• 유기물자원화
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• 제29권1호
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• pp.19-27
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• 2021

양액재배는 기존 비닐하우스 안의 토양재배 방식에서 물이나 배지에 작물을 심고 생육에 필요한 양분(비료)을 녹인 양액을 공급하여 재배하는 방식으로 기존 시설재배 방식에서 영농기술이 발전하여 양액재배는 작물의 생산성을 극대화할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 본 연구는 폐양액이 다량의 비료 물질을 함유하고 있기에 하천으로 유입되면 인근 하천을 오염시키며, 양액재배에 사용되고 폐기되는 폐배지, 폐작물의 처리에 대한 문제점을 제시하고 있다. 또한, 처리시 처리비용의 발생과 현재 국내 양액재배 농장의 대부분이 비순환식 양액재배 시스템을 사용하여 배출되는 양액의 잔여비료로 인한 환경오염 및 비료의 불필요한 과다 사용 문제점을 지적하는 선행연구를 바탕으로 사전조사와 실험을 진행하였다. 현재 양약재배 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 농장 주변 환경에 미치는 영향을 수질, 토양분석 결과 수치를 통해 규명하고자 현장자료 연구를 진행하였다. 현장 수질, 토양분석을 위해서 지역별 양액재배 5개 농가의 작형, 양액재배 시스템를 확인하였으며, 강원 C지역 토경재배 3개 농장의 작형, 양액재배 시스템 농장 현장을 방문하여 농장의 시설내·외부 수질, 토양 샘플을 채취하였다. 추가적으로 폐작물 야적지에서 발생되는 침출수 및 토양샘플을 채취하여 수질, 토양분석을 하였다. 연구 결과 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생되는 폐양액의 평균 total nitrogen(TN) 농도는 402 mg/L 이였고, total phosphate(TP)의 경우 77.4mg/L 이였으며, 이는 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 TP기준 993.7배 초과한 수치였다. 또한, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 6~19배, TP기준 2~27배 초과한 수치결과를 확인하였다. 폐작물 야적지에서 발생된 침출수의 경우 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 COD 기준 11,828배 초과, TP기준 395~2663배 초과한 수치이며, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 788배, TP기준 5배 초과한 수치결과를 확인하였다. 비순환식 양액재배에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 환경에 미치는 영향에 대한 더 정밀한 연구를 위해 전국 양액재배 농가수(호), 재배면적(ha)를 기준으로 하여 양액재배면적이 넓은 지역 도출해내어야 한다. 이를 통해 넓을 지역의 양액재배 시설 주변 소하천을 중심으로 계절적 요인, 기후 요인, 날씨 요인, 재배면적, 재배지역, 농가 재배특성 등의 다양한 요인을 고려한 수질 및 토양 샘플링 채취와 분석에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제30권3호
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• pp.141-154
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• 2021

본 연구에서는 전산유체역학(CFD) 모델을 이용한 수치 모의에서 춘천시 약사지구 도시 재정비 사업에 의한 약사천 복원과 아파트 단지 건설이 주변 지역의 오염물질 농도에 미치는 영향을 분석하였다. 사업에 의한 영향을 비교하기 위해 도시재정비 사업 전과 후인 2011년과 2017년의 지형 자료를 이용하여 바람장과 오염물질 농도장을 모의하였다. 수치 실험에서 아파트 단지 건설의 영향과 하천 복원의 효과를 구분하여 분석하도록 시나리오를 구성하였다. 대상 지역의 평균적인 배경 바람장을 반영하기 위해 춘천 종관기상관측소(ASOS)의 풍향 및 풍속 자료를 유입 경계 조건으로 사용하고, 모의 결과를 유입 풍향의 8방위별 빈도에 따라 가중평균하였다. 시나리오 간 건물·지형 변화에 따른 풍속과 NO_X 농도 분포의 차이를 비교하였다. 그 결과 주변 도로에서 배출된 NO_X 농도는 아파트 단지 건설에 의해 증가하였으며, 아파트 단지 건설과 하천 복원을 함께 고려한 결과에서는 증가 폭이 감소하였다. 이를 지점별로 나누어볼 때, 복원한 하천 주변으로는 NO_X 농도가 감소하는 한편, 건설한 아파트 단지 주변으로는 농도가 크게 증가하였다. 아파트 단지 주변의 NO_X 농도 증가는 풍향을 기준으로 아파트 단지의 후면에 위치한 곳에서 더욱 뚜렷하였으며, 그 영향은 건물 높이까지 나타났다. 이러한 결과를 통해 사업 대상 지역의 주풍향에 대한 아파트 단지 건설과 하천 복원의 상대적인 배치가 주변 대기질을 결정하는 주요 요소임을 확인하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권2호
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• pp.179-198
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• 2021

