• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.499-512
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• 2005

EPMA분석결과, 철망간-(산)수산화광물과 결정질 철-(산)수산화광물에서 각각 $0.3-11.0wt.\%$와 $2.1-7.4wt.\%$인 적은 양의 As가 검출되었다. 비정질 철-(산)수산화광물에는 $28-36wt.\%$ 범위의 다량의 As가 인지되었고 $As_2O_5-SO_3-Fe_2O_3$ 다이어그램에 도식한 결과 스코로다이트에 근접하였다. 용해된 As는 철망간-(산)수산화광물과 철-(산)수산화광물에 흡착되고 스코로다이트와 같은 2차광물로 침전되어 저감되고 있었다. 용출실험은 산성환경에서 As와 Fe의 용출특성을 알아보고자 실시하였다. 반응용액의 pH 3과 5에서 용출된 As의 함량은 청양광산의 광미의 경우, 7일 이후에 뚜렷이 증가하였으며(전체 함량의 최대 $2.4\%$), 이는 As를 함유한 2차 광물들의 용해에 인한 것으로 판단된다. 반면에 서보광산의 광미에 함유된 As는 거의 용출되지 않았다(전체 As함량의 $0.0-0.1\%$). pH 1의 용출실험결과, 서보광산과 청양광산의 광미는 각각 $1.1-4.2\%$와 $1.5-14.4\%$의 As가 용출되었으며 As와 Fe는 밀접한 상관관졔가 있는 것이 관찰되었다. 용출실험에서 kinetics 문제는 우기에 As 농도를 증가시킬 수 있는 중요한 요인이 된다. 청양광산의 광미에 함유된 As는 지표수와 지하수의 수질에 악영향을 미칠 수 있다. 반면에 서보광산의 광미의 경우, As의 이동은 2차 광물의 침전과 흡착을 통해서 제어되는 것으로 나타났다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제24권4호
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• pp.378-384
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• 2009

카드뮴에 대한 다양한 인체안전기준이 알려지고 있고, 각 국가마다 신장기능이상을 나타내는 뇨 중 카드뮴 농도에 차이를 나타내고 있어 국내의 역학자료를 고려한 카드뮴 인체안전기준을 검토 제안하므로 위해관리의 효율을 향상시키고자 본 연구를 수행하였다. WHO, USEPA, ATSDR에서 식이섭취량과 뇨 중 카드뮴 농도와의 상관관계를 PBPK 모델로 정립 제안한 방법 등이 검토되었으며, 최종적으로 WHO의 1일 인체섭취량 산출 모델에 따라 계산하였다. 국내 역학자료(병산리 폐광지역 인체역학조사)에 의하면 뇨 중 카드뮴 최고농도인 11.63 ug/g creatinine 수준에서도 단백뇨 등의 신장기능이상이 확인되지 않아, WHO 등 국외 역학자료를 검토하여 신장이상을 나타내기 시작하는 뇨 중 카드뮴 농도를 2.5 ug/g creatinine으로 결정하였다. 카드뮴 오염원 노출과 무관할 것으로 예측되는 우리나라 성인의 뇨 중 카드뮴 수준 0.38 ug/g creatinine과 최근에 평가된 식품섭취를 통한 카드뮴 섭취량(8.3~10.4 ug/day)의 비율이 21.8~27.3 수준에 해당됨을 확인하여 이를 WHO에서 제안된 모델에 적용하였다. 식이섭취량과 신장 이상과의 상관관계 중 카드뮴 생체이용률 10%, 흡수된 카드뮴의 배출량을 50%로 가정한 결과를 국내 인체안전기준 설정에 적용한 결과(이 가정에서 사용된 식이섭취량에 대한 뇨 중 카드뮴 농도의 비율은 24), 신장이상이 발생되기 시작하는 뇨 중 카드뮴 농도인 2.5 ug/g creatinine에 대해 예측된 카드뮴 1일 섭취량은 1 ug/kg bw/day여서, 이를 근거로 국내 카드뮴 PTWI를 7 ug/kg bw/week로 제안하였다.

