• 한국자원식물학회지
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• 제24권1호
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• pp.48-54
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• 2011

본 연구는 자생 벌개미취를 이용하여 다양한 토양에 오염된 중금속의 정화 가능성을 분석하기 위하여 시행되었다. 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에 벌개미취를 식재하여 8주간 재배한 후 생육 및 중금속 흡수능을 분석하였다. 벌개미취는 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에서 8주 동안 재배한 결과 벌개미취는 중금속 오염 토양에서도 생육이 우수한 것으로 나타나 중금속 내성이 있는 것으로 생각되었다. 또한 중금속에 오염된 다양한 토양에서 벌개미취가 흡수한 비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연의 함량을 분석한 결과, 벌개미취는 5종의 중금속을 모두 흡수하는 것으로 나타났으나, 토양 내 중금속의 함량 및 토성에 따라 흡수능이 각기 다르게 나타났다. 비소, 카드뮴 및 구리의 경우에는 토양 내 중금속 함량에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 토양 내 중금속의 함량이 높을수록 흡수능이 증가되었다. 납은 토양 내 중금속의 함량 보다는 토성에 의하여 흡수능이 달라지는 경향을 보였으며, 사질토인 수림지에서 흡수능이 가장 증가되었다. 아연의 흡수능은 토양 내 아연의 함량과 토성이 모두 영향을 미쳤는데, 고농도의 중금속으로 오염된 논과 밭에서 재배하였을 때 아연의 흡수능이 증가하는 것으로 나타났다. 연구의 결과, 벌개미취는 중금속에 대한 내성이 있으며, 다양한 중금속에 대한 흡수능이 우수하므로 중금속으로 오염된 여러 종류의 토양에 적용 가능한 경관식물 소재로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2005년도 국제학술심포지움 The 44th Annual Meeting of Korean Society for Life Science
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• pp.165-165
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• 2005

• 한국환경과학회지
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• 제8권2호
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• pp.197-204
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• 1999

The extent of heavy metal pollution in agricultural in soils near the abandoned mine land site was investigated using their concentrations from the 47 sampling sites in B mine. Samples were prepared using 0.1N HCI - Korean Standard Methods - and then analysed for Cd, Cu, Pb, As and Cr by Inductively Coupled Plasma Spectrometer. In addition, soil and mine tailing samples were sequentially extracted to investigate the chemical speciation of heavy metals in them. The soils in the vicinity of mining area are highly contaminated by heavy metals ranging up to 5.96mg Cd/kg, 253.3mg Cu/kg, 76.7mg Pb/kg, and 15.45 mg As/kg, according to the analysis of Korean Standard Methods. The heavy metal levels by the sequential extraction are much higher than its level by Korean Standard Methods, and little correlated with each other. Based on the results, it is suggested that the As pollution in agricultural soils near the AMLS should be dealt as of prior significance in establishing reclamation strategies for the area.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권9호
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• pp.1339-1347
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• 2010

In this study, the identity and distribution of plants and the structure of their associated rhizobacterial communities were examined in an oil-contaminated site. The number of plant species that formed a community or were scattered was 24. The species living in soil highly contaminated with total petroleum hydrocarbon (TPH) (9,000-4,5000 mg/g-soil) were Cynodon dactylon, Persicaria lapathifolia, and Calystegia soldanella (a halophytic species). Among the 24 plant species, the following have been known to be effective for oil removal: C. dactylon, Digitaria sanguinalis, and Cyperus orthostachyus. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) profile analysis showed that the following pairs of plant species had highly similar (above 70%) rhizobacterial community structures: Artemisia princeps and Hemistepta lyrata; C. dactylon and P. lapathifolia; Carex kobomugi and Cardamine flexuosa; and Equisetum arvense and D. sanguinalis. The major groups of rhizobacteria were Beta-proteobacteria, Gamma-proteobacteria, Chloroflexi, Actinobacteria, and unknown. Based on DGGE analysis, P. lapathifolia, found for the first time in this study growing in the presence of high TPH, may be a good species for phytoremediation of oil-contaminated soils and in particular, C. soldanella may be useful for soils with high TPH and salt concentrations. Overall, this study suggests that the plant roots, regardless of plant species, may have a similar influence on the bacterial community structure in oil-contaminated soil.

