• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.28-32
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• 2016

There are a few thousand abandoned metal mines in South Korea. The abandoned mines cause several environmental problems including releasing acid mine drainage (AMD), which contain a very high acidity and heavy metal ions such as Fe, Cu, Cd, Pb, and As. Iron oxides can be formed from the AMD by increasing the solution pH and inducing precipitation. Current study focused on the formation of iron oxide in an AMD and used the oxide for adsorption of heavy metals. The heavy metal adsorbed iron oxide was separated with a superconducting magnet. The duration of iron oxide formation affected on the type of mineral and the degree of magnetization. The removal rate of heavy metal by the adsorption process with the formed iron oxide was highly dependent on the type of iron oxide and the solution pH. A high gradient magnetic separation (HGMS) system successfully separated the iron oxide and harmful heavy metals.

• 한국재료학회지
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• 제14권3호
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• pp.229-234
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• 2004

All the applications of natural zeolites make use of one or more of their physical and chemical properties: adsorption, ion-exchange and related molecular sieve properties, dehydration and rehydration, and siliceous composition. Accordingly, the applications of zeolite have been carried out in the various aspects because of its large cation exchange capacity and adsorption properties. In this paper, the adsorption effect of heavy metal ions in wastewater on zeolite mineral by batch adsorption process is studied. The amounts of adsorbed ions were variable by original pH and ionic concentration, especially original pH of solution had an important effect on the adsorption. In case of low pH solution, e.g. below 3.0, clinoptilolite adsorbed $Pb^{2+}$ ,$ Cd ^{2+ }$ , $Cu^{2+}$ and $Zn^{ 2+}$ , but mordenite almost did not adsorb except $Pb^{2+}$ . Under the same conditions, these ions were more adsorbed on clinoptilolite than on mordenite mineral. The velocity of adsorption was relatively fast and it was confirmed by shaking test that the equilibrium of adsorption could be attained in about one hour. The species of exchangeable cation of zeolite had an effect on its removing ability and zeolite of the sodium-exchanged type was the best.

• 한국환경과학회지
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• 제18권2호
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• pp.215-219
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• 2009

Micropollutants, which can be caused by imperfect combustion, are toxic chemical compound that flows into the river system after being contained in road runoff, a non-point source pollutant and accumulates in the body. The micropollutants that have characteristics such as toxicity, persistence, bio-accumulation, long-range transportation behave so similarly to micro particles that they can be removed by means of filtration or absorption. This study has examined the kinds and concentrations of micropollutants contained in deposited road particles. It has revealed that the kinds of micropollutants contained in the clarified supernatant liquid of deposited road particles are heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) composed of two or three benzene rings, including naphthalene and acenaphthalene. Their concentrations have been shown to be low, with 0.418 mg/L, 0.058 mg/L, 0.104 mg/L, 0.014 mg/L, 0.00075 mg/L for Zn, Pb, Cu, Cr, Cd, respectively and 0.00156 mg/L and 0.00184 mg/L for naphthalene and acenaphthalene.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.29-42
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• 1986

산업발달로 인하여 산업공장에서 다량의 중금속이 배출되어 하천을 오염시키고 있다. 이로 인하여 수중생물에도 중금속이 축적되고, 농업용수로 이용한 농촌의 토양을 오염시키고 농작물에 중금속이 축척되는 것을 알 수 있다. 이러한 피해를 줄이기 위한 방안으로 물속에 용해되어 있는 각종 중금속을 제거시키는 것이 가장 시급한 문제이다. 따라서 본 연구에서는 폐 타이어를 이용하여 중금속중 카드뮴, 구리, 아연, 은 등의 이온을 흡착, 제거하기 위한 실험을 행했으며, 동시에 활성탄에 의한 실험을 행함으로써 폐 타이어의 효율을 비교 고찰한다. 따라서 폐기물 재활용과 공장폐수 처리장의 시설 및 운영비 절감면의 경제성에도 목적이 있다. 중금속 농도는 Automic Absorption Spectrophotometer로 측정하였으며, 온도, 흡착제주입량, 흡착제의 크기, 원수의 농도, 접촉시간 등에 따른 흡착평형식을 실험하여 흡착능을 알아내고, 또한 Column 실험을 통하여 접촉시간에 따른 중금속제거 특성과 흡착제의 여상깊이의 변화에 따른 중금속제거를 추정하여 BDST(Bed Depth/Service Time)식을 설정하여 실제 중금속 처리를 위한 설계치를 제시한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1236-1241
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• 2007

