• 분석과학
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• 제23권6호
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• pp.566-571
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• 2010

양이온 교환능력을 갖는 합성 K-birnessite를 이용하여 수용성 우라늄 이온($UO_2^{2+}$)에 대한 흡착 거동을 조사하였다. K-birnessite는 KMnO4 수용액과 염산을 반응시켜 합성하였으며, 합성된 K-birnessite의 구조, 비표면적 및 표면전하 등 물리화학적 특성을 규명하였다. $K^+$ 이온은 층상구조를 갖는 $MnO_2$ 층간에 존재하였으며, BET 비표면적은 $38.30\;m^2/g$이었다. 우라늄 흡착실험 조건인 pH 5.00, 이온세기 0.010M $NaClO_4$에서 측정된 K-birnessite의 표면전하는 $-1.65\;C/m^2$이었다. 우라늄 이온은 K-birnessite 층간의 $K^+$와 이온교환 반응을 통하여 흡착하였으며, 분배계수는 일반적인 이온교환물질과 유사하였다. 본 연구결과는 고준위 방사성 폐기물 지하처분장으로부터 유출될 수 있는 방사성물질의 이동을 저지하는 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제34권4호
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• pp.215-226
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• 2024

독활 뿌리 추출물은 한국을 포함한 극동아시아 국가에 널리 분포하고 있다. 이 추출물은 한국에서 두통, 염증, 허리통증 및 치과질환 등 다양한 질환에 오랫동안 사용되어져 왔다. 활성물질은 에피-콘티넨탈산, 콘티넨탈산 그리고 카우레노산으로 동정되었다. 생체이용능을 향상시킨 디테르페노이드 유도체의 합성을 위해, Fusarium fujikuroi가 생물전환용 균주로 선발되었다. 생물전환을 통하여 16α-hydroxy-ent-kauran-2-on-19-oic acid 와 2β, 16α-dihydroxy-ent-kauran-19-oic acid의 두 가지 유도체가 얻어졌으며, 이들의 화학구조는 HPLC, MS 및 NMR 분석을 통해 확인되었다. 이러한 유도체들은 HPLC에서의 산물 유출시간과 구조적 특성을 통해 카우레노산에 비해 증가된 극성을 나타내었다. 인슐린 신호전달경로의 음성조절자인 PTP1B를 대상으로 한 항당뇨 활성을 평가한 결과, 4 ㎍/ml 농도에서 각각 30.8% 및 27.6%의 억제율을 나타냈으며, 두 유도체는 기존의 카우레노산 보다 18배 높은 IC₅₀ 값을 갖는 낮은 세포독성을 보여주었다. 따라서, F. fujikuroi에 의한 생물전환으로 인해 증가된 수용성과 감소된 독성을 갖는 두 카우레노산 유도체는 산업적 응용을 위한 유망한 후보물질로 평가된다.

• 대한핵의학회지
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• 제32권5호
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• pp.425-432
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• 1998

목적: Re-188을 치료용 방사성핵종으로 사용하기 위하여 W-188/Re-188 발생기를 병원 내에서 사용할 때 발생기 정도관리에 관한 실험을 실시하였다. 대상 및 방법: 알루미나 컬럼을 사용한 W-188/Re-188 발생기를 대상으로 하여 약 300일간 정도관리 실험을 하였다. 생리식염수 20 ml을 사용하여 발생기로부터 Re-188을 용출한 후 Re-188 용출액의 방사화학적 순도를 보기 위하여 박층크로마토그라피를 실시하고 감마에너지 스펙트럼을 측정하였다. 발생기의 화학순도실험으로 알루미늄의 용출을 알루미늄 이온 확인 키트를 사용하여 확인하였다. Re-188 용출액에 불순물로 있을 수 있는 모핵종 W-188은 감마에너지 스펙트럼으로 확인하였다. Re-188 용출액의 pH를 측정하였으며 발열원 검사로 LAL 검사를 시행하였다. Re-188 용출액을 이온교환컬럼을 사용하여 농축하였다. 결과: 용출분획의 Re-188 방사능양을 전체 용출한 방사능 양에 대한 백분율로 계산하였을 때 $5{\sim}10 ml$ 사이의 용출액이 전체 방사능양의 약 76%를 차지하였다. W-188의 방사능에 대한 Re-188 용출액의 방사능비는 270일간 평균 $67.4{\pm}7.0%$였으며, 용출 간격을 3일 이상 두었을 때가 높았다. 용출한 Re-188의 방사화학적 순도는 거의 100%였으며, 감마에너지 스펙트럼상에서 정점은 $135{\sim}188 keV$ 사이에 나타났다. 알루미늄 유출은 없었으며, W-188의 유출 역시 없었다. Re-188 용출액의 pH는 3이었으며, 발열성물질은 검출되지 않았다. 이온교환컬럼을 사용하여 Re-188을 농축하였을 때 회수율은 87%였다. 결론: 이 연구에서 사용한 W-188/Re-188 발생기는 각종 임상연구에 사용하기에 충분한 수준의 정도관리 결과를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.867-872
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• 2020

