• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.3940-3955
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• 2023

A new method of numerical simulating prediction and decontamination effect evaluation for abrasive jet decontamination to radioactively contaminated metal is proposed. Based on the Computational Fluid Dynamics and Discrete Element Model (CFD-DEM) coupled simulation model, the motion patterns and distribution of abrasives can be predicted, and the decontamination effect can be evaluated by image processing and recognition technology. The impact of three key parameters (impact distance, inlet pressure, abrasive mass flow rate) on the decontamination effect is revealed. Moreover, here are experiments of reliability verification to decontamination effect and numerical simulation methods that has been conducted. The results show that: ⁶⁰Co and other homogeneous solid solution radioactive pollutants can be removed by abrasive jet, and the average removal rate of Co exceeds 80%. It is reliable for the proposed numerical simulation and evaluation method because of the well goodness of fit between predicted value and actual values: The predicted values and actual values of the abrasive distribution diameter are Ф57 and Ф55; the total coverage rate is 26.42% and 23.50%; the average impact velocity is 81.73 m/s and 78.00 m/s. Further analysis shows that the impact distance has a significant impact on the distribution of abrasive particles on the target surface, the coverage rate of the core area increases at first, and then decreases with the increase of the impact distance of the nozzle, which reach a maximum of 14.44% at 300 mm. It is recommended to set the impact distance around 300 mm, because at this time the core area coverage of the abrasive is the largest and the impact velocity is stable at the highest speed of 81.94 m/s. The impact of the nozzle inlet pressure on the decontamination effect mainly affects the impact kinetic energy of the abrasive and has little impact on the distribution. The greater the inlet pressure, the greater the impact kinetic energy, and the stronger the decontamination ability of the abrasive. But in return, the energy consumption is higher, too. For the decontamination of radioactively contaminated metals, it is recommended to set the inlet pressure of the nozzle at around 0.6 MPa. Because most of the Co elements can be removed under this pressure. Increasing the mass and flow of abrasives appropriately can enhance the decontamination effectiveness. The total mass of abrasives per unit decontamination area is suggested to be 50 g because the core area coverage rate of the abrasive is relatively large under this condition; and the nozzle wear extent is acceptable.

• 청정기술
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• 제30권1호
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• pp.1-12
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• 2024

나노플라스틱(NP)은 마이크로플라스틱(MP)에 비해 뚜렷한 물질적 특성을 나타내므로 별도의 관리 인식이 필요하다. NP에 관한 연구 결과와 정책 문서를 검토한 결과, 대부분의 정책 프레임워크는 MP를 NP와 구별하지 않고 주로 5 mm 이하 크기의 고체 합성 고분자 물질로 정의하고 있다. 그러나 최근 EU REACH 규정 개정에 따르면, MP를 5 mm ~ 100 nm로 정의함으로써 100 nm 보다 작은 크기를 NP로 구분하여 인식하고 있음이 나타난다. NP에 대한 연구는 종종 환경 거동 및 생물체 영향 연구에서 구형 폴리스티렌 기반 NP를 사용하는 고농도 실험 조건에 중점을 두고 수계를 중심으로 한 실험 조사에 치우쳐져 있다. 특히, NP 연구에서 환경 거동 특성은 NP 유형에 따라 영향의 차이를 보여 현장 모사가 필요하다. 이러한 경향은 국내 MP 연구와 환경 정책 모두에서 MP와는 다른 NP 개념을 재정의할 필요를 뒷받침한다. 이에 본 연구는 국내외 NP 관리 현황을 평가하고, NP에 대한 기존 대응의 문제점과 정책 고려 사항을 조명하는 것을 목표로 하였다. 포괄적인 검토를 통해 MP에 대한 국제 합의에 도달하는 것은 방법론적 한계에 직면하고 잠재적으로 NP 규모를 정확하게 정의하려는 노력에 부담이 된다는 것이 분명해졌다. 따라서 국내 정책 영역에서는 EU의 최근 규제 개정을 참고하는 것이 중요하며, NP를 포함한 MP의 정의에 관한 구체적인 조정이 필요하며, 산업계 및 학계의 노력을 통해 정책적 수용이 이루어지도록 해야 할 것이다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.130-142
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• 2007

