• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 International Symposium
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• pp.111-124
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• 2003

기존의 오염물질을 제거하는 많은 화학적-물리적 정화 방법은 고비용과 오랜 시간을 요구하는 처리 과정 등의 단점을 갖고 있는 경우가 많았다. 따라서 흙과 수(水)환경내로 유입된 오염물질을 빠른 시간 내에 제거 할 수 있는 대안이 요구 되었다. 흙에 유출된 화합 물질 중 상당양은 흙에 의해 격리, 구속되고 이로 인해 일단 구속된 오염물질은 물과 유기 용매에 의해서도 잘 추출되지 않는 것으로 보고 되고 있다. 이러한 흙에 의한 오염물질의 비유동성(immobilization) 과정은 오염물질의 제거 기술의 대안으로 평가 될 수 있다. 기존 연구자들의 연구 결과, 화학적 혹은 물리적 반응 작용을 통해 오염물질을 흙을 구성하는 물질에 구속할 수 있음이 증명되었다. 이러한 과정 중 환경적 측면에서 볼 때, 화학적 반응이 더 우수하다 할 수 있다. 이는 강한 공유결합(covalent bonds)으로 연결될 경우 미생물의 활동이나 화학 처리로도 이를 분리하기 어렵기 때문이다. 리그닌(lignin) 분해에서 발생하는 휴믹(humic) 물질 등이 안정 된 화학적 연결을 통해 흙 매질 내에 오염물질과 결합하는 대표적 물질이다. 인위적으로 제조된 많은 화학물질은 자연적에서 발생하는 휴민산 발생원(humic acid precursors)과 닮았다. 따라서 화학물은 부식 과정(humifications process)동안 부식토(humus) 내로 병합(incorporate)되어 진다. 일단 이렇게 구성된 결합체는 생물체와 오염물질과의 반응을 방지하여 오염물질로 인한 생물체로의 독성을 감소시키는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 흙의 유기물(organic matter)와 오염물질과의 결합체에 대한 평가로서 다음의 항목에 대한 고찰이 이루어져야 함을 강조하였다. (a)결합체에서 생물체(biota)와의 반응에 의해 오염물질은 감소되는가\ulcorner (b) 모(parent) 화합물과 비교하여 복합체 생성물(complexed products)이 얼마나 덜 유독한가\ulcorner 그리고 (c)지하수 오염이 오염물질의 유동성 구속에 의해 얼마나 감소되는지\ulcorner

• 유기물자원화
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• 제20권1호
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• pp.31-40
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• 2012

유기성 폐기물의 자원화를 위해 이화학적 분석과 공학적 기술에 앞서 폐기물의 전 과정에 대한 이해는 매우 중요하다. 따라서 피서지 쓰레기 관리는 자연과학과 인문사회과학의 학문적인 통섭(統攝)에 의한 해결방안을 모색하여야 한다. 해수욕장은 불법투기가 가장 심각하다는 답변이 65.56%, 분리수거 미흡이 17.78%로 나타났고, 산간계곡은 분리수거 미흡이 42.5%, 불법투기가 37.5%로 조사되었다. 피서지 쓰레기를 줄이기 위한 효율적인 방법에 대해 해수욕장의 경우 홍보 및 계도 47.78%, 범칙금 부과 23.33%, 규격봉투 사용 18.89%로 조사되었다. 산간계곡은 홍보 및 계도와 규격봉투 사용이 37.5%로 같게 나타났으며, 범칙금부과가 15%로 조사되었다. 경포해수욕장 쓰레기의 겉보기 밀도는 평균 $74kg/m^{3}$으로 측정되었으며, 이러한 밀도는 도시 일반쓰레기에 비해 3배 정도 낮은 값이다. 또한, 쓰레기의 조성을 측정한 결과, 가연성 물질과 불연성 물질이 각각 81.1, 18.9 %를 나타내었다. 해수욕장 쓰레기에서는 수분, 회분, 가연분이 각각 19.0, 9.2, 91.8 %로 분석되었다.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.295-303
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• 2003

