• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.369-373
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• 2008

Mg-Al LDH를 이용하여 수용액중 비소와의 반응특성을 규명하고 비소 제거제로서 활용가능성을 규명하기 위하여 비소의 흡착특성, 제거효율 및 제거기작에 대한 조사를 하였다. Mg-Al LDH는 소성(calcination)에 의한 탈수로 Mg oxide 형태를 나타내었고 비소를 흡착시킨 결과 반응 22시간 이후에 흡착평형에 도달하였으며 흡착량은 약 530 mmol/kg정도였다. 반응농도별 LDH의 등온흡착은 L-type의 흡착반응을 나타내었다. 소성된 Mg-Al LDH는 용액중에서 재수화(rehydration) 될 때 비소가 LDH의 구조의 복구과정(reconstruction)에서 이온교환 반응에 의해 층간삽입이 일어나는 것으로 나타났다. LDH에 대한 arsenate와 phosphate, arsenate와 sulfate의 경쟁흡착 결과 arsenate와 phosphate의 선택성은 비슷한 편이었고, arsenate는 sulfate에 비해 선택성이 우수하였다. 따라서 calcined Mg-Al LDH는 비교적 높은 비소 제거효율을 나타내므로 비소 제거제로서 사용 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제21권4호
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• pp.380-385
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• 1988

Zeolile에 의한 Urease의 활성(活性)과 특성(特性)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위하여, Zeolite의 Urease 흡착양상(吸着樣相)과 흡착(吸着)된 Urease의 여러가지 성질(性質)들을 조사(調査)하였다. Zeolite의 존재하(存在下)에서 용액중(溶液中)에 유리(遊離)된 Urease는 흡착(吸着)이 최대(最大)에 도달(到達)할 때까지 Zeolite에 흡착(吸着)되며, pH 7.0에서의 최대흡착량(最大吸着量)은 11.3mg urease/100mg Zeolite이었다. Zeolite에 의한 Urease의 흡착(吸着)은 주로 정전기적(靜電氣的) 결합(結合)에 의하여 Zeolite의 외표면(外表面)에서 이루어지며, 흡착량(吸着量)의 70%이상(以上)이 30분(分) 이내(以內)에 흡착(吸着)되었다. 흡착(吸着)된 Urease는 Free Urease에 비(比)하여 활성(活性)이 89.6%나 감소(減少)되었으며, Km치(値)는 3배(倍) 이상(以上)이나 증가(增加)된 34.4mM이었다. 흡착(吸着)된 Urease의 최적(最適) pH는 6.5~7.0으로 Free Urease의 7.0에 비하여 그 범위(範圍)가 넓어졌으며, Protease에 대한 저항성(抵抗性)은 약(弱)하여 졌다. 또한, 기질특이성(基質特異性)과 열(熱)에 대한 안정성(安定性)에는 변화(變化)가 없었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1114-1119
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• 2012

$Ag^+$ 이온을 주성분으로 하는 $Ag^+N$과 $Ag^0$ 나노입자를 주성분으로 하는 $Ag^0NP$의 미생물학적 독성을 Microtox 생물검정법을 이용하여 수용액과 토양에서 용량-반응관계를 이용하여 비교, 평가하였다. 수용액 실험에서 Vibrio fisheri의 50% 발광 저해율을 보여주는 $EC_{50}$ 값은 $Ag^+N$이 $Ag^0NP$ 보다 현저히 낮게 나타나, 이온상태의 $Ag^+N$이 독성이 훨씬 높음을 알 수 있었다. 노출시간이 15분에서 30분으로 증가하면 독성 또한 증가했다. 반대로 토양 추출액 실험에서는 $Ag^+N$의 $ED_{50}$ 값이 $Ag^0NP$의 값 보다 높아, $Ag^+N$의 독성이 더 낮게 나타났다. 이것은 $Ag^+N$의 $Ag^+$가 토양 입자 또는 부식산에 강하게 흡착 되거나, Microtox 희석제 NaCl과 반응하여 난용해성 AgCl 침전물을 형성하여, 토양 추출액 중의 활성 Ag 농도가 감소한 것에 기인하는 것으로 판단되었다. Microtox 분석에 의한 Ag 나노용액의 생물학적 독성은 Ag의 존재형태 ($Ag^+$, $Ag^0$), 반응매질 (수용액, 토양), 노출시간에 따라 서로 상이한 결과를 보여 주었다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권4호
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• pp.306-315
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• 2006

