• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권4호
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• pp.42-51
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• 2004

본 연구에서는 캐나다 산 피트 모스(Canadian Sphagnum peat moss)시료로부터 산${\cdot}$염기 침전법을 이용하여 휴믹산(p-HA), 풀빅산(p-FA), 휴민(p-Humin)을 순수분리 하였고, 화학적(원소분석, pH 적정) 및 분광학적(적외선 및 핵자기공명 분광분석)방법을 이용하여 피트모스와 각 휴믹 성분의 특성(원소성분비, 양성자교환용량(PEC), 작용기 및 분자구조)을 규명하였다. 또한, Cd(II)을 흡착시킨 p-Humin의 적외선 스펙트럼 분석을 통하여 휴믹분자의 금속이온 결합자리를 확인하였다. 이상에서 얻어진 특성분석 결과는 문헌에 제시된 토양 휴믹물질의 특성과 함께 비교 분석하였다. 본 연구의 주요 목적은 유기물 집적 층인 피트 모스에 존재하는 휴믹물질의 친환경적 응용에 필요한 기초 물질 특성 자료를 제공함에 있다. 순수분리 결과, p-Humin 및 p-HA와 p-FA의 함량은 피트 모스 전체유기물 함량($957{\pm}32g/kg$)의 각각 $76\%,\;18\%,\;3\%$로 분포하였으며, 원소 성분비는 p-Humin이 $C_{1.00}H_{1.52}O_{0.79}N_{0.01}$로서 p-HA($C_{1.00}H_{1.09}O_{0.51}N_{0.02}$), p-FA($C_{1.00}H_{1.08}O_{0.65}N_{0.01}$)에 비하여 H/C와 (N+O)/C 비가 상대적으로 더 높았다. pH 적정분석을 통한 산/염기 특성 분석결과, 피트 모스 휴믹 분자에는 서로 다른 환경에 있는 두 종류의 산성 작용기가 존재함을 알 수 있었으며, PEC(meq/g) 값은 p-FA(4.91) >p-HA(4.09) >p-Humin(2.38)의 순으로 나타났다. 적외선 스펙트럼 분석 결과, 피트모스 휴믹물질의 작용기 기본 특성은 기존 토양 휴믹물질과 유사하였으며, 금속이온 주요 결합작용기는 -COOH임을 확인하였다. 피트 휴믹 분자의 탄소 골격은 전반적으로 낮은 휴믹화 단계의 물질 특성을 보였으며, $^{13}C$-핵자기공명 스펙트럼 분석을 통해 p-Humin과 용해성 휴믹 성분(p-HA, p-FA)의 분자구조 특성의 차이점을 밝힐 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제28권2호
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• pp.95-108
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• 2015

광산배수가 지표에 노출되거나 주변 수계로 유입됨에 따라 나노크기의 철 교질물질이 형성되며, 이러한 철 교질물질은 심미적 오염을 발생시킬 뿐만 아니라 수생태계에도 악영향을 미친다. 이를 제어하기 위해 철 나노물질의 거동특성을 파악하는 것이 매우 중요한데, 아직까지 이에 대한 연구가 미흡하다. 본 연구는 영가철과 자철석을 이용하여 배경용액의 pH와 조성, 그리고 자연유기물에 따른 철 나노물질의 거동특성을 고찰하기 위해 수행되었다. 이를 위해 동적광산란분석기를 이용하여 철 나노물질의 입자크기와 표면 제타전위를 측정하였으며, DLVO (Derjaguin, Landau, Verwey, and Overbeek) 이론에 적용하여 응집 및 분산 등의 거동특성을 비교하였다. 철 나노물질은 영전하점 pH 근처에서는 입자간의 전기적 인력으로 인한 응집이 발생되며, 그보다 pH가 낮거나 높으면 전기적 반발력에 의해 분산이 잘되는 것을 확인하였다. 배경용액 내 양이온이 음이온보다 거동특성에 더 큰 영향을 끼치는 것을 확인하였으며, 특히 1가 양이온보다 2가 양이온이 입자표면간의 전기적인 인력 및 반발력에 더 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 수용상의 자연유기물은 철 나노물질을 코팅함으로써 표면을 음전하로 띠게 하여 분산이 잘 되게 하는 것을 확인하였다. 동일한 환경조건에서 자철석보다 영가철이 응집이 더 잘 되는 것으로 나타났는데, 이는 영가철의 낮은 안정성과 빠른 반응성으로 인해 철 산화물로 변질되기 때문인 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제42권5호
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• pp.395-401
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• 2009

