나뭇잎은 친지질성인 대기중 PAHs의 passive sampler로 많이 사용되고 있다. 특히 많은 지역의 PAHs 농도를 측정·비교해야 할 경우나 전기를 사용할 수 없는 먼지역의 농도를 측정해야 할 경우 시간적, 경제적으로 매우 유리한 방법이다. 그러나 부주의하게 시료를 채취하거나 농도를 계산할 때에 기준 선정이 잘못되면 좋지 않은 결과를 얻을수도 있다. 이 연구는 나뭇잎을 대기중 PAHs의 passive sampler로 사용할 때 생기는 이러한 문제점에 대하여 연구한 것으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 나뭇잎 중의 수분양, 지질양, 잎의 면적과 건중량 간에는 상관성이 없었고 그로 인하여 나뭇잎에 침착된 PAHs 농도도 잎의 습무게, 건중량, 지질양, 면적 기준으로 계산한 농도가 서로 달랐다. 이중 잎의 건중량(지질양이 포함된 무게) 기준으로 PAHs 농도를 표기하는 것이 나뭇잎의 성상과 자료의 호환성 때문에 가장 좋은 것으로 생각된다. 2) 같은 장소에서 채취한 나뭇잎도 수종간에 침착된 PAHs 농도 차가 상당히 컸으므로 서로 종류가 다른 나뭇잎간 농도를 비교해서는 아니된다. 소나무는 비교적 많은 나라에 자생하고 있고 상록수로서 겨울에도 시료채취가 가능하며 많은 연구자들이 이용하고 있으므로 자료의 호환성 면에서 가장 유리할 것으로 판단된다.
전베타 방사능 분석법을 이용한 내부오염 스크리닝법을 검증하였고 실제 의료용 동위원소 생산시설 종사자 내부오염을 판단하는데 적용하였다. 종사자의 작업 종료 후 첫 번째로 채취된 뇨시료(spot 시료)와 24시간 동안 취합된 뇨시료(24 h 시료)를 채취하여 측정하였다. 특정 종사자의 경우를 제외하고 대부분의 측정결과는 일반인 체내 기저준위인 100 Bq $kg^{-1}$을 기준으로 22% 이내로 변동폭이 작았다. 측정결과 작업종료 후 수 시간 이내 종사자 뇨시료의 전베타 농도가 전반적으로 35% 이상 상승하는 경향이 있었다. 또한 스크리닝 결과와 작업일지를 바탕으로 작업장내부 구조상 오염을 유발하는 요인을 추정 할 수 있었으며 추가 세부 핵종별 분석법을 바탕으로 내부피폭선량을 평가해야 할 것으로 판단되었다. 한편 사업장에서 신속히 적용 가능한 내부오염평가 절차를 수립하였다.
유수지는 생활하수 및 정수 처리된 하수를 바다에 방류하기 전에 하수방류가 조수의 영향으로 역류하는 것을 막기 위해 설치된 일종의 하수 저류시설이다. 본 연구에서는 현장에서 준설한 시료에 대하여 실내시험을 실시하여 유수지 하상 오니가 포함하고 있는 실토사의 적정량을 산출하였다. 또한, 준설오니를 임시 저장한 슬러지 저장 연못에서 시료를 채취하여 실내시험을 실시하여 준설용적을 산출하였다. 본 연구결과, 준설오니의 비중은 2.17∼2.29로 일반적인 점토보다 상당히 낮은 값으로, Gypsum과 유사한 값을 나타내었다. 또한, 함수율은 300∼700%의 범위를 나타내었다. 준설토로부터 물을 제거함에 따른 유실용적은 전체용적의 78.2∼87.5%의 범위로, 준설오니의 실토사 적정토량은 12.5∼21.9%의 범위를 나타내었다. 유수지 준설오니와 고화처리시료에 대한 중금속함량(크롬, 아연, 구리, 카드뮴, 수은, 비소, 납)시험결과 국내 관계법령 중 가장 엄격한 해양오염방지법 기준에 모두 만족하는 결과를 나타내었다.
대기부유분진(air particulate material)중에 존재하는 다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH)를 신속하고 정확하게 분석하기 위하여 대기부유분진 시료를 10ml의 초임계유체($N_2O$ )로 30분간 추출 후 별도의 전처리와 농축과정 없이 GC/MS에서 분석하여 분석시간과 분석과정을 단축 및 단순화하였다. 시료로서 NBS 대기부유분진 인증표준기준물질(certified particulate reference material, CRM)1649와 서울의 도심에서 채취한 대기부유분진 시료를 이용하여 기존의 추출법 및 분석방법과 비교하였다. 그 결과 본 분석방법은 기존의 분석법에 비해 회수율은 상대적으로 작았으나 재현성이 좋았으며 분석과정이 간단하고 분석시간이 현저히 단축됨을 알 수 있었다.
