• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.5-13
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• 2024

본 논문에서는 유기오염물질인 benzyl butyl phthalate(BBP)에 오염된 퇴적토를 산/염기 개질활성탄을 이용한 퇴적토의 안정화 과정과 그 영향을 연구하였다. 실험을 통해 안정화제의 효율성을 평가하고, Lumbriculus variegatus를 이용한 생물학적 영향과 함께 개질활성탄의 혼합량 증가가 오염물질의 흡착에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, low-density polyethylene를 사용한 공극수 내 유기오염물질 농도 측정을 통해 안정화제가 환경 내 오염물질의 이동을 어떻게 제한하는지에 대해 조사하였다. 연구 결과 Lumbriculus variegatus의 생존률이 90% 이상을 나타내었으며, 체내 BBP 축적 농도는 개질활성탄을 10% 혼합한 두 실험군보다 개질활성탄을 5% 혼합한 두 실험군이 약 2% 낮은 농도를 나타내었다. 수중으로의 용출량은 노출기간 7일 경과 후 모든 실험조건에서 대조군 대비 18% 이상 저감 되었으며, 노출기간 28일 후 모든 실험조건에서 25% 이상 저감된 효율을 확인하였다. 공극수의 농도를 측정하였다. 7일 노출 후의 결과는 기계혼합 실험군이 생물혼합 실험군 보다 높은 안정화율을 보였으며, 기계혼합 실험군에서, 개질활성탄을 10% 혼합한 실험군이 개질활성탄을 5% 혼합한 실험군 보다 1% 높은 안정화율을 보였다. 28일간 노출 후의 결과는 생물혼합 실험군이 기계혼합 실험군보다 높은 안정화율을 보였으며, 개질활성탄을 10% 혼합한 생물혼합 실험군이 개질활성탄을 5% 혼합한 실험군보다 약 0.1% 높은 안정화율을 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권2호
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• pp.129-138
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• 2005

대한해협과 거제도 동쪽 사이에 분포하고 있는 표층퇴적물의 지음향모델을 구현하기 위하여 18개 정점에서 채취한 시추 코어를 대상으로 퇴적물 조직, 물리적 성질(공극률, 함수율, 전밀도, 입자밀도, 전단응력) 및 지음향 특성(음파전달속도, 음파감쇠)을 측정하였다. 평균입도, 음파전달속도 및 전밀도는 연구지역의 외해로 갈수록 증가하며, 공극률은 감소하는 경향을 보였다. 퇴적물 특성을 통해 본 연구지역을 3개의 구역(구역 I: 낙동강으로부터 직접 퇴적물이 퇴적되는 지역:구역 II:낙동강 부유퇴적물이 남쪽 방향으로 이동 및 퇴적된 니질 퇴적물 지역; 구역 III: 조립질 잔류퇴적물이 퇴적되어 있는 지역)으로 구분 할 수 있었다. 평균입도, 음파전달속도 및 전밀도는 구역 I(각각 $7.4\Phi,\;1528m/s,\;1.6g/cm^3$)에서 구역 II(각각 $8.1\Phi,\;1485m/s,\;1.5g/cm^3$)로 줄어들다가 구역 $III(1.4\Phi,\;1664m/s,\;2.2g/cm^3)$으로 급격히 증가하는 경향을 보인다 반면, 공극률은 구역 $I(64.5\%)$에서 구역 $II(73.9\%)$로 증간하다 구역 $III(32.9\%)$으로 감소하는 반대의 경향을 보인다. 따라서 본 연구에서는 이러한 구역별 분석 및 측정된 자료와 계산된 음향특성 값을 이용하여 연구지역을 구역별로 나누어진 세분화된 지음향모델을 제시하고자 한다.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.11-18
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• 2010

