국제적으로 많은 관심을 끌고 있는 환경오염중의 하나가 바로 산성 강하물에 관한 것으로 산성비의 피해는 광역적이기 때문에 많은 측정망들을 중심으로 한 공간적인 연구가 필요하다. 국내에서는 산성도 및 주요 이온성분의 분석, 대기질-강우 산성도의 관계, 지역별 강우의 화학적 성분 비교, 이온 성분간의 상관관계 분석 등에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. (중략)
본 연구에서는 산성전리수가 환경위생관련 미생물군의 제어에 미치는 효과를 살펴보았다 미생물의 직접적인 전파매개체인 사람 손을 대상으로 하여 산성전리수의 미생물 제어력을 비누와 알콜의 미생물 제어력과 비교하였다. 손을 산성전리수로 세정한 후 잔존 미생물의 수를 측정하였을 때 비누로 세척했을 때 보다 훨씬 탁월한 미생물 제어력을 보여주었다. 이때 산성전리수에 의한 손의 미생물 제어력은 소독용 알콜에 의한 미생물 제어력과 거의 비슷하였다. 산성전리수를 사용하여 걸레를 세척한 경우에도 락스 희석액으로 걸레를 세척한 것과 유사한 완벽한 미생물 제어력을 보여주었다. 작업장의 공중낙하균에 대한 산성전리수의 미생물제어력을 조사했을 때도 산성전리수는 강력한 미생물 제어력을 나타내었다. 이러한 결과는 산성전리수가 환경위생미생물군에 대한 강력한 제어력을 가지고 있음을 보여줄 뿐만 아니라 효과적인 환경위생 세정제로 개발될 수 있음을 보여준다.
대기중의 산성도($H^+$)를 측정하기 위하여 디누더 시스템(Annula Denuder System)을 이용하였다. 산성도 측정은 1990년 4월 부터 1001년 3월 까지 미국 시카고에서 81개 샘플을 12시간 동안 낮과 밤을 구분하여 측정하였다. 본 연구를 통하여 대기중의 산성도 측정은 디누더 시스템을 이용하면 보다 정확한 결과를 얻을 수 있을음 알 수 있었다. 여과지에 포집된 산성도($H^+$)를 추출해 낼때 사용하는 $HCIO_4$용액은 $10^{-5}N$의 농도를 사용하는 것이 $10^{-4}N$의 농도보다 더 정확한 결과를 얻을 수 있다. 보다 정확한 산성도를 측정하기 위해서는 에어로졸이 여과지에 포집되기 전에 가스 상태의 $NH_3$가 먼저 제거되어야 한다. 산성도는 계절에 따라 변하였고 여름에 가장 높은 농도를 나타냈다. $SO_4^{2+} 와 $NH_4^+$, 그리고 $SO_4^{2+}와 $H^+$의 상관관계는 높은 것으로 나타났다.
일반적인 폐수처리 시 여러 광물들이 사용되는 데 예를 들면, 수산화칼슘 및 탄산나트륨은 중화제, 점토는 응집제, 알룸(alum) 및 염화철은 인 제거제로 사용되고 있다. 산성광산배수인 경우에는 알칼리성의 중화제로 석회 (CaO), 석회석 (CaCO$_3$), 가성소다 (NaOH), 탄산나트륨 (NaCO$_3$) 등이 사용된다. 그러나, 설비비 및 유지비가 많이 들어 몇 십년 동안 계속해서 침출되는 산성광산배수를 처리하기에는 문제가 있다. 산성광산배수 (Acid Mine Drainage, AMD)는 pH가 6.0 미만이고 총산도 (totalacidity)가 총알카리도 (total alkalinity)를 초과하는 물로서 노천광이 가행되었던 지역, 가행중이거나 휴광 또는 폐광된 광산에서 유출된다. 또한 도로사면 절개부나 지하철 터널에서도 황철석(pyrite)이나 백철석 (marcasite)을 함유하는 층이 공기 중에 노출되면 산성수가 침출되어 나오기도 한다. 산성광산배수에 의한 하천수의 오염이 매우 극심하여 때로는 미생물마저도 그 속에 살 수 없게 된다. 산성광산배수에 의해 오염된 하천수의 오염범위는 산성수의 양, 농도, 하천에 유입되는 산성수의 분포, 상류에서 흘러드는 오염되지 않은 물의 양, 지류에서 유입되는 물의 양에 따라 좌우된다. 산성광산배수 오염이 문제시되고 있는 나라는 미국을 포함하여 호주, 일본, 한국, 러시아, 남아연방 등이다. 산성광산배수는 환원환경에서 생성된 석탄층 및 접촉교대 또는 열수에 의해 생성된 금속광이 공기 및 물에 노출되어 생성되는 자연적인 현상이다. 그러나 국지적인 지역에서 인간이 이 광상들을 환경영향을 고려하지 않고 대규모로 개발할 때 인간 생활에 심각한 영향을 미치는 것이다. 광산산성배수를 처리하기 위해 상기와 같이 여러 기술이 도입 적용되었으며 일부 기술들은 현재도 사용되고 있다. 각 기술마다 일장일단이 있으므로 경비의 과다, 유지 및 관리에 대한 지속성 여부, 공간의 확보 여부, 지역적 특수성에 맞춰 가장 적합한 방법을 채택하여야 하며 꾸준히 채택한 기술의 개량 및 새로운 기술의 첨가가 요구되고 있다. 따라서, 산성광산배수 오염지대에 대해 획일적으로 같은 처리방법을 채택하여 사용하는 것보다 각 지역 또는 광산산성폐수가 유출되어 나오는 광산폐기물의 특성 등을 고려하여 거기에 맞는 기술들을 복합적으로 또는 단독으로 사용하되 처리방법 채택 시 신중을 기할 것이 요망된다.
