• Economic and Environmental Geology
• /
• v.54 no.4
• /
• pp.409-425
• /
• 2021

Carbon dioxide has been known to be a typical greenhouse gas causing global warming, and a number of efforts have been proposed to reduce its concentration in the atmosphere. Among them, carbon dioxide capture and storage (CCS) has been taken into great account to accomplish the target reduction of carbon dioxide. In order to commercialize the CCS, its safety should be secured. In particular, if the stored carbon dioxide is leaked in the arable land, serious problems could come up in terms of crop growth. This study was conducted to investigate the effect of carbon dioxide leaked from storage sites on soil fertility. The leakage of carbon dioxide was simulated using the facility of its artificial injection into soils in the laboratory. Several soil chemical properties, such as pH, cation exchange capacity, electrical conductivity, the concentrations of exchangeable cations, nitrogen (N) (total-N, nitrate-N, and ammonia-N), phosphorus (P) (total-P and available-P), sulfur (S) (total-S and available-S), available-boron (B), and the contents of soil organic matter, were monitored as indicators of soil fertility during the period of artificial injection of carbon dioxide. Two kinds of soils, such as non-cultivated and cultivated soils, were compared in the artificial injection tests, and the latter included maize- and soybean-cultivated soils. The non-cultivated soil (NCS) was sandy soil of 42.6% porosity, the maize-cultivated soil (MCS) and soybean-cultivated soil (SCS) were loamy sand having 46.8% and 48.0% of porosities, respectively. The artificial injection facility had six columns: one was for the control without carbon dioxide injection, and the other five columns were used for the injections tests. Total injection periods for NCS and MCS/SCS were 60 and 70 days, respectively, and artificial rainfall events were simulated using one pore volume after the 12-day injection for the NCS and the 14-day injection for the MCS/SCS. After each rainfall event, the soil fertility indicators were measured for soil and leachate solution, and they were compared before and after the injection of carbon dioxide. The results indicate that the residual concentrations of exchangeable cations, total-N, total-P, the content of soil organic matter, and electrical conductivity were not likely to be affected by the injection of carbon dioxide. However, the residual concentrations of nitrate-N, ammonia-N, available-P, available-S, and available-B tended to decrease after the carbon dioxide injection, indicating that soil fertility might be reduced. Meanwhile, soil pH did not seem to be influenced due to the buffering capacity of soils, but it is speculated that a long-term leakage of carbon dioxide might bring about soil acidification.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.56 no.3
• /
• pp.343-363
• /
• 2023

Sulawesi island, as a global producer of nickel resources, is leading the rapid growth of nickel industry of Indonesia. Nickel laterite deposits in Sulawesi was formed by lateritization of the world-scale East Sulawesi Ophiolite (ESO) under the active tectonic setting and tropical rainforest climate. In this paper, exploration cases for nickel laterite deposits in five regions of Sulawesi are reported. Regional characteristics on nickel laterite deposits in Sulawesi are understood based on various exploration activities such as outcrop, trench and pit survey, petrological observation, geochemical analysis, and interpretation of drilling data, etc.. In the northeastern part of 'Southeast-Arm', which is a strategic location for nickel industry of Indonesia, ESO is extensively exposed to the surface. In the Morombo and Morowali regions, typical high-grade saprolite-type orebodies with a thickness of 10 to 20 m occur. The cases showed that topographic relief tends to regulate Ni-grade distribution and orebody thickness, and that high grade intervals tend to occur in places where joints and garnierite veins are dense. In the Tinanggea and South Palangga regions in the southern part of the Southeast-Arm, overburden composed of Neogene to Quaternary deposits is a major factor affecting the preservation and profitability of nickel laterite deposits. Despite the overburden, high-grade saprolite-type orebodies composed of Ni-bearing serpentine with garnierite veins occur in a thickness of around 10 m to secure economic feasibility. In contrast, in the Ampana region in the northern part of 'East-Arm', low-grade nickel laterite deposits with immature laterite profile was identified, which is thought to be the result of active denudation due to tectonic uplift. Exploration cases in this paper will help to understand characteristics and controlling factors on nickel laterite deposits in Sulawesi, Indonesia.