본 연구의 대상지역인 탄천은 한강에서 합류되는 대표적인 도심지역 하천으로 주변 지역의 점오염원 및 비점 오염원을 통해 오염물질이 지속적으로 유입되고 있다. 본 연구논 전 구간에 걸쳐 하천수와 퇴적물의 오염도 평가를 수행하였다. 또한 이 결과를 바탕으로 두 지점을 선정해 미생물 두 종과 개량송사리에 대한 퇴적물 공극수(sediment pore-water) 생태독성시험을 수행하였다. 하천의 수질측정 결과 상류에서 하류로 갈수록 오염이 심해지는 경향을 보였으며, 공공하수처리시설 방류수 유출지점에서 그 상승폭이 증가하여, 하천수에 대한 주요 오염원으로 판단할 수 있다. 그러나 하천수 내의 중금속은 그 오염도가 낮은 수준으로 하천수질기준을 초과하지 않았으며 생태계에 영향을 야기할만한 수준은 아닌 것으로 판단하였다. 퇴적물 중금속은 대부분이 극외의 퇴적물 권고수준(ISQG) 미만이었으나 일부 구역에서 비소와 구리의 농도가 높게 관찰되었다. 또한, 구리의 경우 전 구간에 걸쳐 높은 농도를 보이고 있다. 구리는 생태독성이 높은 중금속이므로 이에 대한 우선적인 관리가 요구된다. 한편 퇴적물 중금속 농도는 하류로 갈수록 낮아지는 경향을 보였는데 이는 하류 지점 토성에 모래 함량에 의한 것으로 사료된다. 또한 유기물도 모래 함량과 반비례 관계로 대교 부근과 공공하수처리장 방류수 유입 이전 지점에서 높은 수치를 나타내어, 퇴적물의 토성에 의해 오염도가 변화되는 양상을 나타내었다. 생태독성시험 퇴적물 채취지점에 대한 질소와 인의 측정 결과 모두 높은 수치를 나타내었으며 $NH_4$-N을 많이 함유하고 있어 오염물이 대상 지역 인근에서 유입됨을 판단할 수 있었다. 공극수 독성시험 결과 대교 부근 지점에서는 독성 영향이 낮았으나, 공공하수처리시설 방류수 유입지점에서 치사율이 관찰되었다. 따라서, 실험대상 퇴적물은 생태위해우려가 있는 수준은 아닌 것으로 평가되었다. 그러나 퇴적물에서 용출되는 독성물질들은 주로 퇴적물과 하천수의 경계에서 살아가는 초기 생장단계의 유생생물들에게 영향을 미칠 가능성이 있으므로 수생태계 보존을 위한 관리대책이 요구된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.43-57
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• 2005

주암댐에 유입된 호저퇴적물의 입도(2mm-200{\mu}m,\;200-100{\mu}m,\;100-50{\mu}m,\;50-20{\mu}m,\;<20{\mu}m)별 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn)의 이동과 퇴적 후 중금속의 수직적 분산 특성을 규명하기 위하여 12개 지점의 호저퇴적물과 3개 지점의 코아시료를 채취하였으며, 코아시료는 2-5 cm 간격으로 절단하여 깊이별 간극수와 퇴적물의 중금속 함량을 측정하였다. 호저퇴적물의 퇴적속도를 측정하기 위하여 코아시료에 대한 $^{210}Pb$ 동위원소 연구를 수행하였다. 주암댐 호저 퇴적물의 중금속 및 미량원소의 함량은 퇴적위치와 상관없이 거의 일정한 함량을 보이며.,평균 함량은 $As\;14.9\;{\mu}g/g,\;Cd\;0.81\;{\mu}g/g,\;Cu\;30.7\;\;{\mu}g/g,\;Ni\;34.7\;{\mu}g/g,\;Pb\;63.3\;{\mu}g/g,\;Zn\;87.9\;{\mu}g/g$이다. Cu, Pb, Zn, Ni 및 Cd의 함량은 $20\;{\mu}m$ 이하 입도의 퇴적물에서 가장 높은 반면, As는 $2mm-200{\mu}m$ 혹은 $200-100\;{\mu}m$ 입도의 퇴적물에서 가장 높다. 간극수에 용해된 원소 중에서 가장 함량이 높은 것은 Fe와 Mn 이었으며, 코아시료의 상부로부터 심부로 갈수록 함량이 증가하는 수직적 분산특성을 나타낸다. 반면에 용존 Zn과 Cu함량은 코아시료의 최상부에서 가장 높게 나타나며, 이는 산화:환원 전위차에 따른 유기물질 및 산화광물의 용해작용과 관련이 있다. 코아시료의 퇴적물 내 Cu, Ni, Pb 및 Zn 함량은 0-4 cm구간에서 가장 높은 표면집적 현상이 관찰되며, Pb와 Cu 함량이 현저하게 높은 데, 이는 인위적인 오염에 기인하는 것으로 해석된다. $'unsupponed\;^{210}Pb'$을 이용하여 계산된 호저퇴적물의 퇴적 속도는 $\omega=0.91\;cm\;year^{-1}$ 이며, 이를 적용하면 주암댐이 완공된 이후 약 10 cm의 퇴적물이 평균적으로 퇴적된 것으로 추정된다. 이러한 자료는 주암댐 호수 바닥에 퇴적된 퇴적물의 관리방안을 마련하는 데 중요한 정보로 사용될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권1호
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• pp.9-16
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• 2010

