• 한국환경농학회지
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• 제23권2호
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• pp.92-98
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• 2004

본 연구에서는 생물흡착제인 미역을 사용하여 인공폐액내의 중금속의 흡착 특성을 조사하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 미역 폐기물을 이용하여 제조된 생물흡착제의 단일 중금속 흡착효율은 각 중금속 100 mg/L인 용액에 biosorbent 3g을 처리했을 때 Pb는 거의 100%였고, Cu와 Cd가 약 $85{\sim}86%$, Zn과 Cr은 약 $60{\sim}64%$, Co와 Ni은 약 57%, Mn은 약 48%였다. 복합중금속 흡착효율은 단일중금속 흡착효율에 비하여 Pb를 제외한 다른 중금속들은 크게 감소되었으나 biosorbent g당 전체 중금속 흡착량은 더 증가되었다. 온도, pH에 따른 중금속 흡착효율은 별 차이가 없었으며 전반적으로 pH는 pH $5{\sim}6$ 범위, 온도는 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위의 실온이 적당한 것으로 나타났다. 생물흡착제의 흡착평형은 모든 중금속이 1시간 이내에 이루어졌다. Freundlich과 Langmuir 등온흡착식을 구하여 실제폐수처리에 적용여부를 검토한 결과 Pb, Cu, Cr, Cd, Co 순으로 비교적 친화도가 큰 것으로 나타났고, Freundlich 등온 흡착식에 가장 잘 일치하였다. 모든 중금속의 Freundlich 지수 1/n값이 $0.1{\sim}0.5$ 범위에 포함되어 흡착이 용이하고, Pb, Cr, Cu, Cd 순으로 비교적 평형 흡착량이 큰 것으로 나타났으며, 이 결과는 Langmuir 흡착등온식의 결과와 거의 유사하였다. 따라서, 중금속 농도범위에 따른 한계범위를 설정하여 등온흡착식을 적용시키면 매우 높은 중금속 처리효율을 나타낼 것으로 판단된다. 생물흡착제가 중금속 흡착 후의 구조적인 특성을 조사하기 위하여 FT-IR분석 결과, 중금속 이온과 치환될 것으로 생각되는 functional group을 확인할 수 있었으며, 3,400/cm에서의 -OH group, 1,648/cm에서의 C=O bond,1,426/cm에서의 C-O bond그리고 850/cm에서의 S=O등이 전반적으로 중금속 흡착 후에 peak가 커지는 것이 관찰되었다. 생물흡착제의 재사용 가능성을 검토하기 위하여 최적의 중금속 탈착조건 검토하였는데, 탈착제 종류에 따른 중금속 탈착효율은 탈착제 종류와 중금속 종류에 따라 차이가 있었고, 전반적으로 NTA>$H_2SO_4$>HCl>EDTA 순으로 우수하였으며, 전체적으로 특정 중금속의 탈착효율이 떨어지지 않는 NTA가 탈착제로 가장 적합하였다. NTA농도에 따른 중금속 탈착효율은 NTA $0.1{\sim}0.3%$ 농도범위에서는 농도 증가에 따라 탈착 효율도 약간 증가되었으나 그 이상의 농도에서는 별 차이 없었다. 온도와 pH 변화에 따른 중금속 탈착효율은 Cr을 제외한 다른 중금속들은 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 전반적으로 온도는 $30^{\circ}C$, pH는 2에서 높았다. 탈착제 접촉 반응시간에 따른 탈착효율은 10분 이내에 전체 탈착량의 80%이상이 탈착 되었으며 1시간 이후에는 거의 변화가 없었다.

• Spatial Information Research
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• 제20권4호
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• pp.17-27
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• 2012

본 연구는 한강중상류유역에 위치한 강원광산부지로부터 발생한 중금속의 오염실태를 파악하고자 주성분 분석과 크리깅 공간통계기법을 시도하였다. 토양 심토에서 제1 주성분(PC1)의 경우 광산 주변의 정남쪽방향에서 정북방향으로 아연과 니켈의 농도가 점진적으로 확산되고 있었으며 제2 주성분(PC2)은 강원광산 중남부지역에서 카드뮴과 수은 함량의 농도가 높게 나타났다. 클러스터 분석결과, D그룹에서 비소와 구리 금속이 공간자기상관관계가 높게 나타났으며 비소의 경우 중금속 농도가 0.83mg/kg로 남에서 북쪽방향으로 증가하였다. 본 연구는 크리깅모델을 이용하여 광산부지로부터 오염토양의 중금속 분포 현황을 공간학적으로 파악할 수 있었고 향후 휴 폐광부지에서 위해성평가 및 정책당국의 결정권자들에게 오염토양 복원에 대한 의사결정시 도움이 될 것이다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.180-186
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• 2005

