• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.6-12
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• 2005

급격한 경제성장의 결과로서 최근까지 각종 유류관련 시설의 누출로 인한 토양 오염에 대한 관심이 고조되고 있다. 토양복원을 위하여 재래식 토양가스추출법(SVE)과 같은 공법이 사용되고 있으나 휘발성 유류성분의 제거에 적합하며 디젤, 방향족화합물 등과 같은 저휘발성 오염물의 제거에는 부적합한 결과를 보이고 있다. 본 연구에서는 디젤과 같이 저휘발성 유류성분을 제거하기 위한 효율적인 공기주입 및 SVE 공정 개발을 위해 디젤유의 개별성분들의 온도와 유량에 따른 제거효율, 수분함량에 따른 영향 평가를 실시하였다. 디젤범위의 오염성분(DROs)들은 온도의 증가에 따라 휘발성의 순서대로 제거되는 경향을 보이고 있다. 실험결과, $90\%$ 이상의 DROs 범위 내 오염물은 온도를 $100^{\circ}C$ 이상으로 유지할 경우 효과적으로 SVE 방법에 의하여 제거할 수 있다고 판단된다. 유량이 증가함에 따라 오염물이 토양 내 잔류하는 비율이 빠르게 감소하지만 유량이 40cc/min를 초과하면 감소 폭이 크지 않았으며 이는 큰 유량에 대하여 오염물이 휘발되는 속도에 있어서 물질전달상의 제한에 기인한다고 판단된다. 수분함량에 영향은 DROs성분 중 n-decane은 적은 것으로 나타났으나 다른 오염성분들은 수분이 존재함에 따라 제거효율이 좋아지는 결과를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권12호
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• pp.1305-1310
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• 2005

하상여과에서 집수관의 최적 설계를 위한 방편으로 여러 개의 모래통을 이용하여 모형 집수관 실험을 수행하였다. 집수정의 수위, 집수관의 직경, 집수관의 길이, 그리고 모래의 투수계수를 변화시키면서 모형 집수관을 운영하였으며, 집수관 표면에서의 잔류 수두와 집수관 각 부위에서의 여과수 유입율, 그리고 집수정에서의 산출유량을 측정하였다. 실험결과 모래층에서의 저항에 비해 집수관에서의 저항이 작아서 집수관 표면에서의 잔류수두가 수평에 가까운 경우 효율적인 집수관임을 알 수 있었다. 집수관의 여과수 유입율은 집수정에 근접할수록 지수함수적으로 증가하였고, 집수관의 직경이 작을수록 그리고, 대수층의 투수계수가 클수록 이 지수함수의 기울기는 증가하였다. 집수관의 길이와 직경이 증가하면 산출유량은 증가하지만 그 한계생산성은 감소하였다. 효율적인 하상여과를 위해서는 집수관에서의 축방향 유속을 줄이는 것이 중요함을 알 수 있었으며, 본 연구의 조건에서는 이 유속이 1 m/sec를 넘을 경우 우물의 효율이 크게 감소함을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.83-93
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• 2006

여러 산업현장에서 배출되는 중금속은 독성이 없는 상태로 분해되거나 안정화되지 않고, 먹이사슬을 따라 생물의 체내에 고농도로 축적되어 여러 가지 병을 유발하는 문제점을 가지고 있는 오염물질이다. 이러한 중금속으로 오염된 토양을 정화하기 위하여 식물을 이용한 친환경적이며 경제적인 식물상 복원 기법이 주목 받고 있으며, 그 효율을 증대시키기 위한 방법 중 하나로 식물과 근권미생물 간의 상리공생적 상호관계에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 중금속으로 오염된 토양에서 식물과 식물의 근권에서 서식하는 근권세균 사이의 상호 기작에 관한 기존 연구 결과 및 동향에 대하여 알아보았다. 식물의 뿌리에 의해 형성되는 근권의 물리 화학적, 생물학적 특성은 근권세균의 생물량 및 활성, 군집구조에 직 간접적인 영향을 미친다. 뿌리삼출물은 미생물에게 유용한 탄소원과 성장인자로 제공됨으로써 토양 내 서식하고 있는 근권세균의 성장과 대사를 촉진하는 역할을 한다. PGPR은 식물뿌리성장을 억제하는 ethylene의 전구체인 ACC를 제거하는 ACC deaminase활성, 식물성 호르몬인 LAA생성 능력, 철 공급체인 Siderophore합성 능력을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 토양 속 인을 식물이 이용할 수 있도록 가용화 시키는 능력까지 가지고 있는 것으로 나타났다. 이러한 PGPR은 높은 농도의 중금속으로 오염된 토양에서 식물이 보다 잘 성장하고 서식할 수 있도록 도와준다. 따라서 이들 PGPR을 식물상 복원에 적용할 경우, 중금속의 높은 정화 효과를 기대할 수 있다

