• 한국물환경학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-9
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• 2021

The depletion of dissolved oxygen (DO) in urban streams has a profound effect on the aquatic ecosystem; however, the change in DO by resuspension of sediments and the cause have not been sufficiently investigated. In this study, the physicochemical properties (particle size, and the content of organic and heavy metals) of the sediments of an urban stream (Anyang Stream) and the characteristics of water quality changes (DO, dissolved organic carbon (DOC), dissolved nitrogen (DN), sediment oxygen demand (SOD), and adenosine triphosphate (ATP)) by sediment resuspension were investigated. The sediment content of fine particles (< 0.2 mm) increased from 36.7% to 52.7% from the upstream to the downstream, and the contents of heavy metals and organic matter of the sediment were also higher towards the downstream. The depletion of DO by resuspension was observed in the sediment at the downstream sites (P8, P9), where the fine particle content was high, and biological SOD (BSOD) was more than 88% compared to the total SOD. The increase in BSOD coincided with the increase in ATP. It was also confirmed that the depletion of DO could increase the amount of heavy metals (such as Fe, Mn, and Pb) released from the sediment. Based on the above results, it can be concluded that resuspension of sediments induces rapid water quality changes and may cause accidents, such as fish mortality, during rainfall, and such a water quality effect can be more pronounced in sediments with a high content of fine particles and organic matter and high biological activity.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제28권5호
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• pp.1-11
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• 2023

The phenomenon of sediment resuspension in rivers and lakes causes contaminants (heavy metals and nutrients) accumulated in the sediment to leach into the overlying water. As a result, it can lead to changes in toxic effects and eutrophication in the aquatic ecosystem. In this regard, it is important to quantitatively determine the amount of contaminants leached during sediment resuspension. In this study, methods for assessing the amount of released contaminants and the types of contaminants potentially released due to sediment resuspension were studied and summarized. Methods for assessing leaching can be divided into three groups based on the principle of causing resuspension: (i) the oscillating grid chamber method, (ii) the mechanical stirrer method, and (iii) the shaker method. It was confirmed that the types of contaminants that can potentially be released include heavy metals bound to sulfides, as well as exchangeable and labile forms of heavy metals and nutrients. To effectively manage stable aquatic ecosystems in the future, a simplified leaching test method is needed to assess in advance the risks (i.e., changes in toxic effects and eutrophication) that sediment resuspension may pose to aquatic ecosystems.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제29권1호
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• pp.72-83
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• 2024

Most of the slags generated from steel-making industry in Korea are recycled into media-contact aggregates such as fill and cover materials. For their use as media-contact aggregates, the slags must meet not only the waste quality criteria, but also the Daphnia magna acute toxicity test criteria. In this study, Korean Leaching Test ES 06150.e (Korea), Japanese Leaching Test JIS K 0058-1(Japan), Detuch Leaching Test DIN 19529 (Germany), Toxicity Characteristic Leaching Procedure (USA) were conducted for batch leaching test of slags from 6 Korean steel-making companies. In addition, Korean Standard up-flow percolation test (ES 06151.1) mimicking field conditions was conducted to assess the impact of the slag leachate on the surrounding environment indirectly. Heavy metals such as Cr⁶⁺ and Zn²⁺ were detected from both extractant and leachate samples, but all of them did not exceed waste quality criteria of each country. However, Daphnia magna acute toxicity tests using the leachate samples from up-flow percolation test with slag alone and slag/natural soil conditions exceeded ecotoxicity standard (TU=2) due to their high pH (11.3-12.5). After neutralizing the pH of the slag leachate to 6.5~8.5, the Daphnia magna mortality and immobilization were reduced to satisfy ecotoxicity standard. As the reducing pH of slag leachate would be extremely difficult, appropriate recycling management considering the physicochemical characteristics of he slags should be stuided further.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권2호
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• pp.102-109
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• 2018