본 논문은 유기물과 중금속이 함께 포함되어 있는 폐수 슬러지의 시멘트 고형화를 위해 포졸란물질인 실리카흄을 고화보조재로 사용한 연구결과이다. 실리카흄을 고화보조재로 사용할 경우 고화체의 일축압축강도는 현저히 증가하는 결과를 보여주었으며, 실리카흄의 시멘트 대체가 전체 배합물의 15%까지 증가하였을 때 일축압축강도는 실리카흄을 전혀 사용하지 않았을 경우에 비하여 66.7%까지 증가하는 결과를 보여주었다. 또한 시멘트가 실리카흄으로 대체되는 양이 증가하면서 총 유기탄소와 중금속인 크롬의 용출량은 감소하는 결과를 보여주었으며, 배합물 중 실리카흄이 5%를 차지할 때 중성의 용출액에서 총 유기탄소의 85%가 용출억제되었으며, 산성의 용출액에서 0.76 mg-Cr/g-Cr의 크롬만이 용출되었다. 전자주사현미경과 X-선 회절분석, 적외선 분광분석 등을 이용한 미세구조분석 결과 실리카흄은 시멘트경화 초기에 크링커 입자를 피복하여 초결(initial setting)과 수화를 저해하는 에트링가이트(ettringite)의 형성을 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구결과 중금속과 유기물이 혼합된 슬러지의 시멘트 고형화에 있어서 실리카흄의 첨가는 유기물질이 시멘트 수화반응에 미치는 악영향을 억제하고 중금속 및 유기물의 용출을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권2호
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• pp.127-138
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• 2014

어린이용품의 위해성에 대한 관심이 증대됨에 따라 프탈레이트계 가소제와 중금속에 대해 세계적으로 규제가 날로 강화되고 있다. 우리나라에서도 2009년부터 환경보건법에 어린이용품에 대해 건강상에 문제를 일으킬 수 있는 물질에 대한 규제를 법적으로 고시 해 왔다. 본 연구에서는 우리나라에서 유통되는 어린이용품에 대해서 경구 및 경피 노출이 야기될 가능성이 높은 제품들 중 22개 제품군에 대해 총 124개 제품을 선정하여 제품 내 프탈레이트와 중금속의 함유량과 전이량을 조사하였다. 124개 제품 중 123개 제품에서 중금속 14종에 대하여 분석결과 중금속이 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 경구 전이량 결과에 따르면 블록류, 플라스틱 인형, 목재완구, 놀이용 바닥매트, 물놀이용품이 전이가 가능하였고 분석 결과 대부분의 제품에서 바륨(Ba), 구리(Cu), 아연(Zn), 주석(Sn)의 인체 전이가 일어날 수 있는 것으로 조사되었고 일부 품목에서 코발트(Co), 니켈(Ni), 납(Pb) 등이 추가적으로 전이가 가능하였다. 경피 전이량 분석 결과 바륨(Ba), 구리(Cu), 아연(Zn)은 악세서리를 제외한 대부분의 제품에서 전이가 가능하였고 악세서리의 경우 크롬(Cr), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 아연(Zn), 구리(Cu)가 전이 가능하였다. 프탈레이트 분석 결과, 124개 제품 중 21개 제품이 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 함유량 분석 결과 DBP, DEHP, DINP의 검출을 보인 제품을 대상으로 경구 전이량을 조사한 결과, 물놀이용품 2개 제품에서 DEHP 물질의 인체 전이가 일어날 수 있는 것으로 조사되었다. 경피 전이량 분석 결과 대부분의 제품에서 DEHP의 전이가 가능하였고 DBP는 2개, DINP 7개에서 경피 전이가 일어날 수 있는 것으로 조사되었다.

• 자원환경지질
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• 제36권1호
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• pp.17-25
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• 2003

동명광산을 경유하는 수계의 pH는 5.9∼7.1의 변화를 보여 약산성 내지는 중성의 환경을 보인다. 하천수 중 중금속 원소함량의 분포는 자원소의 지구화학적 특성에 따라 다양한 분포 양상을 보이나 전반적으로 폐광산 주변에서 증가하는 경향을 보인다. 동명광산 지역의 광미, 폐석적치장토양, 농경지토양에 대한 성분분석 결과 농경지토양에는 중금속의 총 농토가 광미나 폐석적치장의 토양보다 훨씬 낮았을 뿐 아니라 총 중금속 농도 중 adsorbed, carbonate, reducible fraction들이 차지하는 비율이 낮아 이들이 농작물이나 주변 수계에 큰 영향을 미치지 못할 것으로 생각된다. 그러나 하천수중 중금속 원소함량 분포가 전반적으로 광산지역에서 증가하는 경향을 보이며, 광미나 폐석적치장 토양에서도 중금속의 총 농도가 매우 높았을 뿐 아니라 adsorbed, carbonate, reducible fractions들이 차지하는 비율이 농경지 보다 상대적으로 높았기 때문에 이들이 유실되거나 또는 산성우, 산성인 광산폐수의 유입 등으로 인해 화학적 환경변화가 발생할 경우 중금속 오염의 확산이 우려되므로 이에 대한 오염방지대책이 필요하다고 생각된다.

