• 제목/요약/키워드: 생물학적 용출

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영주댐 수몰지 토양의 용출 특성 분석 (A study on flux characteristics from the submerged soils of Yeongju dam)

  • 이승윤;신초롱;최광순;김호준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.462-462
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    • 2018
  • 국내 신규댐 건설에 있어, 침수토양의 용출에 의한 호내 수질영향에 대해서는 현재까지 정량화된 사례는 찾기 어려우며, 댐 담수 초기에 증가되는 오염원에 대한 정확한 조사자료의 부족으로 담수이후의 수질변화에 대한 정확한 예측이 어려운 실정이다. 따라서 외부 오염부하의 강우시 유입과 퇴적물로부터의 영양염용출 등의 내부 오염부하가 함께 고려된 수질예측기법의 적용이 필요하다. 수몰지 토양 및 호내로부터의 내부부하에 있어서는 퇴적물 내의 다량 존재하는 오염물이 재용출 되거나 퇴적물 내의 화학적 생물학적 반응이 하천 수질에 악영향을 미치게 된다. 대부분 수몰지토양에서 수층으로 용출되는 유기물의 양은 수층에서 퇴적물로 흡수 또는 침강 되는 것보다 많은 경우도 있으며, 오염된 수계에서는 내부 부하량이 과다할 경우 수질 개선을 어렵게 하는 요인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 2016년 시험담수 예정지인 신규댐 수몰지를 대상으로 토양에 포함된 유기물이 자연상태에서 수체로 용출되는 특성을 분석하여 수질에 미치는 영향을 검토하고자 한다. 댐 수몰지의 토양 시료는 시험담수전 2016년 7월, 토지이용 유형별로 5개지점(논, 밭, 대지, 임야, 하천)에서 시료를 채집하여 총 36일간 용출실험을 실시하였으며, 수층내 용존산소 조건을 호기성 조건과 혐기성 조건으로 나누어 실험하였다. 수질분석은 COD, T-N, T-P, $PO_4-P$등 9개 항목에 대해 실험기간 중 13회 실시하였다. 토양별 점유면적 대비 일 용출량은(kg/day) COD 63 kg/day, T-N 93.6 kg/day, T-P 5.8 kg/day, $PO_4-P$ 4.6 kg/day 였으며, 수몰지 내 토지이용현황별 오염원 기여율은 임야, 밭, 하천, 논, 대지 순 이었다. 본 실험은 수몰지토양의 순수용출량만을 담수개시~36일간 측정한 결과로서 실제 저수지환경에서는 실험값보다 낮을 것으로 판단되며, 수중 수질환경 변화 및 퇴적물의 퇴적 등으로 인하여 원토양으로부터의 용출로 인한 수질에의 영향은 시간의 경과와 함께 변화 또는 감소될 것으로 예상된다. 따라서 본 실험결과는 담수초기의 영향으로 국한하여 해석하는 것이 바람직하며, 보다 장기적인 영향파악을 위해서는 담수 후의 퇴적물의 거동(퇴적현황) 파악 및 담수 후 퇴적물의 장기용출실험을 통한 용출량 검토가 필요하다.

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Capping 기술을 이용한 하천 및 호소 퇴적토의 인 용출 저감 효과 분석 (Analysis on the Reduction of Phosphorus Release in River and Lake Sediments through Application of Capping Technology)

  • 김석구;윤상린
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.781-790
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    • 2014
  • 유속이 약한 하천이나 호소에 침강된 유기물, 영양염류, 유해화학물질 등의 오염물질은 일단 수중으로부터 제거되어 퇴적물 속에 축적되었다가 확산, 재 부유, 생물교란 등의 물리 화학 생물학적 과정에 의해 다시 수층으로 용출되어 수질 및 수생생태에 직 간접적인 악영향을 미칠 수 있게 된다. 특히 인은 수중생태계의 일차 생산량을 결정하는 중요한 물질중의 하나로 수체 내 물질순환 과정에서 주로 퇴적물에 저장되는 원소로 물리적인 교란 및 생 화학적 작용에 의해 수층으로용출되어 부영양화현상을 가속시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 수층 미생물의 영향을 고려한 경우(호소수)와 미생물의 영향을 배제한(증류수)경우로 구분하여 각각 다른 capping 소재를 적용하여 퇴적물에서의 인 용출 저감 효과를 분석하였다. 실험 결과 화학적소재인 Fe-Gypsum, $SiO_2$-Gypsum로 capping을 할 경우, control보다 인 용출을 약 40% 이상 저감시키는 것을 확인할 수 있었다. 또한 복합소재인 granule gypsum+Sand는 약 50% 이상 용출을 저감 효과가 나타났다. 따라서 화학적 소재인 granule-gypsum과 그 위에 모래와 같은 친환경소재로 capping을 한다면 인 용출 저감에 효과적일 것으로 판단된다. Capping 처리 전후의 퇴적층내의 인 성상변화를 살펴본 결과, gypsum 투입에 의하여 호소 퇴적층에 존재하는 인이 용출되기 어려운 안정한 형태인 apatite-P 변화된 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 토대로 capping 기술의 적용을 통하여 하천 및 호소 퇴적물에서 발생되는 인 용출에 대한 저감 효율을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

