• 한국자원식물학회지
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• 제26권1호
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• pp.68-74
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• 2013

본 연구는 중금속으로 오염된 논토양에서 비소 흡수능이 우수한 봉의꼬리(Pteris multifuda)를 재배할 때 차광처리가 봉의꼬리의 생육과 토양 내 비소 흡수에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수행하였다. 비소로 오염된 (구)장항제련소 인근의 논토양에서 수행하였으며, 각 실험구의 크기를 $2{\times}2m$로 조성하였고, 동일한 생육단계의 봉의꼬리를 $20{\times}20cm$ 간격으로 식재하여 24주간 재배하였다. 차광조건에 따른 봉의꼬리의 생육을 조사하였고, 식물체 내 비소 축적량 및 토양의 비소 변화량은 ICP를 이용하여 분석하였다. 연구의 결과, 중금속으로 오염된 논토양에서 차광에 의한 봉의꼬리의 생육은 무차광에 비해 차광 처리구에서 왕성하였다. 봉의꼬리 지상부의 비소 축적량은 차광($140.9mg{\cdot}kg^{-1}$)에 비해 무차광 처리구($169.8mg{\cdot}kg^{-1}$)에서 다소 높았으며, 지하부의 비소 축적량은 비슷한 경향을 보였다. 그러나 생육은 70% 차광 처리구에서 월등히 우수하여, 토양에서 흡수한 비소의 함량은 차광처리구에서 오히려 더 많았다. 봉의꼬리의 비소 이동계수(TR)는 차광처리에 관계없이 0.87~0.89로 매우 높아 흡수한 비소를 지상부로 빠르게 이동시키므로 생육 후 지상부의 제거처리에 의해 토양 내의 비소를 효과적으로 제거할 수 있으리라 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권4호
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• pp.391-395
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• 2018

논토양과 쌀의 비소 오염은 식품의 안전성과 관련하여 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 우리나라 비오염 논토양에서 생산된 현미와 백미 중 비소 총함량 및 무기비소 함량을 조사하였다. 쌀 중 비소화학종은 1% 질산($HNO_3$)을 사용하여 추출하였고 HPLC-ICP-MS로 분석하였다. 현미 및 백미 중 총비소 함량은 각각 0.18, $0.11mg\;kg^{-1}$이었고, 무기비소의 함량은 각각 0.11, $0.07mg\;kg^{-1}$ 이었다. 이들 함량은 코덱스 식품규격위원회 권장 기준인 현미 $0.35mg\;kg^{-1}$과 백미 $0.2mg\;kg^{-1}$을 초과하지 않았고 우리나라 백미 기준 이하로 안전한 수준이었다. 현미 및 백미 중 총비소 함량에 대한 무기비소의 평균 함량비은 각각 0.65과 0.67이고 범위는 0.08-1.0 수준이었다. 본 조사에서 수행한 백미 중 무기비소 모니터링 한 결과에 대한 발암 위해도는 평균과 범위가 $9.37{\times}10^{-5}$ ($2.38{\times}10^{5}-1.90{\times}10^{-4}$)로 허용 수준인 $10^{-6}-10^{-4}$을 고려할 때 장기간의 쌀 섭취를 통한 암발생 확률은 낮게 나타나 위해성이 낮은 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.3-7
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• 1998

본 연구에서는 광산 인근 토양에서 산성비를 비롯한 침출수에 의한 지하 환경 오염 메카니즘을 검토하고, 오염 방지 및 교정과 대안의 효과를 정량화 하기 위한 방안을 고찰하였다. 이를 위하여 중금속인 비소의 오염도가 높은 토양을 대상으로 인위적 산성용액에 의한 비소의 용출을 실험적으로 검토하였다. 한편, 산성 침출오염수에 의한 지하 환경의 오염을 방지하기 위하여 석회석을 활용한 토양의 안정화방법의 효과를 살펴보았다. 오염된 시료토양에 포함된 비소는 pH 1 이하의 강산성 용액일수록 격렬히 용출되었으며, pH 값이 낮아질 수록 최대 용출량은 증가되는 것으로 나타났다. 석회석에 의한 토양 안정화방안은 매우 효과적이었으며, 석회석에 의한 산성용액의 중화반응 특성식은 미반응 핵 모델중에서 화학반응이 속도지배인 특성식에 잘 부합되는 것으로 보여진다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.31-33
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• 2002

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.346-349
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• 2003