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
• /
• v.4 no.3
• /
• pp.130-143
• /
• 1997

To investigate geochemical characteristics and the sources of the dissolved ion species in the river water in the Han river drainage basin, samples were collected at 60 sites from the Han river drainage basin. The data for. pH, conductivity, TDS (total dissolved solid), temperature, and concentrations of dissloved ions were obtained as follows : (1) The geochemical characteristics of the surface water in the South and North Han river drainage basins are mainly controlled by bed rock geology in the drainage basin and in the main stream of the Han river considerably affected by anthropogenic pollution. The South Han river water samples have high concentrations of $Ca^{2＋}$ (ave. 15.42 ppm), $Mg^{2＋}$ (ave. 2.74 ppm), HC $O_3$$^{[-10]}$ (ave. 51.9 ppm), which evidently indicates that the bed rock geology in a limestone area mainly controls the surface water chemistry. The concentration of S $O_4$$^{2-}$ is remarkably high (SHR10-2 : 129.9 ppm) because of acid mine drainage from the metal and coal mines in the upper reaches of the South Han river. (2) The South Han river and the North Han river join the Han river. in the Yangsuri, Kyounggido and flow through Seoul metropolitan city. The mixing ratio is about 60:40 at the meeting point (sample number HRl0). (3) The result of factor analysis suggests that the pollution factor accounts for about 79% and the bed rock type factor accounts for about 7% of the data variation. This means that the geochemical characteristics of the Han river water mainly controlled by anthropogenic pollution in the South Han river and main stream of the Han river drainage basin. (4) The chemical data for four tributaries such as the Wangsukcheon, the Tancheon, the Zunuangcheon, and the Anyangcheon show that the concentration of pollution elements such as N $O_2$, C $l^{－}$, P $O_4$$^{3-}$, S $O_4$$^{2-}$ and Mn are high due to municipal waste disposal.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
• /
• 2018.06a
• /
• pp.16-16
• /
• 2018

