• 환경영향평가
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• 제9권1호
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• pp.1-11
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• 2000

An environmental geochemical survey of heavy metal distribution in marine surface sediments around the ocean of Samcheonpo coal-fired power plant was conducted to investigate the possibility of coal-ash leakage from ash pond and the associated heavy metal pollution in sedimental deposits due to the operation of the coal-fired power plant. The X-Ray Diffractometry (XRD) analysis showed that the main leakage point of coal-ash was limited to a single site of the first ash pond. It also appeared that the amounts of organic carbon and metal elements were positively correlated to the grain size distribution, and that Co, Cr, Cu, Fe, Ni, and Zn were bounded to organic ligands. However, the distributions of Cd, Hg, and Mn did not have any significant correlation with the sediment grain size and organic matters. In particular, the distribution of Cd appeared to be affected by the concentration of the carbonate materials in the study area.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.717-726
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• 2022

이 연구는 폐금·은광산 주변의 토양과 수계에서 비소(As), 카드뮴(Cd), 구리(Cu), 납(Pb), 안티모니(Sb), 아연(Zn)의 지구화학적 분산 특성을 확인하였다. 토양시료 내 각 원소의 지구화학적 오염도는 enrichment factor (EF), geoaccumulation index (Igeo), pollution load index (PLI)와 같은 지화학 지수를 이용해 평가하였다. 수계의 지구화학적 오염도는 광물찌꺼기 적치장에서부터 거리에 따른 중금속 및 황산염(SO₄^2-)의 농도 변화를 이용하여 평가하였다. 지화학 지수를 이용한 토양의 오염도 평가 결과 광산 및 광물찌꺼기 저장시설과 가까운 지역에서 As, Cd, Pb, Zn의 농축지수가 높게 나타났으며, Sb는 모든 토양시료에서 높은 농축지수를 보였다. 이러한 결과는 광산 활동으로 대표되는 인위적인 요인에 의해 주변의 토양으로 중금속의 분산이 진행되었음을 보여주는 결과이다. 수계에서 중금속 농도 및 SO₄^2-의 농도 변화를 확인한 결과 특정 지점에서 As, Cd, Zn, 그리고 SO₄^2- 농도의 이상점이 나타났으며, 거리에 따라 점차 각 원소의 농도가 감소하였다. 이는 수계의 오염이 광물찌꺼기 적치장과 그 인근의 황화광물의 풍화에 기인한 것을 의미한다. 조사를 수행한 지역에서는 과거에 중금속으로 오염된 토양의 복원사업이 진행되었지만, 그 이후에도 잠재적인 오염원인 광물찌꺼기 적치장 인근에서부터 오염이 다시 진행되고 있는 것으로 판단된다. 따라서 복원을 완료한 지역에서도 토양과 수질시료를 대상으로 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제16권6호
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• pp.393-405
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• 2007

To examine the sedimentary geochemical characteristics of sediment in the Tamjin River and Doam bay, the analysis was conducted, using the sample obtained in February 2000, on the grain size and the contents of metallic elements and organic carbon. The factors that influence the geochemical behavior of metallic elements in the surface sediment are grain size, organism, surrounding soil and $CaCO_3$. To find out the pollution level of metallic elements, the enrichment factor (EF) and the index of geoaccumulation ($I_{geo}$) were researched. The majority of metallic elements sustain their values in natural state. The elements such as K, Ba, Zr, etc. appear to be rich in some places. The EF and $I_{geo}$ of P, Cu, Zn, and Pb, which belong to toxic heavy metals, are partly related with man-made pollution. P and Cu have a high EF, Pb has a high $I_{geo}$ and Zn is high in both EF and $I_{geo}$. The low contents of P and Cu are not likely to be related with the pollution of water environment. However, given the development of relative pollution, the research and the management regarding the pollutants are needed. Because Pb, naturally enriched by geological characteristics, has a large influence on water environment along with Zn, the adequate measures against man-made pollution should be worked out.

