• Applied Biological Chemistry
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• 제18권3호
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• pp.123-144
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• 1975

답토양(畓土壤)의 특징적(特徵的) 현상(現象)인 철(鐵) 및 망간의 이동집적(移動集積) 양상(樣相)을 그의 형태적(形態的) 특성(特性)과 관련(關聯)하여 추구(追求)하는 동시(同時), 철(鐵)의 집적증(集積層)을 정량적(定量)的)으로 판단(判斷)하는 방법(方法)을 모색(模索)하기 위(爲)하여 우리나라 답토양(畓土壤)의 표토중(表土中)에 함유(含有)하고 있는 활성철(活性鐵) 및 역환원성(易還元性) 망간 함량(含量)을 조사(調査)하였고 주요(主要) 답토양(畓土讓)의 형태(形態) 및 이화학적(理化學的) 특성(特性)과 층위별(層位別) 철(鐵) 및 망간의 관계(關係)를 검토(檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 표토(表土)의 활성철(活性鐵) 및 역환원성(易還元性) 망간 함량(含量)은 토양(土壞) 배수(排水)가 불량(不良)할수록 많으며 동일배수조건(同一排求條件)에 있어서는 모래가 많을수록 적었다. 2. 표토(表土)의 활성철함량(活性鐵含量)은 배수조건(排水條件) 및 토성(土性)과는 관계(關係)없이 점토(粘土) 및 미사(微砂)의 총함량(總含豊)과 고도(高度)의 유의성(有意性) 있는 정(正)의 상관(相關)이 있었다. $$\hat{y}=0.3929+(0.0352{\times}clay%)+(0.0001023{\times}silt%)$$ 그러나 점토함량(粘土含量)과 역환원성(易還元性) 망간함량간(含量間)에는 상관(相關)이 없 었다. 3. 토양통별(土壤統別) 각(各) 층위(層位)의 활성철함량(活性鐵含量)(y)과 전철함량(全鐵含量)(x)간(間)에는 유의성(有意性) 있는 정(正)의 상관(相關)이 있어 다음과 같은 회귀식(回歸式)으로 표시(表示)할 수 있었다. $$y=0.361x-0.480(r=0.651^{**})$$ 그러나 역환원성(易還元性) 망간 함량(含量)은 전(全)망간 함량(含量)이 많아짐에 따라 증가(增加)하는 경향(傾向)은 있을 뿐 유의성(有意性)은 없었다. 4. 철(鐵) 및 망간의 집적(集積)은 어느 답토양(畓土壤)에서나 볼수 있으나 현저(顯著)한 집적(集穫)은 배수(排水)가 약간(若干) 양호(良好)한 식질(植質) 및 식양질토양(植壤質土壤)에 형성(形成)되며 배수(排水)가 불량(不良)한 답토양(畓土壤)에서는 토성(土性)에 관계(關係)없이 표토(表土)에 집적(集積)됨을 볼 수 있다. 5. 철(鐵)의 집적층판단(集積層判斷)은 단면관찰(斷面觀察) 또는 층위간(層位間) 활성철함량(活性鐵含量)만으로는 불충분(不充分)하며 전철(全鐵) 대(對) 활성철(活性鐵)의 비(比) 그리고 점토(粘土) 및 미사함량(微砂含量)으로 측정(推定)한 활성철함량(活性鐵含量)을 기초(基礎)로 하여야 하며 망간의 집적층(集積層)은 전(全)망간 및 역환원성(易還元性) 망간 함량(含量)과 그들의 비(比)로 추정(推定)하여야 할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권1호
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• pp.33-41
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• 2001

강원도 동남부에 위치한 옥동천 상류에는 많은 양의 휴폐광산 폐기물이 적절한 처리시설이 없는 상태로 방치되어 있고, 이들이 유실되어 하류의 토양, 물 및 저니토를 중금속으로 오염시키고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 광미댐에 적치된 광미중에 존재하는 중금속의 분획물을 조사하고, 각 분획물의 오염도 지수를 평가하는데 있다. 광미댐에서 광미를 깊이별로 채취하여 물리화학적 특성을 분석하였다. 광미의 pH는 7.3~7.9였고, 총 질소와 유기물 함량은 각각 3.2~5.5% 및 1.3~9.1%의 범위에 있었다. 신광재댐 광미의 중금속함량은 구광재댐 광미보다 높은 편이었다. 광미에 존재하는 중금속 별 총 함량은 Zn > Cu > Pb > Ni > Cd순(順) 이었으며, 이들의 농도는 토양환경보전법에서 지정한 산업지역의 대책기준을 상회하고 있었으며, 천연부존량보다 높았다. 중금속 분획물의 상대적분포는 residual > organic > reducible > carbonate > adsorbed순(順) 이었다. 총 농도에 비교하여 생물유효성 분획물의 농도는 매우 낮은 편이었다. 광재댐의 깊이별 중금속의 농도는 중금속의 종류에 따라 상이했다. 광재댐 표충의 Cu 농도는 심층의 농도보다 높았다. 총 농도를 기준으로 할 때 각 중금속 분획물의 오염도 지수는 4.27~8.51 범위에 있었다. 생물유효성 분획물의 오염도지수는 비유효성 분획물의 오염도 지수보다 낮았다. 광미에 존재하는 중금속 분획물의 농도와 오염도 지수에 관한 결과를 통해 광미는 중금속으로 인해 심각하게 오염된 상태이며, 유실될 경우 하류의 토양과 물 환경에 악영향을 미칠 잠재성을 지니고 있다고 판단되었다. 광미댐으로부터 광미의 유실을 방지할 수 있는 대책이 시급히 필요한 실정이다.