• 미생물학회지
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• 제40권4호
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• pp.275-281
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• 2004

Quinoline (2,3-benzopyridine)을 유일한 탄소원과 질소원, 그리고 에너지원으로 이용하는Pseudomonas sp. NEQ-1을 실험 균주로 사용하였으며, 균주로부터 catechol 1,2-dioxygenase (C1,2O)를 유도하기 위하여 탄소원으로 benzoate를사 용하였다. C1,2O의 효소학적 특징을 조사하기 위하여 benzoate에서 배양한 Pseudomonas sp. NFQ-1을 초음파 분쇄기로 파쇄하고, ammonium sulfate침전과 gel permeation chromatography및 Source 15Q의 과정을 실시하여 C1,2O를 분리 및 정제하였다. 정제된 C1,2O의 특이활성(specific activity)은 14.21 unit/mg으로 나타났으며, SDS-PAGE에 의해 조사된 C1,2O의 분자량은 약 33 kDa이었다. Cl,2O는 catechol과 4-methylcatechol 및 3-methylcatechol에 대해서 효소활성을 나타내는 것으로 확인되었다. C1,2O의 Km은 38.54 ${\mu}M$로 측정되었고, Vmax는 $25.10\;{\mu}mol{\cdot}min^{-1}{\cdot}mg^{-1}$으로 나타났다. C1,2O는 $30^{\circ}C$와 pH 8.5에서 최적활성을 나타내는 것으로 조사되었으며, $Ag^+,\;Hg^+,\;Ca^{2+}$,그리고 $Cu^{2+}$는 C1,2O의 활성을 억제하였다. 분석되어진 N-말단 아미노산 서열은 ^1TVKISQSASIQKFFEEA^{17}$이었으며, Pseudomonas aeruginosa PA01과 $82\%$로 가장 높은 유사성을 보였고 Pseudomonas arvilla C-1와는 $71\%,$ Pseudomonas putida KT2440과는 $59\%,$ 그리고 Pseudomonas sp. CA10과는 $53\%$의 상동성이 각각 존재하는 것으로 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권3호
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• pp.222-231
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• 2005

광산주변의 광해대책 없이 방치된 대부분의 잔류광미는 광산지역의 하류 농경지뿐만 아니라 재배 작물의 중금속 오염의 주원인이 될 수 있다. 본 연구는 폐금속광산의 중금속 오염 특성을 평가하기 위하여 국내 25개 광산 주변에서 채취한 광미를 대상으로 수용성, 산가용성 및 전함량 중금속을 분석 검토하였다. 광미 중 수용성 무기이온들의 함량은 ${SO_4}^{2-}>Ca^{2+}>Mn^{2+},\;Na^+,\;Al^{3+}>Mg^{2+},\;Fe^{3+}>Cl^-$ 순으로 높았으며, 특히 pH, EC, ${SO_4}^{2-}$ 및 $Ca^{2+}$ 함량은 광산별로 큰 편차를 보였다. 광미중의 중금속 전함량은 Cd 31.8, Cu 708, Pb 4,961, Zn 2,275 및 As 3,235 mg/kg이었고, 중금속 중 Cd, Zn 및 As는 우리나라 토양환경보전법의 토양오염대책 기준을 초과하였다. 광미 중 전함량에 대한 수용성 중금속 비율은 Cd > Zn > Cu > Pb > As 순으로 높게 나타나 토양 환경내에서 이동성이 높은 순위와 일치하였다. 또한 0.1M-HCl 산가용성 침출비율은 각각 Cd 17.4, Cu 10.2, Pb 6.5, Zn 6.8 및 As 11.4%(1M-HCl 추출성)이었고, 광미 중 중금속 전함량에 대한 수용성 함량비율은 화학성분 조성과 관련성이 큰 것을 알 수 있었다. 광미중의 중금속 부화계수(EF)는 As > Pb > Cd > Cu > Zn 순이었고, 오염지순(PI)는 Au-Ag 광산이 다른 광산보다 높은 것으로 나타났다. 이러한 광산 주변 광미의 중금속 부화계수와 오염지수를 근거로 볼 때 심각한 수준으로 중금속이 농집되어 있어 폐광산 주변의 주요 오염원은 광미를 포함한 광산폐기물로 판단할 수 있었다. 따라서 폐광산 주변에서 중금속을 다량 함유된 광미의 유실 및 강우에 의한 유출은 하부 수계 및 농경지에 심각한 문제를 야기 시키며,특히 산성 황화물을 함유하는 광산폐수는 산성배수를 일으켜 중금속 용출 부화를 가중시킬 수 있어 이에 대한 대책이 강구되어야 할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제30권2호
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• pp.137-142
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• 1997

