• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권4호
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• pp.40-53
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• 2008

지하수의 오염 예측 기법의 개선을 위하여 미국 환경청(U.S. EPA)에서 개발된 지하수 오염 취약성 평가방법인 DRASTIC 모델(Aller et al., 1987), Panagopoulos et al.(2006)가 제안한 M-DRASTIC, Rupert(1999)가 제안한 LSDG 방법을 충남 금산 지역에 적용하였다. 충남 금산 지역은 농업을 비롯한 다양한 토지이용 특성과 아울러 다양한 지질, 지형, 토양 분포를 나타내어 지하수 오염예측 기법의 개선을 위한 연구에 최적의 조건을 갖추고 있다. DRASTIC 평가를 위하여 149개의 충적층 관정에 대한 수질 및 수리지질 조사가 수행되었으며, 지하수의 질산염 이온의 농도와 각 예측 방법으로부터 도출된 지수와의 상관관계 분석을 통하여 예측방법의 효용성을 평가하였다. EPA DRASTIC은 지하수 심도, 순 충진량, 대수층 매질, 토양 매질, 지형 경사, 비포화대 매질, 수리전도도 등 수리지질학적 인자들을 이용하여 지하수 오염 취약성을 상대적으로 평가하는 방법으로, 지하수의 잠재오염원에 대한 정보가 포함되지 않으므로 지하수 오염을 예측하는데 비효율적이다. 본 연구 결과, 관정 주변 150 m 영역의 DRASTIC 지수와 해당 관정의 질산염 이온 농도의 상관관계는 0.058로 낮게 나타났다. 한편, M-DRASTIC의 경우 DRASTIC과 사용하는 인자는 같으나 등급과 가중치를 실제 질산염 이온 농도의 비율로부터 산출한다. 등급만을 수정하였을 경우 0.245, 등급과 가중치를 모두 수정하였을 경우 질산염 이온 농도와의 상관관계는 0.400로 지하수 오염 예측율이 개선되었다. LSDG 방법은 토지이용(Land use), 토양 배수(Soil drainage), 지하수면 심도(Depth to water), 지질(Geology)를 특성에 따라서 구분하고 해당 지역의 질산염 이온 농도 평균의 차이를 통계적으로 분석하여 등급을 산정하는 기법으로, 금산 지역에 적용한 결과 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.415로 개선되었다. 결과적으로 LSDG를 적용하였을 경우 EPA DRASTIC 보다 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.357만큼 개선되었다. M-DRASTIC과 LSDG의 예측율이 증가하는 것은, 이 방법들의 등급과 가중치에는 현재의 오염현황이 반영되기 때문으로 질산염 이온 오염 가능성을 귀납적으로 예측하기 때문이다. LSDG의 예측율이 가장 높은 이유는 LSDG에는 잠재오염원으로 분류되는 토지이용이 포함되었기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권4호
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• pp.358-363
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• 2000

대호 간척지에서 제염진행 기간 중 우선 도입 가능한 작물을 선발하는 데에 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 실험을 수행하였다. 대호 간척지에서 염농도별로 채취한 토양을 사용하여 8가지 작물(배추, 무, 토마토, 고추, 메밀, 콩, 참깨, 들깨)을 Pot 재배하여 염농도별 장해정도를 평가하였다. 토양 포화침출액의 염농도는 1, 3, 9, 14 및 $16\;dS{\cdot}m^{-1}$ 의 5수준으로 하고 1998년 10월 작물을 파종하여 11월 수확하기까지 37일간 재배하였다. 파종 후 2주, 4주, 그리고 작물체 수확 직전에(5주) 각 작물의 최대초장, 본엽수를 조사하였고, 수확 후 생체중을 조사하였다. 공시작물의 출아율은 5개 수준 모든 염농도에서 비교적 높게 나타났으나, 작물 생육상태(초장, 엽수)의 경시적 변화는 염농도에 따라 뚜렷한 차이를 보였다. 특히 참깨의 경우 초기에는 출아율이 비교적 높았으나 3주 이후에는 모든 염농도 수준에서 고사하였다. 수확 후 작물의 건물중도 염농도에 따라 큰 차이를 나타내었다. 염류장해가 없을 때의 생장량 대비 건물중의 50%가 감소되는 염농도는 무; $14.2\;dS{\cdot}m^{-1}$, 배추; $11.4\;dS{\cdot}m^{-1}$, 고추; $10.2\;dS{\cdot}m^{-1}$, 메밀과 들깨; $8.9\;dS{\cdot}m^{-1}$, 콩; $8.6\;dS{\cdot}m^{-1}$, 그리고 토마토; $6.8\;dS{\cdot}m^{-1}$ 이었다. 생육 저해가 시작되는 범위 이상의 염농도에서 메밀은 염농도가 $1\;dS{\cdot}m^{-1}$ 높아질 때 건물 감소율이 7.7% 이었다. 그 다음이 들깨로 6.5% 이었고, 배추는 5.9%, 무는 5.6%, 콩은 5.2%, 그리고 토마토와 고추는 4.9%의 건물중 감소율을 보였다. 참깨를 제외한 7가지 공시 작물 모두 시험기간 중 생존이 가능한 염농도는 $15.4\;{\sim}\;23.1\;dS{\cdot}m^{-1}$ 이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.453-457
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• 2006

