• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.86-92
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• 2011

3가지 종류의 생물정화법인 natural attenuation (NA), biostimulation (BS) 및 bioaugmentation (BA) 방법을 디젤로 오염된 토양을 정화하기 위해 적용하여, 각 방법에 의한 정화효율과 미생물 활성을 계면활성제 첨가 유무(Tween 80)에 따라 비교하였다. 토양 정화 초기 단계에서는 Rhodococcus sp. EH831을 접종원으로 이용하는 BA 방법에 의한 토양 정화효율이 가장 좋았다. 3가지 생물정화방법 모두에서 계면활성제 첨가는 토양 정화효율에 영향을 미치지 않았다. 토양의 탈수소활성(DHA)과 잔류 총석유계탄화수소(TPHs) 농도는 음의 상관관계를 보였다: DHA (${\mu}g-TPF{\cdot}g$-dry $soil^{-1}\;d^{-1}$) = -0.02 ${\times}$ TPHs concentration ($mg-TPHs{\cdot}kg$-dry $soil^{-1}$) + 425.76 (2500 ${\leq}$ TPHs concentration ${\leq}$ 20000, p < 0.01).

• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.25-33
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• 1999

본 연구는 석유계탄화수소로 오염된 토양의 토양증기추출시 발생되는 가솔린 배가스의 바이오필터법 처리가능성을 검토하기 위하여 실시하였다. 바이오필터 충전물질로는 퇴비를 사용하였다. 약 50g/㎥(충전물질)/hr의 유입부하에서 TPH제거능력은 약 40g/$\textrm{m}^3$((충전물질)/hr를 나타내어 80%정도의 제거 효율을 나타내었다. 자일렌은 BTEX중에서 제거효율이 가장 우수하였으며, 벤젠은 제거효율이 가장 낮아 최대제거능력은 약 1.5g/$\textrm{m}^3$(충전물질)hr이었다. 0.79g/$\textrm{m}^3$((충전물질)/hr미만의 부하량에서의 TMB(trimethylbenzene)와 나프탈렌의 제거효율은 95%이상이었다. 바이오필터법의 처리시 생물학적 반응에 의한 TPH와 BTEX의 제거효율은 약 80%이었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권10호
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• pp.49-55
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• 2010

에너지원 및 다양한 화학제품의 원료로 유류의 소비량이 증가함에 따라 유류의 유출사고가 빈번하게 발생하고 있다. 유류오염 지하수 처리를 위해 용존공기부상법이 사용되어지고 있으나 용해성 기름을 효과적으로 제거하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 지하수내 주오염원인 자유상 유류와 친수성(oil-in water) 또는 친유성 에멜젼(water-in oil) 상태의 기름과 용해성 기름을 효과적으로 저감하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 용존공기부상법에 펜톤 산화 공법을 사용하여 효과적인 유류 오염 지하수 처리를 연구하였다. 펜톤 실험 결과 TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) 제거를 위한 최적 조건은 pH 3, $H_2O_2$ 주입농도 25mM과 $Fe^{2+}$ 주입농도 25mM으로 나타났다. DAF와 펜톤 산화 실험을 수행한 결과 7분내에 TPH(Total Petroleum Hydrocarbon)와 COD(Chemical Oxygen Demand) 농도가 각각 1.5mg/L와 40.0mg/L 이하로 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 펜톤 산화 반응으로 인하여 슬러지 농도가 약 5배 가량 증가하여 후단에 침전조를 설치하는 것이 바람직하다.

• 자원환경지질
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• 제44권1호
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• pp.83-94
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• 2011