신라의 산성 중 정확한 축성시기와 주체를 밝힐 수 있는 것은 경주의 명활산성(明活山城)과 남산신성(南山新城) 등 몇 개소에 불과하다. 명활산성은 작성비와 발굴조사 결과 확인된 체성의 축조기법과 보축을 기준으로 7세기 이전의 산성으로 보았다. 그러나 남산신성의 경우 북서 골짜기에서 찾은 초축시기(591년)의 석축 성벽 한곳을 제외하면 증축시기(679년)로 추정하였다. 경주 왕도에 있는 이들 산성의 축성방법을 기준으로 최근 조사된 각종 산성의 축성모습을 검토하여 축조연대를 추정하여 보았다. 그 결과 명활산성의 축조와 비슷한 모습을 보이는 함안 성산산성(城山山城)은 축조방법과 보축 등에서 6세기 중반경으로 보았고, 이와 축조수법이 유사한 김해 양동산성(良洞山城)과 양산 신기산성(新基山城)을 비슷한 시기로 설정하였다. 다만, 고령의 주산성(主山城)을 살펴보면 축조수법이 이들과 비슷하지만, 보축의 축조기법과 제한적인 보축에서 다소 시기차가 떨어지는 것으로 보았다. 이들과는 별도로 남산신성에서 확인되는 잔존성벽 대부분을 증축시기의 것으로 보고 이와 유사한 축조수법을 보이는 함양 사근산성(沙斤山城)과 거제 다대산성(多大山城)을 동시기로 설정하였다. 체성에서 확인되는 치석된 장방형의 성돌로 바른층쌓기한 점과 형식적으로 남은 보축을 설정근거로 하였다. 또한 김해 양동산성과 함양 사근산성에서의 단면 삼각형 수구, 김해 신기산성에서는 보축이 있는 석성축조에 앞서 선축된 목책의 흔적이 확인되어 이 지역에서는 좀처럼 보기 힘든 조사성과를 확인하였다.
산성염료는 양모나 나일론 등 폴리아미드 섬유에 염착을 하여 염색이 되는 염료이다. 산성염료의 염색 견뢰도를 증가시키기 위해서는 금속매염을 이용하는 경우와 함금속 산성염료를 사용하는 방법이 있다[1-21. 특히 나일론의 경우는 산성염료로 염색시 낮은 흡착률과 견뢰도측면에서 많은 문제점이 발생하고 있다. 이 연구에서는 크롬, 코발트 등의 금속을 함유하고 있는 다양한 구조의 함금속 산성염료를 합성하고 염색성과 견뢰도를 조사하였다. (중략)
본 연구에서는 견에 대한 산성염료의 염착기구를 규명하기 위하여 전하수가 다른 산성염료에 의한 흡착실험을 수행하여, 견섬유와 피브로인막의 구조와 염료의 구조를 관련시켜서 산성염료의 흡착거동에 관한 해석을 하였다. 산성염료에 sulfonic acid group이 도입됨에 따라서 partition coefficient(Kp)는 감소하였지만 Langmuir type sorption constant(KL)는 증가하였고, 염욕의 pH와 온도의 증가에 따라서도 Kp, KL 값은 증가하였다. 전하수가 1, 2인 Dye I과 Dye II는 견섬유와 피브로인 막에 대하여 stoichiometric adsorption이 잘 적용될 수 있었으나 전하수가 3인 Dye III는 잘 적용되지 않았다. sulfonic acid group이 산성염료에 도입됨에 따라 각각의 sulfonic acid group의 표준친화력은 감소하였고, 모든 엔탈피 값은 음(-)으로 나타난 반면에 엔트로피 값은 양(+)으로 나타났다. 견섬유와 피브로인 막의 흡착 constant를 비교한 결과, 견 피브로인에 대한 산성염료의 흡착거동은 견 피브로인의 구조에 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.
