• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권2호
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• pp.186-198
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• 2022

Heavy metals recovery from Printed Circuit Boards industrial wastewater is crucial because of its cost effectiveness and environmental friendliness. In this study, a copper recovery route combining the sequential processes of acid leaching and LIX 984N extracting with an electrowinning technique from Printed Circuit Boards production's sludge was performed. The used residual sludge was originated from Hanoi Urban Environment One Member Limited Company (URENCO). The extracted solution from the printed circuit boards waste sludge containing a high copper concentration of 19.2 g/L and a small amount of iron (0.575 ppm) was used as electrolyte for the subsequent electrolysis process. By using a simulation model for multi-step current electrolysis, the reasonable current densities for an electrolysis time interval of 30 minutes were determined, to optimize the specific consumption energy for the copper recovery. The mathematical simulation model was built to calculate the important parameters of this process.

• 대한환경공학회지
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• 제37권9호
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• pp.511-516
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• 2015

본 연구에서는 수돗물을 끓이는 과정에서의 잔류염소와 소독부산물 제거 특성과 더불어 차를 이용하여 끓였을 때 인체 필수 미네랄 성분의 용출특성에 대해 조사하였다. 현재까지 대부분의 연구가 차를 이용하여 끓였을 때 유해 중금속의 흡착 제거에 초점을 맞추었다면, 본 연구에서는 차를 이용하여 끓였을 때 인체 필수 미네랄 성분의 용출특성에 대해 조사함으로써 보다 건강하고 안전하게 수돗물을 음용하는 방법에 대해 제언하고자 하였다. 조사결과 잔류염소농도 0.7 mg/L 수돗물을 약 20분 가열시 모두 제거되었으며, 소독부산물(THMs, HAAs, CH) 농도는 65%까지 감소하였다. 시판 차 5종(옥수수, 보리, 둥굴레, 현미, 결명자)을 이용하여 끓였을 때 인체 필수 미네랄 6종(칼슘, 칼륨, 나트륨, 마그네슘, 황, 인)의 단위중량당용출량 총합은 결명자차가 최대 9.6 mg/g으로 가장 높았으며, 현미차의 용출량은 1.6 mg/g으로 상대적으로 낮았다. 특히 다른 미네랄에 비해 체내에서 정상혈압유지, 세포물질대사, 효소작용 등 중요역할을 담당하는 칼륨의 용출량이 상대적으로 높은 것으로 조사되었다. 또한 차를 이용하여 수돗물을 끓여 마시는 것만으로도 일부 미네랄성분은 한국인 영양권고 섭취량의 최대 40%까지 섭취 가능한 것으로 조사되었다.

• 농약과학회지
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• 제16권3호
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• pp.257-260
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• 2012

국내에서 천일염은 2008년 이후 처음 식품으로 분류되면서, 중금속 등과 같은 무기물 성분에 대한 잔류허용 기준이 설정되어 있지만, 염전 인근 농경지에서 발생하는 농약류의 간접 오염우려가 높다. 본 논문에서는 인근 농경지를 통한 유입 가능성이 높은 수도용 살균제 트리사이클라졸(tricyclazole) 대하여 정량 잔류분석을 실시하고, 그 결과를 토대로 위해성 평가를 수행하였다. 20개 지역 60점의 천일염 중 3개 시료에서 검출한계 $0.2{\mu}g/kg$ 이상이 검출되었으며, 최대 잔류량은 $1.7{\mu}g/kg$으로 극미량임을 확인할 수 있었다. 잔류결과를 토대로 한 노출평가 결과 성인(20~65세 이상) 평균 $6.22{\times}10^{-8}mg/kg-day$, 유아(1~2세) 평균 $2.40{\times}10^{-8}mg/kg-day$로 확인되었으며, 노출량을 기준으로 위해성 평가결과 HI(hazard index)는 전 연령층에서 평균 $7.53{\times}10^{-7}{\sim}2.07{\times}10^{-6}$ 확인되었다. 특히, 이러한 결과는 $95^{th}$ percentile 값에서도 $7.98{\times}10^{-6}$로 나타났다. 따라서, 현재 국내에 유통되고 있는 국내산 천일염의 트리사이클라졸 잔류량이 인체에 독성영향을 유발할 가능성이 없음을 의미한다.

