• 한국환경농학회지
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• 제19권5호
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• pp.401-418
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• 2000

1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권1호
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• pp.42-46
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• 2004

해양심층수는 겨울철 표층수의 냉각으로 인하여 동해 고위도 지역인 극 지역에서 형성된 후 점차로 표층수와 혼합이 차단된 상태로 순환한다. 하구역 혼합만큼 뚜렷하지는 않지만, 지하염수는 순환해수와 지하수의 혼합물기다 높은 삼투압을 가지고 있는 해수는 바다와 연결된 대수층으로 스며들어 지하수와 혼합하게 된다. 해양심층수와 지하염수의 자원특성을 파악하기 위하여 이들 수괴의 기원과 성분 및 각 수자원에 대한 수질 특성과 자원 안정성을 조사하였다. 해수 중 산소와 수소 동위원소 비는 0‰, 인 반면, 지하염수는 지표수의 순환선(meteoric water line) 위에 있거나, 벗어나는 경우도 있다. 이러한 현상은 두 수괴가 다른 기원을 가지고 있다는 것을 의미한다. 해수에 용존 된 주성분 이온(Na, Ca, Mg, K) 들은 각각 일정한 성분비를 이루고 있다. 그러나 지하염수에서 이들 주성분 원소들의 일정성분비의 법칙이 성립하지 않는 것이 관측되었다. 그 이유는 주변 토양과 지하수 사이의 화학적 반응에 기인한다. 또한 해양심층수는 지하염수에 비하여 기능성 미량 원소들이 풍부하고 생물학적 친하력이 높은 반면, 유해한 박테리아와 인공 오염물이 적은 특성을 가지고 있으며, 자원적인 측면에서도 안정성을 가지고 있다.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권3호
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• pp.329-338
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• 2017

Nanofiltration (NF) technology is a membrane-based separation process, which has been pervasively used as the high-effective technology for drinking water treatment. In this study, a kind of composite polyamide NF thin film is selected to investigate the removal efficiencies and mechanisms of 14 trace drugs, which are commonly and frequently detected in the drinking water. The results show that the removal efficiencies of most drugs are quite high, indicating the NF is an effective technology to improve the quality of drinking water. The removal efficiencies of carbamazepine, acetaminophen, estradiol, antipyrine and isopropyl-antipyrine in ultrapure water are $78.8{\pm}0.8%$, $16.4{\pm}0.5%$, $65.4{\pm}1.8%$, $71.1{\pm}1.5%$ and $89.8{\pm}0.38%$, respectively. Their rejection rates increase with the increasing of their three-dimensional sizes, which indicates that the steric exclusion plays a significant role in removal of these five drugs. The adsorption of estradiol with the strongest hydrophobicity has been studied, which indicates that adsorption is not negligible in terms of removing this kind of hydrophobic neutral drugs by NF technology. The removal efficiencies of indomethacin, diclofenac, naproxen, ketoprofen, ibuprofen, clofibric acid, sulfamethoxazole, amoxicillin and bezafibrate in ultrapure water are $81{\pm}0.3%$, $86.3{\pm}0.5%$, $85.7{\pm}0.4%$, $93.3{\pm}0.3%$, $86.6{\pm}2.5%$, $90.6{\pm}0.4%$, $59.7{\pm}1.7%$, $80.3{\pm}1.4%$ and $80{\pm}0.5%$, respectively. For these nine drugs, their rejection rates are better than the above five drugs because they are negatively charged in ultrapure water. Meanwhile, the membrane surface presents the negative charge. Therefore, both electrostatic repulsion and steric exclusion are indispensable in removing these negatively charged drugs. This study provides helpful and scientific support of a highly effective water treatment method for removing drugs pollutants from drinking water.