폴리락타이드 재질의 식품용 기구 및 용기 포장에서 식품으로 이행될 우려가 있는 유해 중금속인 납, 카드뮴 및 비소의 이행량을 측정하고 안전성을 평가하기 위하여 국내에 유통중인 폴리락타이드 시료 총 211건을 수거하였다. 용출실험은 '식품용 기구 및 용기 포장 공전'의 조건에 따라 식품모사용매인 4% acetic acid로 하였으며 온도조건으로 $70^{\circ}C$와 가혹사용조건인 $100^{\circ}C$ 모두 적용하여 이행량을 비교하였다. 납, 카드뮴 및 비소의 이행량은 모두 $70^{\circ}C$보다 $100^{\circ}C$의 조건에서 증가하는 경향을 보였으나, 납의 최대 이행량은 기준 규격과 비교하여 1.0%의 낮은 수준이었고, 카드뮴은 모두 미량이 검출되었으며, 비소의 최대 이행량은 기준 규격 대비 3.9%의 낮은 수준으로 기준 규격을 초과하는 시료는 없었다. 이행량 결과를 바탕으로 납, 카드뮴 및 비소의 일일추정섭취량을 산출한 후 잠정주간섭취허용량 등과 비교하는 안전성평가를 진행하였으며, 국내에 유통되는 식품용 폴리락타이드 기구 및 용기 포장을 통한 납, 카드뮴 및 비소의 일일추정섭취량은 $2.5{\times}10^{-5}{\sim}2.0{\times}10^{-3}{\mu}g/kg\;bw/day$인 것으로 산출되었다. 용출조건별로는 $70^{\circ}C$, 30분에서 카드뮴의 일일추정섭취량이 가장 낮았고, $100^{\circ}C$, 30분에서의 납 일일추정섭취량이 $2.0{\times}10^{-3}{\mu}g/kg\;bw/day$로 제일 높게 나타났으나, 납의 위해도는 인체안전기준($25{\mu}g/kg\;bw/week$)과 비교시 0.055% 수준으로 매우 낮음을 확인되었다. 이를 통하여 국내 유통 폴리락타이드 재질 식품용 기구 및 용기 포장에서의 납, 카드뮴 및 비소의 이행량은 매우 낮은 수준임을 확인하였고, 본 연구의 결과는 향후 식품용 기구 및 용기 포장의 안전관리를 위한 과학적인 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국포장학회지
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• 제14권1호
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• pp.35-42
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• 2008

국내에서 유통 중인 NY/PE 또는 NY/LLDPE, PETP/PE와 PVDC 재질의 총 28가지 식품용 공기차단성 합성수지 필름들을 수집하여 증발잔류물(총이행량), 항산화제, 과망간산칼륨소비량, 중금속, 그리고 가소제에 대한 재질실험과/또는 용출실험을 함으로써 이들 포장재들이 국내 기준규격에 적합한지 여부와 안전성 수준을 파악하였다. 지방성식품모사용매로서 n-heptane을 이용하여 측정한 총이행량의 평균값은 NY/PE 또는 NY/LLDPE, PETP/PE와 PVDC에서 각각 7.6, 6.9, 그리고 14.1 mg/L이었다. 이러한 총이행량값은 국내 식품공전에 명시된 PE과 PVDC 재질에 대한 기준치인 150과 30 mg/L와 비교하여 매우 낮은 수준이었다. 조사된 거의 대부분의 포장재 시료들에서 Irganox 1010, Irganox 1076과 Irgafos 168같은 항산화제들이 검출되었다. 특정이행량 실험 결과 PVDC를 제외한 모든 시료들에서 Irganox 1076과 Irgafos 168이 이행된 것으로 확인되었는데 Ny/PE/LLDPE(15/25/50 ${\mu}m$) 시료로 Irganox 1076이 216.9 ${\mu}g/g$ 이행된 것이 가장 높은 값이었던 것으로 확인되었다. 조사된 시료들에서 가소제들은 모두 검출한계 이상으로 확인이 불가능하였으며, 과망간산칼륨소비량은 국내 기준치인 10 mg/L보다 훨씬 낮은 수준이었음이 확인되었다. 조사된 모든 재질내 카드뮴과 납의 함량은 국내 기준치인 100 mg/kg보다 매우 낮은 수준이었고 이행량은 검출한계 이하의 값을 보였다. 국내외 관련 법규에서의 국내 식품용 용기포장재에 대한 안전성과 관련한 재질과 용출실험의 기준치를 감안할 때 모든 차단성 합성수지식품 포장재 시료들은 조사된 항목에 대한 현행 기준 규격에 적합한 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.840-850
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• 2010