• 한국재료학회지
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• 제9권10호
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• pp.970-977
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• 1999

활성금속브레이징법으로 계면접합된 AlN/Cu 접합체의 잔류응력 완화에 미치는 Mo 중간재의 영향을 조사하였다. 유한요소법에 의한 응력 해석과 접합체 강도 측정, 파단면의 관찰을 행하였으며, 이들 결과를 비교, 분석하였다. 응력 해석 결과로부터, Mo 중간재를 사용할 경우 최대 잔류 주응력이 형성되는 위치가 AlN/삽입금속 계면으로부터 삽임금속/Mo 계면을 통하여 Mo 내부로 이동됨을 확인하였다.접합체의 자유표면에 형성되는 인장성분의 응력집중 위치는 Mo 중간재 두께가 증가됨에 따라 Cu/Mo 계면과 Mo/AlN 계면의 두 곳으로 분리되었으며, AlN측 잔류응력의 크기는 크게 감소하였다. 중간재를 사용하지 않은 경우 최대 접합강도가 52 MPa로 낮은 강도를 보였으나, 두께 400$\mu\textrm{m}$ 이상의 Mo 중간재를 사용한 접합체의 경우, 200 MPa 이상, 최대 275 MPa의 접합강도를 얻을 수 있었다.

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.391-405
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• 2020

본 연구에서는 안동댐 퇴적물의 일반항목과 중금속의 용출 특성에 대해 조사하였다. 용출 실험은 카드뮴, 구리, 납, 크롬, 아연, 수은, 비소, 철, 망간 등 중금속 9개 및 pH, 총인, 총질소등 일반 3개 항목에 대해 혐기성과 호기성 조건에서 60일간 실험을 수행하였다. 총질소와 총인은 호기성 조건에 비해 혐기성 조건의 용출이 높게 나타났으며, 일부 시료에서 높은 농도가 검출되었다. 대부분의 중금속의 용출율은 아주 낮았으며, 퇴적물에서 함유량이 높은 비소와 카드뮴도 최대 용출량이 각각 0.028 mg/L, 0.003 mg/L로 낮은 값을 나타낸다. 5단계 연속추출연구에서는 쉽게 용출될 수 있는 이온교환형태나 흡착한 형태의 분율이 전체 함유량의 10% 미만으로 낮게 나타났다. 대부분의 중금속은 왕수에 용해되는 잔류(residual)형태로 존재하고 있으며, 특히 독성이 높고 오염도가 높은 비소와 카드뮴의 경우 잔류형태로 존재하는 비율이 각각 80%와 95%로 오염도에 비해 짧은 시간에 용출되어 유해성을 일으킬 가능성은 낮은 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권1호
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• pp.28-33
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• 2004

토양중 중금속이 식물에 흡수 및 이행되는 것을 경감시켜 여기에서 생산된 농산물의 안전성 향상을 위한 기초자료를 확보하고 논토양의 카드뮴 유효도와 흡수이행에 미치는 석회와 humic acid 처리 효과를 구명하기 위하여 실내실험과 포트실험을 수행하였다. 실내실험에서 공시토양에 2.5와 5.0 ton/ha의 석회와 1%와 2% humic acid를 처리한 후 토양중 가용성 카드뮴 함량 변화를 조사한 결과 두 처리 모두 14일까지는 담수상태에서 처리효과로 인하여 가용성 카드뮴 함량이 감소하다가 그 이후에는 토양의 완충능에 의해 다시 증가하는 경향이었다. 이때, 토양의 가용성 카드뮴 함량은 토양 pH 및 양이온치환용량과 부의 상관이 있었다. 2.5 ton/ha의 석회와 1%의 humic acid를 처리한 후 담수시켜 안정화된 다음 벼를 재배하여 조사한 결과, 석회와 humic acid 처리에 비해 분얼기와 수확기의 치환태 및 수용태 카드뮴 함량이 낮아졌으나, 분얼기에 비해 수확기에 토양중 이동이 어려운 산화물 및 탄산염태와 황화물 및 잔류태의 함량이 증가하였다. 식물에 흡수가 용이한 형태로 알려진 치환태와 수용태는 모두 토양 pH와 고도의 부의 상관이 있었다. 수확기의 줄기, 잎 및 현미 건물 중은 석회 및 humic acid 처리구에서 대조구에 비해 모두 높았고, 특히 석회 처리구의 건물중이 현저하게 높았다. 석회 처리구에서 줄기와 잎의 카드뮴 함량은 각각 1.01과 0.37 mg/kg으로 대조구와 비슷하였으나, 뿌리와 현미의 카드뮴 함량은 각각 2.11과 0.09 mg/kg으로 대조구에 비해 낮았다. 지상부와 뿌리의 카드뮴 함량은 humic acid 처리에 의해 현저히 낮아졌으며, 특히 현미로의 카드뮴 이행도 월등히 낮게 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제23권4호
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• pp.281-295
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• 2010

