• 제목/요약/키워드: Carbon contamination

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부산 연안해역의 잔류성 유기오염물질과 중금속 오염평가: 퇴적물 오염지수 적용 (Assessment of Persistent Organic and Heavy Metal Contamination in Busan Coast: Application of Sediment Quality Index)

  • 한기명;홍상희;심원준;나공태;김경태;하성용;장미;김기범
    • Ocean and Polar Research
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    • 제38권3호
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    • pp.171-184
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    • 2016
  • In order to assess the level of contamination and identify the priority contaminants in the Busan coast, intensive sediment sampling was conducted and persistent organic pollutants and heavy metals were analyzed. The Sediment Quality Index (SQI) was derived based on the contaminant data by comparing with Sediment Quality Guidelines (SQGs) established in Korea, Canada, and Australia/New Zealand. Toxic contaminants were found to be widely distributed across the coast. Among organic contaminants, PAHs showed the highest concentration, followed by butyltins, nonylphenols, PBDEs, DDTs, PCBs, HCHs and CHLs. Heavy metals were also abundantly detected with the highest concentration of Zn followed by Cu > Cr > Pb > Ni > As > Cd > Hg. Compared to organic contaminants, most heavy metals, except for Cu and Hg, were homogeneously distributed along the coast in a good relationship with total organic carbon of sediment particles. In general, the concentrations of organic compounds and heavy metals were highest at the inner part of harbor areas with a tendency to decline from inside areas to the outside, indicating the high loading of pollutants from harbors. A high exceedance for low-SQGs and high-SQGs was found for TBT, p'-DDT, p,p'-DDD, Cu and Zn. The SQI scores calculated from low-SQGs and high-SQGs were in the range of 18-100 and 54-100, respectively. The inner part of Busan Harbor, Dadaepo Harbor, and Gamcheon Harbor were observed as being regions of concern. Overall, TBT, Cu, and p,p'-DDT were the chemicals most frequently exceeding SQGs and influencing SQI scores.

기계적합금화로 제조된 Ni-20Cr-20Fe-5Nb 합금에서 PCA로서 H2O의 역할과 시효석출거동 (The Role of H2O as PCA and the Precipitation Behavior in Mechanically Alloyed Ni-20Cr-20Fe-5Nb Alloy)

  • 김일호;권숙인;이원식;채수원;황선근;김명호
    • 한국분말재료학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.178-186
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    • 2006
  • The effect of use of $H_2O$ as PCA(process control agent) to prevent the carbon contamination during mechanical alloying process and the precipitation behavior in Ni-20Cr-20Fe-5Nb bulk alloy after aging were investigated. NbC and $Cr_2O_3$ were formed during mechanical alloying and consolidation processes in the Ni-20Cr-20Fe-5Nb alloy in which methanol($CH_3OH$) was added as PCA. Formation of NbC in this alloy decreased the amount of Nb dissolved in the Ni matrix. The use of $H_2O$ as PCA in Ni-20Cr-20Fe-5Nb alloy prevented the formation of NbC and increased the hardness. The increase of hardness in this alloy was attributed to the increased amount of Nb dissolved in the Ni matrix. After aging treatment for 20 hours at $600^{\circ}C\;and\;720^{\circ}C$ of Ni-20Cr-20Fe-5Nb bulk alloy in which $H_2O$ added as PCA, ${\gamma}"$$(Ni_3Nb,\;tetragonal)\;and\;{\delta}\;(Ni_3Nb,\;orthorhombic)$ precipitates were formed, respectively. The precipitation temperatures of ${\gamma}"$ and ${\delta}$ in this bulk alloy were lower than those in commercial IN 718 alloy. It seemed that the lower precipitation temperatures for ${\gamma}"$ and ${\delta}$ in this bulk alloy than in commercial IN 718 alloy were due to severe plastic deformation during mechanical alloying.

틸팅열차의 전과정평가를 통한 철도차량 환경성 개선방안연구 (Study on Improving the Environmental Performance of a Railway Vehicle through a Life Cycle Assessment of the Tilting Train)

  • 이철규;김용기;이재영;최요한;김초영
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • 국제환경규제는 제품사용단계에서 발생한 환경오염에 대한 사후처리방식에서 설계단계에서 사전환경 오염차단과 자원순환으로 전환하고 있다. 사전환경오염 차단도구로는 제품의 환경성능을 정량화하고 이러한 정보를 객관적으로 제공하는 환경성 인증제도가 활용되고 있으며 유럽에서는 이를 구매단계부터 적용하고 있다. 본 연구에서는 국내 최초로 틸팅열차를 대상으로 ISO 14025기준과 환경부 환경성적표지제도의 작성지침에 따라 전과정평가를 수행하였으며 그 결과를 제시하였다. 틸팅열차 1편성의 생애주기 온실가스 총배출량은 $3.54{\times}10^7kgCO_2eq.$로 분석되었으며 이는 유럽의 동일한 철도차량 온실가스 배출량과 비교할때 높은 수치이다. 차량별 온실가스배출량 분석결과 동력분산식임에도 Mcp차량의 배출량이 상대적으로 많았으며 차체의 배출량이 대차보다 높음을 확인하였다.

