• 융합정보논문지
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• 제11권4호
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• pp.122-129
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• 2021

2021년부터 총유기탄소(TOC)가 국내 공공하수처리시설의 새로운 유기물질 기준 지표로 선정됨에 따라, 기존 유기물질 관리지표(DOC, BOD5, CODMn, CODCr)와의 상관성 분석을 통해 TOC의 적용 타당성 평가가 필요하다. 본 연구에서는 500개소 공공하수처리시설을 공정 및 시설용량에 따라 구분하여 유입 및 방류수에 대한 유기물질 관리지표간의 상관성 분석을 실시하였다. 다른 유기물질 관리 지표 대비 유입수와 방류수 내 화학적 산소요구량(CODMn)와 TOC간 농도비와 결정계수(R2)는 상대적으로 높았다. 유기물질 관리지표간의 상관성 결과는 새로이 기준으로 도입된 TOC와 관련된 다양한 연구 수행에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 환경정책연구
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• 제10권4호
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• pp.61-80
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• 2011

생분해성 물질 지표인 BOD 중심의 환경규제와 환경기초시설의 집중 투자로 인하여 전국적인 BOD 오염도는 지속적으로 개선되었다. 그러나 COD 등의 난분해성 물질은 주요 상수원을 포함하여 전국적으로 정체 또는 증가 추세를 보임에 따라 BOD 관리체계의 한계를 드러냄과 동시에 정체수역 증가와 같은 수체 특성변화의 반영 등 달라진 환경여건을 반영할 수 있는 지표의 필요성이 끊임없이 제기되고 있다. 따라서 본 논문에서는 수체의 변화된 유기물질 오염상태를 적절히 관리할 수 있는 유기물질 관리지표를 선정하였다. 지표전환의 항목으로 $COD_{Cr}$와 TOC를 검토해 본 결과 $COD_{Cr}$보다는 TOC를 향후 유기물질 관리지표로 선정함이 적정한 것으로 나타났다. TOC는 유기물지표로서 대표성,국제적 통용성, 모니터링 프로그램의 용이성, 분석기술의 유무, 정밀도 및 정확도, 분석에 소요되는 시간, 운전의 용이성, 소독부산물의 관리, 기존정책과의 연계성, 외국사례여부, 국내적용사례, 수생태계와의 상관성 등에 대한 평가 결과 타당한 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제20권2호
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• pp.173-180
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• 2018

상수용, 농업용 등으로 사용되고 있는 낙동강수계의 30개소 호소를 대상으로 새로운 환경기준인 TOC(총유기탄소, Total organic carbon)의 활용성을 평가하였다. 적극적인 수자원의 이용은 양호한 수질을 확보하는 것으로 시작된다. 이는 사람과 자연에게 질적 안정성을 유지할 수 있게 하므로 양호한 수질 확보를 위해 수질기준은 보다 엄격하게 강화되고 있다. 생활환경 중 호소의 유기물질 오염수준을 개선하는 데에는 적절한 유기물질 지표의 활용성이 중요하다. 대상호소에서는 새로 도입된 TOC와 기존에 사용하던 COD(화학적산소요구량, Chemical oxygen demand)간의 상호성이 양의 관계로 나타났는데 이는 TOC의 COD 대체가능성을 의미한다. 그러나 TOC를 활용한 환경기준의 등급이 COD를 활용한 환경기준의 등급보다 더 양호한 것으로 나타나 TOC를 유기물질인자로 이용한 수질등급 수준이 완화된 것과 동일한 효과를 지니게 된다. 이것은 호소의 유기물질 지표를 활용하여 질적 수준을 판단하거나 개선하고자 할 때에 기존의 COD에 직접적으로 대체하기에 TOC의 한계를 나타내는 것이다. 따라서 호소의 질적 안전성을 확보하기 위해서는 수질등급 면에서 TOC의 환경기준 강화가 요구된다. 또 호소의 이용특성에 따라 TOC와 COD간의 상관성에도 큰 차이를 나타내고 있다. 이에 대한 명확한 과학적 규명이 필요하며, 이를 위해 호소의 유기물질 지표의 축적에 기존에 사용하던 COD의 지속적인 모니터링이 요구된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.195-195
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• 2023

