• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.46-52
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• 2023

옥살산(oxalic acid)은 기존에 질산을 사용한 carbohydrates의 산화 공정에 의해 얻어질 수 있으며 여러 분야에서 사용되고 있다. 하지만 이 반응은 다양한 질소 산화물을 형성하고 많은 증간 생산물의 분리를 필요로 하기에 복잡하고 환경에 유해하다. 한편, 이산화탄소로부터 전기화학적 방법에 의해 옥살산을 높은 효율로 얻을 수 있는 방법이 제안되었다. 아연 전극 산화에 의해 생성된 Zn²⁺이온과 CO₂ 환원에 의한 oxalate이온의 반응으로 zinc oxalate(ZnC₂O₄)가 얻어진다. 이후 산처리에 의해 옥살산이 생성될 수 있으나 강산과 열을 필요로 한다. 본 연구에서는 CO₂의 전기화학적 전환으로 형성된 ZnC₂O₄을 강산을 사용하지 않고, 간단하고 분리가 쉬운 방법을 적용하여 옥살산으로 전환하고자 한다. 또한, 고부가 물질인 글리콜산으로 더 전환시킴으로써 이산화탄소에서 고부가 물질로의 전환 가치를 높이고자 하였다. ZnC₂O₄를 상온, 상압에서 화학적 방법 및 여과 과정을 통해 효과적으로 Zn(OH)₂ 입자와 oxalate 용액으로 분리하였으며 얻어진 Zn(OH)₂와 oxalate는 전기화학적 방법을 사용하여 각각 Zn, 글리콜산으로 전환되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.441-450
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• 2016

연안오염퇴적물에 함유된 유기물질과 PAHs의 현장정화를 위한 생물활성촉진제의 효능을 파일럿 규모의 현장실험을 통하여 1년간 평가하였다. 실험 해역의 수온은 계절적인 요인으로 인해 $16.5^{\circ}C$에서 $21^{\circ}C$까지 변화가 있었으나, 파일럿 반응조의 오염퇴적물의 pH는 8.4-8.5로서 비교적 일정하였다. 파일럿 실험종료 후 바탕시험구와 초산, 황산이온, 질산이온을 함유한 생물활성촉진제를 주입한 오염퇴적물의 화학적 산소요구량은 각각 39% 및 79%까지 감소하였으며, 휘발성고형물은 초기 약 15 g/kg에서 7 g/kg 및 2.5 g/kg까지 각각 감소하였다. PAHs는 2- ,3- ,4- ,5-ring 과 6-ring 16PAHs를 평가하였으며, 생물활성촉진제를 주입한 오염퇴적물에서 2-ring 화합물인 나프탈렌은 실험시작 2개월 후 100%(바탕시험구의 감소율 55.6%)까지 감소되어 가장 빨랐고, 12개월 후 3-ring 및 4-ring PAHs의 감소율은 모두 100%(바탕시험구의 감소율 46%-100%)에 달하였다. 5-ring과 6-ring PAHs의 12개월 후의 감소율은 바탕시험구와 생물활성촉진제를 투여한 오염퇴적물에서 각각 26%-87% 및 77%-100%로 평가되었다. 연안오염퇴적물에 투입한 생물활성촉진제는 유기물질 및 난분해물질인 PAHs의 제거속도를 향상시킬 수 있는 것으로 평가되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권4호
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• pp.399-403
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• 1997

