• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.45-53
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• 2006

본 연구에서는 토양의 전기가열 특성을 실험을 통해 규명함으로서, 전기저항열을 이용한 토양증기추출법을 실제 현장에 적용 시 토양가열 효율을 증가시키는 방안을 도출하기 위하여, 반응조를 이용한 토양 종류별 자체 특성에 따른 가열 특성과 외부에서의 전기적 특성의 조절을 통한 가열 특성을 살펴보았다 토양의 업자가 작을수록, 토양 내 이 온이 풍부할수록 전기가열 효율이 증가되었으며, 토양이 물로 포화된 경우에도 전기 가열 효율이 증가하였으나 공극률 이상으로 수분이 있는 경우는 오히려 효율이 떨어졌다. 전압이 증가할수록, 전극 사이가 짧아질수록, 유류 오염된 토양일수록 효율은 증가되었다 본 연구에서는 초기 전류와 전기전도도의 정량적 상관관계를 도출함으로써 직접적인 전기가열 실험 없이 전기전도도로 반응조 내 토양이 $100^{\circ}C$ 온도 상승의 가능성을 예측할 수 있게 됐다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.947-956
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• 2009

유류 유출에 의한 잔류 석유계 오염물질들은 높은 소수성으로 인하여 해양 저서 생태계에 축적될 수 있다. 오염 피해를 입은 지역의 생태위해성평가를 위해서는 통상적으로 많은 모니터링 자료가 필요하다. 간단한 먹이연쇄 생물축적 모형을 이용하여 생태계의 잔류 유류오염물질에 대한 노출수준의 평가를 통해서 모니터링에 소요되는 시간과 비용을 크게 절약할 수 있다. 본 연구에서는 네 종류의 다환방향족탄화수소(페난트린, 안트라센, 피렌, 벤조[a]피렌)에 대하여 가상의 저서생태계를 대상으로 두 개의 노출 시나리오에 대하여 이들 오염물질의 잔류농도를 산정하였다. 해수중 농도를 수용해도의 1/10에 이르는 것으로 가정한 극단적인 시나리오에서 체내 잔류농도는 영양단계에 따라 차이가 있으나, 5~250 mg/kg으로 예측되었다. 또한 대상 생물종들에 대하여 주어진 조건에서 생물농축계수(BCF)와 생물축적계수(BAF)를 평가하였다. 대사과정을 무시할 경우 로그 생물농축계수(log BCF)는 로그 옥탄올-물 분배계수(log $K_{OW}$)가 7.0에 이를 때까지 log $K_{OW}$의 증가에 따라 선형적으로 증가하였고 7.0 이상의 값에서는 점차 감소하였다. 대상생태계에서의 생물증폭 현상은 log $K_{OW}$값이 5.0 이상인 물질에서 두드러졌으며, 이는 많은 석유계 오염물질들의 log $K_{OW}$값이 5.0 이상이므로 오염피해를 입은 생태계내의 생물증폭현상을 예측하기 위해서는 먹이연쇄망의 구조가 매우 중요함을 나타낸다. 지역특이적 노출평가를 위해서는 추가적 연구가 필요하나, 현 상태의 모형은 스크리닝 수준에서의 저서 생태계의 잔류 유류오염물 질에 대한 노출을 평가할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.475-475
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• 2016

