• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권2호
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• pp.62-69
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• 2003

그동안 고분자계열 약액에 비하여 상대적으로 독성이 약한 시멘트 계열 약액이 환경에 미치는 영향을 경미하게 다루어졌으나 최근 일본에서 시멘트계열 약액을 사용한 공사현장에서 발암물질인 6가 크롬의 용출로 일본 건설성에서는 이에 대한 규정을 발효하고 시행하여 엄격히 관리하고 있으나 우리나라에서는 상대적으로 이에 대한 연구가 부족한 실정이다 본 연구에서는 다양한 현장조건에서의 시멘트계 그라우트재에서의 6가 크롬 용출특성을 파악하기 위해, 현장 배합비를 기초로 하여 다양한 현장조건에 따른 용출실험을 통하여, 시멘트계 그라우트재의 6가 크롬 용출 특성을 파악하였다. 먼저 원재료인 시멘트의 6가 크롬 함유량 실험을 한 결과 보통 포틀랜트 시멘트에서 22.1 mg/kg으로 다른 재료에 비해 가장 많이 함유되어 있었으며, 호모겔 그리고 샌드겔에서의 용출실험 결과 폐기물 공정시험법에 의할 경우 규제기준인 1.5 kg/L를 대체적으로 만족하였으나, 토양오염공정시험법에 의할 경우 특히 보통 포틀랜트 시멘트가 4.85 mg/kg으로 ‘가’ 지역의 우려기준인 4 mg/kg보다 높은 값을 나타내었다. 모의 주입장치를 이용한 실험결과 물시멘트 비와 주입압이 증가함에 따라 몰드 밖으로 나오는 배출액 중의 6가 크롬의 용출량이 커지는 경향을 나타내었으며, 주입압이 4 이상일 경우 수질오염보전법상의 규정인 0.5 mg/L를 초과하여 검출되었다. 최근 pH4의 산성비 및 매립지의 산생성 단계에서 pH 5이하의 침출수에 의한 그라우트재에서의 6가 크롬의 용출특성을 알아보기 위한 pH에 따른 6가 크롬의 용출경향을 실험한 결과 강산성 및 강염기 상태에서 6가 크롬의 용출량이 급격히 증가하는 경향을 보여 그라우트재가 주입되는 환경에 따라 6가 크롬의 용출량이 증가할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 그라우트재가 해안 또는 매립지에 적용될 경우 해수와 침출수에 의한 강도의 변화를 살펴보기 위해 실험한 결과 초순수 중에서 양생 시켰을 때 보다 강도발현 현저히 저하되었으며, 시멘트 종에 따라서는 ‘보통포틀랜트 시멘트>마이크로 시멘트>슬래그’ 시멘트의 순으로 영향을 받는 것으로 나타났다. 이는 강도의 저하로 인한 오염물질의 누출 및 6가 크롬의 용출을 증가시킬 수 있다는 것을 짐작할 수 있다. 이와 같은 결과를 통하여, 그라우트재의 종류에 따라 6가 크롬의 용출량은 현재 규제치를 초과하여 용출되어 질 수 있는 가능성이 있으며, 과압 또는 과량의 주입이 6가 크롬의 용출량을 증가시킬 수 있다고 할 수 있었다. 또한 일반 현장과 다른 특수한 현장에서는 강도 및 pH에 따른 6가 크롬의 용출량을 고려한 재료 선택 및 배합비가 마련되어져야 할 것으로 판단되어진다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권1호
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• pp.33-41
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• 2001