유류 저장탱크는 화학 산업단지의 주요한 구조물로서, 자연재해나 관리 부실로 인한 구조물의 손상은 화학물질의 유출, 화재, 폭발 등의 추가적인 피해를 야기하기 때문에 변형에 대한 파악이 필수적이다. 본 연구에서는 3D 레이저스캐너를 이용하여 유류 저장탱크에 대한 데이터를 취득하고, 설계 데이터와 비교하여 저장탱크 관리를 위한 다양한 분석을 수행하였다. 3D 레이저스캐너로 취득된 데이터와 설계 도면을 이용하여 유류 저장탱크의 모델링을 수행하고, 중첩하여 유류 저장탱크의 검사를 효과적으로 수행할 수 있었다. 또한 시설물 변형에 대한 가시적인 데이터 생성을 위해 변형에 대한 단면도 및 전개도를 생성하였으며, 정량적인 분석을 통해 유류 저장탱크가 최대 -7.16mm의 변형이 발생하였음을 제시하였다. 변형이 크게 일어난 부분에 대한 정밀 검측대상 도면을 생성하여 추가적인 업무에 활용할 수 있는 데이터를 생성하였으며, 향후 3D 레이저스캐너를 이용한 유류 저장탱크의 검사는 유류 저장탱크 변형에 대한 정량적이며, 가시적인 자료를 제공함으로써 시설물 관리의 효율성을 크게 향상시킬 것이다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.73-84
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• 2006

본 연구는 영산강 수계 내 10개 지점의 이화학적 수질에 관한 시공간적 변이상태를 분석하기 위해 1995년부터 2004년까지 측정된 환경부 수질데이터를 이용하여 분석하였다. 이용된 수질 변수는 전기전도도(Conductivity), 생물화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 용존산소량 (Dissolved oxygen), 총인 (Total phosphorus), 총질소 (Total nitrogen) 및 총부유물 (Total suspended solids)의 7개 항목으로서 계절별, 연별, 및 조사지점별 농도변이가 큰 것으로 나타났다. 영산강 수계 내에서의 이화학적 수질측정값은 계절성 강우에 따라 수질측정값의 변동 폭이 심하며, 대부분의 수치 농도변이는7 ${\sim}$ 8월에 집중되는 하절기 몬순 강도에 의해 조절되었다. 장마기에 이온희석의 지표로 사용되는 전기전도도와 총인, 총질소와 같은 영양염류들의 경우 강우량과 역 상관관계 (|r|> 0.32, P< 0.01, n=119)를 보였으나, 생물학적 산소 요구량과 화학적 산소요구량의 경우에는 강우분포와 통계학적 유의성 (p>0.05, n=120)을 보이지 않았다. 총인, 총질소 및 전기전도도는 대부분 장마 중인 7 ${\sim}$ 8월에 최소값을 보였는데, 이는 강우에 의해 오염물질이 희석되기 때문으로 사료되었다. 반면, 총부유물의 유입은 하절기 몬순 동안에 최대치를 보여 이온 감소와는 대조적인 특성을 보였다. 생물학적 산소요구량의 계절적 변화패턴은 화학적 산소요구량과 유사한(r.=0.592, P<0.01)양상을 보였으며, 마찬가지로 총질소의 변차패턴 또한 총인과 유사한 (.=0.529, P<0.01) 양상을 보였다. 용존산소량의 계절별 변화에 따르면, 수온이 낮은 겨울에 최대값을 보이며 온도가 높은 여름에 최소값을 보여 수온과의 역 상관관계를 보였다. 지점별 변화 패턴 분석에 따르면, 전기전도도를 제외한 총인, 총질소, 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량 및 총부유물은 상류 및 하류역 보다 중류역에서 높은 농도를 보인 반면, 전기전도도의 경우에는 하류역에서 높은 농도를 보였다. 특히, 총인, 총질소, 생물학적 산소요구량 및 화학적 산소요구량은 지점 4(광주 2)에서 급격히 악화되는 양상을 보였으며, 이는 광주도심으로부터 유출되는 가정하수 및 인접한 공단에서 배출하는 폐수유입에 의한 영향으로 사료되었다. 따라서, 영산강의 수질 개선을 위해서는 이런 도심지역의 오염부하 저감을 통한 효율적 수질관리가 요구된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.23-39
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• 2014

