합성가스(CO+H$_2$) 조성 : 85~93%, 생성가스 유량: 50~110 Nm$^3$/hr. 발열량: 2,300~3,000 k㎈/Nm$^3$, 탄소전환율: 65~92 및 냉가스효율: 60~70%를 얻을 수 있었다. 아울러, 평형모델을 이용하여 중질잔사유가스화 공정을 모형화하였으며 계산결과를 실험결과와 비교하여 모델의 타당성을 검토하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권4호
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• pp.38-52
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• 2011

Sorption and sequential desorption experiments were conducted for Zn using a natural soil (NS) in background status by aging (1, 30 and 100 days). The sorption isotherm showed that Zn had high sorption capacity but low sorption affinity in NS. Sequential desorption was biphasic with appreciable amount of sorbed Zn residing in the desorption-resistant fraction after several desorption steps. The biphasic desorption behavior of Zn was characterized by a biphasic desorption model that includes a linear term to represent labile or easily-desorbing fraction and a Langmuirian-type term to represent desorption-resistant fraction. The biphasic desorption model indicated that the size of the maximum capacity of desorption-resistant fraction ($q^{irr}_{max}$) increased with aging in NS. Desorption kinetics and desorption-resistance of Zn in the soils collected from mine tailings (MA, MB and MC collected from surface, subsurface soils and mine waste, respectively) were investigated and compared to the bioavailability to earthworm (Eisenia fetida). Desorption kinetic data of Zn were fitted to several desorption kinetic models. The ratio ($q_{e,d}/q_0$) of remaining Zn at desorption equilibrium ($q_{e,d}$) to initial sorbed concentration ($q_0$) was in the range of 0.53~0.90 in the mine tailings which was higher than that in NS, except MA. The sequential desorption from the mine tailings with 0.01M Na$NO_3$ and 0.01M $CaCl_2$ showed that appreciable amounts of Zn are resistant to desorption due to aging or sequestration. The SM&T (Standard Measurements and Testing Programme of European Union) analysis showed that the sum of oxidizable (Step III) and residual (Step IV) fractions of Zn was linearly related with its desorption-resistance ($q^{irr}_{max}$) determined by the sequential desorption with 0.01M Na$NO_3$ ($R^2$= 0.9998) and 0.01M $CaCl_2$ ($R^2$= 0.8580). The earthworm uptake of Zn and the desorbed amount of Zn ($q_{desorbed}$ = $q_0-q_{e,d}$) in MB soil were also linearly related ($R^2$ = 0.899). Our results implicate that the ecological risk assessment of heavy metals would be possible considering the relation between desorption behaviors and bioavailability to earthworm.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.13-17
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• 2005

카르복실기가 결합된 고분자 자성체 (Magnetic beads)를 이용하여 토양에 함유되어 있는 유동성 카드뮴의 분석 가능성을 알아보았다. 추출실험은 채취된 오염토양을 통하여 행하여 졌는데, 추출실험재료로는 단지 토양시료, 증류수 그리고 고분자 자성체만이 사용되었다. pH가 중성인 이 조건에서 자성체는 토양에서 이동성이 있는 카드뮴만을 추출하게 되는데, 이런 토양의 유동성 카드뮴이 교반을 통하여 빠르게 고분자 자성체와 결합하는 것을 알아냈다. 그 후 자성체는 외부 자력으로 모아져 산으로 용해되고, 자성체에 결합되어 있던 카드뮴 다시 용출되어 Graphite furnace 원자흡광기 (AAS)로 분석되었다. 3가지 모래성토양의 추출실험결과를 보면 토양의 유동성 중금속 농도를 분석할 때 전형적으로 사용하는 EDTA (Ethylendiamintetraacetic acid)와 비교할 때, 고분자 자성체를 이용한 효율이 비슷하거나 더 높았음을 알 수 있었다. 이로서 모래성토양에서 유동성 중금속 농도를 분석할 때, 난분해성 물질인 EDTA등을 사용하지 않고 더 정확하고 간단히 유동성 카드뮴의 분석실험을 수행할 수 있음을 보여주었다.

• 한국환경농학회지
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• 제11권1호
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• pp.77-85
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• 1992

폐수중의 카드뮴을 효과적으로 제거하기 위하여 경남 및 부산지역의 오염된 하천수, 공단폐수처리장의 폐수 및 sludge 그리고 공단주변지역의 토양으로 부터 카드뮴에 내성이 있는 미생물 162균주를 분리하여, 이들 균주중 2,000ppm의 카드뮴이 함유된 한천평판배지에서 생장이 우수한 6균주를 선별한 후 이들 균주의 카드뮴 흡수량을 조사하여, 그 중에서 카드뮴 흡수가 가장 우수한 1균주를 선별하여 동정한 결과 Pseudomonas putida 또는 그 유연균으로 밝혀졌으며, 그 분리균의 최적생장 온도는 $30^{\circ}C$였고, 최적 pH는 pH 7.0이었다. 분리균주의 항생제 내성, 중금속 내성 및 탄화수소 자화능을 조사한 결과, 항생제인 ampicillin(Ap), chloramphenicol(Cm) 및 streptomycin(Sm)과 중금속인 Li, Cu, Pb 및 Zn에 내성을 나타내었다. 그리고 탄화수소인 salicylate, naphthalene 및 xylene을 단일탄소원으로 이용하였다. 분리균의 카드뮴 농도에 따른 생장을 조사한 결과 카드뮴이 첨가되지 않은 배지에서는 배양 1일 후에 최대생장에 도달했고, 카드뮴 100ppm의 농도에서는 2일 후에 최대생장에 도달하였으며 대조구 (카드뮴 무첨가 배지)와 큰 차이가 없었다. 카드뮴의 농도가 높을수록 균의 생장이 심히 저해되었다. 균체내의 카드뮴횹수량은 카드뮴농도가 낮을수록 증가되었다. 배지중 카드뮴농도가 1ppm과 10ppm인 경우에는 배양 1일 후에 최고의 흡수량을 보였고 100ppm에서는 배양 2일 후에 최고의 축적율을 보였다. 균체내 카드뮴 흡수율은 배지중에 카드뮴 농도가 1ppm인 경우에는 최고 78%, 10ppm에서는 60%, 그리고 100ppm에서는 약 40%의 흡수율을 보였다. 균체내에 다량의 카드뮴을 축적시키기 위하여 배양시 계면활성제를 넣어 배양한 결과, 비이온계 계면활성제인 Triton X-100을 0.1% 첨가했을 때 약 37%의 카드뮴축적 증가를 보였다.