• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제25권4호
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• pp.98-105
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• 2020

In this study, the concentrations of some of the important ionic contaminants in groundwaters of national monitoring network in Korea were identified, and their correlation to nitrate concentration was investigated. Approximately 80% of the groundwater samples were found to be as Ca2+-(Cl-+NO3-) type groundwater with the concentration ranges [minimum to maximum values, median (mg/L)] of Ca2+[0.1~228.2, 19.7], Mg2+[0.1~53.2, 5.1], K+[0.1~50.8, 1.9], Na+[1.5~130.5, 18.1], NO3--N[0.1~73.4, 9.3], NH4+-N[0.0~53.9, 0.3], Cl-[3.1~482.6, 24.0], and SO42-[2.8~101.6, 7.0]. The prevalence of Ca2+-(Cl-+NO3-) type suggest that the composition of groundwaters were greatly influcenced by chemical fertilizers and animal manure, Correlation analyses indicated threre was positive correlation between NO3--N concentration and ionic species including Cl-, Ca2+, Mg2+, and Na+. In particular, the correlation was strongest for Cl- and NO3--N, suggesting that groundwaters largely impacted by agricultural and livestock breeding activities tend to contain high levels of Cl-.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권4호
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• pp.40-53
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• 2008

지하수의 오염 예측 기법의 개선을 위하여 미국 환경청(U.S. EPA)에서 개발된 지하수 오염 취약성 평가방법인 DRASTIC 모델(Aller et al., 1987), Panagopoulos et al.(2006)가 제안한 M-DRASTIC, Rupert(1999)가 제안한 LSDG 방법을 충남 금산 지역에 적용하였다. 충남 금산 지역은 농업을 비롯한 다양한 토지이용 특성과 아울러 다양한 지질, 지형, 토양 분포를 나타내어 지하수 오염예측 기법의 개선을 위한 연구에 최적의 조건을 갖추고 있다. DRASTIC 평가를 위하여 149개의 충적층 관정에 대한 수질 및 수리지질 조사가 수행되었으며, 지하수의 질산염 이온의 농도와 각 예측 방법으로부터 도출된 지수와의 상관관계 분석을 통하여 예측방법의 효용성을 평가하였다. EPA DRASTIC은 지하수 심도, 순 충진량, 대수층 매질, 토양 매질, 지형 경사, 비포화대 매질, 수리전도도 등 수리지질학적 인자들을 이용하여 지하수 오염 취약성을 상대적으로 평가하는 방법으로, 지하수의 잠재오염원에 대한 정보가 포함되지 않으므로 지하수 오염을 예측하는데 비효율적이다. 본 연구 결과, 관정 주변 150 m 영역의 DRASTIC 지수와 해당 관정의 질산염 이온 농도의 상관관계는 0.058로 낮게 나타났다. 한편, M-DRASTIC의 경우 DRASTIC과 사용하는 인자는 같으나 등급과 가중치를 실제 질산염 이온 농도의 비율로부터 산출한다. 등급만을 수정하였을 경우 0.245, 등급과 가중치를 모두 수정하였을 경우 질산염 이온 농도와의 상관관계는 0.400로 지하수 오염 예측율이 개선되었다. LSDG 방법은 토지이용(Land use), 토양 배수(Soil drainage), 지하수면 심도(Depth to water), 지질(Geology)를 특성에 따라서 구분하고 해당 지역의 질산염 이온 농도 평균의 차이를 통계적으로 분석하여 등급을 산정하는 기법으로, 금산 지역에 적용한 결과 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.415로 개선되었다. 결과적으로 LSDG를 적용하였을 경우 EPA DRASTIC 보다 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.357만큼 개선되었다. M-DRASTIC과 LSDG의 예측율이 증가하는 것은, 이 방법들의 등급과 가중치에는 현재의 오염현황이 반영되기 때문으로 질산염 이온 오염 가능성을 귀납적으로 예측하기 때문이다. LSDG의 예측율이 가장 높은 이유는 LSDG에는 잠재오염원으로 분류되는 토지이용이 포함되었기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권2호
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• pp.244-250
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• 2017

