• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.252-260
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• 2011

국내의 바이오매스 자원조사에 대한 연구에서 농업부산물의 경우 잠재 이용량이 가장 높은 부분임에도 불구하고 과거 자료를 근거로 인용되어 잠재발생량이 산출되고 있다. 따라서 국가 단위의 바이오매스 인벤토리의 구축이 요구되고 신뢰도와 재현성이 높은 바이오매스 환산계수 개발을 통해 효과적인 자원관리가 이루어져야 한다. 본 연구에서 포장시험을 통해 산정된 8종류의 농작물의 바이오매스 환산계수를 산정하였고, 2004~2008년 평균 곡물 총 생산량을 기준으로 농작물 18종의 바이오매스 환산계수를 산정하여 2009년 농업 유래 바이오매스 잠재 발생량을 추정하였다. 그 결과 농작물에서 발생되는 바이오매스량은 연간 약 11,600 천톤이었고, 이 중 볏짚의 발생량이 연간 약 6,507 천톤, 왕겨 1,140 천톤으로 농업부문에서 약 75%를 차지하였으며, 고추 줄기가 1,003 천으로 약 10%를 차지하였고, 사과 전정가지가 약 6%인 620천톤 정도가 발생되는 것으로 추정되었다. 그러나 볏짚과 왕겨의 경우 기존에 가축 사료나 축사 깔짚 등으로 재이용되고 있기 때문에 실제 바이오매스 에너지원으로의 활용 측면은 낮을 것으로 예상된다. 또한, 농업부산물의 에너지화를 위해서 잠재 발생량의 정확한 산정도 필요하지만 농업부산물의 특성상 시기별 발생량과 종류가 달라지기 때문에 계절 등에 따른 바이오매스 발생특성을 고려해야 한다. 과수 전정가지 등 과수 부산물의 경우 1~3월 사이에 발생이 집중되는 것으로 나타났고, 맥류와 서류 및 유채 등이 4~6월에 발생되었으며, 미곡 등 다른 부산물의 9, 10월에 집중하여 발생되는 것으로 나타났다. 따라서 농촌지역 바이오매스의 효율적인 이용을 위해서는 바이오매스의 연중 안정된 수급 및 보급 가능한 이용체계 확립이 우선되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권6호
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• pp.339-344
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• 2006

유기성 폐자원을 퇴비원료로서 재활용하는데 대한 규정에는 현재 유기물과 8종의 중금속 함량에 대한 기준만 있기 때문에 미량원소(붕소, 코발트, 몰리브덴 및 셀레늄) 및 유해 유기화합물(PAHs) 함량을 기준 항목으로 추가하기 위하여 전국 6 2개소에서 채취한 16종에 대한 성분분석을 실시한 결과는 다음과 같다. 붕소의 경우 피혁오니가 $154.2mg\;kg^{-1}$, 식품오니가 $57.1mg\;kg^{-1}$로 가장 높았고, 코발트는 공단지역 하수오니에서 $95.2mg\;kg^{-1}$, 대도시 하수오니에서 $22.9mg\;kg^{-1}$, 몰리브덴은 식품오니에서 $16.8mg\;kg^{-1}$, 대도시 하수오니에서 $40.1mg\;kg^{-1}$, 셀레늄은 섬유오니에서 $28.1mg\;kg^{-1}$, 피혁오니에서 $16.9mg\;kg^{-1}$ 그리고 식품오니에서 $15.9mg\;kg^{-1}$으로 가장 높았다. 유해 유기화합물 중 총 PAHs는 제지오니에서 $3,462ug\;kg^{-1}$로 가장 높았고, PAHs의 성분별 비교해 보면, naphthalene, phenanthrene, pyrene, fluoroanthene, anthracene 및 acenaphthene의 함량이 다른 화합물보다 현저히 높은 것으로 나타났다. 따라서 현재 우리나라에서 유기성자원의 퇴비원료로 활용에 대한 기준은 유기물함량과 중금속(8성분: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Cd, As, Hg)으로 규제하고 있으나, 미량원소(B, Co, Mo, Se), 유해 유기화합물(PAHs)에 대한 보완연구를 통해 퇴비원료기준에 규제기준을 추가하여 선별체계를 확립한다면, 유기성 폐기물도 자원으로써 농업적인 재활용이 가능하다고 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권11호
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• pp.1575-1581
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• 2011