• 물과 미래
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• 제16권4호
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• pp.245-252
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• 1983

근년에 이르러 국내 지표수의 오염 현상은 사회적으로 매우 심각한 문제를 야기시키고 있어 수자원의 보호문제가 매우 중요한 시점에 이르렀다. 한강유역내에 발달 분포된 천층의 충적 퇴적층과 결정질암내에 저유된 지하수에 대해 동위원소를 이용한 환경 조사를 시행하였으며 결과를 분석한 바 다음과 같은 가정을 확인하였다. 1) 천층지하수의 함양원은 서울 도심지역은 하천수였고, 교외 외각의 농촌 지역은 강우의 직접 지하 침투에 의해 일어나고 있으며, 2) 충적 퇴적층으로 피복된 결정질 암은 상부충적퇴적층내에 저유된 천층 지하수가 충진원의 역할을 한다. 한강하류부의 해안 가까운 곳에 분포된 일부 충적층과 그 하부의 결정질암내에 저유된 지하수는 $H^3$의 함량이 매우 낮은치를 나타내는데 이는 핵실험이전의 기상수가 상당히 먼곳에서 충진되었기 때문으로 시료된다. 안정동위원소 조사에 의하면 한강상류에 분포된 석회암 대수층의 함양지역은 하류부의 충적층과는 달리 비교적 고지대였으며 석회암 대수층내에서 지하수의 체제 시간은 수개월 정도였다. 지하수의 포함된 극소량의 Pb, Mn, Zn 량과 충진메카니즘을 대비하려고 시도하였으나 명확한 관계가 나타나지 않았다.

• 대한화학회지
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• 제25권4호
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• pp.275-282
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• 1981

試藥겔 粒子를 채운 마이크로分析컬럼을 사용하여 水溶液중의 ppm레벨 이하의 크롬(VI)이온의 簡易分析法을 開發하였다. 115∼150 mesh의 XAD-2 樹脂를 실온에서 10분동안 에탄올에 膨潤시킨 다음, 유리관(안지름 1.5 mm, 길이 65 mm)에 채워 넣고 $2.0{\times}10^{-3}M$ diphenylcarbazide(DPC)-에탄올용액 1ml를 20분 동안에 흘려 분석컬럼을 만든다. 이 컬럼에 크롬(VI)이온을 포함한 황산산성의 試料水(pH 1) 0.5 ml를 40분 동안에 흘리면 컬럼의 위 끝으로부터 DPC겔의 흰색은 赤紫色으로 변색된다. 着色帶의 길이는 컬럼을 통과한 試料水중의 크롬(VI)濃度에 比例하므로 일정량의 試料水를 흘린 다음, 着色帶의 길이를 측정하여 미리 작성한 檢量線으로부터 크롬(VI)이온의 濃度를 구할 수 있다. 이 법으로 0.1∼0.8 ppm의 크롬(VI)이온을 ${\pm}5{\sim}{\pm}15{\%}$의 相對誤差로 정량할 수 있다. 본법은 妨害이온의 영향이 적기 때문에 가리움劑로 EDTA를 써서 크롬(VI)이온 (0.6 ppm)의 100배량의 철(III)이온과 50배 양의 구리(II)이온을 음폐시킬 수 있으며, 工場廢水중의 크롬(VI)이온의 分析에 應用하여 만족한 결과를 얻었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권3호
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• pp.241-248
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• 2008

본 연구는 대한민국 서해안 새만금 갯벌지역에서 $1999{\sim}2000$년에 도래한 섭금류 3종의 간에서 철(Fe), 아연(Zn), 구리(Cu), 납(Pb) 그리고 카드뮴(Cd) 농도를 측정하여 비교하고, 각 원소 사이의 상관관계를 분석하였다. 연구결과 철(ANOVA, p=0.018), 구리(ANOVA, p=0.043), 납(ANOVA, p<0.001) 그리고 카드뮴(ANOVA, p=0.016)은 종간에 유의한 차이가 나타났지만 아연에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 본 연구에서 나타난 철, 아연 그리고 구리와 같은 필수원소는 조류의 체내 신진대사에 필요한 정상범위 내의 농도로 생각된다. 오염원소인 납 농도는 붉은어깨도요 Calidris tenuirostris $(5.76{\pm}2.14{\mu}g/dry\;g)$는 비오염수준이었지만 좀도요 Calidris ruficollis$(29.4{\pm}10.6{\mu}g/dry\;g)$와 뒷부리도요 Xenus sinereus$(15.9{\pm}11.9{\mu}g/dry\;g)$는 오염수준이었으며, 특히 좀도요는 중독수준에 근접하였다. 카드뮴 농도는 뒷부리도요$(0.82{\pm}12{\mu}g/dry\;g)$와 붉은어깨도요$(0.45{\pm}0.53{\mu}g/dry\; g)$는 비오염수준의 농도였으나, 좀도요$(17.5{\pm}22.1{\mu}g/dry\;g)$는 오염기준$(3{\mu}g/dry\;g)$을 초과하였다. 원소간의 상관관계에서는 납과 카드뮴에서만 유의한 관계가 나타났고 (r=0.067, p<0.01), 다른 원소는 상관관계가 나타나지 않았다.

