• 농업과학연구
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• 제46권4호
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• pp.931-939
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• 2019

Biochar is a solid carbon material made by pyrolyzing a biomass under limited oxygen conditions. Biochar has been reported to confer various benefits, such as increased soil productivity, pollutant absorption, and reduced greenhouse gas. In this study, oak pyrolyzed at 600℃ for 3 hours was either powdered or pelleted. Each of the biochar types was added to the soil at a rate of 2%. The control did not receive any biochar while a combination of the biochar and NPK treatment (biochar 2% + NPK) was also included. The cherry tomatoes were grown in greenhouse pots for 50 days to compare the growth characteristics of the different treatments. The cherry tomato with the powdered biochar 2% + NPK treatment had the heaviest plant fresh shoot weight of 276.4 g and the highest chlorophyll content of 59.3 SPAD. The control had the lightest plant fresh shoot weight of 44.2 g and a chlorophyll content of 26.5 SPAD. Both forms of biochar affected the chemical properties of the soil, increased the pH, electrical conductivity, available phosphate, total carbon and total nitrogen and positively influenced the cherry tomato growth and productivity. From the above results, therefore, both biochar forms are suited for use as soil amendments.

• 한국환경과학회지
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• 제10권1호
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• pp.59-64
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• 2001

The effect of major operating parameters in spray drying sorber(=SDS) for automatic control for the simultaneous removal of acidic and organic gaseous pollutants from solid waste incinerator was performed. The field experiment was carried out in pilot scale test for the quantification of major operating parameters of hydrophilic and the hydrophobic pollutants. The removal efficiencies of $SO_2$and HCI in the 5wt% slurry condition were being increased with the increase of the stoichiometric ration which is the molecular ratio of lime to the pollutant concentration, and with the decrease of inflow flue gas temperature in the pilot SDS reactor. The removal efficiency along the height of spray drying sorber was closely related to the temperature profile, and more than 90% of total removal efficiency was achieved in an absorption region. For the removal of acidic gas the optimum operating condition considering the economics and a stable operation is the 5wt% of slurry concentration, 1.2 of stoichiometric ratio and 25$0^{\circ}C$ of inflow flue gas temperature. For the organic gases of benzene and toluene the removal efficiencies were 20-60% which is much lower than that of acidic gas. The best removal efficiency was obtained at 1.5 of stoichiometric ratio and 25$0^{\circ}C$ of inflow flue gas temperature. The organic\`s removal efficiency along the height of spray drying sorber was quite different from that of acidic gas, that is, more than 60% of the total removal efficiency for benzene and 90% of the total removal for toluene were achieved in the dried adsorption region, which was formed at the lower or exit part of the reactor.

• 한국광물학회지
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• 제11권1호
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• pp.20-31
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• 1998

Adsorption of metal elements onto illite and halloysite was investigated at $25^{\circ}C$ using pollutant water collected from the gold-bearing metal mine. Incipient solution of pH 3.19 was reacted with clay minerals as a function of time: 10 minute, 30 minute, 1 hour, 12 hour, 24 hour, 1 day, 2 day, 1 week, and 2 week. Twenty-seven cations and six anions from solutions were analyzed by AAs (atomic absorption spectrometer), ICP(induced-coupled plasma), and IC (ion chromatography). Speciation and saturation index of solutions were calculated by WATEQ4F and MINTEQA2 codes, indicating that most of metal ions exist as free ions and that there is little difference in chemical species and relative abundances between initial solution and reacted solutions. The adsorption results showed that the adsorption extent of elements varies depending on mineral types and reaction time. As for illite, adsorption after 1 hour-reaction occurs in the order of As>Pb>Ge>Li>Co, Pb, Cr, Ba>Cs for trace elements and Fe>K>Na>Mn>Al>Ca>Si for major elements, respectively. As for halloysite, adsorption after 1 hour-reaction occurs in the order of Cu>Pb>Li>Ge>Cr>Zn>As>Ba>Ti>Cd>Co for trace elements and Fe>K>Mn>Ca>Al>Na>Si for major elements, respectively. After 2 week-reaction, the adsorption occurs in the order of Cu>As>Zn>Li>Ge>Co>Ti>Ba>Ni>Pb>Cr>Cd>Se for trace elements and Fe>K>Mn>Al, Mg>Ca>Na, Si for major elements, respectively. No significant adsorption as well as selectivity was found for anions. Although halloysite has a 1:1 layer structure, its capacity of adsorption is greater than that of illite with 2:1 structure, probably due to its peculiar mineralogical characteristics. According to FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) results, there was no shift in the OH-stretching bond for illite, but the ν1 bond at 3695 cm-1 for halloysite was found to be stronger. In the viewpoint of adsorption, illite is characterized by an inner-sphere complex, whereas halloysite by an outer-sphere complex, respectively. Initial ion activity and dissociation constant of metal elements are regarded as the main factors that control the adsorption behaviors in a natural system containing multicomponents at the acidic condition.