터널의 배수재로 이용되는 지오텍스타일 필터는, 터널 내로 유입되는 지하수를 충분히 배수시키어 터널 라이닝에 수압이 작용되지 않도록 해야 한다. 그러나, 지오텍스타일의 막힘현상으로 인하여 필터재의 통수 능력이 우선적으로 감소하게 되고 막힘현상은 이를 더욱 심각하게 만든다. 본 연구에서는 서울시의 신내동 과 포이동에서 채취한 시료에 대하여 터널 필터재의 평면흐름을 모사하여 폐색현상을 고찰하였다. 신내동 시료는 SW-SM으로 분류되는 사질토에 가까운 시료이며, 반면에 포이동 시료는 SC로 분류되고 점성이 강한 흙이다. 필터재의 이론적인 간극분포곡선과 $O_{95}$로부터 본 실험결과를 근거로 폐색방지기준을 설정하였다. 포이동 시료에 비하여 신내동 시료가 더 뚜렷한 폐색경향을 나타냄을 알 수 있었으며, 이는 포이동 시료에 비하여 점성이 없어 잔입자가 쉽게 이탈되고 필터재에 쌓이는 원인으로 판단되었다.
이 연구는 서울특별시 지하철 A설계구간에서, 현재 시점의 지하수 수질 및 오염을 파악함으로써, 추후 지하철 공사로 인한 수질 악화 발생시, 이에 과학적으로 대처하기 위해 수행되었다. A설계구간을 따라 총 21개 시추공에서 지하수 시료를 채취.분석하였으며, 그 결과 배경수질은 주로 $Ca-HCO_3$ 유형으로 나타났다. 전체시료 가운데, 국내 먹는물 수질기준을 초과하지 않은 시료는 1개이며, 나머지 20개 시료는 $SO_4$, Cd, Pb, Fe, Mn, Al, F, $NO_3-N$ 등이 먹는 물 수질 기준치를 초과하여 있었다. 오염의 형태는 일부 시료에서 몇몇 화학 원소의 농도가 나머지 시료에서의 농도보다 크게 나타나는 점오염의 형태를 띄었다. 화학분석 자료와 포화지수 분석을 통하여, 지하에 매립된 물질과 지표 퇴적물이 일차적인 오염원임을 추정하였다. 요인분석 결과, 연구지역 내 지하수 시료의 수리화학적 특성의 약 47%가 오염 인자에 의해 영향을 받고 있는 것으로 나타났다.
서울시 주요 도로변 토양의 현재 오염정도와 앞으로 있을 오염에 대한 비교 자료를 구축할 목적으로 서울시의 25개 구 중 5개 구(강동구, 광진구, 노원구, 서대문구, 성동구)를 선정하여 토양 오염도를 조사하였다. 시료의 채취는 각 구의 주요 도로변에서 50지점을 선정하여 실시하였으며, 가로수 식수대 내의 표토(1-5rm)와 심토(20-50 cm)에서 시료를 채취하였다. 채취된 총 시료는 표토와 심토 각각 250점이었으며, 채취된 시료를 풍건시킨 후 2mm체로 쳐서 분석에 이용하였다. 분석항목은 pH를 비롯한 토양의 이화학적 특성과 중금속(Cd, Cu, Pb, Zn) 이었다. 조사 결과 토성은 사양토와 양질사토가 주를 이루었다. 토양 pH는 4.5-10.0의 범위에서 표토와 심토의 평균이 각각 7.52, 7.50으로 약알칼리성을 나타내어 서울 주변 산림지대의 pH값보다 높은 수치를 보였다. 검출된 중금속 농도의 범위는 Cd, Cu, Pb, Zn에 대하여 각각 $0.01{\sim}1.19$, N.D.(not detected)${\sim}234.45$, $N.D.{\sim}381.23$, $2.97{\sim}737.59\;mg\;kg^{-1}$이었다. 각 구에서 측정된 중금속 농도 평균의 대부분은 토양환경보전법상 우려기준을 초과하지는 않았으나 서울시 근교 도시림의 중금속 함량보다는 상당히 높은 값을 나타내었다. 그리고 일부 조사지점에서 토양환경보전법상의 우려기준을 초과하는 지점에 있었으며, 특히 성동구의 Cu 평균 함량은 토양환경보전법상의 우려기준을 초과하여 정밀조사 및 오염 확산 방지를 위한 조치가 필요할 것으로 생각된다.
