• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권2호
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• pp.9-18
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• 2003

폐탄광에 의한 주변 지하수의 오염원과 오염 경로의 파악을 위해 강원도 평창군 소재 한창탄광을 대상으로 계절 변화에 따라 SAPS(Successive Alkalinity Producing System)를 이용한 자연정화 처리시설 공정의 각 단계와 폐석침출수, 탄광부근 샘물시료가 채수 및 분석되었다. 또한 지하수의 오염원 규명과 SAPS조에서의 황산염 환원 발생여부를 확인하고자 황동위원소 분석이 실시되었다. 연구지역의 지하수에서 계절적인 변화와 관계없이 높은 수소이온농도와 금속농도가 나타나는 것은 산성광산배수가 계절과 무관하게 지속적으로 지하수를 오염시킬 수 있음을 나타내고 있다고 할 수 있다. 처리시설은 산도(acidity) 제거량이 평균 18.17 g/$\textrm{m}^2$/day이고 가장 오염부하량이 많았던 9월에는 59.02 g/$\textrm{m}^2$/day 이며, 금속제거능은 거의 100%에 이르러 다른 지역의 처리시설에 비해 높은 정화성능을 갖는다. 그러나 처리시설의 각 공정 단계별로는 황 함량의 감소가 나타나지 않았고 황동위원소 조성의 변화도 거의 없었는데 이는 황산염환원박테리아에 의한 황산염환원 작용은 매우 미약하거나 전혀 이루어지지 않는 것으로 보인다 화학조성과 황동위원소 조성을 통해 샘물은 폐석침출수에 의해, 처리시설내 석축침출수는 폐석침출수와 갱구유출수에 의해 영향을 받은 것으로 판단되었다. 본 연구지역은 갱구유출수에 대한 처리시설이 가동중에 있으나 폐석침출수에 대한 대책은 없는데 이는 다른 폐광지역에서도 유사한 상황이므로 폐석침출수에 대한 오염방지 대책 마련이 시급한 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권5호
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• pp.563-572
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• 2006

정체수역 호소 퇴적물로부터 인 용출 저감을 위한 최적의 In-situ 처리 방법을 제시하고자 실험실 규모의 batch test를 수행하였다. 실험에 사용된 퇴적물의 성상은 평균입도 $7.7{\phi}$(mud)로 매우 세립하고, 유기탄소 함량은 2.4%로 매우 높다. 인 용출 실험은 수층 미생물의 영향을 고려한 경우와 미생물의 영향을 배제한 호소수와 증류수로 구분하여 총 12개 컬럼을 비교 평가하였다. In-situ capping 소재로는 모래와 황토를 사용하였으며, in-situ chemical treatment로는 Fe-Gypsum, $SiO_2$-Gypsum의 산화제를 적용하였다. 또한 산화제와 모래층을 결합시킨 복합층에 대해서도 비교 평가하였다. 미생물의 영향을 고려한 호소수의 경우, 실험 초기에는 인의 농도가 급격히 감소하다 10일 이후부터 서서히 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 수층의 미생물에 의해 인이 섭취(uptake)되었다가 다시 용출되는데 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 30일간 퇴적물로부터 용출된 인의 flux는 control의 경우 $3.0mg/m^2{\cdot}d$로 매우 높고, 모래층(5 cm), 황토층(5 cm)으로 rapping을 한 경우 역시 충분한 압밀이 이루어지지 않아 $2.5mg/m^2{\cdot}d,\;1.8mg/m^2{\cdot}d$로 인 저감 효율이 낮았다. 화학적 소재를 적용한 Fe-gypsum와 $SiO_2$-gypsum은 $1.4mg/m^2{\cdot}d$로 control과 비교시 인 용출 저감 효율이 약 40% 이상으로 나타났다. 복합층으로 rapping을 한 경우는 $1.0mg/m^2{\cdot}d$로 60% 이상의 높은 인 저감 효율을 보였다. 즉, 오염퇴적물에 산화제로서 gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) 적용은 인의 용출을 감소시키며, 퇴적물내 황산염이 서서히 용해되어 SRB(sulfate reducing bacteria)의 활성과 유기물의 광물화를 촉진시킬 수 있다.