인공 빗물 저류조는 도심지에 설치되어 빗물의 재활용이 가능하도록 한 친환경 우수유출 저감시설이나 지면에 내린 빗물을 직접 이용하기 위해서는 도심지의 초기강우에 포함된 고농도의 비점오염원을 정화할 수 있는 시설이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 인공 빗물 저류조에 적용할 수 있는 비점오염원 정화시설로서 경제성과 정화효율이 우수한 토양여과시설을 채택하여 실제 비점오염물질에 대한 모래 정화층의 입도분포에 따른 폐색특성을 연구하였다. 이를 위해 일련의 실내 챔버시험을 수행하고 폐색이론에 의한 비점오염원 제거 예측 모델을 제시하였다. 우선, 실내 챔버시험은 미세입자로 구성된 점토와 서울시내 도로에서 채집된 실제 비점오염원으로 제조된 인공 오염수를 이용하여, 5종류의 다양한 입도로 구성된 모래 정화층을 대상으로 수행되었다. 실내 챔버시험에서는 모래 정화층에 유입 및 유출된 인공 오염수의 TSS(총 부유물질)와 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하여 오염입자의 크기에 따른 모래 정화층의 정화효율을 평가하였고, 정화층 간극에 폐색되는 비점오염입자의 누적무게를 산출하였다. 다음으로, 모래 정화층의 폐색특성을 이론적으로 규명하기 위해 비점오염원 제거 예측모델을 모래 정화층의 입도와 구성에 따른 특성과 투수계수 및 간극률의 변화 조건을 고려하여 제시하였다. 실내 챔버시험과 예측 모델로부터 산정한 모래 정화층에 폐색된 입자의 누적무게를 비교하여 폐색특성 지표인 Lumped parameter ${\theta}$를 추정하였으며, ${\theta}$는 모래 정화층에 폐색되는 오염입자의 양에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 모래 정화층의 폐색 예측모델로부터 현장 인공 빗물 저류조에 적합한 최적의 비점오염 제거 시스템으로 유효입경 1.49mm(상부)와 유효입경 0.93mm(하부)의 모래로 구성된 이중 정화층을 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.980-987
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• 2012