새만금호와 인접한 배후지역에 위치하며 새만금 수질에 직 간접적으로 영향을 미치는 간척농지 지구 계화조류지를 대상으로 환경변화에 의해 수계로 용출되어 부영양화의 주원인이 되는 인의 존재형태와 수계내 영향인자 사이의 상관관계를 분석하였다. 계화조류지 퇴적물 내 인의 존재형태 조사 결과, 전체적으로 Saloid-P의 형태가 2.28~7.75 mg/kg(1.4%), Al-P 0.34~5.36 mg/kg (0.5%), Fe-P 31.04~837.25 mg/kg (39.8%), Ca-P 149.91~257.09 mg/kg (56.6%), Red-P 0.29~2.07 mg/kg (0.4%), Occd-P 2.23~8.89 mg/kg (1.3%)를 나타냈다. 퇴적물내 인의 존재형태를 비교하면, 계화조류지는 Ca-P (56.6%)와 Fe-P (39.8%) 의 형태가 97% 이상이며, 계화조류지 퇴적물내 인의 형태중 대부분을 차지하는 Ca-P와 Fe-P의 형태에 영향을 미치는 수계내 인자를 분석한 결과, Fe-P는 총질소(T-N) (r=0.761, p<0.05)와 질산성질소($NO_3$-P) (r=0.754, p<0.05), 암모니아성질소($NH_4$-N)(r=0.728, p<0.05), 총인(T-P) (r=0.774, p<0.05), 용존성 무기인($PO_4$-P) (r=0.767, p<0.05)과 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 Ca-P의 형태는 조사항목 중 수계내 인자와의 유의성을 발견하지 못하였다. 퇴적물내 중금속이 인의 존재형태에 미치는 영향 조사 결과, Ca-P 형태의 인은 특정 중금속과 상관관계를 나타내지 않았으나, Fe-P 형태의 인은 비소(As) (r=0.817, p<0.01), 구리(Cu) (r=0.793, p<0.05), 카드뮴(Cd) (r=0.786, p<0.05), 아연(Zn) (r=0.738, p<0.05)과 높은 상관관계를 보였다.

• 광물과 암석
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• 제37권2호
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• pp.47-57
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• 2024

자로사이트는 pH가 낮은 다양한 환경에서 발견되는 알루나이트 계열의 광물로 양이온이나 산화음이온이 공침 또는 치환된 형태로 구조 내 존재할 수 있다. 자로사이트는 pH 변화에 민감하여 pH 증가와 같은 지구화학적 변화 시 쉽게 침철석으로 상변화를 거치며 이러한 과정 중 자로사이트 내의 유해 이온들이 방출되어 추가적인 환경적 피해를 유발 할 수 있다. 자로사이트의 양이온 자리에 K 뿐만 아니라 Na와 NH₄가 대신 존재할 수 있으며 다른 양이온을 포함하는 자로사이트의 생성은 산성광산배수 뿐만 아니라 특히 제련산업에 있어서 중요하다. 본 연구는 서로 다른 양이온을 함유하고 있는 세 종류의 자로사이트를 합성한 후 pH 변화에 따른 각 자로사이트의 침철석으로의 상변화 과정을 비교 연구하였다. 모든 자로사이트들은 pH의 변화에 민감하여 pH 4에서 보다 pH 8에서 훨씬 높은 상변화율을 보였다. 상대적으로 낮은 pH 4에서는 구조적으로 가장 안정한 K-자로사이트의 침철석으로의 상변화가 가장 느리게 일어났다. 다른 두 자로사이트의 경우 함유된 양이온이 K 이온보다 반경이 작거나 커서 구조적 안정성에 차이가 있고 이로 인하여 침철석으로의 전환이 더 빨리 일어났다. 그러나 pH 8에서는 K-자로 사이트가 다른 자로사이트에 비하여 훨씬 더 빠른 침철석으로의 변화를 보였으며 이는 수용액 속의 K 이온의 급격한 증가에서도 확인될 수 있었다. 높은 pH에서 K-자로사이트의 상변화 양상은 낮은 pH에서 보여주는 것과 확연하게 다르며 침철석으로의 변화 기작이 pH 4에서 와는 다르다는 것을 지시한다. 이에 대하여는 추후 추가의 연구가 필요하다. 본 연구 결과는 산성광산배수나 제련소 폐기물의 처분 등에서 자로사이트의 상변화가 중금속의 거동에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 지시하며 제련 산업 폐기물 처리에 있어서 중금속의 거동을 예측하는데 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.78-85
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• 2007