사천만은 남해안으로부터 경남 서부지역으로 들어오는 관문의 역할을 하였기 때문에 군사적 요충지였다. 사천만 연안에 많은 성(城) 혹은 성지(城地)가 산재하고 있다는 사실은 사천만 연안이 군사적 요충지였다는 사실과 밀접한 관련을 맺고 있을 것이다. 필자는 사천만 연안에서 사천읍성, 곤양읍성, 성황당산성, 이구산성, 성방리산성, 신벽동산성, 덕곡리산성, 백천동산성, 각산산성, 선진리성, 사등산성지, 금성리 토성, 월성리 토성지, 각산봉수대성지, 안점봉수대성, 침지봉수대성지, 우산봉수대성, 통양창성지, 가산창성지, 장암창성지 등 20여개의 성 혹은 성지를 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 행정적인 기능과 군사적인 기능을 복합적으로 수행하기 위하여 축조된 성을 읍성이라고 분류하였고, 주로 군사적인 기능만을 수행하기 위한 성을 유사시용성이 라고 명명하였다. 사천만 연안에서는 창성이나 봉수대성과 같이 전형적인 읍성이나 유사시용성에 속하지 않는 성도 발견되었다. 성은 축조 재료에 따라 토축성, 석축성, 목책성, 전측성 등으로 구분하기도 하고, 위치에 따라 평지성, 산성(산정식 포곡식), 평산성 등으로 구분하기도 한다. 이러한 분류 기준으로 볼 때, 사천만 연안에는 매우 다양한 유형의 성이 발견되었다. 사천만 연안에 산재하는 다양한 유형의 성 혹은 성지는 지역의 문화재 발굴 보존이라는 점에서도 연구의의가 있고, 또한 관광자원으로써 활용할 수 있다는 점에서도 주목할 만한 것이다.
환경오염과 관련하여 제안된 미국자리공의 분포확대가 토양의 산성화와 나아가서는 사막화를 가져온다는 가설을 실험적으로 확인하여 그 실체를 밝히고자 울산과 청주를 대상으로 미국자리공 군락에서의 근권 토양산성도를 측정하였다. 측정한 장소 중에서 청주의 부모산을 제외한 울산의 신선산, 돗질산 그리고 봉대산은 pH가 5.0 이하로 5.25와 5.33의 범위에서 변화한 청주의 부모산의 근권토양보다 강한 산성을 나타내었다. 그러나 봉대산을 제외하고는 식물체의 축을 중심으로 수평적으로나 수직적으로나 근권산성도에 유의차가 보여지지 않았다. 반면, 울산의 봉대산에서는 뿌리를 중심으로 수평적으로는 근권산성도가 변하지 않았지만 지표면 토양이 그 아래 토양보다 높은 산성도를 나타내었다. 이것은 일반적인 토양산성도의 패턴과 반대 현상으로, 지표면이 더욱 산성이라는 것은 지상환경의 오염, 즉 대기오염과 관련이 있다는 것을 나타내 주고 있다. 또한 이러한 사실은 미국자리공의 생장과정에서도 근권 토양산성도가 거의 변하지 않았던 모델실험 결과와도 잘 부합되었다. 따라서 미국자리공이 토양을 산성화시킨다는 가설은 다시 한번 고려되어야 할 것이다.
대기중으로의 오염물질 배출량의 증가는 대기오염문제 뿐만 아니라 산성우 현상을 초래하게 된다. 산성우 현상은 발생과정에서부터 피해현상에 이르기까지 그 대상이 매우 광범위하고 광역적으로 나타나는 현상이기 때문에 산성우에 대한 문제는 범지구적인 환경문제로 다루어지고 있다. 우리나라에서는 아직 산성우로 인한 토양이나 수계 및 생태계 등에 대한 피해는 조사되지 않았으나 중국을 비롯한 주변국가들의 대기오염물질 배출량이 증가할 것이 예상되므로 장래 산성우에 의한 피해가 우려되며 향후 국가간의 환경분쟁에 대비하기 위해서도 산성우현상에 대한 조사연구가 필요하다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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