본 연구는 인산염을 이용하여 오염토양 내 존재하는 납을 불용성 금속인산염으로 고정화시킨 후 자연 상태에서 장기간의 용출특성을 평가하고자 칼럼실험을 수행하였다. 장기용출 실험결과 용출용액 중 납은 거의 검출되지 않았으며 잔류인의 농도도 0.1 mg/L 이하로 나타났다. 이는 납 오염토양에 액상인산염을 주입하여 형성된 hydroxypyromorphite가 장기적으로 안정한 화합물이기 때문으로 사료된다. 장기용출실험 후 칼럼 내 납의 이동특성은 미반응 토양에서는 수직방향으로 이동하는 것으로 나타난 반면에 반응토양에서는 안정한 상태를 유지하고 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권4호
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• pp.292-301
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• 2000

유용한 기능을 갖는 미생물을 농업현장에 쉽게 이용할 수 있게 하기 위하여 일반적으로 이들 균을 담체와 함께 건조시켜 입단화나 분말화 시킨다. 생체균을 건조하는 과정에서 미생물은 수분손실로 인해 삼투현상에 직면하며 거의 대부분이 사멸하고 만다. 본 연구에서는 높은 염농도나 건조에 의해 야기되는 균의 사멸을 감소시키기 위해 삼투보호제로 알려진 trigonelline이나 trehalose가 균의 생존에 미치는 영향을 조사하였다. 형광성 Pseudomonas, SSL3 균주의 염내성 농도는 5%가 한계농도이며, 7% 이상에서는 생장이 불가능하였다. 염농도가 높은 액체 배지에 trigonelline을 첨가하여 균의 생육을 조사한 결과 trigonelline은 배지의 종류나 염농도와 상관없이 균의 생장을 억제하는 효과가 있었다. 한편 trehalose를 액체배지에 첨가하면 10mM 농도이하에서는 4% NaCl을 포함한 LB 액체배지에서도 균의 생장이 증진되었으며 150mM이상의 농도에서는 균의 생장이 억제되었다. 균을 건조분말화시킬 때 trehalose를 첨가하여 토양중에서 균의 생존율을 조사한 결과 건조토양에서도 액체배지에서와 마찬가지로 trehalose를 첨가하면 첨가하지 않은 대조구에 비하여 균의 생존율이 증진되었다. Trehalose를 첨가한 제재화 균은 수분이 충분한 토양이나 건조한 토양 어느쪽에서든지 대조구에 비하여 균의 생존이 증진되었으며 특히 미생물 제제를 $-20^{\circ}C$나 $-70^{\circ}C$에 보관한 토양의 경우에 trehalose가 첨가된 제제의 생존율이 월등히 뛰어났다. FTIR의 분석결과 trehalose를 첨가한 4% 염농도에서 생장한 균에서는 대조구에 비하여 2차 amide기의 변화가 경감되었다. 이 결과에서 보듯이 trehalose는 염농도나 한발조건에 의해서 야기되는 균의 수분 스트레스로부터 균의 외막을 보호하여, 단백질구조의 급격한 변화를 감소시키므로 균의 생존율이 증진되는 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1222-1229
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• 2012