본 연구에서는 화학회사에서 발생되는 연마분진 폐기물의 흡착제로서의 재이용성을 평가하였다. 연마분진을 $550^{\circ}C$에서 하소시킴으로서 유기불순물을 제거하였다. 연마분진내의 주요 무기물은 Al이었으며 하소 후 Al 함량은 29.09%에서 52.73%로 증가되었다. 하소 후 시료의 안정성 평가를 실시한 결과 pH 2.0의 강한 산성조건에서도 모든 중금속들의 용출량은 0.3 mg/L 이하로 나타났다. pH 변화에 따른 As(V) 흡착실험에서 As(V)의 흡착효율은 전형적인 음이 온형 흡착경향을 보였다. 하소된 연마분진의 주입량 변화에 따른 As(V)의 등온흡착 실험결과는 Freundlich 등온흡착식이 Langmuir 등온흡착식보다 상대적으로 잘 표현되는 것으로 나타났다. Freundlich 등온흡착상수 K와 1/n은 각각 4.2442와 0.3161로 얻어졌다. Langmuir 등온흡착식으로 얻어진 하소된 연마분진의 최대 As(V) 흡착량은 13.25 mg/g이었다. 이러한 연구결과, 하소된 연마분진은 안정도 및 As(V) 흡착능을 고려하였을 때 재이용성이 양호한 흡착제로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.304-314
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• 2010

본 연구는 산성광산배수 (AMD)의 처리 과정에서 생성되는 부산물 ochre의 이화학성, 광물학적 특성 및 환경 분야 활용 가능성을 확인하기 위해 수행하였다. 이를 위하여 적극적 처리법인 물리 화학적 정화 처리시설에서 생성된 ochre-H와 수동적 처리법인 자연 정화 처리시설에서 생성된 ochre-D, ochre-S의 특성을 비교 분석하였다. Ochre-H는 광물 내 침철석 (goethite) 함량 및 철 성분 함량이 다른 시료에 비해 상대적으로 낮게 나타났지만, 소석회 내 칼슘 이온의 인 흡착 능력과 상대적으로 높은 흡착 표면적 등이 장점으로 작용할 수 있다. 또한 환경 생태계의 중금속 오염 가능성이 희박하고 물리 화학적 정화 처리시설에서 균일한 특성의 ochre를 대량 생산할 수 있으므로 실용적이며, 경제성이 높을 것으로 판단된다. Ochre-H의 인 흡착 특성은 Freundlich 흡착등온식모델에 적합하였다. 또한 ochre의 흡착 특성이 단분자층 흡착이 아닌 여러 분자층으로 흡착되어 매우 높은 흡착량을 가지기 때문에 인 출현곡선 (BTC)은 1이 아닌 0.3~0.4 상대농도 범위에서 평형에 도달하였다. 실제로 물 중 인 제거 능력을 평가한 실험에서 인 농도 외에 다른 오염원이 존재할 것으로 예상되는 수질 시료의 경우를 제외한 나머지 시료에서는 수질 및 수생태계 생활환경기준상의 인 농도 I 등급 기준치 이하로 검출되어 정화능력이 우수함을 확인하였다. 또한 정화 처리 과정 중 ochre내의 철 성분이 수질 내로 용출되는 양은 많지 않은 것으로 나타났다. 실험을 통하여 확인한 ochre의 높은 인 제거능력을 이용하여 부영양화 현상에 대한 정화제로 환경 분야에 적용하기 위해서는 오염원이 유입되는 하천 등의 위치를 정확히 파악한 후, 현장에 필터 형태의 pilot을 제작하여 설치하는 것이 중요하며, 또한 슬러지의 일종인 ochre 내 철 등으로 인한 수질오염의 발생 여부를 확인하여 유해하지 않음이 검증되어야 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권1호
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• pp.37-45
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• 2011

부선 광미의 근원적 처리방안으로 경제성과 환경친화성을 고려히여 비소성 토건재료로 순환자원화 하는 연구를 수행하였다. 순신광산 광미의 평균입도는 $220\;{\mu}m$이고 삼광광산 광미의 평균입도는 $140\;{\mu}m$이었다. 따라서 이들 광미의 입도 특성을 고려하여 순신광산 광미는 비소성 투수블록의 원료 그리고 삼광광산 광미는 비소성 에코벽돌의 원료로 사용하여 제조한 시험체의 여러 특성을 조사하였다. 순신광산 광미 25 wt%이하의 배합조건에서 제조한 비소성 투수블록 시험체의 압축강도는 한국환경산업기술원(KEITI)에서 제시하고 있는 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 14.70MPa 이상을 만족하였다. 그러나 투수계수 측정결과, 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 $1.0{\times}10^{-2}\;cm/sec$ 이상을 만족하지 못하였다. 한편, 삼광광산 광미 40 wt% 이하의 배합조건에서 제조한 비소성 에코벽돌 시험체는 소성점토벽돌(KS L 4201) 3종 규격을 만족하였다. 또한 중금속용출시험(KSLT) 결과, 비소성 에코벽돌 시험체의 환경안정성이 확인되었다.