본 연구에서는 용담댐의 탁수 방류로 인한 하류 하천의 영향을 알아보기 위하여 생태계 건강성 평가 모델, 물리적 서식지 평가 모델, 해부학적 건강성 평가 모델을 적용하였다. 건강성 평가 결과 $S1{\sim}S4$의 생태계 건강도는 평균 43으로 최적${\sim}$ 양호 상태였고, 물리적 서식지 건강도는 평균 154로 양호상태로 나타나 건강도가 양호하게 유지되고 있는 것으로 나타났다. 한편 개체의 건강도를 평가하는 해부학적 건강도 평가 결과 10개 메트릭에서 이상증상이 나타나지 않아 어류 건강성에 대한 영향은 없는 것으로 판단되었다. 한편, 부유물의 증가에 따른 어류 아가미의 전자현미경적 영향 분석을 위해 탁도 처리군 및 대조군의 비교분석 결과에 따르면, 어류 아가미에서 많은 부유물 미세 입자가 관찰되어 고탁도에 장기간 노출될 경우 건강성에 영향을 미칠 가능성이 있을 것으로 사료되었다. 또한, 탁도 증가에 따른 부유사 이동에 의한 어류의 물리적 서식지 영향 분석(특히, 하상 매몰도 및 하상특성 분석)을 위해 서식지 건강성 평가모델을 적용 평가한 결과에 따르면, 대상 조사지역$(S1{\sim}S4)$이 대조군 지역(C1, C2)보다 더 좋은 것으로 나타났다. 즉, 부유사의 증가는 현재의 결과로는 서식지 건강도에 영향을 주지 않는 것으로 나타나 어류의 먹이사슬, 산란장 및 서식처에 대한 부정적 영향은 없는 것으로 사료되었다. 한편, 이런 결과는 단기간 연구 결과에 의한 현재 상태의 건강도 평가의 결과이지만 향후 탁수가 지속될 경우 수 환경이 어떻게 변할 것인가에 대해서는 사후 지속적인 모니터링이 이루어져야 하며, 향후 $3{\sim}5$년 후의 지속적인 모니터링을 실시할 경우 용담댐 건설에 의한 생태 건강도가 어떻게 변할 것인지에 대한 정보를 제공하기 때문에 지속적인 모니터링이 요구된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권2호
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• pp.111-117
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• 2016

본 연구의 목적은 광전환재의 사이즈가 다른 광전환 필름을 피복한 온실에서, 실내 생육 환경, 토마토 및 상추의 생육과 품질을 분석하는 것이다. $10{\mu}m$ 이상의 광전환재를 이용한 광전환 필름(Micro 필름), 500nm 이하의 광전환재를 이용한 광전환 필름(Nano 필름)과 폴리에틸렌(PE) 필름을 2중 온실의 외피복재로 피복하였다. 내피복재는 0.06mm PE 필름을 사용하였고, 내피복재 및 외피복재의 두께는 모두 0.06mm로 동일하였다. 광전환 필름의 인장강도, 인열강도, 신장율은 PE 필름과 유사하였다. 투광률은 Nano 필름이 600-750nm 및 전체 투광률에서 PE 필름보다 높았으며, Micro 필름은 PE 필름보다 전체 투광률이 낮았다. 온실 내 기온은 Micro 및 Nano 필름 온실이 PE 필름 온실에 비하여 약 $2^{\circ}C$정도 높았고, 광전환 필름 온실 간의 유의적인 차이는 없었다. 지온은 Nano 필름 온실이 Micro 필름과 PE 온실에 비하여 각각 1.5, 3 정도 높았다. 토마토의 수량은 PE 필름 온실에 비해 Micro 및 Nano 필름 온실에서 각각 12%, 14% 정도 유의적으로 증가하였고, 당도 차이는 없었다. 그리고 광전환 필름 간의 유의적인 차이는 없었다. 상추의 수량은 Micro 필름 온실이 Nano 필름 및 PE 필름 온실에 비하여 각각 27%, 59% 높았다. Hunter의 적색 값 a는 Nano 필름 온실에서 가장 높았다. 토마토와 같이 높은 광을 요구하는 작물은 투광률이 좋은 Nano 필름이 적합하였고, 상추와 같이 낮은 광을 요구하는 작물은 상추는 Micro 필름이 적합하다고 판단되었다.

