• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.85-85
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• 2021

CDOM(Colored or Chromophoric Dissolved Organic Matter)은 바다, 호수 및 강에서 담수, 오수, 퇴적물 등으로부터 공급된 유기물질의 일종으로 가시광선에서 빛을 흡수하는 성질을 가지며, 2016년부터 환경부에서 선정한 하천, 호수 등 방류수의 수질오염 표준인 TOC(Total Organic Carbon)를 간접 추정할 수 있는 매개변수가 될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 백제보 상류 23 km 구간을 대상으로 2개년(2016~2017) 중 7일의 초분광영상 자료를 활용하여 내륙지역의 CDOM에 대한 적정 반사도 밴드값(R_rs)과 CDOM을 추정하는 알고리즘을 개발하고자 한다. CDOM은 흡수계수(α_CDOM)를 통해 간접 추정되며, 흡수계수의 기준 파장값(λ)은 연구별로 350 nm, 375 nm, 400 nm, 412 nm 및 440 nm 등 다르게 나타난다. 초분광영상은 AsaFENIX 초분광 센서에서 관측된 380~970 nm까지 4 nm 간격, 127개 대역의 분광해상도와 2 m의 공간해상도를 가진 영상을 활용하였으며, 자료의 연속성을 위해 smoothing 기법을 활용하여 가공하였다. 추정 알고리즘은 Random forest를 활용하였으며, 70%의 trainning과 30%의 test로 구분하여 적용하였다. 산출된 CDOM은 결정계수(R²), Nash-Sutcliffe efficiency(NSE)를 이용하여 실측 CDOM과 비교하였다. 흡수계수별 CDOM의 산정 결과 α_CDOM(350 nm)의 trainning, test에서 각각 R²가 0.71, 0.74, NSE가 0.25, 0.49로 가장 높았으며, 적정 반사도 밴드값은 R_rs(466), R_rs(493), R_rs(548), R_rs(641)를 사용하였을 때 trainning, test에서 각각 R²가 0.93, 0.90, NSE가 0.85, 0.69로 가장 높게 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제23권4호
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• pp.179-191
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• 2018

황해 동부해역 표층퇴적물의 중금속 분포 특성을 파악하기 위하여 입도, 유기탄소(TOC)와 함께 중금속 원소들(Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, Mn, As, Ni, Co, Li, Fe, Al)의 농도를 분석하였다. 연구결과에 따르면, 일부 정점에서 Pb, Mn, As를 제외하면 모든 중금속 농도의 분포는 입도 및 TOC의 분포와 유사하게 황해 중앙해역에서 상대적으로 높고, 한국 연안으로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 입도와 중금속 농도간의 관계를 통하여 대부분의 금속은 입도가 세립할수록 농도가 높게 나타나는 일반적인 경향을 보였다. 그러나 일부 정점에서 Pb은 조립질 퇴적물에서의 암석기원(feldspar) 영향, Mn은 생물기원($CaCO_3$) 영향, As는 중광물(pyrite) 특성에 따라 분포 양상이 다르게 나타났다. 과거에 조사한 자료(2000년)와 비교했을 때, 황해 동부해역에서 지난 15년 동안의 추가적인 중금속 농축은 없었고, 투기해역에 대한 저질환경은 과거에 비해 크게 개선되지 못한 것으로 나타났다. 연구해역 내 모든 중금속의 농도는 한국과 중국에서 규정하고 있는 최소기준(TEL, MSQ-1)보다 낮았지만, 농축지수(enrichment factor; EF), 농집지수(geo-accumulation index; $I_{geo}$), 생태위해성지수(ecological risk index; ERI)는 Cu, Pb, Zn, Cr이 황해 중앙해역에서 상대적으로 높게 나타났다.

• 한국석유지질학회지
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• 제5권1_2호
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• pp.48-58
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• 1997

