• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권3호
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• pp.52-58
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• 2008

여러 조건으로 제조한 망간첨착활성탄(Mn-AC)을 유기물과 무기물이 함께 오염되어 있는 합성 폐수처리에 적용하였다. 유기물과 무기물의 대표물질로 각각 페놀과 3가 비소를 선정하였다. Mn-AC의 물리화학적 특성과 안정성을 분석한 후, 회분식 반응조에서 활성탄(AC) 및 Mn-AC에 의한 3가 비소 및 페놀 흡착 특성을 조사하였다. Mn-AC의 안정성 평가를 위해 pH 2에서 4의 산성용액에서 용출되는 망간의 농도로부터 평가하였다. pH 3 이하에서는 Mn-AC로부터 많은 양의 망간이 용출되었지만, pH 4에서는 청정지역 허용기준인 3 ppm 이하의 농도로 용출되었다. Mn-AC에 대한 X-선 회절기 분석결과 첨착된 망간은 $Mn_2O_3$로 밝혀졌다. Mn-AC를 이용한 3가 비소와 페놀의 동시처리 실험결과 3가 비소는 낮은 pH에서 AC보다 높은 산화율을 보였으나, 중성 이상의 pH에서는 AC가 더욱 높은 산화율을 보였다. 활성탄에 망간을 첨착시킴으로서, 비표면적이 13% 감소하였고 이로서 Mn-AC에 의한 페놀제거율은 AC에 비해 8% 정도 줄어들었다. 3가 비소 산화 및 페놀 흡착실험을 통하여 Mn-AC는 복합오염물을 갖는 폐수의 동시처리에 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권6호
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• pp.376-383
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• 2003

퇴비를 효율적으로 이용하면서 작물의 요구를 충족시키기 위해 화학비료를 혼합 시비하는 것은 하나의 효율적인 방법이 될 수 있다. 본 연구에서는 퇴비를 혼합 시비할 경우 화학비료 중 질소의 이용율과 손실에 미치는 영향을 구명하기 위해 포트실험을 하였다. 중질소로 표지된 요소 ($5.24\;^{15}N\;atom\;%$)를 $450mg\;N\;kg^{-1}$ 으로 모든 포트에 처리하였고 퇴비($0.37\;^{15}N\;atom\;%$)는 각각의 포트에 0, 200, 400, $600mg\;N\;kg^{-1}$으로 시비량을 달리하여 처리한 후에 배추 (Brassica campestirs L. cv. Samjin)를 30, 60일 동안 재배하였다. $200mg\;N\;kg^{-1}$의 퇴비를 처리했을 경우에, 배추가 흡수한 질소 중에서 처리한 요소로부터 유래한 양은 차이가 없었으나, 400과 $600mg\;N\;kg^{-1}$ 의 퇴비를 시비한 경우에는 그 양이 유의적으로 (P<0.05) 증가하였다. 퇴비의 시용으로 토양의 물리화학성이 향상되어 배추의 질소 이용이 증가하였기 때문이라고 판단하였다. 토양에서 부동화된 질소의 양 또한 퇴비의 시용율에 따라 증가하였는데, 이것은 퇴비의 유기탄소를 이용하는 미생물의 활성이 증가했기 때문이다. 배추와 토양에서 요소로부터 유래한 질소의 회수율은 퇴비 시용량에 따라 증가하였는데, 30일에는 71.5%에서 95.6%로 증가하였고, 60일에는 67.0%에서 88.2%로 증가하였다. 이 결과는 퇴비의 혼합 시비율이 증가함에 따라 식물 및 미생물에 의한 화학비료의 이용이 증가한다는 것을 보여주었다. 그러나 다음 작물을 재배하는 동안에 부동화된 질소가 어떻게 되는가에 대한 연구 또한 혼용 시용한 퇴비가 화학비료에 장기간 미치는 영향을 구명하기 위해서 필요하다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권2호
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• pp.92-96
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• 2002

