• 제목/요약/키워드: Particle Method

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천연방사성물질(NORM)을 함유한 가공제품 내 토륨계열 방사능 평가를 위한 간단/신속 분석법 개발 (Development of Simple and Rapid Radioactivity Analysis for Thorium Series in the Products Containing Naturally Occurring Radioactive Materials (NORM))

  • 유재룡;박세영;윤석원;하위호;이재국;김광표
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제41권1호
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    • pp.71-79
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    • 2016
  • 연구배경: 생활주변방사선 안전관리법에 의한 가공제품의 방사선학적 안전성 평가를 위해서는 가공제품에 함유된 천연방사성핵종의 정량적 평가가 필요하다. 기존 분석법을 위한 파괴적 전처리는 높은 수준의 기술과 많은 시간이 소요되고, 측정 후 가공제품의 재사용을 불가능하게 하는 단점이 있다. 본 연구에서는 가공제품에 함유된 천연방사성핵종인 토륨계열의 방사능을 평가하기 위해 전처리 과정이 생략되거나 최소화된 방법인 간단/신속 분석법을 개발하였다. 재료 및 방법: 개발된 분석법은 감마분광분석 시스템을 이용하여 전처리 없이 가공제품의 방사능을 간단하고 신속하게 측정하고, 시료의 구성물질, 밀도, 기하학적 형태에 대한 보정을 통하여 방사능을 정확하게 평가할 수 있는 방법이다. 상기 요소에 대한 보정을 위해 변환상수 개념을 도입하였으며, 방사선수송 전산모사를 통해 변환상수를 도출하였다. 본 연구의 대상으로는 일반인이 흔하게 사용하고, 인체에 착용하거나 인체 접촉이 많은 가공제품, 즉 일반인에게 상대적으로 높은 피폭방사선량을 초래할 수 있는 대표적인 가공제품이 선정되었다. 본 연구에서 선정된 가공제품은 건강목걸이, 건강팔찌, 남성용 건강보조기구, 매트 형태의 가공제품에 장착된 타일이었다. 결과 및 고찰: 상기 제품에 대한 변환상수를 Monte Carlo N-Particle eXtended (MCNPX)를 이용하여 도출하였으며, 도출된 변환상수는 0.31-0.47의 범위에 분포하였다. 전처리 없이 가공제품 원형을 그대로 측정한 단순 측정 분석법의 경우 가공제품에 함유된 토륨계열의 방사능은 실제보다 약 2.8배까지 과대평가 되었다. 본 연구에서 개발한 간단/신속 분석법을 사용하는 경우에는 전처리를 통한 정밀분석법과 비교하여 그 차이가 3-24% 정도로 크게 줄어들었다. 결론: 본 연구에서 개발한 분석법은 향후 추가적인 가공제품의 재질 및 형태에 대한 변환상수의 개발을 통해 다양한 가공제품의 방사선학적 안정성 평가에 활용될 수 있을 것이다.

대기 누출 방사성물질 선원 위치 추적을 위한 3차원 궤적모델 개발 (Development of Three-Dimensional Trajectory Model for Detecting Source Region of the Radioactive Materials Released into the Atmosphere)