Dimethylamine(DMA), 질산염, 아질산염, biogenic amines은 발암성 니트로사민의 전구물질이다. 본 연구는 국내 상품 김치로 유통되고 있는 국내산 배추김치, 깍두기, 총각김치, 맛김치, 묵은김치, 백김치의 김치 내 DMA, 질산염, 아질산염, biogenic amines의 오염도를 조사하였다. 배추김치 내 DMA, 질산염, 아질산염 함량은 각각 29.7, 2,178.8, 3.0 mg/kg이었다. 김치 종류 중에서 깍두기의 DMA와 질산염 함량이 가장 낮았다. Tryptamine, putrescine, cadaverine, tyramine, spermidine이 백김치와 총각김치를 제외한 분석된 김치 내 검출되었다. 백김치 내 tryptamine이 단지흔적량 존재하고 spermidine은 총각김치에서는 검출되지 않았다. 배추김치 내 tryptamine, putrescine, cadaverine, tyramine, spermidine의 함량은 각각 15.0, 64.6, 18.0, 44.0, 7.8 mg/kg이었다. 깍두기 내 tyramine의 함량이 낮았다. 깍두기 내 NDMA의 오염도를 분석하였고, 그 평균 함량은 $1.38{\mu}g/kg$이었다. 깍두기 1일 평균 섭취량과 체중을 근거로 깍두기 섭취군의 NDMA 인체노출량을 산출한 결과 깍두기 섭취로 인한 NDMA 노출량은 $2.31{\times}10^{-7}mg/kg\;b.w./d$로 나타났으며, 노출안전역(MOE)은 259,924로 위해 정도가 매우 낮은 안전한 수준으로 나타났다.

• 한국동물위생학회지
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• 제29권4호
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• pp.459-467
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• 2006

This study was designed to investigate if there were groundwater contamination in 17 landfill where slaughtered animals were buried during the crisis of 2002 foot-and-mouth-disease (FMD) outbreaks in Gyeonggi province. From March to August 2005 groundwater was collected once a month from 17 sites, and examined with potential for hydrogen (pH), colour, turbidity, lead (Pb), arsenic (As), mercury (Hg), cadmium (Cd), copper (Cu), zinc (Zn) , iron (Fe), manganese (Mn) , aluminium (Al), nitrate-nitrogen $(NO_3-N)$, ammonia-nitrogen $(NH_3-N)$, microbial pathogen and Escherichia spp. In the examination of $NH_3-N$ which of the mean concentration was from not-detected (ND) to 0.05 mg/l. The range of $NH_3-N$ level was $0.3-24.1mg/{\ell}$. However, groundwater from four sites was to go beyond the drinking water quality standard (DWQS), i.e., the mean concentration of those were $15.5mg/{\ell}\;(site\;1),\;20.7mg/{\ell}\;(site\;9),\;24.1mg/{\ell}\;(site\;13)\;and\;10.6mg/{\ell}\;(site\;17)$. In the investigation of pH, colour and turbidity, all of the pH were below of DWQS (pH 5.8-6.6), but one site in color test and four sites in turbidity test were over the standard level. Among 9 metal ions examined, Mn was in excess of DWQS, and its concentration was $2.4mg/{\ell}$. Pb, Cd, Hg and As were not traced. The contents of Cu, Zn, Fe and Al were $ND-0.22mg/{\ell},\;0.01-0.05mg/{\ell},\;ND-0.05mg/{\ell}\;and\;0.03-0.16mg/{\ell}$, respectively. Escherichiae spp were not identified, but bacterial colonies were detected at 3 groundwater including 2 sites over the DWQS at the level of $491CFU/m{\ell}\;(site\;4)\;and\;217CFU/m{\ell}\;(site\;15)$.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.89-91
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• 2000