서울시 주요 도로변 토양의 현재 오염정도와 앞으로 있을 오염에 대한 비교 자료를 구축할 목적으로 서울시의 25개 구 중 5개 구(강동구, 광진구, 노원구, 서대문구, 성동구)를 선정하여 토양 오염도를 조사하였다. 시료의 채취는 각 구의 주요 도로변에서 50지점을 선정하여 실시하였으며, 가로수 식수대 내의 표토(1-5rm)와 심토(20-50 cm)에서 시료를 채취하였다. 채취된 총 시료는 표토와 심토 각각 250점이었으며, 채취된 시료를 풍건시킨 후 2mm체로 쳐서 분석에 이용하였다. 분석항목은 pH를 비롯한 토양의 이화학적 특성과 중금속(Cd, Cu, Pb, Zn) 이었다. 조사 결과 토성은 사양토와 양질사토가 주를 이루었다. 토양 pH는 4.5-10.0의 범위에서 표토와 심토의 평균이 각각 7.52, 7.50으로 약알칼리성을 나타내어 서울 주변 산림지대의 pH값보다 높은 수치를 보였다. 검출된 중금속 농도의 범위는 Cd, Cu, Pb, Zn에 대하여 각각 $0.01{\sim}1.19$, N.D.(not detected)${\sim}234.45$, $N.D.{\sim}381.23$, $2.97{\sim}737.59\;mg\;kg^{-1}$이었다. 각 구에서 측정된 중금속 농도 평균의 대부분은 토양환경보전법상 우려기준을 초과하지는 않았으나 서울시 근교 도시림의 중금속 함량보다는 상당히 높은 값을 나타내었다. 그리고 일부 조사지점에서 토양환경보전법상의 우려기준을 초과하는 지점에 있었으며, 특히 성동구의 Cu 평균 함량은 토양환경보전법상의 우려기준을 초과하여 정밀조사 및 오염 확산 방지를 위한 조치가 필요할 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제55권1호
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• pp.97-109
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• 2022

화력발전소 연소부산물로 형성된 바닥재와 바이오차는 건식 매립 시 강수와 혼합되어 토양 하부로 침투할 가능성이 있다. 이 연구에서는 강수와 혼합된 바닥재 성분이 토양 및 지하수 환경에 미칠 수 있는 물리화학적 영향을 예측하고자 하였다. 아이스 칼럼 및 침투실험을 통해 미립자인 바닥재는 대부분 증류수에 용해되어 토출구로 배수되나, 바이오차(숯가루)는 매질에 여과되는 것을 시각적으로 관찰하였다. 칼럼 실험 용출액의 이온 분석(Al, As, Cu, Cd, Cr, Pb, Fe, Mn, Ca, K, Si, F, NO₃, SO₄) 결과, 숯가루 충진 칼럼은 K가 상당히 높은 농도(0.5 cm 충진 시 19.8 mg·L^-1, 1 cm 충진 시 126 mg·L^-1)로 검출되었으나 시간에 따라 점차 농도가 감소하였다. Al과 Ca는 미량으로 검출되었으나 시간에 따라 농도가 상승하는 것이 관찰되었다. 바닥재 충진 칼럼은 실험 초기부터 Ca와 SO₄가 고농도로 검출되었으며 24시간 동안 각각 30 mg·L^-1, 67 mg·L^-1가 감소하였다. 연구 결과에 근거하여, 투수성이 좋고 포화대가 지표에 가까운 토양의 경우 오랜 시간 강수가 지속된다면, 상당량의 바닥재는 강수와 혼합되어 지하수면 아래로 침투할 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 바이오차는 불포화대에서 걸러지며, 포화대에 도달하여도 지하수에 녹지 않아 직접적인 오염을 일으킬 가능성은 낮다고 여겨진다. 바닥재와 바이오차의 침투에 의한 토양 및 지하수 환경의 교란은 자연적 완충작용에 의해 보완되나, 실제 매립지는 대용량 고농도의 매질과 반응이 이뤄지므로 일반화를 위해서는 더욱 큰 규모의 연구가 필요할 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제23권4호
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• pp.281-295
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• 2010