철도에서 유래한 중금속 오염 토양을 정화하기 위해 세척방법의 타당성을 연구하였다. 유기산과 무기산을 사용하여 중금속 세척효율을 비교한 결과 무기산이 유기산보다 우수한 효과를 나타내었다. 일반적으로 세척효율이 우수하다고 알려진 ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA)는 본 오염 토양의 세척에는 효과적이지 않았다. 무기산 중에는 HCl이 제일 우수한 효과를 보였으나, 세척효율은 0.5 M 에서도 30% 수준이었다. 특히 Zn와 Ni의 제거율이 다른 중금속에 비해 낮았다. 이는 Zn 와 Ni의 토양오염공정시험방법 상의 분석법이 왕수 추출에 의한 전함량이기 때문에 더 낮은 것으로 사료된다. 다른 중금속은 비교적 높은 70% 이상의 세척효율을 얻을 수 있었다. 결과적으로 단순한 세척공법은 중금속 유래 철도오염 토양을 처리하는데 적합하지 않다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.59-67
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• 2014

이 연구는 중금속 오염물질의 효과적인 정화를 위하여 배수재에 흡착가능한 오염물질의 양을 평가하는 것이고 배수재의 오염 물질 흡착능은 배수재 필터에 도포된 반응물질의 오염물질 흡착시험을 수행하고, 등온흡착모델과 비교하여 평가하였다. 시험에서 사용한 반응물질은 천연 제올라이트이고, 오염물질은 구리, 납, 카드뮴이다. 오염물질별로 초기농도 변화에 따른 흡착량을 Freundlich와 Langmuir흡착등온모델과 비교하였다. 배수재 표면에 도포된 반응물질 성분분석결과 Si, Al, O의 성분이 각각 약 28%, 11%, 48% 포함되어 있어 배수재 표면에 도포된 물질이 중금속(Cu, Pb, Cd) 오염물질 흡착을 위한 반응물질인 제올라이트의 성분으로 나타났다. 반응물질인 제올라이트의 중금속 흡착반응속도는 납, 구리, 카드뮴의 순으로 나타났다. 흡착물질의 성능평가 중 중요한 요소가 반응속도이고, 최대흡착량과 반응속도의 관계에서 제올라이트를 반응물질로 사용할 경우, 지반내 복합중금속의 제거 순서를 결정하는 설계 요소로 활용할 수 있다. 즉, 납은 구리에 비해 최대흡착량은 작지만 상대적으로 반응속도가 빠르므로 1차적으로 제거가 가능하며, 납의 제거 후 구리의 제거가 가능하다. 카드뮴의 경우 다른 중금속의 제거 후 마지막으로 제거가 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국습지학회지
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• 제23권1호
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• pp.44-53
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• 2021

도시 강우유출수에 함유된 중금속은 저감시설 내에 축적되면서 기능저하와 유지관리를 어렵게 하는 원인이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 자연적 물질순환과정을 가진 LID 시설이 널리 이용되고 있다. LID 시설로 유입된 중금속은 식물흡입을 통해 밖으로 배출된다. 그러나 식물별 중금속 흡수율이 규명되지 못하여 LID 설계시 식물 종 선정에 어려움을 주고 있다. 따라서 본 연구는 중금속 노출빈도가 다른 LID 시설 내부, 도로변 식물 및 조경공간 식물을 상호비교하여 식물에 의한 중금속 제거특성을 연구하였다. 차량 활동과 접촉빈도가 높은 LID 및 도로변에 식재된 식물류(초본류, 관목류, 교목류)의 체내 중금속 함량은 조경공간 식재 식물체보다 높게 나타났다. 중금속의 체내 축적은 주변환경(유입수 성상, 주변 대기오염 정도 등)의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 도시 강우유출수에 높은 농도로 함유된 Zn 제거에는 패랭이, 메타세콰이어, 영산홍, 쑥 등이 적정하며, Cu 제거에는 패랭이, 메타세콰이어, 쑥 및 은행나무가 적절한 것으로 평가되었다. Pb 제거에는 벚꽃나무, 메타세콰이어 및 조팝나무가 적정하며, As, Cr 및 Cd 제거에는 패랭이가 적정한 것으로 평가되었다. 식물별 중금속 흡입능력은 서로 다르게 나타났다. 이러한 특성은 다양한 토지이용에서 발생하는 다양한 중금속 제거를 위한 식물 종 선정에 활용될 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.29-35
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• 2009