• 환경생물
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• 제24권2호
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• pp.172-178
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• 2006

골재채취가 수층의 세균군집구조에 미치는 영향을 알아보기 위해 낙동강 중류, 골재채취가 이루어 지지 않은 수역인 구미대교와 장기간에 걸쳐 연속적으로 골재채취가 행해지는 지역인 성주군 소학리 (성주대교 인근)에서 $\alpha\;\beta\;\gamma-subclass$ proteobacteria, Cytophaga-Flavobacterium (CF) group 세균군과 황산염화원세균을 FISH법으로 정량분석하였다. 아울러 수온, pH, EC, 엽록소-$\alpha$ 양 등의 이화학적인 환경요인도 측정하였다. DAPI로 염색된 세균수로 측정한 총세균수의 경우, 두 정점간의 괄목할 만한 양적인 차이는 없었으나 그 시간차에 따른 변동이 골재채취 수역에서 더욱 심했다. 또한 높은 엽록소-$\alpha$ 양을 나타낸 골재채취 수역에서 검출한 CF group 세균군과 황산염환원세균이 총세균수에서 차지하는 비율이 비골재채취 수역에 비해 높았다. 이같은 결과는 저니질이 수층으로 재유입되었기 때문으로 판단된다. 그러나 본 연구에서 검출한 세균군이 총세균수에서 차지하는 비율을 합하면 그 비율은 골재채취 수역보다 비골재채취 수역에서 더 높았다. FISH법에 의한 세균의 검출가능성이 해당세균의 물질대사능과 연관이 있으므로 골재채취 수역에서의 낮은 세균 검출율은 골재채취가 세균의 물질순환에서의 역기능을 초래하고 이는 또한 연차적으로 그들의 먹이연쇄에 부정적인 영향을 미칠 가능성을 시사하는 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.132-134
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• 2016

The Study mainly focused on bioremediation of 16 types PAHs and heavy metals in contaminated marine sediments at filed scale study using slow release biostimulant ball (BSB) was investigated. In our experiment, filed scale study ($1m{\times}1m$) was performed and the effect of BSB on PAHs and heavy metals were analysed. BSB size and distance were determined and optimum size and distance were 3cm and 5.5cm respectively. BSB containing nutrients of acetate, nitrate and sulphate which can enhance the activity of microorganism to increase degrading capacity of PAHs and enhance the heavy metals stabilization also to decrease bioavailability. PAHs containing 16 types of 2, 3, 4, 5 and 6 rings compound PAHs were found and to degrade upto 100% in 2, 3 rings, upto 90 to 94% in 4 and 5 rings and 6 ring compound was degrade up to 70%. For heavy metals stabilization percentage was increased using BSB sediment and exchangeable portion was decreased and residual portion was increased in all analysed heavy metals. BSB enhance the PAHs degradation and stabilization of heavy metals percentages. BSB is a promising method for remediation of PAHs and heavy metals in contaminated marine sediments.

• 한국토양환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.45-50
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• 1997

산업구조의 변화와 더불어 많은 수의 휴ㆍ폐광산이 생김에 따라 그에 따른 환경오염 문제가 발생되고 있다. 특히 주로 황철광에서 생성된 폐수의 중금속 이온과 낮은 pH는 생태계를 파괴하는 피해를 입힌다. 따라서 산성광산폐수의 처리를 위한 많은 방법들이 연구되고 개발되고 있다. 본 연구에서는 산성광산 폐수의 생물학적 처리에서 사용되는 4가지 유기물원들의 중금속 처리 능력을 비교 분석하였다. 버섯퇴비, 참나무 퇴비, 슬러지 cake, 우분의 4가지 유기물원 중 산성 광산 폐수의 처리에 효과가 있는 것은 참나무 퇴비와 우분이었다. 참나무 퇴비는 주로 이온 교환이나 -OH와 -COO-등의 작용기에 의한 흡착에 의해서 중금속을 처리하였으며, 우분을 사용한 경우는 자체 내에 존재하고 있는 황산염환원균의 활성에 의해서 중금속을 처리하였다. 따라서 이 두 가지 유기물원을 혼합하여 사용한다면 상호 보완 작용에 의해 효과적인 처리 효율을 얻을 수 있을 것이다.