생활의 편의를 위하여 인간은 여러 종류의 시설을 만들고 있으며, 이에 필요한 전기를 공급하기 위하여 여러 종류의 발전소를 건설 운영하고 있다. 특히, 원자력 발전은 2014년을 기준으로 전체 전력생산량의 약 30%를 담당하고 있으며, 늘어나는 전력 수요를 감당하기 위하여 다수의 원자력 발전소 건설계획을 수립하고 있다. 원자력 발전소는 발전과정에서 생성되는 고열을 냉각시키기 위하여 다량의 물을 필요로 하기 때문에 연안에 위치한다. 물을 안정적으로 취수하는 것은 원자력 발전소의 안정성 확보에 큰 영향을 미치는 요소이다. 하지만, 유류 등의 오염 물질 또는 해파리 등의 생물체에 의하여 취수구가 마비되어 냉각수를 공급하지 못하는 사고가 종종 발생하고 있다. 원자력 발전소가 발전 중단이 되면 하루 약 10억원의 경제적 손실이 발생할 수 있고, 동일본 대지진의 예에서 확인할 수 있는 바와 같이 2차 피해가 발생하여 엄청난 재앙을 초래할 수 있다. 취수구로 유입되는 유류 등의 오염물질과 생물체를 차단하기 위하여 물리적인 방법과 생물학적 방법을 이용한 여러 가지 장치 및 기법이 고안되고 있지만, 생물학적인 방법은 개체군과 종류의 변화로 그 적용이 곤란하여 물리학적인 방법을 이용한 연구가 주를 이루고 있다. 대표적인 물리학적 장치는 해파리 제거용 그물이 있으나, 포집되는 해파리의 지속적인 제거를 위한 비용적인 문제와, 잠수부의 안전 문제가 발생하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 최근 가장 주목받고 있는 방법은 에어버블을 이용하여, 유해 물질과 생물체를 차단하는 방법이다. 에어버블은 수심조건에 영향을 받지 않고, 취수구가 설치된 영역으로 유해물질의 유입 자체를 방어할 수 있어 몇 몇 선진국에서는 실용화 단계에 접어들고 있다. 본 연구에서는 에어버블 거동을 특성을 파악하기 위해서는 에어버블의 상승속도, 특성, 압력 및 수심조건 등을 고려할 수 있는 실험 장치를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위하여 선행연구결과 및 현장조건을 고려하여, 취급이 간단하고, 실험조건 조절이 용이한 원통형 실험 장치를 개발하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권4호
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• pp.249-262
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• 2010

석유계총탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbons, TPHs)는 해양에 존재하는 주요 오염물질이지만 현재 해양환경공정시험기준에는 TPHs 함량분석 기준이 해수를 제외한 해저퇴적물과 해양생물에 대해서는 등재되어 있지 않기 때문에 유류 오염 관리에서 투명성이 결여될 수 있다. 한편 토양의 TPHs 함량을 조사하는 시험방법은 토양오염공정시험기준에 포함되어있다. 따라서 본 연구에서는 토양오염공정시험기준의 TPHs 시험방법을 근간으로 하여 실제 해양환경시료인 해저퇴적물과 해양생물 수 종의 시료를 대상으로 이의 적용성을 GC-MSD를 이용하여 정량적으로 검토하였다. 이 검토 결과를 바탕으로 분석 정도 관리를 위한 회수율 검정 방법을 새로이 제안하였고, 해저퇴적물에 포함된 황, 해양생물내의 지질, 그리고 다양한 극성물질들이 TPHs 정량에 미치는 영향을 제거하기 위한 정제과정을 추가하여 해양환경시료의 TPHs 함량시험방법을 새로 제안하였다.

• 자원환경지질
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• 제48권6호
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• pp.491-500
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• 2015

원유로 심각하게 오염된 쿠웨이트 토양에 대하여 대표적인 비이온계면활성제 용액을 이용한 토양세척법의 적용 가능성을 규명하기 위해, 다양한 세척조건에서 배치실험을 실시하였다. 쿠웨이트 지역의 증발된 원유소호(oil pond) 주변에서 채취한 토양의 평균 TPH농도는 223,754 mg/kg으로, 기존의 토양세정/세척 연구에서는 거의 적용되지 않았던 오염이 매우 심한 쿠웨이트 토양과, 유류나 유기오염물에 대하여 토양세척 효과가 높은 것으로 보고된 비이온계면활성제 9종(Tween 계열 4종, Tergitol 계열 4종, TritonX-100)을 사용하였다. 먼저 각 계면활성제 용액의 농도에 따른 원유의 용해도를 측정하기 위한 배치실험을 실시하였고, 높은 원유 용해도를 나타낸 세 종류의 계면활성제를 이용하여 토양세척 실험을 실시하였다. 사용된 계면활성제 중에서 TritonX-100이 5% 농도에서 67%의 가장 높은 원유 제거율을 나타냈지만, 1회 세척만으로는 정화목표(TPH 농도: 10,000 mg/kg)에 도달하지 않아 연속세척 실험을 실시하였다. 세 종류의 계면활성제에 대하여 2% 계면활성제 용액을 이용한 연속세척 실험 결과, 세척 횟수가 증가할수록 원유의 제거율이 증가하였고, 5회 연속세척 후 96% 이상의 제거율을 나타내며 제거목표에 도달하였다. 연속세척 실험 후 토양에 잔류하는 계면활성제의 탈착능력을 측정하기 위해 앞서 실시한 연속세척 실험과 동일한 방법을 이용하여 실리카 비드와 오염 토양을 TritonX-100 2% 계면활성제 용액으로 5회 세척한 경우, 각각 7.8%와 19.6%의 계면활성제가 흡착되어 비드와 토양 내에 잔류하였다. 계면활성제가 흡착된 비드와 토양을 증류수를 이용해 동일한 세척방법으로 추가 물세척을 실시한 결과, 비드에 잔류하는 계면활성제는 0.2%로, 토양에 잔류하는 계면활성제는 4.3%로 감소하여 흡착된 대부분의 계면활성제가 추가 물세척에 의해 탈착됨을 알 수 있었다. 본 실험의 결과로부터 TritonX-100, Tergitol S-15-7, Tergitol S-15-9 계면활성제를 이용한 토양세척법이 유류 오염이 매우 심한 원유오염 토양(TPH 농도 200,000 mg/kg 이상)을 정화하는데 효과적으로 적용될 수 있음을 입증하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.679-688
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• 2000

