• 한국물환경학회지
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• 제35권3호
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• pp.224-233
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• 2019

액비(분뇨)에 포함된 질소성분은 환경의 질을 악화시키고 안정성을 감소시킬 수 있다. 액비로 인한 환경적 위해성을 최소화하기 위해서는 환경 매체 내에서의 액비의 거동을 이해할 필요가 있다. 액비에 포함된 암모니아성 질소($NH_3-N$)의 환경 내 거동과 이송을 분석하고, 액비시스템에서 질소(N)관리의 개선을 위한 기반을 제공하며 질소의 환경에 미치는 악영향을 최소화하기 위해서, 본 연구는 단순화된 Level III fugacity 모델의 적용 가능성을 조사하는 것을 목적으로 하였다. 벼 재배 기간 중 4개의 환경구획(공기, 물, 토양 및 벼)에서 암모니아성 질소($NH_3-N$) 성분을 축적하기 위해 정상상태의 fugacity 개념을 이용한 모델의 모의 실험을 실시하였으며 그 결과 Level III fugacity 모델의 적용 가능성을 검증하였다. 모델 결과, 대부분의 암모니아성 질소($NH_3-N$)는 논물(수체)과 벼(식물)에 분포하였으며 공기와 논물 그리고 토양에 대한 로그-로그 그래프선상에서 fugacity와 농도는 시간에 따라 선형적으로 감소한 반면에 벼(식물)에서의 변화는 비선형적으로 나타났다. 제거과정의 민감성을 살펴본 결과 제거과정(침적과 유출)이 고려된 경우 대부분의 암모니아성 질소는 논물에 분포하였으며 제거과정이 무시된 경우에는 벼(식물)가 암모니아성 질소를 흡수하는 것으로 나타났다. 또한 질소의 물질수지에 따라 각 구획별로 질소가 분포됨을 알 수 있었다. 본 연구는 실제 관측 자료에 의한 모델 보정을 수행하지 않고 토양층에 의한 잔류량 및 질소 형태의 변화를 기술하지 않았으며 모델 시뮬레이션은 간헐적인 실제 배출량 입력과 달리 연속 배출량으로 간주하였다. 그러므로 수질에 대한 비점 오염원으로서의 액비의 영향을 정량화하기 위해서는 보다 구체적이고 지속적인 모델링 및 모니터링 연구가 필요하다. 향후 연구의 Level III fugacity 모델에서는 더 정확한 제거 과정을 기술하고, 입력 변수의 적절한 값을 적용하여 다양한 N 형 비료에 대한 모델 시뮬레이션을 실시하고, 액비와 다양한 N 형 비료를 사용하여 얻은 N 성분의 관측 자료를 이용하여 모델을 평가할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권3호
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• pp.228-234
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• 2008

본 연구는 level I fugacity model을 이용하여 유류오염 토양에서 많이 존재하며 생태적 위해성이 큰 다섯가지 유기성오염물질 (anthracene, benzene, benzo[a]pyrene, 1-methylphenanthrene, phenanthrene) 이 기상, 액상, 고상 및 비수용성액체(NAPL)의 네 가지 상(phase)으로 구성된 biopile 내에서 어떻게 분포 하는가를 예측하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 영국 내에서 장기간 유류로 오염된 세 지역으로부터 토양 시료를 채취, 분석하였고 토양 분석 결과와 관련 인자를 level I fugacity model에 입력하여 fugacity 및 오염물질의 토양 중 분포를 구하였다. 다섯 오염물질의 fugacity 간에는 큰 차이가 있었으나 동일 오염물 질은 시료 간 fugacity에서 별다른 차이를 보이지 않았다. 모든 오염물질은 NAPL과 고상에 주로 존재하였으며 토양시료간의 유기탄소함량 차이가 오염물질 의 분배 동태에 큰 영향을 미쳤다. benzene은 기상과 액상에 높은 농도로 존재함으로써 위해성에 근거한 기상과 액상 중 benzene 관리의 중요성을 나타내었다. 반면 다른 오염물질은 기상과 액상에 거의 존재하지않음을 보임으로써 지하수 오염 가능성을 현저하게 감소시켰다. 본 연구의 결과는 위해성이 큰 오염물질과 복원 처리를 토양 내 오염물질 잔류 농도 간에 관련이있음을 보였으며 또한 유류오염 토양의 위해성 평가과정에서 NAPL과 고상을 고려하는 일의 중요성도 나타내었다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제23권E1호
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• pp.10-15
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• 2007