• 보존과학회지
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• 제33권3호
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• pp.167-179
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• 2017

서산 비경도 출수 상평통보를 대상으로 혐기성 수중 매장환경에서 형성되는 부식화합물 성분과 이에 따른 혐기성 부식 원인을 추정하였다. 미세조직 관찰, 원소 mapping, 층위별 주성분 분석, 부식화합물 동정을 실시하였다. 그 결과 표면의 고착물은 침상형 육면체형 팔면체형으로 분류되며, 그에 따른 분석 결과 Cu, Pb, S 등의 원소가 검출되었다. 원소 mapping에서는 최외곽에 Cu-S로 이루어진 뚜렷한 층이 확인되었다. 층위별 주성분은 Cu, S, Pb 등이 검출되었고, Zn은 검출되지 않았다. 부식화합물은 $PbCO_3$(고착물), $Cu_{1.96}S$(소지금속)이 나타났다. 따라서 서산 비경도 출수 상평통보의 혐기성 부식 특성은 탈아연, 황화동, 납화합물 세 가지로 요약할 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권7호
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• pp.1078-1085
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• 2018

A salt-tolerant cellulase secreted by a marine Bacillus sp. SR22 strain with wide resistance to temperature and pH was purified and characterized. Its approximate mass was 37 kDa. The endoglucanase, named as Bc22Cel, was purified by ammonium sulfate precipitation, gel filtration chromatography, and extraction from the gel after non-reducing sodium dodecyl sufate-polyacrylamide gel electrophoresis. The optimal pH value and temperature of Bc22Cel were 6.5 and $60^{\circ}C$, respectively. The purified Bc22Cel showed a considerable halophilic property, being able to maintain more than 70% of residual activity even when pre-incubated with 1.5 M NaCl for 1 h. Kinetic analysis of the purified enzyme showed the $K_m$ and $V_{max}$ to be 0.704 mg/ml and $29.85{\mu}mol{\cdot}ml^{-1}{\cdot}min^{-1}$, respectively. Taken together, the present data indicate Bc22Cel as a potential and useful candidate for industrial applications, such as the bioconversion of sugarcane bagasse to its derivatives.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.46-52
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• 2007

As flue gas desulfurization (FGD) wastewater contains high concentrations of nitrate and is very low in organic carbon, the feasibility of nitrate removal by autotrophic denitrification using Thiobacillus denitrificans was studied. This autotrophic bacteria oxidizes elemental sulfur to sulfate while reducing nitrate to elemental nitrogen gas, thereby eliminating the need for addition of organic compounds such as methanol. Owing to the unusually high concentrations of dissolved salts $(Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;Na^+,\;K^+,\;B^+,\;SO_4^{2-},\;Cl^-,\;F^-,)$ in the FGD wastewater, extensive laboratory-scale and pilot-scale tests were carried out in sulfur-limestone reactors (1) to determine the effect of salinity on autotrophic denitrification, (2) to evaluate the use of limestone for pH control and as source of inorganic carbon for microbial growth, and, (3) to find the optimum environmental and operational conditions for autotrophic denitrification of FGD wastewater. The experimental results demonstrated that (1) autotrophic denitrification is not inhibited up to 1.8 mol total dissolved salt content; (2) inorganic carbon and inorganic phosphorus must be present in sufficiently high concentrations; (3) limestone can supply effective buffering capacity and inorganic carbon; (4) the high calcium concentration may interfere with pH control, phosphorus solubility and limestone dissolution, hence requiring pretreatment of the FGD wastewater; and, 5) under optimum conditions, complete autotrophic denitrification of FGD wastewater was obtained in a sulfur-limestone packed bed reactor with a sulfur:limestone volume ratio of 2:1 for volumetric loading rates up to 400g $NO_{3^-}N/m^3.d$. The interesting interactions between autotrophic denitrification, pH, alkalinity, and the unusually high calcium and boron content of the FGD wastewater are highlighted. The engineering significance of the results is discussed.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권1호
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• pp.44-50
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• 2018

