• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1996년도 경북지부 결성 및 추계학술발표회 논문집
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• pp.97-101
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• 1996

산림부산물인 수피에 의한 카드뮴 이온의 선택적 흡착 현상을 이용하여 인공폐수로부터 카드뮴이온의 제거를 시도하였다. 카드뮴 이온 선택성이 우수한 소나무와 상수리 나무의 수피를 이용한 효율적인 연속식 대량 수처리 시스템의 개발을 위한 기초 실험으로 카드뮴 이온흡착 등온선을 조사하였고, batch stirred reactor, airlift reactor, packed bed column 등 여러 접촉시스템에서의 카드뮴 이온의 제거 효율을 검토하였다. 카드뮴 흡착등온선은 두 수피 모두 Langmuir 형식으로 나타났으며 소나무 수피의 최대흡착용량은 약 7 mg/g, 상수리나무 수피의 경우에는 약 8 mg/g 정도로 나타났다. Batch stirred reactor를 이용한 시스템에서 초기농도 13 ppm의 카드뮴용액 100 $m\ell$ 을 수피 10 g 과 접촉시킨 결과 30분 이내에 95% 이상 제거되는 효율성을 보여주었다. Airlift reactor를 이용한 시스템에서는 수피 30 g 을 포기농도 10 ppm 카드뮴 용액 1 liter와 접촉시킨 결과 15분 이내에 93 % 이상 제거되었으며 4 cycle 반복 운전에서도 거의 같은 성능을 유지하였고 그 이상의 cycle에서는 점점 성능이 떨어짐을 보여주었다. Packed bed column을 이용한 시스템에서는 20 g의 수피를 충전시켰을 경우 초기농도 20 ppm에서 effluent 2.5 liter 까지는 95% 정도의 제거효율을 보여주었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.155-160
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• 2016

청양지역 폐광산의 오염원인인 중금속의 제거를 침출과 이온교환법을 활용한 융합공정을 통해 실험하였으며 중금속에 오염된 토양시료는 통계처리를 하여 분석하였다. 오염토양은 일차로 부선처리법으로 분리하였으며, 사용시약이 증가할수록 선별지수는 증가하였다. 중금속을 제거하기 위한 침출과 이온분리법에 의해 선별도는 더 향상이 되었다. 침출속도는 황산용액이 증가할수록 증가되었으며, 침출용액은 이온교환법에 의해 상당부분 제거가 되었다. 침출과 이온교환법이 결합된 연속융합공정을 개발하여 중금속 제거 실험을 하였으며, 향후 개선을 통해 중금속의 제거효과가 향상될 것이며, 이를 통해 폐광산의 오염토양에 적용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제6권3호
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• pp.21-29
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• 2001

양이온성 계면활성제인 HDTMA를 이용하여 치환시킨 유기 벤토나이트의 중금속 흡착능을 알아보았다. 카드뮴과 납의 흡착량은 pH와 흡착제 대 용액 비가 증가함에 따라 증가하였다. 이 실험을 통해 적정 pH 범위와 흡착제 대 용액 비를 결정하였다. 유기 벤토나이로의 중금속 흡착은 벤토나이트에 비해 약간 감소하였으며, 두 가지 중금속이 함께 존재하는 경우 경쟁에 의해 흡착량은 더 감소하였다. 유기 벤토나이트의 경우 카드뮴에 비해 납의 흡착 감소량은 더 두드러지게 나타났다. 이러한 흡착 mechanism을 hard-soft-acid-base (HSAB) 원리를 사용하여 설명하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.731-737
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• 2006