벼 재배기간동안 1.0㏊의 논토양으로 유입되는 관개수의 총유량을 측정하고 관개수중 총부유물질의 함량을 토사의 함량으로 나타내었다. 본 조사기간동안 $4,250m^3$의 관개수중에 함유된 토사를 통한 영양물질과 중금속의 시기적 변화와 논토양으로 유입량은 다음과 같다. 총부유물질의 함량은 52.9${\sim}$125.6mg/L의 범위였으며 유기물 함량은 1.89${\sim}$2.33%의 범위로 관계시기별로 큰 차이를 나타내지 않았다.전질소 함량은 623.5${\sim}$1775.2mg/kg,질산태질소 10.2${\sim}$72.1mg/kg 그리고 암모니아태질소 22.9${\sim}$75.8mg/kg의 범위를 나타내었다.전인산의 함량은 186.7${\sim}$375.7mg/kg 그리고 가용인산은 12.4${\sim}$38.9mg/kg의 범위를 나타내었다. 치환성 양이온중 대표적인 칼슘의 함량은 435.3${\sim}$737.5mg/kg, 마그네슘 127.3${\sim}$204.2mg/kg,칼륨 105.6${\sim}$232.9mg/kg,나트륨 36.6${\sim}$94.9mg/kg의 범위를 나타내었으며,칼슘>마그네슘>칼륨>나트륨의 순이었다. 전중금속함량은 평균 Pb 13.4, Cd 0.6, Ni 8.2, Cu 12.1, Zn 29.8 그리고 Cr 19.7mg/kg 이었으며 Zn>Cr>Pb>Cr>Ni>Cd의 순으로 나타났다. 벼재배기간동안 $4,250m^3$의 관개수중에 함유된 토사의 양은 346.03kg이었으며 토사중에 함유되어 논토양으로 유입되는 유기물량은 7.11kg이었다. 각각의 영양물질 유입량은 전질소 0.50㎏, 질산태질소 0.01kg, 암모니아태질소 0.02kg, 전인산 0.08kg, 가용성인산 약 0.01kg이었다. 양이온의 유입량은 칼슘 0.21kg, 마그네슘 0.06kg, 칼륨 0.06kg, 나트륨 0.02kg이었으며 칼슘>마그네슘=칼륨>나트륨의 순서로 나타났다. 또한 토사를 통하여 논토양으로 유입되는 중금속의 부하량은 극히 작은 수준이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제14권1호
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• pp.97-108
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• 1995

일본 오끼나와현 궁고도(宮古島)의 지하수에 대해서 질산태질소($NO_3-N$) 농도의 현상을 지역별로 조사하고, 질소안정동위체 자연존재비(${\delta}^{15}N$)의 측정을 병용하여 그 오염원을 추정하였다. 궁고도(宮古島)의 지형, 농업형태, 취락의 존재 등 몇종의 요인을 고려하여, 대표적인 10지점을 선정한후, 매월 1회 지하수를 채취하여, 양이온, 음이온 농도를 측정한 후, 정밀동위체비질량분석계(Finnigan MAT 252)를 이용하여 $NO_3-N$의 ${\delta}^{15}N$ 치(値)를 측정하였다. 질산태질소($NO_3-N$) 농도는 측정 기간 중 평균 $1.4{\sim}11.5mgL^{-1}$의 범위였으며, 월간변동이 큰 것과 적은 것이 있었다. ${\delta}^{15}N$치(値)는 측정기간 중의 평균 +4.3${\sim}$+9.7$%_o$의 범위에 있었으며, 비교적 변동이 적었다. $NO_3-N$ 농도와 ${\delta}^{15}N$치(値)의 분포로부터, 조사 지하수는 Tuga-ga를 포함시켜 4군(群)으로 분류되었다. 각 $NO_3-N$의 기원을 추정하여, 퇴구비 등 축산 폐기물, 분뇨(糞尿) 등 생활하수(生活下水), 화학비료, 토양유기물 등으로부터 유래하는 $NO_3-N$의 복합적 기여에 대하여 고찰하였다. 또한 이 지역에서 사용되어지고 있는 화학비료 중의 질소의 ${\delta}^{15}N$치(値)는 -3.9${\sim}$-1.4$%_o$의 치를 나타냈기 때문에 시비된 비료의 질산화 과정에 있어서 일부가 암모니아로서 휘산되는 것으로 추정되며, 그 결과 지하수 중의 ${\delta}^{15}N$치(値)가 증가되는 것으로 추정하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권3호
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• pp.144-150
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• 2006