간척지토양은 일반적으로 매우 높은 염농도를 가지고 있으며 염고농도의 염 특히, 높은 $Na^+$ 농도는 점토의 분산을 일으키고 토양의 공극을 감소시켜 토양의 공기와 수분의 유통을 악화시키고 고농도의 염은 생리적가뭄(physiological drought)의 한 가지 형태인 낮은 수분퍼텐셜을 발생시켜서 수분과 양분의 흡수를 어렵게 한다. 따라서 간척지를 효율적으로 활용하기 위해서는 간척지 토양에 대한 제염이 선행되어야 한다. 이러한 제염 효과를 증진시키기 위해서는 상기에서 살펴본 바와 같이 물리성 개선을 통하여 토양의 화학성을 개선시켜야 한다. 본 조사를 기준으로한 간척지토양 개선은 물리성 중 물질의 이동을 용이하게 하는 심층토 내 토양압밀층 개선이 우선되어야 할 것으로 판단한다. 그리고 높은 지하수위에 의한 모세관상승에 동반한 재염화를 방지하기 위한 토양관리방안이 필요하다. 따라서 최종적으로 간척지의 효과적 재염 (Resalization)방지와 제염(Desalinazation) 방안에 대한 토질역학적 측면에서 연구가 추진되어야 한다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권4호
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• pp.252-259
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• 2013

간척지 논 토양에서 염 농도에 따른 메탄 배출특성을 조사하기 위하여 포트 실험을 실시한 결과, 염 농도의 증가는 메탄 배출량 감소와 벼 생육 및 수량성 악화에 영향을 주는 것으로 조사되었다. 벼 재배기간 중 높은 EC와 pH로 인한 메탄생성균의 활성 감소와 벼 생육 악화에 따른 메탄 배출량 감소가 주요 원인으로 평가되었다. 토양의 EC와 pH는 총 메탄배출량과 고도의 부의 상관관계를 나타내었으며, 벼 생육(초장 및 분얼)과는 정의 상관관계를 나타내었다. 하지만 주로 높은 EC에 의한 메탄 저감효과는 벼의 생육 초기에 대부분 나타났으며, 생육 후기로 갈수록 염의 희석효과에 의하여 저감효과가 크게 감소되는 것으로 확인하였다. 본 연구의 결과를 통하여 간척지 논 토양의 염 농도가 메탄 배출량에 감소에 큰 영향을 줄 수 있는 것으로 평가되며, 간척지 논 토양에서 메탄 배출량 평가 또는 예측에 좋은 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.241-248
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• 2009

거풍광산 주변 밭의 오염된 중금속을 토양오염공정시험법과 TCLP를 이용하여 분석한 결과 비소, 납, 카드뮴, 구리, 아연과 같은 중금속의 농도가 전국 토양 평균치를 초과하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 중금속 오염된 토양의 안정화를 위해서 구연산칼슘인산염 용액을 이용하는 방안에 대한 기초연구를 실험실 조건과 현장 조건에서 수행하였다. 실험실 조건에서 구연산칼슘인산염 용액을 투여한 실험 결과, 고압멸균처리한 반응조에 비해 토착미생물 군집이 존재하는 반응조에서 용존 인산염의 농도가 현격히 감소하였으며, 중금속 안정화율도 높다는 것을 확인하였다. 현장 실험에서도 구연산칼슘인산염 용액 투여가 용존 인산염 감소와 중금속 안정화 결과를 가져왔다. 이는 미생물의 인산염 사용이 중금속 안정화 향상에 도움이 되었음을 의미한다. 현장 실험에서 미생물군집을 분석한 결과, 구연산칼슘인산염 용액 투여로 다양성이 증대되었으며, Anaerofilum과 Treponema 같은 혐기성 미생물 개체가 우점종으로 발현되는 결과를 얻었다. 이러한 결과들을 살펴볼 때, 구연산칼슘인산염의 투여로 인한 토착미생물 신진대사 활성화를 통해서 토양 내 혐기성 환원 조건을 제공하거나 토양미생물이 인산염을 중금속 안정화에 이용되기 쉽게 도와주는 미지의 기작을 통해서 해당 현장의 중금속 안정화에 기여한 것으로 해석된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.938-943
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• 2007