미국 Oak Ridge 연구소 관리지역에서 Inceptisol(Inc) 및 Utisol(Ult)이 지배적으로 분포된 토양층의 A- 및 B-층으로부터 채취한 물리화학적 특성이 잘 규명된 4종의 토양시료에 As(III) 및 As(V)를 흡착시킨 후 토양시료에 대한 추출용액의 비 1:100 조건에서 pH를 1.5로 고정시킨 생리학적 추출용액을 이용한 추출시험을 통하여 초기 노화조건에서의 비소의 생접근도(bioaccessibility) 및 As(III) 산화정도와 6개월간의 노화시간 경과에 따른 비소의 생접근도를 조사하였다. 토양시료에 As(C)를 주입시킨 후 48시간이 경과되었을 때 모든 토양시료에서, 특히 Ult-B, 빠르고도 강한 As(V)의 고정화(sequestration) 현상이 일어났다. 그렇지만 3개월이 지난 후에는 As(V)의 고정화에 큰 변화가 없었다. 동일한 토양시료에 As(III)를 인위적으로 오염시킨 후 48시간이 경과되었을 때 Inc-A 및 Ult-A 토양시료에서는 상당 분율의 As(III)가 As(V)로 산화되었다. 이러한 As(III)의 산화정도는 토양시료내의 망간 함량과 비례관계가 있는 것으로 나타났다. As(III)를 오염시킨 Inc-B 및 Ult-B 토양시료에서의 노화시간 경과에 따른 총비소의 생접근도 감소는 Inc-A 및 Ult-A 토양시료에서 얻어진 값보다 더 크게 나타났다. 이러한 경향은 철 함량이 풍부한 Inc-B 및 Ult-B 토양들이 As(III)로부터 산화된 As(V)를 지속적으로 고착화시킴에 따른 것으로 여겨지며 As(V)로 오염시킨 토양시료에서 얻어진 As(V) 고착화 정도와 유사한 경향을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제36권6호
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• pp.469-480
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• 2003

용출실험 연구는 서보 및 청양광산의 광미와 오염토양이 산성비(pH 5.0∼3.0)또는 강한 산성용액(pH 2.5∼l.0)과 반응하였을 때 용출될 수 있는 중금속의 함량을 예측하기 위하여 실시되었다. pH 5.0∼3.0인 용액에서, pH가 낮아질수록 광미 내 비소, 납, 아연의 용해도는 많이 증가하였다. 반면에 토양에서의 중금속의 용해도는 매우 제한적이었다. 이와 같은 결과로부터 산성비에 의하여 광미 내 납, 비소, 아연은 용출되나, 토양 내 이들 원소들은 고정되어 있음을 알 수 있다. pH 2.5∼l.0인 강한 산성과 반응시에는 pH가 낮아질수록 오염된 토양 내 아연, 카드뮴, 구리의 농도가 급격히 증가하는 반면, 광미 내에서는 납, 비소, 코발트의 용해도가 매우 증가한다 한편, CY4(청양광산)를 제외한 광미 내 아연, 카드뮴 및 구리의 용해도는 매우 낮은 pH(약 pH 1)에서 조차 낮은 용해도를 보여준다. 이것은 불완전 용해 또는 불용성의 광물상의 존재에 기인한다. 따라서 중금속의 용해도는 반응 용액의 pH뿐만 아니라 광미 및 오염토양 내 존재하는 금속의 존재형태에 영향을 받음을 알 수 있다. 반응용액의 pH가 5.0∼3.0인 경우, 광미에 함유된 원소들 간의 상대적인 이동도는 Pb>Zn>Cd)Co=Cu＞As이었다. 반응용액의 pH가 2.5∼l.0사이인 경우, 금속원소들의 상대적인 이동도는 오염 토양의 경우 Zn＞Cd>Cu≫Co>Pb=As이고, 광미로부터는 Pb≫Zn>Cd>As>Co>Cu이었다. 이러한 연구결과들은 이 지역에서 광산 폐기물의 환경적 영향에 대한 평가를 가능하게 하고, 복원 계획에 대한 유용한 자료로 사용될 수 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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• pp.321-323
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• 2006

카드뮴으로 오염된 용액을 대상으로 중금속을 고정화 처리하고자 액상인산염을 투입하였다. 액상인산염을 1몰 투입하였을 때, 42.5%의 고정화율을 보였고 알칼리용액의 추가 주입으로 최대 99.5%의 높은 중금속 제거율을 나타내었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제11권2호
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• pp.105-110
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• 1979