본 연구에서는 유채박 섬유질을 고부가가치로 활용하기에 앞서 적합한 화학적 전처리 조건을 찾고자, 산 및 알칼리 촉매로 다양한 조건 하에 처리한 후, 각 인자들에 따른 유채박의 분해율 및 유리당 함량을 측정하였다. 유채박은 $H_2SO_4$, HCl, NaOH 촉매 중 HCl 촉매 하에서 가장 효과적으로 분해되었으며, 특히 1%의 촉매 농도에서 높은 분해율을 보였다. 반면 $H_2SO_4$, HCl 촉매 하에서 유채박 투입량이 낮을수록 분해율이 증가하였으나, NaOH 촉매 하에서는 유채박 투입량에 따른 분해율 차이가 거의 관찰되지 않았다. 분해 후 측정된 총 유리당 함량은 HCl를 처리한 경우가 가장 높았으며, 유채박 투입량이 증가함에 따라 총 유리당 함량이 감소하였으나 이에 따른 영향은 미미했다. 또한 2% 촉매에서 총 유리당 함량이 높았으나 HCl 촉매의 경우 1%일 때가 다른 처리 조건들보다 총 유리당 함량이 높았다. 각각의 유리당으로는 $H_2SO_4$, HCl 촉매 하에서 glucose, galactose, arabinose, fructose가 주로 분리되었으며 NaOH 촉매 하에서는 대부분 sucrose가 분리되었다. 촉매 농도가 증가함에 따라 glucose, galactose 함량은 증가하였고, fructose 함량은 감소하였으며, 거의 모든 유리당에서 유채박 투입량이 증가함에 따라 그 함량이 감소하였다. 상기 결과를 종합해 보면 총 유리당은 유채박을 1% HCl를 사용하여 2 g/100 mL의 비율로 화학적 처리하는 것이 본 연구 범위 내에서 총 당을 분리해내는데 가장 우수한 것으로 조사되었으며 glucose, galactose는 2% HCl-0.5 g/100 mL, fructose는 0.5% $H_2SO_4$-0.5 g/100 mL 조건에서 효율적인 분리가 이루어짐을 확인하였다. 따라서 목표하는 당에 따라 적합한 촉매, 촉매 농도, 시료 투입량을 조절하여 분리해낼 수 있을 것으로 생각한다. 현재 분리되어 나온 당을 바탕으로 기능성 당 및 수용성 식이섬유를 얻는 연구를 수행하고 있으며, 실질적으로 대량의 당들을 순도 높게 얻기 위해서는 처리 규모(시료양, 촉매)를 늘리거나 각각의 당들을 효과적으로 정제하는 연구도 필요할 것으로 생각한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제5권1호
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• pp.3-8
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• 1977