  • 서경석;박기현;민병일;김소라;양병모
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제41권1호
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    • pp.31-39
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    • 2016
  • 연구배경: 우리나라를 포함한 중국, 대만, 북한, 일본 등에서 원전, 재처리시설과 같은 원자력시설의 증가에 따라 주변국 핵활동 분석의 종합적 대책이 필요하다. 우리나라와 포괄적핵실험금지조약기구(Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, CTBTO)는 동북아시아 지역에서 핵종 탐지소를 운영 중으로, 핵종탐지 장비에서 특이 값 측정시 모니터링 자료의 분석과 더불어 배출원 탐색모델을 이용하여 핵종의 기원이 어디인지 추정하고 평가하는 것은 주변국 핵활동에 대한 감시 및 안전성 확보 측면에서 중요하다. 재료 및 방법: 주변국의 은밀한 핵활동 시 방사성핵종의 기원을 추정하기 위하여 3차원 전진/후진형 궤적모델을 개발하였다. 개발된 궤적모델은 궤적 미분방정식을 유한차분법을 이용한 방법으로 주어진 바람자료를 이용하여 방사성핵종의 방출지점으로부터 입자의 궤적을 순차적으로 찾아가는 전진형 모델과 시간 역산으로 방출기원을 추정하는 후진형 모델로 구성되었다. 결과 및 논의: 개발된 궤적모델의 검증을 위하여 체르노빌 사고 당시 측정된 농도자료를 이용하였다. 검증결과 관측지점의 농도가 높게 측정된 지점과 방출기원에서 가까운 지역으로부터 시간 역산의 방출지점을 추정한 결과의 정확도가 높았다. 3차원 궤적모델은 방출시간, 방출높이, 방출간격 등의 변수에 의해 계산결과가 달라지는 불확도를 내포하고 있는데, 이러한 궤적모델의 불확도를 최소화하기 위해 한국원자력연구원에서 개발한 대기확산모델(long-range accident dose assessment system, LADAS)를 이용하여 fields of regards (FOR) 기법에 의해 오염물 방출영역을 추정한바 신뢰성 있는 결과를 얻었다. 결론: 본 연구를 통하여 개발된 배출원 탐색모델은 주변국의 은밀한 핵활동 시 핵종 탐지장비와 연계하여 방사성핵종의 방출지역과 기원을 파악하여 우리나라의 핵종탐지 능력을 향상하고 핵활동 및 방사선 안전 분야에서 주도적 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다.

천리안 위성영상(MI)과 Landsat-8 위성영상(OLI, TIRS)을 이용한 화산재 정보 산출: 사쿠라지마 화산의 사례연구 (Retrieving Volcanic Ash Information Using COMS Satellite (MI) and Landsat-8 (OLI, TIRS) Satellite Imagery: A Case Study of Sakurajima Volcano)

  • 최윤호;이원진;박순천;선종선;이덕기
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_1호
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    • pp.587-598
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    • 2017
  • 화산재는 화산쇄설물 중 2 mm 이하의 크기를 가지는 작은 미세 암편으로 화산 분화 이후 낙하에 의해 여러 가지 피해를 가져온다. 화산재 피해는 운송업과 생산업 그리고 동 식물 및 인간의 호흡기 활동에 영향을 줄 수 있다. 따라서 이러한 화산재의 피해를 예방하기 위해서는 화산재 확산 정보가 중요하며 광범위하게 확산되는 화산재 관측은 위성을 활용하는 것이 효과적이다. 본 연구에서는 일본 사쿠라지마 화산의 두 번의 분화 사례를 연구하였으며 정지궤도 위성인 천리안 위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite: COMS)의 기상 탑재체(Meteorological Imager: MI) 영상과 극궤도 위성인 Landsat-8의 Operational Land Imager (OLI), Thermal InfraRed Sensor (TIRS) 영상을 활용하여 화산재 확산 정보를 산출하였다. COMSMI 영상으로부터 화산재 화소를 추출하여 화산재의 확산 방향과 속도를 분석하였으며, Landsat-8 영상에 대하여 그림자 측정법을 적용하여 화산재 높이를 산출하였다. 또한 본 연구에서 산출된 결과를 도쿄 화산재 주의보센터(Volcanic Ash Advisories center: VAAC)와 비교하였다. 비교 결과, 화산재 확산의 방향은 두 연구에서 모두 유사한 방향으로 산출되었으나 화산재 속도는 화산재주의보센터에서 제공되는 속도에 비해 약 4배 느리게 산출되었다. 또한, 화산재 높이는 화산재 주의보센터 정보에서는 단일 값으로 제공되지만 본 연구에서는 화산재 확산위치에 따라 다르게 관측됨을 확인하였다. VAAC의 경우 화산 분화의 빠른 대응을 위해 분화구 주변 지역에 대해 대략적 값을 산정하지만 본 연구에서는 화산재 확산이 중요하기 때문에 실제 화산재 확산이 관측된 다양한 영상으로부터 화산재가 확산된 전체 지역에 대한 정보를 산출하였기 때문에 차이가 발생하였을 것으로 판단된다. 대규모 분화가 발생할 경우 한반도에 미치는 영향을 확인하기 위해서는 화산재 확산 관측이 중요하다. 본 연구를 통해 서로 다른 특성을 지니는 위성영상을 활용하여 화산재가 확산된 전체 영역에 대해 다양한 정보를 산출하는데 활용될 수 있을 것이다.

