• 한국환경농학회지
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• 제41권4호
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• pp.223-229
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• 2022

BACKGROUND: Mining activities, smelter discharges, and sludges are the major sources of heavy metal contamination to soils. The objective of this study was to determine the efficiency of magnetite and bottom ash derived from coal ash in remediating As-contaminated soil. METHODS AND RESULTS: An incubation experiment was conducted for 10 weeks. Magnetite and bottom ash at different rates and ratios were applied to each plastic bottle repacked with 1,000 g of dried As-contaminated soil. After 3-weeks of incubation, the concentrations of available As were measured by using Mehlich-3, SBET, and sequential extraction methods. All of the subjected soil amendments resulted in significant decreases in available As concentration compared to the controls. The addition of magnetite at the highest rate was the best to stabilize As in the soils; however, the values of As concentration varied with the extraction methods. CONCLUSION(S): To ensure the stabilization accuracy of heavy metals in soil, both single and sequential extractions are recommended. The magnetite derived from fly coal ash can also be applicable as a heavy metal stabilizer for the As-contaminated soil.

• 자원리싸이클링
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• 제26권2호
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• pp.80-88
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• 2017

전 세계적으로 매년 증가하는 발전회의 매립을 위한 부지는 현저히 부족한 실정이며, 이를 재활용 하는 방안에 관한 연구는 지금까지 활발히 진행 중이다. 또한, 휴 폐광산의 갱구, 폐석 더미, 지하공동에서 발생하는 다양한 광해는 심각한 인명피해 및 환경오염을 일으킨다. 따라서 본 연구에서는 국내 석탄, 금속, 석회석 광산에서 발생하는 AMD (Acid Mine Drainage), 지반침하 등의 광해방지에서 발전회의 활용 가능성에 대한 연구를 수행하였다. 발전회는 그 물리화학적인 특성에 따라 AMD 중화, 노천광산에서의 차폐재, 지하광산의 채움재 및 토양 개량제로써 활용할 수 있으며, 미국, 호주, 일본, 캐나다 등의 국외에서는 관련 지침을 마련하여 현장 적용사례가 충분히 확보된 상태이다. 하지만 국내의 경우 현장 적용을 위한 몇몇 연구들은 수행돼 왔지만, 현재 발전회를 사업장폐기물로 분류하고 있기 때문에 현장 적용사례가 미흡하며, 이와 관련된 연구도 부족한 실정이다. 따라서 국내에서도 국외의 관련 선행 적용사례들을 참고하여 광해방지사업에서 발전회의 활용을 위한 구체적인 기준 및 관리체계가 필요할 것이다.

• 한국조경학회지
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• 제50권4호
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• pp.1-19
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• 2022

산업구조의 변화와 함께 도시공간구조가 재편되는 것은 세계적인 현상이고, 중국은 대표적인 국가 가운데 하나이다. 중국의 수도권이라고 할 수 있는 북경-천진-당산으로 이어지는 경진당(京津唐) 지역은 공장과 공업단지들이 이전하고 남겨진 산업 이전적지들의 재생 프로젝트가 활발하게 진행되고 있다. 경진당(京津唐) 지역의 산업 이전적지 재생 사례들을 분석하여 사업의 특징과 목표, 설계 철학과 전략을 정리하고 시사점을 도출하여 향후 유사한 프로젝트를 위한 기초 자료를 제공하고자 하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구 방법은 경진당 지역의 산업 이전적지 재생 프로젝트를 현지 답사를 통해 조사, 분석하고 문헌연구를 통해 귀납적으로 결과를 도출하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 경진당 지역의 산업 이전적지 재생프로젝트는 산업 유산 보호, 문화적 창의성, 공동체성 증진 같은 다원화된 목표를 추구하고 있다. 둘째, 대상지의 공간적, 장소적 특성과 산업유산을 존중하는 디자인 전략을 통해 새로운 디자인 내용과 대상지의 고유성이 조화되어 장소적 특징과 경관 효과를 최대화하고 있다. 셋째, 산업 이전적지의 생태적 복원에 초점을 두어 오염된 토양에 적응성 있는 식물과 자생식물을 위주로 식재하고 있다. 넷째, 조경 디자인은 조각이나 그래피티 같은 현대예술과 결합하여 대상지를 풍요롭게 하고 활성화를 촉진한다. 다섯째, 재생된 장소의 활성화 측면에서 도시적 이벤트와 대중 활동 프로그램을 적극 도입하고 있다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제27권3호
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• pp.45-56
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• 2024