1998년부터 2001년까지 충북지역에서 156개 시설토양이 채취되어 시설재배 토양의 화학성에 대한 특성 및 상호관계가 통계적 방법에 의하여 비교 검토되었다. 평가에 적용된 화학성들은 pH외 16개 성분들이며 통계분석은 상관, 표준화된 편회귀계수, 주인자분석 등으로 수행되었다. 표준화된 편회귀계수는 종속변수에 관여하는 회귀변수들의 상대적 중요성을 평가하기 위하여 토양의 유기물 함량과 전기전도도에 관여하는 화학성들의 기여도 분석에 적용되었다. 주인자 분석은 시설재배 토양의 화학성들에 대하여 공통인자에 의한 집단들을 분류하기 위하여 분석하였다. 공시토양의 pH는 양토가 4.24~7.14, 사양토가 4.95~7.35이었고 염류농도를 나타내는 전기전도도는 양토의 경우 최소 0.93에서 최대 $15.65dS\;m^{-1}$, 사양토의 경우 최소 0.91에서 최대 $22.30dS\;m^{-1}$로서 큰 차이를 나타냈다. 전기전도도 측정을 위한 1:5 희석법과 포화 침출법은 고도로 유의성 있는 직선적인 회귀관계를 보였으며 직선식의 기울기는 사양토가 8.599, 양토가 8.163로서 이론적 희석배수 5보다 높게 평가되었다. 표준화된 편회귀계수로 평가한 포화침출법의 전기전도도에 대한 화학성들의 기여도 순위는 양토의 경우 질산태질소 > 염소 > 유기물 > 치환성 고토의 순이었고 사양토의 경우는 질산태질소 > 치환성 고토 > 염소의 순이었다. 전기전도도에 대한 화학성들의 기여도 순위는 포화침출법과 1:5 회석법 사이에 차이를 보여 침출방법에 따른 용액의 화학종 농도는 동일하지 않은 것으로 생각되었다. 따라서 1:5 희석법에 의한 전기전도도 측정은 특정한 계수로 조절하더라도 정확도가 낮아질 수밖에 없으며 가능한 포화용액 침출법이 바람직할 것으로 생각되었다. 상관계수의 크기로 단순히 비교할 때 전기전도도는 토성과 침출방법에 관계없이 질산태질소 > 염소 > 염기포화도 > 치환성 고토 > 치환성 석회 > 황산이온 ($SO{_4}^{2-}$)의 순이었다. 주인자 분석에 의한 시설재배 토양의 화학성은 4개 요인으로 분류되었으며 요인별 특징은 사양토의 경우 1) 염류물질, 2) 토양산도, 3) 흡착고정물질 4) CEC로, 그리고 양토의 경우는 CEC 대신 치환성 소다로 대체되며 화학성들을 분류할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권2호
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• pp.105-110
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• 2011

유기농 토마토 재배에서 유기자원인 혼합유박과 볏짚의 혼용에 대한 적정 시용량을 구명하고자, 무처리구, 혼합유박 1.0 N(표준시비구), 볏짚구, 볏짚+혼합유박 0.5 N, 볏짚+혼합 유박 1.0 N 등 5처리를 두고 4작기에 걸쳐 2년간 시험을 수행하였다. 작물의 수량을 기준으로 한 질소 양분기준은 1작기에서의 시험 전 토양의 질산태 질소 함량이 220 mg/kg 인 경우 모든 처리에서 수량의 차이가 없어 무시비 재배가 가능한 것으로 판단되었다. 하지만 2작기에서는 무처리 및 볏짚구에서 수량의 감소를 보였으며, 3작기에서는 볏짚+혼합유박 0.5 N처리에서 유의성 있는 차이를 나타내었는데 이러한 수량의 차이를 보이는 시험 전 토양의 질산태 질소의 함량 기준은 160 mg/kg으로 평가되었으며, 질소 부족에 따른 질소공급원인 혼합유박 등의 표준시비가 요구되었다. 유기자원의 연용에 처리에서 볏짚은 용적밀도, 토양입단, 양이온치환용량, 부식함량 등 토양 물리성을 개선시키는 효과를 보였으나, 혼합유박에서는 토양 물리성 개량에의 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 그러므로 토마토 유기재배에서의 시비관리는 토양 중 질산태질소 함량에 따른 혼합유박의 적정 시비량 적용과 함께 토양물리성 개량 효과가 뛰어난 볏짚을 같이 시용해야 할 것으로 판단되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제18권6호
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• pp.538-544
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• 1985

