• 한국토양환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.85-96
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• 2000

본 연구의 목적은 수분함량 및 온도변화가 석유계탄화수소의 분해에 미치는 영향을 살펴보는 것이었다. 연구에 사용된 토양은 사질양토였으며 대상오염물질은 디젤오일이었다. 디젤오일의 초기오염농도는 건조질량기준으로 10,000mgTPH/kg이었다. 수분함량은 토양 수분보유능력의 50%, 70%그리고 90%로 조절하였으며 온도는 $5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, 그리고 $30^{\circ}C$로 변화시켰다. 석유계 총탄화수소의 분해는 수분함량이 수분보유능력의 50%와 70%에서 활발하게 일어났다. 온도는 10~3$0^{\circ}C$에서 석유계 총탄화수소의 분해가 활발하였으며 5$^{\circ}C$에서는 상대적으로 분해속도가 느리게 나타났다. 노르말알칸류의 분해속도는 석유계 총탄화수소에 비하여 약 2배 정도 빠르게 나타났다. 휘발에 의하여 손실된 석유계 총탄화수소는 초기 농도의 약 2% 내외였다. 대조실험으로서 공기공급을 하지 않은 경우와 biocide로 $HgCl_2$를 첨가한 경우에 석유계 총탄화수소의 분해가 미미하여 석유계 총탄화수소가 호기성조건하에서 생물학적 반응에 의하여 분해되었음을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제19권5호
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• pp.659-663
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• 2009

장기간 경유로 오염된 지역의 토양으로부터 분리한 세균 3Y는 석유계 탄화수소를 구성하는 다양한 화합물을 유일 탄소원으로하여 성장하였다. Sphingomonas sp. 3Y는 지방족 화합물은 물론이고 방향족 화합물을 이용해서 성장할 수 있었다. 지방족 화합물로서는 hexane과 hexadecane을 이용하여 성장하였고, 한편 방향족 화합물로서는 BTEX는 물론이고 phenol, biphenyl, 또는 phenanthrene을 유일 탄소원으로 이용하여 성장하였다. 본 균주는 indole과 catechol을 이용한 실험결과 방향족 탄화수소의 생분해 과정에서 맨 첫 단계 반응에 관여하는 효소인 aromatic ring dioxygenase 활성과 benzene 환을 깨는 효소인 meta-cleavage dioxygenase 활성을 나타내었다. Sphingomonas sp. 3Y의 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석과 계통수 작성 결과 본 균주는 ${\alpha}$-Proteobacteria인 Sphingomonas속에 해당하였으며 지금까지 잘 알려진 석유계 탄화수소를 분해하는 Sphingomonas sp. 균주들과는 다른 cluster를 형성하였다. 다양한 석유계 탄화수소 성분을 이용하여 성장하는 Sphingomonas sp. 3Y는 유류로 오염된 토양의 복원에 유용하게 사용될 것으로 여겨지며 이 균주의 최적 분해 조건을 조사한다면 그 결과는 이 균주가 분리된 오염지역의 생물학적 분해를 최적화하는데 기여할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.938-943
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• 2007

혐기성 소화조 슬러지 주입에 의한 디젤오염(10,000 mg/kg soil) 토양 내 석유계 탄화수소의 혐기성 분해에 관하여 조사하였다. 오염된 토양 50 g에 총휘발성 고형물 농도 2,000 mg/L인 소화조 슬러지를 15 mL/kg soil와 30 mL/kg soil 농도로 주입하고 90일간 배양한 결과, 각각 37.2%와 58.0%의 총석유계 탄화수소(TPH)의 분해율을 나타내었다. 슬러지를 주입하지 않은 오염토양 대조군과 멸균된 토양에 멸균된 슬러지를 주입한 대조군에서는 120일간의 배양에서 초기 첨가한 디젤의 17%와 4%가 각각 제거된 것에 비하여, 전자수용체의 종류를 달리한 여러 혐기성 조건, 즉, 질산염 환원 조건, 황산염 환원 조건, 메탄생성 조건, 혼합 전자수용체 조건 모두에서 소화조 슬러지 주입에 의해 토양 내 디젤의 40% 이상이 분해됨을 확인할 수 있었다. 배양 120일 동안의 오염토양 내 TPH의 분해율은 혼합 전자수용체 조건에서 75%로 가장 높았으며, 황산염 환원 조건(67%), 질산염 환원 조건(13%), 메탄생성 조건(43%) 순으로 나타났다. 그러나 난분해성 물질로 알려진 isoprenoid의 분해율은 황산염 환원 조건이 다른 전자수용체 조건에 비해 가장 높은 분해율을 나타내었다. 본 연구 결과를 통하여, 소화조 슬러지를 이용하여 혐기성 상태에서 오염토양 내 디젤을 분해하는 기술은 석유계 탄화수소로 오염된 토양의 실질적인 복원에 유용한 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.721-730
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• 2006