혐기성 소화조 슬러지 주입에 의한 디젤오염(10,000 mg/kg soil) 토양 내 석유계 탄화수소의 혐기성 분해에 관하여 조사하였다. 오염된 토양 50 g에 총휘발성 고형물 농도 2,000 mg/L인 소화조 슬러지를 15 mL/kg soil와 30 mL/kg soil 농도로 주입하고 90일간 배양한 결과, 각각 37.2%와 58.0%의 총석유계 탄화수소(TPH)의 분해율을 나타내었다. 슬러지를 주입하지 않은 오염토양 대조군과 멸균된 토양에 멸균된 슬러지를 주입한 대조군에서는 120일간의 배양에서 초기 첨가한 디젤의 17%와 4%가 각각 제거된 것에 비하여, 전자수용체의 종류를 달리한 여러 혐기성 조건, 즉, 질산염 환원 조건, 황산염 환원 조건, 메탄생성 조건, 혼합 전자수용체 조건 모두에서 소화조 슬러지 주입에 의해 토양 내 디젤의 40% 이상이 분해됨을 확인할 수 있었다. 배양 120일 동안의 오염토양 내 TPH의 분해율은 혼합 전자수용체 조건에서 75%로 가장 높았으며, 황산염 환원 조건(67%), 질산염 환원 조건(13%), 메탄생성 조건(43%) 순으로 나타났다. 그러나 난분해성 물질로 알려진 isoprenoid의 분해율은 황산염 환원 조건이 다른 전자수용체 조건에 비해 가장 높은 분해율을 나타내었다. 본 연구 결과를 통하여, 소화조 슬러지를 이용하여 혐기성 상태에서 오염토양 내 디젤을 분해하는 기술은 석유계 탄화수소로 오염된 토양의 실질적인 복원에 유용한 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권1호
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• pp.28-34
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• 1991

본(本) 연구는 간척지(干拓地)를 밭으로 이용(利用)할 경우(境遇) 토양중(土壤中)의 염이동(鹽移動) 상태(狀態)를 구명(究明)하기 위(爲)해 계화도(界火島) 간척지(干拓地) 토양(土壤)((문포통(文浦統):세사양토(細砂壞土))에서 실시(實施)한 결과(結果) 다음과 같다. 1. 지하수(地下水)의 양(陽)이온함량(含量) 변화(變化)는 경시적(經時的)으로 증가(增加)를 보였으나 지표수(地表水)의 경우(境遇)는 변화(變化)가 심(甚)하였고 $Na^+$ 과 $M^{2+}$에 비(比)해 $K^+$의 함량(含量)이 적었다. 2. 강우차단(降雨遮斷) 조건시(條件時) 저염농도(低鹽濃度) 토양(土壞)에서는 수분함량(水分含量)이 높은 토양(士壞)에서 염분함량(鹽分含量)이 높았으나, 고염농도(高鹽濃度) 토양(土壞)은 큰 차이가 없었다. 3. 강우차단(降雨遮斷) 조건(條件)에서 토양중(土壤中) 유효인산함량(有效憐酸嚴含) 저염농도(低鹽濃度) 토양(土壞)에 비(比)해 고염농도(高鹽濃度) 토양(土壞)에서 많았다. 4. 자연강우(自然降雨) 조건(條件)에서는 토양수분(士壞水分) 함량(含量)과 유효인산함량(有效憐酸含量) 간(間)에 유의성(有意性)있는 정(正)의 상관(相關)을 보인 반면(反面), 강우차단(降雨遮斷) 조건(條件)의 표토(表土)에 있어서는 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았다. 5. 토양(土壞) 염농도(鹽濃度), SAR 그리고 $Cl^-$, $SO_4{^{2-}}$ 등(等) 토양(土壞) 음(陰)이온의 상승(上昇)은 흑색(黑色)Vinyl>백색(白色)Vinyl>생고(生藁)〉무처리순(無處理|順)으로 억제(抑制) 되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권1호
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• pp.15-24
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• 2002

현재 원위치 bioremediation을 목적으로 EK (electrokinetlc)기법에 의한 영양분과 TEAs (Terminal electron accepters) 공급이 연구되고 있으나, 아직까지 다양한 토질에서의 EK 주입특성 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 카올린과 모래시료에 대하여 영양분인 암모늄이온과 TEAs로서 황산염이온의 EK주입실험을 수행하였다. EK주입에 의한 암모늄이온의 경우 카올린에서는 주입부(양극)에서 높은 농도분포를 보이며, 특별히 모래의 경우는 음극에서 더욱 높은 농도분포를 보인다. 황산염이온의 주입분포는 두 시료에서 모두 균일한 주입분포를 보이지만 두 시료에서의 농도차는 크게 달랐다. 따라서 원위치 bioremediation에 EK 주입기법을 이용할 경우 토질에 따른 주입특성의 평가가 가장 중요하게 고려되어야 한다.