• 한국균학회지
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• 제24권4호통권79호
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• pp.310-321
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• 1996

토양으로부터 항진균 활성을 나타내는 5종류의 Pseudomonas cepacia 균주 AF027, AF069, AF2001, AF2011, SD02가 분리되었으며 이들은 각각 cyclic lipopeptide계 항진균 물질 CLP027A, CLP069A, Cepacidine A, CLP2011A, CLP02A를 생산하였다. 조사된 P cepacia 균주들은 배지중에 함유된 질소원 및 탄소원의 종류에 따라 항진균 물질 생산성에 현저한 차이가 있었는데, 질소원으로서는 polypeptone-S, 탄소원으로서는 glucose와 fructose가 생산성 증대에 가장 효과적이었다. 항진균물질 $CLP069A_1$과 $CLP069A_2$는 각각 분자량이 1215와 1199이며, 아미노산 조성, UV spectrum, IR spectrum 및 항진균 스펙트럼에 있어서, Xylocandin $A_1,\;A_2$와 일치하였으며, CLP027 $A_1$과 $A_2$ 또한 이러한 물리 화학적 특성이 Cepacidine A와 완전히 일치함으로써 동일 물질로 생각된다. $CLP2011A_1,\;A_2$와 $CLP02A_1,\;A_2$는 아미노산 조성 및 항진균 스펙트럼이 Xylocandin $A_1,\;A_2$와 다르고, Cepacidine $A_1,\;A_2$와는 항진균 스펙트럼에서 현저하게 차이가 났다. CLP2011A, CLP02A가 분자량, 아미노산 조성, UV spectrum, IR spectrum에서 Cepacidine A와 동일하지만 항진균 스펙트럼이 상이한 것은 이들이 다른 물질임을 시사하며, 이는 aliphatic side chain이 Cepacidine A의 그것과 다른 데에서 비롯된 분자구조의 상이함에서 기인된 것으로 추론된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권2호
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• pp.33-44
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• 2009

본 연구의 목적은 국내 폐광산 지역 광미 등과 같은 비소 오염토양을 효과적으로 정화할 수 있는 생물학적 기술과 물리화학적 기술을 연계한 통합 기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 폐광산이 송천 광산에서 비소를 다량 함유하고 있는 광미를 채취하여 비소와 중금속 함량을 정량적으로 분석하고 광미의 다양한 물리화학적 특성과 광물조성 등를 파악하였다. 그리고 광미 내 존재하는 비소와 중금속 종들의 존재형태별 상대함량을 분석하여 각 원소들의 용출성과 이동도를 예측하기 위하여 연속 추출법을 이용하였다. 이러한 광미와 광미내 존재하는 비소 및 중금속 오염물질의 기본적인 지구화학적 분석 자료를 바탕으로 비소의 생용출 (bioleaching)에 대한 컬럼실험을 수행하였다. 그리고 생용출과 전기동력학적 공정을 연계한 통합공정으로 비소를 제거한 실험을 실시하여 전기동력학 단일공정만 적용했을때와의 비소의 제거효율을 비교하여 통합공정의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 동일한 조건에서44일간 운전하였을 때 전기동력학 공정만을 개별적으로 적용했을 ��와 생용출(28일)과 전기동력학 (16일) 기술을 연계한 통합공정을 적용했을 ��의 비소 제거효율은 각각 57.8%와 64.5%로 나타났다. 그리고 생용출 (28일)에 의한 비소 제거효율은 11.8%정도로 상대적으로 매우 낮게 나타나서, 생용출은 비소를 제거하기 위한 공정이라기보다는 비소의 이동도를 증가시키는 공정으로, 이후 연계하여 적용되는 전기동력학적 공정에 의한 비소의 제거효율을 향상시키는 것으로 판단된다. 특히 전기동력학 공정을 단독으로 적용했을 때보다 생용출 공정을 연계했을 때 비소의 제거 속도가 두 배 이상으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 비교적 경제적인 생용출 공정을 충분히 적용한 후 전기동력학적 공정을 적용하게 된다면, 비소의 제거효율 분만 아니라 제거속도 또한 향상된다는 것을 뒷받침해 줌으로써 두 기술을 연계한 통합공적의 적용 가능성과 향상성을 입증한다고 하겠다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제7권2호
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• pp.75-89
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• 1979