비점오염원은 세정에 의해 하수관 내로 유입되어 수계까지 흘러 수계의 오염부하를 가중시킬 뿐만 아니라, 관의 상태에 따라 누수 및 월류를 야기하여 오염을 일으킨다. 이에 따라 하수관거의 유지관리 및 환경오염 방지를 위한 관거내 하수의 유량, 수질, 불명수 및 월류 등을 효율적으로 관리하기 위한 모니터링의 필요성이 증가하고 있다. 그러나 하수관거의 경우, 지하에 설계되며 그 구조 및 연결이 복잡한 특성으로 인해 실제 하수관거에 대한 모니터링은 쉽지 않다. 본 연구에서는 시스템해석이론에 기초한 하수관망 오염제거 해석과 관망 모니터링 및 이상진단방법을 제시하였다. 먼저 하수관망 공정모사 프로그램인 Stormwater & Wastewater Management Model for expert (XP-SWMM)을 이용하여 관망 내의 오염물질의 거동패턴을 해석하였다. 둘째, 다변량 통계 모니터링을 이용하여 하수관망 내의 수질 모니터링 및 하수관망 유출을 탐지하는 관망 이상 진단을 수행하였다. 정적/동적 상태 시스템에 기초한 하수관망 오염 매카니즘 해석결과, 강우시 총질소와 총인 부하량이 비강우시보다 급격하게 증가함을 확인하였으며, 이는 수계의 오염부하를 가중시킬 것으로 판단되다. 이에 따라 하수관망 내 유출은 강우로 생긴 유량 및 유입오염물질의 농도 증가로 인한 관망이상으로 사료된다. 제안된 하수관망 모니터링 및 이상진단 기법은 도시 유역에서의 비점오염원 관리와 지속적인 모니터링에 있어 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1B호
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• pp.51-60
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• 2006

산업활동으로 인해서 발생하는 제강슬래그와 최근 선진국에서 환경개선 및 오염방지를 위한 용도로 활용하고자 활발히 연구되고 있는 제올라이트 등의 다공성 재료를 오염된 하천의 정체수역에 설치하여 저비용으로 수질을 개선시킬 수 있는 기법은 폐기물의 재이용 측면과 하천수질개선 측면에서 매우 필요하다. 현재 제철소에서 발생하는 부산물인 제강슬래그의 화학적성분은 주로 CaO, $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$ 등으로 이루어져 있으며, 침전유발물질 및 흡착성물질이 함유되어 있다. 제강슬래그는 다공질 형태의 비표면적을 가지고 있어서 정화용 필터나 흡착재로 이용하기에 좋은 이점을 지니고 있다. 그리고 제올라이트는 양이온 교환특성, 흡착특성, 촉매특성, 탈수 및 재흡수특성 등의 이점을 지니고 있어서 축산농가의 환경개선, 도시의 생활하수의 처리, 공업폐수 처리, 음료수 수질개선, 방사성폐기물 처리 및 방사성 물질의 오염방지 등에 응용되고 있다. 그러므로 제강슬래그나 제올라이트를 Mattress/Filter의 채움재 및 수질정화용 여재로 활용함으로써 수질개선 등 효과를 동시에 얻을 수 있다. 본 연구에서는 제강슬래그와 제올라이트가 정체수역에 설치되는 Mattress/Filter시스템의 채움재로 활용할 때 공극률에 따른 수질개선효과를 파악하기 위하여 공극률을 38.6%인 P1, 45.8%인 P2 및 49.8%인 P3로 변화시켜 각각의 유입수와 유출수의 pH, DO, T-N, T-P 등을 측정하여 비교하였다. 수질개선에 사용된 Mattress/Filter시스템은 오염된 하천수가 Mattress/Filter시스템의 공극사이를 통과하면서 채움재에 형성된 다공질에 의한 여과작용과 생물막에 의한 접촉작용, 흡착작용 및 생물분해작용 등을 촉진시키는 기능을 가지고 있음을 알 수 있었다. 제강슬래그 및 제올라이트를 채움재로 사용한 Mattress/Filter 시스템은 쉽게 생물막을 형성시키고 유기물의 흡착을 촉진시켜 오염물질을 정화하는데 필요한 자정작용의 효과를 증대시키고 수질개선을 촉진시킬 수 있는 자연환경에서 하천정화에 이용될 수 있는 시스템임을 확인할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권2호
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• pp.63-71
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• 2002