Heavy metals emitted from urban development do not decompose in the soil and remain for long periods, continually impacting the environment. Since the mid-1990s, there has been increasing societal concern in South Korea regarding soil contamination, prompting various legislative revisions to reduce pollution. This study utilizes the Environmental Impact Assessment Support System (EIASS) to investigate projects in the metropolitan area that have exceeded the Ministry of Environment's soil contamination concern levels from 1989 to 2022 and to examine improvements in the environmental impact assessment (EIA) process. The results reveal that the average concentrations of nine contaminants-cadmium (Cd), copper (Cu), arsenic (As), mercury (Hg), lead (Pb), hexavalent chromium (Cr6+), zinc (Zn), nickel (Ni), and fluoride (F)-have all increased over the years. Among these, Zn had the highest relative proportion, with 37.5% of the 40 sites exceeding environmental concern levels. Investigation of 19 specific projects at these exceedance sites showed that only 7 had documented analyses of contamination causes and remediation plans, and just one had contracted additional remediation services, though results from these efforts were found to be lacking. Furthermore, since 2019, a significant proportion of these sites were involved in residential developments, likely due to government initiatives in new city development and extensive housing supply plans. This research emphasizes the importance of public disclosure of the processes and outcomes of remediation efforts on historically contaminated soils prior to project development. It discusses improvements to the EIA by reviewing current legislation and international examples. The findings of this study are expected to heighten public awareness about heavy metal contamination and enhance transparency in soil remediation efforts, contributing to sustainable environmental management and development.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.949-957
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• 2000

본 연구는 페놀 분해균주인 P-99를 이용하여 슬러리상 반응기에서 페놀 또는 PNP (p-Nitrophenol)에 오염된 토양을 생물학적으로 복원시키는 방안을 모색하기 위해 수행되었다. 순수미생물에 의한 페놀의 분해는 혼합 미생물간의 경쟁적 상호작용을 배제시켜 활성슬러지의 지체시간보다 3배 정도 짧게 나타났다. 페놀 분해균주인 P-99는 300mg/L의 페놀을 26시간 안에 완전하게 분해하였으며, 페놀 1mg이 제거될 때 0.1457mg의 P-99 미생물이 생성되었다. PNP는 단일기질로 반응기내에 존재할 경우 페놀 분해균주인 P-99에 의한 분해는 일어나지 않았으나, 페놀에 유도된 경우 공대사 작용에 의해 효과적으로 분해할 수 있었으며, 이 때 PNP 분해에 있어서 성자기질인 페놀의 이용도는 0.027mg PNP/mg phenol이었다. 페놀과 PNP가 혼합기질로 반응기내에 존재할 경우 PNP의 농도가 증가할수록 미생물에 대한 저해작용이 증가되어 페놀의 분해속도가 감소하였으며, 슬러리상 반응기에서 미생물에 의한 페놀 및 PNP의 분해는 대상물질의 일부가 액상에서 토양의 표면으로 흡착되고 산소의 전달속도가 상승하여 액상에서 보다 2배 이상 가속화되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1052-1062
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• 2011

Residual of heavy metals originated from abandoned metal mines in agricultural field can cause adverse effect on ecosystem and eventually on human health. For this reason, remediation of heavy metal contaminated agriculture field is a critical issue. In this study, five different amendments, agriculture lime, dolomite, steel slag, zeolite, and compost, were evaluated for stabilization efficiency of heavy metals in agricultural field. Applied mixing ratio of amendments was varied (2% or 6%) depending on properties of amendments. Result showed that soil pH was increased compared to control (6.1-6.7) after mixing with amendments and ordered as dolomite (7.2~8.3) > steel slag (6.7~8.1) > agriculture lime (6.6~7.4) > zeolite (6.2~6.9) > compost (6.1~7.1). Among other amendments, agriculture lime, steel slag, and dolomite showed the highest stabilization efficiency of heavy metals in soil. For Cd, stabilization efficiency was 49~72%, 51~83%, and 0~36% for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. In case of Pb, 43~64, 37~73%, and 51~73% of stabilization efficiency was observed for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. However, minimal effect of heavy metal stabilization was observed for zeolite and compost. Based on result of this study, amendments that can increase the soil pH were the most efficient to stabilize heavy metal residuals and can be adapted for remediation purpose in agricultural field.