강원도 동남부에 위치한 옥동천 상류에는 많은 양의 휴폐광산 폐기물이 적절한 처리시설이 없는 상태로 방치되어 있고, 이들이 유실되어 하류의 토양, 물 및 저니토를 중금속으로 오염시키고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 광미댐에 적치된 광미중에 존재하는 중금속의 분획물을 조사하고, 각 분획물의 오염도 지수를 평가하는데 있다. 광미댐에서 광미를 깊이별로 채취하여 물리화학적 특성을 분석하였다. 광미의 pH는 7.3~7.9였고, 총 질소와 유기물 함량은 각각 3.2~5.5% 및 1.3~9.1%의 범위에 있었다. 신광재댐 광미의 중금속함량은 구광재댐 광미보다 높은 편이었다. 광미에 존재하는 중금속 별 총 함량은 Zn > Cu > Pb > Ni > Cd순(順) 이었으며, 이들의 농도는 토양환경보전법에서 지정한 산업지역의 대책기준을 상회하고 있었으며, 천연부존량보다 높았다. 중금속 분획물의 상대적분포는 residual > organic > reducible > carbonate > adsorbed순(順) 이었다. 총 농도에 비교하여 생물유효성 분획물의 농도는 매우 낮은 편이었다. 광재댐의 깊이별 중금속의 농도는 중금속의 종류에 따라 상이했다. 광재댐 표충의 Cu 농도는 심층의 농도보다 높았다. 총 농도를 기준으로 할 때 각 중금속 분획물의 오염도 지수는 4.27~8.51 범위에 있었다. 생물유효성 분획물의 오염도지수는 비유효성 분획물의 오염도 지수보다 낮았다. 광미에 존재하는 중금속 분획물의 농도와 오염도 지수에 관한 결과를 통해 광미는 중금속으로 인해 심각하게 오염된 상태이며, 유실될 경우 하류의 토양과 물 환경에 악영향을 미칠 잠재성을 지니고 있다고 판단되었다. 광미댐으로부터 광미의 유실을 방지할 수 있는 대책이 시급히 필요한 실정이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제23권1호
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• pp.6-14
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• 2008

벼 재배 농업인들에게 기술지원을 하고, 소비자들에게 우리 쌀의 안전성을 널리 알리고자, 2005년-2006년 "탑라이스" 생산단지 및 인근 관행재배 지역에서 토양, 볏짚, 왕겨, 쌀겨, 현미, 및 백미 시료를 채취하여 미국 EPA 7473 규격을 만족시키는 자동수은분석기(DMA80)을 이용하여 분석한 결과 다음과 같았다. 우리나라 논 토양의 수은함량은 평균 0.031 mg/kg로 토양환경보전법상 우려기준(4 mg/kg)과 대책기준(10 mg/kg) 대비 1/25-1/65 이하로 매우 안전한 수준이었고, 탑라이스를 포함한 우리 쌀 중 수은잔류량은 평균 0.0018 mg/kg로, 중국의 잔류허용기준(MRL) 0.02 mg/kg 및 대만의 잔류 허용기준(MRL) 0.05 mg/kg과 비교할 때 1/10-1/30 이하의 수준으로 수은에 의한 우리 쌀에 대한 안전성 우려는 거의 없는 것으로 나타났다. 2006년 탑라이스 생산단지 토양의 수은함량은 평균 0.02788 mg/kg, 볏짚 0.00896 mg/kg, 정조 0.00182 mg/kg, 왕겨 0.00189 mg/kg, 현미 0.00166 mg/kg, 쌀겨 0.00452 mg/kg, 그리고 백미 0.00145 mg/kg 수준이었다. 토양 중 수은농도 대비 비율로 계산해 보면 볏짚 0.321 ${\gg}$ 쌀겨 0.162 ${\gg}$ 왕겨 0.068 ${\geq}$ 정조 0.065 > 현미 0.060 > 백미 0.052 순으로 볏짚 및 쌀겨의 수은농도가 높았다. 잔류수은의 흡수이행 기울기는 볏짚 ${\gg}$ 쌀겨 ${\gg}$ 왕겨 ${\geq}$ 정조 > 현미 > 백미 순으로 기울기가 크다는 것은 상대적으로 흡수이행량이 크다는 것으로 해석되며, 지상부로 흡수된 총수은량의 83.8%는 볏짚에 존재하였으며, 정조에 16.2%, 왕겨에 2.8%, 현미에 12.4%, 쌀겨에 3.5% 및 백미 9.7%가 분포하였다. 결론적으로 "탑 라이스" 생산단지를 포함한 인근의 관행재배지역 토양은 수은에 오염되지 않았으며, 여기에서 생산된 우리 쌀은 매우 안전한 것으로 판단되었다.