포항 분지 신제3기 연일층군 퇴적물내 유기물의 석유 지화학적 특성연구를 위하여 시추공 B, E, F, H에서 이암 시추 시료를 채취하여 유기탄소 분석, Rock-Eval 열분석을 실시하였다. 또한 각 시추공의 선별된 시료에 대해서 케로젠을 분리하고 비투멘을 추출하여 광학 현미경 관찰, 적외선 분광 분석, 생물표기화합물 분석을 실시하였다 시추공 시료의 유기탄소 함량은 $0.55{\~}3.74{\%}$로 석유 근원암의 조건을 갖추었고 석유 생성 잠재력을 나타내는 S1+S2 값은 H공을 제외한 거의 모든 시료에서 각각 2mgHC/gRock 이상을 나타내어 시추공 시료의 유기물 함량 및 유기물의 석유 생성 잠재력은 대체로 양호한 것으로 나타났다. Rock-Eval 열분석, 적외선 분광 분석 및 케로젠의 현미경 관찰을 통해서 살펴본 B, E, F 시추시료의 유기물은 타이프 II에 비교되었고 H공의 시료는 육성 기원 유기물이 우세해서 타이프 III에 비교되었다 H공 시료의 유기물이 다른 시추공 시료의 그것에 비해 석유 생성 잠재력이 상대적으로 낮은데 이는 분지의 가장자리에 위치하여 육성 유기물의 함량이 상대적으로 많은데 기인하는 것으로 해석된다. 연일층군 유기물의 열 성숙도는 미성숙 단계이고 시추 심도에 따른 뚜렷한 열적 진화 양상을 나타내지 않았다. 석유 지화학적 분석 자료를 종합하면 포항 분지 연일층군은 유기탄소의 함량 및 석유 생성 잠재력은 양호하지만 열적으로 미성숙 상태라서 아직 석유 생성 단계에 이르지 못하였는데 이는 주로 퇴적층의 매몰 심도가 얕은 것에 기인하는 것으로 판단된다. 케로젠의 현미경 관찰 결과와 생물표기화합물 분석에 의하면 연일층군 유기물은 주로 해양기원 유기물로 구성되어 있으나 육상 기원 유기물도 상당히 포함되어 있었으며, 프리스테인/파이테인의 비율을 고려 할 때 환원 환경하에서 퇴적된 것으로 보인다. 이런 퇴적 환경 및 유기물 특징을 고려했을 때 포항 분지는 육지에서 가까운 바다로 주변 육상 기원 유기물의 유입이 용이했던 것으로 여겨진다. 시추공 분석 시료의 최하부 구간에는 육상 기원 유기물이 우세한데 이는 포항 분지 초기의 육성 퇴적 환경의 영향에 의한 것으로 해석된다.

• 접착 및 계면
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• 제19권3호
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• pp.101-105
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• 2018

도시의 산업화와 인구의 빠른 증가로 인해, 지구상에서 여전히 7억 8천만명이 물자원 사용에 어려움을 격고 있으며, 이에 따라 깨끗하고 저렴한 물자원 확보 방안에 대한 관심이 집중되고 있다. 그러나, 현존하는 폐수처리 시스템은 낮은 공정효율, 높은 운영비용, 그리고 넓은 부지 요구 등의 다양한 이슈에 직면하여 있는 실정이다. 따라서, 저렴하고 효율적인 폐수 처리 시스템의 개발이 시급히 요구된다. 이러한 노력의 일환으로 rutile type $RuO_2$를 기반으로 한 DSA전극을 이용한 전기 화학적 방법에 기초한 폐수 처리 시스템을 제안하였고, 이를 성공적으로 시연하였다. 우리의 폐수 처리 시스템은 생활폐수의 경우, 생화학적 산소 요구량 (BOD), 화학적 산소 요구량 (COD) 및 총 유기탄소 (TOC) 제거 효율이 52.0 %, 77.8 % 및 65.6 % 로 우수한 특성을 보였다. 또한 축산 폐수의 경우, BOD, COD, 총 질소 (TN), 총 인 (TP)의 제거 효율이 각각 92.9 %, 75.6 %, 35.1 %, 100 %로 획기적인 감축 효과를 거두었습니다. 이 장치의 탁월한 제거 효율과 작은 크기를 고려할 때, rutile $RuO_2$로 코팅된 DSA를 사용한 전기화학적 폐수 처리는 생활 및 축산 폐수의 처리를 위한 유망한 방안이 될 수 있음을 제안하고자 합니다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권4호
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• pp.223-230
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• 2015