스멕타이트-일라이트 (SI)의 전이 반응은 쇄설성 퇴적암 지역에 흔히 볼 수 있는 광물 반응이다. 지난 40여년 동안 SI 전이 반응의 중요성에 대한 논문들이 많이 출간되었는데 이는 스멕타이트가 일라이트로 변하는 정도 즉 "illitization" 이 석유의 개발, 퇴적물의 화학적 변화 및 물리적 성질변화 에 많은 연계성이 있기 때문이다. 기존의 S-I 상전이에 대한 메커니즘 연구에서는 layer-by-layer reaction 에 의한 solid state 반응 혹은 dissolution/precipitation 반응으로 집약되지만 박테리아 반응의 역할을 전혀 고려하지 않았다. 무산소 환경에서 박테리아와 점토광물의 반응에 대한 연구, 특히 스멕타이트와 철 환원 박테리아의 반응 작용에 대한 연구에서는 철 환원 박테리아가 스멕타이트 구조 속에 있는 철을 환원시켜 에너지를 얻는다고 밝혀졌다. 최근 발표된 논문들은 미생물의 철 환원 작용에 의하여 S-I 상전이가 일어날 수 있다고 보고되었는데, 이는 기존의 상전이에 대한 개념에 즉 고온, 고압, 오랜 시간이 S-I 전이의 필수 조건이라는 일반적인 해석에 반하는 것으로 새로운 연구 분야의 가능성을 시사하고 있다. 현재까지 발표된 논문에 의하면 박테리아가 S-I 반응을 촉진지킴으로 고온, 고압, 혹은 상당시간의 속성작용이 전제조건으로 작용하지 않을 수 있다는 가능성을 시사한다. 하지만 박테리아가 철을 환원함과 동시에 스멕타이트를 일라이트로 전이시킴에 있어서의 메커니즘에 대한 이해는 아직 미비하다. 따라서 이 논문에서는 현재까지 밝혀진 SI 반응을 살펴보고, 미생물 광물간의 반응작용에 있어서 연구 방법을 소개함을 목적으로 한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제41권2호
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• pp.199-207
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• 2024

이탄 토양으로부터 분리된 세균의 유기물 분해능, 항균 활성 및 식물생육촉진능을 확인하고 다기능성 유용 미생물을 확보하고자 하였다. 분리된 48 균주를 대상으로 β-glucosidase, cellulase, amylase, protease 생성능을 확인한 결과, SH-23, SH-26, SH-29 그리고 SH-33 균주가 우수 균주로 선발되었다. 선발된 유기물 분해 우수 세균 4 균주는 식물병원성곰팡이(Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum, Colletotrichum acutatum)에 대한 항진균 활성을 나타내었다. 유기물 분해능이 우수하고 식물병원성 곰팡이에 대해 항진균 활성을 나타낸 SH-26 균주를 최종 우수균주로 선발 하였다. 선발된 SH-26 균주의 16S rRNA 유전자 염기 서열을 결정한 결과, Pseudomonas knackmussii HG322950 B13^T, Pseudomonas citronellolis BCZY01000096 NBRC 103043^T, 그리고 Pseudomonas delhiensis jgi.1118306 RLD-1^T와 100%의 상동성을 나타내었다. Pseudomonas sp. SH-26 균주는 siderophore 생성능, 질소고정능과 Indole-3-acetic acid 생성능이 있는 것으로 확인되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제22권3호
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• pp.173-179
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• 1989

영남일대(嶺南一帶)에서 조사(調査)한 "잠존특이산성토(潛存特異酸性土)"의 특성(特性)과 분포(分布) 및 분류(分類)에 대한 연구결과(硏究結果)는 다음과 같다. 1. 하해혼성잠재특이산성토(河海混成潛在特異酸性土)는 범람원(氾濫原)(Flood plains)이나 강하류부(江下流部)에 퇴적(堆積)된 충적토로써 기층(基層) 2~4 m에 해당(該當)하는 배수불량(排水不良)한 환원상태(還元狀態)의 물리적미열성토층(物理的未熱成土層)(Physically unripened layer)이거나 그 직상층(直上層)으로서 유기물함량(有機物含量)이 상대적(相對的)으로 약간 높은 암색(暗色)의 세립질토층(細粒質土層)이었다. 2. 총유황함량(總硫黃含量)은 토층별(土層別) 0.45~0.90%이었으나 0.15%정도(程度)이드라도 석회함동(石灰含童)이 낮으면 $H_2O_2$ 산화후(酸化後)에는 강산성토층(强酸性土層)이 되었고 대부분(大部分)의 토층(土層)에서 $CaCO_3$ 환산량(換算量)이 총유황(總硫黃)보다 3배이하(倍以下)로써 잠재특이성토층(潛在特異性土層)(Potential acid sulfate layer)이었으나 남해안(南海岸)에 분포(分布)된 일부패각함유토층(一部貝殼含有土層)에서는 3배이상(倍以上)인 것도 있으며 이들은 $H_2O_2$ 산화(酸化) pH도 높았다. 3. 총유황함량(總硫黃含量)은 $H_2O_2$ 산화(酸化) pH와 유의(有意)한 부상관(負相關)이 있었고 또 유황함량(硫黃含量)이 많을수록 $H_2O_2$를 가(加)한 후(後) 격열(激烈)한 반응(反應)이 일어나는 시간(時間)도 짧았다. 4. 두께 20cm 이상의 함황토층(含黃土層)이 단면(斷面)4m이내(以內)에 출현(出現)되고 $CaCO_3$ 환산량(換算量)이 총유황(總硫黃)보다 3배이하(倍以下)이면서 총유황함량(總硫黃含量) 0.15~0.50 %인 때를 "약(弱)한 잠재특이산성토양(潛在特異酸性土壤)(토층(土層))", 0.50~0.75 %인 때를 "중간정도(中間程度)(중도(中度))잠재특이산성토양(潛在特異酸性土壤)(층(層))" 및 0.75 %이상(以上)인 것을 "강(强)한 잠재특이산성토양(潛在特異酸性土壤)(층(層))"이라 분류(分類)하는 실용적(實用的) 분류법(分類法)을 제안(提案)하였으며 경지정리(耕地整理) 등(等)의 토목공사실시지역(土木工事實施地域)은 사업(事業) 후(後) 문제점발생(問題點發生)을 예방(豫防)하고 토양관리(土壤管理)에 도움을 주고자 고정도(高精度) 정밀토괴조사(精密土壞調査)를 사업전(事業前)에 실시(實施)할 것을 제안(提案)하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권2호
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• pp.86-94
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• 1991