• 플랜트 저널
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• 제17권2호
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• pp.32-41
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• 2021

최근 미세먼지 등 대기환경 문제가 국가적 이슈로 급부상 하고있는 추세이며 특히 석탄화력발전소에 대한 강도높은 환경규제치가 적용되고 있는 실정이다. 본 연구는 석탄화력발전소 주요 대기오염 배출물질인 황산화물과 먼지 제거를 위한 탈황설비 성능개선 사례에 대해 소개하고 있으며 현재 운영중인 1,000 MW 발전소의 성능개선을 위한 네가지 Case Study를 수행하고 공사를 하였다. 탈황설비 흡수탑 개조를 통해 액기비를 증대시켰으며 산화공기 유량을 증대시켜 기액 반응을 촉진하였다. 또한 가스가스히터 누설률을 개선하여 최종 탈황설비 효율을 향상시켰다. 기존 설비와 조화를 고려한 성능개선 공사를 통해 2023년부터 적용될 규제치(황산화물 25ppm, 먼지 5mg/Sm³)를 만족할 것으로 예상되며 타 화력발전소에 검토 및 적용하는데 참고될 수 있다고 기대된다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권3호
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• pp.208-218
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• 2023

Photocatalysts are advanced materials which accelerate the photoreaction by providing ordinary reactions with other pathways. The catalysts have various advantages, such as low-cost, low operating temperature and pressure, and long-term use. They are applied to environmental and energy field, including the air and water purification, water splitting for hydrogen production, sterilization and self-cleaning surfaces. However, commercial photocatalysts only absorb ultraviolet light between 100 and 400 nm of wavelength which comprises only 5% in sunlight due to the wide band gap. In addition, rapid recombination of electron-hole pairs reduces the photocatalytic performance. Recently, studies on blackening photocatalysts by laser, thermal, and plasma treatments have been conducted to enhance the absorption of visible light and photocatalytic activity. The disordered structures could yield mid-gap states and vacancies could cause charge carrier trapping. Herein, liquid phase plasma (LPP) is adopted to synthesize Ag-doped black ZnO for the utilization of visible-light. The physical and chemical characteristics of the synthesized photocatalysts are analyzed by SEM/EDS, XRD, XPS and the optical properties of them are investigated using UV/Vis DRS and PL analyses. Lastly, the photocatalytic activity was evaluated using methylene blue as a pollutant.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.35-42
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• 2023

본 연구에서는 유기오염물의 흡수가 가능한 차수재의 반응재료에 대하여 지중 매입 재료로서의 적용성을 평가하기 위해 오염물의 접촉에 의한 강도 특성 변화를 평가하였으며, 강도 평가는 일축압축시험 결과를 이용하였다. 시험 결과, 오염물 종류에 따른 반응재료의 강도는 물 > TCE > TPH의 순서로 확인되었다. 그러나 폴리노보넨의 구성비가 12% 이하에서는 TPH의 강도가 TCE에 비하여 크게 나타났다. 물로 접촉된 반응재료는 폴리노보넨의 구성비가 작을수록 강도가 지속적으로 감소하였지만, TCE 및 TPH와 접촉된 반응재료의 강도는 폴리노보넨의 구성비가 30%에서 21%까지 작아질수록 증가하다가 이후에는 감소하였다. 즉, 지중에서 발생되는 응력 조건에 따라 오염물의 접촉에 의한 강도를 고려하여 반응재료의 최적 구성비가 적용되어야 한다.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.316-323
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• 2019