강우에 의한 경사지 토양으로부터의 농약 유출양상을 파악하고 그에 대한 농약의 특성, 환경적 요인 및 영농방법 등의 영향 정도를 평가하기 위하여 토양흡착실험과 인공강우유출실험을 수행하였다. 흡착실험을 수행하여 농약의 이동 가능성과 이동형태를 파악하고 인공강우시설을 이용한 유출실험으로 강우양상 및 경사도의 영향 정도를 파악하여 농약의 표면유출에 의한 유실 수준을 평가하고자 하였다. 각 농약의 Freundlich 흡착계수 K는 ethoprophos $1.2{\sim}2.2$, alachlor $1.5{\sim}2.6$, ethalfluralin $56{\sim}94$ 및 pendimethalin $104{\sim}189$ 순이었다. 일반적인 흡착실험 방법인 용액에 존재하는 농약을 토양에 흡착시키는 방법보다 농약을 토양에 혼화처리한 후 탈착시키는 방법에서 흡착계수 값이 높았고, Freundlich 등온흡착식의 직선성을 나타내는 1/n 값은 탈착방법의 경우 $0.96{\sim}1.02$이었고 흡착방법의 경우는 $0.87{\sim}1.02$로 나타나 탈착방법에 의한 흡착계수 측정방법이 물질의 처리농도에 의하여 영향을 적게 받는 것으로 확인되었다. 영국 SSLRC의 이동성 분류기준으로 판단하면 alachlor와 ethoprophos는 moderately mobile$(75{\leq}Koc<500)$ 등급에 해당하였으며, ethalfluralin 및 pendimethalin은 Koc 4000을 초과하여 non-mobile 등급에 속하였다. 인공강우 처리구의 유출수 및 유실토양에 의한 농약 유실율은 각각 alachlor $1.0{\sim}6.4%$ 및 $0.3{\sim}1.2%,\;ethalfluralin\;1.0{\sim}2.5%$ 및 $1.7{\sim}10.1%,\;pendimethalin\;1.3{\sim}2.9%$ 및 $3.8{\sim}10.8%,\;ethoprophos\;0.6{\sim}2.7%$ 및 $0.1{\sim}0.3%$이었다. 인공강우실험 후 공약의 토심별 분포를 살펴 본 결과 alachlor와 ethopropho는 토심 $10{\sim}15cm$까지 이동하였고, ethalfluralin과 pendimethalin는 대부분 토심 5 cm 이내에 잔류하였다. 경사도 30%의 경우가 10%에 비하여 각 농약의 유실량이 $0.2{\sim}1.9$ 배 증가하였는데 유출수에 의한 농약의 유실량 차이는 유출수 중 농도 차이로 판단되며, 유실토양에 의한 농약 유실량 차이는 토양 유실량과 관계되는 것으로 생각되었다. 농약의 강우에 의한 유실은 복잡하게 작용하는 많은 환경적 요인에 의하여 영향을 받지만 정교하게 구성된 환경 시나리오에 의하여 예측 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.78-86
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• 2009

비소 및 여러 양이온 중금속으로 오염된 풍정광산 주변 밭토양 및 논토양의 안정화처리를 위해 CaO 및 제강슬래그를 여러 혼합비로 사용하였을 때의 적용성을 회분식 및 컬럼반응기를 이용하여 연구하였다. TCLP 용출시험법을 이용하여 안정화제 처리 전후의 중금속 고정화도 변화를 평가하였다. 안정화제로 제강슬래그만 사용한 경우에는 비소 및 양이온 중금속 모두에서 고정화도가 15% 이하로서 높지 않았다. 이러한 것은 제강슬래그 주요 성분인 $Fe_2O_3$와 $SiO_2$에 의한 중금속들의 안정화효과가 크지 않은 것과 제강슬래그 자체에 함유된 CaO에 의한 토양 pH 상승효과가 용출실험에 사용한 TCLP 용액의 산성도에 의해 상쇄된 것에 기인하여 나타난 것으로 여겨진다. CaO와 제강슬래그를 함께 사용한 경우에는 주입비율의 차이에 따른 양이온 중금속 제거율은 큰 변화가 없었으나 제강슬래그의 비를 높여 줄수록 비소의 제거율의 증가를 가져왔다. 컬럼실험에서도 CaO와 제강슬래그를 함께 주입한 경우 비소 및 양이온 중금속들의 용출농도는 처리기간 동안 수질배출허용 기준이하로 나왔다. 이것은 양이온 중금속의 경우 CaO 사용에 따른 pH 증가함에 따른 중금속의 고정화, 비소의 경우는 CaO에서 유리된 $Ca^{2+}$와 $AsO_4^{3-}$와의 반응에 의해서 생성되는 난용성의 $Ca_3(AsO_4)_2$가 생성되는 것에 기인한 결과로 판단된다. 비소 및 양이온 중금속이 함께 오염된 토양의 안정화에 CaO와 제강슬래그를 함께 주입할 경우 복합오염물질을 효과적으로 안정화처리가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권5호
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• pp.333-343
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• 2003