본 연구는 제7기 (2016-2018년) 국민건강영양조사 자료를 활용하여 노인의 식품안정성에 따른 건강과 영양섭취 현황을 분석하고자 하였다. 식품불안정 그룹일수록 직장건강보험 가입자 비율이 유의적으로 낮았으며, 자신의 건강상태에 대한 주관적 평가 점수가 낮았다. 질환과의 상관관계에서 식품불안정 그룹일수록 남자는 류마티스성 관절염, 골다공증에서 여자는 고혈압과 뇌졸중 진단 비율이 높았으며, 관절염과 골관절염은 남녀 노인 모두에서 질환보유 비율이 유의적으로 높게 나타났다. 의료이용실태에서는 식품안정성이 낮을수록 필요한 의료를 받지 못한 것으로 나타났고, 의료서비스를 이용하지 못한 이유를 분석해본 결과, 경제적인 이유라고 답한 비율이 식품안정성이 낮은 그룹에서 높았다. 또한 남녀 노인 모두 유의하게 나타나는 변수를 보정한 후, 건강관련 삶의 질 저하에 대해 식품안정성에 따라 분석한 결과, 성별에 따라 세부 항목에 차이는 나타났지만 전반적으로 식품불안정 그룹일수록 안정한 그룹에 비해 더욱 삶의 질이 저하되는 위험이 컸다. 한 번에 마시는 음주량이 7잔 이상인 비율이 식품안정성이 낮을수록 남녀 노인 모두 유의적으로 높았으며, 특히, 남자 노인에서는 식품안정성이 낮을수록 가족이나 의사로부터 금주를 권유 받거나, 조사 시점 직전 1년 동안 음주 상담을 받은 경험이 유의적으로 더 높았다. 에너지 필요추정량 (EER)보다 낮게 섭취하는 비율이 남녀 노인 모두 식품불안정 그룹에서 유의적으로 높았으며, 단백질, 비타민 A, 비타민 B₁, 비타민 B₂, 나이아신, 비타민 C, 칼슘, 철분을 낮게 섭취하는 비율 또한 이 그룹에서 유의적으로 높았다. 식품안정성에 따른 영양소의 에너지 섭취비율 및 주요 영양소의 밀도를 분석한 결과, 남녀 모두 단백질, 지방에서의 에너지섭취 비율과 비타민 B₂, 나이아신, 칼슘, 칼륨, 인의 영양밀도가 식품불안정 그룹에서 유의하게 낮게 나타났으며, 식품불안정군 남자노인은 비타민 A, 여자 노인은 철분의 영양밀도가 유의하게 낮은 것으로 나타났다. 결론적으로 식품안정성은 사회경제적인 특성, 건강 상태, 삶의 질, 영양과 밀접하게 서로 연계되어 있는 것으로, 고령화 사회에서 취약 계층인 노인의 식품안정성 영향 요인을 확인하여 식품안정성을 확보하는 것과 함께 이들의 식품안정성과 관련한 건강 문제를 개선함으로써 추후 막대한 사회적 비용이 될 노인 의료비를 줄일 수 있는 영양지원 프로그램을 개발하기 위한 방향성을 설정하는데 있어 본 연구가 도움이 될 것으로 사료된다.

• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.63-78
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• 2022

첨단 전자산업 폐수 처리시설에서 발생되는 유기 폐수는 고농도의 유기물질 및 20가지 이상의 유독 난분해성 물질을 포함하고 있으며, 이를 효율적으로 처리하는 것은 첨단 전자산업의 당면 과제이다. 따라서, 첨단 전자산업 유기폐수 처리시설을 CPS (Cyber physical system)상 Water digital twin으로 구축하여 COD (Chemical Oxygen Demand), TN (Total Nitrogen), TP (Total Phosphorous) 및 TMAH (Tetramethylammonium hydroxide) 등 유기 오염물질의 제거 효율 평가가 가능한 전자산업 폐수 특화 모델 개발이 필요하다. 본 연구에서는 첨단전자산업 유기폐수 제거 메커니즘에 대한 분해 미생물의 성장과 사멸의 이론적인 반응속도식에 기반한 첨단 전자산업 폐수 특화 활성슬러지 모델(Electronics industrial wastewater activated sludge model, e-ASM)을 개발하였다. 개발한 e-ASM은 전자산업 폐수처리공정에서 발생하는 유기물 산화, 질산화, 및 탈질화 과정뿐만 아니라 TMAH 등 난분해성 유기물질의 분해과정 중 발생하는 질산화미생물의 저해(Inhibition) 작용 등 복잡한 생물학적 분해 메커니즘이 모사 가능하다. 이를 활용하여 실제 전자산업 유기폐수 처리시설을 Water Digital Twin으로 구현하여 CPS (Cyber physical system) 상에서 전자산업 폐수처리장에 폐수 유입 성상에 따라 공정 모델링, 유출수 예측, 공법 선정, 설계 효율 평가 등 다양한 목적으로 활용될 수 있다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제54권2호
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• pp.110-118
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• 2022

칸디다혈증(candidemia)은 이환율과 사망률을 높이는 주요 원인으로 입원 환자에서 심각한 위험으로 남아 있으며 의료비용을 증가시킨다. 2009년부터 2018년까지 S병원의 혈액배양 검사에서 분리된 칸디다 균주 3,533건을 대상으로 시기별 분리빈도, 연도, 성별, 나이, 병동 등에 따라 분석하였다. 전체 기간 중 혈액 배양 의뢰 건수 717,996 중에 54,739건이 배양 양성으로 7.6%의 양성율을 보였으며 칸디다 분리률은 1,036명의 환자에서 3,533건으로 6.4%였다. 균종의 분포는 C. albicans (33.8%), C. tropicalis (28.6%), C. glabrata (19.8%), C. parapsilosis (7.8%), C. krusei (4.0%) 이다. 전기/후기 분리에서는 C. tropicalis가 3.8% 감소하고 C. glabrata는 3.4% 증가하였다. 50세 이후 연령이 증가할수록 분리 빈도가 높았으며, 1~10대에서는 C. parapsilosis (31.3%), 41~50대에서는 C. tropicalis (30.3%), C. glabrata (27.6%) 순으로, 80대에서는 C. tropicalis (28.6%)가 상대적으로 자주 분리되었다. C. krusei 는 여성(60.9%)에서 상대적으로 높은 비율로 분리되었다. 따라서 Candida 균종의 분포를 지속적으로 감시하고 신속한 동정 결과를 제공하여 적절한 치료 및 항진균제 치료 지침을 위한 체계적이고 지속적인 병원감염관리 시스템이 이루어져야 할 것이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권1호
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• pp.101-119
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• 2022