The gas hydrates are probably most sensitive to climate change since they are stable only under specific conditions of high pressure and low temperature. One of the main factors responsible for formation of gas hydrates is the saturation of the gases with water vapor. Quantitative phase equilibrium data and understanding of the roles of water component in the phase behavior of the heterogeneous water-hydrocarbon-hydrate mixture are of importance and of engineering value. In this study, the water content of ethylene gas in equilibrium with hydrate and water phases were analyzed by theoretical and experimental methods at temperatures between 274.15 up to 291.75 K and pressures between 593.99 to 8,443.18 kPa. The experimental and theoretical enhancement factors (EF) for the water content of ethylene gas and the fugacity coefficients of water and ethylene in gas phase were determined and compared with each other over the entire range of pressure carried out in this experiment. In order to get the theoretical enhancement factors, the modified Redlich-Kwong equation of state was used. The Peng-Robinson equations and modified Redlich-Kwong equations of state were used to get the fugacity coefficients for ethylene and water in the gas phase. The results predicted by both equations agree very well with the experimental values for the fugacity coefficients of the compressed ethylene gas containing small amount of water, whereas, those of water vapor do not in the ethylene rich gas at high temperature for hydrate formation locus.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.435-443
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• 2017

하내광상은 경상계 하양층군의 진동층 퇴적암내의 열극을 충진하여 발달한 함 동 열수 석영 맥상광상이다. 초기 맥상 석영과 함께 자류철석-황철석의 산출로 시작된 금속 광화작용은 자류철석-황철석 $\rightarrow$ 황철석-황동석-섬아연석(${\pm}$함비스무스 텔루라이드) 광화작용 $\rightarrow$ 함 은(Ag) 텔루라이드 광화작용 $\rightarrow$ 2차 광물 광화작용의 공생관계를 보이며 진행되었다. 유체포유물 가열실험 결과 하내 함 동 열수광화작용은 약 $400^{\circ}C$ 내지 $200^{\circ}C$ 온도조건의 열수계에서 진행되었다. 맥상 광물의 생성조합과 공생관계 및 유체포유물 가열실험 결과를 이용한 열역학적 해석결과, 하내 함 동 열수광체의 주된 함 동 광물인 황동석 주 광화시기 초기의 온도인 $350^{\circ}C$의 경우 $10^{-9.2}bar$의 황 분압조건에서 광화작용이 시작되었으며, $10^{-8.7}bar$에 이르는 황 분압조건과 ${\approx}10^{-32.1}bar$에서 ${\approx}10^{-29.8}bar$에 이르는 산소 분압조건에서 진행되었다. 주 광화시기 후기의 온도조건인 $250^{\circ}C$의 경우 ${\approx}10^{-13.5}bar$에서 ${\approx}10^{-13.2}bar$에 이르는 황 분압조건과 ${\approx}10^{-38.4}bar$에서 ${\approx}10^{-37.6}bar$에 이르는 산소 분압조건에서 시작되어 ${\approx}10^{-11.7}bar$ 및 ${\approx}10^{-35.2}bar$에 이르는 황 분압 및 산소 분압 각각의 점증에 의하여 진행되었다. 하내 열수계 최후기(${\geq}200^{\circ}C$) 텔루라이드 광화작용과 관련된 Te의 최소 분압조건은 ${\approx}10^{-18}bar$이며, 황 분압 조건은 ${\approx}10^{-14.0}bar$ 에서 ${\approx}10^{-10.9}bar$이었다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제19권E1호
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• pp.1-9
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• 2003

The soil concentrations of polychlorinated biphenyls (PCBs) were measured at 12 sites in Ansung, Kyonggi province, Korea. Correlation coefficient (r) between total PCBs and organic matter content (OM) was significant (r=0.562, p< 0.05). It suggests that organic matter may be a key factor of soil absorption of PCBs. The PCB concentrations of low chlorinated congeners with high vapor pressure were relatively abundant in air but high chlorinated congeners with low vapor pressure were mainly dominated by soil. The results indicated the influence of physicochemical properties of PCBs such as vapor pressure, octanol - air partition coefficient ( $K_{OA}$ ). The calculated soil/air fugacity quotients suggested that the soil may be a source of heavier molecular PCBs (>penta-CBs) to the atmosphere, where lighter molecular PCBs appear to be affected by a movement from air to soil, especially tetra-CBs. Therefore, PCB homologs with low vapor pressure might have been influenced by revolatilization from soil.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제22권4호
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• pp.299-304
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• 2007