가축분뇨의 친환경적 농경지 환원의 기초 자료를 얻고자 곡간지 논 두 토성에서 2년간 돈분뇨 액비를 논토양에 시용하여 토양, 수질, 악취 및 벼 생육과 수량 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 공시재료(액비)의 총질소 함량은 2000년에는 $6.0g\;kg^{-1}$, 2001년에는 $4.5g\;kg^{-1}$이였다. 시험 후 토양의 화학성은 화학비료구와 액비처리구 간에 큰 차이가 없었고, 중금속 함량은 액비처리구에서 다소 높았으나 우려기준 이하이었다. 액비 살포 후 경시적인 암모니아 가스발생은 살포량이 많을수록 높았으며, 살포당일에 가장 높았고 로터리 작업 후에는 거의 발생하지 않았다. 액비살포 1일 후의 암모니아 발생 농도는 사양질이 식양질보다 약 3배 높았다. 토심 60 cm에서의 토양용액 중 $NH_4-N$은 화학비료구보다 액비시용구에서 시기가 경과함에 따라서 높아지는 경향이었다. 이앙초기에 논의 표면수 중 무기태 질소 함량은 사양질의 경우 액비 150% 시용구, 액비 100%, 액비 100%+추비구에서 높았고, 식양질의 경우는 화학비료구와 질소전량의 액비 150% 시용구에서 가장 높았으나, 분얼기 이후 무기태 질소함량은 토성과 처리간에 차이가 없었다. 벼의 경수는 전반적으로 액비시용구보다 화학비료구에서 많은 경향이었다. 식물체중 전질소 함량은 액비처리구보다 화학비료구에서 높은 경향이었고, 칼륨의 함량은 액비+추비구에서 높은 경향이었다. 벼의 수량은 두 토성 모두 화학비료구보다 액비단용 처리구에서 감수되었으나, 사양질에서는 화학비료구와 액비+NK 추비구간에 차이가 없었으며, 식양질에서는 액비 50%+50% NK 추비구 에서 5% 증수되었다.

• 아시안잔디학회지
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• 제23권2호
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• pp.331-344
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• 2009

Buffalograss는 내한, 내서, 그리고 내한발에 우수한 주요 잔디 종 중 하나이다. 다양한 환경에서 buffalograss의 생리학적 조정(integration)을 이해하는 것은 균일한 잔디의 질을 도모하고 경종적 재배방법의 개발에 도움이 된다. 본 연구의 목적은 물 부족의 스트레스 처리에서의 buffalograss의 생리학적 조정과정에서 lipid peroxidation과 산화방지제의 연관성을 평가하였다. 한 실험에서 buffalograss는 네 개의 구분된 칸막이 성장 유닛의 중심에서 재배되었고, 일주일에 한번(+), 일주일에 두 번(-) 관수처리와 모래(S) 또는 피트(P)와를 혼합한 다섯 가지 토양 조합으로 처리하였다(P+S-P-S+, P+P+P+P+, S-S-S-S-, P-P-P-P-, and S+S+S+S+). 그 결과, 균일하게 혼합된 상토에서 생장한 줄기의 수가 네개의 단일 상토에 정착한 것보다 더 많았다. 두 번째 실험에서는 Hoagland 용액($S_o$), 또는 20% PEG-6000이 함유된 Hoagland용액($S_s$) 안에 하나의 라미트(무성생식체) 혹은 연결된 라마트를 다음과 같은 여러 가지 처리와 비교 실험하였다. 연결된 라미트들의 처리는 Hoagland 용액안의 어린 라미트($Y_{os}$)와 20%PEG-6000가 함유된 Hoagland 용액안의 성숙한 라미트($O_{os}$), Hoagland 용액 단독에 성숙한 라미트($O_{ys}$), 20%PEG-6000 함유된 Hoagland 용액안의 어린 라미트($Y_{ys}$)였다. Lipid peroxidation, antioxidants, proline은 각기 다른 수분 stress 정도에서 라미트들 간의 생리학적 활성을 보여 주었다. Superoxide dismutase (SOD), Guaiacol peroxidase (G-POD), malondi aldehyde (MDA), free proline의 활성도 처리 후 시간에 따라 상대적인 생리학적 활성을 보였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.279-284
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• 2016