대량 객혈 환자에서 동맥 색전술의 치료 효과 (Transcatheter Arterial Embolization in the Treatment of Massive Hemoptysis)

  • 최완영;최진원;임병성;신동호;박성수;이정희;서홍석
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제39권1호
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    • pp.35-41
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    • 1992
  • 연구배경 : 대량 객혈은 내과적 혹은 외과적 치료로도 사망율이 매우 높은 임상증상이다. 대량 객혈은 높은 기관지 동맥 혹은 비기관지성 전신동맥에서 출혈된다고 알려져 있으므로, 최근 상기 혈관들을 색전시키는 것이 치료방법으로 되고 있으나 초기 색전후 일부에서 객혈이 재발되는 것이 문제로 되어 있다. 이에 저자들은 대량출혈환자에서 동맥색전을 하여 즉각적인 지혈정도를 알아보고, 즉시 지혈된 후 객혈이 재발되는 환자들의 임상소견 및 초기 동맥촬영소견을 조사하여 보았다. 방법 : 1988년 1월부터 1991년 7월까지 전부 21명의 환자에서 대량 객혈로 동맥색전술을 시행하였다. 환자 모두에서 대퇴통맥으로 경피하 삽관술을 하여 기관지동맥외에도 비기관지 전신동맥에 혈관촬영을 시행한 후, 병변부위의 혈관에 gelfoam pieces로 색전을 실시하였다. 이후 환자들을 추적관찰하면서 동맥색전술의 효과를 평가하였다. 결과 : 처음 동맥색전후 21명의 전환자에서 즉시 지혈은 성공하였다. 9명의 환자에서 출혈이 재발되었으며, 12예의 환자들에서는 객혈의 재발은 없었다. 합병증으로는 발열, 흉통, 기침, 배뇨 장애, 장마비, 하지마비 및 비장경색증등이 있었으며, 9명의 환자에서는 별 증상을 호소하지 않았다. 출혈이 재발된 환자중, 2명은 대량객혈로 사망하였고, 2명은 폐절제술을 시행받았으며, 4명은 매번 객혈이 재발시마다 반복적인 동맥색전술 혹은 내과적 보존치료를 받고 있다. 결론 : 재출혈의 가능성이 있기는 하지만, 동맥색전술은 대량 객혈환자에서 출혈을 비교적 빠르고 안전하게 멈출 수 있는 치료법이다. 또 수술적 치료가 불가능한 폐질환 환자에서 객혈이 재발시마다, 반복 시행하는 동맥색전술은 일단 급한 출혈을 막고 생명을 연장시키는 데에 도움을 주리라 사료된다.

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분말가쓰오부시의 제조 및 풍미성분에 관한 연구 1. 분미가쓰오부시의 가공조건 및 정미성분 (Studies on the Processing of Powdered Katsuobushi and Its Flavor Constituents 1. Processing Conditions of Powdered Katsuobushi and Its Taste Compounds)