• Applied Microscopy
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• 제30권1호
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• pp.45-59
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• 2000

항암제로 널리 사용되는 cis-platin은 백금(platinum) 원소에 염소기와 암모니아기가 수평면의 cis-위치에 결합되어 있는 금속화합물이다. Cis-platin은 인체의 종양에 상당한 항암효과가 있어 악성 난소종양, 두경부의 악성상피종양, 방광암 및 자궁경부암에 효과가 있다고 알려져 있으나 이 약제는 세포의 DNA합성을 억제하는 기능이 이미 밝혀져 있다. 저자는 cis-platin을 가임기의 여성에 투여되었을 때 난관상피 세포를 구성하는 섬모세포의 섬모형성에도 필연적으로 손상 및 억제적인 작용이 있을 것으로 생각되어 섬모의 주요 구성분인 미세소관의 $\alpha-tubulin$과 cis-platin과의 관계를 추구하고자 하였다. 실험동물로는 건강한 체중 $150\sim200gm$의 자성흰쥐를 사용하였으며 estradiol benzoate를 4일간 매일 투여함으로써 섬모세포를 난관내에서 지속적인 활성을 유지시킨 뒤 cis-platin을 실험군의 복강내로 주사한 후 1일, 3일, 5일 및 7일 경과시에 각각 실험동물의 난관에서 상피세포내 $\alpha-tubulin$의 발현을 관찰하기 위해 mouse antirat $\alpha-tubulin$ monoclonal antibody와 2차 항체로 bio-tinylated goat anti-rat IgG를 각각 사용하여 면역조직 화학법을 시행한 후 광학현미경으로 관찰하였다. 또 일부조직은 전자현미경 조직절편을 제작하여 1차 항체로 mouse anti rat $\alpha-tubulin$ monoclonal antibody와 2차 항체로 직경 15nm의 금과립을 결합시킨 goat anti-mouse IgG를 사용하여 면역조직 반응을 시행하고 투과전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Estradiol benzoate를 4일간 매일 일정량을 투여한 흰쥐의 난관섬모세포내 $\alpha-tubulin$의 면역반응은 estradiol 투여후 1일, 3일 및 5일군에서 강한 반응을 나타내었다. 2. Estradiol beozoate를 4일간 투여한 후 cia-platin을 투여한 흰쥐 난관섬모세포내 $\alpha-tubulin$ 반응은 cis-platin 투여 1일군과 3일군에서 약한 반응을 나타내었으나 제 5일군에서는 강한 반응으로 회복되었다. 3. Cis-platin투여한 후 제 1일 및 3일군의 흰쥐 난관 섬모세포내 $\alpha-tubulin$반응은 첨부세포질에서는 감소되었고 기저체, 섬모등에서는 $\alpha-tubulin$반응이 대조군과 비교하면 변동이 없었다. 이상의 결과로 미루어 난관섬모세포내 $\alpha-tubulin$은 cis-platin투여에 의해 감소되는 것으로 결론 지을 수 있었다.

• 환경위생공학
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• 제24권4호
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• pp.1-26
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• 2009