3종의 유기물을 첨가한 산성, 알카리성 답 토양에 방사성 아연비료($^{65}ZnSO_4$)를시용(施用)하고 $^{60}Co$ gamma선을 조사(照射)하였을때 시용한 $^{65}Zn$의 고정(固定)과 방출(放出)에 어떤 영향을 주는가를 보기 위하여 실험실내에서 항온방치 실험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 산성, 알카리성 답 토양에 시용한 $^{65}ZnSO_4$는 이들 토양에 고정되므로 DTPA용액에의 가용성 $^{65}Zn$ 는 방치시간이 경과 할수록 감소되다가 항온방치 4주 부터 고액상(固液相)간에 평형을 유지하게된다. 이 평형상태하에서 $^{65}ZnSO_4$의 대부분은 고상(固相)에 흡착 고정되는데 그 정도는 산성인 금곡토양에서는 $^{65}Zn$의 89% (방사능 기준) 이었고, 알카리성인 석회암질 제천토양에서는 93.7% 이었다. 산성. 알카리성 답 토양에 gamma선을 조사(照射)하면 $^{65}Zn$의 고정은 감소되므로 가용성 $^{65}Zn$ 는 증가한다. 고정된 $^{65}Zn$의 DTPA 용액에의 가용정도는 산성인 금곡토양에서는 38.9% 이었고 알카리성 석회암질 제천토양에서는 9.5%에 불과 하였다. 고정된 $^{65}Zn$의 gamma선 조사(照射)에 의한 방출은 답 토양의 pH에 밀접한 관계가 있었다. 즉 고정된 $^{65}Zn$의 방출은 pH가 얕은 산성토양에서 현저했고 알카리성 토양에서는 적었다. 금곡토양에 gamma선을 조사하면 $^{65}Zn$의 유효도가 커지는 것으로 봐서 산성조건에서는 고정된 아연은 더 가용화 된다고 본다. 유기물 급원(給源)별 방사선 영향 차이는 인정되지 않았다. 그러나 gamma선을 조사하지 않았을 때 Glucose 처리는 Cellulose나 생고분말(生藁粉末)을 첨가했을 때 보다 DTPA 가용성 $^{65}Zn$은 더 방출(放出)되었다.

• 유기물자원화
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• 제12권2호
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• pp.82-90
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• 2004

본 연구에서는 PAHs 중에서 흔히 높은 농도로 발견되고 있는 나프탈렌 오염토양에 대하여 지중토양세정으로 세정한 후 세정된 용액을 고분자 응집제로 처리하였다. 오염물질로는 2-methylnaphtalene과 1,5-dimethylnaphtalene을 사용하였다. 세정용액으로는 POE12와 SDS를 1 : 1 (부피비)로 혼합한 계면활성제를 사용하였다. 혼합계면활성제의 주입횟수를 5 pore volume까지 증가시켰을 때 2-methylnaphtalene의 세정효율은 지수적으로 1,5-dimethylnaphtalene의 제거율은 다소 선형적으로 증가하여 각각 약 80%와 60%가 세정되었다. 13 pore volume으로 세정한 후 2-methylnaphtalene과 1,5-dimethylnaphtalene의 세정효율은 각각 약 90%와 82%로 2-methylnaphtalene이 1,5-dimethylnaphtalene 보다 다소 높았으나, 물에 의하여 세정된 부분을 보정하면 약 42%와 71%로 상대적으로 소수성인 1,5-dimethylnaphtalene의 세정효율이 더 높았다. 약 10,000 mg/kg(건조토양)의 디젤 TPH는 5 pore volume의 주입에서 약 40%의 세정효율만을 나타내었으며, 추가적으로 13 pore volume까지 첨가하였을 때 약 70%의 세정효율을 보였다. 그러나 디젤내 나프탈렌 성분은 세정용액을 4 pore volume 까지 주입하였을 때까지 세정효율이 급격히 증가하였으며, 5 pore volume을 가하였을 때 90%가 세정되어 디젤 TPH의 40%보다 두 배 이상 높은 세정효율을 나타내었다. 2-Methylnaphthalene과 1,5-dimethylnaphthalene 오염토양 용출세정액은 6가지 고분자 응집제로 처리한 결과 응집제 모두 50% 부근의 비슷한 제거율을 나타내었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권1호
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• pp.65-74
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• 1998