비오염토양, 폐광산 주변토양, 산업단지 주변토양을 채취하여 X-선 회절분석, pH, 전기전도도, 양이온교환능력, 작열감량, 산화철 산화망간 함량, 중금속 함량 및 중금속 존재형태와 토양대자율의 상관관계를 파악하였다. 시료의 X-선회절분석 정량분석결과 비오염지역 토양에서는 모암에 따라 다양한 광물이 분포하고 있지만, 적철석과 자철석은 거의 관찰되지 않았다. 폐광산 주변토양은 폐광석, 광물찌꺼기 등의 영향으로 적철석이 많이 확인되었고, 일부 시료에서는 자철석도 존재하였다. 산업단지 주변시료에서는 방해석과 철백운석 등의 탄산염 광물들이 대부분의 시료에서 확인되었다. 중금속의 존재형태를 파악하기 위한 연속추출 실험 결과, 폐광산 주변지역 토양시료에서 철, 망간, 중금속 원소들은 reducible, oxidizable, residual 단계별 추출 형태로 80% 이상, 산업단지 주변시료에서는 50% 이상 존재하였다. 산업단지 주변시료의 경우, 탄산염 광물의 영향으로 carbonate 형태가 높게 나타났다. 왕수로 추출된 철, 망간, 비소, 아연 함량은 산화철/산화망간 형태를 지시하는 dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) 용출 함량과 매우 밀접한 정의 상관관계를 보여주었다. 철과 비소는 각각 왕수추출함량의 54%, 58%가 산화철/산화망간 형태과 함께 거동하는 것으로 나타났다. 대자율은 $0.005{\sim}2.131{\times}10^{-6}m^3kg^{-1}$의 범위로서, 시료 내에 적철석, 자철석 등 산화철 광물이 존재할 경우 대자율이 높게 측정되었다. 토양 내 중금속 함량과 대자율의 상관관계를 살펴본 결과 철 (r=0.608, p<0.01), 망간(r=0.615, p<0.01)과 유의한 정의 상관관계를 보였으며, 카드뮴(r=0.544, p<0.05), 크롬(r=0.714, p<0.01), 니켈(r=0.645, p<0.05), 납(r=0.703, p<0.01), 아연(r=0.496, p<0.01) 등의 중금속 원소와도 유의한 정의 상관관계를 보였다. 철, 망간 및 중금속원소들 간의 상관관계를 살펴본 결과, 왕수로 용출된 철, 망간 함량과 카드뮴, 크롬, 구리, 니켈, 아연 등의 중금속 함량이 정의 상관관계를 보이고 있다. 또한 산화철 및 산화망간 함량은 비소 및 니켈 함량과 밀접한 상관성이 있는 것으로 나타났다. 이는 비소와 니켈은 산화철 산화망간에 흡착되어 함께 거동함을 암시한다.

• 한국환경농학회지
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• 제31권1호
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• pp.37-44
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• 2012

본 연구에서는 버섯류 5품목에 대한 중금속 (As, Cd, Pb, Hg)의 함량을 조사하고 확률론적 방법을 적용하여 버섯류의 위해성 평가를 수행하였다. 분석결과에 대한 유효성 검증을 위하여 표준인증물질을 분석한 결과 98.03~104.06%의 회수율을 얻었다. 주산지역의 버섯류 5종을 각 품목당 30종씩 모니터링한 결과, 비소의 평균함량은 0.035 mg/kg, 카드뮴은 0.017 mg/kg, 납은 0.043 mg/kg, 수은은 0.004 mg/kg으로 기준이 설정되어 있는 항목에 대해서는 EU 기준 (Cd 0.2 mg/kg, Pb 0.3 mg/kg) 대비 모두 기준 이하였다. 버섯류 중 중금속 노출 기여도가 높은 버섯은 표고>느타리>양송이 순이었으며, 버섯류 5종 모두 위해성 평가 결과 위해지수 1.0 이하로 위해성이 없는 것으로 평가되었다. 비소, 카드뮴, 납, 수은을 모두 합산하여 위해지수를 분석한 결과 일반인의 경우 0.003, 고섭취군인 경우 0.008로 인체 위해성이 없는 것으로 확인하였으며, 모든 식품 중 중금속 노출량에 대한 버섯류의 기여도를 감안하면 식이를 통한 안전에는 문제가 없는 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권6호
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• pp.494-500
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• 1996