수피(樹皮)는 원목체적(原木體積)의 약 10~20%를 차지하고 있으며 일반적(一般的)으로 운반(運搬), 제거(除去), 처리(處理)에 따른 비용에 비(比)해 효용가치(效用價値)는 적다. 뿐만아니라 세계적(世界的)으로 임산자원(林産資源)의 부족(不足)함에 따라 Full tree Utilization의 개념(槪念)이 점고(漸高)되면서 수피(樹皮)의 이용(利用)에 많은 관심(觀心)을 갖게 되었다. 본(本) 연구(硏究)는 국내(國內) 참나무속(屬) 수피(樹皮)의 해부학적(解剖學的) 성질(性質)과 그 구조(構造)를 밝혀 수피(樹皮)의 가능(可能)한 이용책(利用策)을 위(爲)한 기본적(基本的) 성질(性質)을 구명(究明)하고자 하는 바이다. 해부학적(解剖學的) 성질(性質)은 일반적(一般的) 특성(特性)으로서 표피(表皮)의 색(色), 탈락의 형태(形態), 주피(周皮)의 색(色)과 배열형태(配列形態), 수피(樹皮) 두께등(等)을 다루었고 현미경적(顯微鏡的) 특성(特性)으로 사관절(篩管節), 반세포(伴細胞), 사부유세포(篩部柔細胞), 사부섬유(篩部纖維), 방사조직(放射組織), 주피조직(周皮組織), 석세포(石細胞)의 유무(有無), 보강세포(保强細胞)의 유무(有無)와 크기, 결정체등(結晶體等)에 대(對)하여 조사(調査) 연구(硏究)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 얻은 결론(結論)은 다음과 같다. 1. 일반적(一般的)으로 수피(樹皮)의 박락(剝落)은 어렵고 내피(內皮)와 외피(外皮)가 쉽게 분리(分離)되지 않으며 수피내(樹皮內)의 보강세포(保强細胞)는 쉽게 육안(肉眼)으로 관찰(觀察)된다. 2. 참나무속(屬) 주피조직(周皮組織)에서 콜크형성층(形成層)과 콜크피층(皮層)의 구별(區別)이 명확(明確)치 않고 굴참나무는 콜크조직(組織)이 가장 잘 발달(發達)되어 있으며 상수리나무 수피(樹皮)는 박막(薄膜)콜크조직(組織)과 후막(厚膜)콜크조직(組織)으로 구성(構成)되어 있다. 3. 참나무속수피(屬樹皮) 사관절(篩管節), 반세포(伴細胞), 사부섬유(篩部纖維)와 보강세포(保强細胞) 및 결정체등(結晶體等)을 가지고 있으며 특(特)히 보강세포(保强細胞)는 소나무속(屬)이나 사시나무속(屬)고 달리 가장 잘 발달(發達)되어 있어 많이 분포(分布)되어 있고 사부섬유(篩部纖維)보다 더 많은 체적점유율을 보이고 있다. 4. 방사조직(放射組織)은 보통 1~3열(列) 조직(組織)이고 간혹 15~20열(列)의 다층방사조직(多層放射組織)이 나타난다. 5. 유세포(柔細胞) 및 보강세포내(保强細胞內)에 다각형(多角形)의 결정체(結晶體)와 생기(生氣)있는 유세포내(柔細胞內)에 괴상화형결정체(塊狀花形結晶體) 존재(存在)한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.89-97
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• 2005

최근 천연골재 자원의 고갈과 환경규제의 강화로 인해 콘크리트용 잔골재의 수급문제가 건설산업분야에서 시급히 해결해야할 문제로 대두되고 있어 폐기콘크리트를 활용한 재생잔골재의 콘크리트용 잔골재로의 활용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편 화학발전소 및 열병합발전소에서 발생되는 석탄회는 그 발생량이 계속적으로 증가하고 있으며, 석탄회중 플라이애시를 콘크리트용 혼화재료로서 사용할 경우 시공성 및 점성 개선, 장기강도 증가 및 수화열 저감 등 많은 장점으로 인하여 보통 콘크리트에서의 활용이 증가하고 있는 실정이나, 재생콘크리트의 혼화재로 활용하기 위한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에 서는 재생잔골재 및 플라이애시 대체율에 따른 굳지않은 특성, 경화특성, 내구특성을 실험 실증적으로 검토 분석함으로서 재생잔골재를 콘크리트용 잔골재로 활용할 수 있을 뿐만 아니라 플라이애시를 재생콘크리트의 혼화재로 활용하기 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 연구 결과 재생잔골재를 대체한 경우 굳지않은 성상, 정화성상 및 내구성상이 재생잔골재 100%을 치환했을 때 천연잔골재를 사용한 콘크리트와 유사한 수준으로 나타나 콘크리트용 잔골재로서 재생산골재의 활용이 가능한 것으로 사료되었으며, 플라이애시를 고품질 재생잔골재를 사용한 재생콘크리트용 혼화재로 활용함으로서 시공성, 공학적 특성 및 내구특성 등의 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권10호
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• pp.703-714
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• 2017