We conclude the following with air pollution data measured from city measurement net administered and managed in Gwangju for the last 7 years from January in 2001 to December in 2007. In addition, some major statistics governed by Gwangju city and data administered by Gwangju as national official statistics obtained by estimating the amount of national air pollutant emission from National Institute of Environmental Research were used. The results are as follows ; 1. The distribution by main managements of air emission factory is the following ; Gwangju City Hall(67.8%) > Gwangsan District Office(13.6%) > Buk District Office(9.8%) > Seo District Office(5.5%) > Nam District Office(3.0%) > Dong District Office(0.3%) and the distribution by districts of air emission factory ; Buk District(32.8%) > Gwangsan District(22.4%) > Seo District(21.8%) > Nam District(14.9%) > Dong District(8.1%). That by types(Year 2004~2007 average) is also following ; Type 5(45.2%) > Type 4(40.7%) > Type 3(8.6%) > Type 2(3.2%) > Type 1(2.2%) and the most of them are small size of factory, Type 4 and 5. 2. The distribution by districts of the number of car registrations is the following ; Buk District(32.8%) > Gwangsan District(22.4%) > Seo District(21.8%) > Nam District(14.9%) > Dong District(8.1%) and the distribution by use of car fuel in 2001 ; Gasoline(56.3%) > Diesel(30.3%) > LPG(13.4%) > etc.(0.2%). In 2007, there was no ranking change ; Gasoline(47.8%) > Diesel(35.6%) > LPG(16.2%) >etc.(0.4%). The number of gasoline cars increased slightly, but that of diesel and LPG cars increased remarkably. 3. The distribution by items of the amount of air pollutant emission in Gwangju is the following; CO(36.7%) > NOx(32.7%) > VOC(26.7%) > SOx(2.3%) > PM-10(1.5%). The amount of CO and NOx, which are generally generated from cars, is very large percentage among them. 4. The distribution by mean of air pollutant emission(SOx, NOx, CO, VOC, PM-10) of each county for 5 years(2001~2005) is the following ; Buk District(31.0%) > Gwangsan District(28.2%) > Seo District(20.4%) > Nam District(12.5%) > Dong District(7.9%). The amount of air pollutant emission in Buk District, which has the most population, car registrations, and air pollutant emission businesses, was the highest. On the other hand, that of air pollutant emission in Dong District, which has the least population, car registrations, and air pollutant emission businesses, was the least. 5. The average rates of SOx for 5 years(2001~2005) in Gwangju is the following ; Non industrial combustion(59.5%) > Combustion in manufacturing industry(20.4%) > Road transportation(11.4%) > Non-road transportation(3.8%) > Waste disposal(3.7%) > Production process(1.1%). And the distribution of average amount of SOx emission of each county is shown as Gwangsan District(33.3%) > Buk District(28.0%) > Seo District(19.3%) > Nam District(10.2%) > Dong District(9.1%). 6. The distribution of the amount of NOx emission in Gwangju is shown as Road transportation(59.1%) > Non-road transportation(18.9%) > Non industrial combustion(13.3%) > Combustion in manufacturing industry(6.9%) > Waste disposal(1.6%) > Production process(0.1%). And the distribution of the amount of NOx emission from each county is the following ; Buk District(30.7%) > Gwangsan District(28.8%) > Seo District(20.5%) > Nam District(12.2%) > Dong District(7.8%). 7. The distribution of the amount of carbon monoxide emission in Gwangju is shown as Road transportation(82.0%) > Non industrial combustion(10.6%) > Non-road transportation(5.4%) > Combustion in manufacturing industry(1.7%) > Waste disposal(0.3%). And the distribution of the amount of carbon monoxide emission from each county is the following ; Buk District(33.0%) > Seo District(22.3%) > Gwangsan District(21.3%) > Nam District(14.3%) > Dong District(9.1%). 8. The distribution of the amount of Volatile Organic Compound emission in Gwangju is shown as Solvent utilization(69.5%) > Road transportation(19.8%) > Energy storage & transport(4.4%) > Non-road transportation(2.8%) > Waste disposal(2.4%) > Non industrial combustion(0.5%) > Production process(0.4%) > Combustion in manufacturing industry(0.3%). And the distribution of the amount of Volatile Organic Compound emission from each county is the following ; Gwangsan District(36.8%) > Buk District(28.7%) > Seo District(17.8%) > Nam District(10.4%) > Dong District(6.3%). 9. The distribution of the amount of minute dust emission in Gwangju is shown as Road transportation(76.7%) > Non-road transportation(16.3%) > Non industrial combustion(6.1%) > Combustion in manufacturing industry(0.7%) > Waste disposal(0.2%) > Production process(0.1%). And the distribution of the amount of minute dust emission from each county is the following ; Buk District(32.8%) > Gwangsan District(26.0%) > Seo District(19.5%) > Nam District(13.2%) > Dong District(8.5%). 10. According to the major source of emission of each items, that of oxides of sulfur is Non industrial combustion, heating of residence, business and agriculture and stockbreeding. And that of NOx, carbon monoxide, minute dust is Road transportation, emission of cars and two-wheeled vehicles. Also, that of VOC is Solvent utilization emission facilities due to Solvent utilization. 11. The concentration of sulfurous acid gas has been 0.004ppm since 2001 and there has not been no concentration change year by year. It is considered that the use of sulfurous acid gas is now reaching to the stabilization stage. This is found by the facts that the use of fuel is steadily changing from solid or liquid fuel to low sulfur liquid fuel containing very little amount of sulfur element or gas, so that nearly no change in concentration has been shown regularly. 12. Concerning changes of the concentration of throughout time, the concentration of NO has been shown relatively higher than that of $NO_2$ between 6AM~1PM and the concentration of $NO_2$ higher during the other time. The concentration of NOx(NO, $NO_2$) has been relatively high during weekday evenings. This result shows that there is correlation between the concentration of NOx and car traffics as we can see the Road transportation which accounts for 59.1% among the amount of NOx emission. 13. 49.1~61.2% of PM-10 shows PM-2.5 concerning the relationship between PM-10 and PM-2.5 and PM-2.5 among dust accounts for 45.4%~44.5% of PM-10 during March and April which is the lowest rates. This proves that particles of yellow sand that are bigger than the size $2.5\;{\mu}m$ are sent more than those that are smaller from China. This result shows that particles smaller than $2.5\;{\mu}m$ among dust exist much during July~August and December~January and 76.7% of minute dust is proved to be road transportation in Gwangju.