비오염토양, 폐광산 주변토양, 산업단지 주변토양을 채취하여 X-선 회절분석, pH, 전기전도도, 양이온교환능력, 작열감량, 산화철 산화망간 함량, 중금속 함량 및 중금속 존재형태와 토양대자율의 상관관계를 파악하였다. 시료의 X-선회절분석 정량분석결과 비오염지역 토양에서는 모암에 따라 다양한 광물이 분포하고 있지만, 적철석과 자철석은 거의 관찰되지 않았다. 폐광산 주변토양은 폐광석, 광물찌꺼기 등의 영향으로 적철석이 많이 확인되었고, 일부 시료에서는 자철석도 존재하였다. 산업단지 주변시료에서는 방해석과 철백운석 등의 탄산염 광물들이 대부분의 시료에서 확인되었다. 중금속의 존재형태를 파악하기 위한 연속추출 실험 결과, 폐광산 주변지역 토양시료에서 철, 망간, 중금속 원소들은 reducible, oxidizable, residual 단계별 추출 형태로 80% 이상, 산업단지 주변시료에서는 50% 이상 존재하였다. 산업단지 주변시료의 경우, 탄산염 광물의 영향으로 carbonate 형태가 높게 나타났다. 왕수로 추출된 철, 망간, 비소, 아연 함량은 산화철/산화망간 형태를 지시하는 dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) 용출 함량과 매우 밀접한 정의 상관관계를 보여주었다. 철과 비소는 각각 왕수추출함량의 54%, 58%가 산화철/산화망간 형태과 함께 거동하는 것으로 나타났다. 대자율은 $0.005{\sim}2.131{\times}10^{-6}m^3kg^{-1}$의 범위로서, 시료 내에 적철석, 자철석 등 산화철 광물이 존재할 경우 대자율이 높게 측정되었다. 토양 내 중금속 함량과 대자율의 상관관계를 살펴본 결과 철 (r=0.608, p<0.01), 망간(r=0.615, p<0.01)과 유의한 정의 상관관계를 보였으며, 카드뮴(r=0.544, p<0.05), 크롬(r=0.714, p<0.01), 니켈(r=0.645, p<0.05), 납(r=0.703, p<0.01), 아연(r=0.496, p<0.01) 등의 중금속 원소와도 유의한 정의 상관관계를 보였다. 철, 망간 및 중금속원소들 간의 상관관계를 살펴본 결과, 왕수로 용출된 철, 망간 함량과 카드뮴, 크롬, 구리, 니켈, 아연 등의 중금속 함량이 정의 상관관계를 보이고 있다. 또한 산화철 및 산화망간 함량은 비소 및 니켈 함량과 밀접한 상관성이 있는 것으로 나타났다. 이는 비소와 니켈은 산화철 산화망간에 흡착되어 함께 거동함을 암시한다.

• 환경생물
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• 제38권4호
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• pp.733-743
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• 2020

본 연구는 폐탄광에서 산림으로 복구된 지역의 임목, 낙엽층, 토양, 그리고 산림의 총 탄소 저장량을 추정하고, 수종별 탄소 저장량 차이를 비교하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 강원도, 경상북도, 전라남도의 폐탄광 산림복구지에서 자작나무, 잣나무, 소나무류(소나무, 리기다소나무, 곰솔)가 서로 다른 시기에 식재된 산림과 주변의 일반 산림을 조사하였다. 일반 산림에 비하여 폐탄광 산림복구지 내 낙엽층 및 토양(ton C ha^-1; 자작나무: 3.31±0.59 및 28.62±2.86, 잣나무: 3.60±0.93 및 22.26±5.72, 소나무류: 4.65±0.92 및 19.95±3.90), 그리고 산림의 총 탄소 저장량(ton C ha^-1; 자작나무: 54.81±7.22, 잣나무: 47.29±8.97, 소나무류: 45.50±6.31)은 낮게 나타났으며, 임목 탄소 저장량(ton C ha^-1; 자작나무: 22.57±6.18, 잣나무: 21.17±8.76, 소나무류: 20.80±6.40)은 자작나무가 식재된 곳에서만 낮은 결과가 나타났다. 수종별로 토양 탄소 저장량을 제외한 임목, 낙엽층, 산림의 총 탄소 저장량에서 차이가 나타나지 않았으며, 임목 및 산림의 총 탄소 저장량은 복구 후 경과시간에 따라 증가하는 경향을 보였다. 한편, 폐탄광 산림복구지의 자작나무와 소나무류에서 토양 pH 및 CEC가 낮게 나타났으며, 수종별 불안정탄소, 유효인산, 미생물 바이오매스 탄소가 일반 산림토양보다 2배 이상 낮은 결과를 보였다. 폐탄광 산림복구지에 석회 및 유기질 비료의 시비와 경운을 통해 토양 성질을 개선하고, 가지치기 및 간벌 등과 같은 산림관리로 임목 생육을 증진시키면 폐탄광 산림복구지 내 탄소 저장량을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.213-219
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• 2012