자연습지 토양에서 소수성 유기화합물(염화벤젠 및 페난쓰린)의 흡착동력학을 실험실규모의 회분식 반응기를 이용하여 조사하였다. 단일영역 물질전달모델 (one-site mass transfer model, OSMTM)과 두영역 1차속도모델 (two compartment first-order kinetic model, TCFOKM)을 사용하여 흡착속도를 분석하였다. OSMTM 분석결과 염화벤젠의 경우 10${\sim}$75시간 이내에, 페난쓰린의 경우 약 2시간 이내에 각각 겉보기 흡착평형에 도달하였다. 염화벤젠의 경우, 표면 토양에서의 흡착평형시간이 하부 토양보다 길게 나타났는데, 이는 토양 유기탄소의 물리화학적 특성의 차이에 기인한다. 그러나, 페난쓰린의 경우 각 토양간에 흡착평형시간의 차이는 없었다. 관련 모델매개변수의 수에서 기대되듯이 변수가 3개인 TCFOKM이 변수가 2개인 OSMTM보다 흡착속도를 더 잘 표현할 수 있었다. 실험결과에 대한 TCFOKM의 곡선맞춤으로부터 얻은 매개변수인 빠른 흡착영역의 분율($f_1$)과 빠른 흡착영역과 느린 흡착영역의 1차 흡착속도 상수($k_1$,및 $k_2$)를 얻을 수 있었다. TCFOKM 분석결과 빠른 흡착영역에서의 흡착속도 상수는 느린 흡착영역에서의 흡착속도 상수 보다 큰 것으로 나타났다. 빠른 흡착영역의 분율 ($f_1$)과 흡착속도상수 ($k_1$)는 $k_{ow}$ 값이 증가(페난쓰린>염화벤젠)함에 따라 증가하였다. 빠른 흡착영역과 느린 흡착영역에서의 1차 흡착 속도상수는 각각$10^{-0.1}\;-10^{+1}$과 $10^{-4}\;-10^{-2}$의 범위에서 변화하였다.

• 환경생물
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• 제25권3호
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• pp.191-196
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• 2007

실내 공기는 대기와는 달리 실내 건축 자재에서 유래된 물질로 오염될 수 있다. 본 연구는 실내자재인 카펫에서 방출되는 휘발성 유기화합물의 생물학적 영향을 평가하기 위하여 수행되었다. 카펫과 자주달개비 BNL 4430 꽃차례를 환경노출시험용기에 넣고 일정시간 노출을 실시하였고 흡착관의 VOCs에 대한 화학분석을 실시하였다. 화학분석결과 카펫에서는 12종의 VOCs가 방출되는 것이 확인되었으며 이중 스틸렌$(71.9{\mu}g\;m^{-3})$과 톨루엔$(49.6{\mu}g\;m^{-3})$의 농도가 높았다. 환경노출시험용기에서 카펫에서 방출되는 VOCs에 24시간 노출된 자주달개비 실험군의 미세핵 빈도는 100사분자 당 $7.73{\pm}0.75MCN$으로서 TO-14 표준혼합기체 1ppm에 4시간 노출된 실험군의 미세핵 빈도인 $7.31{\pm}0.70$와 유사한 높은 값을 나타내었다. 반면 표준혼합기체 1ppm에 2시간 노출된 실험군의 경우 미세핵 자연발생 빈도와 유사한 수준을 보였다. 이 같은 결과로부터 카펫에서 방출된 휘발성 유기화합물이 함유되어 있는 실내공기에 장시간 노출될 경우 생물유전독성이 유발된다는 것이 확인되었다. 본 연구에 적용한 생물-화학 병용분석 기법은 실내 공기오염의 생물학적 감시에 매우 효율적임이 입증되었다.

