• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.456-461
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• 2022

Heavy metal pollution is caused due to anthropogenic activities and is considered as a serious environmental problem which endangers human health and environment. The present study deals with biosorption, an eco-friendly technique for the removal of heavy metal Zn(II) from aqueous medium. Various natural materials have been explored for the uptake of metal ions, where most of them are physically or chemically enhanced. Dry cowdung powder (DCP) has been utilized as a low-cost, environmentally friendly humiresin without any pre-treatment, thus demonstrating the concept of Green Chemistry. Batch biosorption studies using ⁶⁵Zn(II) tracer were performed and the impact of different experimental parameters was studied. Results revealed that at pH 6, 94 ± 2% of Zn(II) was effectively biosorbed in 5 min, at 303 K. The process was spontaneous and exothermic, following pseudo-second-order reaction. The mechanism of heavy metal biosorption employing green adsorbent was therefore elucidated in order to determine the optimal method for removing Zn(II) ions. DCP has a lot of potential in the wastewater treatment industry, as seen by its ability to meet 3A's affordability, adaptability, and acceptability criteria. As a result, DCP emerges as one of the most promising challengers for green chemistry and the zero-waste idea.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제1권3호
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• pp.143-148
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• 2005

This review aims to show that industrial sustainable chemistry, minimizing or reducing the ecological impacts by the chemicals, is not an emerging trend, but is already a reality through the application of 'White Biotechnology' such as 'green' chemistry and engineering expertise. A large number of current industrial case studies are presented, as well as new developments from the chemical industry. The case studies cover new chemistry, new process design and new equipment. By articulating the requirements for industrial application of sustainable chemistry, this review also seeks to bridge any existing gap between academia and industry regarding the R & D and engineering challenges needed to ensure green chemistry research enables a more sustainable future chemical industry considering eco-toxicological impacts.

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권3호
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• pp.207-215
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• 2020

Vivianite (Fe₃²⁺(PO₄)2·8H₂O) and green rust ([Fe₄²⁺Fe₂³⁺(OH)^-₁₂][SO₄^2-·2H₂O]^2-), ferrous containing minerals, could remove aqueous U(VI) in 5 min. and the efficiencies of green rust were roughly 2 times higher than that of vivianite. The zeta potential measurement results implies that the better performance of green rust might be attributed to the favorable surface charge toward uranyl phosphate species. The removal behaviors of the minerals were well fitted by pseudo-second order kinetic model (R² > 0.990) indicating the dominant removal process was chemical adsorption. Effects of Ca²⁺ and CO₃^2- at pH 7 were examined in terms of removal kinetic and capacity. The kinetic constants of aqueous U(VI) were 8 and 13 times lower (0.492 × 10^-3 g/(mg·min); 0.305 × 10^-3 g/(mg·min)) compared to the value in the absence of the ions. The thermodynamic equilibrium calculation showed that the stable uranyl species (uranyl tri-carbonate) were newly formed at the condition. Surface investigation on the reacted mineral with uranyl phosphates species were carried out by XPS. Ferrous iron and U(VI) on the green rust surface were completely oxidized and reduced into Fe(III) and U(IV) after 7 d. It suggests that the ferrous minerals can retard U(VI) migration in phosphate-rich groundwater through the adsorption and subsequent reduction processes.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.353-359
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• 2013

본 연구의 목표는 압축공기분사시스템을 이용하여 원유로 유출이 된 해안을 정화함에 있어서 그 정화효율성과 정화 전후의 총석유탄화수소(total petroleum hydrocarbon; TPH) 농도 및 미생물군집변화를 관찰함으로써 그 최적 정화과정을 이해하기 위한 기초자료를 얻고자 하는 것이다. 압축공기제트시스템을 2-5회 연속적용 시 오염지의 TPH가 약 66%까지 저감이 된 반면에 대조구인 해수를 펌핑한 경우에는 40% 정도의 저감효과가 관찰이 되었다. 압축공기의 분사 후 PCR-DGGE에 의한 미생물군집분석 결과에서는 유류분해미생물의 군집은 확인이 되지 않았다. 이는 정화에 의한 낮은 TPH 농도(약 100 mg/kg 수준, 탄소원), 처리환경에 내재적인 제한적인 질소 및 인의 농도에 기이한 것으로 판단된다. 따라서 잔여분의 유류는 에어제트시스템을 적용시 제한적 영양염류(질소 및 인 등)를 적절한 방식과 농도로 투여할 경우 거의 완전하게 제거가 가능할 것으로 사료된다. 향후 본 기술은 고농도의 유류 및 유기물로 오염된 다양한 수질환경 및 토양환경의 효율적이고 환경친화적인 정화에 활용이 될 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권1호
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• pp.119-125
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• 2014

총 석유계탄화수소로 오염된 토양을 정화하기 위한 토양세척공정을 부지 내 및 부지 밖 처리로 구분하여 공정 중 발생하는 환경적인 영향을 녹색 및 지속 가능한 정화 평가모델을 사용하여 평가하였다. 각 단계 별 환경부하의 상대적인 기여도를 평가하기 위해 전체 토양세척공정을 부지조성(1단계), 굴착(2단계), 물리적 선별 및 세척(3단계), 폐수처리(4단계)의 주요한 4단계로 구분하였다. 부지 내 처리 시에는 1단계에서 $CO_2$ 배출량과 에너지사용량의 상대적인 기여도가 각각 87.1%와 80.4%였고, 부지 밖 처리시에는 2단계에서 $CO_2$ 배출량과 에너지사용량의 상대적인 기여도가 각각 82.7%와 80.5%였다. 결론적으로 토양세척공정에서 부지 내 처리의 경우 1단계에서의 세척장치 제작을 위한 철, 스테인리스스틸 등 소비성 재료의 사용이, 부지 밖 처리의 경우 2단계에서의 굴착된 오염토의 운송을 위한 연료의 소비가 환경부하에 영향을 끼치는 가장 중요한 요소이다. 본 연구의 결과는 토양세척 공정의 적용 시 녹색 및 지속 가능한 정화의 달성을 위한 유용한 정보가 될 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.233-242
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• 2013