과채류 공정육묘에서 접목작업 후 버려지는 재사용 상토의 이화학적 특성을 개선할 목적으로 재사용상토와 perlite의 혼합비율이 상토의 이화학적 특성과 과채류 묘소질에 미치는 영향을 조사하였다. 재사용 상토의 적정 혼합비율을 구명하기 위한 시험구는 신규상토(NPM: new plug media)와 1회 사용상토구(UPM: used plug media)및 용적대비 재사용상토의 첨가비율을 25, 50 및 75%로 첨가한 5개의 처리구를 설계한 뒤, 각 처리구별 이화학적 특성과 오이 및 토마토 묘의 묘소질에 미치는 영향을 조사하였다. 또, 재사용 상토의 물리성 개선을 위한 적정 펄라이트 첨가 비율을 구명하기 위한 시험구는 UPM에 용적대비 펄라이트를 0, 5, 10 및 20% 첨가구와 NPM과 UPM을 1 : 1(v : v)로 혼합한 혼합상토(Mixed Soil)에 펄라이트를 0, 5, 10 및 20%를 첨가한 8개의 처리구를 설계하여 각 처리구별 이화학적 특성과 오이 및 토마토 묘의 묘소질에 미치는 영향을 대조구(NPM)와 비교하였다. UPM에 NPM의 혼합비율이 증가할수록 상토의 물리적 특성이 개선되는 경향을 보여 50% 이상 첨가구에서는 신규상토와 공극율, 용적밀도, 보수력은 물론 전반적인 묘소질도 NPM과 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 상토의 이화학적 특성, 플러그묘의 근권형성 정도, 묘소질 등을 종합적으로 고려한 UPM의 물리성 개선을 위한 펄라이트의 적정 혼합비율은 UPM 단용구에서는 20%, NPM과 UPM을 1 : 1(v : v)로 혼합한 상토에서는 10%인 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.497-503
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• 2022

본 연구는 원예용 상토:마사토:재사용 암면을 100:0:0(대조구), 80:0:20(M1), 60:30:10(M2), 40:30:30(M3), 30:40:30(M4) 및 0:50:50(M5)의 비율(v:v:v)로 혼합한 후 상토의 물리·화학성과 '설향' 딸기 자묘의 생육에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행하였다. 상토의 물리적 측면에서는 통계적 차이가 인정되었으며 용적밀도 및 입자밀도는 원예용 상토가 대부분인 대조구와 M1에서 낮았으나, 재활용 암면과 마사토의 혼합비율이 높았던M3, M4, M5에서 용적밀도와 입자밀도가 높았다. 유효수분과 완충수분에서도 비슷한 경향을 보였다. 반면 공극률과 기상률은 대조구와 M1에서 높았고 M3, M4, M5에서 낮았다. 치환성 양이온(K, Ca, Na, Mg)과 염기치환용량(CEC)은 대조구와 M1에서 높았으며 M1, M3, M4, M5에서 낮았다. '설향' 자묘를 재배한 결과, 초장은 M2에서 32.1cm로 길었고 M4에서 28.4cm로 작았으나 자묘의 생육지표인 크라운 직경으로 판단한다면 모든 배지에서 11.23-12.03mm로 형성되어 자묘의 생육에 적합하다고 생각된다. 지상부, 지하부의 생체중과 건물중은 유의한 차이가 없었다. 생육 결과를 종합하였을 때, 일정 비율의 재사용 암면과 마사토를 혼합하여도 원예용 상토만을 사용한 것과 동일한 수준의 생육을 나타내었으나, 재활용 암면과 마사토를 적정 비율로 혼합하였을 때, 공극률, 기상률 등 물리성이 개선되어 관수관리에 유리할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권6호
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• pp.1095-1100
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• 2014