• 분석과학
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• 제23권5호
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• pp.485-491
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• 2010

토양 중 유해원소 분석용 인증표준물질 KRISS CRM 109-03-SSD를 개발하였다. 인증 대상 원소는 현행 토양환경보전법에서 규제하고 있는 비소, 카드뮴, 크로뮴, 구리, 수은, 니켈, 납, 아연이다. 인증표준물질 제조를 위한 출발물질은 강원도 상동의 텅그스텐 폐광 광미 더미에서 채취하였다. 출발물질은 선별, 건조, 분쇄, 체거름, 혼합, 병입, 살균의 일련의 과정을 거쳐 제조한 다음 ISO Guide 35의 절차를 준용하여 인증하였다. 측정에는 동위원소희석 질량분석법(ID-ICP/MS) 및 기기중성자방사화분석법(INAA)을 이용하였다. 균질도 평가는 ISO 13528의 부속서 B를 준용하여 실시하였다. 인증값은 서로 다른 두 가지 측정방법에 의한 분석 결과 또는 동일한 방법이지만 독립적으로 2회 반복 시행된 분석의 결과로부터 결정하였다. 최종으로 비소, 카드뮴, 크로뮴, 구리, 납, 니켈, 아연 7개 원소에 대한 인증값을 결정하였다. 수은은 낮은 농도로 인해 균질도 요건을 만족시키지 못해 철, 텅그스텐과 함께 참고값으로 제공된다. 환경감시목적으로 많이 이용되는 ISO 11466에 따른 왕수에 의한 용출시험 또한 실시하였다. 용출시험은 공립시험소 및 대학 시험소 등 6개 기관의 공동분석으로 수행되었다. 용출시험의 실험실간 편차는 인증값의 불확도에 비해 크게 나타났다. 용출시험에 대한 공동분석 결과는 참고값으로 제공된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제23권3호
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• pp.239-247
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• 2008

벼 재배 농업인들에게 기술지원을 하고, 소비자들에게 우리 쌀의 안전성을 널리 알리고자, '05-'07년 "탑라이스 생산단지" 및 인근 관행재배 지역에서 토양 및 쌀 시료를 채취하여 중금속을 분석한 결과 다음과 같았다. 탑라이스 생산단지 및 인근 관행재배 논토양 중 비소(As) 함량은 1.33 mg/kg으로 토양환경보전법상 우려기준(4 mg/kg)과 대책기준(10 mg/kg)의 1/5-1/11 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 비소(As) 함량은 중국의 잔류허용기준 0.15 mg/kg의 1/4 이하로 매우 안전하였다. 논토양 중 카드뮴(Cd) 함량은 0.06 mg/kg으로 우려기준(1.5 mg/kg)과 대책기준(4 mg/kg)의 1/25-1/67 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 카드뮴(Cd) 함량은 우리나라 잔류허용기준 0.2 mg/kg의 1/5 이하로 매우 안전하였다. 논토양 중 구리(Cu) 함량은 4.57 mg/kg으로 우려기준(50 mg/kg)과 대책기준(125 mg/kg)의 1/11-1/27 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 구리(Cd) 함량은 우리나라 먹는물 기준 1 mg/kg의 1/4 이하로 매우 안전하였다. 논토양 중 납(Pb) 함량은 4.68 mg/kg으로 우려기준(100 mg/kg)과 대책기준(300 mg/kg)의 1/21-1/64 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 납(Pb) 함량은 우리나라 잔류허용기준 0.2 mg/kg의 1/9 이하로 매우 안전하였다. 논토양 중 수은(Hg) 함량은 0.03 mg/kg으로 우려기준(4 mg/kg)과 대책기준(10 mg/kg)의 1/131-1/328 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 수은(Hg) 함량은 평균 0.0022 mg/kg으로 나타났고, 중국 0.02 mg/kg 및 대만 0.05 mg/kg의 1/9-1/23 이하로 매우 적었다. 탑라이스의 중금속 함량과 2005년 국민건강영양조사 제3기 결과보고서의 일일 식품 섭취량 자료를 토대로 우리나라 국민의 중금속 섭취량을 PTWI와 비교하여 안전성을 평가한 결과, 탑라이스(백미) 섭취를 통한 우리나라 국민의 중금속의 주간 섭취량은 체중 kg당 $As\;0.892{\mu}g,\;Cd\;1.035{\mu}g,\;Cu\;6.712{\mu}g,\;Pb\;1.161{\mu}g$, 그리고 Hg 0.054 ${\mu}g$으로 이는 각각 중금속의 PTWI의 약 As 5.9%, Cd 14.79%, Cu 0.19%, Pb 4.65% 및 Hg 1.07%에 불과하였다. 한편, 현미를 통한 중금속 섭취량은 각 중금속들의 PTWI 대비 1% 이내로 안전하였다. 결론적으로 "탑라이스" 생산단지를 포함한 인근의 관행재배지역 토양은 중금속에 오염되지 않았으며, 여기에서 생산된 우리 쌀은 매우 안전하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제20권1호
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• pp.52-69
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• 2006

