• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.59-66
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• 2005

[ $TiO_2$ ]박막은 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 다양한 스퍼터링 파라미터(전력 $0.6{\sim}5.2\;kw$, 기판온도 실온${\sim}350^{\circ}C$, 산소량 $0{\sim}50\;sccm$($O_2+Ar$ 90 sccm, 압력은 약 1 mtorr))를 통하여 증착되었다. TiO-N박막도 가스의 유량비를 제외하고는 $TiO_2$박막과 같은 스퍼터링 조건하에서 증착되었다. 이러한 스퍼터링 파라미터에서 증착된 박막의 전기적 특성을 분석하기 위하여 시트저항을 측정하였고, 박막의 두께(${\alpha}$-step), 표면 거칠기(AFM), 형성 조직(FE-SEM, XRD)을 분석하여 최적 스퍼터링 파라미터를 도출하였다. 최적 스퍼터링 파라미터에서 제조된($TiO_2$, TiO-N)박막을 이용하여 광활성도를 평가하기 위하여 VOCs물질 중 toluene, 반응성 염료인 Suncion Yellow를 대상 물질로 선정하여 적용성 연구를 수행하였다. 실험에서 광촉매 박막은 적용물질에 대해서 광활성을 양호하게 보였으며, 특히 TiO-N광촉매 박막은 가시광 영역에서도 최대 33%의 톨루엔(5 ppm) 제거 효율을 나타내었다.

• 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.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권6호
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• pp.23-30
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• 2008

본 연구는 전통적인 지하 대수층 폭기기술을 시행하는 데 있어서 대수층의 특정층에 미리 수용액상 계면활성제를 수평방향으로 도입함으로써 오염물질이 실제로 존재하는 특정 지층으로 선택적으로 폭기되도록 하여 최소한의 공기량으로 오염물질 제거 효율을 극대화 하는 기술을 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 균일질 모래로 충진된 2차원 상자 모델을 대수층 모사를 위하여 사용하였으며, 저농도(100 mg/L)의 음이온계 계면활성제(sodium dodecylbenzene sulfonate) 수용액을 대수층의 표면장력을 조절하는 데 사용되었다. 실험은 첫째, 계면활성제가 처방되지 않은 경우, 둘째, 공기도입부 근처에 계면활성제 용액이 도입된 경우, 그리고 셋째, 공기도입부와 토양표면의 중간부분에 계면활성제 용액이 도입된 경우의 세 부분으로 구성되어 실시되었다. 실험 결과, 계면활성제가 도입된 경우 계면활성제가 투입되지 않은 경우에 비하여 최고 5배에 해당하는 현저한 폭기영향권의 확대가 관찰되었다. 또한 계면활성제가 도입되지 않았을 때에는 폭기영향권의 범위가 도입유량에 거의 영향을 받지 않았으나 계면활성제가 도입된 경우 폭기영향권은 도입유량에 비례하는 것으로 나타났다. 특기할만한 것은 폭기영향권이 계면활성제가 도입된 수평층을 중심으로 형성되어 이 부분에 집중되어 존재하는 오염물질의 제거에 매우 유리할 수 있다는 점이다. 현재 까지 대수층 폭기기술이 도입공기의 수평확산을 유도하는 기술이 개발되어 있지 않으므로 본 연구는 기존의 대수층 폭기 복원기술의 효율을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권6호
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• pp.179-191
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• 2016