• 한국대기환경학회지
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• 제25권4호
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• pp.275-288
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• 2009

The Korean government strengthened the environmental polices to manage and enhance Metropolitan Area air quality, and also has enforced "Special Act on Seoul Metropolitan Air Quality Improvement (SASMAQI)" issued in Dec. 2004. Recently government expanded the Seoul Metropolitan Air Quality Management District (SMAQMD) to the outskirts satellite cities of Seoul area through the "Revised Law Draft of SASMAQI". The SMAQMD has been alloted the allowable emission loads to the local governments on the basis of the carrying $PM_{10}$ capacity. However, in order to establish the effective air quality control strategy for $PM_{10}$, it is necessary to understand the corresponding sources which have a potential to directly impact ambient $PM_{10}$ concentration. To deal with the situations, many receptor methodologies have been developed to identify the origins of pollutants and to determine the contributions of sources of interests. The objective of this study was to extensively identify $PM_{10}$ sources and to estimate their contributions at the metropolitan area. $PM_{10}$ samples were simultaneously collected at the 3 semi-industrialized local cities in the Seoul metropolitan area such as Hwasung-si, Paju-si, and Icheon-si sites from April 15 to May 31, 2007. The samples collected on the teflon membrane filter by one $PM_{10}$ cyclone sampler were analyzed for trace metals and soluble ions and samples on the quartz fiber filter by another sampler were analyzed for OC and EC. Source apportionment study was then performed by using a positive matrix factorization (PMF) receptor model. A total of 6 sources were identified and their contributions were estimated in each monitoring site. Contribution results on Hwasung, Paju, and Icheon sites were as follows: 33%, 27%, and 27% from soil source, 26%, 26%, and 21% from secondary aerosol source, 11%, 11%, and 12% from biomass burning, 12%, 6%, and 5% from sea salt, 7%, 15%, and 19% from industrial related source, and finally 11%, 15%, and 16% from mobile and oil complex source, respectively. This study provides information on the major sources affecting air quality in the receptor sites and thus it will help to manage the ambient air quality in the metropolitan area by establishing reasonable control strategies, especially for the anthropogenic emission sources.

• 한국버섯학회지
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• 제20권1호
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• pp.22-28
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• 2022

중국산 표고 보습배지에 대한 안전성을 검증하고 관리기준 마련의 기초자료를 제공하고자 잔류농약 321종, 중금속 7종, 방사능 3종을 분석하였다. 중국산 표고 보습배지 7건과 국내산 톱밥배지 3건에 대한 잔류농약을 검사한 결과 중국산 보습배지 3건에서 cypermethrin, iprodione이 검출되었으나 모두 기준치 이하로 나타났다. 중금속의 검사 결과에서는 Zn은 10건의 모든 시료에서 검출되었고 Cu는 9건, Ni은 4건에서 검출되었다. Pb과 Cd, Cr, Hg은 모든 시료에서 검출되지 않았다. 방사능 검사 결과는 모든 시료에서 불검출되었다. 또한 각각의 배지에서 표고 자실체를 발생시켜 잔류농약과 방사능을 검사한 결과에서는 모두 불검출되어 유해물질이 이행되지 않았다. 이번 연구에서 중국산 표고 보습배지에 대한 잔류농약, 중금속, 방사능의 위해성은 안전하게 나타났지만, 화학물질은 미량이라 할지라도 인체 내에 계속 농축되기 때문에 유해물질의 안전성에 대한 지속적인 검증과 오염원에 대한 체계적인 재배관리가 필요할 것으로 보인다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권1호
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• pp.137-146
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• 2007