$42^{\circ}C$에서 토착호산성박테리아의 황철석 표면에 대한 선택적 부착과 용출 특성 (The Characteristic of Selective Attachment and Bioleaching for Pyrite Using Indigenous Acidophilic Bacteria at $42^{\circ}C$)

  • 박천영;김순오;김봉주
    • 자원환경지질
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    • 제43권2호
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    • pp.109-121
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    • 2010
  • 광양 광산 폐석더미에 많은 양으로 방치되어 있는 황철석으로부터 유용금속을 보다 효과적으로 용출시켜내기 위해서 $42^{\circ}C$에서 미생물 용출실험을 실시하였다. $42^{\circ}C$의 미생물 용출 실험에서 생존할 수 있는 토착 호산성박테리아를 일본 하쵸바루 산성 온천수에서 채취하였고, 박테리아의 용출능력을 향상시켜 주기 위하여 황철석-용출 배양액에 yeast extract를 첨가하였다. 원소황과 yeast extract가 포함된 성장-배양액에서 성장한 토착박테리아들은 막대 모양으로 나타났다. 크기가 약 $0.7\times2.6\;{\mu}m$, $0.6\times7\;{\mu}m$, $0.8\times5\;{\mu}m$$0.7\times8.4\;{\mu}m$인 박테리아들이 황철석 표면에 부착하였다. 막대 모양의 박테리아들은 황철석 표면에 발달한 육각형 공동 주변과 공동 안쪽 벽면에 집중적으로 군집을 형성하여 부착하였다. 길이가 약 $4.92\;{\mu}m$에서 약 $10.0\;{\mu}m$인 filament-shaped 박테리이들이 황철석 표면의 크랙 주변과 크랙 안쪽 벽변에 부착하였다. 황철석에 대한 XRD분석에서, 박테리아에 반응시킨 시료가 비교시료에 비하여 상대적으로 (111), (311), (222) 및 (320) 결정면들의 강도는 감소하였고, (200), (210) 및 (211)의 결정면들의 강도는 증가하였다. Fe 이온은 미생물학적 용출량이 화학적 용출량에 비하여 3.4배 이상 높게 용출되었고, Zn 이온은 화학적 용출량보다 미생물학적 용출량이 2배 이상 높게 용출되었다. 토착호산성박테리아가 황철석의 특정 표면을 선택적으로 공격히는 것을 SEM 및 XRD분석에서 확인하였다. 앞으로 보다 더 높은 온도로 미생물 용출실험을 실시한다면 보다 많은 유용금속이온이 용출될 것으로 기대된다.

지하철역에서 포집한 부유분진이 자주달개비의 미세핵 생성율에 미치는 영향 (Effects of TSP collected from the subway station on the micronucleus frequencies in Tradescantia)

  • 김진규;신해식;이진홍;이정주
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.299-300
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    • 1999
  • 서울의 지하철은 하루 450만 명이 이용하는 중요한 대중교통수단임에도 불구하고 역구내의 먼지에 대한 단순 측정ㆍ분석만이 이뤄지고 있을 뿐 그 먼지의 생물학적 영향에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 지하철역 구내에서 포집한 먼지가 돌연변이원을 함유하고 있는 지를 평가하였다. 신촌역 지하철입구, 대합실, 승강장에서 포집한 총부유분진 (TSP; total suspended particulates)을 용매에 용출시켜 공시재료로 사용하였다.(중략)