광산 및 폐광산으로부터의 오염 및 유해영향에 대한 보고와 관심이 대두되면서 휴ㆍ폐광산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 경북 군위군의 고로 폐광산 주변 중 광미 및 광폐석으로 오염된 것으로 생각되어지는 하천 및 농경지에 대한 오염 정도와 분포를 규명하기 위하여 토양정밀조사를 실시하였다. 토양 오염 정밀조사 지침에 따라 총 741개의 토양 시료 분석 결과 Cu, Cd, Pb은 토양오염 우려 기준에 훨씬 미치지 못하였지만 As는 표토 및 심토 구간(0-30cm)에서 토양 오염 우려 기준 농도를 상당 수 초과하여 하천 및 농경지의 복원이 필수적임을 알 수 있었다. 합리적인 복원물량을 산출하기 위하여 배경치 농도(1.23mg/kg), 토양오염우려기준 40%농도(2.4mg/kg), 토양오염우려기준농도(6mg/kg), 토양오염대책기준농도(15mg/kg)별로 오염 등급을 나누어 오염 지도를 작성하고 각 등급별 복원목표에 따라 복원이 필요한 면적과 복원대상물량을 산출하였다. 본 연구는 오염토양의 복원을 목적으로 국내에서 최초로 실시된 대규모의 토양정밀조사라는 점에서 의미가 있으며, 이 결과는 실제 고로 폐광산지역의 복원 사업설계에 중요한 자료로 사용될 수 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제29권1호
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• pp.47-53
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• 2010

본 연구에서 비소로 오염된 토양에 함유된 비소를 안정화시키기 위하여 4종류의 안정화제를 이용 처리하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 안정화 처리에 사용된 오염토는 약알칼리성을 띄고 있으며, 입도분포 결과 사토계열이였고 57.5%의 비소가 무정형 및 비결정형 철/알루미늄 수산화물형태로 존재했다. 안정화 실험 결과 소석회/포틀랜드시멘트 혼합 안정화처리가 모든 안정화 처리와 비교 했을 때 현저한 우의를 보였으며 총 함량 30%로 토양오염 우려기준 20 mg/kg('나'지역)을 통과 하였다. 소석회/$FeCl_3{\cdot}6H_2O$ 혼합 이용시 효율적인 비소 저감효과룹 기대할 수 없었으며 소석회/NaOH는 효과적이었으나 소석회/포틀랜드시멘트 보다는 효율성이 제한적 이였다. 소석회/포틀랜드시멘트 혼합 안정화 처리 후 연속추출결과는 처리 전 오염토와 비교했을 때 특이적 흡착과 잔류대의 증가를 보였다. 특히 25wt%+10wt% 처리 시료에서 잔류태의 증가는 2배가 넘어 (16%에서 35.7%) 매우 안정적인 비소 존재 형태를 보여 비소 용출농도 저감에 현저하게 기여한 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권2호
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• pp.33-44
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• 2009

본 연구의 목적은 국내 폐광산 지역 광미 등과 같은 비소 오염토양을 효과적으로 정화할 수 있는 생물학적 기술과 물리화학적 기술을 연계한 통합 기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 폐광산이 송천 광산에서 비소를 다량 함유하고 있는 광미를 채취하여 비소와 중금속 함량을 정량적으로 분석하고 광미의 다양한 물리화학적 특성과 광물조성 등를 파악하였다. 그리고 광미 내 존재하는 비소와 중금속 종들의 존재형태별 상대함량을 분석하여 각 원소들의 용출성과 이동도를 예측하기 위하여 연속 추출법을 이용하였다. 이러한 광미와 광미내 존재하는 비소 및 중금속 오염물질의 기본적인 지구화학적 분석 자료를 바탕으로 비소의 생용출 (bioleaching)에 대한 컬럼실험을 수행하였다. 그리고 생용출과 전기동력학적 공정을 연계한 통합공정으로 비소를 제거한 실험을 실시하여 전기동력학 단일공정만 적용했을때와의 비소의 제거효율을 비교하여 통합공정의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 동일한 조건에서44일간 운전하였을 때 전기동력학 공정만을 개별적으로 적용했을 ��와 생용출(28일)과 전기동력학 (16일) 기술을 연계한 통합공정을 적용했을 ��의 비소 제거효율은 각각 57.8%와 64.5%로 나타났다. 그리고 생용출 (28일)에 의한 비소 제거효율은 11.8%정도로 상대적으로 매우 낮게 나타나서, 생용출은 비소를 제거하기 위한 공정이라기보다는 비소의 이동도를 증가시키는 공정으로, 이후 연계하여 적용되는 전기동력학적 공정에 의한 비소의 제거효율을 향상시키는 것으로 판단된다. 특히 전기동력학 공정을 단독으로 적용했을 때보다 생용출 공정을 연계했을 때 비소의 제거 속도가 두 배 이상으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 비교적 경제적인 생용출 공정을 충분히 적용한 후 전기동력학적 공정을 적용하게 된다면, 비소의 제거효율 분만 아니라 제거속도 또한 향상된다는 것을 뒷받침해 줌으로써 두 기술을 연계한 통합공적의 적용 가능성과 향상성을 입증한다고 하겠다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권7호
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• pp.343-352
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• 2016