Cyanobacteria (blue-green algae) are not only the first oxygenic organisms on earth but also the foremost primary producers in aquatic environment. Massive growth of cyanobacteria, in eutrophic waters, usually changes the water colour to green and is called as algal (cyanobacterial) bloom or green tide. Cyanobacterial blooms are a result of high levels of primary production by certain species such as Microcystis sp., Anabaena sp., Oscillatoria sp., Aphanizomenon sp. and Phormidium sp. These cyanobacterial species can produce hepatotoxins or neurotoxins as well as malodorous compounds like geosmin and 2-methylisoborneol (MIB). In order to solve the nationwide problem of hazardous cyanobacterial blooms in Korea, the following technically and strategically sound approaches need to be developed. 1) As a long-term strategy, reduction of the nutrients such as phosphorus and nitrogen in our water bodies to below permitted levels. 2) As a short term strategy, field application of combination of already established bloom remediation techniques. 3) Development of emerging convergence technologies based on information and communication technology (ICT), environmental technology (ET) and biotechnology (BT). 4) Finally, strengthening education and creating awareness among students, public and industry for effective reduction of pollution discharge. Considering their ecological roles, a complete elimination of cyanobacteria is not desirable. Hence a holistic approach mentioned above in combination to addressing the issue from a social perspective with cooperation from public, government, industry, academic and research institutions is more pragmatic and desirable management strategy.

• 대한환경공학회지
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• 제33권4호
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• pp.267-274
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• 2011

'오염토양 복원작업 품셈자료 산출근거 마련을 위한 연구'에 제시된 토양증기추출법(soil vapor extraction: SVE)과 바이오파일(biopile) 시스템 구성을 바탕으로 두 오염토양 정화공정이 토양 $1,000m^3$내 총탄화수소를 95% 제거하는 전과정을 전과정평가기법을 통해 평가하였다. 전과정영향평가 결과 SVE가 9개 환경영향범주에서 모두 바이오파일에 비해 높은 환경영향수치를 나타내었다. SVE와 바이오파일, 두 정화방법 공히 토양경로 인체독성(Human toxicity-soil), 수생태독성(Ecotoxicity-water), 지표수경로 인체독성(Human toxicity-surface water), 대기경로 인체독성(Human toxicity-air) 등 4가지 범주에서 상대적으로 높은 환경영향값을 보였다. SVE방법이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 인체독성(토양)이었으며 바이오파일이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 수생태독성이었다. SVE방법의 세부 공정별 환경영향을 분석한 결과 운영단계에서 전체 환경영향의 60%를 초래하였고 활성탄교체단계가 36%를 초래하는 등 두 개 단계가 전체 환경영향의 96%를 차지하였다. 가장 큰 영향을 미치는 투입물은 운영 중 사용된 전기였다. 바이오파일 세부 공정별 환경영향 분석결과에서도 운영단계가 전체영향의 55.7%를 차지하였고 활성탄교체단계가 12.4%를 차지하였다. 바이오파일에서도 역시 전기사용에 따른 환경영향이 가장 크게 나타났다. SVE 와 바이오파일, 두 공정 모두 운영단계에서 소비되는 전기에 의한 환경영향이 가장 크므로 오염토양 정화시스템 운영 중 전기소비를 최소화 할 수 있는 운영방안이 필요하다. 오염토양 정화는 비교적 장기간 많은 에너지와 물질이 투입된다. 최근 이산화탄소발생량 감축과 녹색성장에 대한 사회적 요구에 따라 오염토양정화공정에 대한 체계적인 분석과 연구가 필요한 것으로 예상된다. 특히 운영 중 전기소비량은 전과정영향평가 및 탄소배출량 결과에 큰 영향을 미치므로 앞으로 보다 신뢰성 높은 전과정평가를 위해서 전기사용량에 대한 데이터 수집 및 확보가 가장 필요한 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권5호
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• pp.70-76
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• 2005

오염지하수에 대한 복원시 필요한 주입관정, 지하수 인공함양을 위한 주입정 및 지열펌프에 사용되는 지하수 관정 등 지하수 관정을 이용하는 다양한 활동이 향후 국내에서 활발해질 것으로 사료된다. 그러나 이에 관한 법적 규정이 충분치 않아 일반 국민이나 담당 공무원에게 실무적으로 혼란이 있을 수 있다. 이에 미국 미주리주의 관련 규정 몇 가지를 간단히 소개함으로써 이에 관한 규정이 전문가들의 논의를 거쳐 국내에서도 속히 마련되기를 바란다.

• 한국환경과학회지
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• 제13권12호
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• pp.1059-1065
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• 2004

Bio sparging experiments were conducted in a laboratory column to investigate the potential removal of diesel contaminated groundwater. The objectives in this study were (a) to determine the extent of diesel degradation in laboratory columns under supplement of nutrient; (b) to determine the effect of variation of air flow in the removal of diesel and (c) to evaluate the potential enhancement of diesel degradation as a function of temperature. Our results showed that the nutrient supplement and higher air flow greatly enhanced diesel degradation. However, the variation of water temperature examined slightly increased degradation rate of diesel fuel.

• 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.