Soil Taxonomy에서는 화산회토(火山灰土)를 Inceptisols의 아목(亞目)인 Andepts로 분류(分類)하였는데, 1990년부터는 Andisols이라는 새로운 목(目)으로 분류(分類)하고 있다. Andisols의 중심개념(中心槪念)은 교질부분(膠質部分)이 Allophane과 같은 short-range-order 광물(鑛物)이거나 Al-유기복합체(有機複合體)가 주(主)가 되는 토양(土壤)이다. 따라서 Andisols 분류(分類)의 기준이 되는 Andic 특성(特性)을 규정(規定)하는데 선택적(選擇的) 추출방법(抽出方法)이 이용(利用)된다. 본(本) 연구(硏究)는 제주도(濟州道)의 한라산(漢拏山) 남사면(南斜面)에 Toposequence를 이루고 있는 10개 토양통(土壤統)과 제주도(濟州島)의 주요 토양군(土壤群)인 암갈색토(暗褐色土), 농암갈색토(濃暗褐色土), 흑색토(黑色土), 갈색삼림토(褐色森林土)를 대상으로 하여 Pyrophosphate, Dithionite-Citrate 및 Oxalate로 침출(浸出)되는 Al, Fe, Si 등을 분석하고 주요 토양(土壤)의 Allophane과 Ferrihydrite, Al-, Fe-유기복합체(有機複合體)등의 함량(含量)을 조사하여 Andic 특성(特性)을 고찰(考察)하였다. 1. Allophane과 Ferrihydrite와 같은 Short-range-order 광물(鑛物)이나 Al(Fe)-유기복합체(有機複合體)는 저지대(低地帶)에 분포(分布)한 암갈색토(暗褐色土)인 월평(月坪) 및 용흥통(龍興統)에서는 낮으나 그외 토양(土壤)에서는 높았다. 2. 저지대(低地帶)에 분포(分布)한 토양(土壤)을 제외하면 지대(地帶)가 높아질수록 Allophane 함량(含量)이 감소(減少)하고 Al-유기복합체(有機複合體) 함량(含量)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이며, 토심(土深)이 깊어질수록 Allophane 함량(含量)이 증가(增加)하고 Al-유기복합체(有機複合體) 함량(含量)이 낮아졌다. 3. 중산간지대(中山間地帶)에 분포(分布)한 오라(吾羅) 및 아라통(我羅統)과 분석구(噴石口)에 분포(分布)한 토양(土壤)인 노로(老路) 및 적악통(赤岳統)에서는 존토층(全土層)을 통하여 Allophane과 Ferrihydrite 함량(含量)이 높았다. 4. 지대(地帶)가 높아질수록 pH가 낮고 유기물(有機物) 함량(含量)이 높아짐에 따라 고지대(高地帶)에 분포(分布)한 흑색토(黑色土) 평대통(坪垈統)과 갈색산림토(褐色森林土)인 토산(兎山) 및 흑악통(黑岳統)의 A층(層)에서는 활성(活性) Al이 주(主)로 Al-유기복합체(有機複合體)의 구성분(構成分)으로 존재(存在)하기 때문에 Allophaned의 함량(含量)이 낮으나 토심(土深)이 Al-유기복합체(有機複合體)보다는 Allophane의 구성분(構成分)으로 존재(存在)하고 따라서 Allophane 함량(含量)이 높았다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권7호
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• pp.721-728
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• 2008