2017년 겨울, 기록적인 한파로 인해 바다가 얼면서 인천 앞바다로 유빙이 유입되었다. 2013년 해상에서 유빙이 발견된 이후 약 5년만에 다시 유빙이 등장한 것이다. 중부청 소속 항공단 순찰결과에 따르면, 2018년 1월 12일 인천대교 인근 해상에서 최초로 발견된 이후 강화 연안, 영종도 북단 등 해상에서 광범위하고 불규칙한 형태로 유빙이 분포되어 있는 것으로 나타났다. 유빙의 문제점은 해상에서 선박의 안전운항을 저해하고 경비함정의 안전에 지장을 초래하며 기름 유출 시, 유출유의 거동 특성이 달라져 일반적인 방제방법의 적용이 곤란한 점이다. 이에 따라 해상에서의 해양오염사고 대응방안 마련을 위해 저온 및 유빙 유입 해상에서 유출유의 거동 특성을 알아보았다. 구분인자를 극한의 추위(Extreme Cold), 유빙(Pack Ice), 정착빙(Fast Ice) 3가지로 분류하여 기름의 성상변화 및 시사점을 살펴보고, 유출된 기름의 효율적 방제를 크게 3가지로 분류(기계적 봉쇄 및 회수, 화학적 분산제의 사용, 현장소각)하였다. 일반적인 방제장비를 저온 및 얼음분포 해상에서 사용 시 슬러시화 된 얼음으로 인해 유출유 회수가 어렵고, 동결온도에서 장비가 오작동할 우려가 있다. 이미 북유럽 국가에서는 극한의 추위와 얼음분포 해상에 특화된 방제장비를 도입하여 해양오염대비 대응을 하고 있다. 2003년 3월 발틱해에서 불법적으로 유출한 선저폐수를 특화 장비는 brush bucket 유회수기 이용 방제조치한 사례가 있으며, 2006년 5월 같은 장소에서 선박 침몰로 인한 기름 유출이 발생했을때도 brush bucket 유회수기 이용 방제조치를 하였다. 국내에도 이상 기후로 인해 기록적인 한파가 지속되면서 북극에서나 볼 법한 유빙들이 발견되고, 해양오염사고는 언제 어디서나 발생할 수 있으므로, 해양오염방제의 임무를 맡고 있는 국가기관으로써 특수한 환경까지도 고려하여 대응방안을 마련할 필요가 있다. 해양오염이 재난으로 인식되고 있는 상황에서, 그리고 지구온난화로 인한 이상기후변화가 지속되는 상황에서 겨울철 유빙 유입은 점점 더 많아질 수 있다. 본 연구에서는 자료나 방제경험이 부족하므로 일찌감치 북극항로 개발로 앞선 방제기술과 경험을 가지고 있는 북극이사회를 벤치마킹하여 관할 해역 특성에 맞는 대응방안을 고찰해 본다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.309-309
• /
• 2011

지구온난화와 도시기후 변화에 대응하기 위해 자연의 생태적 기능을 복원하고 환경에 대한 오염부하를 저감하여 도시 환경의 건강성과 지속성을 높이기 위해 도심 내 물순환시스템(urban water circulating system)의 구축이 요구된다. 즉, 물순환시스템을 활용하여 도심 내 다양한 수원(생태하천/호수 유지용수, 하수처리수, 우수, 지하수 등)을 네트워크 및 통합 관리하여 도시 내 물순환의 건전성과 수자원의 재이용률을 향상시킬 수 있다. 이를 위해서 연중 발생량이 일정하고 막대한(66.4억톤/년, 2009년 기준) 하수처리수 방류수는 고도처리를 통해 수질이 양호하며 안정적인 대체 수자원으로 고려된다. 또한, 하수처리수의 재이용은 공공수역으로 배출되는 오염부하량의 총량 삭감 및 상수사용량의 절감과 수자원을 효율적으로 이용한다는 면에서 최근 재이용 사례가 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 도심 내 친수공간(생태하천/호수)은 저류수량에 비해 유입수량이 적어 체류시간이 비교적 장시간이고, 이로 인해 부영양화가 쉽게 발생해 수질이 악화된다. 따라서, 본 연구에서는 하수처리수 재이용수를 도심 내 친수공간의 유지용수로 활용 시, 수질정화공정(응집 후 여과, 응집 후 여과+한외여과, 응집 후 여과+한외여과+역삼투 공정)이 친수공간 내 조류성장에 미치는 영향을 파악하기 위해, 하수처리수 재이용수 pilot plant의 수질정화공정별 유출수를 활용해 M. aeruginosa를 시험조류로 조류성장(growth kinetics)을 조사하였다. 조류는 $5\times104$ cells/mL의 초기 농도로 접종하여 배양하였으며, 조류성장에 직접적인 제한인자인 용존반응성인의 농도에 따른 성장속도를 Monod와 변형 Monod Kinetics를 이용해 반포화상수(Ks)와 최대 성장속도(${\mu}$max)를 산정하였다. 실험결과, 역삼투 공정을 제외한 다른 수질정화공정은 비록 영양염류가 80~90% 이상 제거되어 수계의 화학적 성상이 변하였으나 조류성장역학의 변화는 통계학적 (p=0.05)으로 유의할만한 수준은 아닌 것으로 판명되었다. 또한, 수리학적 체류시간이 2주 이상이 될 경우, 역삼투 공정을 제외한 수질정화공정 별 유출수에서는 조류의 과다성장으로 인해 부영양화가 발생하는 것으로 판명되었다. 결론적으로 하수처리수 재이용수를 친수용수로 활용시, 조류성장을 방지하기 위하여 용존반응성인의 농도를 중점적으로 관리하는 수질정화공정 및 유지용수 공급방안을 고려해야하는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Life Science Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.17-22