• 지질공학
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• 제13권1호
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• pp.29-50
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• 2003

광양 폐 금-은 광산지역의 소규모 하천(초남리천과 사곡리천)에 흐르는 산성광산폐수의 수질 특성을 환경지구화학적 방법을 이용하여 조사하고 비교 연구하였다. 중금속(카드뮴, 구리, 납, 아연) 오염은 초남리천에서 훨씬 심한 것으로 나타난 반면, 용존 알루미늄과 철 함량은 오히려 사곡리천에서 높았는데, 두 하천간의 이러한 차이는 광산폐수의 기원물질, 즉 광석광물의 함량과 특성이 서로 다르기 때문인 것으로 판단된다. 두 하천에서 흐르는 산성광산폐수의 자연정화 기작에 대해 고찰하여 보았다. 주로 단일하천으로 이루어진 초남리천의 경우, 석회석을 사용하여 광산폐수를 정화시키는 소규모의 소택지가 조성되어 있어 소택지 내에서의 pH 증가에 따른 중금속의 흡착과 공침에 의해 중금속이 제거되고 있다. 초남리천에서 채취한 적황색 침전물에 대하여 XRD, SEM-EDS. EPMA 분석 및 화학적 분해법을 이용한 분석 결과, 적황색 침전물은 대부분 침철석으로 구성되어 있으며 알루미늄, 망간, 구리, 아연 등이 부화되어 있음을 확인하였다. 따라서 이들 금속들은 주로 적황색 침전물의 생성에 수반된 흡착이나 공침과 같은 지구화학적 반응에 의해 제거되는 것으로 판단된다. 한편, 소택지의 중금속 제거능은 계절적으로 변화하는 하천의 유량에 의해 영향을 받고 있다. 반면, 사곡리천의 경우에는 오염되지 않은 여러 지류와의 혼합에 수반된 pH 증가에 따라 철수산화물이 침전하면서 중금속의 제거가 일어나고 있다. 오염 하천과 비오염 지류와의 합류 지점에서 발생하는 중금속 제거의 기작은 '특성-특성도(property-property plot)'를 활용한 해석에 의해서도 뒷받침된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권5호
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• pp.674-683
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• 2010

본 연구에서는 폐광산 주변 농경지 용도의 경작 적합성을 판단하고자 토양의 위해성을 정량적으로 측정할 수 있는 과학적 방법인 한국, 미국 및 영국의 위해성평가를 이용하였다. 예비위해성평가를 통하여 선택한 DM, MG 및 KS광산을 위해성평가 대상 지역으로 선택하여 토양 및 농작물 시료를 채취하였다. 이후 토양과 농작물 시료 중 중금속 분석을 통하여 위해성 평가 및 농경지 적합성 판단을 위한 변수를 확보하였다. 토양 중 중금속 분석결과, 환경부 보고서에 수록된 수치보다 토양 중 중금속의 함량이 낮은 것을 확인하였으며, 대상 광산지역 모두에서 토양 중 Cd의 함량이 토양 환경보전법의 1 지역 토양오염우려기준을 초과하고 있는 것을 확인 할 수 있었다. S3와 S6지역은 As함량이 각각 1 지역의 대책기준과 우려기준을 초과하였다. 농작물 내 중금속 농도는 작물의 중금속 한계 농도를 근거로 DM광산주변에서 재배되고 있는 고추, 콩, 옥수수에서 Zn의 경우에만 오염식물의 범위로 판단되었으며, 이 외의 중금속 함량은 Kabata-pendias and Pendias의 일반적으로 오염되지 않은 식물의 배경농도 범위에 비교하여 안전한 수준을 보였다. 위해성평가 결과에 따르면 한국과 미국의 위해 성평가 모델의 경우, MG광산과 KS광산에서 농작물 내 Pb에 의한 인체 위해성이 나타날 것으로 예상되었고, 영국의 모델에서는 조사 전 지역에서 농작물의 Pb에 의한 독성이 나타날 것으로 예상되었다. 이 후 위해성평가 모델을 통한 토양 중 중금속의 오염기준을 한국의 정화목표치과 영국의 토양지침값으로 도출하고, 현재 토양 중 중금속 농도와 비교하였다. 그 결과 현재 토양 중 중금속의 농도가 영국의 토양지침값을 초과하여 MG광산, DM광산 및 KS광산지역에서 농경지 용도로 토지를 사용하는 데 문제가 있을 것으로 판단되었고, 오염물질에 대한 대책이 필요함을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권1호
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• pp.21-28
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• 2007