계면활성제에 의해 형성되는 미셀의 바깥층에 전기적인 영향을 주는 전해질과 미셀의 구조 자체를 변화시키는 유기물질 단량체를 첨가제로 각종 혼합 계면활성제 용액에 적용함으로써 토양세척 효율에 미치는 영향을 검토하였다. 혼합 계면활성제[$POE_5$/SDS] 및 NaCl을 첨가농도를 변화시키면 용액의 표면장력과 CMC 값을 측정하여 세척효율과의 상관 관계를 규명하고, 세척효율이 상승되는 혼합 계면활성제와 NaCl의 최적 혼합조건을 도출하고자 하였다. 실험 결과, 0.01M의 NaCl이 첨가될 때가 NaCl을 넣지 않았을 때보다 $POE_5$의 혼합 농도비가 80%까지 증가됨에 따라 세척효율이 비례적으로 증가하였으며, $POE_5$/SDS(80%/20%) 3%용액 적용시 90%의 높은 세척효율을 나타내었다. 반면 비이온계 계면활성제인 $POE_5$ 단일 성분 수용액에 대한 NaCl의 영향은 극히 미미하였다. SDS 단일 성분 수용액에 대한 CMC값은 0.049% 로 $POE_5$ 단일 성분 수용액에 대한 CMC값인 0.016%보다 높지만, 혼합 게면활성제의 CMC값은 $POE_5$의 혼합 농도비가 증가됨에 따라 감소되는 경향을 나타내었다. 유기물질 단량체인 알코올류는 탄화수소 사슬의 길이가 길수록, 직쇄형보다는 가지형이 토양세척용 첨가제로 적합하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제5권2호
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• pp.59-64
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• 1972

담수상태하(湛水狀態下)에서 수종(數種) 규산물질(珪酸物質)의 입도별(粒度別) 토양산도교정능력(土壤酸度矯正能力)을 시기별(時期別)로 비교(比較)하고 EDTA 용액(溶液)과 NaOAc 용액(溶液) 침출(浸出)알카리분(分)이 이들 물질(物質)의 토양산도교정능력(壤酸度矯正能力)을 가늠할 수 있는지 검토(檢討)한 결과(結果) 1. 용성인비(熔成燐肥)는 pH5.5에 이르는 기간(期間)이 60일(日) 보다 작은 입자(粒子)는 20일(日), 40~48일(日)에서는 34일(日), 20~25일(日)은 84일(日)이 소요(所要)됐으며 같은 크기의 석회석립자(石灰石粒子)의 교정산도(矯正酸度)보다 pH 치(値)가 약 1.0~0.5 정도(程度) 낮았다. 2. 광재(鑛滓) I(Basic reduction furnace slag)는 100보다 작은 입자(粒子)는 pH5.5까지 교정(矯正)되나 이보다 큰 입자(粒子)는 pH $4.5{\pm}0.5$ 범위(範圍)에서 머물고, 규회석(珪灰石)은 25일(日) 보다 큰 입자(粒子)는 효과가 없고 40일(日)보다 작은 입자(粒子)는 pH 4.5~5.0 까지 밖에 미치지 못하며, 광재 II(Blast furnace slag)는 입도(粒度)의 크기에 큰 영향(影響)을 받지 않고 매우 미약(微弱)한 효과를 보였다. 3. 각재료(各材料) 및 입도별(粒度別) 교정산도(矯正酸度)와 EDTA 용액(溶液) 및 NaOAc 용액(溶液) 침출(浸出)알카리분(分)과의 관계(關係)는 NaOAc 용액(溶液) 침출(浸出)알카리분(分)이 EDTA 용액침출(溶液浸出)알카리분(分)보다 토양교정산도(土壤矯正酸度)와 더욱 밀접(密接)한 관계(關係)를 나타내며, 시기별(時期別)로 NaOAc 침출(浸出)알카리분(分)은 담수후(湛水後) 8일(日), EDTA 침출(浸出)알카리분(分)은 16일(日) 이후(以後)에 상관계수(相關係數)가 고정(固定)되었다.