  • 오광수;이응호
    • 한국수산과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.21-29
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    • 1988
  • 생합성조미료의 안전성문제 및 미각이 고급화, 다양화됨에 따라 천연소재를 원료로 하는 풍미계조미료의 수요가 늘고있다. 본연구는 천연분말수우프를 개발하기 위한 일련의 연구로서 분말가쓰오부시의 제조를 시도하였다. 즉 어체를 소형화함으로서 건조 시간을 단축시키는 한편 제품제조중 지질산화를 효율적으로 억제시키고 풍미면에서 재래식 가쓰오부시에 비해 손색이 없는 분말가쓰오부시를 제조하기 위한 가공조건을 구명하고, 아울러 제품제조중 정미 성분의 변화에 대하여 실험하였다. 동결저장 중인 가다랑어를 해동하여 머리, 내장을 제거한 후 필레로 만들어 1cm 두께로 절단하여 절단된 육을 가다랑어엑스분 중에서 20분간 자숙한 후 훈연실로 옮겨 $80^{\circ}C$에서 8시간 훈연 및 실온에서 15시간 엄증을 3차례 반복하였다. 이를 분쇄기로써 Somesh 크기로 분쇄하여 분말가쓰오부시제품을 제조하였다. 제품제조중 어체를 1cm 두께로 절단하여 가다랑어엑스분 중에서 자숙처리함으로서 제조중의 지질산화억제 및 제품의 풍미를 개선시킬 수 있었다. 분말가쓰오부시제품의 수분함량은 $11\~12\%$, 조지방함량은 $4.3\~4.8\%$이었다. 주요한 정미 성분으로는 건물량기준으로 IMP함량이 542.0mg/100g이었고, histidine(949.7mg/100g), anserine(441.4mg/100g), taurine(231.9mg/100g), carnosine (157.6 mg/100g), alanine(65.9mg/100g), lysine(50.2mg/100 g) 등의 유리아미노산함량이 2210.2mg/100g이었다. 불휘발성유기산중 lactic acid가 1087.2mg/100g으로 대부분을 차지하였고, 이외에 total creatinine이 592.1mg/100g, 미량의 betaine 및 TMAO로 이루어져 있었다. 무기질 중에서는 K, Mg, Na 및 Ca의 함량이 비교적 많았다. 제품제조중 유리아미노산과 유기산은 자숙중 상당량이 감소하나 훈건할 때 점차 증가하는 경향이었으며, 핵산관련물질 및 유기염기의 함량은 전공정을 통해 감소하였다. 본 분말가쓰오부시 제품은 재래식 가쓰오부시에 비해 제조공정 및 제조시간을 크게 단축시킬수 있었고 또한 풍미면에서도 손색이 없었다.

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로타바이러스 감염성 설사에 대한 항-로타바이러스 난황항체의 치료 효과 (Therapeutic Effect of Anti-Rotavirus Chicken Egg Yolk Immunoglobulin(IgY) on Diarrhea by Infection of Rotavirus)

  • 임인석;이호석;김원용;최응상;정동혁;정후길;윤승섭;전호남
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제48권12호
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    • pp.1354-1361
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    • 2005
  • 목 적 : 로타바이러스는 세계적으로 5세 이하 영유아 설사증의 1/3 이상을 차지하는 주요 원인체이다. 이 로타바이러스에 의한 급성위장관염의 치료는 탈수교정을 위한 경구 및 비경구 수액요법 외엔 특이한 치료법이 없는 상태로서 로타바이러스 감염에 대한 새로운 치료법이 필요한 상태이다. 이에 본 연구에서는 로타바이러스에 대한 난황 항체를 투여하여 환아에서의 로타바이러스 억제 효과 및 임상증상의 치료효과를 조사하였다. 방 법 : 본 연구는 두 부분으로 나누어 첫째 로타바이러스 위장관염 환아의 분변에서 바이러스 입자 감소 정도를 보았으며 둘째 환아에게 난황황체를 환아에게 직접 투여하여 임상증상이 개선되는 지를 보았다. 첫째로, 2001년 12월부터 2002년 9월까지 중앙대학교 용산병원 소아과에 급성 장관염을 주요 증상으로 내원한 환아의 분변을 대상으로 역수동 적혈구 응집반응으로 로타바이러스 항원의 존재 유무를 조사하였고 이중 양성인 13명의 환아의 3일간에 각각 걸친 분변시료를 재료로 정량 PCR을 시행하여 바이러스 양의 감소를 측정하였다. 13명 중 7명에게는 난황항체가 투여되었고 6명에게는 위약이 투여되었다. 둘째로는 같은 기간 로타바이러스 감염으로 진단된 36명을 대상으로 하여 18명에는 항-로타바이러스 난황항체가 함유된 난황 2.5 g을 5 mL의 물에 부유하여 하루 2회(아침, 저녁) 3일 동안 투여하였고 위약군 18명에게는 난황항체가 함유되지 않은 난황을 같은 기간 동안 같은 양을 투여한 이후 양군에서 치료 전후의 발열기간, 설사 횟수, 구토 횟수, 전해질 및 혈청 생화학치, 입원기간, 경구 섭취량, 소변 횟수를 비교 관찰하였다. 결 과 : 첫 번째 실험에서, 정량 PCR을 이용하여 환아 분변에서 바이러스 입자의 감소를 측정한 결과 위약군에서는 지속적으로 증가를 보였으나 투여군에서는 지속적인 바이러스 입자의 감소를 보였다. 두 번째 실험에서는 환아의 임상증상 치료효과 면에서 투여군에서 위약군에 비해 3일째에 설사 증상의 개선을 보였다. 결 론 : 항로타바이러스 난황항체의 로타바이러스 감염에 대한 치료효과를 본 결과 환아의 분변에서 바이러스 입자량의 감소와 함께 설사 증상의 개선의 치료 효과를 보이기 때문에 항로타바이러스 난황항체는 로타바이러스 감염증의 치료제가 될 수 있을 것으로 생각된다.

