• 지질공학
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• 제12권2호
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• pp.203-214
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• 2002

벤토나이트의 중금속 흡착에 대한 다양한 실험적 조건을 만족시키기 위하여 박스-벤켄(Box-Benken)의 통계적 모델을 적용하였다. 모델에 의하여 pH, 중금속의 초기농도, HCO$_3$을 변수로 하고, 각 변수에 대한 농도를 3차원으로 설정하여 벳치 실험을 실시하였다. 실험에 선택된 중금속은 Pb, Cu, Zn, Cd 4종이다. 중금속의 흡착거동에 대한 각 변수들의 영향을 표면반응 분석을 통하여 3차원으로 모델링하였다. 중금속의 흡착제거에 중금속의 초기농도와 pH가 거의 비슷한 정도로 큰 영향을 미치고 중탄산은 큰 영향을 미치지 못한다. 중금속간의 흡착경쟁은 Pb>Cu>Zn>Cd의 순서를 보인다. 아울러 pH 변화가 중금속 흡착에 미치는 영향을 실험적 및 열역학적 분석을 통하여 알아보았다. 중금속의 수산화 화합물과 탄산염 복합체의 형태로 침전이 흡착제거에 중요한 변수임이 밝혀졌다. WATEQ4F 열역학 프로그램에 의한 종분포 모델링 결과가 흡착실험결과와 다소 상이함을 보이므로 프로그램의 열역학 자료의 수정이 필요하다.

• 한국환경과학회지
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• 제21권4호
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• pp.421-435
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• 2012

Novel $N_2O_2$ tetradentate ligands, H-3BPD and H-2BPD were synthesized. Hydrochloric acid salts of Br-3BPD, Cl-3BPD, Br-2BPD and Cl-2BPD having Br and Cl substituents at the $para$ position of the phenol hydroxyl group, were synthesized. The ligands were characterized by C. H. N atomic analysis, $^1H$ NMR, $^{13}C$ NMR, UV-visible, and mass spectra. The proton dissociation constants ($logK_n{^H}$) of the phenol hydroxyl group and secondary amine of the synthesized $N_2O_2$ ligands were shown by four step wise values. The orders of the calculated overall proton dissociation constants ($log{\beta}_p$) were Br-3BPD < Cl-3BPD < H-3BPD in case of 3BPD and Br-2BPD < Cl-2BPD < H-2BPD in case of 2BPD respectively. The order agreed well with that of $para$ Hammett substituent constants(${\delta}_p$). The stability constants($logK_{ML}$) of the complexes between the synthesized ligands and transition metal(II) ions agreed with the order of $log{\beta}_p$ of the ligands. The order of the $logK_{ML}$ value of the each transition metal (II) ion was Co(II) < Ni(II) < Cu(II) > Zn(II) > Cd(II) > Pb(II), which agreed well with that of Iriving-Williams series.

• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.71-76
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• 2011

본 연구는 Pb와 Cu로 오염된 사격장 토양을 대상으로 폐자원을 가공하여 만든 안정화제를 이용하여 안정화 처리를 수행하였다. 안정화제는 폐굴껍질을 소성하여 생석회로 가공한 Calcined oyster shells (COS)와 폐소뼈를 가공한 Waste cow bones (WCB)로 오염토 함량대비 각각 5%와 3%를 사용하여, 28일간 습윤양생한 후 각종 용출시험법을 통해 효율성을 평가 하였다. 증류수 용출 및 SPLP에서는 뚜렷한 안정화 효율이 관찰되지 않았는데, 이는 중성 또는 약산성 환경에서는 중금속의 용출량 자체가 많지 않기 때문으로 판단된다. 반면, TCLP 및 0.1 N HCl을 이용한 용출실험에서는 안정화 처리를 한 토양의 경우 중금속의 용출량이 확연하게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 특히, 0.1 N HCl 용출 결과에서 Pb 99.9%, Cu 83.9%의 매우 높은 용출량 저감효과를 보였고, 이는 비교적 강산성 용출환경에서는 중금속의 안정화 효과가 크게 나타남을 의미한다. 연속추출 결과를 통해 Pb와 Cu 간에 안정화 경향성의 차이는 Pb가 불용성 물질로의 변환과 안정화 효율이 더 탁월한 것으로 판단된다. 본 연구는 폐자원을 이용한 안정화제가 오염토양 처리에 활용 가능함을 증명하고 있고, 또한 폐기물로 취급되는 폐자원의 재사용 방안을 제시한다는 점에서도 큰 의미를 갖는다.