공공수역 내 방사성물질 분포특성 파악을 위하여 춘천시 의암호 퇴적물 내 인공방사성핵종인 $^{134}Cs$, $^{137}Cs$, $^{239+240}Pu$과 자연방사성동위원소인 $^{210}Pb$을 분석하였고, 퇴적물 내 유기물의 특성을 파악하기 위하여 총 유기탄소(total organic carbon, TOC)를 분석하였다. 의암호 퇴적물 내 $^{134}Cs$ 농도는 4지점 모두 minimum detectable activity(MDA) 미만으로 나타났으며, $^{137}Cs$ 농도는 $MDA{\sim}8.79Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$으로 나타났다. 표층 내 $^{137}Cs$의 농도는 $2.4{\sim}4.2Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$의 범위를 나타냈고, St. 4에서 최소값, St. 3에서 최대값을 보였다. 의암호 퇴적물 내 $^{239+240}Pu$ 농도는 $0.049{\sim}0.47Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$의 농도를 보였고, St. 2에서 최소값이, St. 3에서 최대값이 나타났다. $^{239+240}Pu$과 $^{137}Cs$ 농도의 상관관계 (r)는 0.54~0.97로 이들 두 핵종의 퇴적물 내 거동과 기원이 유사한 것으로 사료된다. $^{134}Cs$의 농도가 MDA 미만으로 검출된 점과 $^{239+240}Pu/^{137}Cs$의 평균값 0.041이 과거 대기 핵실험기원의 농도 비와 비슷한 값이 나타나는 점으로 의암호 퇴적물 내 인공방사성동위원소 ($^{134}Cs$, $^{137}Cs$, $^{239+240}Pu$)의 기원은 후쿠시마 사고가 아닌 과거 핵실험에 인한 낙진의 영향으로 사료된다. 의암호 퇴적물 내 $^{210}Pb$의 결과를 이용하여 퇴적물의 퇴적률을 산출한 결과, St. 2에서 $0.31{\pm}0.06cm{\cdot}y^{-1}$의 퇴적률을 나타냈으며, 이는 $^{137}Cs$의 퇴적물 내 peak를 1963년으로 가정하였을 때 측정된 퇴적률, $0.41{\pm}0.05cm{\cdot}y^{-1}$와 불확도($2{\sigma}$)의 범위에서 유사한 값으로 나타내었다. 의암호 퇴적물 내 TOC는 0.20~13.01%의 값이 나타났으며, 퇴적물 내 TOC와 $^{137}Cs$의 상관관계는 St. 1에서 다른 지점에 비해 높게 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권5호
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• pp.477-490
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• 2003

한국 동해안 영일만 해역에서 퇴적물의 금속 함량과 공간 변화 특성을 연구하기 위해 총 27개의 표층 퇴적물을 채취하여, 입자조직, 유기탄소, 금속 원소들의 함량을 분석하였다. 연구해역애서 표층 퇴적물의 입도는 전반적으로 해안선 부근에서 조립하고 만의 중앙부에서 세립하며, 이러한 공간 변화는 해저지형과 반시계방향의 해류 패턴에 의한 것으로 해석된다. 유기탄소와 금속 원소들의 함량은 대부분 퇴적물의 입도 변화에 수반되어 니질 함량이 높은 만의 중앙부에서 높고 사질 함량이 높은 해안선 쪽으로 갈수록 낮아진다. 그러나 칼슘, 스트론튬, 칼륨의 함량은 조립한 퇴적물이 우세한 해안선 부근 퇴적물에서 높고, 몇몇 중금속(구리, 아연, 카드뮴) 함량 또한 유기물 함량이 매우 높은 구항과 형산강 입구의 퇴적물에서 높은 특징을 보인다. 상관관계 및 요인분석 결과에 의하면, 대부분의 금속 원소들의 함량과 공간 변화는 퇴적물의 입도에 의해 조절되는 것으로 보이나, 카드뮴, 구리 아연, 주석 등은 퇴적층의 무산소 환경에서 일어나는 지화학적 메카니즘이 이들의 함량과 공간 변화를 조절하는 일차적인 요인으로 제시된다. 약산추출 부분(labile fraction)의 함량과 농축비(concentration enrichment ratio) 연구결과에 의하면, 중금속 원소들의 존재 형태가 대부분 "sulfide minerals"와 관련된 것으로써, 이들의 형성과 축적이 일부 연구해역에서 중금속 오염의 주원인으로 제시된다. 한편, 칼슘과 스트론튬 경우에는 퇴적물에 함유된 패각 함량에 의해, 그리고 칼륨은 사질 퇴적물에 우세한 장석(feldspar) 광물에 의해 조절되는 것으로 해석된다.

• 멤브레인
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• 제24권1호
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• pp.31-38
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• 2014

지붕이나 여러 가지 방법과 장소에서 수집된 빗물을 처리하면 직접적 간접적으로 유익하게 사용될 수 있다. 이러한 빗물은 점점 더 높은 품질을 위해 고려되고 있고, 분리막은 이러한 빗물 처리를 위한 중요한 기술이다. 특히, 분리막은 고품질 물 생산, 높은 집적도 및 낮은 에너지 소비 등의 장점이 있다. 그럼에도 불구하고, 막오염은 수처리 및 폐수 재활용 부분과 마찬가지로 심각한 문제로 간주되고 있다. 본 연구에서는 빗물 처리에 정밀여과(MF)막을 적용하였고, 저압 자외선(LPUV) 처리를 정밀여과막의 전처리로 사용하였다. 유기물에 대한 UV의 영향을 정량화하기 위해 총 유기탄소(TOC) 및 UV 흡광도(UVA)를 모두 측정하였다. 또한 UV 전처리 효과에 따른 막의 오염 정도를 조사하였다. LPUV 전처리를 하고 실험을 한 결과 조류에 의해 오염된 빗물에서 막의 오염을 제어하는데 효과적임을 알 수 있었으며, 이것은 UV 처리 후 유기물의 양이 감소하고 특성이 변화하기 때문이었다. 따라서 UV/MF 처리는 마이크로 워터 그리드 시스템과 같은 수처리를 위한 유망한 옵션이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1273-1279
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• 2013