• 자원환경지질
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• 제37권1호
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• pp.21-33
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• 2004

이 연구의 목적은 국내의 휴폐광 금속광산의 중금속 오염을 종합적으로 평가하는 것이다. 그 동안 정부와 지방자치단체 및 개별 연구자에 의해 이루어진 휴폐광 금속광산의 중금속 오염도를 종합적으로 조사한 결과, 주요 오염물질은 광미를 포함한 광산폐기물이었다. 이들로부터 다양한 유독성 물질, 특히 As, Cd, Cu, Pb 및 Zn 등이 바람과 물에 의해 하부 수계로 이동되어 환경문제를 일으키고 있다. 그 결과 많은 광산들 주변에서 다량의 As 및 중금속이 검출되었으며, 일부는 토양환경보전법의 우려기준 및 대책기준을 초과하고 있다. 초과 항목 중에서는 비소의 초과 빈도가 가장 높았으며 그 다음으로 Cd, Cu, Pb, Zn 등의 오염 빈도도 높은 편이었다. 국가에서 지속적인 광해방지사업을 시행함에도 불구하고 아직도 많은 광산에서 오염물질이 배출되고 있는 실정이다. 특히, 다양한 추출법을 적용하여 오염물질의 추출량을 조사한 결과, 광미 및 토양은 지구화학적 특성을 잘 반영하고 있다. 종합적으로 볼 때, 정부주도로 휴폐광산의 관리를 위한 전담기구의 설치가 필요하다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권4호
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• pp.273-281
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• 2007

본 연구에서는 핵폐기물 매립장의 인공 방벽으로 사용되는 시멘트 물질들과 주변 지하수 반응 결과로 형성되는 강알칼리성 지하수와 주변 암과의 반응을 통해 변화되는 지하수 특성을 지구화학 모델링을 통해 예측하고자 하였다. 연구 결과 시멘트 수화반응을 통해서 pH는 13.3를 나타내었으며 이때 생성되는 광물들은 Brucite, Katoite, Calcium Silicate Hydrate(CSH 1.1), Ettringite, Hematitie, Portlandite였다. 이들 광물들과 경주 지역에서 채취된 지하수의 반응 모델링에서는 지하수의 pH가 12.4로 예측되었다. 이러한 강알칼리성 지하수와 주변 화강암과의 반응은 $10^3$ 년 동안 반응속도 모델링을 통해 모사하였다. 그 결과 지하수의 최종 pH는 11.2였으며 pH는 규산염 광물과 CSH 광물들의 용해 침전에 의해 조절되고 있었다. 또한 지하수 수질도 이들 광물들과 점토광물 및 산화광물들의 용해 침전에 의해 결정되고 있었다. 본 연구 결과는 장기간 동안의 강알칼리성 지하수와 주변 암과의 반응 모델링을 통해 지구화학 및 수질 변화를 예측함으로서 인공 방벽의 안정성 평가에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.69-76
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• 2021

이 연구에서는 포항분지 영일층군 덮개암 시료의 광물학적 특성을 파악하고, 이산화탄소 주입으로 인해 발생할 수 있는 물-암석-가스의 상호작용을 지화학 모델링을 이용하여 규명하였다. 이를 위하여 XRD, MICP, BET 분석을 실시하여 덮개암의 광물암석학적 및 공극 특성을 파악하였고, 광물학적 연구 결과와 공극수의 물리화학적 변수 자료들을 이용하여 이산화탄소 주입 후 단기간 변화와 장기간 영향을 파악하기 위하여 두 단계의 지화학 모델링(The Geochemist's Workbench 14.0.1)을 수행하였다. 연구 결과, 포항분지 영일층군의 덮개암은 석영, 알바이트, K-장석으로 주로 구성되어 있고, 소량의 백운모, 황철석, 방해석, 카올리나이트, 몬모릴로나이트로 이루어져 있다. 지화학 모델링 결과, 이산화탄소의 주입 후 덮개암은 방해석의 용해로 인해 공극률이 증가하고 알바이트와 K-장석의 용해 결과 도소나이트와 은미정질 실리카(칼세도니)가 침전되었다. 주입이 완료된 두 번째 단계에서는 방해석과 알바이트의 용해 결과 도소나이트와 은미정질 실리카(칼세도니)의 침전이 일어나며, 이 반응으로 인해 pH는 증가하였다. 또한 덮개암에서 이산화탄소를 포획할 수 있는 광물은 도소나이트 임을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과는 장기간의 이산화탄소 지중 저장에 있어 광물 포획의 효율성을 정량적으로 평가하는 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권6호
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• pp.101-113
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• 2016

To properly manage and remediate groundwater contaminated with chlorinated hydrocarbons such as trichloroethylene (TCE), it is necessary to assess natural attenuation processes of contaminants in the aquifer along with investigation of contamination history and aquifer characterization. This study evaluated natural attenuation processes of TCE at an industrial site in Korea by delineating hydrogeochemical characteristics along the flow path of contaminated groundwater, by calculating reaction rate constants for TCE and its degradation products, and by using geochemical and reactive transport modeling. The monitoring data showed that TCE tended to be transformed to cis-1,2-dichloroethene (cis-1,2-DCE) and further to vinyl chloride (VC) via microbial reductive dechlorination, although the degree was not too significant. According to our modeling results, the temporal and spatial distribution of the TCE plume suggested the dominant role of biodegradation in attenuation processes. This study can provide a useful method for assessing natural attenuation processes in the aquifer contaminated with chlorinated hydrocarbons and can be applied to other sites with similar hydrological, microbiological, and geochemical settings.