선광 및 제련과 같은 광산활동 과정에 발생하는 광미는 고농도의 중금속을 함유하고 있고, 그 중 황철석을 함유한 광미는 광산주변 수계 및 토양 오염의 주요 원인이다. 이러한 황철석을 함유한 광미의 무해화를 위해 화학전지 (연료전지)의 개념을 활용할 수 있다. 화학전지에서 황철석의 자발적인 산화, 즉, 갈바닉 산화를 통해 황철석이 용해되면서 $Fe^{3+}$와 황산이 생성되어 pH가 감소하게 된다. 이는 황철석 함유 광미 내 중금속의 용출 촉진 효과를 가져올 수 있다. 본 연구에서는 $23^{\circ}C$ 조건에서 4주 간 산성용액과 갈바닉 반응기를 이용해 황철석을 처리하며 총 용존 철 농도와 용액의 pH를 확인하였다. 또한 주사전자현미경을 이용해 처리 후 황철석 표면을 관찰하였다. 갈바닉 반응기를 이용한 황철석의 용해가 산성용액을 이용한 황철석의 용해에 비해 약 2.9배 높은 총 철을 용출시킨 것을 확인하였고, pH 저감 효과도 더 큰 것을 확인하였다. 또한 표면 분석 결과 갈바닉 반응기 내에서 반응한 황철석의 표면에서 더 많은 홈을 발견되었다. 본 연구를 통해 갈바닉 산화에 의해 황철석의 용해가 촉진된 것을 확인하였으며, 갈바닉 산화가 황철석 함유 광미의 무해화 기술로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권2호
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• pp.159-164
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• 2021

토양 중 중금속은 자유이온, 유기산-중금속 복합체를 포함한 다양한 화학종으로 존재한다. 이 중 중금속 자유이온 비율은 식물체의 중금속 흡수와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체 존재 비율이 식물의 납, 카드뮴 흡수에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 수행되었다. 이를 위해 순환식 양액재배 장치에서 28일간 키운 상추를 48시간 동안 납과 카드뮴 용액에 침지시키는 실험을 진행하였다. 침지 전 시트르산, 옥살산, 아세트산, 휴믹산을 이용해 납과 카드뮴 용액의 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체의 비율이 100:0, 90:10, 70:30, 60:40이 되도록 조절하였다. 침지 후 상추 뿌리와 잎의 납, 카드뮴 농도를 분석한 결과, 용액 중 중금속 자유이온의 비율과 식물이 흡수한 납, 카드뮴 농도는 상관관계를 보이지 않았다. 반면에 처리한 유기산의 종류와 중금속 종류에 따른 차이가 더 큰 것으로 나타났다. 시트르산은 납 흡수는 증가시켰지만 카드뮴 흡수는 감소시켰다. 시트르산은 다른 유기산보다 상추의 납 흡수율을 높였는데 이는 시트르산이 분자량이 크기 때문에 중금속 이온과 복합체를 형성할 수 있는 용량이 더 크기 때문인 것으로 보인다. 그러므로 본 연구 결과는 식물에 의한 중금속 흡수가 단순히 자유이온의 양에 따라 달라지기 보다는 존재하는 유기산의 분자량에 의한 결합용량 차이가 중금속 종류에 따라 달리 작용하여 결정된다는 것을 보여준다.

• 한국토양비료학회지
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• 제5권1호
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• pp.25-32
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• 1972

특이산성토양에서 석회 및 규회석의 효과를 검토하고 규회석중에 있는 석회와 규산의 개발 효과를 분리 해석하기 위하여 석회 및 규회석을 석회당량을 기준으로 처리하여 포장 벼 재배시험과 실내정온 담수시험을 행한 결과는 다음과 같다. 1. 석회물질로서 석회 및 규회석을 석회당량으로 시용했을때는 산성중화 효과는 꼭 같았다. 2. 석회는 반응성이어서 실내에서 토양과 잘 섞을경우에는 $25^{\circ}C$에서 3일이면 거의 중화점에 이르고 포장에서는 2주일전에 시용하여도 이앙묘에 알카리해를 주어 현저히 생육초기 분얼수을 감소시켰으나 규회석은 반응성이 약하여 1~2주후에 중화점에 이르렀고 포장에서도 전연 알카리 피해를 주지 않았다. 3. 석회, 규회석 모두 토양 및 토양용액중의 Al 함량을 같이 효율적으로 감소시키나 $Fe^{2+}$은 일정하지 않았다. 그러나 포장에서 이들의 피해증상이 미미하게 나타나는 정도로 이들 유해물질 감소에 의한 증수효과는 크게 인정되지 않았다. 4. 석회시용은 토양중 규산의 유효도를 현저히 높였고 수도체중 $SiO_2$ 함량을 현저히 증가시켰으며 규회석은 석회효과 이외에도 자체에서 $SiO_2$를 방출하여 수확기 볏짚중 $SiO_2$ 함량을 더욱 증가시켰다. 5. 따라서 석회물질시용시 식물체중 규산의 흡수를 증가시킴으로서 목도열병 이병율을 감소시키고 등숙율을 높임으로서 증수효과를 얻을수 있었다. 6. 석회, 규회석중 어느하나를 시용함으로서 다른것의 효과를 현저히 감소시켰다. 7. 규회석은 생육초기 분얼수 증가에 현저한 효과가 있었으나 유효경비율의 감소로 주당수수의 증가는 없었다. 8. 이들 석회물질은 수당입수를 어느 정도 증가시키는 경향이었다.