베네주엘라 중앙에 위치한 오리노코강을 따라 55,000 $km^2$의 면적에 동서로 길게 자리하는 오리노코 오일벨트에는 원시부존량이 약 1조 3천억 배럴, 가채매장량이 2,500억 배럴에 달하는 초중질유가 매장되어 있다. 베네주엘라 초중질유는 API 비중이 $10^{\circ}$ 이하이고, 점성도가 5,000 cP 정도로 무겁고 점성이 큰 탄화수소 자원이다. 오리노코 지역의 초중질유는 1930년대 최초로 보고되었지만, 이들의 상업적 개발은 1990년대에 이르러 비가열식 일차생산기법을 통해서 본격적으로 이루어지기 시작하였다. 오리노코 오일벨트는 초중질유 분포 양상에 의해 보야카, 주닌, 아야쿠초, 카라보보의 생산광구로 나누어지며, 이들은 모두 31개의 생산블럭으로 소분류된다. 현재 각 생산블럭은 베네주엘라 PDVSA와 외국계 기업의 합작 형태로 개발되고 있으며, 20개국 이상이 초중질유 개발 프로젝트에 참여하고 있다. 오리노코 오일벨트는 베네주엘라의 주요 석유분지 가운데 하나인 동베네주엘라 분지의 남쪽지역에 위치한다. 동베네주엘라 분지는 쥬라기 판 분화에 의해 형성되기 시작한 수동형 대륙 주변부 분지로 그 면적은 약 120,000 $km^2$이다. 동베네주엘라 분지에서 백악기 말에 형성된 석회질 셰일은 초중질유의 주요 근원암이다. 분지 내 탄화수소는 북쪽에서 남쪽으로 평균 150 km를 이동하면서 생분해작용을 거쳤으며, 이로 인해 점성과 비중이 높은 초중질유를 분지 남쪽 경계부인 오리노코 지역에 형성하였다. 주요 초중질유 저류층인 마이오세 오피시나층은 하성-에스츄어리 퇴적환경에서 발달한 미고결 사질 및 이질이 교호하는 퇴적체이다. 또한 오피시나층은 판의 운동에 의한 압축작용과 분지침강에 의해 형성된 다수의 신생대 단층이 분포하여 복잡한 저류층 지질 특성을 나타낸다. 불균질한 저류층 암상 분포와 복잡한 지질 구조의 저류층에서 경제적인 생산정의 설계와 효율적인 초중질유 회수를 위해서는 초중질유 저류층의 발달 과정과 그로 인한 지질학적 특성에 대한 심도 깊은 이해가 필요하다. 본 연구에서는 오리노코 초중질유 저류층에서 (1) 사질 저류층 두께 및 분포, (2) 이질 퇴적층의 분포, (3) 단층의 기하학적 분포, (4) 저류층 대상 심도 및 지열 특성, (5) 저류층 지중 응력상태, (6) 초중질유의 화학적 조성 등을 초중질유 생산성에 상대적으로 큰 영향을 미치는 주요한 지질학적 특성으로 주목하였다. 이러한 오리노코 지역의 지질학적 특성들은 3차원 탄성파 탐사, 시추간 물리검층과 같은 최신 기술들을 통해 앞으로 보다 빠르고 정확하게 규명되어질 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제25권2호
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• pp.121-133
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• 2014

ABA형태의 삼중블록공중합체는 고무상과 유리상의 상대적 성분에 좌우되는 열가소성 탄성체와 강화 플라스틱으로써 유용하다. 이러한 물질은 다른 고분자와 혼합하여 첨가제, 강화제, 상용화제로써 기능성을 줄 수 있다. 상업적으로 유용한 대부분의 블록 공중합체는 석유로부터 유래된다. 지구상의 유한한 화석자원 공급과 석유 사용 및 채굴에 관련된 경제, 환경적 비용을 고려하면 그 대안은 매력적이다. 이러한 흐름에 더하여 미래 지속 가능한 물질의 최종 용도를 위한 설계 및 그 실행이 요구되고 있다. 본 총설에서는 재생 가능한 ABA 형태의 삼중블록 공중합체 합성과 특성을 살펴보고, 특히 공중합체의 경성부분을 위한 높은 유리 전이온도 혹은 녹는점을 지닌 식물 유래 폴리올레핀과 다당류 유래 폴리락타이드와 공중합체의 연성부분을 위한 바이오 기반, 낮은 유리 전이온도, 무결정의 탄화수소계 고분자에 대해 논의하려고 한다. 이를 위해서 다양하게 제어된 고분자 중합법은 강력한 도구임이 증명되고 있다. 이러한 혼성 고분자의 정교한 합성에 관한 연구는 재생가능성, 생분해성, 고성능을 지닌 새로운 탄성체와 강화 플라스틱의 발전을 이끌고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권3호
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• pp.335-339
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• 2010

본 연구에서는 디젤로 오염된 토양에서 디젤 분해능이 우수한 Gordonia sp. SD8을 분리하였고, 이 균주의 디젤 분해특성을 액상과 토양에서 조사하였다. SD8은 유일 에너지원과 탄소원으로 디젤을 이용하여 생장 가능하였다. SD8 균주의 성장과 디젤 분해속도에 미치는 디젤 농도 영향을 조사한 결과, 20,000 mg-TPH $L^{-1}$농도에서 최대 비성장속도($0.67{\pm}0.05\;d^{-1}$)와 최대분해속도($1,727{\pm}145$ mg-TPH $L^{-1}\;d^{-1}$)를 얻을 수 있었다. 또한, 이 균주는 40,000 mg-TPH $L^{-1}$의 고농도 디젤을 분해할 수 있었으며, $30^{\circ}C$에서 비성장속도와 디젤분해속도가 가장 빨랐다. 디젤로 오염된 토양 정화에 미치는 Gordonia sp. SD8 접종 효과를 조사한 결과, 17일 경과 후, SD8을 접종하지 않은 대조군 토양의 디젤 잔류 농도는 $8,150{\pm}755$ mg-TPH kg-dry $soil^{-1}$이었으나, SD8을 접종한 경우에는 3,724 mg-TPH kg-dry $soil^{-1}$이었다. 이러한 결과는 Gordonia sp. SD8는 향후 디젤 등을 포함한 석유계 탄화수소화합물로 오염된 토양을 정화하는데 활용 가능한 유용 미생물 자원임을 의미한다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.200-208
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• 2012