• Applied Microscopy
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• 제32권4호
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• pp.385-398
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• 2002

골수내 정상적인 혈구형성은 줄기세포와 주위의 미세환경 사이에 일어나는 상호작용에 의해서 좌우된다고 알려져 있다. 이때 미세환경은 성장요소, 기질세포 및 기질세포가 분비한 세포외기질의 복잡한 망상구조로 이루어져 있다. 골수의 세포외기질은 거대분자로 구성되어 있으며 이중 구성요소의 일부인 당단백이 혈구형성의 조절에 주요한 요소가 된다고 많은 학자들이 주장해 왔다. 골수의 기질을 이루고 있는 망상세포, 지방세포, 섬유모세포, 혈관내피세포 및 혈관주위세포 등이 분비하는 세포외기질에 여러종류의 laminin 동형체가 함유되어 있으며 여러 종류의 혈구형성에 주요한 역할을 한다는 연구보고가 있다. 저자는 골수내 종양을 치료하기 위해 빈번히 사용되는 cyclophosphamide가 골수에 미치는 영향을 규명하고자 실험동물의 혈구형성에 영향을 미치는 laminin-1의 발현의 변화를 골수의 기질세포에서 추적하고자 하였다. 건강한 SD계 흰쥐를 실험동물로 사용하여 cyclophosphamide를 체중 kg당 75 mg을 복강내로 1회 투여하고 3일, 1주, 3주 및 5주 후 희생하여 골수조직을 채취하여 면역조직염색법으로 염색하여 laminin-1의 골수내 분포의 변화를 관찰하였고, 일부 조직은 전자현미경표본을 제작하여 1차 항체(rabbit anti-laminin)로 반응시킨 후 직경 12 nm의 금과립이 섞인 제2차 항체(biotinylated goat anti-rabbit IgG)로 다시 반응시키고 uranyl acetate로 단일염색 후 전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Cyclophosphamide 투여 후 3일 경과군의 흰쥐 골수조직은 정맥동이 확장 되었고, 일부 조직이 괴사되었으며, 혈구형성세포가 감소되었다. 망상조직과 지방세포사이의 조직에서 laminin-1의 면역반응이 강하게 나타났다. 2. Cyclophosphamide 투여 후 1주, 2주 및 5주 투여군의 골수에서 laminin-1의 약한 면역반응이 기질조직에 계속되었고 혈구형성세포의 수는 증가되었다. 3. Laminin-1의 면역반응을 나타내는 금과립은 cyclophosphamide 투여 3일군의 골수 기질세포에서 가장 많은 수가 관찰되었고, 투여 1주, 3주 및 5주군에서는 금과립의 수량이 감소되었다. 이상과 같은 실험결과는 cyclophosphamide가 흰쥐에 투여되었을 때 골수의 혈구형성의 미세환경을 유지하는 기질세포의 laminin-1의 발현을 증가시키는 것으로 생각되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.719-733
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• 2016