($CO_2$ 분해시 $LiMn_2O_4$의 상변화 (Phase Transitions of $LiMn_2O_4$ on $CO_2$ Decomposition)

  • 권태환;양천모;박영구;조영구;임병오
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.33-43
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    • 2003
  • $LiMn_2O_4$ catalyst for $CO_2$ decomposition was synthesized by oxidation method for 30 min at 600$^{\circ}C$ in an electric furnace under air condition using manganese(II) nitrate $(Mn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O)$, Lithium nitrate ($LiNO_3$) and Urea $(CO(NH_2)_2)$. The synthesized catalyst was reduced by $H_2$ at various temperatures for 3 hr. The reduction degree of the reduced catalysts were measured using the TGA. And then $CO_2$ decomposition rate was measured using the reduced catalysts. Phase-transitions of the catalysts were observed after $CO_2$ decomposition reaction at an optimal decomposition temperature. As the result of X-ray powder diffraction analysis, the synthesized catalyst was confirmed that the catalyst has the spinel structure, and also confirmed that when it was reduced by $H_2$, the phase of $LiMn_2O_4$ catalyst was transformed into $Li_2MnO_3$ and $Li_{1-2{\delta}}Mn_{2-{\delta}}O_{4-3{\delta}-{\delta}'}$ of tetragonal spinel phase. After $CO_2$ decomposition reaction, it was confirmed that the peak of $LiMn_2O_4$ of spinel phase. The optimal reduction temperature of the catalyst with $H_2$ was confirmed to be 450$^{\circ}C$(maximum weight-increasing ratio 9.47%) in the case of $LiMn_2O_4$ through the TGA analysis. Decomposition rate(%) using the $LiMn_2O_4$ catalyst showed the 67%. The crystal structure of the synthesized $LiMn_2O_4$ observed with a scanning electron microscope(SEM) shows cubic form. After reduction, $LiMn_2O_4$ catalyst became condensed each other to form interface. It was confirmed that after $CO_2$ decomposition, crystal structure of $LiMn_2O_4$ catalyst showed that its particle grew up more than that of reduction. Phase-transition by reduction and $CO_2$ decomposition ; $Li_2MnO_3$ and $Li_{1-2{\delta}}Mn_{2-{\delta}}O_{4-3{\delta}-{\delta}'}$ of tetragonal spinel phase at the first time of $CO_2$ decomposition appear like the same as the above contents. Phase-transition at $2{\sim}5$ time ; $Li_2MnO_3$ and $Li_{1-2{\delta}}Mn_{2-{\delta}}O_{4-3{\delta}-{\delta}'}$ of tetragonal spinel phase by reduction and $LiMn_2O_4$ of spinel phase after $CO_2$ decomposition appear like the same as the first time case. The result of the TGA analysis by catalyst reduction ; The first time, weight of reduced catalyst increased by 9.47%, for 2${\sim}$5 times, weight of reduced catalyst increased by average 2.3% But, in any time, there is little difference in the decomposition ratio of $CO_2$. That is to say, at the first time, it showed 67% in $CO_2$ decomposition rate and after 5 times reaction of $CO_2$ decomposition, it showed 67% nearly the same as the first time.

포항지역 대기 중 초미세먼지(PM$_{2.5}$)의 오염특성평가 (Characterization of Concentrations of Fine Particulate Matter in the Atmosphere of Pohang Area)