본 연구는 공단지역 주민들의 환경오염물질에 의한 건강피해를 예방하기 위한 기초연구의 일환으로 수행되었다. 이를 위하여 공단지역 및 대조지역에 대한 토양 중의 환경오염물질과 다환방향족탄화수소화합물(PAHs)의 농도수준 및 분포특성을 조사하였다. 시료채취는 공단지역과 대조지역의 토양을 대상으로 실시하였으며, 토양 중의 중금속, VOCs(휘발성 유기화합물), PAHs 및 PCB(폴리클로리 네이티드비페닐) 등 토양오염물질 농도를 분석하였다. 직접노출군에 속하는 가까운 거리의 송도동, 해도동, 제철동 등은 거리가 먼 장기면에 비하여 비교적 높은 농도를 나타났다. 특히 배출원 주변의 직접노출지역(제철동)이 대조지역(장기면) 보다 오염물질의 농도가 높은 것으로 조사되었다. 토양 중의 중금속 농도는 제1지역 우려기준에 비해 대체로 낮은 것으로 나타났으나, 아연은 전 지역이 제1지역 우려기준(300 mg/kg)의 약 20.8~58.9% 수준으로 비교적 높은 농도를 나타내었다. 불소는 모든 지점에서 기준치 이하로 나타났으나, 직접노출지역인 제철동의 경우 제1지역의 우려기준(400 mg/kg)의 약 74% 수준으로 조사되어, 불소에 대한 모니터링과 배출원 관리가 필요한 것으로 판단된다. 또한, 유기인, PCB, 페놀류와 VOCs인 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 등은 분석기기의 검출한계 이하로 나타났고, 석유계총탄화수소(TPH)의 경우에는 송도동이 높게 나타났다. 한편, 토양 중 PAHs 화합물의 농도 수준은 18.71~1744.59 ng/g이었으며, 발암가능물질 6종에 대한 PAHcarc의 농도수준은 6.54~695.94 ng/g을 나타내었다. 송도동에서 가장 높은 농도수준을 나타내어, 직접노출지역인 공업단지로부터 근거리 지점에서의 PAHs 농도가 원거리 지점인 간접노출지역보다 비교적 높은 농도를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-8
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• 2009

토양 세척 공정에서 최종적으로 발생되는 잔류 유류 오염원 함유 미세토(silty clay)의 효율적인 처리 방법을 도출하고자 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 토양 중에 존재하는 철 성분을 이용한 유사펜톤 산화반응 공정의 적용 가능성 평가 및 반응 종결 후의 미세토에 대한 생분해도를 평가하여 유사펜턴 산화 후 생성된 분해산물의 생물학적 연계 처리 가능성을 파악하고자 하였다. 먼저 세척장에서 탈수된 케익 상태의 시료(고분자응집제 처리)와 침전조에서 고분자응집제를 투여하기 이전 상태의 미세토 슬러지 시료를 대상으로 과산화수소($H_2O_2$)를 다양한 농도로 가하여 TPH 제거 효율을 평가하였다. 또한, 유사펜톤 반응 후 시료에 대한 $BOD_5/COD_{Cr}$ 비를 산정하여 생분해 가능성을 검토하였다. 본 연구 결과, 과산화수소($H_2O_2$) 농도가 1%일 때 TPH 제 거 효율이 가장 높았으며 주입 방법에서는 순간적으로 일회 과산화수소($H_2O_2$)를 시료에 주입하는 것보다 일정 시간 간격으로 연속적으로 과산화수소($H_2O_2$)를 주입하는 것이 TPH 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 또한, 케익 시료의 경우 고액비가 1 : 2일때 TPH 제거 효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 한편, 식용유를 사용한 경우 미세토에 흡착된 석유계탄화수소의 탈착을 증진시키는 계면활성 효과로 인하여 용해도가 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 유사펜톤 반응 후 생분해도 경향은 반응 조건에 관계없이 반응시간이 경과함에 따라 전반적으로 감소하는 경향을 보여 후속 처리로 생물학적 공정을 연계할 시 미생물의 순응이 필요한 것으로 나타났다. 이와 같이 토양 중에 존재하는 철 성분을 이용하여, 과산화수소($H_2O_2$)만 주입해준 경우 미세토에 흡착되어 있는 유분이 제거되는 유사펜톤 반응을 확인하였지만 그 제거 효율은 매우 낮았고 유사펜톤 반응 종결 후 생물학적 공정의 연계 처리 시 미생물의 순응 기간이 필요한 것으로 확인되었다.