제7기 (2016-2018) 국민건강영양조사 자료를 활용하여 20대 여성의 채식위주 식사 정도에 따른 영양과 건강행태를 분석하고자 하였다. 동물성 식품 섭취 개수에 따라 네 그룹으로 나누어 비교하였다. 채식위주로 식사를 하는 그룹일수록 주관적 건강 상태에 '매우 좋음'으로 답한 사람이 많았고 외식빈도가 낮았다. 심혈관계 질환 유병률은 그룹 간 유의적인 차이가 없었다. 동물성 식품 섭취빈도가 낮을수록 총 에너지 섭취량이 적었으며 탄수화물 섭취비율은 높고 단백질 섭취비율은 낮았다. 1,000 kcal당 비타민 B1, 비타민 B2, 칼슘 섭취량은 동물성 식품 섭취빈도가 적은 그룹에서 높았으나 나트륨 섭취량은 동물성 식품 섭취빈도가 적은 그룹에서 낮았다. 에너지 필요추정량 (EER)보다 낮게 섭취하는 비율과 단백질, 비타민 B₁, 비타민 B₂, 니아신, 칼슘, 인, 철의 평균필요량 (EAR)보다 낮게 섭취하는 비율이 동물성 식품 섭취빈도가 낮은 그룹에서 높았다. 동물성 식품 섭취 개수가 적을수록 체중 당 단백질 권장섭취량(0.91 g)보다 낮게 섭취하는 비율이 높았으며 비동물성 식품과 동물유래 식품 섭취량이 유의적으로 낮았다. 동물유래 식품, 난류와 유제품, 비동물성 식품으로 나누어 단백질 섭취 정도를 비교하였을 때 네 그룹 모두에서 성인 여성의 단백질 평균필요량인 45 g 이상으로 섭취하였으며 채식위주의 식사를 하는 그룹에서 총 단백질 섭취량, 비동물성 식품, 동물유래식품 섭취량이 유의적으로 낮았다. 동물유래 식품의 섭취개수가 0인 그룹에서는 평균필요량에 미치지 못하는 단백질 섭취를 보였다. 동물성 단백질 섭취개수가 0개와 1개인 그룹에서는 체중당 단백질 권장섭취량에 미치지 못했다. 또한, 그룹 간 채소류 섭취를 비교하였을 때 채소류, 해조류, 버섯류의 경우 동물성 식품 섭취 개수가 적을수록 섭취량이 적어지는 경향을 보였다. 결론적으로 채식위주의 식사 정도에 따라 식이 습관, 에너지 및 영양소 섭취에 영향이 있으며, 특히 칼슘과 철, 비타민 A, 비타민 C가 풍부한 식품의 섭취가 권장되어야 할 것이다. 식이로 인한 질병들이 많아지고 치료보다는 예방에 관심이 높아지는 만큼 본 연구가 채식을 추구하는 개인의 식습관 및 집단의 영양교육 프로그램 발전에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제67권1호
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• pp.17-26
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• 2022

본 실험은 강원지역에서 쌀가루 가공용 품종의 수발아를 회피하면서 최대 수량 생산을 위한 최적 이앙시기를 설정하기 위해 2017~2019년 까지 3년간 중부평야지 춘천과 북부평야지 철원에서 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 춘천 지역에서 중만생종 품종의 생육은 이앙시기에 따른 차이는 나타나지 않았으며, 조생종 품종은 늦게 이앙할수록 간장이 길어졌다. 천립중은 모든 품종에서 늦게 이앙할수록 무거워지는 경향을 보였다. 철원 지역에서는 이앙시기가 늦어질수록 중만생종 품종의 간장은 짧아졌고, 조생종은 반대로 길어지는 경향을 보였다. 천립중은 가루미2의 경우 이앙시기가 늦을수록 무거워졌고 설갱과 한가루는 각각 5월 30일, 5월 20일 이앙 시 21.8 g, 34.2 g으로 가장 무거웠다. 2. 춘천과 철원지역의 2017~2019년 등숙기 평균기온은 평년 대비 높은 기온을 나타냈으며, 강우일은 7월 하순에서 8월 하순까지 집중되었다. 중만생종 품종의 등숙기 후반 3일 이상 지속 강우빈도는 이앙시기가 늦어질수록 줄어드는 경향을 보였는데, 이는 춘천과 철원지역 모두 동일하였다. 반면에 조생종 품종의 경우 6월 10일 이앙 시 강우빈도가 춘천에서 1.5회, 철원에서 1.5회로 측정되어 등숙 후반에도 높은 강우빈도를 유지하였으나 등숙기 평균기온이 각각 24.0℃, 21.9℃로 낮아져 수발아 위험은 감소되었다. 3. 가루미2는 춘천 지역에서 이앙시기가 늦을수록 수발아율이 감소하였고, 철원지역에서는 5월 20일 이앙 이후 감소하여 6월 10일 이앙 시 3.36%를 나타냈다. 중만생종 품종인 설갱, 한가루 및 신길은 춘천 지역에서 이앙시기가 늦을수록 수발아율이 감소하는 경향을 보였다. 철원 지역에서 설갱과 한가루는 각각 5월 10일, 5월 20일 이앙 시 2.28%, 1.74%의 수발아율을 나타냈으며 이후 감소하였고 신길은 이앙시기가 늦을수록 감소하여 6월 10일 이앙 시 1.09%를 나타냈다. 4. 지역 및 품종별 쌀수량과 수발아 발생을 고려한 강원지역 쌀가루 가공용 품종의 적정 이앙시기는 춘천에서 설갱은 5월 20일, 한가루는 5월 30일, 신길은 5월 25일, 가루미2는 6월 10일이며, 철원에서 설갱, 한가루 및 신길은 5월 15일, 가루미2는 5월 25일로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권1호
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• pp.67-76
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• 2022