디젤로 오염된 토양에서 유기질비료의 투여가 석유계탄화수소의 생분해에 미치는 영향을 연구하는 한편, 토양의 생태활성과 디젤의 분해도의 관계를 규명하기 위하여 토양내 ATP(Adenosine Triphosphate)농도를 측정하였다. 초기의 자연상태에서 65 ng/g이었던 ATP 농도는 디젤의 오염이 가중됨에 따라 급속하게 감소하여 유류오염도가 80,000 mg diesel/kg까지 증가하자 4 ng/g으로 크게 감소하였다. 건토기준 10%의 유기질비료를 투입한 결과 석유계총탄화수소의 80일간 최종분해율은 대조시료에 비하여 10% 이상 증가되었고, 특히 $C12{\sim}C20$에 해당하는 n-alkanes의 분해가 증가되었다. 또한 유기질비료를 혼합한 경우가 대조시료에 비하여 약 3배 정도의 ATP 농도증가를 보여주어 6일후 112 ng/g의 ATP 농도를 보여주었고, ATP 농도증가의 형태에 있어서도 지연시간을 나타내지 않고 빠른 시간 내에 급속한 증가를 보여주었다. 석유계총탄화수소의 일평균 감소와 ATP 농도는 약간의 시간차이를 두고 유사한 형태를 보여주었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권3호
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• pp.45-53
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• 1998

본 연구의 목적은 석유계탄화수소 오염토양의 처리에 있어서 초기농도 및 영양소의 영향을 평가하는 것이었다. 본 연구에서 이용한 반응기는 용기형태의 슬러리상 생물반응기였다. 디이젤연료 오염토양의 처리 및 미생물성장에 대한 수행결과는 실험실규모에서 얻어졌다. TPH(총 석유계 탄화수소)의 거동 및 미생물성장은 생물학적 제거율과 연관하여 평가되었다. 50,000및 100,000 mg TPH/kg soil의 초기부하수준에 대한 영향이 연구되었다. 두 반응기에서의 수행결과는 각각 90.5%와 90.8%의 총체적인 TPH제거율 나타내었다. 그러나 50,000mg TPH/kg soil의 초기농도가 적용된 반응기가 초기농도 100,000mg TPH/kg soil이 적용된 반응기에 비하여 휘발에 의한 제거를 제외한 순수한 생물학적 TPH제거율에 있어서 우수한 결과를 보여주었다. 다른 영양소량이 두 반응기에 적용되었음에도 불구하고 미생물성장율에 있어서 현저한 차이를 보이지는 않았다. 그러나 본 결과에서 고려되어야 할 중요한 요소는 두 반응기에 대하여 초기농도가 다르게 적용되었다는 것이다. 초기농도가 영양소가 첨가되지 않은 반응기에 비하여 두배나 높았음에도 불구하고 총체적 및 생물학적 TPH제거율에 있어서 영양소가 첨가된 반응기는 그렇지않은 반응기에 비하여 뛰어난 결과를 보여주었다.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.664-671
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• 2011

무촉매 공기 브로잉 공정에서 석유계 감압 잔사유로부터 세미-부로운 아스팔트를 제조하는 경우, 시간에 따른 아스팔트의 조성, 구조, 물리적 성질의 변화를 조사하였다. 공기 브로잉에 의해 지방족 탄화수소 성분이 방향족 탄화수소 성분으로 전이되고, 고분자화 되어 아스팔텐 성분이 증가함을 박막크로마토그래피를 이용한 조성 분석에서 관찰하였다. 처리시간에 따른 방향족화와 고분자화 정도의 증가는 $^1H-NMR$, 열시차분석, 그리고 열중량분석에서도 확인할 수 있었다. 이러한 아스팔트의 조성과 구조의 변화는 침입도의 감소, 연화점과 인화점의 증가를 초래하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권1호
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• pp.79-84
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• 2008

본 연구에서는 유전자 재조합 발광균주, Pseudomonas putida mt-2 KG1206,의 발광 촉진조건을 석유계 탄화수소 오염 지하수에 적용 가능성에 대해 조사하였다. 일반적으로 순수 유도제 오염원에 대한 발광 강도는 m-methyl benzyl alchohol > m-toluate > toluene > m-xylene > benzoate > p-xylene > o-xylene의 순으로 나타났다. 일반적으로 지하수에 오염된 유도제 오염원의 농도에 따라 발광 정도가 관찰되었다. 그러나 일부 지하수 시료의 경우에는 낮은 농도에 높은 발광과 같은 현상을 관찰할 수 있었다. 이러한 현상은 환경시료의 수질 복잡성에 따른 영향일 것이다. 선행연구에서 발광촉진제로 알려진 SL (sodium lactate)와 KNO$_3$에 의한 발광영향을 비교하였다. 모두 발광을 촉진하였지만, KNO$_3$가 조금 더 촉진력이 강한 것으로 조사되었다. 질소화합물(20 g KNO$_3$/L) 첨가군 시료의 발광균주는 첨가하지 않은 대조군에 비해 뚜렷하게 발광이 높게 나타났다. 따라서 일반적으로 낮은 유도제 오염원 함유 시료에 대해서는 발광촉진 조건이 지하수 오염원 검출 및 모니터링을 용이하게 할 수 있을 것이다. 또한 비슷한 특성을 가진 다양한 발광균주를 더욱 효율적으로 오염지역의 기초평가에 이용할 수 있는 조건이 될 수 있을 것이다.