본 연구에서는 석탄광산 배수(CMD)를 전기정화법으로 처리 시 발생되는 슬러지를 흡착제로 금속광산 산성배수(AMD)중 중금속 처리 시 pH와 온도변화에 따른 중금속 흡착 거동을 연구하고자 하였다. 실험결과 CMDS의 pH$_{zero\;point\; charge}$:(pH$_{zpc}$)는 5로 나타났다. pH영향의 경우 구리, 아연, 카드뮴, 철은 pH 증가에 따라 제거율은 증가하였고, 구리의 경우 흡착량은 pH와 상관없이 0.64 mg g$^{-1}$ sludge로 나타났다. pH 5 이상일 때 기타 중금속 흡착량은 pH3일 때의 1.1 배로 나타났고 크롬의 경우 pH 7 이상에서 다소 증가하였는데 이는 크롬이 $Cr(OH)_{6}^{3-}$형태로 미량 용출되었기 때문이다. 온도의 영향에서 pH3일때 온도증가에 따라 중금속 흡착량은 증가하였고, 선택도Cd>Fe>Zn>Cu순으로 나타났다. pH 5이상에서 최대 흡착량(q$_{max}$)은 Cu와 Zn의 경우 각각 2.747mg g$^{-1}$와 2.525mg g$^{-1}$로 더 이상의 흡착이 일어나지 않아 온도의 영향을 받지 않은 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.752-756
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• 2006

최근 수계의 총질소(T-N) 규제가 강화되면서 기존 BAF 공정의 개선을 위해 독립적인 무산소조가 추가로 도입되었다. 본 연구에 사용된 공정은 유기물과 질산화 중심으로 개발 된 기술인 $Biobead^{(R)}$공법으로 상용화된 상향류의 BAF공정의 하나이다. 독립적인 무산소조의 도입의 타당성을 검토하기 위해 분자생물학적 방법의 하나인 PCR-DGGE기법이 수행되었다. 두 가지 type의 nitrite reductase genes를 통해 진행되었는데, nirS로 암호화된 cytocrome $cd_1$ nitrite reductase gene과 nirK로 암호화된 Cu를 함유한 nitrite reductase gene이다. 이러한 탈질 기능유전자를 이용하여 PCR-DGGE를 통해 탈질 목적으로 순화된 독립적인 무산소조의 탈질미생물의 군집을 해석하였다. PCR 증폭결과, 탈질을 수행하는 무산소조 내에서는 nirS와 nirK유전자 가운데 nirS유전자만 검출되었고, DGGE 분석결과, 최초 식종원으로 이용된 활성슬러지에서는 상대적으로 많은 band들이 검출되는 반면, 무산소조 내에서는 운전일수와 nitrate 부하량이 증가할수록 단일 band로 우점화 하는 경향을 나타내었다. DGGE band에 대한 염기서열 분석결과, 식종 슬러지의 경우 다양한 uncultured bacteria가 나타났으나, nitrate 제거율이 높은 안정화된 무산소조에서는 alcaligenes faecalis 등 특정 탈질미생물이 우점화 되는 것으로 확인되었다. 결론적으로 이러한 탈질미생물 군집특성을 가지는 무산소조의 도입은 96%이상의 안정적인 탈질을 가능하게 하였으며, BAF 공정 개선을 위한 독립적인 무산소조의 도입은 적절한 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제6권2호
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• pp.46-52
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• 1987

폐수중(廢水中) 중금속(重金屬)의 제거제(除去劑)로서 천연(天然) Zeolite의 이용(利用) 가능성(可能性)을 조사(調査)하기 위하여 활성탄(活性炭)을 대조(對照)로 하여 흡착실험(吸着實驗) 및 Column 투과실험(透過實驗)을 한 결과(結果)는 다음과 같았다. Freundlich 흡착상수(吸着常數) ${\frac{1}{n}$값이 $0.12{\sim}0.45$, K값 $18.77{\sim}59.48$인 것으로 보아 천연(天然) Zeolite는 활성탄(活性炭)보다 더 효과적(效果的)인 중금속(重金屬) 흡착제(吸着劑)였다. 동일(同一)한 입경(粒徑), 동일(同一)한 투과정도(透過程度)에 있어서 천연(天然) Zeolite는 활성탄(活性炭)보다 더 많은 양(量)의 중금속(重金屬)을 흡착(吸着)하였다. 입자(粒子)가 작을수록 흡착량(吸着量)은 증가(增加)하는 경향(傾向)이었으며 폐수중(廢水中) 중금속(重金屬) 흡착제吸(着劑)로서의 최적입경(最適粒徑)은 $0.5{\sim}2.0mm$ 화분(畵分)이었다. 중김속용액(重金屬溶液)의 Column 투과속도(透過速度)가 느릴수록 또 혼합용액(混合溶液)에서 보다 단일용액(單一溶液)에서 더 많은 량(量)의 중금속(重金屬)이 흡착(吸着)되었다. 혼합용액내(混合溶液內)에서 중금속(重金屬)의 흡착량(吸着量)은 Cu>Zn>Cd의 순(順)이었다.