In addition to the measurement of the concentration of soil contaminants, the new idea of indicative parameters was proposed to validate the remedial works through the monitoring for the changes of soil characteristics after applying the clean up technologies. The parameters like CFU (colony forming unit), pH and soil texture were recommended as indicative parameters for land farming. In case of soil washing, water content and the particle size distribution of the sludge were recommended as indicative parameters. The sludge is produced through the particle separation process in soil washing and it is usually treated as a waste. The parameters like water content, organic matter content, CEC (cation exchange capacity) and CFU were recommended as indicative parameters for the low temperature thermal desorption method. Besides the indicative parameter, sampling methods in stock pile and the optimal minimum amount of composite soil sample were proposed. The rates of sampling error in regular grid, zigzag, four bearing, random grid methods were 17.3%, 17.6%, 17.2% and 16.5% respectively. The random grid method showed the minimum sampling error among the 4 kinds of sampling methods although the differences in sampling errors were very little. Therefore the random grid method was recommended as an appropriate sampling method in stock pile. It was not possible to propose a value of optimal minimum amount of composite soil sample based on the real analytical data due to the dynamic variation of $CV_{fund{\cdot}error}$. Instead of this, 355 g of soil was recommended for the optimal minimum amount of composite soil sample under the assumption of ISO 10381-8.

• ALGAE
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• 제33권1호
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• pp.109-125
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• 2018

Turkish towel (Chondracanthus exasperatus), Pacific dulse (Palmaria mollis, also known as Red ribbon seaweed), and sea lettuce (Ulva spp.) were cultivated in a land-based intensive culture system at the Manchester Research Station, USA from August 2013 to September 2014. Macroalgae were grown in tumble-aerated tanks, harvested bimonthly for seasonal growth calculations, and analyzed for protein, lipid, ash, and amino acid content. Growth rate of all three species exhibited a similar pattern, with the highest specific growth rates occurring during the summer months (Turkish towel: 7.8%, Pacific dulse: 8.2%, and sea lettuce: 6.2%). Growth of all three species was lowest around winter solstice; with negative growth only observed in sea lettuce. On a dry weight basis significant differences in protein content existed between the three species with highest values for sea lettuce ($29.5{\pm}1.4%$). Lipid content varied between species (0.95-2.78%) with significantly higher lipid observed in sea lettuce (0.58-4.82%). No significant differences were detected on a seasonal basis among each species. Essential amino acids accounted for $43{\pm}0.9$ to $47{\pm}1.2%$ of total amino acids with Turkish towel having the highest value. Turkish towel had a significantly higher taurine level ($0.82{\pm}0.27$) than the other macroalgae. The levels of persistent organic pollutants and heavy metals were low. The estimated annual product of the three species ranged from 50- to $70-mt\;dry\;weight\;ha^{-1}\;y^{-1}$, significantly higher than conventional crops. Land-based culture of these species can produce year-round harvest, consistent product quality, and low contaminant levels.

• 보존과학회지
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• 제28권3호
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• pp.235-245
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• 2012

이 연구에서는 경북 영양 용화광산 선광장(등록문화재 제255호)을 대상으로 비파괴 훼손도 진단을 실시하였다. 훼손지도를 작성하여 구조물에 대한 훼손상태를 파악한 결과, 6열과 7열 구조물을 기점으로 하여 용화광산 선광장 상부(7~13열)에서는 생물, 토사에 의한 훼손율이 높은 반면 하부(1~6열)에서는 탈락, 균열, 표면변색의 훼손율이 매우 높게 나타났다. 이는 기계적인 공정과 화학적인 공정이 동시에 진행되는 하부 구조물에서 화학용액들이 구조물의 콘크리트와 반응하면서 물리화학적 풍화작용을 촉진시켰기 때문으로 판단된다. 선광장 구조물의 물성을 파악하기 위해 초음파속도를 측정한 결과, 평균 초음파속도는 2,462m/s(압축강도 $529kgf/cm^2$)로 측정되었다. P-XRF를 활용한 표면변색 오염물질의 분석에서는 용화광산에서 채굴하였던 광석들의 주요성분(Cu, Zn, Pb, Fe, As)과 동일한 것으로 나타났다. 선광장 주변 토양에는 Cu, Zn, Pb, As와 같은 중금속의 함량이 상당히 높았다. 이와 같은 성분들은 선광장 구조물뿐만 아니라 자연환경에도 영향을 줄 수 있기 때문에 구조물의 보존처리와 함께 토양의 정화도 병행해야 할 것이다.