유기물오염은 호수와 하천에서 가장 흔히 나타나는 오염의 형태이다. 개발도상국에서는 하수처리시설이나 생활용수처리시설에서 유기물이 처리되지 않아 수중의 유기물함량이 증가하여 피해가 나타난다. 물환경보전법에 따라 유기물질을 측정하는 지표에는 BOD, COD, TOC가 있다. 그 중 BOD, COD 측정은 절차가 복잡하고 오래 걸리며, 생물분해가 불가능하거나 유독물질이 존재하는 유기물질인 경우에는 낮은 결과 또는 측정이 불가능하다. 이러한 이유로 환경부에서는 TOC중심관리로 전환되고 있다. 대부분의 수질항목 측정의 경우 현장시료를 채취하여 실험실에서 분석하는 수분석을 이용한다. 하지만 수분석의 경우 인력이 많이 투입되고 분석수가 한정적이며, 정교한 과학 장치를 갖춘 전문 실험실을 필요로 한다. 반면에 TOC는 짧은 시간 내에 측정이 가능하고, 안정적인 산화로 유기물질 총량을 정확하게 측정이 가능하다. 또한 위해성 물질을 발생시키지 않는 친환경적 방법이라 환경오염 감시에 많이 활용된다. 본 연구에서 분광측정기 중 하나인 S-CAN을 통해 하천의 TOC분석을 진행하였다. 대상지는 안동에 위치한 하천실험센터와 금호강 진천천으로 S-CAN측정과 채취한 시료의 수분석 결과를 비교하였다. 이를 통해 TOC측정 및 기기에 대한 정확도분석을 실시하였다. 본 연구를 통해 S-CAN을 활용한 TOC중심의 수질모니터링하여 수질의 특성을 탐구하고, TOC기초연구를 통한 유기물오염도 지표로서 해석할 수 있다. 수분석 자료를 활용한 정확도 비교를 통해 하천 TOC센서 측정 적용에 대한 기초자료 제공과 측정기기의 현장적용성을 판단 할 수 있다. TOC측정 및 분석을 통해 유기물질량을 실시간으로 정확하게 측정하게 되면 수질관리 효율성이 높아지고, 하천에 유입되는 유기물질량과 농도를 정확하게 파악하여 실효성 있는 정책 수립 및 효율적인 수질관리를 할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.511-520
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• 2006

강변여과는 강물을 강변의 충적대수층에 통과시켜 지층의 자체정화능력을 이용하여 오염물질을 상당량 저감시킨 후 양수하는 방식이다. 국내에서는 대부분의 원수를 지표수에서 취수하여 사용하고 있는 실정이나, 오염물질의 증가로 인하여 지표수를 원수로 사용하기가 점점 어려워지고 있다. 강변여과를 이용하여 양질의 원수를 확보하기 위해서는 오염물 이동에 관한 이해가 중요하다. 본 연구에서는 대수층에 용존성 유기물질(DOM)과 박테리아가 동시에 존재할 경우를 대상으로 대수층을 4상(four-phase: 흙입자, 물, 박테리아, 용존성 유기물질)으로 모델링하고, 이들의 물리, 화학, 생물학적 특성을 고려하여 물질의 거동을 기술하는 수학적 모델을 제시하였다. DOM과 박테리아와 같은 콜로이드성 물질은 오염물의 이동을 가속시키고, 평형 분배계수가 중요한 역할을 하는 인자인 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.221-229
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• 2023

수도권에 일 약 8백만톤의 물을 취수하여 공급하는 팔당호는 수질보전정책 시행으로 BOD(Biochemical Oxygen Demand)1.1mg/L를 달성하였으나 난분해성 물질을 포함하는 COD(Chemical Oxygen Demand) 항목은 점점 증가하는 양상을 보였다. 난분해성 유기물질의 상수원 유입은 잠재적인 BOD의 증가, 수돗물의 냄새와 맛 유발, THM(Trihalomethane) 발생 증가, 조류 증식을 일으키며 유해 난분해성 미량오염물질이 잔류할 경우 수생 환경에서 내분비 교란과 항생제 내성과 같은 현상을 유발한다. 본 연구에서는 팔당호의 난분해성 유기물질 관리를 위해 팔당호와 팔당호 상류의 점 오염원과 비점오염원의 난분해성 유기물질 유출 농도를 파악하기 위한 모니터링을 실시하였다. 지역별 난분해성 유기물질 유출 농도를 비교하고 하수처리장에서의 제거율을 파악하였다. 또한 피어슨 상관성 분석 기법을 사용해 유기물질 지표와 선행건기일수, 선·선행건기일수간 상관성 분석을 실시하였다. 하천과 팔당호의 난분해성 유기물질 농도는 유사한 양상을 보였다. 하수처리장 유출수는 하천과 팔당호보다는 높은 농도를 보였으며, 유입수와 유출수 농도의 비교 결과 하수처리장에서 난분해성 유기물질 제거율은 65.73%였다. 난분해성 유기물질 유출 농도와 선행건기일수, 선·선행건기일수 사이에서는 유의미한 상관성이 나타나지 않았다. 이는 데이터 부족으로 판단되며 장기적인 모니터링으로 데이터 축적이 필요하다 사료된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제20권1호
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• pp.53-62
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• 2010