이 논문은 실험실 규모의 표면분쇄와 부유선별을 이용하여 비소로 오염된 중국 농경지 토양을 처리하기 위한 분쇄시간의 변화 및 $C_5H_{11}OCS_2K$, $Na_2S$와 $CuSO_4$의 사용량 변화에 대한 평가를 제시한다. 현장시료는 비소농도 76.51 mg/kg으로 한국과 중국의 기준치를 모두 초과하였고, 토양시료 내 비소화합물의 형태는 단계추출법에 의해 '잔류상'이 지배적인 것으로 나타났다(80% 이상). 또한 X-선 회절분석을 통하여 밝혀진 비소성분은 FeAsS, $As_4O_6$, $As_2O_5$ 화합물형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 표면분쇄공정에 의해 원시료로부터 탈리된 입자의 비소농도는 분쇄경과시간 5분경 최대치에 달했으며, 이때의 농도는 981.66 mg/kg를 나타냈다. 비소함량이 높은 분쇄입자를 원시료로부터 선택적으로 분리하기 위해 부유선별공정에 사용된 $C_5H_{11}OCS_2K$, $Na_2S$과 $CuSO_4$의 최적 주입량은 각각 200 g/ton으로 결정되었고, 추가로 수행된 2차 부유선별인 청소부선을 통해서 침강물에서의 최대 비소제거 효율은 72.74%까지 증가하였다. 표면분쇄와 포말부선공정을 조합하여 처리된 정화토양의 입도는 >2, 0.075-2 mm와 <0.038 mm이었고, 이 정화토양의 중량분율은 각각 1.76, 18.00, 64.44 wt% 그리고, 최종정화산물의 평균 비소농도는 16.45 mg/kg로 산출되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.878-883
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• 2006

망간코팅모래(MCS)와 철코팅모래(ICS) 21.5 kg씩 동량을 하부 및 상부층으로 2단 충진시킨 파일럿 규모의 여과시스템을 구성하여 3가 비소 함유 인공오염수 처리효율을 조사하였다. 파일럿 장치는 높이 200 cm와 내경 15 cm로 구성되어 있으며, 3가 비소함유 인공 오염수의 반응기 칼럼내 유입은 peristaltic pump를 사용하여 선속도 $5{\times}10^{-3}$ cm/s로 상향류로 시켰으며 148일 동안 여과실험을 실시하였다. MCS 통과지점(중간유출수)과 ICS 통과지점(최종 유출수)에서의 총 비소의 파과는 각각 18일 및 44일 경과 후에 이루어졌고 그 이후 파과가 급격히 진행되었으며 148일이 지났을 때 완전파과가 발생하였다. 비록 MCS 층을 통과한 유출수에서의 총 비소파과는 18일 경과 후에 나타났지만 유출수내의 3가 비소 농도는 61일 동안 50 ppb 이하로 나타났으며 이후에는 급격히 증가되어 나타났다. 이것은 칼럼에 충진된 MCS가 61일 동안 효과적으로 3가 비소에 대한 산화력을 나타내기 때문에 기인한 것이며 MCS 1 kg당 3가 비소 92 mg을 산화처리 함을 나타낸다. 그리고 완전파과가 발생할 때 까지 MCS에 의해서 흡착된 총 비소의 양은 MCS 단위 kg 당 79.0 mg에 해당하였다. 운전기간 동안 반응탑내의 각 지점에서의 시간에 따른 수두의 변화는 크게 나타나지 않아서 ICS 및 MCS를 갖춘 여과시스템은 큰 수두손실 없이 오염수를 장기간 처리할 수 있음을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.673-683
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• 2008

본 연구에서는 만경강에 의해 형성된 충적대수층에서 나타나는 고비소지하수를 지구화학적으로 고찰하였다. 연구지역에서는 조사된 관정 29개 중 15개에 해당하는 총 52%가 WHO의 비소 먹는물기준치($10{\mu}g/L$)를 초과하는 것으로 조사되었다. 비소가 부화된 지하수는 다른 지하수에 비하여 낮은 Eh값과 낮은 $NO_3$ 및 $SO_4$농도, 그리고 높은 pH, alkalinity와 Fe, $NH_4$ 및 $PO_4$농도를 보였다. 이는 세계최대의 비소오염지역인 벵갈만 충적층지역에서 흔히 관찰되는 비소용출기작인 철, 망간수산화물의 환원적 용해현상과 일치하는 수질특성이며, 국내의 충적층 지하수도 비소오염으로부터 자유롭지 못함을 지시하는 결과이기도 하다. 특히, 연구지역에서는 농업기원화학종인 $NO_3$와 $SO_4$의 존재가 비소 농도를 낮추는데 크게 공헌함으로써 농업활동이 비소의 농도를 낮추는 역할을 하였다.