• 한국환경농학회지
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• 제17권4호
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• pp.312-318
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• 1998

중금속 오염에 대한 식물복원법(phytoremediation)에 적합한 식물종의 탐색과 확립에 필요한 기초자료를 얻기 위하여 본 연구를 수행하였다. 공시 식물은 단풍잎돼지풀, 갓, 소리쟁이, 어저귀와 같은 야생식물을 이용하였다. 이들 종에 중금속으로 카드뮴과 구리를 처리하여 유묘의 출현과 유묘시기의 생육의 변화 및 양액재배를 통해 중금속이 이들 종에 미치는 영향과 축적되는 정도를 알아보았다. 공시종을 모래에 파종 후 중금속을 토양내 위험 수준으로 처리하고 pH를 6.5, 5.5, 4.5 조절하였을 때 pH가 낮아질수록 출현율 및 유묘의 생육은 저하되었으며 카드뮴에 비해 구리의 피해가 좀더 심하였다. 공시종 중 phy-toremediation에 가장 적합한 종은 단풍잎돼지풀이었으며 이종은 중금속에 의한 유묘의 출현과 초기 생육의 영향이 다른 종에 비해 적었으며, 양액 재배에 있어서도 $20{\mu}mol/L$Cd와 $80{\mu}mol/L$ Cu정도의 농도 처리에 의한 피해 정도가 미약하였다. 미국돼지풀은 중금속 축적량이 유묘의 카드뮴 311mg/kg, 구리 369mg/kg 정도가 축적되어 양호한 결과를 나타냈다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권3호
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• pp.257-261
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• 2006

본 연구에서는 유기성 화학물질로 오염된 지하수, 수질 및 토양의 효과적인 복원제로 활용되고 있는 ZVI의 반응성 및 안정성을 높이기 위하여 ZVI에 montmorillonite를 첨가하여 합성된 ZVI-Mt 복합체의 특성과 유기염소계 오염물질의 효과적인 제거제로서의 활용가능성을 조사하였다. X-선회절분석 결과 ZVI는 $44.9^{\circ}$ 부근에서 broad reflection peak를 나타내었으며, ZVI-Mt 복합체는 ZVI와 montmorillonite의 전형적인 peak가 관찰되었다. ZVI-Mt 복합체의 형태는 montmorillonite 층이 추형의 ZVI 입자를 부분적으로 둘러싸고 있었으며, ZVI가 공기 중의 산소에 의해 급격히 산화되는 것을 방지할 수 있는 구조적 형태를 나타내었다. ZVI-Mt 복합체에 의한 chlorothalonil의 분해율이 ZVI에 비해 보다 빠르고 높게 나타났으며, 반응 60분 후에는 chlorothalonil이 완전히 분해되었다. ZVI, ZVI-Mt(2:1) 및 ZVI-Mt (1:1) 모두 pH가 낮을수록 chlorothalonil의 분해가 잘 일어났으며, 모든 pH 영역에서 ZVI 보다 ZVI-Mt에 의한 chlorothalonil의 분해 효율이 높게 나타났다. 그러므로 기존의 방법에 의해 ZVI를 합성하는 것 보다는 montmorillonite를 혼합하여 복합체를 형성하는 것이 montmorillonite 층의 card section현상에 의해 ZVI의 환원력과 안정성을 증가시키는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권1호
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• pp.92-97
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• 2014