호주 남부 부룩캉가지역의 폐광된 황철석광산의 광미댐 (Tailings Dam)에서는 광미와 지하수의 반응으로 황산이 형성, 배출되어 주변의 토양, 하천 및 지하수를 오염시키고 있다. 이와 같은 산성 폐수에 의한 환경오염 확산 방지를 위해서는 광미댐을 통하여 흐르는 지하수의 흐름경로를 파악하고 이를 감소시키는 노력이 필요하다. 본 논문에서는 지하수면 깊이의 변화를 파악하고 이를 통하여 지하수의 주 흐름경로를 확인하기 위하여 기존 유용광물 탐사에 주로 사용된 물리탐사방법들이 사용되었다. 본 연구에서 물리탐사방법으로는 시간영역 전자탐사 (TEM), DC 전기비저항탐사 그리고 자연전위 (SP)탐사법들이 사용되었다. SP법에 의하여 측정된 자연전위들은 매우 작았으며, SP자료해석만으로 주 지하수흐름의 경로규명이 어려웠다 TEM과 DC전기비저항 자료해석을 통하여 지하수면의 깊이를 정확하게 결정할 수 있었으며, DC 전기비저항법은 주로 10m내의 천부 대수층 구분에 유용한 반면에 TEM법은 성부구조 결정에 더욱 좋은 분해능을 보였다 TEM과 DC탐사자료들의 복합역산 (Joint Inversion)은 각각의 역산 (Inversion)보다 정확한 지전기적 (Geoelectric) 단면도를 제공하였으며, 물리탐사에 의하여 결정된 지하수면 깊이들은 각 측점에 설치된 관측공에서 피에조미터 (piezometer)에 의하여 측정된 지하수 수위와 거의 일치하였다. 모든 TEM 및 DC탐사 자료해석을 통하여 산출된 지하수 수위도는 탐사지역의 남동부에서 약 1m의 가장 얄은 수위를 나타나며, 반면에 가장 깊은 심도 (약 17 m)의 지하수 수위는 탐사지역의 북서부에서 위치하였다. 또한, TEM 및 DC탐사 자료해석에 의하여 산출된 탐사지역내의 대수층의 전기비저항 분포도에서는 높은 전기전도도의 대수층은 광미댐의 북동부에 존재하며, 가장 낮은 전기전도도를 갖는 대수층은 댐의 남동부에 분포하였다. 이와 같은 결과들로부터 오염이 되지 않은 신선한 (전기비저항이 높은) 지하수 유입의 근원은 광미댐의 남동부에 있음을 시사한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권3호
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• pp.314-325
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• 2014