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1129-1135
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• 2005

한강에서 추출한 휴믹물질의 산화를 위해 회전 반응기를 도입하였다. $TiO_2$ 광촉매의 혼합을 위해 사용되는 공기는 UV 램프와 광촉매 사이에서 UV 조사를 방해할 수 있으므로, 더 나은 UV 조사율을 위해 반응기 내부에 배플이 설치된 회전 반응기를 고안하였다. FT-IR, $^{13}C$-NMR의 분석 결과, 한강 휴믹물질은 다른 상용화된 휴믹물질과는 다른 특성을 보여주었다. XAD-7HP 수지로 분리된 한강 휴믹물질을, 반응 후 광촉매의 분리 및 회수문제를 해결하기 위해, $TiO_2$를 hollow bead에 고정화한 광촉매와 UV-A, UV-C 램프를 사용하여 광촉매산화시켰다. 초기 휴믹물질의 TOC 농도가 5 mg/L일 때, 초기 pH 3, $TiO_2$ 주입률 2.0 g/L을 최적 조건으로 결정하였다. 또한 UV-C와 UV-A 램프의 비교실험을 수행한 결과, 비슷한 TOC 제거율을 보였다. 하지만, 분자량 분포 실험 결과, UV-A 램프보다 UV-C 램프로 광촉매산화시킨 것이 상대적으로 저분자량 부분이 증가하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권4호
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• pp.740-747
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• 2015

본 연구는 실제 유류오염토양을 in situ 토양세정법으로 정화시 기술 적용성을 평가하기 위한 회분식 기초연구로 적정 계면활성제의 종류와 농도를 결정하고자 하였다. 증류수만의 진탕효과로 인한 TPH 제거는 약 30%이었으며, 계면활성제 희석시 사용되는 용액으로는 증류수를 사용한 경우에 비하여 지하수(해수 혼합)의 유입으로 인하여 약 2~6%의 효율저하가 나타났다. 토양과 계면활성제 용액비는 회분식 실험에서 TPH 제거효율에 미치는 영향이 미미하였다. 단독 또는 혼합 계면활성제 농도를 0.1~4.0 wt%까지 변화시켜 세정한 결과 종류별로는 Tween-80, SWA-1503, SWA-1503+SDS에서 평균 제거율이 80% 이상으로 대체적으로 높은 효율을 보였으며, 농도에 따른 차이는 크지 않아 0.1 wt% 농도를 최적 농도로 판단하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제42권1호
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• pp.42-47
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• 2017

Background: One of the most urgent issues following the accident at the Fukushima Daiichi nuclear power plant (FDNPP) was the remediation of the land, in particular, for residential area contaminated by the radioactive materials discharged. In this study, the effect of decontamination on reduction of ambient dose equivalent outdoors and indoors was evaluated. The latter is essential for residents as most individuals spend a large portion of their time indoors. Materials and Methods: From December 2012 to November 2014, thirty-seven Japanese single-family detached wooden houses were investigated before and after decontamination in evacuation zones. Outdoor and indoor dose measurements (n = 84 and 114, respectively) were collected based on in situ measurements using the NaI (Tl) scintillation surveymeter. Results and Discussion: The outdoor ambient dose equivalents [$H^*(10)_{out}$] ranged from 0.61 to $3.71{\mu}Sv\;h^{-1}$ and from 0.23 to $1.32{\mu}Sv\;h^{-1}$ before and after decontamination, respectively. The indoor ambient dose equivalents [$H^*(10)_{in}$] ranged from 0.29 to $2.53{\mu}Sv\;h^{-1}$ and from 0.16 to $1.22{\mu}Sv\;h^{-1}$ before and after decontamination, respectively. The values of reduction efficiency (RE), defined as the ratio by which the radiation dose has been reduced via decontamination, were evaluated as $0.47{\pm}0.13$, $0.51{\pm}0.13$, and $0.58{\pm}0.08$ ($average{\pm}{\sigma}$) when $H^*(10)_{out}$ < $1.0{\mu}Sv\;h^{-1}$, $1.0{\mu}Sv\;h^{-1}$ < $H^*(10)_{out}$ < $2.0{\mu}Sv\;h^{-1}$, and $2.0{\mu}Sv\;h^{-1}$ < $H^*(10)_{out}$, respectively, indicating the values of RE increased as $H^*(10)_{out}$ increased. It was found that the values of RE were $0.53{\pm}0.12$ outdoors and $0.41{\pm}0.09$ indoors, respectively, indicating RE was larger outdoors than indoors. Conclusion: Indoor dose is essential as most individuals spend a large portion of their time indoors. The difference between outdoors and indoors should be considered carefully in order to estimate residents' exposure dose before their returning home.