최근 해상유류오염사고시 사용되는 유화제는 해안으로 이동하여 또 다른 수질오염의 원인으로 문제가 되고 있다. 이 연구에서는 자성을 띠고 있는 흡착제를 이용하여 해수 속에 잔류하는 유화제를 제거하는 기술에 대해서 논의하였다. 본 실험에서는 자성을 띠는 흡착제로서 마그네타이트와 마그헤마이트를 이용하였고, 대표적인 유화제 성분으로는 음이온성 계면활성제인 SDDBS (Sodium dodecylbenzene sulfonic acid)와 비이온성 계면활성제인 Triton X-100 (t-octylphenoxypoly-ethoxyethanol)을 사용하였다. 실험은 두 흡착제의 유화제에 대한 흡착 평형시간과 흡착능에 대한 회분식 실험과 모의 실제 상황에서 흡착제가 영구자석이나 전자석에 의해 수거되는 양상을 알아보기 위한 수조실험으로 나누어 이루어졌다. 마그헤마이트는 계면활성제의 종류와 사용된 물의 종류에 상관없이 제거효율이 일정하게 나타나는데 비해 마그네타이트는 음이온성 계면활성제에 대해 선택적으로 고효율을 보이고 있고, 이온이 존재하는 해수보다는 증류수의 경우가 높은 효율을 보이고 있다. 미그네타이트의 흡착메커니즘은 정전기적 인력에 의한 것으로 판단되고, 마그헤마이트의 경우는 정전기적 인력과 함께 흡착능을 향상시키는 구조적 특정과 표면상태의 특성으로 설명되어진다. 수조실험에서는 흡착이 이루어진 후 자석에 의한 회수는 100%에 가까운 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 두 흡착제와 사석에 의한 유화제 제거방법이 실제 해상에서 적용되었을 때 유화제를 짧은 시간 내에 고효율로 처리할 수 있는 효과적인 방법임을 시사한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권4호
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• pp.261-271
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• 2007

토양오염을 복원하는 방법 중 식물상 복원은 식물을 이용하여 오염물을 제거하는 기술로, 환경 친화적이며, 경제적인 기술이기 때문에 많이 이용되고 있다. 이 연구에서는 식물상 복원에 있어 식물의 영향, 근권 세균과 물리화학적 제한인자에 대해 고찰하였다. 성공적인 식물상 복원을 위해서는 식물의 선택이 가장 중요하다. 유류(디젤) 분해를 위해 적용된 식물은 쥐보리(Lolium multiflorum lam), 베치(Vicia villosa), 버섯류(white mustard), 톨페스큐(Festuca arundinacea), 콩과식물(leguminosae), 포플러, 소나무(Pinus densiflora) 등이고, 유류 제거 효율은 68-99% 이었다. PAH(polycyclic aromatic hydrocarbons) 제거용으로는 옥수수(Zeo mays), 쥐보리, 베치, 버섯류, 토끼풀(Trifolium repens), 그리고 톨페스큐이 이용되었고, 50-98%의 제거 효율을 보였다. 식물의 성장을 향상시킬 뿐 만 아니라, 오염물질을 직접적으로 제거할 수 있는 근권 세균도 식물상 복원에 있어 중요한 역할을 한다. 식물상 복원에 이용된 근권 세균에는 Azospirillum lipoferum, Enterobactor cloacae, Azospirillum brasilense, Pseudomonas putida, Burkholderia xenovorans, Comamonas testosterone, Pseudomonas gladioli, Azotobacter chroococcu, Bacillus megaterium, Bacillus subtilis 등이 있다. pH, 온도, 영양물질, 최종전자수용체, 수분함량, 유기물 함량, 오염물질 종류와 물리화학적 인자도 식물상 복원에 있어 제한 요소로 작용한다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권2호
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• pp.53-60
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• 1998