한국 남서해안 도암만 표층퇴적물의 중금속 함량 및 분포 특성 (Heavy Metals in Surface Sediments from Doam Bay, Southwestern Coast of Korea)

  • 조형찬;조영길
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제20권4호
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    • pp.159-168
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    • 2015
  • 한국 남서해 연안의 도암만에서 44개 표층퇴적물을 채취하여 총유기탄소(TOC), 총질소(TN) 및 중금속(Al, Fe, Mn, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn)을 분석하였으며, 11개 시료에 대해서는 화학적 존재형태별 분석을 병행하였다. TOC(0.32~3.10%), TN(0.03~0.26%)은 주변 해역의 평균 수준이었고, C/N 비(7.9~11.9)에 근거할 때 육상기원 유기물의 영향이 반영된 일부 지역이 구분되었다. 중금속 함량은 대부분의 정점에서 해양퇴적물 주의기준(TEL) 이하였고, 화학적 존재형태별 함량은 광물격자부분에서 Cr, Cu, Ni 등이, 비광물격자부분에서 Mn, Pb가 총량의 절반을 상회하였다. 연구지역의 중금속 배경농도를 누적빈도곡선과 선형회귀분석에 의해 추정한 결과 Cu=11.8, Ni=23.1, Pb=26.8, Zn=76.6, Cr=56.7, Mn=585 mg/kg으로 계산되었으며, 이를 바탕으로 한 농축지수($I_{geo}$)에 근거해 국지적인 Mn 농축의 징후를 확인하였다. 그러나 농축지수와 존재형태비를 고려할 때 Zn, Pb도 환경변화에 따른 용출 가능성이 추정되었다.

태양전지용 규소 결정 성장 기술 개발의 현황 (The current status in the silicon crystal growth technology for solar cells)

  • 이아영;이동규;김영관
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.47-53
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    • 2014
  • 태양전지용 규소에는 단결정, 다결정, mono-like의 세 가지 재료가 사용 중에 있다. 첫 번째로, 단결정은 수율향상의 과제에 집중되고 있으며, 이것은 고액 계면의 형상이 주요 요인으로 알려지고 있다. 이에 대한 연구가 전산모사 등으로 집중되고 있다. 또한 결정과 도가니의 회전 속도가 고액 계면의 형상에 영향을 미치는 것이 확인 되었다. 다결정의 경우에는 결정립계의 역할이 매우 중요하므로 이에 대한 연구가 진행되는데, 이들을 특히 전기적으로 비활성적인 쌍정 입계로 전환하는 연구가 진행되고 있다. 성장 조건을 변경시켜 쌍정 입계로 바꾸어서 재료의 전기적 성질을 향상시키는 결과를 확인하였다. 또한 성장 공정에서 발생될 수 있는 오염을 줄이기 위한 노력은 상부의 Ar 가스의 흐름을 상향 조절하여 불순물의 용입을 줄임이 확인되었다. 다음으로 mono-like인 경우에는 측면으로부터 성장 되어 들어오는 다결정이 단결정의 분율을 저하 시키는 주요 요인이 되고 있다. 이에 대한 해결책으로 하부의 냉각 속도를 높이고 상부와 측면에 단열재를 보강하는 방안이 제시되고 있고, 하부에 놓는 seed의 orientation을 조절하여 측면으로부터 성장 되어 들어오는 다결정을 억제하는 방안이 효과가 있음이 확인 되고 있다.

