Raw leachates from three landfills and treated leachates from two landfills on Jeju Isalnd were analyzed for ten perfluorinated compounds (PFCs) detected in aquaruc environments. The leachates were collected six times in 2014 and 2015. Among the ten PFCs, three were not detected, namely perfluoroundecanoic acid (PFUnDA), perfluorododecanoic acid (PFDoDA), and perfluorodecane sulfonate (PFDS). The total concentrations of PFCs ranged as 724-3313 ng/L (mean 1999 ng/L) in raw leachates and from less than the limit of quantification (LOQ) to 394 ng/L (mean 133.2 ng/L) in treated leachates. The domonant compounds measured were perfluorooctanoic acid (PFOA) (mean contribution 37.7%) and perfluorobutane sulfonate (PFBS) (mean contribution 38.2%) in raw leachates, and PFOA (mean contribution 40.7%), perfluorohexanoic acid (PFHxA) (mean contribution 27.3%) and PFBS (mean contribution 26.5%) in treated leachates. No significant correlations were observed between total/several individual PFCs and leachate pH and CODCr, which may be due to complex chemical nature of landfill leachates and characteristics of waste and landfills.
최근 플라즈마를 이용한 과불화 화합물의 폐가스를 처리하는 기술이 발달되어져 왔다. 국내외로 여러 연구기관 및 업체에서 효율적 분해기술이 연구되어져서 그 제품들이 여러 방법들로 개선되어 왔다. 본 연구는 폐가스 분해 장치 모델 내부의 열과 유동 해석 방법을 통하여 압력 및 온도 분포를 예측하고자 한다. 해석 결과, 공기의 압력 분포 결과는 전체적으로 최대 압력이 0.975Pa과 최소 압력은 -1.037Pa로 나왔다. 공기가 입구에서 Plane 1까지 유동함에 따라 압력 값이 점점 줄고 Plane 1에서 출구까지 유동함에 따라 공기의 압력 값이 점차 증가하는 것을 볼 수 있다. 그리고 전체적으로 공기의 최대 온도와 최소 온도는 각각 $1718^{\circ}C$와 $26.07^{\circ}C$이다. 공기는 입구에서 Plane 4까지 유동함에 따라 온도가 점점 증가하였고 출구까지 유동함에 따라 공기의 온도는 줄어드는 것을 볼 수 있다. 본 연구에서의 열 유동 해석 결과를 이용하여 실제 시스템의 개발에 필요한 자료를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 어류에서 16종의 과불화합물을 분석하기 위한 최적 전처리법을 확립하고자 이온쌍 추출법(IPE)과, 액-액 추출법(LLE), 고체상 추출법(SPE), 이온쌍 + 고체상 추출법(IPE + SPE) 각각에 대하여 내부표준물질의 주입 시기를 달리하여 회수율을 비교하였다. 내부표준물질을 추출 전에 주입하는 IPE-before법이 가장 효율적인 전처리법으로 평가되었다. 추가로 RPM 및 pH 테스트를 통해 IPE-before법을 적용한 분석 전처리 효율을 더 개선할 수 있었다. 확립된 전처리법을 이용해 국내 마트에서 구입한 33개의 어류 및 어류의 간과 내장시료에서 과불화합물을 분석하였다. 16종 과불화합물의 검출범위는 ND~1.67 ng/g이었으며, 검출빈도는 100%로 나타났다. 어류의 근육부와 간, 내장을 비교 모니터링 한 결과, 간(17.8 ng/g) > 내장(13.3 ng/g) > 근육부(1.67 ng/g) 순으로 과불화합물이 검출됨을 확인하였다. 국외 선행연구 결과와 비교하였을 때, 본 연구에서의 어류의 농도는 비슷하거나 낮게 검출되었다.