주요 토양 및 지하수 오염물질인 가솔린에 대해 순수한 액상으로 존재할 경우와 오염된 토양으로 존재할 경우 물에 대한 용해거동을 각각 살펴보았다. 특히 휘발에 의한 가솔린 성분조성의 변화가 용출거동에 미치는 영향을 살펴보았다. 가솔린 오염토양을 공기흐름으로 통기시켰을 때 토양 중 용출거동의 변화는 공기 중 휘발농도의 변화양상과 비슷하게 나타나며 그 경향은 두 가지로 요약될 수 있다. 첫째 총량으로서의 가솔린 농도(TPH-GRO)는 휘발이 진행됨에 따라 급격히 감소하다가 75%정도의 무게감소 이후 점차적으로 감소하는 경향을 보이고 있다. 둘째 가솔린 개별성분의 농도는 일반적으로 증가하다가 감소하는 경향을 보이는데 분자량이 높을수록 상대적인 농도증가폭이 크고 최고농도에 도달하는데 많은 시간이 걸렸다. 한가지 특이한 점은 휘발이 진행될수록 공기 중 가솔린 농도가 용출 농도보다 훨씬 빠르게 감소한다는 점이다. 이것은 휘발에 의해 상당량의 가솔린이 제거되었을 경우 잔류가솔린으로 인한 위해성의 초점은 인근 대기오염보다도 지하수 오염에 맞추어져야 함을 시사한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.647-651
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• 2014

대량의 유류 취급과 사격, 폭파훈련으로 인한 피탄지에 중금속 물질의 발생, 많은 인원이 사용 후 발생되는 폐기물, 노후화된 시설물(구조물 포함) 등으로 인해 군부대는 환경오염사고를 야기할 수 있는 가능성을 지니고 있다. 경기도 의정부시에 위치한 5개의 반환미군기지를 대상으로 오염도를 분석하였으며, 그 결과 TPH (Total Petroleum Hydrocarbons), BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylene), 중금속에 의한 토양오염과 지하수 오염을 확인할 수 있었다. 군기지 오염토양의 정화를 위하여 토양증기추출법, 슬러핑공법, 토양경작법 및 토양세척법이 적용되었으며, 적용된 5개의 부지 모두 법적 기준에 적합하도록 정화되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권3호
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• pp.111-123
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• 2009

허베이스피리트호의 원유유출로부터 오염된 해안이 어떻게 변화되어 가는지를 조사하는 것을 목적으로 하여, 태안군 이원면 만대(가로림만)로부터 소원면 파도리 해변까지 11개 정점에서 현장조사를 실시한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1년이 경과한 시점에서 관측한 결과 관측지점 10개 정점 모두에서 잔존유는 발견되지 않았으나, 구름포 해변의 경우 아직도 토양중에 잔존유가 존재하고 있는 것으로 파악되었다. 오염된 태안 해안의 조속한 복원은 100만이 넘는 자원봉사자와 지역주민의 방제노력이 이루어낸 성과라고 판단되며, 또한 파도의 반복적인 작용에 의해서 조간대에 표착한 표착유가 제거되었으리라 판단된다. 조간대에 표착해 있던 원유의 일부는 물리화학적 그리고 생물학적 풍화작용으로 분해되었고, 나머지 기름은 모래입자나 미세토립자(minerals)와 부착되어 기름과 미세토립자의 합체물(OMA)의 형태로 조간대나 조하대에 분산되었으리라 판단된다.