방향족화합물들로 오염되어있는 토양 및 산업폐수를 포함한 각종 시료로부터 phenol에 분해활성이 높은 56균주를 순수분리 하였으며, 이들 분리 균주 중 균체생육과 phenol 분해활성이 가장 높은 균주인 GN13을 선별하였다. 분리균주 GN13은 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성을 조사한 결과 Neisseria 속 세균과 유사한 것으로 판명되어 최종적으로 Neisseria sp. GN13으로 명명하였다. 분리균주 Neisseria sp. GN13의 균체생육 및 phenol 분해를 위한 최적온도와 최적 pH는 각각 $32^{\circ}C$와 7.0였다. 유일 탄소원으로 phenol 1,000 mg/l를 포함하여 최적화된 배지를 사용한 jar-fermentor 배지에서 배양 30시간에 균체생육이 최대에 이르렀으며 배양 27시간째 거의 모든 phenol이 분해되었으며, catechol deoxygenase 활성측정에 의하여 Neisseria sp. GN13은 meta-와 ortho-pathway를 통하여 catechol 분해가 일어났다. Neisseria sp. GN13은 phenol 함유 인공폐수에서의 phenol 분해율은 배양 30시간 만에 97%의 phenol이 분해되는 것으로 나타났으며, 인공폐수에 대한 Neisseria sp. GN13과 활성슬러지 처리구에서의 TOC 제거효율은 각각 83%와 78%였다. 석유화학폐수에 대한 Neisseria sp. GN13의 COD 제거율은 활성슬러지만을 포함한 대조구보다 약 1.3배 높은 효율을 나타내었다. 이러한 결과로 미루어 분리균주 Neisseria sp. GN13은 phenol을 함유하고 있는 여러 폐수에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제10권2호
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• pp.93-101
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• 2007

Concentrations of polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) were determined in marine sediments from Mokpo coastal water of Korea. Total and toxic equivalent (TEQ) concentrations of PCDD/Fs ranged from 19.4 to 175pg/g dry weight and ranged from 0.195 to 2.87 pg WHO-TEQ/g dry weight, respectively. These PCDD/F concentrations were below the safety sediment value (20 pg TEQ/g dry weight) of chronic toxicity. A highly significant correlation between the concentrations of PCDD/Fs and total organic carbon (TOC) in marine sediments was observed. Overall PCDD/F concentrations in the sediments were elevated in rivers and at inner locations close to harbors, indicating that these contaminants derived from local discharges of human activities. PCDD/F concentrations measured in our study were lower than those in several industrialized areas in Korea. Nonparametric multidimensional scaling (MDS) ordination showed that combustion processes from industrial complexes are the major source of PCDD/Fs in Mokpo coastal water.

• Advances in environmental research
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• 제7권3호
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• pp.213-223
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• 2018

Continuous input into the aquatic ecosystem and persistent structures have created concern of antibiotics, primarily due to the potential for the development of antimicrobial resistance. Degradation kinetics and mineralization of vancomycin B (VAN-B) by photocatalysis using $TiO_2$ and ZnO nanoparticles was monitored at natural pH conditions. Photocatalysis (PC) efficiency was followed by means of UV absorbance, total organic carbon (TOC), and HPLC results to better monitor degradation of VAN-B itself. Experiments were run for two initial VAN-B concentrations ($20-50mgL^{-1}$) and using two catalysts $TiO_2$ and ZnO at different concentrations (0.1 and $0.5gL^{-1}$) in a multi-lamp batch reactor system (200 mL water volume). Furthermore, a set of toxicity tests with Daphnia magna was performed to evaluate the potential toxicity of oxidation by-products of VAN-B. Formation of intermediates such as chlorides and nitrates were monitored. A rapid VAN-B degradation was observed in ZnO-PC system (85% to 70% at 10 min), while total mineralization was observed to be relatively slower than $TiO_2-PC$ system (59% to 73% at 90 min). Treatment efficiency and mechanism of degradation directly affected the rate of transformation and by-products formation that gave rise to toxicity in the treated samples.