• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.917-930
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• 2017

본 연구는 2017년부터 "이사부호"를 활용하여 인도양에서 본격적으로 수행되는 관측에 앞서 위성을 활용하여 인도양 쌍극진동(Indian Ocean Dipole, IOD) 변동에 따른 위성에서 추정된 클로로필-a 농도의 시/공간적 변화를 이해하는데 목적이 있다. 특히 단기적인 변화보다는 장기 변화에 초점을 두고 1998년부터 2016년까지 해색위성에서 계산된 월평균 클로로필-a 농도 자료를 이용하여 인도양 전 해역($30^{\circ}E{\sim}120^{\circ}E$, $30^{\circ}S{\sim}30^{\circ}N$)을 대상으로 분석했다. 클로로필-a 농도는 중앙 인도양에서 낮고, 용승해역 및 대륙 주변 해역에서 증가되었다. 계절풍과 해류 시스템의 영향으로 클로로필-a 농도는 봄에 가장 감소하고 여름에 최대를 나타냈다. Empirical Orthogonal Function(EOF) 분석 결과, 첫 번째 모드의 클로로필-a 농도 변화는 엔소(El $Ni{\tilde{n}}o$/Southern Oscillation, ENSO)의 변화와 높은 관계를 보이고, 두 번째 모드의 클로로필-a 농도 변화는 엔소에 의한 영향보다는 인도양 쌍극진동의 변화와 상대적으로 높은 관계를 나타냈다. 클로로필-a 농도는 두 개의 모드에서 공통적으로 동 인도양과 서 인도양에서 서로 상반된 변화를 나타냈다. 클로로필-a 농도 변화는 동 인도양, 서 인도양 및 인도 주변 해역에서는 인도양 쌍극진동과 밀접한 관계를 보이고, 열대 중앙 인도양 중에서는 상대적으로 엔소의 변화와 높은 관계를 나타냈다. 그러나 클로로필-a 농도의 시/공간적 변화는 인도양 쌍극진동의 발생 기작에 따라 다른 반응을 나타냈다. 클로로필-a 농도 변화는 첫 번째 타입 인도양 쌍극진동(엔소 발생시기와 동일)은 여름철에 동 인도양과 서 인도양에서 클로로필-a 농도 차이가 생기고, 최대는 가을에 발생했다. 두 번째 타입 인도양 쌍극진동(엔소 발생 후 그 다음 해 또는 소멸되는 시기)은 봄에 동 인도양과 서 인도양 클로로필-a 농도 차이가 생기고, 여름과 가을에 증가되어, 겨울에 감소되었다. 인도양 쌍극진동의 변동에 따른 클로로필-a 농도 변화는 동 인도양과 서 인도양의 클로로필-a 농도 차이를 발생시키는 과정은 유사하지만, 북부 인도양은 쌍극진동 발생 기작에 따라 상반된 클로로필-a 농도 변화를 나타냈다.

• 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.

• 한국가스학회지
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• 제16권6호
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• pp.143-147
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• 2012

티타니아($TiO_2$) 나노분말의 우수한 광촉매 활성은 이를 친환경 소재로서 많은 주목을 받도록 하였다. 특히, 최근 들어 이러한 $TiO_2$의 광촉매 활성을 향상시키기 위하여 $TiO_2$ 나노분말에 금속 혹은 비금속 원소를 도핑하는 방법이 널리 시도되고 있다. 화염법, 화학기상합성법, 졸-젤법, 공침법, 이온 주입법 등 다양한 방법들이 사용되고 있으며 합성법에 따라 원소들의 도핑 거동이 달라지므로 $TiO_2$의 전자구조 및 표면성질들이 합성법의 영향을 받게 되며 광촉매 활성 역시 달라진다. $TiO_2$의 광촉매 활성은 합성법 자체에 영향을 받는 것 외에 후속의 열처리에 의해서도 달라질 수 있다. 본 연구에서는 우수한 광촉매 활성을 가진 $TiO_2$ 나노분말 소재를 제조하기 위하여 화학기상합성법(chemical vapor synthesis, CVS)으로 텅스텐(W) 원소가 도핑된 $TiO_2$ 나노분말을 제조하고 물성 및 광촉매 특성을 조사하였다. 일부의 $TiO_2$ 나노분말은 $300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$ 범위에서 열처리한 후 물성 및 광촉매 특성의 변화를 조사하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.679-688
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• 2000