충남 보령시의 웅천천에 설치된 댐(어도 설치)과 대형 보(어도 미설치), 그리고 상류지역의 인근 폐광이 어류군집에 미치는 영향에 대해 알아보기 위하여 2011년 4월부터 10월까지 4회에 걸쳐 10개 지점의 어류상을 조사하였다. 총 12과 36종의 어류가 채집되었으며 우점종은 Zacco platypus(23.4%), 아우점종은 Zacco koreanus(20.5%) 였다. 고유종은 10종(27.8%)이었으며, 외래도입종인 Micropterus salmoides가 출현하였다. 유사도분석 결과 상류인 St.1, St.2, St.3, 중류인 St.4, St.5, St.6, St.7 하류인 St.8, St.9, St.10의 세 그룹으로 구분되었다. 어도가 설치된 보령댐의 상하류 지점간(St.6-St.7)의 군집유사도는 높았으나, 어도가 설치되지 않은 대형보의 상하류 지점간(St.7-St.8)의 유사도는 매우 낮아 어도의 설치가 필요하였다. 정준상관분석 결과, 웅천천의 환경조건은 일반적인 하천과는 달리 상류에서 전기전도도와 염도가 높게 나타났으며 이러한 환경에서 Misgurnus mizolepis 외에 고유종인 Silurus microdorsalis, Coreoleuciscus splendidus, Iksookimia koreensis 등이 서식하고 있었다. 하폭이 크고 유속이 느린 하류역에는 외래도입종인 M. salmoides 외에 고유종인 Squalidus gracilis majimae 이 동소적으로 출현하고 있어 이들을 위한 보호 대책이 필요하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제37권4호
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• pp.211-217
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• 2016

낙동강에는 휴 폐광산의 관리 소홀로 인하여 광미, 광산폐기물, 침출수 등이 산재되어 있으며 여름철 집중 호우기 동안 이 같은 오염물들이 수계에 유입될 수 있다. 경상북도 봉화군 석포면에서 시작해 안동시 안동호 상류에 이르기까지 낙동강에 영향을 미칠 수 있는 광산은 총 105개로 금속광산 60개, 비금속 광산 45개에 달한다. 이를 확인하기 위해서 1년 동안 건기와 우기에 퇴적물, 배출수, 하천수를 채취하였다. 광산의 활동으로 낙동강 주변에 전반적으로 심각한 수준의 중금속 오염을 보이는 퇴적층이 산재해 있음을 확인했다(101개의 시료채취 지점 중 중금속농도를 바탕으로 한 오염지수 10 이상 지점 68개). 하천수 분석 결과에서는 승부, 삼보, 옥방, 장군 광산 등의 지류 시료에서 비소와 카드뮴 농도가 우기 때 증가하는 양상을 보였으며 광산의 배출수와 광미 퇴적층으로 인한 오염이 우려된다. 그러나 광미 퇴적층과 하천수의 화학조성만으로는 오염의 근원이 되는 광산의 유입정도를 분리해 내기 어렵고 이러한 문제는 광해 방지를 어렵게 한다. 광산 활동으로 인한 오염을 효과적으로 방지하기 위해서는 각 오염근원으로부터의 유입비를 분리해 낼 수 있어야 하는데, 그 방법으로써 안정동위원소를 사용하고 이를 통한 오염원 추적 분석 기술 개발에 대한 연구가 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제36권3호
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• pp.191-200
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• 2003

중금속으로 오염된 폐광산 주변부나 유류누출로 인한 토양오염 등과 같은 오염토양부지에 대한 조사를 위해서는 우선 조사의 목적과 상황에 알맞은 기준을 설정하고, 이를 토대로 조사방법을 설계하여야 한다. 이러한 상황별 조사방법은 조사결과의 질적 수준 뿐만 아니라 모방결합에 영향을 미치게 되는데 그 수준을 제한하는 요인으로는 보통 총 조사비용, 관련규제법이 요구하는 조사수준, 그리고 전문적 경험에 의한 주관적 기준 등이 그 예가 될 수 있다. 본 논문에서는 조사 목적에 따라 달리하는 각 기준(fitness-for-purpose criteria)을 만족시키게끔 조사방법을 설계하는 예를 들어보았다. 먼저, 경제적 요소와 측정된 자료의 질적 수준을 참고하는 방법을 고안하여 보았다. 이를 위해 측정불확도(measurement uncertainty)로 평가되는 측정결과의 질적 수준이 의사결정의 오류에 영향을 미치는 확률을 확률적손실계산식을 이용하여 평가하고, 이를 이용하여 비용경제적인 측면에서 조사를 최적화하는 방안을 고안하였다. 이와 더불어 위해성 평가를 위한 부지의 평균오염도수준 산출의 예와 같이 의사결정의 오류에 의한 손실보다는 측정된 평균값의 오차와 측정에 요구되는 비용을 최소화 해야 하는 경우와, 또한 측정값에 대한 일정한 질적 수준이 요구되는 경우의 조사방법, 그리고 제한된 비용을 최대한 활용할 수 있는 시료수와 분석수의 최적비율 등을 도출하는 방법을 다루었다. 각 방법은 영국의 두 오염지역에 적용하여 그 타당성을 평가하여보았다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.787-798
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• 2005