• 방사성폐기물학회지
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• 제20권4호
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• pp.399-410
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• 2022

The solubility and species distribution of radionuclides in groundwater are essential data for the safety assessment of deep underground spent nuclear fuel (SNF) disposal systems. Americium is a major radionuclide responsible for the long-term radiotoxicity of SNF. In this study, the solubility of americium compounds was evaluated in synthetic groundwater (SynDB3), simulating groundwater from the DB3 site of the KAERI Underground Research Tunnel. Geochemical modeling was performed using the ThermoChimie_11a thermochemical database. Concentration of dissolved Am(III) in Syn-DB3 in the pH range of 6.4-10.5 was experimentally measured under over-saturation conditions by liquid scintillation counting over 70 d. The absorption spectra recorded for the same period suggest that Am(III) colloidal particles formed initially followed by rapid precipitation within 2 d. In the pH range of 7.5-10.5, the concentration of dissolved Am(III) converged to approximately 2×10^-7 M over 70 d, which is comparable to that of the amorphous AmCO₃OH(am) according to the modeling results. As the samples were aged for 70 d, a slow equilibrium process occurred between the solid and solution phases. There was no indication of transformation of the amorphous phase into the crystalline phase during the observation period.

• 한국수산과학회지
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• 제44권6호
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• pp.772-784
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• 2011

We measured grain size, organic matter, and metallic elements (Fe, Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, Mn, Hg, and As) in intertidal sediments collected from six islands in the western part of Jellanam Province in order to evaluate heavy metal contamination in the tidal flat sediments of coastal islands. The evaluation of metal contamination was carried out using geochemical assessment techniques such as sediment quality guidelines (SQGs), enrichment factor (EF), and geoaccumulation index ($I_{geo}$). Surface sediments were classified into four sedimentary facies: sand, gravelly muddy sand, slightly gravelly mud, and silt. The concentrations of heavy metals in intertidal sediments from Jaeun, Amtae, Biguem, and Docho islands showed good positive correlations with mean grain size and ignition loss, indicating that the concentrations of metallic elements in these sediments were dependent on grain size and the organic matter content. The concentrations of heavy metals in sediments from almost all of the stations were lower than two criterion values proposed by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in the United States. Based on the EF and $I_{geo}$ results, surface sediments were a little polluted for Cr and were moderately polluted for As. Our results suggest that more intensive studies are necessary in the future in order to determine the major source of As in intertidal sediment and to evaluate the As pollution level in macrobenthos.

• 환경영향평가
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• 제24권1호
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• pp.87-98
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• 2015

본 연구에서는 충청북도 옥천군 일부지역에 분포된 지하수를 대상으로 지구화학적 특성, 수질 특성, $NO_3{^-}$에 의한 오염 특성과 그에 따른 $NO_3{^-}$의 기원을 추정하고자 하였다. 연구지역 지하수는 약산 내지 약알칼리성의 환원환경이며, 변성퇴적암류를 구성하는 석회암과 백운암의 높은 용해도로 인해 변성퇴적암 지하수는 pH와 주요 용존 성분의 함량이 화강암 지하수 보다 높은 분포를 나타낸다. 파이퍼 다이어그램에 도시된 연구지역 지하수의 수질 유형은 대부분 $(Ca+Mg)+HCO_3$형이나, 요인 분석 결과 $NO_3{^-}$와 $Cl^-$이 요인 1의 구성 성분으로 추출되어 $(Ca+Mg)+(Cl+NO_3)$형도 상당수 분포한다. 이와 같은 결과는 연구지역이 $NO_3{^-}$와 $Cl^-$로 인한 오염이 우려되는 지역임을 시사하는 것으로 국내외 농촌지역 지하수 오염 특성과 동일한 결과를 나타낸다. 중금속 원소로 인한 오염의 양상은 나타나지 않고 있으며, 탄산염 광물의 지구화학적 풍화작용과 인위적 오염 성분 유입 등의 복합적인 작용이 연구지역 지하수의 지구화학적 특성과 수질 특성을 결정짓는 요인이다. 질소 동위원소 분석 결과에 의한 $NO_3{^-}$ 기원은 주로 농업 활동과 분뇨등이 지배적인 것으로 나타났다.