Keratin wastes are generated in excess of million tons per year worldwide and biodegradation of keratin by microorganisms possessing keratinase activity can be used as an alternative tool to prevent environmental pollution. For practical use of keratinase, its physicochemical properties should be investigated in detail. In this study, we investigated characteristics of keratinase produced by Xanthomonas sp. P5 which is isolated from rhizospheric soil of soybean. The level of keratinase produced by the strain P5 increased with time and reached its maximum (10.6 U/ml) at 3 days. The production of soluble protein had the same tendency as the production of keratinase. Optimal temperature and pH of keratinase were $40^{\circ}C-45^{\circ}C$ and pH 9, respectively. The enzyme showed broad temperature and pH stabilities. Thermostability profile showed that the enzyme retained 94.6%-100% of the original activity after 1 h treatment at $10^{\circ}C-40^{\circ}C$. After treatment for 1 h at pH 6-10, 89.2%-100% of the activity was remained. At pH 11, 71.6% of the original activity was retained after 1 h treatment. Although the strain P5 did not degrade human hair, it degraded duck feather and chicken feather. These results indicate that keratinase from Xanthomonas sp. P5 could be not only used to upgrade the nutritional value of feather hydrolysate but also useful in situ biodegradation of feather.

• 한국식품과학회지
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• 제45권2호
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• pp.213-220
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• 2013

국내 토양층에 절대적으로 부족한 원소인 황을 양파 재배 중 처리함으로써 유황 처리가 식품 소재로서의 양파의 품질특성에 미친 영향을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 $25,000m^2$ 농지를 세 구역으로 구분하여, 식이유황 MSM을 수확 2달 전 1달 간격으로 2회 처리한 군(S-1), 파종 시 토양에 직접 1회 처리하고 이후 수확 2달 전에 1회로 추가 처리한 군(S-2), MSM 유황을 처리하지 않고 재배한 양파를 대조군으로 하였다. 수확 이후 3종 양파의 품질 특성은 화학적 조성, 물리적 특성, 관능적 특성 분석으로 구분하여 비교 평가하였다. 3종 양파 모두 유황의 처리 유무 및 시기에 관계없이 칼슘(Ca)과 철(Fe) 함량이 높게 나타났고, 이는 양파의 무기질 조성에 유황의 일시적 처리 유무보다는 지역 토양 자체의 특성이 더 크게 작용했음을 시사하였다. 한편, 양파의 대표적 유기 황 화합물인 thiosulfinate와 총 환원력은 파종 전 유황을 토양에 직접 처리한 S-2군에서 대조군에 비해 각각 20%와 2.9배 높은 값을 나타냄으로써 유황 처리 유무 및 처리 방법에 따른 차이를 확인할 수 있었다. 그러나, 3종 양파 모두 매운 맛과 향은 유의적으로 다르지 않아 화학적 조성의 차이가 관능적으로 인지 가능한 수준은 아닌 것으로 해석되었다. S-1, S-2양파는 대조군에 비해 낮은 명도로 그 색이 등색에 가까웠으며, 유황 처리로 양파의 색 특성에 대한 기호도를 향상시켰다. 양파의 아삭거리는 정도에 대한 물리적 지표로 선정 평가된 경도와 저작성은 양파의 압착 방향에 따라 값의 차이가 크게 나타났으나, 전반적으로는 S-1, S-2 양파에서 대조군 보다 높은 저작성 값을 나타내었다. 그러나, 이 수준의 차이는 아삭함의 관능적 특성 및 그 기호도에는 유의적 차이를 유발하지 않았다. S-1, S-2 양파는 대조군과 비교 시 종합적 기호도에서 서로 다르지는 않았으나, 양파의 색과 단맛에 대한 기호도를 상승시켰다. 특히, S-2 양파에서 관찰된 thiosulfinate 증가와 총 환원력 증가 결과는, 토양층이 적정 유황을 함유할 수 있도록 지속적 유황 처리가 이루어진다면 양파의 기능성과 관능성이 개선될 수 있음을 시사하였다.