일샵 종사자들의 1) 공기 중 화학물질에 대한 노출정도를 파악하고 2) 공기 중 미량으로 존재하는 아세톤 및 톨루엔과 요 중 아세톤 및 마뇨산과의 연관성을 분석하여 후자들이 아직도 생물학적인 지표로 유용한지를 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 경인 지역소재 9개의 네일숍에 근무하는 20명의 종사자들을 노출군으로 선정하였으며 이 작업과 무관한 일반 여성 20명을 대조군 선정하였다. 작업장 공기는 한 네일숍에 3개씩 총 27개의 시료를 가능한 한 작업자의 호흡영역에서 가장 가까운 곳에서 지역시료로 채취하였다. 공기 중 유기증기 13개 물질, 포름알데히드, 요 중 아세톤, 요 중 마뇨산을 가스크로마토그래프, 자외선분광광도계 그리고 GC/MS를 이용하여 분석하였다. 유기증기 13개 물질 중 아세톤과 톨루엔은 모든 네일샵에서 검출되었다. 각 네일샵 공기 중 유기증기의 노출정도를 기하평균(GM)과 복합물질간 상가작용을 이용하여 평가를 하였을 때 노동부 노출기준의 10%, ACGIH의 13% 수준에 불과하여 네일샵 종사자들의 유기증기에 대한 직업적인 노출정도는 매우 낮은 것으로 판단되었다. 요 중 아세톤과 마뇨산은 공기 중 아세톤과 툴루엔과 약한 상관성을 보였다(아세톤의 상관 계수 r=0.49, 톨루엔의 상관계수 r=0.45). 그러나 요 중 아세톤의 농도가 노출군과 대조군 간에 통계적으로 유의하지 않았으며 마뇨산은 대조군에 비해 노출군에서 약간 높은 것으로 나타났다. 따라서 저자들은 공기 중 아세톤과 톨루엔의 농도가 낮은 작업장에서 요 중 아세톤과 마뇨산을 생물학적 지표로 삼는 것은 적절하지 못한 것으로 결론지었다.

• 한국습지학회지
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• 제16권1호
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• pp.153-160
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• 2014

호소의 유기물질 오염도를 정확하게 파악하고, 호소내 수질관리를 개선하기위해 총유기탄소(TOC) 환경기준이 설정되었다. 낙동강수계에 위치하고 있는 상수원수로 이용되는 4개 호소의 화학적산소요구량(COD)과 TOC의 상관성은 $R^2$=0.639로 매우 유의한 결과로 나타났다. 농업용수 2개 호소와 늪 1개소의 자료를 모두 이용한 COD와 TOC의 상관성은 $R^2$=0.774로 더 높아졌으나 이것은 검출된 농도범위의 증가에 의한 것으로 보인다. TOC에 의해 요구되는 COD의 수준에 관계없이 탄소산화율은 평균 62%에 해당하였으며, 호소에 따른 현저한 차이는 보이지 않았다($62{\pm}8%$). 이것은 연구대상으로 한 호소의 유기물질 성상이 유사함을 나타낸다. TOC 자료가 충분히 구축될 때까지 COD 자료를 현명하게 활용하여야 하고, 이를 위해서는 호소에 영향을 미치는 유역의 특성과 호소의 이용측면을 고려하여 호소의 유기물질 수준을 평가할 필요가 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.893-899
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• 2008

본 연구에서는 낙엽과 토양에서 추출한 용존 자연유기물질(DOM)을 대상으로 생분해 과정 중 변화하는 분광특성과 pyrene 결합 반응성을 조사하였다. 유기물질 특성 변화 분석을 위해 용존 유기탄소(DOC), 용존 자연유기물질 내 방향족 탄소성분을 나타내는 고유흡광도(Specific UV absorbance: SUVA), synchronous 형광 스펙트럼과 유기탄소결합계수(pyrene organic carbon-normalized binding coefficient: K$_{oc}$) 분석을 실시하였다. 3주간의 배양기간 동안 낙엽 추출 DOM과 토양 DOM의 DOC는 각각 61%, 51% 감소하였다. 배양 전과 후의 분광특성을 비교해 보면 단백질/아미노산 계 형광특징(PLF)은 점차 감소된 반면 SUVA, 펄빅산계 형광 특징(FLF)과 휴믹산 계 형광 특징(HLF)은 점차 증가하였다. 이러한 자연유기물질의 분광특성 변화는 생분해 과정을 통해 휴믹화가 진행되며 자연유기물질 내 비방향족 생분해성 탄소성분이 단단한 구조의 방향족 탄소구조로 변화됨을 시사한다. SUVA 값과 유기오염물질과의 결합정도를 나타내는 K$_{oc}$ 값 사이에서는 시료의 종류와 상관없이 1차 상관관계(r = 0.97)를 보여 주어 생분해가 진행되는 동안 방향족 탄소구조 분포가 자연유기물질의 소수성 오염물질과의 결합 정도에 큰 영향을 미침을 보여주었다. 또한 형광특징 중 FLF와 HLF가 K$_{oc}$ 값과 높은 상관관계를 보였으며 자연유기물질의 기원에 따라 다른 상관관계식을 보여주었다. 본 연구를 통해 생분해가 진행되는 동안 자연유기물질 성분변화 및 소수성 유기오염물질의 거동 예측에 자연유기물질의 분광특성이 좋은 모니터링 지표로 사용될 수 있음을 보여 주었다.