2005년 말을 기준으로 우리나라의 농림업 생산액은 총 36.3조원으로 이중 축산업 생산액은 11.8조원으로 전체 생산액의 32.5%를 차지하여 가장 많은 비율을 점유하고 있으며(농림부, 2006), 유제품의 소비량도 꾸준히 증가하여 1인당 63.6kg의 우유․유제품을 섭취하는 것으로 나타났다(농촌경제연구원, 2005). 이 같은 성장은 축산농가들이 국제 경쟁력 확보를 위해 그동안 보여준 각고의 노력과 꾸준한 투자의 결과로 평가되고 있으며, 이제는 축산물이 국민의 식생활에서 없어서는 안될 중요한 위치를 차지하게 되었다. 우리나라의 가축사육두수는 1970년대부터 해마다 계속 증가하여 2005년 말 현재 한우 1,819천두, 젖소 479천두, 돼지 8,962천두, 닭 109,628천수가 사육되고 있으며 사육농가의 전업화로 인하여 농가수는 점차 줄어들고 있는 반면에 농가당 사육두수는 증가하고 있는 실정이다(농림부, 2005). 농가당 평균 가축사육두수는 한우 8.8두, 젖소 51.7두, 돼지 671.4두, 닭 813.0수이며, 이중 부업이 아닌 전업농으로 볼 수 있는 한우 50두 이상의 사육농가가 전체 한우농가의 2.9%, 젖소 50두 이상 사육농가가 46.8%, 돼지 1,000두 이상의 농가가 21.6%, 닭 30,000수 이상의 농가가 1.0%를 차지하고 있어, 젖소가 다른 축종에 비해 전업농의 규모가 가장 많이 이루어졌다고 볼 수 있다(농림부, 2005). 따라서 매년 축산농가로부터 발생되는 분뇨의 양도 증가되고 있으며, 1990년초부터는 가축분뇨가 작물의 비료원으로 쓰이는 순기능보다는 환경오염의 한 요인으로 지목되면서 토양, 수질 및 대기오염이라는 역기능이 더 부각됨에 따라 도시근교의 낙농가, 초지나 사료작물포를 확보하지 못한 목장, 상수원 보호구역내에 위치한 목장에서는 분뇨처리에 고심을 하지 않을 수 없게 되었다. 특히 체격이 크고 방목지 및 운동장 등의 야외에서 사육되는 경우가 많은 젖소는 다른 가축에 비해 분뇨배설량이 많을 뿐 아니라, 운동장 등 축사 외부에서 활동하는 시간이 많기 때문에 주변으로부터 환경을 오염시키는 주범으로 지목을 받아 왔다. 또한 조사료 생산기반인 동시에 생산된 분뇨를 환원해야 할 경지면적이 협소한 상황에서 이루어진 젖소의 규모확대는 가축분뇨의 토양에 대한 부하를 높이게 되었고, 하천의 수질을 오염시키는 환경오염의 주범으로 인식되어 왔다. 이와같은 대내외적인 요인으로 인해 낙농가들은 목장의 규모에 관계없이, 분뇨를 적절하게 처리하는 것이 목장관리에 필수적인 사항으로 인식하게 되었다. 가축분뇨는 2, 3차 산업에서 발생하는 폐기물과는 그 성격 자체가 판이하게 달라 제도적 접근 방식도 나라와 환경에 따라 현격하게 다르다. 미국과 EC의 경우는 가축분뇨 자체를 환경보전재(Natural Resource)로 규정하고 적정한 사용방법을 정립하여 계도(Guide) 하므로서 환경을 보전하는 적극적인 환경보전 제도를 채택하고 있으며, 일본의 경우는 방류수의 수질을 규제하는 소극적 환경보전 제도로 출발했으나 1993년부터는 환경보전형 농업(축산)으로 정책방향을 전환하여 실행해 오고 있다. 우리나라도 이미 1981년부터 가축분뇨에 의한 환경오염 방지제도(법)가 시행되어 왔으나 법의 시행으로부터 25년이 경과한 현재까지도 가축분뇨에 의한 환경오염은 사회로부터 계속 지탄을 받고 있는 상태이다. 가축분뇨의 처리방식은 축종이나 농가 경영여건별로 크게 다르나, 궁극적으로는 경작지에 퇴비․액비 형태로 살포하여 이용하거나 또는 정화하여 방류하는 방법으로 이루어지고 있다. 따라서 젖소분뇨 또는 슬러리 처리에 필요한 시설 또는 활용계획을 세우기 위해서는 젖소로부터 배출되는 분뇨의 특성뿐만 아니라 오염물질 및 비료성분 배출량 추정이 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. 본 연구는 젖소분뇨를 효율적이고 적절하게 처리하기 위한 기초자료를 제공하고 국가단위 관리방안을 제시하기 위하여 수행하였다.