본 연구는 2004년6월부터 2005년 10월에 걸쳐 경기도 화성시에 위치하는 제부도의 관속 식물상과 갯벌의 식생을 조사하였다. 갯벌(I)지역에서 5과 6속 7품종의 7분류군, 고도섬 지역(II)이 24과 42속 39종 11변종의 50분류군, 사구지역(III)에서 25과 53속 52종 9변종의 61분류군, 탑재산(IV)에서 55과 108속118종 17변종 1품종의 136분류군으로 가장 많은 식물종이 조사되었다. 당제산(V) 지역은 45과 95속 105종 13변종 1품종의 119분류군, 동미산(VI)에서는 43과 83속 85종 15변종의 100분류군, 나지대 지역의 식물을 조사한 결과 31과 86속 106종 13변종 1품종의 120분류군이 조사가 되었다. 특히 북동사면으로 선착장과 인접한 탑재산 절벽에서 산림청지정 희귀식물이며, 자연환경보전법 (1998)에 지정된 보호식물인 고란초 군락이 발견되었다. 제부도 갯벌의 환경구배에 따라 대상구조를 이루는 염생식물 군락을 조사한 결과, 방파제를 기준으로 토양 입경의 순서에 따라 갯질경군락(Limonium tetragonum Community), 갈대군락(Phragmites communis Community), 천일사초군락(Carex scabrifolia Community), 지채군락(Triglochin maritimum Community), 칠면초군락(Suaeda japonica Community)의 순서로 군락을 형성하고 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권12호
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• pp.1381-1389
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• 2007

중금속 폐수는 다양한 유독성 화합물과 함께 배출되므로 상수원, 토양, 지하수 등의 환경에 악영향을 야기 시킬 수 있다. 이러한 고농도의 복합중금속과 시안착염을 포함한 도금폐수 처리 시 일반적으로 잘 알려진 알카리염소법에 의한($1^{st}$ Oxidation: pH 10, reaction time 30 min, ORP 350 mV, $2^{nd}$ Oxidation: ORP 650 mV) 시안의 잔류농도에 대한 제거효율은 유입수의 시안농도 374 mg/L에 비해 처리 후 잔류시안농도는 3.74 mg/L로써 그 제거효율이 99%로써 상당히 높았으나 수질환경보전법상 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L 이하에 만족하기 위해서는 2차, 3차 등의 고도처리가 요구됨을 알 수 있었고, 이에 아연백법 및 공침처리공정(reaction time: 30 min, pH: 8.0, rpm: 240)을 적용하여 용해되어 잔류하는 시안착염을 불용성염으로 침전시켜 처리한 결과 잔류시안농도가 1.0 mg/L 이하의 만족할 만한 결과를 있었다. 크롬의 처리는 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원(pH: 2.0 max, ORP: 250 mV)시킨 후, 수산화물로 처리(pH: 9.5)시 무난히 99%의 최대 제거효율을 얻을 수 있었다. 폐수 중 나머지 동(Cu)과 니켈(Ni)처리는 황화물 응집침전법을 적용한 결과 최적 pH는 $9.0\sim10.0$에서 $Na_2S$의 최적주입량이 Cu의 경우 0.5 mol에서 99.1%, Ni의 경우 3.0 mol에서 99.0% 이상 제거할 수 있었다. 즉 중금속 복합폐수 중 시안착염은 알카리 염소산화처리법만으로는 수질환경보전법의 규제치 이하로 처리가 불가능 하였고 아연백법 및 공침공정을 같이 적용한 결과 규제치 이하로 처리가 가능하다는 것을 현장 확인할 수 있었다.