대기환경 규제가 강화됨에 따라 기존 기술 대비 획기적인 성능과 가격 경쟁력을 갖춘 새로운 대기환경 기술에 대한 수요가 지속적으로 요구되고 있다. 특히 최근에는 종래의 분진, 이산화황가스 및 질소산화물에 대한 규제와 더불어 지구온난화가스인 이산화탄소, 과불화화합물 (Perfluorocompounds, PFCs), 메탄가스 등에 대한 규제가 강화되면서 이에 대응할 수 있는 대기환경 기술의 수요가 늘고 있다. 한국기계연구원에서는 지난 10 여 년간 지구온난화가스이자 난분해성 가스인 메탄 및 PFCs 가스를 플라즈마 화학반응 공정을 통해 분해하는 연구를 수행해왔으며, 이를 바탕으로 산업에 적용할 수 있는 기술개발도 병행하여 수행하였다. 현재 개발된 기술 가운데 일부는 산업에 실제로 적용되고 있으며, 이를 통해 산업현장에서는 지구온난화가스는 물론 질소산화물과 같은 다른 종류의 규제물질도 동시에 저감할 수 있었다. 본 발표에서는 플라즈마를 활용하여 난분해성 가스인 메탄과 PFCs를 분해하는 기술의 특성을 살펴보았으며, 이를 바탕으로 산업현장에 적용된 대기환경기술이 어떻게 활용되고 있는지를 소개하고 있다. 본 발표에서 다루게 될 플라즈마 발생기술은 펄스 코로나, 유전체장벽방전, 마이크로웨이브 토치, 아아크 토치 등이며, 플라즈마 발생조건은 수 torr 이하의 진공조건부터 및 대기압 조건에 이르고 있다.
Perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonate (PFOS) are fully flurorinated organic compounds which are highly persistent in environment and accumulated in organism. These chemicals are released to the environment at their manufacture, during their use in industrial and consumer applications and from disposal after their use. The purpose of this study was to determine the effects of PFOA and PFOS on the freshwater flea (Moina macrocopa). Acute toxicity test and chronic toxicity test were performed for 2 days and 10 days, respectively. Acute toxicity was assessed on the basis of mortality, while chronic toxicity was assessed by fecundity as well as mortality. The acute toxicity studies on PFOA and PFOS showed that the values of $LC_{50}$ were $73.9\;mg/L\;and\;27.7\;mg/L$ respectively. In the chronic toxicity test, fecundity was reduced significantly at 24.1 mg/L of PFOA and 9.3 mg/L of PFOS, respectively. Conclusively, the results of this work suggest that Moina macrocopa could be a suitable model organism for screening and assessing of environmental pollutants in water.
본 연구에서는 과불화합물(PFOA, PFOS)과 수계에 보편적으로 존재하는 중금속(Cu, Zn, Cr, Cd, Pb, Hg)의 복합독성을 Vibrio fischeri를 이용하여 평가하였다. PFOA와 PFOS의 경우, 30 min-$EC_{50}$값이 각각 134.21 (119.54-150.68)와 235.97 (180.96-307.70) mg/L로 PFOS 보다는 PFOA의 독성이 높은 것으로 나타났다. 한편 중금속류의 독성은 $Hg^{2+}$의 독성이 가장 높았으며, 이어서 $Pb^{2+}$, $Cr^{6+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cd^{2+}$ 순으로 높은 독성민감도를 나타냈다. 과불화합물류와 중금속류의 복합독성의 경우, PFOA와 PFOS 모두 $Cr^{6+}$과 공존할 시 상승효과가 나타났으며, PFOA + $Zn^{2+}$, PFOS + $Zn^2$, PFOA + $Cd^{2+}$, PFOS + $Cd^{2+}$의 조합은 상가 효과를 나타냈다. 이외의 복합물질은 모두 길항작용을 하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 과불화합물인 PFOA, PFOS와 중금속 복합물질들의 조합에 따른 상호작용이 상이함을 확인하였고 이 결과로부터 과불화합물과 중금속 공존할 때 수환경에 야기할 수 있는 잠재적 위해성을 예측할 수 있다.