This paper was studied to investigate the equilibrium state between organochlorine pesticides (OCPs) concentration of air and soil, and to know whether soil is a secondary pollution source of OCPs in air or not. The OCPs concentration of air ($C_{air}$) and soil ($C_{soil}$) is not related to molecular weight, vapor pressure ($P_L$) and octanol-air partition coefficient ($K_{oa}$). The slope of the regression line between soil-air partition coefficient ($K_{sa}$) and scavenging coefficient ($C_{soil}/C_{air}$) was 0.2952, which the OCPs concentration between air and soil did not reached to the equilibrium state. The soil/air fugacity quotients ($f_{soil}/f_{air}$) of p, p'-DDT/DDD/DDE and ${\beta}-HCH\;(0.30{\sim}0.67$), which is smaller than 1, means the deposit of OCPs from air to soil. However, $f_{soil}/f_{air}$ of heptachlor, heptachlor epoxide, ${\alpha}/{\gamma}-chlordane$, trans-nonachlor, endosulfan sulfate and ${\alpha}/{\gamma}-HCH\;(1.90{\sim}73.25)$, which is greater than 1, means that soil is secondary pollution source of OCPs in air.

• 자원환경지질
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• 제13권4호
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• pp.205-213
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• 1980

Stannite is mainly found in hypothermal ore deposits, whereas mawsonite and stannoidite occur characteristically with bornite and chalcopyrite in subvolcanic (xenothermal) ore deposits. Mawsonite always shows the replacement on the rims of stannoidite grains or along the grain boundaries of stannoidite, bornite and chalcopyrite. In the Tada mine, Japan, the following mineral assemblages of the Cu-Fe-Sn-S minerals were observed. 1) bornite-stannoidite; 2) stannoidite-chalcopyrite; 3) stannite-chalcopyrite; 4) bornite-mawsonite-stannoidite; 5) bornite-stannoidite-chalcopyrite; 6) mawsonite-stannoidite-chalcopyrite; 7) stannoidite-stannite-chalcopyrite; 8) bornite-mawsonite-stannoidite-chalcopyrite The heating and D.T.A. experimental results indicate that natural stannoidite containing 3 weight percent of zinc decomposes to bornite, stannite and chalcopyrite at above $500^{\circ}C$, whereas zinc-free synthetic stannoidite is stable up to $800^{\circ}C$. The stability temperature of zincian stannoidite depends on the zinc content. Mawsonite is stable at temperatures below $390^{\circ}C$ and decomposed to stannoidite, bornite and chalcopyrite above it. According to the sulfur fugacity determination by the electrum tarnish method the univariant assemblage of mawsonite, bornite, stannoidite and chalcopyrite requires a higher sulfur fugacity than that of bornite, stannoidite and chalcopyrite assemblage.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제17권3호
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• pp.225-238
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• 2002

유해물질의 거동에 대한 이해를 돕기 위해서 대도시지역을 대상으로 하여 fugacity를 이용한 level-III 다매체환경거동모형이 개발되었다. 이 모형에 의한 거동의 예측결과에 민감한 영향을 주는 입력과정과 변수들을 찾아내기 위하여 체계적으로 민감도분석을 수행할 수 있도록 하는 기법을 개발하고 사례연구로서 서울지역과 2, 3, 7, 8-TCDD을 대상으로 그 기법을 적용하였다. Sensitivity index에 의한 평가한 결과, 일정한 배출속도조건에서는 대기중의 바람속도, 그리고 대기에서 수체나 토양으로 전이되는 건식 및 습식 침적과정이 다매체거동에서 전체적으로 가장 중요한 과정인 것으로 나타났다. 또한 이들 거동과정 자체에 영향을 미치는 변수들에 대한 민감도 분석의 결과 건식침적의 경우 중력에 의한 입자들의 침강속도가, 습식침적의 경우 평균 강우속도가 대단히 중요한 변수임이 파악되었다. 물질의 물리화학적 특성 가운데에서는 z-값에 직접 영향을 주는 변수들, 즉, 헨리상수와 옥타놀-물 분배계수 등이 결과에 민감한 영향을 주는 것으로 나타났다. 이러한 사례연구는 본 연구에서 개발된 민감도분석기법이 유해물질의 다매체 거동모형을 개선하고 좀더 중요한 거동과정에 대한 이해를 넓히는데 효율적으로 사용될 수 있다는 것을 보여주고 있다.