부산시내에 산재하고 있는 약수터 중에서 시민의 이용 빈도가 높은 5개 지점을 선정하여 이들의 수질관리에 필요한 기초자료를 얻고자 1983년 12월에서 1984년 8월 사이에 5회에 걸쳐 총 25개 시료를 취하여 내용물에 대한 변화범위와 평균치를 나타내면 다음과 같다. pH $5.80{\sim}7.25$,6.60, 수온 ; $6.0{\sim}23.0^{\circ}C,\;12.9^{\circ}C$, 총증발잔류물 $33.0{\sim}325mg/l$, 121.2mg/l ; 알카리도 $4.75{\sim}51.6mg/l$, 24.lmg/l ; 경도 $9.47{\sim}85.0mg/l$, 30.3mg/l, 전기전도도 $0.495{\sim}2.750{\times}^2{\mu}{\mho}/cm,\;1.239{\times}10^2{\mu}{\mho}/cm$ ; 탁도$0.54{\sim}7.80$ NTU, 2.04 NTU ; 과망간산칼륨 소비량 $0.51{\sim}8.47mg/l$, 1.96mg/l ; 염화이온 농도 $4.91{\sim}36.0mg/l$, 12.53mg/l ; 불소이온 ND-0.30ppm, 0.08ppm ; 질산성 질소 ND-8.94mg/l, 1.94mg/l ; 아질산성 질소 ND-0.10mg/l, 0.03mg/l ; 암모니아성 질소 ND-0.16mg/l, 0.03mg/l ; 인산성 인 ND-0.09mg/l, 0.03mg/l ; 규산성 규소 $0.42{\sim}22.7mg/l$, 7.96mg/l ; 구리 ND-10.5ppb, 2.46ppb ; 납 ND-22.7ppb, 3.54ppb ; 아연 ND-103ppb, 21.33ppb ; 철분 $20.3{\sim}2,800ppb$, 801.72ppb 였었다. 비소, 시안, 카드뮴, 마그네슘, 수은, 육가크롬, 페놀 등은 검출되지 않았다. 특히, 지점 1은 총증발잔류물 178.1mg/l, 전기전도도 $2.127{\times}10^2{\mu}{\mho}/cm$, 탁도 3.16NTU, 염화이온 16.32mg/l로서 다른 지점들 보다 월등히 높았다. 영양염류중 규산성 규소의 함량은 강우에 크게 영향을 받았다. 또 불소이온농도는 상수도 수질기준치 1ppm 보다 0.08ppm으로 훨씬 낮았으며, 철분의 농도는 801.72ppb로서 2.7배나 초과하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권2호
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• pp.109-116
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• 2002

연구대상 시설재배지 토양의 물리성은 대부분이 모래의 비율이 높은 sandy loam이나 loam으로 투수성이 양호할 것으로 판단되나, P2나 S1에서는 미사의 비율이 높은 미사 loam으로 투수성 및 통기성이 상대적으로 낮은 것으로 판단된다. 토양의 화학성은 EC의 경우 표토의 대부분이 기준치에 도달하거나, 초과하는 경향이었고, 심토의 경우는 기준치 이하로 조사되었다. 또한 유기물 함량은 적정수준 2$\sim$3%보다 조사 대상 지점의 대부분에서 상회하였고, 심토의 일부분도 이 수준을 넘는 곳도 있었다. 조사 대상 지역의 수질 특성 중 시설재배시 지하수의 가장 중요한 염류 지표인 EC는 연평균 0.48 dS/m로 농업용수로서 작물에 미치는 영향은 없는 것으로 판단되나, 수질오염지표인 질산성 질소의 경우 19.1 mg/L로 농업용순 수질 기준인 20 mg/L에 근접한 수준을 나타내었다. 특히 조사 대상 지점의 36.4%가 수질 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 지하수중의 이온의 양과 영양염류의 양을 간접적으로 나타내는 전기전도도인 EC는 양이온인 경우 $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Na^+$, $K^+$와 정의상관이 있었으며, 특히 2가 양이온인 $Mg^{2+}$와 $Ca^{2+}$간에는 고도의 정의상관을 보이고 있었다. 또한 EC와 음이온간에는 $NO_3^-$, $Cl^-$, $SO_4^{2-}$, $PO_4^{2-}$와 상관을 보이고 있었다. 지하수 오염지표인 $NO_3-N$의 경우에는 COD를 제외한 모든 이온들과 상관을 보이고 있었다. 특히 $SO_4^{2-}$, $Cl^-$, $Na^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$와는 고도의 정의 상관을 보여주고 있다. 이는 $NO_3-N$는 EC와 함께 지하수오염 중요한 지표중의 하나임을 보여주고 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권3호
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• pp.203-218
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• 2011