본 논문은 앞그루작물 재배 시 형성된 이랑을 재활용하여 다음 뒷그루작물을 무경운으로 재배할 경우 토양의 이화학성과 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 추진한 연구 결과의 일부이다. 토양에서 경운 후 시간의 경과에 따른 토양 입자 크기의 분포를 조사한 결과 관행경운과 무경운 토양 입자는 공히 입상구조(granular structure)를 이루고 있었다. 무경운 토양의 입자 크기 2 mm 이상의 분포는 무경운 토양이 경운 토양에 비하여 표토와 심토 공히 증가 되었다. 그리고 내수성입단 0.25 mm 이상 0.5 mm 이하와 0.5 mm 이상 1 mm 이하, 1 mm 이상의 대입단 분포는 경운과 무경운 1년차 토양에서 유의적인 차이가 없었으나, 무경운 2년차에서는 입단의 크기별로 각각 8.2%, 4.5%, 1.7%로 경운과 무경운 1년차에 비하여 유의적인 증가를 보였다. 관행 경운 토양 표토의 용적밀도 $1.10MG\;m^3$이 무경운 1년차에서 $1.30MG\;m^3$으로 증가 되었으나, 무경운 2년차는 $1.14MG\;m^3$, 무경운 3년차는 $1.03MG\;m^3$으로 용적밀도가 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 따라서 용적밀도와 정(+)의 상관이 있는 고상율은 표토와 심토 공히 무경운 1년차에서 관행 경운 토양에 비하여 증가되었으나, 무경운 2년차와 3년차는 감소되었다. 용적밀도 및 고상율과 부(-)의 상관관계가 있는 공극율은 경운 토양 58.5%가 무경운 1년차는 51%로 8.5% 감소되었으나, 무경운 2년차는 56.9%, 무경운 3년차는 61.2%로 증가되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 공극율과 정(+)의 상관관계가 있는 기상율은 관행경운 토양에 비하여 무경운 1년차는 감소되었으나, 무경운 2년차와 3년차에서는 증가되었다. 그리고 기상과 함께 공극율을 결정하는 액상율은 경운 표토 24.2%가 무경운 1년차는 28.3%로 증가되었으나, 무경운 2년차는 23.4%, 무경운 3년차는 18.3%로 현저하게 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었으나, 심토의 액상율은 표토에 비하여 증가되었다.

• 자원환경지질
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• 제28권3호
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• pp.259-269
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• 1995

석탄연소 폐기물 (Pulverised Fuel Ash: PFA)을 17년, 40년 매립 풍화받은 것 그리고 현재 발생하는 신선한 시료등으로 구분 영국내 2개 화력발전소로부터 각각 채취하여 주상용출시험 (Column leaching test)을 실시하였다. 용매는 증류수와 인공합성 침출수의 2가지를 이용하였다. 전자의 경우 풍화 시료의 용출행태를 주로 알아보고자 하였으며 후자의 경우 PFA시료와 용매간의 반응중에 발생하는 2차 물질형성이 폐수처리중 중금속제거에 활용가능성이 있는가를 알아보자고 함이었다. 신선한 시료로부터 매우 높은 함량의 원소방출이 관찰된다. 이는 Ca, Na, K, B, Cr, Li, Mo, Se, 그리고 $SO^{2-}_4$등을 포함한다. 이는 원소들의 분포위치에 관한 정보를 제공하며 이들원소의 입자 표면 수반을 시사한다. 풍화 받은 시료로부터 채취된 용액시료에서는 신선한 시료와는 달리 원소들의 급격한 초기방출은 관찰되지 않으며 비교적 일정함량을 보이며 매우 완만한 농도감소 현상을 보인다. 이는 17년과 40년이라는 매립기간중 표면의 용융성원소들의 방출을 의미하며 입자를 주로 구성하는 유리질물질에 수반되는 부분이 이들 시료에서의 원소방출에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 증류수를 이용한 실험결과를 여러가지 침출수배출기준, 음용수기준치 등과 비교시 PFA는 이들 기준에 초과하는 농도를 나타내는바 침출수배출시에는 희석 등의 처리가 필요할 것으로 생각되며 매립시 침출수가 지하수로 유입되지 않도록 하여야할 것으로 보인다. 인공 침출수가 PFA기둥을 통과하며 많은 중금속 - B, Fe, Zn, Hg, Ni, Li, Mo -등이 침출수로부터 제거되며 이 제거정도는 신선한 Drax > 풍화 Drax > 풍화 Meaford 시료의 순이다. 물분석시료를 지구화학 모델링 프로그램인 WATEQ4F를 이용하여 PFA 침출수내의 농도조정물질의 존재여부를 알아본 결과 Ca의 경우 $CaSO_4{\cdot}2H_2O$, Al의 경우 $Al(OH)_3$, Fe는 $Fe(OH)_3$ 등이 PFA침출수내에 각 해당원소의 농도를 제한하는 2차물질로 판단되었다.