• 농약과학회지
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• 제20권1호
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• pp.7-13
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• 2016

Polychlorinated biphenyl은 현재 대부분의 사용 금지된 염소계 농약과 함께, 대부분의 환경 매질에서 매우 일반적으로 검출되는 잔류성 유기물로서, 209종의 이성질체가 존재하며, 내생호르몬 교란 효과 등, 다양한 생리 독성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 해당 물질군의 환경 중, 분해소실과 관련된 연구는 주로 토양 등의 복잡한 매질을 주요 대상으로 수행되었으며, 또한 개별 이성질체에 관한 연구보다는 Aroclor 등, 혼합물 위주의 연구가 수행되었다. 한편 개별 이성질체에 관한 연구는 매우 제한적으로 수행되었다. 본 연구에서는 이와 같은 점을 고려하여, polychlorinated biphenyl 이성질체 중, 구조적 특성이 상이한 5종의 이성질체를 합성하여, 토양 중 일반적으로 분포하고 있는 미생물인 Aspergillus niger에 의한 대사과정을 밝히고자 하였다. Biphenyl 및 polychlorinated biphenyl 이성질체 중, biphenyl, PCB-1, 및 PCB-3은 A. niger에 의하여 매우 빠른 속도로 대사되어 배양 7일 후, 38-65% 내외의 모화합물이 수용성 대사물로 전환되었으나, PCB-38의 경우, 극소량의 대사물이 형성되었고(2%), PCB-126은 모화합물의 대사가 전혀 관찰되지 않았다. 한편 염소 치환기가 ortho-위치에 존재하는 PCB-1과 para-위치에 존재하는 PCB-3의 대사속도를 비교한 결과, PCB-3의 대사 속도가 현저히 큰 값을 보였으며, 이는 biphenyl ring의 3차원 형태와 관련된 것으로 생각된다. 미생물 반응 중, 형성된 주요 대사물은 mono- 및 di-hydroxy PCB로 사료되며, 해당 물질의 독성화학적 성상은 지속적 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권4호
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• pp.261-271
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• 2007

토양오염을 복원하는 방법 중 식물상 복원은 식물을 이용하여 오염물을 제거하는 기술로, 환경 친화적이며, 경제적인 기술이기 때문에 많이 이용되고 있다. 이 연구에서는 식물상 복원에 있어 식물의 영향, 근권 세균과 물리화학적 제한인자에 대해 고찰하였다. 성공적인 식물상 복원을 위해서는 식물의 선택이 가장 중요하다. 유류(디젤) 분해를 위해 적용된 식물은 쥐보리(Lolium multiflorum lam), 베치(Vicia villosa), 버섯류(white mustard), 톨페스큐(Festuca arundinacea), 콩과식물(leguminosae), 포플러, 소나무(Pinus densiflora) 등이고, 유류 제거 효율은 68-99% 이었다. PAH(polycyclic aromatic hydrocarbons) 제거용으로는 옥수수(Zeo mays), 쥐보리, 베치, 버섯류, 토끼풀(Trifolium repens), 그리고 톨페스큐이 이용되었고, 50-98%의 제거 효율을 보였다. 식물의 성장을 향상시킬 뿐 만 아니라, 오염물질을 직접적으로 제거할 수 있는 근권 세균도 식물상 복원에 있어 중요한 역할을 한다. 식물상 복원에 이용된 근권 세균에는 Azospirillum lipoferum, Enterobactor cloacae, Azospirillum brasilense, Pseudomonas putida, Burkholderia xenovorans, Comamonas testosterone, Pseudomonas gladioli, Azotobacter chroococcu, Bacillus megaterium, Bacillus subtilis 등이 있다. pH, 온도, 영양물질, 최종전자수용체, 수분함량, 유기물 함량, 오염물질 종류와 물리화학적 인자도 식물상 복원에 있어 제한 요소로 작용한다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.231-239
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• 2005