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마산만의 해저퇴적물 입자 분포의 통계학적 특성

  • 염말구;권영택;정태성
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2002년도 추계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.164-165
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    • 2002
  • 내만의 해저퇴적물은 하천이나 외해로부터 유입되어 침강, 응집, 확산, 이동, 재용출 등의 과정에서 수질변화와 저서생물의 서식에 많은 영향을 주는 것으로 알려져 있다(조 등,1982; ASCE, 1992; Kwon and Lee, 1998). 그러므로 해저퇴적물의 변화과정을 이해하기 위해서는 먼저 그 입자 분포의 특성을 파악할 필요가 있다고 생각한다. 이 논문은 오염이 비교적 심한 것으로 알려져 있는 마산만의 여러 정점에서 채취한 해저퇴적물의 입자크기를 측정하고 그 분포의 통계학적 특성을 조사한 것이다. (중략)

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생용출과 전기동력학을 연계한 통합기술을 이용한 비소 오염 토양의 정화 (Remediation of Arsenic Contaminated soils Using a Hybrid Technology Integrating Bioleaching and Electrokinetics)

  • 이근영;김경웅;김순오
    • 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.

치과용 폴리머 기구의 세포독성(MTT) 평가 (Cytotoxicity(MTT) evaluation of dental instruments made of polymers)

  • 최은미
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.187-195
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    • 2021
  • 최근 치과에서 사용되는 10종의 폴리머 기구에 대한 세포독성을 평가하기 위하여 L-929 세포를 이용한 MTT 시험을 시행하였다. 검체를 4g 당 20mL의 비율로 제조한 37℃의 RPMI 1640 용액에서 24시간 동안 용출한 후 식품의약품안전처 고시 제2020-12호 의료기기 생물학적 안전에 관한 공통기준규격에 따라 검체 용출액과 공시험액, 음성 및 양성대조를 사용하여, 37℃, 5% CO2 Incubator에서 24시간 배양하여 ELISA reader로 판정한 결과, Intraoral camera는 용출물 농도 약 50%에서 약 70% 이상의 세포 생존율을 나타냈나 Plastic impression tray, 3D printing tweezer, Impression disposable syringe, Dental floss holder, Hand implant scaler, Surgical retractor, Oral scanner tip, Dental mirror, Water pick tip은 모두 용출물 농도 100%에서 70% 이상의 세포 생존율로 세포독성을 나타내지 않아 구강점막에 직접 접촉하여 사용이 가능한 기구로 평가되었다.

한국에 서식하는 무당개구리의 피부에서 추출된 Bombesin 유사물질의 분자적 이질성 및 생물학적 활성 (Isolation of Bombesin-Like Substances from the Skin of the Frog, Bombina orientalis: Its Molecular Heterogeneity and Biological Activity)

  • 박형진;이윤열;권혁일;신원임;서상원
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제23권1호
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    • pp.79-87
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    • 1989
  • Bombesin (BBS)은 유럽에 서식하는 무당개구리(Bombina bombina)의 피부로 부터 발견되었으며 이것은 14개의 amino acid로 구성되어 있음이 잘 알려져 있다. 한국에도 유럽의 무당개구리와 종(species)이 다른 무당개구리인 Bombina orientalis가 서식함이 알려졌으나 이 무당개구리의 피부에 BBS가 존재하는 지는 확실치 않다. 그러므로 본 실험에서는 한국에 서식하는 무당개구리의 피부로부터 BBS 유사물질(BBS-LS)을 추출하여 분자적 이질성과 생물학적 활성을 측정하고자 하였다. 박리한 무당개구리 피부를 100% methanol로 처리하여 얻은 추출물의 일부를 Sephadex G-50, superfine column에 부하하고 여기에서 얻은 chromatogram을 분석한 결과 BBS-LS의 3.5%는 합성 gastrin releasing peptide (GRP-27) 보다 앞에 용출되었으며 나머지 96.5%는 GRP-27과 합성 BBS-14의 사이에 용출되었다. alkaline alumina column과 Sephadex G-10, fine column 그리고 Sephadex G-50, superfine column을 연속적으로 이용하여 methanol 추출물로 부터 BBS-LS를 정제 하였다. 정제된 BBS-LS를 Sephadex G-50, superfine column으로 분석한 결과 합성 GRP-27과 합성 BBS-14 사이에 용출되어 BBS-LS가 이미 알려진 BBS-14와 분자의 크기에 있어서 다른 물질임을 알 수 있었다. 정제된 BBS-LS를 reversed phase HPLC로 분석한 실험은 이러한 결과를 더욱 확실히 뒷받침하였다. 정제된 BBS-LS를 합성 BBS-14와 비교하여 생물학적 활성을 검토한 결과 흰쥐에서 gastrin의 분비, 췌장액의 분비, 회장의 수축을 촉진하고 guinea pig 담낭의 수축을 증가시키는 등 이들 두물질이 매우 유사한 생물학적 활성을 지니고 있음을 발견하였다. 이러한 결과로 보아 한국에 서식하는 무당개구리의 피부는 서로 다른 두가지 형태의 BBS-LS를 함유하고 있으며 그 중에서 96.5%를 차지하는 BBS-LS는 합성 BBS-14와 분자적 이질성을 지니나 유사한 생물학적 활성을 지니고 있음을 알 수 있었다.