Polynuclear aromatic hydrocarbon (PAH) compounds are highly carcinogenic chemicals and common groundwater contaminants that are observed to persist in soils. The adherence and slow release of PAHs in soil is an obstacle to remediation and complicates the assessment of cleanup standards and risks. Biological degradation of PAHs in soil has been an area of active research because biological treatment may be less costly than conventional pumping technologies or excavation and thermal treatment. Biological degradation also offers the advantage to transform PAHs into non-toxic products such as biomass and carbon dioxide. Ample evidence exists for aerobic biodegradation of PAHs and many bacteria capable of degrading PAHs have been isolated and characterized. However, the microbial degradation of PAHs in sediments is impaired due to the anaerobic conditions that result from the typically high oxygen demand of the organic material present in the soil, the low solubility of oxygen in water, and the slow mass transfer of oxygen from overlying water to the soil environment. For these reasons, anaerobic microbial degradation technologies could help alleviate sediment PAH contamination and offer significant advantages for cost-efficient in-situ treatment. But very little is known about the potential for anaerobic degradation of PAHs in field soils. The objectives of this research were to assess: (1) the potential for biodegradation of PAH in field aged soils under denitrification conditions, (2) to assess the potential for biodegradation of naphthalene in soil microcosms under denitrifying conditions, and (3) to assess for the existence of microorganisms in field sediments capable of degrading naphthalene via denitrification. Two kinds of soils were used in this research: Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS). Results presented in this seminar indicate possible degradation of PAHs in soil under denitrifying conditions. During the two months of anaerobic degradation, total PAH removal was modest probably due to both the low availability of the PAHs and competition with other more easily degradable sources of carbon in the sediments. For both Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS), PAH reduction was confined to 3- and 4-ring PAHs. Comparing PAH reductions during two months of aerobic and anaerobic biotreatment of MHS, it was found that extent of PAHreduction for anaerobic treatment was compatible with that for aerobic treatment. Interestingly, removal of PAHs from sediment particle classes (by size and density) followed similar trends for aerobic and anaerobic treatment of MHS. The majority of the PAHs removed during biotreatment came from the clay/silt fraction. In an earlier study it was shown that PAHs associated with the clay/silt fraction in MHS were more available than PAHs associated with coal-derived fraction. Therefore, although total PAH reductions were small, the removal of PAHs from the more easily available sediment fraction (clay/silt) may result in a significant environmental benefit owing to a reduction in total PAH bioavailability. By using naphthalene as a model PAH compound, biodegradation of naphthalene under denitrifying condition was assessed in microcosms containing MHS. Naphthalene spiked into MHS was degraded below detection limit within 20 days with the accompanying reduction of nitrate. With repeated addition of naphthalene and nitrate, naphthalene degradation under nitrate reducing conditions was stable over one month. Nitrite, one of the intermediates of denitrification was detected during the incubation. Also the denitrification activity of the enrichment culture from MHS slurries was verified by monitoring the production of nitrogen gas in solid fluorescence denitrification medium. Microorganisms capable of degrading naphthalene via denitrification were isolated from this enrichment culture.

• 자원환경지질
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• 제45권1호
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• pp.23-30
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• 2012