• 분석과학
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• 제18권5호
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• pp.419-424
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• 2005

최근 환경 잔류성 유기오염 물질과 내분비계 장애물질로 지정된 다이옥신은 가장 중요한 환경 물질로 취급되어 인체위해성 평가, 배출 오염원 측정 및 분석 방법, 저감대책, 환경에의 농도 및 영향 평가를 위한 다양한 연구가 수행되고 있다. 폐기물 소각 등 모든 연소과정에서 주로 생성된 후 대기 순환 등을 통하여 환경 중에 확산된 다이옥신 등은 토양에 축적된다. 본 연구에서는 산업 폐기물 소각장 배출 가스, 생활 쓰레기 소각장 배출 가스 및 대기 그리고 토양의 시료로부터 다이옥신의 이성질체 분포에 대한 상관성을 비교하였다. PCDDs와 PCDFs를 OCDD를 기준으로 하여 그 비율에 기초하여 곡선을 작성하여 그 형태로부터 유사성을 비교한 결과 산업 폐기물 소각장 배출 가스와 대기 중에서의 이성질체 분포 곡률과 비율이 거의 일치함을 볼 수 있다. PCDDs와 PCDFs의 결과를 비교하였을 때 서로 유사한 곡률과 비율에 대한 결론을 나타내었으며 따라서 환경 중에 노출되는 다이옥신은 생활 쓰레기 소각장 배출 가스보다는 산업 폐기물 소각장 배출가스에 좀 더 의존적임을 알 수 있었다. 토양 시료의 경우 농약 등 다른 오염원의 가능성 및 자연 분해 정도를 배제할 수는 없지만 곡률의 형태는 배출가스들과 유사함을 보여 토양 오염 또한 소각장 배출 가스들에 기인함을 유추할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.615-621
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• 2018

최근 웰빙이라는 자연친화적인 건강한 삶을 핵심 가치로 추구하면서 실내 공기질의 개선을 위한 다양한 친환경 제품이 개발되고 있다. 본 연구에서는 기존 친환경 도료의 문제점을 해결할 뿐만 아니라 천연방사성 물질인 라돈 저감이 가능한 활성탄 복합 시트를 개발하고 라돈, HCHO, VOCs에 대한 저감 효과를 평가하였다. 활성탄 복합 시트는 규산나트륨 에멀젼과 활성탄을 혼합하여 활성탄 액상 도료를 제조하고 에어스프레이 공법을 통하여 복합 시트로 제작하였다. 제작된 활성탄 복합 시트에 대한 유해물질 저감 성능을 분석하기 위해 라돈은 환경부 고시, HCHO 및 VOCs는 KCL-FIR-1085 기준에 부합하도록 설계하였다. 실험결과, 제작된 활성탄 복합 시트는 20시간에서 약 90.8%의 라돈 저감 효율을 가지는 것으로 평가되었고, HCHO 및 VOCs는 3시간에서 각 96.7%, 96.6%의 저감 효율이 나타났다. 이러한 결과는 실내 공기 질 개선을 위한 제품 개발 시 기초 자료로서 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.2009-2013
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• 2009