최근 해상유류오염사고시 사용되는 유화제는 해안으로 이동하여 또 다른 수질오염의 원인으로 문제가 되고 있다. 이 연구에서는 자성을 띠고 있는 흡착제를 이용하여 해수 속에 잔류하는 유화제를 제거하는 기술에 대해서 논의하였다. 본 실험에서는 자성을 띠는 흡착제로서 마그네타이트와 마그헤마이트를 이용하였고, 대표적인 유화제 성분으로는 음이온성 계면활성제인 SDDBS (Sodium dodecylbenzene sulfonic acid)와 비이온성 계면활성제인 Triton X-100 (t-octylphenoxypoly-ethoxyethanol)을 사용하였다. 실험은 두 흡착제의 유화제에 대한 흡착 평형시간과 흡착능에 대한 회분식 실험과 모의 실제 상황에서 흡착제가 영구자석이나 전자석에 의해 수거되는 양상을 알아보기 위한 수조실험으로 나누어 이루어졌다. 마그헤마이트는 계면활성제의 종류와 사용된 물의 종류에 상관없이 제거효율이 일정하게 나타나는데 비해 마그네타이트는 음이온성 계면활성제에 대해 선택적으로 고효율을 보이고 있고, 이온이 존재하는 해수보다는 증류수의 경우가 높은 효율을 보이고 있다. 미그네타이트의 흡착메커니즘은 정전기적 인력에 의한 것으로 판단되고, 마그헤마이트의 경우는 정전기적 인력과 함께 흡착능을 향상시키는 구조적 특정과 표면상태의 특성으로 설명되어진다. 수조실험에서는 흡착이 이루어진 후 자석에 의한 회수는 100%에 가까운 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 두 흡착제와 사석에 의한 유화제 제거방법이 실제 해상에서 적용되었을 때 유화제를 짧은 시간 내에 고효율로 처리할 수 있는 효과적인 방법임을 시사한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권5호
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• pp.351-360
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• 2015

Human influence on soil formation has dramatically increased with human civilization and industry development. Increase of anthropogenic soils induced researches on the anthropogenic soils; classification, chemical and physical characteristics of anthropogenic soils and plant growth from anthropogenic soils. However there have been no comprehensive analyses on soil pore or physical properties of anthropogenic soils from 3 dimensional images in Korea. The objectives of this study were to characterize physical properties of anthropogenic paddy field soils by depth and to find differences between natural and anthropogenic paddy field soils. Soil samples were taken from two anthropogenic and natural paddy field soils; anthropogenic (A_c) and natural (N_c) paddy soils with topsoil of coarse texture and anthropogenic (A_f) and natural (N_f) paddy soils with topsoil of fine texture. The anthropogenic paddy fields were reestablished during the Arable Land Remodeling Project from 2011 to 2012 and continued rice farming after the project. Natural paddy fields had no artificial changes or disturbance in soil layers up to 1m depth. Samples were taken at three different depths and analyzed for routine physical properties (texture, bulk density, etc.) and pore properties with computer tomography (CT) scans. The CT scan provided 3 dimensional images at resolution of 0.01 mm to calculate pore radius size, length, and tortuosity of soil pores. Fractal and configuration entropy analyses were applied to quantify pore structure and analyze spatial distribution of pores within soil images. The results of measured physical properties showed no clear trend or significant differences across depths or sites from all samples, except the properties from topsoils. The results of pore morphology and spatial distribution analyses provided detailed information of pores affected by human influences. Pore length and size showed significant decrease in anthropogenic soils. Especially, pores of A_c had great decrease in length compared to N_c. Fractal and entropy analyses showed clear changes of pore distributions across sites. The topsoil layer of A_c showed more degradation of pore structure than that of N_c, while pores of A_f topsoil did not show significant degradation compared with those of N_f. These results concluded that anthropogenic soils with coarse texture may have more effects on pore properties than ones with fine texture. The reestablished paddy fields may need more fundamental remediation to improve physical conditions.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.13-23
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• 2014

본 연구에서는 연약지반의 지반개량과 오염물질정화를 동시에 수행 가능한 반응성 배수파일의 적용에 대한 지반공학적 특성을 평가하였다. 반응성 배수파일의 내부 반응물질로 사용되는 제강슬래그의 적용성을 확인하였으며, 내부 반응물질을 둘러싸고 있는 원통형 차단막 길이와 차단막 외부의 외부 배수층 설치에 따른 압밀거동을 분석하였다. 이를 위하여 반응성 배수파일이 타설된 지반을 모사할 수 있는 실험장비를 개발하였으며, 외부 배수층 유 무 및 차단막 길이를 변화시켜가며, 실내모형실험을 수행하였다. 실험결과, 차단막의 길이가 짧아질수록 압밀소요시간은 감소하는 것으로 나타났지만, 차단막 길이변화에 따른 압밀소요시간차이에 비해 외부 배수층 유 무에 따른 압밀소요시간의 차이가 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제29권1호
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• pp.69-77
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• 2020

