• 자원환경지질
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• 제39권3호
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• pp.213-227
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• 2006

자연저감의 메커니즘을 설명하기 위하여 납과 비소 함량이 높은 세창광산 지역의 광산배수, 침출수 및 지표수의 지구화학적 변화를 연구하였다. 주요 오염원인 폐광석에서 미량원소의 분산 및 물리화학적인 조건의 변화에 따른 미량원소의 이동도를 평가하기 위하여 총함량 분석 및 연속추출을 수행하였다. 이러한 광산배수, 침출수 및 지표수의 화학성분은 시료채취의 위치 및 시기별로 변화가 컸으며, 특히 pH가 매우 낮고(pH 2.1-3.3), 황산염(최대 661mg/l) 및 미량원소의 함량(최대 169mg/l Zn, 27mg/l As, 3.97mg/l Pb, 2.99mg/l Cu and 1.88mg/l Cd)이 매우 높은 경우가 관찰되었다. 그러나 지표수에서의 비소와 미량원소의 함량은 특별한 처리를 하지 않아도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리인 지류와 합류되는 지점(8번, 16번)에서 자연배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 철-황화광물의 산화작용과 가수분해에 따른 비정질 철-2차광물의 침전작용은 하천으로 유입되는 미량원소의 이동을 크게 감소시켜주는 효과적인 자연저감 메커니즘이었다. 또한 오염되지 않은 지표수와의 합류에 의한 희석효과도 미량원소의 함량을 감소시키고 점진적으로 pH를 증가시켰다. 한편, 가장 용해성이 높은 원소인 아연은 pH가 거의 중성에 가까워질 때까지 상당량이 용해된 용질상태로 남아있었다. 환경독성학적인 관점으로 볼 때, 세창광산 지역에서는 아연에 의한 오염에 특별한 관심을 가져야 한다. 이러한 것은 수분을 함유한 폐광석에서 아연의 대부분이 양이 온교환형(전체 함량의 65-89%)으로 존재하고, 납은 전체함량의 65-89%가 산화광물 및 탄산염광물형태와 수반되었으며, 카드뮴, 구리 및 비소는 잔류형태가 우세한 것으로 나타난 연속추출실험 결과에 의해서도 확인되었다. 건조상태의 폐광석에서는 전체 납 함량의 34-48%가 쉽게 용출될 수 있는 양이온교환형태로 존재하였다. 양이온교환 및 탄산염광물 수반된 금속의 비율을 고려하면 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Zn>Pb>Cd>As=Cu의 순서로 감소하는 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제28권2호
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• pp.173-185
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• 2015

장군광산은 과거 갱도채굴한 폐금속광산으로 위치는 $N36^{\circ}$ 51'31.59", $E129^{\circ}$ 03'38.91"에 위치하고 있다. 산사면에 적치해 놓은 광미 적치장은 상부에 오염되지 않은 토양으로 약 20 cm 정도 복토한 후 아카시아를 식재해 놓은 상태이다. 광미 적치장에 식재해 놓은 아카시아는 대략 15년생 정도이다. 광미 적치장에서 채취한 토양시료의 중금속 농도는 As (66.43-9325.34 mg/kg), Cd (0.96-1.09 mg/kg), Cu (16.90-57.60 mg/kg), Pb (57.33-945.67 mg/kg), Zn (154.48-278.61 mg/kg)으로 비오염 토양인 대조군의 As (38.98 mg/kg), Cd (0.42 mg/kg), Cu (10.26 mg/kg), Pb (8.21 mg/kg), Zn (46.74 mg/kg) 보다 훨씬 높다. 가장 오염도가 높은 토양에 식재된 아카시아의 잎에서의 As, Cd, Cu, Pb, Zn의 농도는 각각 165.95, 0.04, 10.68, 3.18, 48.11 mg/kg이다. 비오염 토양에 식재되어 있는 아카시아의 잎에서의 중금속 농도는 As 1.31mg/kg, Cu 3.90 mg/kg, Pb 0.22 mg/kg, Zn 11.01 mg/kg이다. 아카시아에서의 중금속의 농집도는 껍질과 잎에서 높으며 심재와 변재에서 낮은 경향을 나타낸다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.961-967
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• 2012