정수처리과정 중 염소처리로 발생되는 소독부산물(DBPs) 발생현황을 파악하고 저감방안을 제시하기 위해 대표적인 염소소독부산물인 트리할로메탄(THMs)의 공정별 발생현황을 조사하였다. 또한, 계절별 수질별 영향인자와의 상관관계를 분석하고, 공정에서 전 염소 다단투입을 통하여 THMs 생성현황을 파악하고, 원수 수질에 따라 THMs을 저감시킬 수 있는 최적의 운영방안을 고찰하고자 하였다. Y 정수센터는 취수장과 착수정간의 도수시간이 평균 10시간이 소요되어 취수장에서 전염소 처리 시 염소와 THMs 전구물질간의 충분한 반응시간을 제공함으로써, THMs 발생을 억제하는데 한계를 가지고 있다. 따라서, 도수관로상의 THMs 생성을 억제하고 염소 과잉투입을 방지하기 위하여 전염소를 취수장과 착수정에 동시에 투입하여 정수중 THMs 발생을 저감시키고자 하였다. 계절별 정수의 THMs 발생량은 저수온기(겨울철)에 0.015 mg/L 이하로 적게 생성되었고, 고수온기(여름철)에는 평균 0.021 mg/L 이상 생성되어 수온상승에 따라 증가하였다. 공정별 THMs 발생량은 전염소 처리 후 착수정 원수에서 평균 0.013 mg/L, 응집/침전/여과 공정에서 0.014 mg/L, 후염소 처리 후 정수에서 평균 0.016 mg/L로 정수처리공정 시 착수정원수에서 대부분의 THMs이 발생하였다. 정수처리 공정에서 트리할로메탄생성능(THMFP)은 응집 침전공정 후 42.7%가 제거되었고, 여과공정 후 약 50%가 제거되어 공정에서 TOC 제거율과 비슷한 추세를 보였다. 전염소 다단투입은 취수장과 착수정에 염소를 분할하여 주입함으로써 유기물질과 염소와의 접촉시간(T) 및 농도(C)를 감소시키고, 염소주입량을 최적화하여 도수관로에서 생성되는 THMs을 억제시키고 염소사용량을 저감시킬 수 있었다. 수온이 높은 하절기에 전염소 다단 투입을 실시한 결과, 정수에서 THMs 농도는 평균 0.013 mg/L이 생성되어 취수장 단독 전염소 처리 시기에 발생된 정수 THMs 농도 대비 약 50%를 저감시킬 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제18권4호
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• pp.194-202
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• 1975

이 연구(硏究)는 도시유기폐물(都市有機廢物)을 이용(利用)한 유기질비료(有機質肥料)로서 활성오니(活性汚泥) 및 진개퇴비(塵芥堆肥)를 킬레이트화 물질로서 利用(利用)하기 위(爲)해서 이들 물질(物質)의 특성(特性)을 조사(調査)하였다. 철(鐵)킬레이트화에 관여(關與)하는 수용성물질(水溶性物質)을 분자체 분획법(分劃法)으로 분리(分離)하여 자외선(紫外線)및 적외선분광(赤外線分光) 스펙트럼에 의해서 그 구조(構造)를 조사(調査)하였고 이들 킬레이트의 안정도상수(安定度常數)를 이온교환평형법(交換平衡法)으로 측정(測定)하여 이들을 킬레이트 물질로 사용(使用)하했을때 그 안정성(安定性)을 검사(檢討)하였다. 진개퇴비(塵芥堆肥)에서 추출(抽出)된 유기물질(有機物質)은 Sephadex G-25에 의(依)해 4개분획(個分劃)으로 분리(分離)되었고 이중 철(鐵)과 킬레이트를 이루고 있던 분획(分劃)은 분자량(分子量)이 $5000{\sim}10,000$ 사이에 있었고 Polyphenol구조(構造)의 산소군(酸素群)이 킬레이트화(化)에 관여(關與)하고 있었다. 활성오니중(活性汚泥中) 가용성(可溶性) 물질(物質)은 Sephadex G-25에 의(依)해 6개(個)의 분획(分劃)으로 분리(分離)되었고 이중 킬레이트를 이루고 있던 분획(分劃)은 $5000{\sim}10,000$ 또는 5000에 약간 미달(未達)하는 분자량(分子量)을 가지고 있고 Polypeptide의 amide기(基)가 킬레이트화에 관여(關與)하였다. 이들의 안정도상수(安定度常數)도 합성(合成)킬레이트 물질의 안정도상수(安定度常數)와 큰 차이(差異)가 없을 정도(程度)로 안정(安定)하였다.