• 한국환경보건학회지
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• 제23권4호
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• pp.82-90
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• 1997

본 실험은 석유의 주요성분인 benzene, toluene, p,m,o-xylene, ethylbenzene, n-propylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, n-butylbenzene 등 light hydrocarbon에 오염된 토양의 회복에 필요한 최적 용매추출 조건을 밝히기 위하여 실시하였다. 토양의 수분함량이 증가할수록 추출효율은 감소하였으며, Methanol을 용매로 사용하였을때에 BTEX화합물은 1시간 추출시 최고 추출효율에 도달하였으며 고분자 hydrocarbon은 4시간이상 추출시 최고 추출효율에 도달하였다. 2-Propanol을 추출용매로 사용할때는 모든 light hydrocarbon은 추출 4시간 경과시 최고의 추출효율을 나타냈다. 추출용매와 토양의 비율이 2:1일때 가장 경제적이고 효율적이고 추출이 이루어 졌으며, 0.4mg/g이상의 토양오염 농도에서 최적의 추출효과가 나타났다. 위의 최적조건으로 light hydrocarbon 오염토양을 batch extraction을 이용하여 추출하였을 때 평균 66%의 light hydrocarbon이 회수되었으며, 회수율은 토양의 종류, 추출용매의 종류 그리고 hydrocarbon의 종류에 따라 좌우되었다. 본 연구의 결과는 석유에 오염된 토양의 회복을 위한 토양세척에 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.433-445
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• 2021

고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 발파의 유체 침투 효율을 검증하기 위해 실험실 규모의 토사 시료에 대하여 발파 시험을 실시하였다. 이 연구를 위해 대용량 축전기가 포함된 플라즈마 발파 장치와 직경 80 cm, 높이 60 cm 크기의 컬럼형 토사 시료를 제작하였다. 토사 시료로는 사질토와 실트를 7:3 비율로 섞은 A 시료 7개와 9:1 비율로 섞은 B 시료 3개가 제작되었다. A 시료에 플라즈마 발파 없이 수압만으로 유체를 주입했을 때는 시추공 주변으로 국소적인 침투만 발생되었고 침투면적비는 5% 이하로 분석되었다. 플라즈마 발파에 의한 유체 침투 시험은 1 kJ, 4 kJ 그리고 9 kJ의 방전 에너지로 실시되었다. A 시료에 대한 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 1회만 발파하였을 때는 16~25%이고 5회 연속 발파 시에는 30~48%로 분석되어, 수압만으로 유체를 주입했을 때보다 침투면적이 최대 9.6배까지 넓어졌다. B 시료에 대한 5회 연속 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 33~59%로 분석되어 동일 조건의 A 시료 시험에 비해 침투면적이 1.1~1.4배 정도 넓어졌다. 이러한 결과는 플라즈마 발파 시에 방전 에너지가 클수록, 발파 횟수가 증가할 수록 유체의 침투면적이 증가하며, 투수성이 큰 토양에서 플라즈마 발파가 더욱 효과적임을 보여준다. 유체 침투 효과를 삼차원적인 부피로 분석하기 위해 유체 침투반경을 계산하였다. 수압으로만 유체를 주입했을 때의 침투반경은 9 cm인 반면에, 9 kJ의 에너지로 5회 발파 시에는 침투반경이 27~30 cm로 계산되어 유체 침투 효과가 최대 333%까지 증가되었다. 이러한 연구결과는 투수성이 낮은 실제 오염토양에서 원위치 토양 세정을 실시할 때 플라즈마 발파 기술을 적용하면, 세정제의 전달범위가 증가되어 정화효율이 개선될 수 있다는 것을 보여준다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.21-33
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• 2021