본 연구는 식물공장형 아쿠아포닉 시스템(AP)에서 갯기름을 재배하여 수경재배 시스템(HP)에서 재배된 갯기름과 광합성 및 생육 특성을 비교하였다. AP 재배구는 367.5L의 사육조에 비단잉어 30마리로 10.6kg·m^-3 밀도로 사육하였으며 HP 재배구는 배양액을 EC 1.3dS·m^-1, pH 6.5로 조성하여 같은 재식 간격으로 갯기름을 정식하였다. 전 재배기간 동안 pH는 AP의 경우 7.1-4.0, HP는 7.4-4.0 수준을 보였다. AP 처리구의 pH는 NO₃-N의 증가에 따라 감소하기 시작하여 pH 5.5 이하는 15-67 DAT 기간동안 지속되었다. pH가 낮은 조건에서도 암모니아태 질소(NH₄-N)는 지속적 증가를 보였다. EC는 두 재배구에서 1.3-1.5dS·m^-1로 유지되었다. 수조액의 다량원소 농도는 K와 Mg을 제외하고 수경재배 양액 농도보다 높았다. 광합성 특성은 AP와 HP 처리간 유의차가 없었고 형광매개변수는 Fv/Fm, ABS/RC, TRo/RC, ETo/RC, DIo/RC는 처리간 차이가 없었으나 광계 II 광화학지수인 PI_ABS가 AP 재배구에서 HP에 비해 34DAT에는 30.4%, 74DAT에는 12.0% 낮았다. 정식 후 20일 간격으로 생육 특성을 측정한 결과 두 처리간 초장, 엽장, 엽폭, 엽수 SPAD는 유의적으로 차이가 없었으나 엽병 길이가 AP 재배구에서 HP에 비해 56% 길었고 지상부 및 지하부 상대생장율, 건물중이 유의차가 없었다. 다만, 엽면적율만 AP 재배구에서 HP에 비해 36.43% 높았다. 연구결과를 종합하여 볼 때, 적정 물고기 재배밀도와 pH 수준에서 갯기름 생육과 수량은 아쿠아포닉스와 수경재배 방식 간에 차이가 없는 것으로 보이고, 아쿠아포닉스는 농업 부산물의 자원순환으로 안전한 먹거리를 생산할 수 있는 지속가능한 농업기술로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제27권2호
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• pp.87-102
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• 2022