• /
• 2002

지구상에는 수천종의 버섯류가 자생하고 있어 유전자원으로서의 중요성이 지대할 뿐만 아니라 기능성 식품소재 및 각종 약리 활성을 나타내는 신약개발 소재로도 크게 주목을 받고 있다. 이들 버섯은 균사체의 영양대사로 얻어지는 대사산물이 축적된 자실체의 형태로 나타나는데, 최근에 와서 자실체 및 균사체의 추출물이나 균사체 배양물이 체질개선이나 각종 병의 예방과 치료에 효과가 있는 것으로 밝혀져 건강식품이나 의약품으로서의 용도가 크게 증가하고 있는 실정이다. 특히, 담자균이 생산하는 특정 구조를 갖는 다당류는 오래전부터 종래의 화학요법제와는 달리 숙주내의 면역 기능을 부활하여 소위 면역요법제로서의 항암효과를 나타냄이 알려져왔었다. 현재까지 제약 및 의학적인 방법이 질병의 주된 치료방법으로 이용되어 왔지만 최근에 특정식품의 섭취가 만성질환의 발생을 억제 또는 지연시킨다는 연구 보고가 나오면서부터 만성질환의 치료방법으로서 식이요법을 중요하게 생각하게 되었다. 따라서 새로운 식품소재 및 가공식품의 개발을 통한 성인병 등의 각종 질병예방이 국민보건문제 해결에 필수적이다. 현재 일본 등에서는 표고버섯, 구름버섯 및 치마버섯 유래의 다당체 또는 단백다당체인 lentinan, krestin 또는 PS-K, schizophyllan 및 PSP 등이 실용화되어 높은 가격에 판매되고 있다. 국내에서도 야생 구름버섯 자실체로부터 추출한 단백 다당체인 Copolang(광동제약)이 개발되어 PS-K와 유사하게 암의 치료에 병행 사용되고 있고, 또 강력한 항암활성이 보고된 상황버섯의 균사체 추출물인 단백 다당체가 Mesima-Ex FK(한국신약)라는 상품명으로 암의 치료에 병행 사용되고 있는 것으로 알려지고 있다. 담자균류와 아울러 미생물 유래 다당체는 그 구조와 특성에 있어서 매우 다양함을 지니고 있다. 이러한 미생물 유래 다당류의 공업적 생산과 이용에 대한 연구로서는 Leuconostoc mesenteroides가 생산하는 dextran이 혈장증량제로 개발된 이래 Xanthomonas campestris가 생산하는 pullulan, Zoogloea rgmigera가 생산하는zooglan둥이 대표적인 예로 보고되고 있다. 한편, 미생물 유래 다당류는 구성당, 분자량, 화학적 구조 등과 같은 특성의 차이에 의해 많은 종류가 존재하고 있으며, 다양한 물성 및 유화제, 응고제, gel 형성제, 필름 형성제, 흡착제, 안정제, 접착제 등과 같은 용도로 광범위하게 이용되고 있다. 또한 근래에 들어서는 미생물 유래 다당체가 지니는 항암활성이 확인되어 새로운 의약품으로서의 개발 가능성이 기대된다. 그 밖에도 기존에 알려져 있는 식물 및 해조류 유래의 다당체와는 달리, 발효조를 이용한 연속배양에 의해 공업적 대량 생산이 가능하며, 더욱이 생산된 다당체의 분리 및 회수가 용이하다는 이점을 지니고 있다. 최근에 들어서는 유전공학적 기법을이용한 고생산성 변이균주 및 새로운 기능을 지닌 다당체의 개발에 관한 연구가 보고되고 있는 등 고부가가치를 지닌 새로운 바이오 소재로서의 기능 및 용도 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 여러 가지 담자균류중 Agaricus blazei로부터 생산되는 다당체는 고형암 이외에 S형 결장암, 난소암, 유방암, 폐암, 간암 등에 효과가 입증되었고, 천연물질에 의한 암 면역요법으로 각광을 받고 있으며, 항암 및 항virus의 완치율과 저지율에서 현재 여러가지 약효가 있는 버섯중에서도 탁원한 효과가 있는 것으로 증명되고 있다. 이들 다당체는 사이토카인을 생산시켜서 T임파구와 B임파구의 항원 특이적인 면역반응을 활성화시키고, 세포장해성 T세포와 활성화 대식세포의 세포장해 기능을 충진시켜서 암세포를 파괴시킨다. 또한 콜로니 자극인자인 사이토카인을 생산시켜서 면역담당세포의 신생을 촉진시키기도 하며, 암의 화학요법과 방사선 요법으로 저하된 백혈구를 회복시키는 역할을 한다. 