본 연구에서는 MTBE, 카드뮴의 점토광물 종류 및 물리화학적 특성에 따른 흡착 경향 및 계면동전위의 특성을 규명하고자 흡착시간, 혼합비(용매 대 흡착질 비), 오염물질의 농도, 휴믹산 및 pH 변화에 따른 회분식 흡착실험을 수행하였다. 혼합비가 증가할수록 초기농도에 상관없이 흡착량은 증가한 반면, 흡착 효율은 감소하였다. MTBE의 흡착량은 vermiculite> bentonite> CTAB-bentonite 순으로 높았으며, 카드뮴의 흡착량은 bentonite> vermiculite> CTAB-bentonite 순이었다. 이때 MTBE 흡착은 Freundlich 등온 흡착식에 가장 잘 부합되었으며, 카드뮴의 경우 Langmuir 등온 흡착식에 잘 적용되었다. 유기물 함량에 따른 MTBE의 흡착실험 결과 CTAB-bentonite는 유기물의 함량이 높을수록 흡착량이 증가하였으나 bentonite는 유기물 함량 1%, vermiculite는 5%에서 최대 흡착량을 보인 후 감소하였다. 반면 카드뮴은 유기물 함량이 증가할수록 모든 흡착제의 흡착량과 흡착율이 급격히 증가하였다. 카드뮴의 흡착량과 흡착율은 모든 흡착제에 대해 pH 8 이상부터 급격히 증가하였으며, pH 10 이상의 경우 흡착율이 90%까지 증가하였다. 또한 pH가 증가할수록 각 흡착제의 계면동전위는 감소하였고, 카드뮴의 농도가 증가할수록 계면동전위의 절대치가 감소하여 분산안정성이 낮아져 결과적으로 카드뮴의 흡착 효율이 증가하였다.

• 한국조리학회지
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• 제22권8호
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• pp.149-156
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• 2016

본 연구의 목적은 조리과정에서 발생한 총휘발성 유기화합물질, 미세먼지, 악취, 총부유세균 등의 오염물질들이 조리실내로 분산되어 실내공간이나 조리업 종사자에게는 나쁜 냄새나 작업환경 및 건강피해를 감소하고자 하는 것이다. 이를 위해 기존 공기청정기의 단점을 보완하고, 반영구적이며, 각종 오염물질을 효율적으로 제거하기 위하여 활성탄과 황토를 결합한 바이오세라믹 필터를 bar type으로 제작한 실내용 소형 공기청정기 개발에 중점을 두었다. 측정항목은 총휘발성 유기화합물, 미세먼지, 복합악취, 총부유세균 등 모두 4가지 항목으로 개발된 공기청정기 가동 전과 일정시간 가동 후를 비교하여 측정하였다. 측정결과, 총휘발성 유기화합물의 농도는 평균 $2,500{\mu}g/m^3$에서 $223{\mu}g/m^3$으로 약 91.02%의 높은 제거효율을 보였으며, 미세먼지의 제거율은 평균 농도가 $26.68{\mu}g/m^3$로서 97.51%의 우수한 제거효과가 나타났으며, 복합악취의 희석배수를 측정한 결과 평균 144로 평균 95.20% 감소하였다. 또 총부유세균은 초기 농도가 $787{\sim}814CFU/m^3$에서 $47{\sim}40CFU/m^3$로 약 94% 이상 제거되는 것을 확인하였다. 결론적으로 개발되어진 공기청정기의 바이오세라믹 필터는 오염물질을 제거하는데 우수한 제거효과를 나타냈다. 따라서 공기청정기를 조리실내에서 환기장치와 렌지후드를 병행하여 사용하면 기존의 열악한 조리실 내의 환경이 크게 개선되어질 것으로 사료된다.