일반적으로 비닐하우스내의 농작물 경작은 자연환경과 차단된 조건에서 작물을 집약적으로 재배하므로 비료의 사용량이 많아 오염원으로 작용하고, 휴작기에 비닐을 제거 방치하므로 비닐 표면에 집적된 오염물은 강우 시 유출되어 이들로 인한 주변 하천수 및 지하수 오염을 가중시킨다. 따라서 팔당호 유역내 하천 부지에서 비닐하우스 등이 집단화 되어 있어 이로 인해 팔당호 유역내 수질에 영향을 미칠 것으로 판단된다. 또한 팔당호 유역내 하천부지에서 대단위 비닐농가가 집단적으로 조성되어 있는 것으로 조사되었으며, 팔당호 유역내 산발적으로 비닐하우스 농가가 형성되어 있는 것으로 조사되었다. 이들 비닐하우스로부터 비강우시에는 유출 오염수는 없는 것으로 파악되었으나, 강우 시 강우유출수가 표면 유출되는 과정에서 오염수가 팔당호로 직접 유입되어 팔당호 수질에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 팔당호 유역의 비닐하우스 경작에 의한 수질특성 조사 결과, SS 농도는 북한강 $372{\sim}446$ $mg/{\ell}$, 남한강 $488{\sim}547$ $mg/{\ell}$, 경안천 $345{\sim}415$ $mg/{\ell}$로 조사되었으며, BOD 농도는 북한강 $12.2{\sim}15.3$ $mg/{\ell}$, 남한강 $13.3{\sim}16.8$ $mg/{\ell}$, 경안천 $15.6{\sim}18.8$ $mg/{\ell}$으로 조사되었고, COD 농도는 북한강 $23.9{\sim}26.8$ $mg/{\ell}$, 남한강 $25.2{\sim}26.0$ $mg/{\ell}$, 경안천 $26.4{\sim}32.9$ $mg/{\ell}$로 조사되었다. 또한 T-N 농도는 북한강 $17.39{\sim}23.64$ $mg/{\ell}$, 남한강 $17.87{\sim}22.09$ $mg/{\ell}$, 경안천 $18.34{\sim}19.55$ $mg/{\ell}$으로 조사되었으며, T-P 농도는 북한강 $1.425{\sim}1.795$ $mg/{\ell}$, 남한강 $1.519{\sim}1.767$ $mg/{\ell}$, 경안천 $1.727{\sim}1.827$ $mg/{\ell}$로 조사되었다. 또한, 오염부하량으로부터 산정된 비닐하우스의 하천에 미치는 오염부하기여율은 SS의 경우 17.3%, BOD 4.5%, COD 5.2%, T-N 11.0%, T-P 7.4%로 조사되었다. 이는 비닐하우스 농가에서 유출되는 SS 및 T-N, T-P 오염부하량이 하천에 미치는 영향이 상대적으로 높다는 것을 의미하며, 이는 비닐하우스 주변이 주로 나대지로 되어 있고 비료 또는 영양물질이 많기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 탄소성 유기물질을 나타내는 BOD 및 COD의 오염부하기여율은 주변 토양과 큰 차이를 보이지 않았다. 결국 비닐하우스의 재배는 토양 표면피복의 효과적인 관리 및 영양물질에 대한 관리가 이루어지지 않을 경우 팔당호에 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제27권6호
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• pp.582-594
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• 2018

본 연구에서는 생물반응 인공습지 내 용존유기물질의 변동 및 저감특성을 모니터링할 목적으로 수직 수평 흐름 습지를 직렬로 복합 적용하여 호기, 혐기상태의 흐름조건을 만들어 주었고 기능성 여재를 충진한 인공습지를 고안하여 아크릴 반응조로 제작 후 성능평가를 진행하였다. 수직 수평의 인공습지의 경우 호기 및 혐기조건을 평가하기 위해 반응조 내 용존산소(DO) 농도를 측정해본 결과 호기상태의 수직흐름인공습지에서는 2.7 mg/L, 혐기상태의 수평 흐름인공습지에서는 N.D.로 측정되어 운전조건에 부합하였다. 운전시간은 140 min, 80 min, 60 min으로 변경하며 실험을 진행을 하였으며, 운전시간에 따른 자연폭기시간 20 min을 동일하게 설정해 주고 실험을 진행하였다. 운전시간 모두 미생물의 활동으로 인한 결과를 보였으며, 3D-EEM에서는 운전시간을 길게 가져갈수록 난분해성 휴믹계물질구역인 III, V구역의 유기물에서 높은 저감효과를 보이는 것으로 확인되었다. 향후 저감효과에 대한 메커니즘 분석에 대한 연구는 추가로 진행될 필요가 있을 것으로 사료되지만, 본 연구결과는 향후 인공습지를 활용한 난분해성 물질의 저감을 위한 기술발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권4호
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• pp.37-45
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• 2006