진주담치와 넙치를 치사농도 이하의 납과 카드뮴을 첨가한 배양수조에 2주간 노출시킨 후 해당 중금속의 생물농축을 조사하였다. 노출 후 생물체내 중금속 농도는 배양액의 중금속 농도에 비례하여 증가하였으며, 진주담치에서 그 경향이 뚜렷하였다. 체내에 농축되어진 중금속 농도는 모두 고농도의 배양액에 노출시킨 시료에서 최대치를 기록하였으며, 납 5.0 mg/L 배양액에서 넙치 및 담치의 납 최대농도는 각각 $170({\pm}10)\;{\mu}g/g$, $5,260({\pm}70)\;{\mu}g/g$, 카드뮴 1.0 mg/L 배양액에서 넙치 및 담치의 카드뮴 최대농도는 각각 $72({\pm}4)\;{\mu}g/g$, $1,040({\pm}40)\;{\mu}g/g$으로 두 금속의 생물축적이 배양액 농도와 직접 관련이 있음을 나타냈다. 납과 카드뮴의 생물농축비(배양액 노출농도에 대한 분석시료의 농도비)는 두 중금속 모두 배양액의 농도에 반비례하여 낮은 노출농도에서 최대치를 보였고, 특히 진주담치에서 납의 생물농축비는 배양액 농도 0.01 mg/L에서 무려 12,100(${\pm}1,400$)을 보여주었다. 이러한 사실은 두 실험생물이 중금속 농도가 낮은 용액에 노출되었을 때 더 빨리 중금속을 섭취한다는 사실을 뒷받침한다. 한편, 진주담치의 중금속 축적을 기관별로 비교, 분석한 결과 납은 내장낭보다 아가미에서 다소 높은 반면 카드뮴은 내장낭에서 더 높은 농축특성을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.213-217
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• 2008

본 연구는 지정폐기물에 함유된 미규제 중금속 Ni, Zn, Ba, Be, Sb, Se, V의 용출 특성을 조사한 것으로, 이들 항목의 배출 가능성이 높은 표본사업장을 선정하여 시료 108건을 채취 분석하였다. 중금속류의 용출시험은 선행연구과제에서 제시한 시험방법으로 분석하였다. 조사결과, Ni은 폐수처리오니, 분진에서 많이 검출되었으며, Zn은 대부분의 조사대상 시료에서 검출되었다. 석유 정제 공정에서 발생된 분진과 폐촉매에서는 V이 높은 농도로 검출되었다. Ba, Be, Sb, Se은 낮은 농도로 검출되었으나, 다양한 폐기물배출사업장에서 발생되는 폐기물을 추가 선정하여 용출특성을 파악하는 것이 필요하다고 판단되었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.83-86
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• 2007

광양만권 개발에 따른 광양만의 매립과 준설로 인해 광양만의 급격한 지형변화가 일어나고 있다. 또한. 오염에 대한 우려가 있어 해양수산부에서는 특별관리해역으로 지정하여 관리하고 있다. 본 연구는 광양만 중앙의 묘도를 중심으로 5개의 정점을 선정하여 2005년 겨울부터 2007년 8월까지 총 8차례에 걸친 조사를 통해 장기적인 모니터링을 실시하여 환경변화에 따른 오염도를 조사하였다. 광양만의 중금속의 경우 농도의 변동양상으로 볼 때 오염원의 증가에 의한 변동보다는 계절적인 영향에 의한 변동양상으로 판단할 수 있다. 광양만에서 검출되는 중금속의 농도수준은 As를 제외한 전 항목이 US EPA 의 ERL을 초과하지 않은 것으로 조사되었다. 표층퇴적물 중 PAHs의 분석결과를 비교해 보면 지점별 농도변동양상이 뚜렷하지 않으며, 지점별 농도변화도 미약하다. PAHs 오염원의 추정의 결과 조사시기별 전 지점에서 분석한 결과, 몇 지점에서는 유류기원에 의한 오염의 경향이 보이는 반면 그 외의 대부분의 조사지점에서는 연소기원에 의한 PAHs 물질의 분포를 보였다.