본 연구에서는 6 종류의 안정화제의 중금속 안정화 효율을 평가하기 위해 생물학적 평가 방법을 이용하였다. 12 종의 식물을 대상으로 한 스크린 실험에서 청경채를 선발하여 이를 안정화제 평가에 사용하였다. 식물 독성실험 결과 농용석회와 제강슬래그는 청경채의 뿌리 신장에, 백운석은 지상부 신장에 각각 악영향을 주었다. 화학적 평가 방법뿐만 아니라 생물학적 평가 방법을 고려하였을 때에는 AMD 슬러지가 가장 추천되어질 만한 것으로 판단된다. 그러나 토양 환경과 청경채의 특수성 때문에 위 결과를 일반화 하는 것은 어려우며 명확한 결과 도출을 위해서 재배기간의 조정과 추가적인 화학 침출 평가 방법 등이 필요해 보인다.

• 한국자원공학회지
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• 제55권6호
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• pp.588-595
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• 2018

이 연구에서는 국내에 분포하는 광산폐기물(광물찌꺼기, 폐(광)석) 적치장의 침출수 유출 현황을 조사하고 중금속 오염도를 평가하였다. 현장답사 시 채취한 23개소의 적치장 침출수 미량원소 분석결과 원소별 최대함량(mg/L)은 Al 53.98, As 16.19, Cd 1.15 Cu 37.30, Fe 28.64, Mn 39.00, Ni 0.097, Pb 0.750으로 검출되었다. 모니터링 대상 적치장 6개소의 침출수를 3개월간 분석한 결과, 주요 개발광종에 따라 2개소의 금-은광산에서는 As, Cd, Cu, Fe, Mn, Zn 및 Al, 2개소의 연-아연광산에서는 Cd, Mn, Zn 및 Al, 2개소의 기타광종(중석, 철) 개발광산에서는 As, Fe, Mn이 지속적으로 수질환경기준을 초과하는 높은 함량이 유출되고 있음을 확인하였다. 그러므로 이들 6개 광산폐기물 적치장에서 배출되는 침출수에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제37권3호
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• pp.311-324
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• 2004

전라남도 보성강에 축조된 주암댐의 집수유역 내 하상퇴적물을 대상으로 중금속의 오염현황과 거동 특성을 알아보았다. 주암댐의 집수유역에는 많은 폐금속 및 탄광이 위치하고 있어 주암댐 호저퇴적물에 잠재적인 오염원으로 작용할 수 있다. 집수유역 내 하상퇴적물의 중금속 함량(Cr, Cu, Ni, Pb, Zn)은 매우 낮기 때문에 주암댐의 호저퇴적물에 영향을 줄 것으로 판단되지 않는다. 하지만 폐금속광산지역 내 하상퇴적물의 Pb 함량은 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보여, Pb의 오염 확산이 우려된다. 폐금속광산의 환경을 고려한 강산성 조건의 용출실험결과, 하상퇴적물의 용출비로부터 결정된 중금속의 상대적 이동도는 Pb＞Zn=Cu＞Ni＞Cr으로서, Pb이 주암댐 호저퇴적물에 영향을 미치는 원소가 될 수 있음을 지시해준다. 한편 댐으로 유입한 퇴적물이 호저에 놓이게 되면(즉, 환원환경), Pb의 이동도가 비교적 높게 나타나 물-퇴적물 경계에서 Pb의 수중으로 재용출될 수 있다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제32권4호
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• pp.329-339
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• 2016