따라서 최근의 연구동향은 생산된 다당체의 항암활성을 향상시키고자 하여 배양기간중에 interleukin을 의도적으로 첨가하는 경향이 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 담자균체 유래 다당체는 버섯의 기원에 따라 그 형태에 약간의 차이를 나타내기는 하나 그 기본 형태는 ${\beta}-(1,6)-glucosyl$ 분지를 가진 ${\beta}-(1,3)-glucan$이며, 평균 분자량은 50 ${\sim}$ 200만 정도이다. Agaricus blazei의 원산지인 브라질의 피에다데(Piedade) 지방의 환경조건(산지의 습도는 80%, 낮 기온 $35^{\circ)C$, 밤 기온 $20{\sim}25^{\circ}C$로 대단히 높으며, 정기적으로 열대지방 특유의 소나기가 내리는 지역)에서 볼 수 있듯이 Agaricus blazei의 성장 환경은 매우 까다로운 편이며, 날것으로는 보관이 잘 안되기 때문에 그 재배에 큰 어려움이 있다. 또한, 고체배양에 의해 생산된 버섯 자실체로부터 유기용매 및 열수추출 방법으로 다당체를 생산하는 방법은 균일한 형태의 버섯 자실체를 공급받기가 어렵기 때문에 다당체의 생산 수율이 낮고, 많은 노동력이 요구되는 어려움이 있다. 그러나 액체배양에 의한 다당체 생산의 경우는 고체배양에 의한 다당체 생산에 비해 일정한 조건하에서 배양이 가능하다는 장점이 있으며, 항상 균일한 균사체 및 배양액을 얻을 수 있다. 따라서 원하는 유용물질을 쉽게 획득할 수 있는 장점이 있다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.20-27
• /
• 2001

Stream water chemistry in the abandoned Boeun Jeil coal mine area was studied for a period of 3 months, including rainy and dry season. The stream waters were a nearly neutral and slightly alkali condition, and $Mg-SO_4$ type with Mg>Ca>Na>K and $SO_4>HCO_3>Cl>NO_3$. Chemical composition of the stream water was quite irregular during the experimental period. Concentrations of Na, K, $HCO_3$, U, Sr, and Cr decreased by $10{\sim}30%$ during rainy season, caused by dilution effects with rain. The concentration of Ca, Mg, $NO_3$, Cd, and Co increased during the rainy season, caused by more easily dissolved from bedrocks or mine drainage with slightly acidic condition than dry season. The stream water was enriched in Mg, Ca, $HCO_3$, $SO_4$, Al, Fe, Zn, Ni, Co, Cr, Cd, Sr and U. Concentrations of Na, Mg, Ca, $SO_4$, $HCO_3$, Fe, Zn, Ni, Sr, and U decreased linearly with distance from the mine adit. These elements were strongly controlled by dilution of unpolluted water influx and/or adsorption on the clay minerals and iron oxyhydroxide precipitates. This mine area exhibited two main weathering processes ; 1) oxidation with acidification derived from Fe sulphides, and 2) pH buffering due to Ca and Mg carbonate dissolution. This weathering processes were followed by adsorption of metals on iron oxyhydroxides and precipitation.