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수는 물론이고 토양지하수의 신규 오염물이다. $ClO_4^-$는 요오드가 갑상선에 흡수되는 것을 방해하므로 갑상선 호르몬 생성을 저하시킨다. $ClO_4^-$는 물에서 매우 용해도가 높고 안정적이라는 특징으로 인해 $ClO_4^-$를 환원하는 세균(PRB)에 의한 생분해가 자연저감의 가장 중요한 요인으로 여겨지고 있다. 산업단지 내 하천은 점 또는 비점오염원으로부터 배출된 $ClO_4^-$에 오염될 잠재성이 있다. 그래서 본 연구에서는 구미지역 산업단지 내 하천에서 물시료를 채취하여 하천미생물의 $ClO_4^-$ 분해 잠재능을 회분배양으로 조사하였다. 외부 전자공여체를 첨가하지 않고 83시간 동안 배양한 결과 모든 시료는 $ClO_4^-$ 제거효율이 0.77% 이하로 매우 낮은 것으로 나타났다. 그러나 외부 전자공여체(acetate, thiosulfate, $S^0$, 또는 $F^0$)를 첨가한 경우는 제거효율이 최고 100%로 나타났고, 첨가된 전자공여체의 종류와 시료채취지점에 따라 제거효율은 다양한 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용한 전자공여체 중에서는 acetate를 사용했을 때 $ClO_4^-$분해효율이 가장 우수한 것으로 나타나 종속영양방식 PRB의 활성이 우세함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 산업단지 내 하천 미생물에 의한 $ClO_4^-$ 자연저감에 대한 기초정보를 제공하여 원위치 생물복원처리에서 $ClO_4^-$ 생분해를 증진하기 위한 전략마련에 유용하게 사용될 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제26권2호
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• pp.101-110
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• 2013

나노크기 매킨나와이트(nanocrystalline mackinawite, FeS)는 높은 비표면적을 지닌 반응성 높은 광물로, 오염된 지하수나 토양의 복원을 위해 널리 사용된다. 또한 매킨나와이트는 혐기성 부식반응에 대해 열역학적으로 안정하고, 황산염 환원미생물의 대사에 의해 재생된다는 장점이 있다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 지하수 흐름에 의해 멀리 확산되거나 입자집적이 일어나 대수층 공극을 막는다. 따라서 현장복원을 위한 투과반응벽(permeable reactive barrier)의 설치를 위해서 나노크기 매킨나와이트에 대한 변형이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 코팅법을 활용해 매킨나와이트 나노입자를 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 및 활성알루미나(activated alumina) 표면에 증착시켰다. 매킨나와이트의 코팅량은 pH에 따라 현저히 달랐으며, 두 종의 알루미나 모두 약 pH 6.9에서 최대 코팅이 관찰되었다. 이 pH에서 알루미나와 매킨나와이트는 반대의 표면전하(surface charge)를 띠어 두 광물 간 정전기적 인력이 발생하고, 이로 인해 효율적인 코팅이 일어났다. 이 pH에서 알루미나 및 활성 알루미나에 의한 코팅량은 각각 0.038 $mmol{\cdot}FeS/g$과 0.114 $mmol{\cdot}FeS/g$이었다. 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 알루미나 및 활성 알루미나, 그리고 최적 pH에서 코팅된 알루미나 및 활성 알루미나를 사용해 아비산염(arsenite) 흡착실험을 수행했다. 코팅되지 않은 활성 알루미나는 코팅되지 않은 알루미나와 비교해 단위질량당 높은 아비산염의 제거를 보여주었으나, 매킨나와이트의 코팅에 의한 흡착량 증가를 보이지 않았다. 활성 알루미나는 높은 비표면적을 지니고 있어 반응성 높은 수산화작용기(hydroxyl functional group)가 다수 존재했고, 이로 인해 코팅된 매킨나와이트에 의한 아비산염의 제거가 중요하지 않았다. 반면 알루미나는 매킨나와이트 코팅에 의해 향상된 아비산염의 제거율을 보였는데, 이것은 알루미나에 존재한 수산화작용기가 아비산염과의 표면배위결합(surface complexation)에 소모되고, 코팅된 매킨나와이트에 의한 부가적인 흡착이 일어났기 때문이다. 코팅된 알루미나는 이전에 연구된 코팅된 실리카와 비교해보면 단위 비표면적당 매킨나와이트의 코팅량이 약 8배 높았으며, 더 높은 아비산염에 대한 흡착력을 보였다. 따라서 본 연구의 결과는 코팅된 알루미나는 투과반응벽의 설치에 적합한 물질이고, 특히 아비산염으로 오염된 지하수의 정화에 유용하게 적용될 수 있음을 지시하고 있다.