건설현장 절취사면의 산성암반배수 발생특성과 잠재적 산발생능력 평가 (Generation Characteristics and Prediction of Acid Rock Drainage(ARD) of Cut Slopes)

  • 이규호;김재곤;이진수;전철민;박삼규;김탁현;고경석;김통권
    • 자원환경지질
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    • 제38권1호
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    • pp.91-99
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    • 2005
  • 건설 현장 절취사면에서 발생되는 산성암반배수(Acid Rock Drainage, ARD)는 암석에 함유된 황화광물의 산화에 의해 발생하며, 주변 환경, 구조물의 안정성과 수명, 경관에 악영향을 주고 있다. 우리나라의 지형은 70% 이상이 산 지이므로 토목공사과정에서 사면절취와 터널공사가 빈번히 이루어지고 있는데, 산성배수를 발생시킬 개연성이 있는 황 철석을 함유한 암석들은 전국에 분포한다. 본 연구에서는 다양한 암반을 대상으로 암석유형별 산성배수 발생특성을 파악하고 잠재적인 산발생능력을 규격화된 방법으로 평가하고자 하였다. 산발생능력 평가 결과 NP/MPA 비에 따라서 14개의 시료가 산성배수 발생 가능성이 높은군에, 4개의 시료는 산성배수 발생 가능성이 낮은군에 해당하였으며, 암 석의 종류와 산발생능력 평가 결과는 상관관계는 명확하지 않았다. 본 연구에서 대상으로 한 시료만으로 볼 때, 편마 암, 화강암의 경우 산성배수 발생 가능성이 낮은 군으로, 열수변질을 받은 화산암, 응회암, 탄질셰일, 금속광산 폐석시 료는 산성배수 발생 가능성이 높은 군으로 분류되었다. 물시료 분석 결과 일부 항목이 지하수의 생활용수 이용시 수 질기준을 초과하였다. 이는 주로 황철석의 산화로 인하여 발생한 산에 의해 배수가 낮은 pH를 유지하면서 중금속들 을 용출시켜 지속적으로 배출하기 때문이며, 고농도의 중금속을 함유한 산성배수가 계속 생산, 유입될 경우 연구대상 지역 부근 지하수와 하천수의 수질오염이 우려 된다.

Multi-dimensional GC-MS를 이용한 항공터빈유의 FAME 함량 분석 (Determination of fatty acid methyl esters (FAME) content in aviation turbine fuel using multi-dimensional GC-MS)

  • 연주민;도진우;황인하;김성룡;강용
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.717-726
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    • 2017
  • 항공유에 fatty acid methyl esters (FAME)가 혼합될 경우 연료 공급시스템과 항공기 엔진에 치명적인 고장의 원인이 될 수 있기 때문에 항공유 품질규격에서 FAME 함량을 50 mg/kg 이하로 규정하고 있다. 무수히 많은 탄화수소로 구성된 항공유 중의 FAME 성분을 선택적으로 분석하기 어렵기 때문에 본 연구에서는 MDGC-MS를 사용한 새로운 시험방법을 개발하였다. Deans switching 시스템이 설치된 MDGC-MS를 이용하면 코코넛 오일이나 팜유 유래의 저분자량 FAME 성분도 분석이 가능함을 확인하였다. 개발된 시험방법은 FAME 피크의 머무름 시간을 약간 뒤로 이동시키는 매질 효과(matrix effect)를 현행의 기준 시험방법(IP 585)보다 약 20배 이하로 감소시킬 수 있었다. MDGC-MS는 항공유에 미량의 FAME가 오염되었는지 여부를 정성 및 정량적으로 확인할 수 있는 시험방법으로 적합하였다.

배출가스의 후처리 공정을 포함한 토양증기추출법을 이용한 가솔린 오염 토양 복원 (Remediation for Gasoline Contaminated Soils with SVE (soil vapor extraction) Including a Post-treatment System of Extraction Gases)