본 연구에서는 점토차수재의 대체물질로서 매립지 현장토에 첨가재(시멘트, 벤토나이트 고화제)를 혼합하는 방법인 개량혼합토 공법을 대상으로 하여, 토목 환경적인 연구로서 차수/강도 효과 및 회분식/컬럼식 테스트를 통한 중금속의 고정능력에 관한 평가를 수행하였다. 지반공학적 연구(투수계수/압축실험)를 실시한 결과, CL 계열의 현장토(CL)에 첨가재(시멘트, 벤토나이트: 팽윤도로 구분하여 고품위 벤토나이트 B\circled1. 저품위 벤토나이트 B\circled2. 고화제)를 혼합함으로써 폐기물 매립지의 법적 기준(1x10-7cm/sec 이하)을 만족하였다. 또한 개량혼합토 제조시 시멘트 : 벤토나이트 : 고화제 = 90 : 60 : 1의 비율이 가장 적합하였으며, 팽윤도로 구별된 저품위 벤토나이트(B\circled2)의 사용가능성을 보여주었다. 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)의 양이온교환능력(Cation Exchange Capacity, CEC) 측정 결과, 현장토와 비교하여 약 1.5배 정도 CEC가 증가한 것을 확인할 수 있었으나, 첨가재에 따른 큰 차이점은 보이지 않았다. 화학구성과 결정구조의 변화를 살펴보기 위한 XRF와 SEM측정 결과, 첨가재에 따른 고화토의 결정구조의 큰 변화 양상을 확인할 수 없었다. 컬럼을 사용하여 중금속($Pb^{2+}$ $Cu^{2+}$ , $Cd^{2+}$ , $Zn^{2+}$ l00mg/L)을 혼합한 인공침출수를 현장토(columnl)와 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)에 적용시킨 결과, 현장토의 경우, 유출수의 pH가 감소됨과 동시에 $Cd^{2+}$ 와 $Zn^{2+}$가 유출되어 거의 파과점까지 도달하였으며, 현장토의 중금속 고정능력은 $Pb^{2+}$ ≒$Cu^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Cd^{2+}$ 순으로 나타났다. 개량혼합토의 경우, 동일한 시점에서 column l에서 보여졌던 파과 현상은 나타나지 않았고, 팽윤도가 높은 B\circled1(column 2)보다 저급의 B\circled2(column 3)를 첨가한 개량혼합토가 화학적으로 훨씬 안정함을 보여주었으며, 시멘트, 벤토나이트와 함께 보조적으로 고화제(column 4)를 첨가했을 경우, 이러한 결과가 한층 더 두드러진다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권Spc호
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• pp.57-61
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• 2009

우리나라에서 가축 사육밀도가 가장 높고 오리농법을 가장 대규모로 실시하고 있는 충남 홍성군 홍동면, 장곡면의 흥동저수지 유역을 사례지역으로 선정하여 오리농법에 의한 벼 재배가 지역 환경과 주변 수질에 미치는 영향을 밝히고 이를 바탕으로 친환경농업의 달성을 위한 올바른 발전방안을 제시코자 오리농법에 의한 벼 재배가 토양 환경과 주변 수질에 미치는 영향을 분석하였다. 오리농법 실시 논의 토양화학성은 벼농사를 위한 적정범위 안에 있었지만 일반농법 실시 논보다 유기물 함량과 유효인산 함량이 높아 오리농법 실시 논의 양분투입량이 상대적으로 많은 것으로 추정되어 지속농업의 달성을 위해서는 적정량의 퇴비나 유기질비료의 시용이 요구됨을 알 수 있었다. 조사지역 하천수의 수질은 T-N, T-P, COD 값들이 높아 상당히 인근의 하천들이 오염되었음을 나타내고 있으며, T-N, T-P, COD 등으로 평가한 수질의 오염도가 논으로부터 비료성분의 유출 가능성과 일치한 결과로 볼 때 이 지역의 하천수가 벼재배에 의해 배출되는 오염물질의 영향을 일정부분 받고 있는 것으로 평가될 수 있었다. 오리농법 실시 논의 표면수 수질은 일반농법 실시 논보다 EC는 135.7%, COD는 220.1%, T-N는 172.0%, T-P는 227.9%가 높았으며 특히, COD와 T-P는 2배 이상이 높았으며 오리의 활동에 의해 발생하는 물의 탁도와 유의성 있는 상관관계를 보여 오리농법에 의한 벼 재배는 일반농법에 의한 벼 재배 방법보다 논물유출에 의한 잠재 수질오염 가능성이 큰 것으로 평가되었다. 따라서 오리농법 실시 논은 논물 유출에 의한 주변 수질오염 방지를 위해 더욱 철저한 물꼬관리가 필요한 것으로 판단되었다.