Oxidative degradation of phenol, three monochlorophenols (2-chlorophenol, 2-CP; 3-chlorophenol, 3-CP; 4-chlorophenol, 4-CP), four dichlorophenols (2,3-dichlorophenol, 2,3-DCP; 2,4-dichlorophenol, 2,4-DCP; 2,5-dichlorophenol, 2,5-DCP; 2,6-dichlorophenol, 2,6-DCP), and two trichlorophenols (2,4,5-trichlorophenol, 2,4,5-TCP; 2,4,6-trichlorophenol, 2,4,6-TCP) was conducted with heat activated persulfate. As the number of chlorinations increased, the reaction rate also increased. The reaction rate was relatively well fitted to the zero-order kinetic model, rather than the pseudo-first order kinetic model for the reactions at 60 ℃, which can be explained by insufficient activation of the persulfate at 60 ℃, and the oxidation reaction of 2,4,6-TCP at 70 ℃ was relatively well fitted to the pseudo-first order kinetic model. The oxidation reaction rate generally increased with increase of persulfate concentration in the solution. 2,6-dichloro-2,5-cyclohexadiene-1,4-dione was found as a degradation product in a GC/MS analysis. This compound is a non-aromatic compound, and one chlorine was removed. This result is similar to the result of previous studies. The current study proved that heat activated persulfate activation could be an alternative remediation technology for phenol and chlorophenols in soil and groundwater.

• 한국환경과학회지
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• 제17권2호
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• pp.203-210
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• 2008

The batch tests were performed to determine the ratio of Fenton reagent on diesel contaminated soil. The objective of a column test was to determine and optimize the hydrogen peroxide requirements for the remediation of a soil contaminated with diesel fuel. The batch test were done on 5 g diesel contaminated soil containing hydrogen peroxide (35%) and Iron (II) sulfate. The $H_2O_2(g):Fe^{2+}(g)$ ratio varied 1:0, 30:1, 15:1, 5:1, 1:1, with contact reaction time 120min. Initial diesel concentration were 2,000 mg/kg, 5,000 mg/kg, and 10,000 mg/kg. Average diesel removal from the contaminated soil is 97% after 2hrs. Results of this study showed possible application of without addition of iron source. In column test, treatment of a diesel-contaminated soil (initial diesel concentration: 2,000 mg/kg, 5,000 mg/kg, and 10,000 mg/kg) with hydrogen peroxide (35%) only was containing natural-occurring minerals. The time required for the column test was approximately 90min, 180min, 270min; column length was 5 em, 10 em, and 15 em. The most effective stoichiometry (final diesel cone.: $200{\sim}300mg/kg$) of 0.2 g peroxide consumed/mg diesel degraded. Further investigation is required to identify the effect of soil organic matter and soil mineral.

• 한국환경과학회지
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• 제17권5호
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• pp.479-484
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• 2008

The application of microwave technology has been investigated in the remediation of diesel-contaminated soil. The paper deals with economic assessment by means of cost analysis and degradation characteristics at different microwave powers for total petroleum hydrocarbon (TPH) in diesel contaminated soils. The soils from S Mountain around the D University were sampled. The samples were screened with 2.0 mm mesh and dried for 6 hours before the diesel was added into the dried soils. The diesel-contaminated soil (3,300 mg THP/kg soil) was prepared with diesel (S Co.). The drying process was carried out in a microwave oven, a standard household appliance with a 2,450 MHz frequency and 700 W of power. The experiments were conducted from 0 to 20 minutes as the microwave powers increased from 350W to 500W to 700W. The concentrations of TPH were analysed using a gas chromatography/mass spectrometer (GC/MS). The initial concentration of TPH was 3,300 mg TPH/kg soil. The weight of contaminated soil was 200g. The concentration of TPH was decreased to 1,828 mg TPH/kg soil (44.7%), 1,347 mg TPH/kg soil (59.2%) and 1,014 mg TPH/kg soil (69.3%) at 350W, 500W and 700W for 15 minutes respectively. In addition, the curve was best fit with first order kinetics using the least-square method. The ranges of a first order rate constant k and r-square were $0.0298{\sim}0.0375min^{-1}$ and $0.9373{\sim}0.9541$ respectively.

• 한국토양비료학회지
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• 제49권1호
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• pp.81-86
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• 2016

Heavy metal pollution in agricultural fields at the abandoned metal mines has been serious problems in Korea. In order to manage heavy metal pollution in surface water and soil, numerous remediation strategies have been established. Therefore, main purpose of this research was to examine feasibility of ecological toxicity assessment for establishing management strategy in heavy metal polluted agricultural fields. Heavy metal concentration in surface water and soil was monitored along with ecotoxicity experiment with Daphnia magna and Eisenia fetida. Result showed that high toxicity was observed in heavily polluted agricultural field with heavy metals. In case of mortality of Daphnia magna (85%) and Eisenia fetida (6.7%), the highest ratio was observed when heavy metal concentration in surface and soil was high. Calculated ecotoxicity index (EI) ranged 0.06-0.30 and the highest EI was observed in heavily polluted sites among 5 abandoned metal mines. Overall, ecological toxicity assessment is necessary to evaluate heavy metal pollution in agricultural fields near at the abandoned metal mines along with chemical concentration analysis.