대기 오염 물질 저감과 연소 효율 증가를 위해서 연소 환경 내 일산화탄소를 정밀하게 측정하는 것은 필수적인 요소이다. 일산화탄소(carbon monoxide, CO)는 불완전 연소 때 급격히 증가하며 질소산화물(nitrogen oxide, NOx)과 Trade-off 관계로 오염 물질 배출량과 불완전 연소 반응에 기여하는 중요한 가스종이다. 특히, 대형 연소 시스템 중 열처리로의 경우, 강판 표면위 산화층 형성을 억제하기 위해 과잉 연료 조건에서 환원 분위기로 운전이 진행된다. 이는 많은 양의 미연분 일산화탄소가 배출되는 원인이기도 하다. 하지만 연소 환경 내에서 일산화탄소 농도는 불균일한 연소 반응과 열악한 측정 환경으로 인하여 실시간 측정이 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 광학적 측정 방식인 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)이 각광을 받고 있다. TDLAS 기법은 열악한 현장 측정, 빠른 응답성, 비접촉식 방식으로 연소 환경 내 특정 가스종 농도 측정에 적합하다. 본 연구는 과잉 연료 조건에서 당량비 제어를 위한 연소시스템을 제작하였으며 연소 배기가스 생성을 위해 LPG/공기 화염을 이용하였다. 당량비 변화에 따른 CO 농도 측정은 TDLAS와 Voigt 함수 기반 시뮬레이션으로 분석하였다. 또한 연소 생성물로부터 간섭이 없는 CO 광 흡수 영역 확보를 위해 근적외선 영역의 4300.6 cm^-1을 선택하여 실험을 진행하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권4호
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• pp.510-522
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• 1999

대기 오염물질인 $SO_2$, $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$가 분진(粉塵)이나 강우와 함께 지표에 이르러 토양에 흡수 축적되고 중금속은 생활하수 및 음식 쓰레기, 공장 폐기물, 비료, 살충제 및 살균제, 채광활동 등에서 여러 가지 경로인 물질의 순환과정을 통해서 수권(水圈)이나 토양에 축적된다. 대기오염물질인 $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$와 중금속은 식물 필수영양소(Co, Cu, Mo, Mn, Ni, V, Zn)와 인체나 동물에 유독성을 갖는 중금속(Cd, As, Pb, Hg, Cr, Se, Mo, Co) 중에서 Se, Mo, Zn, Cd, Pb, Mn, Cr, Co, V, As, Cu, Ni을 분석대상으로 하였고 이들의 도시에서 오염상태를 알기 위하여 도시지역인 광주 시내에 식재되어 있는 가로수 및 녹지대조성 수종과 대조구로서 광주에서 23km 떨어져 있는 나주시 산포면 산제리 소재 전라남도 산림환경연구소 구내에 생육하고 있는 수종을 대상으로 분석하였다. 분석대상 수종은 은행나무, 상수리나무, 개잎갈나무, 양버즘나무, 아까시나무, 오리나무, 메타세쿼이아, 느티나무, 벗나무, 소나무를 대상으로 하여 뿌리 및 잎 그리고 이들이 생육하고 있는 토양에 함유되어 있는 대기오염물질과 중금속의 함량을 분석 측정한 결과 다음과 같았다. 1. $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$가 도시지역의 토양이 시외지역 토양보다 높은 함량을 보이고 있으며 $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$이온은 뿌리보다 잎의 함량이 더 높았다. 2. $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$이온의 흡수량이 은행나무, 아까시나무, 느티나무, 상수리나무, 양버즘나무가 많아 도시 가로수나 녹지대 조성수종으로 적합하다고 생각된다. 3. 토양에 중금속의 함유량은 도시지역이나 시외지역에서 Mn > Zn > V > Cr > Pb > Ni > Cu > Mo> Cd 순이고, Mn, Zn, Pb, V, Cu는 도시토양이 시외지역 토양보다 많은 양이 검출되었는데 이는 각종 오염원으로부터 오염된 결과로 생각된다. 뿌리와 잎에 함유된 중금속의 함유량도 Mn>Zn>Cr>Cu>V>Ni 순으로서 V의 순위가 다를 뿐 토양의 함유량의 크기순서와 같았다. 4. Mn과 Zn은 식물체에 흡수를 서로 방해하는 Antagonism 관계에 있는 것으로 알려져 있으나 본 연구에서는 Antagonism을 인정 할 수 없었다. 5. Sn, Mo, Cd, Pb는 도시지역이나 시외지역 토양에 축적되어 있으나 수목에 흡수되지 않아 뿌리나 잎에서 검출되지 않았다. 또 Se, Co와 As는 토양, 잎, 뿌리에서 검출되지 않았다. 6. 도시지역이나 시외지역에서 조사된 10개 수종 중 중금속의 흡수력이 특별히 월등하다고 인정할만한 수종이 없었다.

• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2005년도 Proceedings of KSEH.Minamata Forum
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• pp.4-15
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• 2005

Methylmercury (MeHg) is an environmental pollutant with neurotoxic effects on the central nervous system. The major exposure route of MeHg to humans is via consumption of fish and shellfish which accumulate the chemical through the food web in an aquatic environment. Hair mercury level is an excellent marker for MeHg exposure. We have been conducting a survey on hair mercury contents among general populations from 14 districts to estimate the current Japanese MeHg exposure level. Total mercury levels of all hair samples collected (12923 in total) were analyzed by the oxygen combustion-gold amalgamation method using an atomic absorption mercury detector. Multiple regression analysis revealed that mercury levels were significantly correlated with several covariates, such as sex, age, the amount of daily intake of total fish/shellfish, a preference for certain fish such as tuna or bonito, and artificial waving. The geometric means for the population without artificial waving were 2.47 and 1.65 ${\mu}g/g$ for males (n = 5623) and females (n = 3470), respectively. Hair mercury levels varied with age, and the variations were more significant in males. Since the difference between sexes was not evident at younger ages, some hormonal control might also be involved in the mercury uptake by human hair. The average mercury levels in our hair samples varied among the sampling districts. Tuna is a major carnivorous fish with high mercury accumulations that is often consumed in Japan. The amount of fish consumption and the preference rate far tuna would appear to be responsible far the regional variation in hair mercury levels in Japan. Recently, a provisional tolerable weekly intake (PTWI) of MeHg was revised by 61st JECFA to 1.6 ${\mu}g/kg/week$, which was about half that of the Japanese standard, and corresponded to a hair level of 2.2 ppm. The distribution of hair mercury levels in Japanese populations in the present study indicated that 25% of the Japanese females of child-bearing age were estimated to be exposed to MeHg over the PTWI level. This would reflect the high Japanese consumption of marine products. However, not only mercury contamination, but also the nutritional benefit may have to be considered when discussing the risk involved in the current level of fish and shellfish consumption in Japan.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.13-17
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• 2005

카르복실기가 결합된 고분자 자성체 (Magnetic beads)를 이용하여 토양에 함유되어 있는 유동성 카드뮴의 분석 가능성을 알아보았다. 추출실험은 채취된 오염토양을 통하여 행하여 졌는데, 추출실험재료로는 단지 토양시료, 증류수 그리고 고분자 자성체만이 사용되었다. pH가 중성인 이 조건에서 자성체는 토양에서 이동성이 있는 카드뮴만을 추출하게 되는데, 이런 토양의 유동성 카드뮴이 교반을 통하여 빠르게 고분자 자성체와 결합하는 것을 알아냈다. 그 후 자성체는 외부 자력으로 모아져 산으로 용해되고, 자성체에 결합되어 있던 카드뮴 다시 용출되어 Graphite furnace 원자흡광기 (AAS)로 분석되었다. 3가지 모래성토양의 추출실험결과를 보면 토양의 유동성 중금속 농도를 분석할 때 전형적으로 사용하는 EDTA (Ethylendiamintetraacetic acid)와 비교할 때, 고분자 자성체를 이용한 효율이 비슷하거나 더 높았음을 알 수 있었다. 이로서 모래성토양에서 유동성 중금속 농도를 분석할 때, 난분해성 물질인 EDTA등을 사용하지 않고 더 정확하고 간단히 유동성 카드뮴의 분석실험을 수행할 수 있음을 보여주었다.