• 한국환경과학회지
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• 제17권5호
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• pp.479-484
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• 2008

The application of microwave technology has been investigated in the remediation of diesel-contaminated soil. The paper deals with economic assessment by means of cost analysis and degradation characteristics at different microwave powers for total petroleum hydrocarbon (TPH) in diesel contaminated soils. The soils from S Mountain around the D University were sampled. The samples were screened with 2.0 mm mesh and dried for 6 hours before the diesel was added into the dried soils. The diesel-contaminated soil (3,300 mg THP/kg soil) was prepared with diesel (S Co.). The drying process was carried out in a microwave oven, a standard household appliance with a 2,450 MHz frequency and 700 W of power. The experiments were conducted from 0 to 20 minutes as the microwave powers increased from 350W to 500W to 700W. The concentrations of TPH were analysed using a gas chromatography/mass spectrometer (GC/MS). The initial concentration of TPH was 3,300 mg TPH/kg soil. The weight of contaminated soil was 200g. The concentration of TPH was decreased to 1,828 mg TPH/kg soil (44.7%), 1,347 mg TPH/kg soil (59.2%) and 1,014 mg TPH/kg soil (69.3%) at 350W, 500W and 700W for 15 minutes respectively. In addition, the curve was best fit with first order kinetics using the least-square method. The ranges of a first order rate constant k and r-square were $0.0298{\sim}0.0375min^{-1}$ and $0.9373{\sim}0.9541$ respectively.

• 지질공학
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• 제22권3호
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• pp.253-262
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• 2012

중금속 및 유류 오염토양 정화를 위해 효율적인 토양세척법과 공정 선정을 목적으로 최적의 오염정화 설계인자를 제시하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험 분석항목은 구리, 납, 아연을 포함하는 중금속 항목과 총석유계탄화수소(TPH)인 유류 항목에 대해 흡광광도법(absorptiometric analysis), 기체크로마토그래피(gas chromatography)법을 이용하여 단계별로 분석하였다. 실험방법은 최적 세척용매(washing solution) 결정시험, 최적 세척시간(washing time) 도출시험, 최적 진탕비(dilution ratio) 결정시험 등을 통해 얻어진 결과를 토대로 계면활성제(surfactant) 첨가량별 중금속 용출영향 분석시험, 미생물 및 과산화수소 주입시험 순으로 실시하였다. 실험결과에서 세척용매인 염산 0.1 mole, 체류시간 1시간, 진탕비 1 : 3 조건에서 오염물질의 저감효과가 우수하게 나타났으며, 이들 조건을 적용하였을 때 1%의 계면활성제를 세척 용매에 첨가하였을 경우 추가적인 오염물질의 농도저감 효과를 보이는 것으로 확인되었다. 또한 미생물과 과산화수소 주입에 따른 추가적인 TPH 농도 저감이 있는 것으로 파악되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권5호
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• pp.62-70
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• 2009

본 연구에서는 lab-scale의 열탈착 장치를 설계 및 제작하고 실제 유류오염 토양을 대상으로 다양한 운전조건에 따른 오염토양정화성능을 비교하였다. 대상 토양은 군부대로 사용되던 부지 내 유류저장소 부근 고농도 오염토로 선정하였고, 10 L 용적의 원통형 batch 형태의 직접 가열식 열탈착기를 사용하여 초기 TPH 농도 4476 ppm의 고농도 오염 토양시료를 다양한 운전조건에서 열탈착하여 처리효율 분석을 수행하였다. 열중량 분석을 통해 열탈착 실험에서 대상 오염물질을 제거하기 위한 토양 시료의 평균 가열온도는 $200-300^{\circ}C$가 적합한 것으로 확인하였다. Batch 형식의 운전을 통한 처리효율 분석 결과 토양 내 오염물질을 90% 이상 제거하기 위해서는 약 $200^{\circ}C$에서는 10분, 약 $300^{\circ}C$에서는 5분 이상의 처리 시간이 요구되었다. 함수율이 높고 덩어리진 토양일수록 처리효율, 특히 고분자 오염물질의 처리효율이 크게 감소함을 보였다. 따라서 풍건을 통하여 오염토양 내 수분을 저하시킨 후 분쇄 처리하여 열탈착기에 주입하는 것이 효과적이라 판단된다. 또한 처리 전 토양과 처리 후 토양의 물리화학적 특성 비교한 결과 고온에 의해 증발된 수분함량을 제외하고 나머지 특성들은 거의 변화가 없어 실제 복원현장에서 오염토양을 열탈착 공정을 이용하여 오염물질을 제거한 후 추가적인 후처리 과정 없이 처리토양을 원래 위치에 복원하는 것이 가능함을 확인하였다. 본 연구결과는 현장운전에서 오염물질의 제거 효율을 극대화하기위한 인자 결정 및 검증을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권6호
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• pp.56-62
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• 2005