하구 간석 퇴적 유기물의 기원과 계절적 변동 특성을 해명하는 것을 목적으로, 나나키타강 하구 갯벌의 세립토 함유율(<63 ${\mu}m$), Chl.a, TOC, C/N비 및 탄소 질소 안정동위원소 비(${\delta}^{13}C$, ${\delta}^{15}N$)를 측정했다. 그 결과, 모래질 갯벌에서는 해양성 기원 유기물과 부착 조류의 영향이 큰 것으로 밝혀졌다. 반면, 진흙질 갯벌에서는 육지 기원 유기물의 영향이 컸다. 게다가 퇴적물중의 유기물량과 유기물의 기원은 계절에 따라 변동 하는 것이 분명하고, 그 요인으로서는, 모래질 갯벌에서는 부착 조류와 고조(高潮) 및 월파(越波)에 의한 퇴적이 주요인이었으며, 진흙질 갯벌에서는 육상에서의 유기물의 유출에 의한 퇴적이 특징적이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.513-519
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• 2019

배수 시스템에서 오염퇴적물이 장기간 발생하게 되면 배수관 폐색현상을 일으켜 유지관리가 어렵고 배수관의 잔류수압이 커져 파손의 위험이 있다. 이에 본 연구에서는 PVDF 필름에 의해 발생하는 진동에너지를 활용하여 물리/화학적 폐색에 의한 터널배수 시스템 폐색을 감소시키는 시스템을 구축하였다. 또한, PVDF 필름을 기존 배수재와 융합한 하이브리드 배수재와 역압전 효과를 일으킬 수 있는 구동장치로 배수재 유지관리 시스템을 개발하였다. 터널 배수관 유지관리 성능을 고찰하기 위하여 실내조건에서 오염퇴적물을 모사하고 진동조건에서 폐색저감 효율을 관찰하였다. 그 결과 개발된 PVDF 필름 구동 장비로 20분 내외의 진동에너지를 발생하여 씻겨나간 오염퇴적물의 잔류면적을 측정한 결과 74.62%의 오염퇴적물 제거효과를 볼 수 있었다. 현장 적용성 평가를 위하여 PVDF 필름을 배수관에 부착하고 장기적으로 음압측정을 하여 실내실험으로부터의 측정 음압과 비교하여 현장실험의 대응율을 제시하였다. 현장실험은 터널 배수관으로부터 내부에 폐색이 주로 발생하는 구간인 종배수관과 횡배수관에 PVDF 필름을 부착하였고 터널현장 음압측정 실험으로부터 오염물퇴적 제거효율은 실내실험대비 현장 대응율은 90% 이상으로 확인됐다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권3호
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• pp.126-134
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• 2001