농업지역인 충북 영동 지역 지하수의 지화학적 특성과 질산염의 기원을 규명하기 위하여 지화학 및 질소동위원소 연구가 수행되었다. 지하수의 pH는 평균 7.2 (6.0~8.2)로 약산성 내지 약알칼리성으로 나타났다. 지하수의 평균 전기전도도, 산화환원전위 및 용존산소량은 각각 369 ${\mu}S/cm$ (70~729 ${\mu}S/cm$), 165.6 mV (29-383.2 mV), 4.3 mg/L(1.8~8.0 mg/L)이다. 지하수 내 양이온을 함량이 높은 순으로 나열하면, $Ca^{2+}$>$Na^{2+}$>$Mg^{2+}$>$K^{2+}$이고, 음이온의 경우는 ${HCO_3}^-$>${NO_3}^-$>${SO_4}^{2-}$>$Cl^-$>$F^-$이다. 연구지역 지하수의 대부분은 물-암석과의 반응으로 기인된 Ca-$HCO_3$ 유형으로 나타났으며, Ca-Cl 유형 (2.5%) 과 Na-$HCO_3$ (2.5%) 유형은 농업활동 등의 영향으로 전이된 것으로 밝혀졌다. 지하수 내 질산성 질소의 함량은 10.2 mg/l~26.9 mg/l 범위로 검출되어 오염이 우려되는 것으로 밝혀졌다. 지하수 내 질산성 질소의 기원을 파악하기 위한 질소 동위원소 분석 결과, 질산성 질소의 동위원소비 (${\delta}^{15}N_{-}NO_3$)는 1.9‰~19.4‰ (평균 10.1‰)로 측정되었으며, 동위원소비에 따른 질산염의 기원은 축사의 동물 분뇨나 농지에 시비된 유기물 비료임을 나타낸다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제24권1호
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• pp.70-79
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• 2014

본 연구는 발효 소시지의 저장 기간 중 지질 산화를 억제하고, 항산화 활성이 우수하며, 유해 세균의 오염을 방지하기 위해 첨가되는 아질산염을 대체할 수 있는 천연 첨가제로써 자몽 추출물의 활용 가능성을 알아보고자 수행하였으며, 얻어진 결과는 다음과 같다. 자몽 추출물과 김치 유산균을 첨가하여 제조된 발효 소시지에서 우수한 지질 산화 및 유해 세균 억제 효과가 나타났으며, 저장 기간 7일차까지 아질산염과 아스코르빈산을 첨가한 처리구보다 우수한 결과를 나타내었다. 아질산염과 L. acidophilus를 혼합하여 제조된 처리구 A와 아질산염과 김치유산균을 혼합한 처리구 B, 아스코르빈산과 김치 유산균을 혼합한 처리구 C, 그리고 자몽 추출물과 김치 유산균을 혼합한 처리구 D의 제품 특성을 비교한 결과, pH는 처리구 D와 처리구 C에서 가장 낮게 나타났고, 유산균수는 자몽 추출물을 첨가한 처리구 D에서 가장 높았으며, 대장균 출현 억제효과는 아질산염과 L. acidophilus를 혼합한 처리구 A를 제외하고는 모두 시료 g당 100마리 이하로 나타났다. 육색 중 명도의 경우, 처리구 간의 유의차는 인정되지 않았으나, 적색도에서는 처리구 D와 아스코르빈산과 김치 유산균을 첨가한 처리구 C에서 유의적으로 높게 나타났으며, 황색도는 자몽 추출물을 첨가한 처리구 D에서 가장 낮게 나타났다. 조직감의 경우, 자몽 추출물을 첨가한 처리구 D가 다른 처리구에 비해 식감이 우수하였으며, 관능 평가에서는 아스코르빈산을 첨가한 처리구 C와 자몽 추출물이 첨가된 처리구 D에서 우수하게 나타나 자몽 추출물은 발효 소시지를 위한 천연 항산화제로써 활용 가능성이 매우 높았으며, 김치유산균인 L. brevis 또한 발효 과정 중 소시지의 산도를 낮추는데 효과적이며, 저장 기간 동안에도 지속적으로 발효를 유지시켜 유해 세균의 출현 및 성장을 억제하는데 매우 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.121-121
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• 2004