• 한국토양환경학회지
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• 제2권3호
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• pp.23-30
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• 1997

본 연구의 목적은 슬러리상 생물반응기를 이용한 석유계탄화수소 오염토양의 처리에 있어서 고형물함량 및 혼합강도의 영향을 평가하는 것이다. 디이젤오염토양의 슬러리상 생물학적 처리에 대한 수행결과는 실험실규모에서 얻어졌고 TPH(총 석유계탄화수소)는 생물학적 처리와 연관하여 평가되었다. TPH의 생물학적 및 비생물학적 거동은 디이젤내의 화합물에 의해 이전에 노출되지 않은 토양을 이용하여 결정되었다. 투입량에 대한 반응기부피는 고형물함량을 최대화함으로써 줄여질 수 있다. 고형물함량 50% 및 20%를 적용한 결과 생물학적 TPH 제거율에 있어서 약간의 차이(57.5%:61.6%)를 보여주었다. 혼합과 토양입자의 부유는 오염물의 탈착 및 생물학적 분해에 있어서 매우 중요하다. 이러한 관점에서 본 연구는 두가지 혼합강도를 이용하여 수행되었다. 70rpm을 이용한 반응기의 경우 20rpm을 적용한 반응기에 비하여 토양입자의 부유 및 TPH의 제거율에 있어서 더 좋은 결과를 나타내었다. 20rpm을 적용한 반응기의 경우 토양입자의 완전한 부유가 일어나지 않았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권8호
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• pp.25-32
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• 2010

석유계 탄화수소 화합물로 인한 토양과 지하수 오염은 환경과 건강에 영향을 미치는 주된 원인으로 제기되어 왔다. 이러한 오염물질들은 흡착포, 활성탄 또는 중력 방식의 유수분리 장치 등을 이용하여 처리하고 있다. 하지만 이러한 경우 자유상 유류(free product)로 존재하는 경우에는 효과적이나 에멀젼 상태의 유류는 제거할 수 없는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 굴착시 예상되는 지하수의 고농도 현탁성 고형물로 인한 지하수 처리시 문제점과 TPH(Total Petroleum Hydrocarbon)를 어떻게 효율적으로 제거할 수 있는지 방안을 제시하고자 한다. 고분자 폴리머를 사용하여 혼화 응집 실험을 수행한 결과 5분 이내에 SS(Suspended Solids)와 COD(Chemical Oxygen Demand) 농도가 지하수 수질 기준을 만족하는 것을 나타났으나, TPH 농도는 방류수 수질 기준을 만족하지 못하는 것으로 나타났다. DAF(Dissolved Air Flotation) 실험 결과 단일 DAF 공정으로는 방류수 수질 기준을 만족하지는 못하였다. 단일 DAF 반응조를 이용하여 DAF와 혼화 응집 반응을 동시에 수행하는 경우 20분에 모든 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.185-195
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• 2006

산업발달과 인구증가로 인하여 석유계 탄화수소의 사용량이 점차 증가함에 따라 많은 양의 석유계 탄화수소가 환경에 잔류하여 토양과 지하수에 심각한 오염을 야기시키고 있으며, 인체에도 피해를 주게 된다. 유류오염토양을 복원하는 방법 중 생물을 이용한 복원기술은 경제적이고 환경친화적인 기술로서, phytoremediation 방법은 유류오염물질을 분해할 수 있는 미생물과 토양 내의 미생물량을 증가시킬 수 있는 고등식물을 함께 이용함으로써 생물복원기술의 효율을 극대화할 수 있는 방법이다. 토양 내 유류오염물질은 중금속, polychlorinated biphenyl, trichloroethylene, perchloroethylene 등의 오염물질과 달리 식물에 의해 분해 될 수 있기 때문에 유류오염물질 정화효율이 높은 식물종을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 phytoremediation 기법을 이용하여 유류오염토양을 정화하는 과정에서 식물과 근권 미생물을 역할을 밝히고, 이전에 보고된 연구결과를 바탕으로 유류오염토양복원에 효과적인 식물종과 근권미생물을 알아보았다. 토양 내의 유류오염물질은 식물과 근권 미생물에 의해 분해제거되는데, 식물과 근권 미생물은 유류오염물질을 직접 분해하기도 하며 서로의 분해작용을 촉진하는 간접적 역할을 하기도 한다. 유류오염 토양의 정화에 선호되는 식물종은 alfalfa, ryegrass, tall fescue, poplar, corn 등이었으며, 탄화수소를 분해할 수 있는 것으로 밝혀진 미생물종은 주로 Pseudomonas spp., Bacillus spp., Alcaligenes spp. 등이었다. Phytoremediation 방법을 통해 토양 내 유류오염물질의 정화효율을 높일 수 있다는 연구결과가 보고되고 있다. 따라서 phytoremediation 과정에서 식물과 근권 미생물의 역할과 상호작용을 정확히 이해한다면 보다 효과적인 토양복원을 기대할 수 있을 것이다.