The short-term effects of low-level contamination by heavy metals (As, Cd, Cu, and Pb) on the soil health were examined by analyzing soil nematode community in soils planted with tomatoes. For this, the soils were irrigated with five metal concentrations ([1, 1/4, $1/4^2$, $1/4^3$, and 0] ${\times}$ maximum concentrations [MC] detected in irrigation waters near abandoned mine sites) for 18 weeks. Heavy metal concentrations were significantly increased in soils irrigated with MC of heavy metals, among which As and Cu exceeded the maximum heavy metal residue contents of soil approved in Korea. In no heavy metal treatment controls, nematode abundances for all trophic groups (except omnivorous-predatory nematodes [OP]) and colonizer-persister (cp) values (except cp-4-5) were significantly increased, and all maturity indices (except maturity index [MI] of plant-parasitic nematodes) and structure index (SI) were significantly decreased, suggesting the soil environments might have been disturbed during 18 weeks of tomato growth. There were no concentration-dependent significant decreases in richness, abundance, or MI for most heavy metals; however, their significant decreases occurred in abundance and richness of OP and cp-4, MI2-5 (excluding cp-1) and SI, indicating disturbed soil ecosystems, at the higher concentrations (MC and MC/4) of Pb that had the most significant negative correlation coefficients for heavy metal concentrations and nematode community among the heavy metals. Therefore, the short-term effects of low-level heavy metal contamination on soil health can be analyzed by nematode community structures before the appearance of plant damages caused by the abiotic agents, heavy metals.

• 터널과지하공간
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• 제19권6호
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• pp.534-544
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• 2009

지표 하부 공동의 붕괴는 인간 활동의 대상인 도로 및 건물의 안정성에 영향을 미치는 지반침하를 야기할수 있다. 그러므로 이러한 지반침하를 사전에 예방하기 위해서는 지하공동 충전에 의한 지반보강공법의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 장기적으로 친환경적인 칼슘알루미네이트 광물을 지반침하보강공법에 적용하고자 급결 충전물질 및 충전시스템, 급경사 광산채굴적 충전 손실 개선에 관한 현장적용성 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발된 급결 경화 충전물질은 급결 성능재료와 보조 재료로 구성된다. 개발된 재료는 급결 성능 및 수중 불분리 특성을 가지고 있어 수중공동에서 재료의 손실을 최소화하면서 효과적으로 지하댐을 형성하였다. Hg, Cd, As, $Cr^{6+}$, Pb와 같은 중금속 용출시험결과, 환경적으로도 적합한 물질로 분석되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권3호
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• pp.15-26
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• 2010

The contaminated soils near abandoned mine area can threaten human's health and natural ecosystems through multiple pathways. Remediation of contaminated soil using physicochemical technologies are expensive and destructive of soil environments. On the other hand, environmentally friendly approach that maximize biological remediation, that is, phytoremediation, attracts attention as a low carbon green growth technology. This research is a field demonstration study, focused on the enhanced phytoremediation by bioaugmenting PGPR(Plant Growth Promoting Rhizobacteria)that is helpful on the growth of and heavy metal removal by Echinochloa frumentacea, at a Zn contaminated paddy soil near SamBo mine at Hwasung, Kyunggi. The results showed that the zinc removal by the plant with PSM(Phosphate Solubilizing Bacteria), a kind of PGPR, was three times higher than that by the control. The results are valuable as it is a result from the field-scale technology demonstration. The results also implies that application of PGPR can enhance heavy metal removal from contaminated soil in full scale phytoremediation using Echinochloa frumentacea.