대한해협의 북동쪽에 위치하는 해저곡에서 채취된 2점의 시추퇴적물에는 장경 약 7cm의 각진 사암편들이 협재 되어 있다. 이 시추퇴적물들의 퇴적상 분석과 사암편내에 포함된 개형충의 동정 등에 의해서 사암편의 기원과 해저곡 퇴적물의 퇴적환경을 해석하고자 한다. 시추퇴적물들은 해저곡의 수심 약 160m의 해저면에서 채취되었는데, 이곳은 천부탄성파 탐사(Chirp)자료에서 표층반사면은 확산되어 길게 연장되어 있으며, 내부반사파가 없거나 확산된 음파 특성을 보이고 있다 이 시추퇴적물들은 사암편들과 조개편들이 협재되는 상부 역질 모래퇴적물과 하부의 생물교란된 뻘퇴적물로 구성되어 있다. 하부의 생물교란된 뻘퇴적물은 내대륙붕 및 대륙사면의 홀로세 뻘퇴적물에 비해서 낮은 함수율(27${\sim}$44%)과 높은 전단응력(19.2${\sim}$>37 kPa)을 가진다. 그리고 뻘퇴적물의 점토함량은 48${\sim}$56%로, 내대륙붕에 발달된 하천 기원의 뻘퇴적물과 구성성분이 거의 유사하다. 시추자료 상부의 역질 모래퇴적물은 평균입도가 2.3${\sim}3.0\;{\phi}$이며, 사암편과 조개편들에 의해서 상향조립화 되어 있다 현재 대륙붕의 팔림세스트(palimpsest) 퇴적물은 대부분 뻘질 모래 또는 모래질 뻘 퇴적물(평균입도: 4.6${\sim}7.6\;{\phi}$ )로 구성되어 있다. 이 자료들에 의해서 시추퇴적물들은 선현세의 저해수면시기에 형성된 고하천과 고해안 퇴적층일 가능성이 크다. 한편 모래 퇴적물 내에 협재된 사암편들은 대부분 석영립과 생물쇄설성 입자로 구성되어 있으며, 탄산염질 니로 구성된 기질과 일부 해록석 입자와 빈 공극들이 관찰된다. 또한 EP-7 시추퇴적물내에 포함된 사암괸에서는 한류성 개형충 종인 Normanicythere sp.와 Kotoracythere sp.가 산출되었는데, 이들은 후기 플라이오세${\sim}$전기 플라이스토세를 지시하는 절멸종이다. 따라서 이 사암편들은 최후빙하기 동안에 해저곡 주변에 노출된 플라이오세-플라이스토세 기반암으로부터 운반된 고해안퇴적층의 일부로 해석된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.210-221
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• 2008

저층 퇴적물내 탄소와 질소성분의 조절인자를 파악하기 위한 광역적 환경조사가 1997년부터 2002년까지 서경 131.5도를 중심으로 북위 5도에서 17도 사이에서 수행되었다. 위도에 따라 지역적인 분포를 보이는 연구지역의 퇴적물은 네 가지로 분류할 수 있다; 석회질 연니($5{\sim}6^{\circ}N$), 규질 퇴적물($8{\sim}12^{\circ}N$), 원양성 적점토($16{\sim}17^{\circ}N$), 석회질과 규질이 섞여 있는 혼합 퇴적물($7^{\circ}N$). 무기탄소함량은 탄산염보상심도(CCD)와 수심에 의해 변하고 있었다. 수심이 CCD보다 얕은 저위도 지역에서는 석회질 물질이 잘 보존되고 있었다. 반면 규질 퇴적물과 적점토가 우세한 고위도 지역은 수심이 CCD보다 깊을 뿐만이 아니라 낮은 수층 생산성을 가지고 있다. 따라서 대부분의 석회질 물질들은 용해되고 그 결과 퇴적층내 무기탄소함량은 0.05%이하의 낮은 값을 나타내었다. 유기탄소와 총질소함량은 수층의 생산력이 상대적으로 높은 규질 퇴적물지역이 적점토지역보다 함량이 높게 나타났다. 석회질 연니내 유기탄소와 총질소 함량은 규질 퇴적물보다 낮게 나타났다. 이는 상대적으로 낮은 수심에 기인된 저층으로 유입되는 석회질 물질의 높은 유입율이 퇴적층내 유기물 함량을 희석하기 때문인 것으로 추정된다. 전체적인 결과들은 CCD와 연관된 수심, 수층의 생산력, 그리고 퇴적율이 연구지역내 탄소와 질소함량의 광역적 분포를 조절하고 있음을 지시한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.142-148
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• 1998