The groundwater in the Pocheon area occurs from both a fractured bedrock aquifer in igneous and metamorphic rocks and an alluvial aquifer with a thickness of <50 m, and forms a major source of domestic and agricultural water supply. In this study, we performed a hydrogeochemical study in order to identify the control of geochemical processes on groundwater quality. For this study, groundwater level and physicochemical parameters (EC, Eh, pH, alkalinity) were monitored once a month from a total of 150 groundwater wells between June 2003 to August 2004. A total of 153 water samples (13 surface water, 66 alluvial groundwater, 74 bedrock groundwater) were also collected and analyzed in February 2004. Groundwater chemistry in the study area is very complex, depending on a number of major factors such as geology, degree of chemical weathering, and quality of recharge water. Hydrochemical reactions such as the leaching of surficial and near-solace soil salts, dissolution of calcite, cation exchange, and weathering of silicate minerals are proposed to explain the chemistry of natural groundwater. Alluvial groundwaters locally have very high TDS concentrations, which are characterized by their chloride(nitrate)-sulfate-bicabonate facies and low Na/Cl ratio. Their grondwater levels are highly fluctuated according to rainfall event. We suggest that high nitrate content and salinity in such alluvial groundwaters originates from the local recharge of sewage effluents and/or fertilizers. Likewise, high concentrations of nitrate were also locally observed in some bedrock groundwaters, suggesting their effect of anthropogenic contamination. This is possibly due to the bypass flow taking place through macropores. Tile degree of the weathering of silicate minerals seems to be a major control of the distribution of major cations (sodium, calcium, magnesium, potassium) in bedrock groundwaters, which show a general increase with increasing depth of wells. Thermodynamic interpretation of groundwater chemistry shows that the groundwater in the study area is in chemical equilibrium with kaolinite and Na-montmorillonite, which indicates that weathering of plagioclase to those minerals is a major control of hydrochemistry of bedrock groundwater. The interpretation of the molar ratios among major ions, as well as the mass balance calculation, also indicates the role of both dissolution/precipitation of calcite and Ca-Na cationic exchange as bedrock groundwaters evolves progressively.

• 자원환경지질
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• 제43권1호
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• pp.43-52
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• 2010

충북 옥천 지역 천부지하수의 지화학적 특성과 질산염의 기원을 규명하기 위하여 지화학 및 질소동위원소 연구가 수행되었다. 지하수의 pH는 6.9~8.4로 중성 내지 약알칼리성으로 나타났다. 지하수의 전기전도도, 산화환원전위 및 용존산소량은 각각 $344.2\;{\mu}s/cm$, 195 mV, 4 mg/L이다. 채취된 45개의 시료에서 검출되어진 질산성 질소의 농도는 12.4 mg/l~34.2 mg/l 범위를 보이며, 모두 먹는물 수질기준의 10 mg/l를 초과하는 것으로 나타났다. 질산성 질소의 동위원소 분석 결과, $\delta^{15}N-NO_3$는 $2.7^{\circ}/_{\circ\circ}{\sim}18.8^{\circ}/_{\circ\circ}$이다. 이와 같이 지하수내 15N의 부화는 질산성질소의 오염기원이 동물분뇨임을 지시한다. 또한 일부는 탈질화작용이 기여한 것으로 보여진다.

• Agricultural and Biosystems Engineering
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• 제7권1호
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• pp.18-26
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• 2006

In-field site-specific nitrogen (N) management increases crop yield, reduces N application to minimize the risk of nitrate contamination of ground water, and thus reduces farming cost. Real-time N sensing and fertilization is required for efficient N management. An 'on-the-go' site-specific N management system was developed and evaluated for the supplemental N application to com (Zea mays L.). This real-time N sensing and fertilization system monitored and assessed N fertilization needs using a vision-based spectral sensor and controlled the appropriate variable N rate according to N deficiency level estimated from spectral signature of crop canopies. Sensor inputs included ambient illumination, camera parameters, and image histogram of three spectral regions (red, green, and near-infrared). The real-time sensor-based supplemental N treatment improved crop N status and increased yield over most plots. The largest yield increase was achieved in plots with low initial N treatment combined with supplemental variable-rate application. Yield data for plots where N was applied the latest in the season resulted in a reduced impact on supplemental N. For plots with no supplemental N application, yield increased gradually with initial N treatment, but any N application more than 101 kg/ha had minimal impact on yield.