오염토양을 효과적으로 진단하고 경제적인 복원을 위해서는 오염토양의 오염원인, 오염정도, 주변 환경이나 인축에 대한 피해발생 유무, 오염물의 이동경로 등을 올바르게 평가하는 것이 대단히 중요하다. 이를 위해서는 오염토양과 토양내 가스, 주변 지하수 및 지표수, 침전물 등의 효율적 시료채취와 정확한 분석이 필수적이라 할 수 있다. 오염지역 토양의 오염도평가를 표준화하고 처리효율성을 높이기 위해서는 전문처리요원이 토양의 오염도와 위험성을 정확하게 판단 할 수 있도록 단순하면서도 경제적인 연속시험법을 필요로 한다. 이것은 오염토양의 조사와 복원시간 및 전치적일 기술의 진보를 가져오는데 상당한 시간절약을 꾀할 수 있다. 특히 효과적인 현장평가를 위해서는 오염특성을 포함한 많은 관련 요인들에 대한 표준화된 기준하에서 오염의 형태와 정도를 결정하는 것이 중요하다. 현장평가를 위한 일반적인 절차는 작업계획과 토양조사수준에 따라 Phase I, II, III의 단계적 방법으로 구성되어 있다. Phase I은 토양의 과거용도 및 오염물의 유입경로를 기초로 하여 현장의 환경여건을 파악하는 단계이다. Phase I에서 잠재적 오염물질에 의해 오염된 것이 확인되면 Phase II에서는 오염물의 존재여부와 존재정도를 파악하는 단계로 시료의 채취 및 분석과정이 여기에 포함된다. Phase III는 Phase I과 II의 결과를 바탕으로 오염토양을 복원하는 단계이다. 여기서 평가기준이 지역 특이적인 것인지 적당한 것인지를 결정하는 중요한 요인은 (1) 시료채취의 공간분포도와 지역의 크기, (2) 취해진 시료의 수, (3) 시료채취 방법, 그리고 (4) 자료를 분석요령 등이다. 선택된 분석방법이 추천할만한 것일지라도 정량방법의 선택여부는 현장조사방법에 대한 훈련이나 조사경험을 가진 사용자에 의해 결정되는 것이 바람직할 것이다.
소변시료 바이오어세이는 분석설비가 비교적 간단하고 시료 채취가 용이하여 내부피폭선량 평가를 위하여 널리 사용되고 있는 대표적인 간접측정법이다. 본 연구에서는 소변시료 바이오어세이 결과에 대해 보다 객관적인 성능검사를 수행하기 위하여 미국 NIST에서 주관한 NRIP (NIST raiochemistry inercomparison pogram)에 참여한 결과를 소개하였다. 60일간의 분석기간 동안 인공합성소변으로 제작된 검사시료의 방사능분석결과를 보고하는 cstomary exercise에서는 12가지 방사성핵종에 대한 측정 결과 ANSI N13.30에서 제시하는 성능검사 기준을 모두 만족하는 것으로 확인되었다. 비상상황에 대비하여 8시간 이내에 방사능분석결과를 신속하게 보고하는 eergency preparedness exercise에서는 9가지 방사성핵종에 대하여 -35 ~ 45%의 차이를 나타내어 확인된 오차범위 내에서 비상시 신속한 내부피폭 분류에 적용하기에 적합한 것으로 확인되었다.
덕음광산 광미야적장과 인접한 논토양의 토양수를 채취하여 토양분석결과와 함께 오염영향을 조사하였다. 시료는 광미야적장을 기준으로 거리별로 채취하였으며 동일지점에서는 깊이별(0, 30, 50cm)로도 채취하였다. 광미야적장과 거리에 따른 원소농도변화는 토양보다 토양수에서 더 뚜렷이 나타나 토양보다 토양수에서의 반응이 더 빠름을 시사한다. 대부분의 토양시료에서 Cd, Pb, Zn, Cu등은 자연배경농도에 비하여 부화되었으나 As과 Ni은 자연농도한계를 넘지 않았다. 국내 토양환경보전법의 기준에 의하면 Pb만이 농경지 오염정화 기준을 초과하였으나 전체용출방법을 채택한 네덜란드 기준과 비교할 때 일부시료에 대해 Cd, Pb 및 Zn의 경우 intervention value를 Cu의 경우 target value를 초과하여 실제 오염영향이 더 클 수 있을 것으로 평가되었다. 토양과 토양수 모두 광미야적장 가까운 곳의 시료들에서 중금속의 농도가 높으며, 연속추출결과 중금속 농도가 높은 토양의 경우 교환 가능한 형태의 비율이 더 높아 광미에서 토양으로 인입된 오염물질들이 주로 교환가능 또는 산화가능과 같이 쉽게 재 용출될 수 있는 형태로 많이 존재함을 알 수 있었다. Cd, Cu, Pb 및 Ni 등의 중금속 원소들이 토양에서 자연농도에 비해 부화되어 있음에도 불구하고 토앙수내 농도는 일반적으로 매우 낮은 농도를 보인다. 이는 산화/환원 상태의 변화에 따라 중금속의 좋은 흡착제인 환원철 황화물 또는 산화철 등이 형성되어 토양수에 존재하는 미량원소들을 제거하기 때문인 것으로 생각된다. 토양수 중금속은 토양표면에 흡착되거나 교환 가능한 형태 등으로 제거되며 pH, Eh와 같은 지구화학조정인자들의 변화에 따라 다시 토양수로 방출되어 식물체에 흡수될 것으로 예상된다. 지구화학모델링 결과, Pb와 Cu에 대해 농도를 조정하는 고형물질이 존재하는 것으로 예측되며, 반면 Zn와 Cd은 흡/탈착에 의해 농도가 조정될 것으로 예상된다. 따라서 토양수를 통한 오염물의 이동은 표면 흡착과 침전등과 같은 반응으로 제한되어 확산범위는 상대적으로 적을 것으로 생각된다. 그러나 중금속들이 토양과 토양수 사이를 반복적으로 거치면서 주변 생태에 미치는 영향이 지속적인 면은 고려되어야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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