  • 백성옥;허윤경;박영화
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.302-313
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    • 2008
  • 본 연구는 포항지역 대기 중 PM$_{2.5}$의 물리 화학적 성분들의 농도분포특성을 파악하여 PM$_{2.5}$에 대한 배출원 기여도를 정량적으로 추정하고 PM$_{2.5}$농도 변동에 영향을 미치는 배출원을 알아보고자 하였다. 시료채취지점은 포항지역 내의 대조적인 두 지점인 공업지역과 주거지역에서 각 1개 지점을 선정하였다. 시료채취는 2003년 3월부터 12월에 걸쳐서 계절별 10$\sim$15일 동안 고용량공기시료채취기를 이용하여 24시간 연속 채취였다. PM$_{2.5}$ 시료에 함유된 화학성분들은 산추출하여 ICP와 이온크로마토그래피로 분석하였다. PM$_{2.5}$의 전체평균은 공업지역이 36.6 $\mu$g/m$^3$, 주거지역에서 30.6 $\mu$g/m$^3$로 나타났다. 계절별로는 두 지점 모두 봄철에 가장 높은 농도를 보이고 있으며 다음으로 겨울철, 가을철, 여름철의 순으로 나타났다. 두 측정지점에서 PM$_{2.5}$ 중 가장 많이 함유된 화학성분들은 이차생성입자를 형성하는 성분인 NO$_3^-$, SO$_4^{2-}$으로 나타났으며 각각의 농도는 공업지역에서 4.2 및 8.6 $\mu$g/m$^3$, 주거지역에서 3.7 및 6.9 $\mu$g/m$^3$로 나타났다. 반면, 공업지역에서는 Fe, Mn, Cr 등의 금속성분 농도가 주거지역에 비해 상당히 높게 나타나 공업지역이 철강산업의 영향을 반영하고 있는 것으로 추측된다. 포항지역 대기 중 PM$_{2.5}$의 농도 변동에 미치는 주요 영향인자를 파악하기 위하여 주성분 분석 및 다중회귀분석을 실시한 결과, 공업지역과 주거지역에서 가장 중요한 변수는 도로 비산먼지와 이차생성입자인 것으로 나타났으며, 이들 변수의 변동이 전체 PM$_{2.5}$ 농도변동에 가장 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 포항지역 PM$_{2.5}$에 대한 주요 발생원의 기여도를 평가하기 위하여 CMB 모델링을 수행한 결과 공업지역의 경우 기여도가 큰 발생원은 토사 및 도로상의 비산먼지로 나타났고 그 다음으로 이차생성입자, 자동차, 해염입자, 금속산업의 순을 보였으며 주거지역도 이와 유사한 양상을 보였다. 이와 같은 결과를 토대로 국내에서 측정된 먼지시료를 대상으로 CMB 모델링 수행 시 그 적용한계성과 문제점 등을 고찰하였다.

농축산저수지 오염퇴적토의 토양정화기술에 대한 적용성 연구 (A Study on the Applicability of Soilremediation Technology for Contaminated Sediment in Agro-livestock Reservoir)

  • 정재윤;장윤영
    • 환경영향평가
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    • 제29권3호
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    • pp.157-181
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    • 2020
  • 하천, 호소 및 해양항만의 퇴적물은 수계로 배출된 오염물질의 종착점이면서 동시에 지속적으로 오염물질을 수계로 배출하는 오염원(source)으로 작용한다. 지금까지 오염퇴적물은 육상매립 또는 해양투기해왔던 것이 현실이었다. 하지만 육상매립은 고 비용, 해양투기는 런던협약으로 인해 전면 금지되었다. 따라서 본 연구에서는 대상부지인 왕궁축산단지의 오염퇴적토를 대상으로 토양정화방법을 적용하여 연구하였다. 토양정화방법은 해외 적용사례와 국내 처리 가능한 적용기술을 선별하여 전처리, 퇴비화, 토양세척, 동전기, 열탈착을 적용하였다. 오염특성파악을 위한 대상 부지 조사결과 수질은 용존산소(Disolved Oxigen, DO), 부유물질(Suspended Solid, SS), 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN), 총인(Total Phosphorus, TP) 이 방류수 수질기준을 초과하였고 특히 SS, COD, TN, TP는 기준을 수십 배에서 수백 배 초과하였다. 토양은 돼지사료의 성장을 촉진하는 구리, 아연의 농도가 높게 나타났으며, 카드뮴이 토양환경보전법 기준치 1지역을 상회하였다. 전처리기술은 하이드로사이클론을 활용하여 입도분리를 실시하였으며, 미세토양이 80% 이상 분리되어 선별효율이 높게 나타났다. 퇴비화는 유기물 및 석유계 총 탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbon, TPH) 오염토양을 대상으로 실시하였으며, TPH는 우려기준 이내로 처리되었고, 유기물의 경우 대장균이 높게 분석되어 70℃에서 퇴비화 최적조건을 적용하여 비료규격을 만족하였으나 비료규격에 비하여는 유기물함량이 낮게 분석되었다. 토양세척은 연속추출시험결과 Cd는 미세토에서 5단계인 잔류성(Residual)물질이 확연하게 존재하였고 Cu 및 Zn은 오염분리가 쉬운 이온교환성(1단계), 탄산염(2단계), 철/망간산화물(3단계)의 함량이 대부분을 차지했다. 산용출과 다단세척을 단계별로 적용결과 염산, 1.0M, 1:3, 200rpm, 60min이 최적 세척인자로 분석되었으며 다단세척실험결과 오염 퇴적토는 대부분 1단에서 토양환경보전법 우려기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 적용성 시험결과 중금속오염이 높은 오염토는 전처리 후 토양세척을 적용하여 처리토를 골재로 활용하고, 유기물 및 유류 오염토는 퇴비화를 적용하여 오염물질과 대장균을 사멸한 후 부숙토로 사용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다.