사독은 단백성물질이며 그 작용은 효소적이다. 동물에 대한 강력한 작용은 독사교상의 치료에 있어서 중요한 문제점을 가지고 있다. 독사에 대한 항혈청의 개발은 오래 전부터 이루어 졌으며 근년에 와서는 거의 완성된 상태라고 생각한다. 그러나 이러한 형편에서도 항혈청에 지니고 있는 몇가지의 결점으로 인하여 유효한 화학치료제의 개발이 요구되고 있다. 그러나 사독의 다양성을 고려할 때 획일적인 치료제를 얻기란 매우 곤란할 것으로 생각된다. 사독을 화학물질로써 불활성화 시키려는 시도는 많아서 chelate 성 물질 thio 화합물, 혹종의 Amino acid, Tannic acid 등 단백질 응고제 등 시험관내에서는 강력히 작용하는 물질이 많이 발견되었으나 이들의 작용은 사독에 대해서 비특이적이며 또한 생체내에서의 작용이 강하여 그의 이용에 많은 제한이 있다. 저자들은 미생물로부터 사독에 대한 조해물질의 검색을 시도했던바 Penicillium 속의 한균주로 부터 유효한 물질을 얻을 수 있었으며 이것을 ISV-33이라 명명하였다. 이 물질은Agkistro-don 및 Trimeresurus 류 사독의 Proteinase와 출혈인자 및 치사인자에 잘 작용하여 이것들을 불활성화시키나 일반효소에는 거의 작용하지 않았다. 이 물질은 사독에 대해서 $\frac{1}{4}$~$\frac{1}{8}$ 량으로서 충분히 작용하나 그 자체의 독성은 위를 대상으로 실험했을 때 거의 나타나지 않는다. 또 이 물질은 사독에 대해서 특이성이 강하며 in vivo에서도 작용한다. 이 물질은 결정성이며 열수에는 용이하게 용해하나 명수나 명종 유기용매에는 거의 용해하지 않으며 단지 Ethylacetate에는 약간 용해한다. mp는 222$^{\circ}C$에서 승화하며 분자량 약 392인 Tetra carboxylic acid로 동정되었다 분자식은(C$_{8}$ $H_{6}$N $O_{5}$)$_2$라고 인정되며 이 물질은 Polycarboxylic acid 이므로 chelate 작용이 있을 가능성이 있으나 금속효소에 대해서는 일률적으로 작용하지 않음으로 사독의 불활성화에 있어서 chelate 작용에 인한 것은 아니라고 생각된다. 그 구조식은 아직 확정하지는 못하였으나 지금까지의 실험결과로서 cyclo hexane을 골격으로 하고 여기에 Epoxy group와 caborxyl 기가 있는 것으로 추정된다. 또 이 물질은 산, Alkali, 가열등에 대해서 매우 안정한 것으로 나타났다. 이 연구의 일부는 문교부 연구조성비(1978년도)에 의해서 수행되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제50권5호
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• pp.341-352
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• 2017

Cs-137 (반감기 : 30.17년)과 더불어 중요한 원자력발전소 주변 환경감시대상 방사성 핵종 가운데 하나인 순수한 베타방출체인 Sr-90 (반감기 : 28.8년)에 대한 신속하고 용이한 모니터링 방법을 연구하였다. 스트론튬은 칼슘과 같은 2족 알칼리 토금속에 속해 있어서 전자배치나 크기가 비슷하며 최외각전자를 2개 가지고 있기 때문에 화학적으로 칼슘과 치환될 수 있다. 이러한 유사한 화학적 성질로 인해서 환경으로 유출시 물, 토양 및 농작물을 통한 먹이사슬을 거쳐서 인체로 쉽게 유입될 수 있으며, 인체 유입 시 뼈에 쉽게 침적되어 장기간 (생물학적 반감기 : 약 50년) 동안 독성을 유발한다. 스트론튬은 매우 환원성이 있고 특이 반응으로 습식분석이 어려우며, 특히 원자력발전소에서 감시하고 있는 방사성 스트론튬은 복잡한 분석절차, 고가의 분석 장비 사용 및 화학 전처리약품 다량 사용 등으로 분석의 정확도 저하는 물론 고비용에 따른 문제를 안고 있다. 따라서 펄스에너지를 사용하여 시료에 플라즈마를 생성시켜 고유 스펙트럼을 이용해 시료내 원소를 분석하는 Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) 분석기법을 도입하여 전처리 과정 없이 수 초 내에 분석이 가능하고 현장에서 실시간으로 측정 가능한 스트론튬 원소의 정량분석 방법을 도출하였다. 다양한 분석에 필요한 시료기판을 개발하여 레이저, 파장 및 시간분해능의 최적화로 분석 감도를 향상시키고 방해이온에 대한 영향 평가로 액체시료의 정량분석을 가능하게 하여 신속한 모니터링 체계를 구축하게 하였다. 이는 원자력발전소로부터 방출되고 있는 방사성 폐수의 실시간 모니터링에 효과적으로 적용될 수 있으며, 더 나아가 후쿠시마 원전사고와 같은 비상시 모니터링 수단으로 적용 될 수 있다.