국내 오염시나리오별 안정화 효율과 경제성이 뛰어난 안정화제를 선택하여 적용할 수 있도록, 국내외에서 연구된 대표적인 안정화제를 대상으로 국내 중금속 오염 현장 부지 특성별 중금속 안정화 효율이 높은 안정화제 순위를 결정하였다. 총 5종류의 오염시나리오를 가정하여 각각 해당되는 국내 오염부지 토양을 확보하였다. 국내외 활용도와 안정화 효율 연구 결과, 오염특성별 부지 시나리오에 적용 가능성 등을 고려하여 기존에 연구되었던 안정화제 13가지를 선정하였다. 선정한 오염 토양과 안정화제의 오염 가능성과 현장 적용 가능성을 평가하기 위하여 XRD/XRF 분석, 독성용출시험과 인공강우용출시험 등을 실시하였다. 부지 오염시나리오를 대표하는 5종류 오염 토양에 대하여 선정된 13종의 안정화제에 의한 비소, 수은, 납, 6가 크롬, 아연, 니켈, 구리 등 총 8종의 중금속(반금속인 비소 포함) 용출 저감 효과를 규명하는 용출 배치실험을 수행하였다. 총 5개 오염 토양에 대하여 13개 안정화제 주입 비율 3%, 5%, 7% 적용 시, 각 중금속(비소 포함)에 대한 중금속 용출 저감 효율이 안정화제를 주입하지 않은 토양 대비 20% 이상을 나타내는 안정화제 중에서 저감 효율이 높은 순위부터 5개 안정화제(Top 5)를 선택하였다. 각 안정화제에 대하여 안정화제 주입비율, 중금속 종류, 부지별 조건에 따라 수행된 배치실험 결과에 대하여 Top 5에 해당하는 총 횟수를 합산하여, 다양한 국내 부지 오염시나리오에 적용할 수 있는 안정화제의 순위를 결정하였다. 5개 오염 토양에 대하여 8개 중금속 항목별 용출 저감 효율이 20% 이상인 경우, 가장 안정화 효율이 높은 순위는 광산배수처리 슬러지(mine drainage treatment sludge), 산화철, 생석회, 소석회-석회석, 황화철, 바이오차 순으로 나타났다. 위 안정화제들에 대하여 안정화제의 효율대비 단가를 산정한 결과, 광산배수처리 슬러지, 석회석, 제강슬래그(비소의 경우), 생석회, 소석회 순으로 경제성이 높게 나타나 현장 적용성이 뛰어난 것으로 밝혀졌다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.105-119
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• 2012

오염환경에 서식하는 토착미생물은 환경정화에 중요한 역할을 담당하며 이 연구는 6가 크롬 오염 지하수에서 분리한 미생물을 이용해 반응성, 이동성, 발암성 높은 6가 크롬을 당대사 조효소인 3가 크롬으로 환원/침전시켜 경제적, 친환경적, 생지화학적 정화의 효율성을 알아보았다. 미생물 농화배양과 조성분석, 호기와 혐기환경의 6가 크롬 환원과 내성, 전자공여체별 6가 크롬 환원, 지화학적 변화, 미생물 외형과 Cr((III) 침전물의 광물특성을 연구한 결과, 분리한 MMPH-0(Enterobacter aerogenes)는 혐기/호기환경에서 6가 크롬 내성과 환원능(유기산 주입 1주 후 70%, 주입 안한 경우 4주 후 10 ~ 20%)이 있고, Eh는 미생물의 유기산 산화로 생성된 전자에 의해 산화에서 환원환경, pH는 중성에서 약산성으로 변화되어 $Cr(OH)_3$/Cr(III)침전물이 형성되었다. SEM/TEM-EDS 결과 $2{\sim}5{\mu}m$ 막대형 미생물과 세포 밖 Cr(III) 침전물은 지화학적 환경변화와 유기산 산화에 따른 전자공여에 의한 환원의 근거가 된다. 지화학적 촉매제 토착미생물의 활성화로 산화환원에 민감한 중금속 오염 지하수 정화에 효율적 기술 응용이 기대된다.