양이온의 종류와 농도에 따른 황토와 점토광물의 분산과 응집 (Effect of Cation and Ionic Strength on Dispersion and Coagulation of Hwangto and Clay Minerals)

  • 박보경;김경민;김영인;염서연;이정우;형승우;황준호;김유미;공미혜;김정빈;노열
    • 한국광물학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.249-259
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    • 2009
  • 본 연구는 황토와 황토에서 분리한 점토(clay fraction)를 이용하여 수용액 내 양이온의 종류와 농도에 따른 점토광물의 분산과 응집의 변화를 알아보고자 하였다. 본 연구를 위하여 사용한 황토는 전남 나주시 동강면 장동리 황토로 지표면으로 부터 90~130 cm 깊이에서 채취하였다. 황토와 황토에서 분리한 점토(< $2\;{\mu}m$) 그리고 이들 시료로부터 결정질 철과 비결정질 철을 제거한 황토와 점토시료를 이용하여 실험을 실시하였다. 이온의 종류와 농도에 따른 점토광물의 저면간격과 물리적 성질의 변화를 알아보기 위하여 4가지 양이온($Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$)과 이들 이온의 농도(0.001 M~1 M)를 변화시켰을 때 광물의 침강속도와 점토광물의 저면간격의 변화를 연구하였다. 장동리 황토의 주 구성광물은 석영이며, 황토로부터 분리한 점토는 카올리나이트, 일라이트, 버미큘라이트로 이루어져 있다. 장동리 황토의 비결정질 철과 결정질 철의 함량은 각각 16.3 mg/kg과 436 mg/kg으로 주로 결정질 철로 이루어져 있다. 이온농도가 다른 4가지 이온을 추가한 수용액에서 구성 입자의 크기가 작은 점토가 황토에 비하여 분산이 더 잘되었다. 황토광물을 코팅하고 있는 결정질 철과 비결정질 철을 제거하기 전과 제거한 후 광물의 분산실험 결과에서 철을 제거한 시료가 분산이 더 잘 일어났으며 이는 코팅된 철 산화물이 광물입자들의 분산을 방해하는 것으로 사료된다. 수용액 중 이온의 종류와 농도가 광물의 분산에 미치는 영향 실험결과에 따르면 첨가한 이온의 농도가 클수록 그리고 양이온 전하량이 클수록 침강속도가 빨랐다. X-선 회절 분석 결과에 따르면 카올리나이트와 일라이트는 양이온의 종류와 농도에 따른 저면 간격의 변화가 없었다. 하지만 버미큘라이트는 일반적으로 +2가 양이온을 첨가한 경우 저면간격이 $14.04\;{\AA}$으로 +1가 양이온의 $13.9\;{\AA}$보다 크게 나타났다. 이는 +2가 양이온들의 수화반경이 +1가 양이온보다 크기 때문으로 사료된다. 따라서 광물에 코팅된 철과 수용에 내의 이온의 종류와 농도가 광물의 분산 및 버미큘라이트와 같은 팽창성 점토광물의 저면간격에 영향을 줄 수 있음을 시사한다.