본 연구에서는 폐광산지역에서 발생되는 폐기물인 광미를 대상으로 토양세척공정을 이용하여 다양한 세척용매와 농도, 그리고 추출시간에 따른 중금속의 추출특성을 파악하였다. 세척용매로는 물, HCl(0.1, 0.3, 1.0 N), EDTA(0.01, 0.05, 0.1 M), SDS(0.1, 0.5, 1.0%)를 이용하였다. 그 결과, 물과 SDS 용매에서 Zn과 Cd이 Pb과 Cu보다 높은 추출효율을 보였지만, 전체적으로는 1%이하로 중금속의 추출에 효과적이지 못하였다. 그러나, SDS에서 Pb과 Cu의 추출효율은 추출시간이 길어질수록 증가하였다. HCl과 EDTA를 이용한 중금속의 추출은 물과 SDS보다 빠른 추출경향을 보였고, 대부분의 중금속이 6시간 이내에 추출되었으며 용매의 농도와 무관하였다. 6시간 이후에는 느린 추출경향을 보였지만 세척용매의 농도에 따라 좌우되었다. 또한, 용매의 농도가 증가할수록 추출경향은 빨라졌고, 추출 효율도 증가하였다. 추출효율은 1.0 N HCl에서 Cd>Pb>Zn>Cu로, 0.1M EDTA에서 Pb>Cd>Zn>Cu 순으로 높았다. 농도증가에 따른 추출효과는 HCl에서 Pb이, EDTA에서 Pb과 Cd이 가장 컸으며, 중금속제거를 위한 6시간이상의 추출은 비효과적이었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권2호
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• pp.44-51
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• 2005

옥동천 퇴적물을 대상으로 중금속의 존재형태 및 이동성에 관하여 조사하였다. 퇴적물내의 중금속의 존재형태는 adsorbed fraction, carbonate fraction, reducible fraction, organic fraction, and residual fraction 다섯 가지 형태로 분류하였으며, 존재형태 중 제일 많은 부분을 차지하는 부분은 reducible fraction이며 다음으로 organic fraction라 residual fraction으로 나타났다. Adsorbed fraction은 중금속의 존재형태 미미한 부분으로 나타났다. 옥동천 퇴적물내 의 총 카드뮴 중 수체로 이동 가능한 부분은 $19.8{\sim}56.7%$이며, 구리, 납의 경우 대부분이 organic fraction으로 나타났다. 구리와 납의 경우 이동 가능한 형태는 납의 경우 총 납의 농도 중 $2.6{\sim}48.1%$, 구리는 $0.2{\sim}36.9%$로 나타났으며, 아연은 $0.5{\sim}48.5%$로 나타났다. 카드뮴, 아연, 구리의 경우 이동 가능한 부분 중 대부분이 reducible fraction이며, 납과 니켈의 경우 adsorbed fraction으로 나타났다. 구리와 아연의 이동이 기능한 경우는 수중의 산소의 유무에 의해 결정되며, 납이나 니켈의 경우 수중에서의 물리적 영향, 수소이온의 농도가 증가, 산소의 고갈 등에 의해 수층으로 이동할 가능성이 높다.