The aims of this study were to determine the corrosion behavior of pure copper in the presence of Desulfovibrio sp. and also to investigate the effects of glutaraldehyde (GD) and isothiazolinone (ISO) on the corrosion behavior of pure copper in the presence of this sulfate-reducing bacteria (SRB) strain by using electrochemical techniques. Electrochemical measurements of pure copper were carried out at specified time intervals (0, 8, 24, 48, and 96 hr) over a period of exposure. Corrosion rates of pure copper from anodic and cathodic Tafel slopes and corrosion potential ($E_{corr}$) were determined. Biofilm and corrosion products on the copper surfaces were observed by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and Energy Dispersive X-Ray Spectrometry (EDS) analyses. The effects of solution types (PC (Postgate's C medium) and SRB (Desulfovibrio sp.)) and exposure times of copper and biocides (ISO or GD) on the corrosion rates of pure copper were evaluated by statistical analyses. As a result of the FESEM analysis, biofilm formation was observed on the surfaces of pure copper exposed to the Desulfovibrio sp. cultures both with and without the biocides. The results show that the pure copper was corroded by Desulfovibrio sp. However, the addition of GD or ISO to the Desulfovibrio sp. culture resulted in a decrease in the corrosion rate of the pure copper. It was also observed that both of the biocides showed a similar effect on pure copper's corrosion rate caused by Desulfovibrio sp.

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.438-446
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• 2006

팔당호 경안천 하류 정체수역에서 퇴적물 인 용출 저감을 위한 capping 소재를 개발하고자 실험실 규모의 batch test를 수행하였다. 조사지역 퇴적물 평균 입도는 7.7 ${\phi}$로 매우 세립하고, 유기탄소 함량은 2.4%로 매우 높게 나타났다. 최적의 capping 소재 선정을 위한 인 용출 실험을 위해 150 L 반응기 5개에 모래층, powder-gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$), granule-gypsum, 복합층(gypsum+sand)로 capping을 한 경우와 control을 45일간 비교 평가하였다. 모래로 capping할 경우, 퇴적물로부터 용출되는 인을 약 50% 차단 가능한 것으로 나타났다. 그러나 모래층 1 cm로는 $CH_4$ gas 발생으로 인한 퇴적물의 재부유와 유기물 분해에 의한 수층 용존산소 감소(3 mg/L 이하)를 초래하는 것으로 나타났다. 따라서 모래로 capping을 할 경우에는 모래층이 더 높아져야 할 것으로 판단된다. powder-Gypsum과 granule-Gypsum은 80% 이상의 인 용출 저감 효과를 보였으나 수층 ${SO_4}^{2-}$ 농도가 증가되어 상수원보호구역에 적용하기 어려운 것으로 나타났다. 따라서 ${SO_4}^{2-}$의 용해도를 감소시키기 위해 Fe-Gypsum, $SiO_2$-gypsum 소재를 개발하였다. powder-Gypsum은 물과 결합시 경화되어 퇴적물 층위에 공극이 전혀 없는 차단막을 만들기 때문에 gypsum 층에 crack이 생길 경우, $CH_4$ gas 발생으로 인한 인 용출이 한꺼번에 일어날 수 있다. 복합층(granule-Gypsum+sand(1 cm))으로 capping을 할 경우, 인 용출 차단 효과가 높을 뿐만 아니라, ${SO_4}^{2-}$ 농도 역시 powder-Gypsum, granule-Gypsum 보다 수층으로 용출이 적어 상수원보호구역에 적합한 것으로 나타났다. Gypsum으로 capping을 할 경우, 빠른 초기속성작용(early diagenesis)과 ${SO_4}^{2-}$ 농도가 퇴적물에 충분히 공급되어 SRB(sulfate reducing bacteria)의 활성이 높아져 methanogensis의 진행을 저하시킬 수 있는 것으로 나타났다.