• 자원환경지질
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• 제50권1호
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• pp.35-44
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• 2017

하동-산청 회장암체는 영남육괴의 남서부에 선캠브리아기 지리산 편마암 복합체의 변성암류를 기반암으로 차노카이트(charnockite)와 함께 분포하며, 주변에는 중생대 화성암류가 관입 산출한다. 하동-산청 회장암체는 중생대 쥬라기의 섬장암을 경계로 북서쪽의 산청 회장암체와 남쪽의 하동 회장암체로 구분된다. 광체는 하동 회장암체 내에 남북방향으로 약 14 km의 연장을 보이며 단속적으로 산출되는 하동 함 철-티탄 암맥상 광체이다. 하동 함 철-티탄 암맥상 광체 내에는 함-철 산화광물인 자철석(magnetite) 및 티탄철석(ilmenite) 과 함께 함 티탄 광물들(금홍석(rutile) 과 티타나이트(titanite))과 소량의 황화광물들(자류철석, 황철석, 황동석, 섬아연석 등)이 수반하여 산출된다. 하동 함 철-티탄광체의 광화작용은 초기 자철석-티탄철석의 공생 산출로 시작되어 자철석-티탄철석 ${\rightarrow}$ 자철석-티탄철석-자류철석 ${\rightarrow}$ 티탄철석-자류철석-금홍석-티타니이트(${\pm}$황철석) ${\rightarrow}$ 황화광물의 공생관계를 보이며 진행되었다. 광체 내 공생관계와 및 열역학적 연구를 통하여 확인된 하동 함 철-티탄 광체의 초기 함 철-티탄 광화작용은 약 $10^{-11.8}{\sim}10^{-17.2}$ atm의 산소 분압조건($700^{\circ}C$)에서 $Fe_3O_4-FeS$ 상평형을 이루는 황 분압조건 (약 $10^0$ atm) 까지 황 분압의 증가에 의하여 진행되었으며, 그 후 황화광물의 산출은 산소 분압은 감소(${\geq}10^{-20.2}$ atm)되면서 황 분압이 증가(${\geq}10^0$ atm) 하는 환경에서 진행되었다.

• 자원환경지질
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• 제26권3호
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• pp.311-325
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• 1993

The Ohto and Tohyun copper mine which are located 4 km southeast of Euiseong, Gyeongsangbukdo, Republic of Korea show various common geologic and mineralogic features. Both copper deposits are of hydrothermal-vein types, and associated with fracture system developed during formation of the Geumseong-san caldera in late Cretaceous age. According to structures and mineral assemblages, the mineralization processes have progressed in four stages: three hypogene mineralization stages and one supergene stage. Three hypogene stages are 1) stage I forming $N5{\sim}20^{\circ}E$ veins in the Ohto mine, 2) stage II building $N5^{\circ}W{\sim}N5^{\circ}E$ veins in the Tohyun mine, and 3) stage ill bringing $N80^{\circ}E$ veins which crosscut veins of the stage II. The vein ores consist mainly of pyrite, arsenopyrite, galena and chalcopyrite, minor or trace amounts of magnetite, hematite, pyrrhotite, stannite, bournonite, boulangerite, stibnite, galenobismutite, native bismuth, marcasite, geothite and malachite. The main gangue minerals are quartz and calcite. Wallrock is altered by sericitization, chloritization, pyritization, carbonitization and argillization. Arsenic and copper contents in arsenopyrite increase from stage I to stage III (from 31.28 to 33043 atom.% As) and (from 0.04 to 0040 atom.% Co). Going from stage I to stage III Fe and Mn contents in sphalerite decreases from 12.56 to 0.44 wt.% and from 0.24 to 0.01 wt.%, respectively. The compositional data of arsenopyrite in the early stage I indicate a temperature of $420{\sim}365^{\circ}C$ and sulfur fugacity of $10^{-6.5}{\sim}10^{-8.3}$ atm. Chalcopyrite and pyrrhotite assemblage suggest that Middle stage I was deposited at below $334^{\circ}C$. The compositional data of arsenopyrite in early stage II suggest a temperature range of $425{\sim}390^{\circ}C$ and sulfur fugacity codition of $10^{-6.4}{\sim}10^{-7.3}$ atm. Based on fluid inclusion the Middle stage II was regarded as to be deposited at $420{\sim}337^{\circ}C$ (Chi et al., 1989). Referring composition of sphalerite and stannite middle-late stage II seem to be deposited around $246^{\circ}C$ and $10^{-16.5}$ atm. sulfur fugacity. The ${\delta}^{34}S$ values of sulfide minerals in the Stage I, II, III range from 4.9 to 7.6%0 and indicate igneous ore fluid origin. Based on differences in mineral assemblages, chemical composition and chemical environments of Ohto and Tohyun mine its mineralization are considered to be formed at diffent mineralization ages and by different ore fluids.