심해저 망간단괴 채광에 따른 저층생태환경의 변화를 평가하기 위한 기초환경연구의 일환으로 북동적도 태평양 심해저 퇴적물 내의 총 ATP(T-ATP), 용존 ATP(D-ATP) 그리고 입자성 ATP(P-ATP)의 농도 및 수직분포양상을 연구하였다. T-ATP는 퇴적물 6 cm 깊이 내에서 4.4~40.6, D-ATP는 0.6~16.1, 그리고 P-ATP는 3.0~29.2 ng/g dry sediment의 범위로 변했다. T-ATP의 약 84%, D-ATP의 약 81% 그리고 P-ATP의 약 74%가 표층 퇴적물 2 cm 이내에 분포하는 것으로 나타났으며, 분포양상이 퇴적물 내의 함수율과 높은 상관관계를 나타냈다. 이러한 결과는 심해저 퇴적물 내의 미생물(P-ATP) 분포가 수층으로부터 전달되는 유기탄소에 의해 결정됨을 의미한다. 다중주상 시료채집기를 사용해 획득한 퇴적물에서 P-ATP 최대층이 0~0.5 cm 깊이 내에 존재하는 것으로 나타나, 표층이 교란되는 상자형 퇴적물 채집기보다는 다중주상 시료채집기가 심해저 퇴적물내 ATP의 미세수직구조의 연구를 위해서 더욱 효과적인 것으로 판명되었다. 결론적으로 ATP 농도가 퇴적물 깊이 6cm 이내에서 뚜렷한 수직분포양상을 보이는 것으로 미루어, ATP 분포양상이 향후 심해저 광업에 따른 미생물 생체량 변화를 평가하기 위한 유용한 환경기초자료로 사용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제24권1호
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• pp.9-20
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• 1991

광양만에 분포하는 미고결 퇴적충의 물성특성을 Core 시료를 채취하여 분석하였다 퇴적상태의 특성을 지시하는 퇴적층의 공극율이 퇴적깊이에 따라 일정한 변화를 나타내지 않으며, 이는 자체하중에 의한 자연적 압밀이 매우 미세한 것을 나타내고 있다. 조석에 의한 해수면 변동이 퇴적층 거동에 미치는 영향을 수치해석적으로 분석한 결과, 퇴적층에 형성되는 공극수압이 이토층의 낮은 투수계수에 기인하여 해수면 변동에 따른 표층 수압변화보다 느리게 진행되고 있다. 따라서, 최소 해수면시점에 발생되는 공극수압이 해수압에 의한 역학적 응력보다 커서 퇴적층의 유효응력이 인장력으로 반전되며 일정깊이에서의 현장유효응력도 인장력상태(quick sand condition)인 것으로 나타난다. 이러한 현상은 퇴적물조직의 재구성이 내부적으로 발생될 수 있는 가능성을 제시해 주고 있다. 모래질이토층(sandy mud layer)이 이토층내에 존재할 경우에도 이토층과의 경계부분에서 인장력강태의 현장유효응력(quick sand condition)이 발생한다. 이는 퇴적물 재구성작용에 의해 모래질 입자가 표층에서 하부층으로 하강될 수 있는 역학적 이론근거를 제시해 주고 있으며, 본 연구결과에 의하면 모래질 입자들이 약 40cm 깊이에 하강될 때까지 quick sand condition이 형성된다.