• 환경영향평가
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• 제29권3호
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• pp.157-181
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• 2020

하천, 호소 및 해양항만의 퇴적물은 수계로 배출된 오염물질의 종착점이면서 동시에 지속적으로 오염물질을 수계로 배출하는 오염원(source)으로 작용한다. 지금까지 오염퇴적물은 육상매립 또는 해양투기해왔던 것이 현실이었다. 하지만 육상매립은 고 비용, 해양투기는 런던협약으로 인해 전면 금지되었다. 따라서 본 연구에서는 대상부지인 왕궁축산단지의 오염퇴적토를 대상으로 토양정화방법을 적용하여 연구하였다. 토양정화방법은 해외 적용사례와 국내 처리 가능한 적용기술을 선별하여 전처리, 퇴비화, 토양세척, 동전기, 열탈착을 적용하였다. 오염특성파악을 위한 대상 부지 조사결과 수질은 용존산소(Disolved Oxigen, DO), 부유물질(Suspended Solid, SS), 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN), 총인(Total Phosphorus, TP) 이 방류수 수질기준을 초과하였고 특히 SS, COD, TN, TP는 기준을 수십 배에서 수백 배 초과하였다. 토양은 돼지사료의 성장을 촉진하는 구리, 아연의 농도가 높게 나타났으며, 카드뮴이 토양환경보전법 기준치 1지역을 상회하였다. 전처리기술은 하이드로사이클론을 활용하여 입도분리를 실시하였으며, 미세토양이 80% 이상 분리되어 선별효율이 높게 나타났다. 퇴비화는 유기물 및 석유계 총 탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbon, TPH) 오염토양을 대상으로 실시하였으며, TPH는 우려기준 이내로 처리되었고, 유기물의 경우 대장균이 높게 분석되어 70℃에서 퇴비화 최적조건을 적용하여 비료규격을 만족하였으나 비료규격에 비하여는 유기물함량이 낮게 분석되었다. 토양세척은 연속추출시험결과 Cd는 미세토에서 5단계인 잔류성(Residual)물질이 확연하게 존재하였고 Cu 및 Zn은 오염분리가 쉬운 이온교환성(1단계), 탄산염(2단계), 철/망간산화물(3단계)의 함량이 대부분을 차지했다. 산용출과 다단세척을 단계별로 적용결과 염산, 1.0M, 1:3, 200rpm, 60min이 최적 세척인자로 분석되었으며 다단세척실험결과 오염 퇴적토는 대부분 1단에서 토양환경보전법 우려기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 적용성 시험결과 중금속오염이 높은 오염토는 전처리 후 토양세척을 적용하여 처리토를 골재로 활용하고, 유기물 및 유류 오염토는 퇴비화를 적용하여 오염물질과 대장균을 사멸한 후 부숙토로 사용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제34권4호
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• pp.268-273
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• 2015

본 연구는 유류로 오염된 토양의 정화를 위한 생물자극법에서 퇴비의 시용효과를 알아보기 위해 실시되었다. TPH로 오염된 토양에 퇴비를 수준별로 처리 한 후 TPH 함량 변화를 관찰 한 결과, 퇴비 처리량이 증가 할수록 토양 내 TPH 함량이 감소하는 경향이 나타났다. TPH 분해율을 알아보고자 퇴비 처리수준에 따른 TPH 함량 변화를 1차와 2차 kinetics 모델에 적용하여 결정계수(R²)를 비교 한 결과 second order kinetic 모델의 결정계수 값이 잘 적용되었다. 퇴비를 처리하였을 때 seond-order kinetic 모델의 reaction rate constant 값은 퇴비를 30 Mg/ha 이상 처리하였을 때 무처리 보다 4배 정도 높게 나타났으며, 퇴비 처리 수준이 높아질수록 그 값은 증가하는 경향을 보였다. 퇴비의 처리량을 증가시킴에 따라 토양 내 미생물의 수는 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 퇴비의 처리량은 토양 내 미생물 수와 TPH 함량의 변화와 밀접한 관계가 있음을 보여주었다. 따라서 TPH로 오염된 토양 내 적합한 양의 퇴비 처리는 토양 내 미생물 수를 증가시켜 TPH 함량의 감소를 가속화시킬 수 있을 것으로 판단된다.