생태건축에서 주로 사용되는 목재는 자연환경에서 쉽게 생분해되기 때문에 목재의 내구성 향상을 위하여 각종 방부제나 방화제 또논 도료를 사용한다. 그러나 이들 약품 중에는 살균 및 살충을 위한 각종 독성 중금속이 함유되어 있다. 특히 비바람과 토양에 직접 접촉하는 지반(foundation)과 외장벽(exterior wall)에 사용되는 목재는 인체에 독성이 강한 CCA (chromated copper arsenate)로 처리하는 경우가 많다. 더욱이 건축 폐재는 법률적으로 소각하도록 규정되어 있어 재활용되지 않는 한, 소각 시 발생하는 배출물질 중 대기환경을 오염시키는 다양한 물질을 방출하여 호흡기 질병을 유발하고, 토양 매립시는 용출되어 토양을 오염시킨다. 따라서 건축용 목재로 사용되는 편백나무와 CCA처리된 미국산 Hemlock외에, 목재로부터 제조되어 시판되고 있는 유기질 비료와 하수 슬렷지, 건류목탄과 백탄에 함유된 중금속이온을 분석한 결과 다음과 같았다. 1) 미량원소분석을 위하여 시료 용해에 사용된 분석시약과 용수 중에 함유된 불순물이 분석결과에 영향을 미치기 때문에 체계적이고 전문적인 분석시스템 개발과 전문가가 필요하였다. 2) 특히 생화학적으로 전처리된 유기질비료와 슬렷지 또는 열화학적으로 전처리된 건류목탄과 백탄은 [$HNO_3+HF$] 혼합액으로 3회이상 처리하여도 완전 용해되지는 않았다. 3) 약품 전처리가 없는 목재의 경우, 열처리한 목탄이나 유기질퇴비는 환경오염을 초래하지 않았다. 4) 목재의 내구향상을 위하여 CCA 처리 목재는 유기질 비료 기준과 토양 환경 기준치를 크게 초과하여 토양에 매립하면, 심각한 토양오염을 야기할 것이다. 따라서 CCA처리된 토목건축용 목재는 특정 폐기물로 규정하여 별도 처리가 필요하고, 최종 처리될 때는 환경 친화적 소각이나 매립을 위하여서는 오염된 중금속을 분리한 후 목재성분만을 이용하는 바이오메스 폐기기술개발이 필요한 반면, 미래에는 환경 친화적인 저독성 또는 무독성 목재 방부제 개발이 필요하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.645-653
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• 2021

바이오폴리머는 살아있는 유기체에 의해 생성되는 고분자 화합물의 통칭이다. 이 중 미생물의 부산물로 만들어지는 유기성 고분자 화합물인 잔탄, 베타글루칸 등은 물질의 점성을 높이는데 사용되는데 이를 물에 희석하여 모래나 진흙과 혼합하면 압축강도와 전단강도를 높일 수 있다. 본 연구에서는 특수하게 흙의 강도를 높이기 위한 목적으로 개발된 잔탄 및 베타글루칸 계열의 바이오폴리머와 흙을 혼합하여 제조한 배합토를 하천 제방 호안에 도포하고 겨울을 지낸 후의 변화를 3차원 지상 LiDAR를 활용하여 모니터링 하였다. 동절기 전후 지상 LiDAR 측량을 통하여 취득한 3차원 점군자료를 이용하여 테스트베드 주요 구간의 변화를 분석한 결과 바이오폴리머 배합토를 도포한 두 구간에서는 눈으로는 확인하기 어려울 정도로 변화가 없었던 반면 바이오폴리머 배합토를 사용하지 않은 자연제방 구간에서는 세류침식(Rill erosion)으로 인한 토양손실이 확인되었다.