우리나라 연안해역의 하계 대형저서동물의 공간분포를 파악하고 군집구조와 저서환경요인간의 연관성을 밝히기 위하여, 2017년 8월 총 117개 정점에서 대형저서동물 군집과 저서환경요인을 조사하였다. 조사 결과 대형저서동물의 총 출현종수는 613종이었으며, 평균 서식밀도는 1,228 개체/m², 평균 생물량(습중량)은 110.9 g WW/m²으로 나타났다. 남해의 완도해역과 동해 해역에서 많은 출현종수를 보였으며, 출현종수가 많은 정점에서 동시에 높은 밀도를 보였다. 우리나라 전해역에서 최우점종으로 출현한 종은 고리버들갯지렁이인 Heteromastus filiformis 이며, 이종은 대부분의 정점에서 출현하였다. 상위 우점종 중 동해해역의 비교적 수심이 깊은 정점들에서 높은 밀도로 출현한 종은 양손갯지렁이류인 Magelona johnstoni 및 대나무갯지렁이류인 Maldane cristata 이며, 각각 3위 및 9위의 우점순위를 차지하였다. 특징적으로 얼굴갯지렁이류인 Pseudopolydora kempi와 Rhynchospio sp.는 낙동강 하구에 위치한 정점에서만 높은 밀도로 출현하는 양상을 보였다. 집괴분석 결과 지리적으로 3개의 정점군으로 구분되었으며, 수심이 깊고 니질함량이 많은 정점군인 동해해역(정점군 A), 니질함량과 유기물함량이 많지만 비교적 수심이 얕은 정점군인 남해해역(정점군 B), 니질함량과 유기물함량이 적은 정점군인 서해해역(정점군 C)으로 구분되었다. 대형저서동물 출현종수는 분급도, 실트함량, 니질함량, 유기물함량과 높은 양의 상관관계를 보였으며, Sand 함량과는 음의 상관관계를 보였다. 남해해역에서 비교적 높은 밀도로 출현하는 Theora lata와 Eriopisella sechellensis는 유기물함량과 비교적 높은 양의 상관관계를 보였으며, Sand 함량과 비교적 높은 음의 상관관계를 보였다. 결론적으로, 우리나라 연안의 하계 대형저서동물의 공간분포는 수심, 퇴적상, 퇴적물의 유기물 함량에 의해 영향을 받는 것으로 판단된다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.313-331
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• 2022

무기 자연 수소(H₂)는 천연가스의 주요 구성성분이지만, 청정 및 재생 가능한 에너지로써 글로벌 에너지 분야에서 그 중요성이 다소 과소평가되고 있다. 이 논문은 우리가 과거에 생각했던 것보다 훨씬 광범위한 환경에서 무기 자연 수소가 대륙 암석권에서 대량 생성된다는 최근 논문들을 바탕으로 자연 수소의 발생 기작과 이와 관련된 다양한 지질학적 특징들을 검토하였다. 지금까지 확인된 자연 수소의 주요 근원암은 (1) 초고철질암, (2) 철(Fe²⁺)이 풍부한 암석으로 구성된 강괴, (3) 우라늄이 풍부한 암석이다. 이 암석들은 선캄브리아 시대 결정질 기반암 그리고 중앙 해령과 대륙기반의 오피올라이트(ophiolite), 페리도타이트(peridotite) 암체에서 사문암화된 초고철질암과 밀접하게 관련된다(Zgonnik, 2020). 이 근원암들에서 자연 수소를 생성하는 무기적 작용은 (a) 광물(예, 감람석)의 Fe²⁺이 산화되는 동안 물의 환원, (b) 방사성 붕괴로 인한 수전해, (c) 규산염 암석의 기계적 파괴(예, 단층) 동안 물과 표면 라디칼의 반응 등이며, 자연 수소는 자유 기체(51%), 다양한 광물 내의 유체포유물(29%), 지하수의 용존기체(20%) 형태로 발견된다(Zgonnik, 2020). 우리나라의 경우 아직 자연 수소 연구가 수행되지는 않았지만, 경상분지 내 무기 자연 수소의 생성과 부존 가능성은 두꺼운 퇴적분지 내에서 초고철질암, 층간 현무암층과 철/구리 부화대 존재, 그리고 페름기-제3기 동안 능동적 대륙 연변부에서 여러 번의 화성활동 등을 포함한 지질학적/지구화학적 특성을 고려하면 상당히 높은 것으로 평가된다. 최근 지질 기원의 자연 수소를 연구/탐사하는 국외 학자들과 산업체들은 가까운 미래에 자연 수소가 깨끗하고 재생 가능한 획기적인 에너지원 역할을 할 것으로 전망하고 있다. 따라서 우리나라에서 자연 수소의 경제적 활용을 위한 부존지 발견 여부와 상관없이 지하의 암석-유체 상호작용에 관한 통합 연구를 통해 아직 밝혀지지 않은 자연 수소의 성인과 탐사는 차세대 핵심 연구임이 분명하다.