1976년부터 2010년까지 35년 동안 여자만 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 3개 정점에서 수층(표층과 저층)별 계절별로 년 4회 수온, 염분, 수소이온농도, 용존산소, 학적산소요구량, 부유물질 및 영양염류에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에는 수온, 염분, 용존산소, 수소이온농도 및 아질산질소도 차이가 있었으나(p<0.05), 그 외 수질항목은 표 저층간의 유의적인 차이가 없었다. 공간적 분포 특성은 염분, 화학적산소요구량, 암모니아질소 및 용존무기질소는 정점간 높은 유의적인 차이가 있었으나(p<0.0001), 그 외 조사항목에서는 정점간 차이가 없었다. 또한, 계절별로는 수소이온농도에서는 유의성인 차이가 없었으나, 그 외 모든 조사 항목에서는 유의적이 차이가 입증되었다($p{\leqq}0.0438$). 정점별 계절별 평균치의 주성분 분석결과 여자만 안쪽의 정점 1에서는 염분과 수소이온농도는 낮고, 화학적산소요구량, 부유물질 및 영양염류는 높은 상태이었으며, 만 입구 측으로 갈수록 반대되는 경향을 나타내었다. 31년 동안 수질의 장기 변동은 네 그룹으로 구분되었다. 항목에 따라 부분적으로 차이가 있었으나 전반적으로 수온, 화학적산소요구량 및 부유물질은 점차 증가하는 경향이었고 염분는 불규칙으로 점차 낮아지는 상태이며, 영양염류중 인산인은 1991년부터 2001년까지 증가 상태이었고, 그 후 1980년대 수준을 유지하고 있으며, 용존무기질소는 증가하는 경향으로 1990년 후반부터 그 폭이 커지는 추세로 2010년에는 평년의 1/3 수준의 특징을 보였다. 여자만에서 수질 특성은 경인연안, 아산연안, 천수만, 군산연안 및 목포연안과 마찬가지로 육수 유입의 원인에 기인한 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제20권2호
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• pp.126-135
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• 1987

진주시내에 산재하는 약수터 6개소, 우물 및 펌프수 2개소, 상수도 1개소, 강수 3개소 등 총 12개소를 선정하여 이의 수질관리에 필요한 기초자료를 얻고자 1986년 5월부터 동년 10월사이에 6회에 걸쳐 72개 시료로서 이들의 물리적 성질, 영양염류및 염화이온 농도, 위생지표세균에 대한 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. pH의 변화범위는 $5.4\~7.8$였으며, 약수는 평균 6.4로서 미 산성수였다. 수온은 $12.0\~30.0^{\circ}C$로서 큰 폭으로 변하였으며, 약수는 $20^{\circ}C$를 상회였다. 전기전도도는 $0.51\times10^2\~8.095\times10^2\;\mu\mho/cm$로서 타 지역보다 높게 나타 났었다. 2. 약수나 우물물에서는 아질산성 질소와 암모니아성 질소가 동시에 검출되지 않았으며 강수의 경우는 하수의 유입으로 향할수록 농도가 높아졌다. 질산성 질소의 농도는 $0.2336\~14.1648mg/l$였으며, 특히, 지점 2가 지점 4에서 보다 40배 이상으로 월등히 높았다. 인산성 인은 $0.0013\~0.8315mg/l$로 지점별 차이가 있었으며, 지점 8은 평균 0.6177mg/l로 높은 농도였다. 규산성 규소는 $1.7\~15.28mg/l$ 였으며, 지점 8과 9에서 평균 $10\~13mg/l$로서 높았으나, 기준치 50ppm에는 미달되었다. 염화이온 농도는 3.6\~126.8mg/l였고 강수는 낮은 온도였다. 특히, 지점 9에서는 지하 140m 지하수로서 염화이온 농도가 109mg/l로 높게 나타났었다. 3. 오염지표세균의 분포범위는 약수의 경우, 대양균군은 $9.1\~4,600/100ml$, 분편계대장균은 $0.460/100ml$로서 상수 수질기준에 부적합한 것으로 나났다. 지점 11과 12의 강수는 대장균군이 $4,300\~460,000/100ml$, 분편계대장균이 $2,300\~110,000/100ml$로서 극심한 오염도를 나타내었다. 4. Escherichia coli는 분리 동정된 68균주중 $38.2\%$(26 균주)로 높게 나타났다.