• 한국환경농학회지
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• 제34권1호
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• pp.6-13
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• 2015

폐금속광산 주변 토양의 중금속 오염특성을 평가하기 위하여 광산 하류에 위치한 논토양을 대상으로 중금속 오염지수, 부화계수 및 지화학적 농축계수를 조사한 결과는 다음과 같다. 광산 하류 논토양의 중금속 전함량 평균치는 Cd 8.88, Cu 56.7, Pb 809, Zn 754 및 As 37.9 mg/kg이었고, 중금속 중에서 Cd, Pb 및 Zn 평균함량은 우리나라 농경지의 토양오염 우려기준(Cd 4, Pb 200, Zn 300 mg/kg)을 초과하였다. 토양의 전함량에 대한 0.1M HCl 침출성의 함량비율은 Pb 35.1, Cd 27.7, Cu 21.3, Zn 13.8 및 As 10.5% (1M HCl) 순으로 나타났다. 토양 내 중금속의 오염지수 평균치는 3.21, 범위는 0.42~11.92로 나타나 심하게 오염된 상태임을 알수 있었다. 토양의 중금속별 부화계수(EFc) 평균 값은 Cd>Pb>Zn>As>Cu 순으로 높았고, 채취 지점간 편차가 큰 것을 알수 있었다. 토양 중금속별 지화학적 농축계수(Igeo) 평균치는 Cd>Pb>Zn>Cu>As 순으로 높았으며, 특히 Cd, Pb 및 Zn의 Igeo 평균 값이 각각 3.10, 2.64, 2.49로 나타나 다른 성분보다 상대적으로 높게 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제23권4호
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• pp.281-295
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• 2010

비오염토양, 폐광산 주변토양, 산업단지 주변토양을 채취하여 X-선 회절분석, pH, 전기전도도, 양이온교환능력, 작열감량, 산화철 산화망간 함량, 중금속 함량 및 중금속 존재형태와 토양대자율의 상관관계를 파악하였다. 시료의 X-선회절분석 정량분석결과 비오염지역 토양에서는 모암에 따라 다양한 광물이 분포하고 있지만, 적철석과 자철석은 거의 관찰되지 않았다. 폐광산 주변토양은 폐광석, 광물찌꺼기 등의 영향으로 적철석이 많이 확인되었고, 일부 시료에서는 자철석도 존재하였다. 산업단지 주변시료에서는 방해석과 철백운석 등의 탄산염 광물들이 대부분의 시료에서 확인되었다. 중금속의 존재형태를 파악하기 위한 연속추출 실험 결과, 폐광산 주변지역 토양시료에서 철, 망간, 중금속 원소들은 reducible, oxidizable, residual 단계별 추출 형태로 80% 이상, 산업단지 주변시료에서는 50% 이상 존재하였다. 산업단지 주변시료의 경우, 탄산염 광물의 영향으로 carbonate 형태가 높게 나타났다. 왕수로 추출된 철, 망간, 비소, 아연 함량은 산화철/산화망간 형태를 지시하는 dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) 용출 함량과 매우 밀접한 정의 상관관계를 보여주었다. 철과 비소는 각각 왕수추출함량의 54%, 58%가 산화철/산화망간 형태과 함께 거동하는 것으로 나타났다. 대자율은 $0.005{\sim}2.131{\times}10^{-6}m^3kg^{-1}$의 범위로서, 시료 내에 적철석, 자철석 등 산화철 광물이 존재할 경우 대자율이 높게 측정되었다. 토양 내 중금속 함량과 대자율의 상관관계를 살펴본 결과 철 (r=0.608, p<0.01), 망간(r=0.615, p<0.01)과 유의한 정의 상관관계를 보였으며, 카드뮴(r=0.544, p<0.05), 크롬(r=0.714, p<0.01), 니켈(r=0.645, p<0.05), 납(r=0.703, p<0.01), 아연(r=0.496, p<0.01) 등의 중금속 원소와도 유의한 정의 상관관계를 보였다. 철, 망간 및 중금속원소들 간의 상관관계를 살펴본 결과, 왕수로 용출된 철, 망간 함량과 카드뮴, 크롬, 구리, 니켈, 아연 등의 중금속 함량이 정의 상관관계를 보이고 있다. 또한 산화철 및 산화망간 함량은 비소 및 니켈 함량과 밀접한 상관성이 있는 것으로 나타났다. 이는 비소와 니켈은 산화철 산화망간에 흡착되어 함께 거동함을 암시한다.