본 연구는 물리화학적인 평가방법에만 의존하고 있는 토양오염평가에 대해 생태독성학적 방법(ecotoxicological methods)을 도입하긴 위한 방안을 제시하였다. 오염물질에 민감하게 반응하는 토양생물을 이용하여 단기간에 결과를 얻을 수 있도록 측정방법을 고안하고, 대상토양에서의 생존 및 성장률을 정량적인 방법으로 측정하여 토양의 안전성 및 오염정도를 평가하였다. 실험연구는 토양 동$cdot$식물 모두를 포함하기 위한 노력의 일환으로 식물독성 실험(발아 및 성장저해실험), 그리고 토양 무척추동물 독성실험(단순접촉법에 의한 생존률 실험)으로 구성되었다 식물독성실험에서는 국내 주요농작물인 Zea may, Triticum aestivum, Cucumis sativus, 그리고 Sorghum bicolor를 대상 식물로 하여 중금속 토양의 오염정도와 식물의 생장률, 식물 내 중금속 축적량의 상관관계를 분석하고. 이들 실험식물 중에 꼭 토양오염의 평가에 적합한 식물지표종으로 Cucumis sativus와 Sorghum bicolor를 제안하였다. 토양무척추동물 독성실험에서는 국내사육종일. Perionyx excavatus를 이용하여 톨루엔오염토양을 평가하였다. 본 연구에서 제시한 토양 생물을 이용하는 생태독성학적 평가방법은 물리화학적 측정방법과 함께 토양오염을 평가하는 정량적인 방법으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제12권2호
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• pp.37-45
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• 2007

Phytoremediation has been used effectively for the biodegradation of oil-based contaminants, including diesel, by the stimulation of soil microbes near plant roots (rhizosphere). However, the technique has rarely been assessed for itsinfluence on soil microbial properties such as population, community structure, and diversity. In this study, the removal efficiency and characteristics of rhizobacteria for phytoremediation of diesel-contaminated soils were assessed using barnyard grass (Echinochloa crusgalli). The concentration of spiked diesel for treatments was around $6000\;mg\;kg^{-1}$. Diesel removal efficiencies reached 100% in rhizosphere soils, 76% in planted bulk soils, and 62% in unplanted bulk soils after 3weeks stabilization and 2 months growth(control, no microbial activity: 32%). The highest populations of culturable soil bacteria ($5.89{\times}10^8$ per g soil) and culturable hydrocarbon-degraders($5.65{\times}10^6$ per g soil) were found in diesel-contaminated rhizosphere soil, also yielding the highest microbial dehydrogenase. This suggests that the populations of soil bacteria, including hydrocarbon-degraders, were significantly increased by a synergistic rhizosphere + diesel effect. The diesel treatment alone resulted in negative population growth. In addition, we investigated the bacterial community structures of each soil sample based on DGGE (Denaturing Gel Gradient Electrophoresis) band patterns. Bacterial community structure was most influenced by the presence of diesel contamination (76.92% dissimilarity to the control) and by a diesel + rhizosphere treatment (65.62% dissimilarity), and least influenced by the rhizosphere treatment alone (48.15% dissimilarity). Based on the number of distinct DGGE bands, the bacterial diversity decreased with diesel treatment, but kept constant in the rhizosphere treatment. The rhizosphere thus positively influenced bacterial population density in diesel-contaminated soil, resulting in high removal efficiency of diesel.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1511-1517
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• 2011

페난스렌은 다환방향족 탄화수소의 일종으로서 미량으로도 인체에 강한 해를 미칠 수 있는 주요 환경오염 물질이다. 미생물을 이용한 페난스렌 제거 목적으로 중국 쑤저우(Suzhou) 지역의 유류 오염토양에서 페난스렌을 강력하게 분해하는 세균을 분리하였다. 16S rDNA 염기서열 결정에 의하여 이 세균은 Sphingobacterium sp. SW-09로 동정되었으며 PCR 증폭을 통하여 페난스렌 분해 유전자인 nahH를 가지고 있음이 확인되었다. 이전의 연구에서 포천일대의 군부대에서 분리된 강력한 페난스렌 분해세균인 Staphylococcus sp. KW-07과 이번에 분리된 Sphingobacterium sp. SW-09을 이용하여 이들의 페난스렌 분해능을 비교분석하였다. 그 결과, 쑤저우 지역에서 분리된 Sphingobacterium sp. SW-09이 최소배지와 실제토양에서 모두 Staphylococcus sp. KW-07보다 강하게 페난스렌을 분해하는 것으로 나타났다. 결과적으로 이번에 분리된 Sphingobacterium sp. SW-09을 사용하여 유류 오염토양의 환경정화에 사용할 수 있을 것으로 판단된다.