  • 이민희;강현민;이병헌;빈정인
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권2호
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    • pp.28-40
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    • 2004
  • 토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하여 대표적 휘발성 오염물질(VOCs)인 가솔린을 토양으로부터 제거하는 박스실험을 실시하였다. 아크릴수지로 제작된 65 cm${\times}$20 cm${\times}$30 cm 규모의 박스를 제작하여, 인공적인 토양 환경을 설정한 후, 직경 1 cm인 스테인레스 재질의 관에 0.2cm 간격으로 하부에서 15cm까지 스크린 된 스테인레스 재질의 주입정(2개)과 추출정(1개)을 설치하여 SVE를 실시하였으며, 추출정으로부터 배출되는 가스를 제거하는 후처리 공정을 연결하여 SVE로부터 배출되는 가스의 가솔린 농도와 후처리 공정 후 배출되는 가솔린 농도를 비교 분석하였다. 가솔린 100g을 토양 내 주입한 경우 0.03 L/min 조건의 박스실험에서는 SVE에 의해 약 560L (13일 경과) 가스 추출 후 주입된 가솔린의 95%가 제거되었으며, 주입 가솔린양이 250 g이고 추출 가스량이 0.2 L/min 조건에서는 약 1440L(5일 경과)가스 추출 후 주입 가솔린의 92% 이상이 제거되어, SVE가 토양 내 휘발성 오염물질을 제거하는데 매우 효과적인 방법임을 입증하였다. 가솔린으로 오염된 토양에서 SVE 공정으로부터 배출되는 가스를 과립상 활성탄 흡착탑과 바이오필터를 이용하여 제거하는 실험을 실시하였다. SVE로부터 배출된 가스의 후처리 공정으로 활성탄의 흡착탑을 이용한 제거 공정과 바이오필터를 이용한 제거 공정의 효율을, 후처리 공정으로 주입되는 가스내 가솔린량에 대한 운전 시간별 제거 효율로 나타내었다. 제거 효율은 후처리 공정에 주입되는 가솔린의 농도와 관계 없이 평균 94%의 높고 안정적인 효율을 나타내었고, 후처리 후 배출되는 가스의 농도 자체도 매우 낮게 나타남으로서, 실제 오염지역에서 토양증기추출법과 결합 된 하나의 VOCs 제거공정으로서 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다. 활성탄 흡착탑과 바이오필터에 유입되는 가솔린의 부하량에 대한 제거 용량은, 주입되는 가솔린의 농도가 상당히 높음에도 불구하고 주입되는 가솔린의 농도가 높을수록 선형적으로 증가하였다. 이러한 결과들은 후처리 공정들이 SVE에서 배출되는 가스의 VOCs 농도가 다양한 환경에서도 광범위하게 적용할 수 있으며, 특히 고농도의 가스상을 처리하는 데에도 매우 효과적으로 사용될 수 있음을 입증한다.

The Effect of Aircraft Traffic Emissions on the Soil Surface Contamination Analysis around the International Airport in Delhi, India

  • Ray, Sharmila;Khillare, P.S.;Kim, Ki-Hyun
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제6권2호
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    • pp.118-126
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    • 2012
  • To investigate the effect of aircraft traffic emissions on soil pollution, metal levels were analyzed for 8 metals (Fe, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Mn and Cd) from the vicinity of the Indira Gandhi International (IGI) airport in Delhi, India. The texture of the airport soil was observed to be sandy. Among the metals, Cd showed minimum concentration ($2.07{\mu}g\;g^{-1}$), while Fe showed maximum concentration ($4379{\mu}g\;g^{-1}$). The highest metal accumulation was observed at the landing site. Significant correlations were observed between metals and different textures (sand, silt, and clay) as well as with organic carbon (OC). The results indicate that grain size play a major role in OC retention in soil and subsequently helps in adsorption of metals in soil. M$\ddot{u}$ller's geoaccumulation index (I-geo) showed that airport soil was contaminated due to Cd and Pb with the pollution class 2 and 1, respectively. Pollution load index of the airport site was 1.34-3 times higher than the background site. The results of factor analysis suggested that source of the soil metal is mainly from natural weathering of soil, aircraft exhaust, and automobile exhaust from near by area. With respect to Dutch target values, the airport soils showed ~3 times higher Cd concentration. The study highlighted the future risk of enhanced metal pollution with respect to Cd and Pb due to aircraft trafficking.

생물전기화학반응기를 이용한 생물학적 탈질반응의 촉진 (Acceleration of Biological Denitrification by Using Bioelectrochemical Reactor)

  • 천지은;유재철;박영현;선지윤;조순자;이태호
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권8호
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    • pp.989-996
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    • 2012
  • Nitrate contamination of water environments can create serious problems such as eutrophication of rivers. Conventional biological processes for nitrate removal by heterotrophic denitrification often need additional organic substrates as carbon sources and electron donors. We tried to accelerate biological denitrification by using bioelectrochemical reactor (BER) in which electrode works as an electron donor. Denitrification activity of 8 environmental samples from various sediments, soils, groundwaters, and sludges were tested to establish an efficient enrichment culture for BER. The established enrichment culture from a soil sample showed stable denitrification activity without any nitrite accumulation. Microbial community analysis by using PCR-DGGE method revealed that dominant denitrifiers in the enrichment culture were Pantoea sp., Cronobacter sakazakii, and Castellaniella defragrans. Denitrification rate ($0.08kg/m^3{\cdot}day$) of the enrichment culture in BER with electrode poised at -0.5 V (vs Ag/AgCl) was higher than that ($2.1{\times}10^{-2}kg/m^3{\cdot}day$) of BER without any poised potential. This results suggested that biological denitrification would be improved by supplying potential throughout electrode in BER. Further research using BER without any organic substrate addition is needed to apply this system for bioremediation of water and wastewater contaminated by nitrate.