• 청정기술
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• 제24권3호
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• pp.255-266
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• 2018

본 논문에서는 대형 국가산업단지의 생산량이 지역 유해물질의 발생량에 미치는 영향을 단지규모, 산업 특성을 기반으로 분석하였다. 서울의 경우에는 제조업 기반보다는 지식기반산업 중심으로 서울 전체의 대기환경에 악영향을 미치는 유해물질의 발생비중은 타 지역 산업단지에 비하여 상당히 적었다. 반면에 기계, 금속, 전기, 전자 등 제조업 기반의 타 국가산업단지는 업종별 특성과 유통물류 및 지역적 특성이 복합적으로 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 전체적으로는 대형 국가산업단지의 생산성 증대가 지역전체의 유해물질의 증가에 비례하지는 않는 것으로 조사되었다. 또한, 중화학공업 기반인 경북의 경우에는 업종의 특성으로 인하여 타 지역과 달리 유해물질 종류의 비중이 다른 지역과 다르게 나타나는 것으로 조사되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.128-131
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• 2003

It is well known that the membrane separation process combined with surfactant micelle (micellar-enhanced ultrafiltration) or polyelectrolyte (polyelectrolyte-enhanced ultrafiltration) can remove heavy metals effectively. However, the environmental hazard of surfactant or polyelectrolyte remained in effluent is a serious disadvantage of these methods. In this study, humic substances (HS) were used as complexing agents for metal removal instead of synthetic chemicals. The HS are a sort of natural organic matters which are biodegradable and abundant in natural environment. And the functional groups such as carboxyl groups and phenols in HS can bind with the cationic radionuclides and form complexes. Therefore separation process using them will be more environmental-friendly. The effects of concentration of HS and pH on the removal of cobalt were investigated. The ultrafiltration process was applied to the separation of the cobalt - HS complexes from the aqueous stream. At the concentration of > 3 g/L of HS and pH of 6, over 95 % of cobalt was removed by regenerated cellulose membrane of molecular weight cut-off (MWCO) 3,000. As the concentration of HS increased, the removal of cobalt also was improved because of increase in biding sites (functional groups). The cobalt removal increased from 72.5 % to 97.5 % when pH increased from 4 to 8 at the concentration of 3 g/L HS because of increase in HS solubility and cobalt hydroxide precipitation. In the presence of NaCl, the removal efficiency of cobalt decreased.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권3호
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• pp.148-157
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• 2005

경기만에 인공호수로 만들어져 많은 환경 변화를 겪고 있는 시화호에서 중금속 분포 특성과 오염을 파악하기 위하여 2004년에 해수, 퇴적물, 입자성 침강물질을 채취하였다. 반월 및 시화 공단과 주변 도시들에 의한 인위적인 유입에 의하여 호수의 내측에 위치한 정점들에서 높은 중금속 농도를 보였다. 퇴적물 증의 Cu, Zn과 Hg은 정점 2-4, 그리고 정점 9에서 높았으며, 입자성 침강물질 중의 Cr, Co, Ni, Cu, Zn과 Pb은 정점 5에서 높았고, 방조제에 가까운 정점에서 낮았다. 중금속의 공간 분포는 산업 폐수 및 도시 하수의 유입 뿐 아니라 생지화학적 요인과 물리적 혼합의 영향이 작용하였다. 외해수의 유입으로 중금속 환경은 호수의 일부에서 개선되었으나 완전하지 않으며, 지속적으로 환경 개선을 위한 계획이 실행되어야 할 것이다.

• 생태와환경
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• 제52권3호
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• pp.179-191
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• 2019

시화호 중금속 오염원을 추적하기 위하여 산업단지 5개 하천에서 하천수와 퇴적물을 채취하여 중금속 분포 특성과 오염도를 평가하였다. 용존 및 입자성 Ni과 Cu는 군자천에서, Zn과 Pb은 정왕천에서, Cd은 시흥천에서 상대적으로 높은 농도를 보이고 있어, 하천에 따라 유출되는 금속 오염원이 다른 것을 알 수 있었다. 하천 퇴적물 내 중금속의 평균농도는 Cu가 $2,549mg\;kg^{-1}$로 가장 높았으며 Cu>Zn>Pb>Cr>Ni>As>Cd>Hg의 농도순이었다. 시흥천에서 As를 제외한 금속원소의 평균농도가 다른 하천에 비해 매우 금속오염도가 큰 것으로 나타났다. 전체 하천 퇴적물 조사 정점 중 Cr (57%), Ni (62%), Cu (84%), Zn (60%), Cd (68%), Pb (81%)이 저서생물에 독성이 나타날 가능성이 있는 II 등급이상의 높은 농도였다. 농집지수를 통한 오염도 평가 결과, 하천 퇴적물 내 Cu와 Cd은 extremely polluted, Zn과 Pb은 heavily polluted의 오염상태로 구분되었다. 전체 퇴적물의 59%가 독성이 나타날 가능성이 높아 오염규모 확인이 필요한 "나쁨"의 등급이었으며, 35%의 조사 정점은 중장기적으로 배출시설 관리가 필요한 "매우 나쁨"에 해당되는 오염단계를 보이고 있었다. 하천수와 퇴적물 내 높은 금속 농도와 공간분포 특성을 고려하였을 때 금속오염은 금속의 제조와 사용과 관련된 산업폐수 즉 하천에 직접 유출되는 하수구를 통한 오염임을 알 수 있었다. 시화호의 주요한 금속 오염원은 산업활동에 기인한 높은 농도의 중금속을 포함한 폐수이며, 이 폐수가 지속적으로 하천을 통해 공급되고 있는 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권3호
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• pp.305-312
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• 2010