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남조류에서 발생하는 독소의 문제점과 대책 (An Overview of Problems Cyanotoxins Produced by Cyanobacteria and the Solutions Thereby)

  • 전봉석;한지선;김석구;안재환;오혜철;박호동
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.657-667
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    • 2015
  • 녹조현상을 형성하는 유독남조류는 세계 각지의 부영양화 호수에서 장기간 관찰되고 있다. 남조에 의해 생산되는 독소는 크게 신경독(anatoxin-a, anatoxin-a(s), saxitoxin)과 간독(microcystin, nodularin, cylindrospermopsin)으로 나뉜다. Microcystin은 남조세포내에 존재하며, 세포막이 손상되면 외부로 방출된다고 사료되며, 용출된 microcystin은 생물에 악영향을 끼치며, 호수, 하천 및 해양의 수생생물에 microcystin이 축적된다고 알려져 있다. 자연계에서는 포식자에 의한 남조세포의 섭식 또는 남조세포로부터 용출된 microcystin의 미생물에 의한 분해에 의해 microcystin의 제거가 가능하지만, 정수처리 과정에서는 microcystin을 분해하는 미생물이 존재하지 않으므로, 세포제거를 위해 황산구리를 사용할 경우 대량의 microcystin이 용출되므로 주의가 필요하다. 지금까지의 보고에 의하면 세포 밖으로 용출된 micorcystin을 제거하는 기술은 물리, 화학 및 생물학적 방법이 있다. 녹조현상의 방지는 그 발생의 원인인 호수 외로부터 유입되는 영양염류인 질소와 인의 감소가 기본이지만, 부영양호의 경우 이미 유입된 영양염류를 축적하고 있으므로 투자에 비해 효과는 높지 않다. 호수가 본래의 상태일 때 부영양화 된다면, 호수의 연안부에 수생식물의 침입이 일어나고, 식물플랑크톤에 의한 조류 번무 현상은 보이지 않는 것이 보통이다. 이러한 관점으로 녹조현상 발생방지를 위해서는 일단 호수 연안을 정상적인 상태로 복원할 필요가 있다.

최적 가용화 기술로 처리된 하수슬러지의 생물학적 수소 생산 특성 (Characteristics of Biological Hydrogen Production from Sewage Sludge treated by Optimal Solubilization Technology)

  • 최광근;김선집;이태준;박대원;이원권
    • KSBB Journal
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    • 제21권5호
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    • pp.353-359
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    • 2006
  • 본 연구에서는 폐기물로써 버려지고 있는 하수슬러지를 자원화할 수 있는 방안의 일환으로써 하수슬러지를 생물학적으로 수소를 생산하는 데 유일 기질로 사용하고자 하였다. 하수슬러지를 혐기성 소화용 기질로 사용할 때 그 자체로는 양호한 기질이 되지 못하여 다양한 가용화 기술을 적용하여 하수슬러지에 포함되어 있는 유기물을 용출시킨 후 사용하여야 한다. 이에 본 연구에서 다양한 가용화 기술을 적용하여 가용화 효과를 알아본 결과 최적 가용화 기술로 판정된 알칼리와 초음파를 혼합하여 적용하는 경우에 있어서 약 0.9의 가장 높은 가용화 효과와 0.076 $min^{-1}$의 유기물 용출속도를 얻을 수 있었다. 또한, 최적 가용화 기술을 적용한 하수슬러지만을 기질로 사용하였을 때 4.4 $H_2ml/g$ VSS의 수소를 생산할 수 있었으며, pH 조건을 최적화한 결과 약 3배 증가한 13.4 $H_2ml/g$ VSS의 수소를 생산할 수 있었다. 본 연구 결과 최적 가용화 기술로 선정된 알칼리와 초음파를 혼합 적용하는 기술은 본 연구와 같은 혐기성 소화 과정에도 이용될 수 있지만 하수슬러지의 감량화에도 적용될 수 있을 것으로 판단되어 향후 적용범위가 매우 넓은 기술이라 하겠다.