• 자원환경지질
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• 제51권2호
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• pp.87-97
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• 2018

세슘은 물속에서 고상보다는 이온이나 착염 등 용존 형태로 존재하는 특성이 강하여, 오염 수계로부터 세슘 제거가 어려운 것으로 알려져 있다. 최근 많은 연구들이 수계 내에서 세슘의 제거효율이 높은 흡착제를 개발하는데 집중하고 있다. 본 연구에서는 대나무 활성탄을 흡착제로 사용하여 수계 내에 존재하는 세슘을 효과적으로 제거하는 실내실험을 실시하였다. 수용액으로부터 대나무 활성탄의 세슘 제거효율을 측정하고, 최적의 세슘 제거능을 가지는 흡착 조건을 도출하고자 다양한 조건에서 흡착 배치실험을 수행하였다. 국내에서 유통되고 있는 5 종류의 대나무 활성탄의 표면 특성을 SEM-EDS와 XRD 분석으로 규명하였으며, 이 중에서 비표면적이 큰 3 종류의 대나무 활성탄을 대상으로 세슘 제거 배치실험을 실시하였다. 다양한 초기 세슘 농도를 가지는 인공수(0.01~10 mg/L 범위)를 대상으로 대나무 활성탄에 의한 수용액 내 세슘 제거량을 측정하여 제거효율을 계산하였고, 두 종류의 흡착 등온식들을 흡착 배치실험 결과에 대응시켜 흡착 상수값을 결정함으로서, 대나무 활성탄의 세슘 흡착 특성을 규명하였다. FE-SEM 분석 결과, 대나무 활성탄은 표면이 다수의 기공을 포함하는 대나무의 섬유질 조직을 그대로 유지하는 입자들로 구성되어, 이들 섬유질 조직 내 다양한 형태의 기공들과 엽상조직 표면들이 주요 세슘 흡착공간인 것으로 밝혀졌다. 흡착 배치실험 결과, C type 대나무 활성탄의 세슘 제거효율이 가장 높았는데, 특히 수용액의 세슘 초기 농도가 1.0 mg/L 이하인 경우에도 75 % 이상(최고 82 %)을 나타내어, 원전사고 등에 의해 오염된 현장 지하수나 지표수(해수 포함)의 세슘농도가 대부분 1.0 mg/L 이하임을 고려하면, 실제 오염수 정화 가능성이 높을 것으로 밝혀졌다. 수용액의 온도는 $5-15^{\circ}C$ 범위, pH는 3-11 범위에서 높은 세슘 제거효율이 일정하게 유지되는 것으로 나타나 다양한 오염수에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다. 흡착 배치실험 결과는 Langmuir 흡착모델과 유사하였으며, C type 대나무 활성탄의 최대흡착농도($q_m:mg/g$)값은 63.4 mg/g으로 기존의 상용화된 흡착제 값보다 높았고, 수용액의 초기 세슘 농도가 1.0 mg/L이하인 경우 표면흡착률(surface coverage) 값도 낮게 유지되어, 적은 양의 세슘으로 오염된 수계를 효과적으로 정화할 수 있음을 입증하였다.