The purpose of this study is to compare the relative growth of annual ring width of red pine(Pinus densiflora), black pine(Pinus thunbergii) and pitch pine(Pinus rigida) by means of multiple regression method according to Graybill hypothesis. The obtained results are as follows. 1. The changes of rainfall have affected to tree growth during the periods of 1975 through 1978. 2. Among these pine trees, red pine was mostly influenced by environmental factors. 3. The growth of annual ring width was sensitively responded to the changes of rainfall and air temperature. 4. Among the heavy metals analyzed, the concentrations(ppm) of Lead(Pb) and Copper(Cu) were negatively effected on the growth of annual ring width of pine trees. 5. The analytical technique of annual ring width may be useful for estimation of the pollution in forest areas near industrial complexes.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2000년도 추계학술발표대회
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• pp.128-135
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• 2000

The thiosulfate reductase gene (PhsABC) from Salmonella typhimurium was expressed in Escherichia coli in order to produce sulfide from inorganic thiosulfate and precipitate metals as metal sulfide complexes. A 5.1-kb DNA fragment containing the native phsABC and a 3.7-kb DNA fragment, excluding putative promoter and regulatory regions were inserted into expression vectors pTrc99A and pJB866, respectively. Upon expression of phsABC, E. coli DH5$\alpha$ harboring the phsABC constructs showed higher thiosulfate reductase activity and produced significantly more sulfide than the control strain (E. coli DH5$\alpha$) under both aerobic and anaerobic conditions. Among the four constructs, E. coli DH5$\alpha$ harboring pSB74 produced the highest level of thiosulfate reductase and removed most of heavy metals from solution under anaerobic conditions. In a mixture of 100 $\mu$M each of cadmium, lead, and zinc, the strain could remove $99\%$ of the total metals from solution within 10 hours. Cadmium was removed first, lead second, and zinc last. In contrast, a negative control did not produce any measurable sulfide and removed very little metals from solution. These results have important implications for removal of metals from wastewater contaminated with several metals.

• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1685-1689
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• 2009

파이토킬레이트(PC)는 PCS에 의해 생성되는 작은 폴리펩타이드로서 여러 생물에서 발견되고 있다. PC의 역할은 카드뮴과 같은 중금속을 세포질에서 결합하며 이는 액포막에 존재하는 HMT에 의해서 액포 안으로 이동된다. HMT1은 분열효모에서 처음으로 알려졌으며 이후 선충, 초파리 등에서도 발견되었으며 세포 내 역할은 카드뮴 같은 중금속 해독에 관여를 하고 있다. 하지만 액포가 존재하지 않고 PC를 생성하지 않는 초파리에서의 HMT1의 발견은 그 동안 알려진 HMT1의 역할을 재 조명하게 된다. 따라서 PC를 생성하지 못하는 출아효모에 PC를 생성하는 분열효모 유래 SpHMT1을 발현시켜 카드뮴에 대한 저항성을 분석하였다. SpHMT1을 발현하는 출아효모는 카드뮴에 대한 저항성이 현저하게 증가되었고 이는 SpHMT1이 PC가 존재하지 않는 조건에서도 카드뮴에 대한 해독작용을 하는 것을 암시한다. 또한 SpHMT1을 발현하는 출아효모는 GSH에 대한 저항성을 보였고 카드뮴에 대한 저항성도 GHS에 의해서 더 증가되는 결과를 보였다. 이러한 결과는 HMT1이 PC와 결합된 카드뮴을 액포안으로 이동시키는 가능성보다 GSH와 결합된 카드뮴을 액포 안으로 이동시켜 카드뮴에 대한 해독작용을 한다는 것을 암시한다.