반도체 및 디스플레이 제조공정 중에 화학기상증착(CVD), 식각(etching), 세정(cleaning) 공정에서 배출되는 과불화합물(PFCs)를 포함한 폐 가스 처리를 위해서 POU (point of use) 가스 스크러버 시스템을 도입하여 사용하고 있다. 과불화합물은 지구온난화 지수(GWP, global warming potential)와 대기 중 자연분해되는 기간(lifetime)이 $CO_2$에 비해 수천 배 높은 온실가스로 분류되어 있으며, 과불화합물의 열분해를 위해서는 3,000 K 이상의 고온이 요구되는 것이 일반적이다. 이러한 특징 때문에 과불화합물을 효과적으로 제어하기 위한 방법으로 열플라즈마 기술을 도입하고자 하는 노력들이 진행되어 왔으며, POU 가스 스크러버 기술을 개발하여 산업적으로 이용하고자 하였다. 열플라즈마 기술은 플라즈마 토치 기술, 전원공급장치 기술 및 플라즈마 토치-전원공급장치 매칭 기술 최적화를 통해 안정적으로 플라즈마 발생원을 유지시키는 것이 중요하다. 또한, 과불화합물 고효율 처리를 위한 고온의 플라즈마와 폐 가스의 효과적인 혼합이 주요 기술요인으로 확인되었다. 본 논문에서는 반도체 및 디스플레이 공정 폐 가스 처리를 위한 후처리 공정에 대한 기술적 정보를 제공함과 동시에 POU 플라즈마 가스 스크러버에 대한 기술개발 동향을 파악함으로써 향후 연구개발이 요구되는 핵심사항에 대해 논의하고자 한다.
Concentrations of perfluoroalkyl substances (PFASs) were measured in seawater, sediment, and biota collected from Gunsan coast, Korea to investigate their occurrence, distribution, and risk of exposure to humans through seafood consumption. The total concentrations of PFASs in seawater, sediment, and biota ranged from 5.97 to 74.9 ng/L, 0.01 to 13.3 ng/g dry weight, and 0.02 to 5.73 ng/g wet weight, respectively. Predominant PFAS compounds differed across matrices, indicating that the distribution of PFASs in multiple environmental samples is governed by their carbon-chain length. The concentrations of PFASs in seawater were significantly negatively correlated with salinity (P<0.01), suggesting terrestrial input (including land-used PFASs) as the major source of PFAS contamination in coastal environments. The estimated daily intakes (EDIs) of perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonate (PFOS) through seafood consumption were 0.05 and 0.06 ng/kg body weight/day, respectively. The EDIs of PFOA and PFOS measured in this study were lower those the proposed by the United States Environmental Protection Agency and Canada guidelines, indicating limited health risk for Korean population from PFASs through consumption of seafood from Gunsan coastal environment.
Perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctyl sulfonate (PFOS) is a new persistent organic pollutants of substantial environmental concern. This study investigated the potential of magnetic ion exchange resin (MIEX$^{(R)}$) as the adsorbent for the removal of PFOA and PFOS from Nakdong River water. In our batch experiments, we studied the effect of some parameters (pH, temperature, sulfate concentration) on the removal of PFOA and PFOS. The results of sorption kinetics on MIEX$^{(R)}$ show that it takes 90 min to reach equilibrium but the economical contact time and dosage were 30 min and 10 mL/L. An increase in pH (pH 6~10) leads to a decrease in PFOA (2.0%) and PFOS (3.6%) sorption on MIEX$^{(R)}$. The sorption of both PFOA and PFOS decreases with an increase in ionic strength for sulfate ion (${SO_4}^{2-}$), due to the competition phenomenon. An increase in water temperature ($8^{\circ}C{\sim}28^{\circ}C$) in water leads to a increase in PFOA (2.8%) and PFOS (4.3%) sorption on MIEX$^{(R)}$. Based on the sorption behaviors and characteristics of the adsorbents and adsorbates, ion exchange and hydrophobic interaction were deduced to be involved in the sorption, and hemi-micelles possibly formed in the intraparticle pores.
국내에서 유통되는 조리식품 6종류, 151점의 시료를 수집하여 LC-MS/MS를 이용해 PFCs 잔류 수준을 측정하였다. 총 12종의 PFCs를 분석하였으며, PFBS를 제외한 PFCs의 회수율은 82.2-119.4%였으며, 정밀도는 2.2-28.9%였다. PFCs물질별로는 PFPeA (84.1%)와 PFOA (82.8%) 검출률이 높았고, PFOS의 검출률은 29.1%였으며, 대부분의 시료에서 PFOA가 PFOS보다 잔류 수준이 높은 경향을 보였다. 시료의 총 PFCs의 평균 농도는 $1.68{\pm}1.79ng/g$이었으며, PFPeA와 PFOA의 비중이 높았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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