중요한 환경문제로 대두되고 있는 중금속 오염의 대처 방안으로 식물을 이용한 경제적인 정화 방법을 모색하고자 미나리의 중금속 흡수능력을 검정하고 카드늄 결합단백질을 동정하였다. 미나리의 중금속 흡수능력은 미나리를 카드늄 $(Cd^{2+})$, 크롬 $(Cr^{3+})$ 및 납 $(Pb^{2+})$의 농도를 달리한 배양액에서 재배한 후 미나리에 잔류하는 중금속을 정량함으로써 측정되었다. 중금속의 처리 기간은 3일과 7일로 하였고, 생장 저해가 일어나는 농도까지 처리하였다. 카드늄은 16.68 ppm, 크롬은 20 ppm까지 지속적으로 잔류량이 증가하였고 그 농도 이상에서는 생장 저해가 일어나면서 잔류량의 증가율이 둔화되었다. 식물체 부위별 카드늄과 크롬의 잔류량은 뿌리에서 월등하게 높게 나타났고 줄기와 잎의 순으로 낮아졌다. 납의 경우는 카드늄과 크롬에 비하여 잔류량이 가장 높은 뿌리에서 4배 정도 잔류량이 높게 나타났다. 20 ppm의 중금속 용액에서 7일간 재배한 미나리 뿌리에는 건조중량 1 g에 대하여, 카드늄이 6.1 mg, 크롬은 5.2 mg 그리고 납은 23.6 mg이 잔류하고 있었다. 이것은 잔류하고 있는 중금속 중에서 카드늄은 80%, 크롬은 92%그리고 납은 96%이상이 미나리 뿌리에 잔류하고 있는 것이다. 20 ppm카드늄이 함유된 배양액에서 7일간 자란 미나리 뿌리 추출액을 Sephadex G-50과 DEAE-Cellulose 크로마토그래피를 수행하여, polyacrylamide gel 전기영동 상으로 단일 단백질 분리대의 중금속 결합단백질을 정제하였다. 이 단백질의 분자량은 gel filtration 상에서 약 5,000 Da이었고 아미노산의 조성을 보면 산성 아미노산이 27.3%, cystein이 9.9%로서 중금속 결합단백질의 특성을 가지고 있었다. 그러나 그 아미노산 조성은 지금까지 알려진 phytochelatin과는 다른 새로운 중금속 결합단백질로 나타났다.

• 공업화학
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• 제27권4호
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• pp.343-352
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• 2016

지구상에는 1조 6880억 배럴의 원유매장량으로 현재 추세로 채굴하면 향후 53.3년 채굴 가능할 것으로 예측되고 있다. OPEC은 원유값이 10년 내에는 $100이 넘지 않을 것으로 예상하지만, 감산 정책의 정치적 이슈가 등장하면 원유값은 급격히 상승할 수도 있다. 따라서 일반 원유의 고갈에 대비해 비재래형 원유자원인 오일샌드나 비튜맨과 같은 중질유에 대한 관심이 높아지고 있다. 중질유는 일반적으로 레진이나 아스팔텐이라 부르는 탄소수가 60이 넘는 분자량이 높은 화합물 함량이 높아 점도가 높고 끓는점이 높다. 일반 원유를 감압 증류할 때 부생되는 감압잔사유(vacuum residue)는 물리화학적 물성들이 중질유와 비슷하다. 중질유의 채굴을 위해서는 점도를 낮추는 기술이 중요한데 본 리뷰논문은 상업적으로 사용되고 있는 aquathermolysis 기술을 검토하여 보았고 감압잔사유에 적용하여 보았다. 감압잔사유에는 니켈(Ni)과 바나듐(V)과 같은 전이금속이 함유되어 있는데, 이를 고도화하기 위해서는 전이금속 제거가 선행되어야 한다. 본 리뷰 논문에서는 감압잔사유로부터의 전이금속 제거 기술에 대한 최근 연구결과를 정리하여 보았다.