본 연구에서는 IPCC가 발간한 AR5 의 시나리오 중 임의로 선택된 RCP 4.5와 RCP 8.5 기후변화 시나리오가 용담댐 유역과 호내의 유량과 수질변화에 미치는 영향을 분석 및 그 방법론을 수립하기 위해서 SWAT 모델과 CE-QUAL-W2 모델을 차례로 사용하였다. 기후변화 시나리오는 용담댐 유역에 대해 상세화 된 자료를 사용하였으며 2016~2095년의 기간을 2016~2035년, 2036~2065년 그리고 2066~2095년의 세 가지의 기간으로 구분하고 또한 각 연도별로 5월과 10월 사이의 우기(Wet Season)와 11월과 4월 사이의 건기(Dry Season)로 또한 구분하여 분석하였다. 전체 모의 기간에 대해 산술평균한 용담댐 유역의 유량과 TSS 및 TP는 RCP 4.5가 RCP 8.5 보다 큰 것으로 나타나고 TN의 경우 다른 경향을 나타내었다. 반면, 모델의 예측결과를 기간별 또는 연중 강우특성별로 구별하여 분석한 경우에는 각 경우마다 서로 다른 결과를 나타내고 있다. 기후변화 시나리오가 진행됨에 따라 전반적으로 강우일수는 감소하고 강우강도는 증가하여 갈수기에는 오염물질의 유출이 감소하고, 홍수기에는 오염물질의 유출이 증가하여 연간 오염물질 유출량이 홍수기에 집중되는 특성을 나타내었다. 상기와 동일한 기간에 대해 SWAT 모델에서 생성된 유역의 자료를 CE-QUAL-W2 모델의 경계조건으로 사용하여 용담댐의 수질변화특성을 모의하였다. TSS와 TP농도는 하절기 강우량의 증가에 따라 특히, 높은 값을 나타내는 것으로 분석되었으나, 고형물질에 잘 흡착되지 않는 TN은 다른 경향이 나타났다. 따라서 기후변화에 의한 장래의 유량 및 수질 변화는 전반적인 경향과 더불어 지역적, 시기적 특성을 또한 반영하여 분석하는 것이 바람직하다고 판단되며 이에 따라 갈수 및 홍수에 의한 시기별, 지역별 유량 및 수질 관리 대책이 별도로 필요할 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권10호
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• pp.908-913
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• 2001

종이재(PA)와 대부분의 석탄회(FA)는 현재 매립에 의존하거나, 일부 시멘트의 대체재로 밖에 쓰이지 않는 폐기물로써, 이들을 자원으로 재활용한다면 환경을 보전할 뿐만 아니라 유용한 대체자원이 될 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 점토를 30 wt%로 고정하고 폐기물의 양을 70 wt%로 하되, 폐기물내의 PA 대 FA의 비율은 $1:6{\sim}7:0$, 소결 온도는 $1150{\sim}1350^{\circ}C$ 범위내에서 변화시켜 제조된 소결체의 미세구조 및 물성을 분석하였다. 저온($1150{\sim}1200^{\circ}C$) 소결시에는 PA 첨가량이 증가할수록, 소결밀도가 증가한 반면, 높은 온도($1250{\sim}1350^{\circ}C$)에서 소결한 경우, PA첨가량이 증가할수록 과소결 현상이 발생하였고, 이로인해 미세구조가 불균일해지고 기공율이 증가되었다. 또한 시편의 기계적 특성은 미세구조의 균일성에 크게 좌우되었다. 예를들어 $1225^{\circ}C$에서 소결한 경우, 미세구조가 균일한 시편(10PA-60FA-30Clay)은 미세구조가 불균일한 시편(70PA-30Clay)에 비해 상대밀도값은 비슷하였으나 압축강도는 2배이상 높았다. 미세구조의 불균일성은 과소결에 인한 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1163-1169
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• 2018

본 연구에서는 양파 수확 후 버려지는 잔재물의 활용가치를 위해 이들로부터 추출한 발효 추출물과 열수 추출물의 생리활성과 세포독성을 분석하고자 하였다. 추출물의 pH는 모두 산성을 나타내었고, 유기물 함량은 발효 추출물에서 0.75%로 열수 추출물의 0.19% 보다 4배 많이 함유되었다. 다량원소 중 칼륨성분을 제외한 질소, 인산, 칼슘, 마그네슘성분의 함량은 발효 추출물에서 열수 추출물 보다 높게 나타내었고, 미량원소 중 철과 규소성분의 함량도 발효 추출물에서 열수 추출물 보다 높았으며, 반면에 붕소성분의 함량은 열수 추출물에서 발효 추출물 보다 높게 검출되었다. 총 폴리페놀 함량은 발효 추출물에서 $16.2{\pm}3.3mg{\cdot}g^{-1}$로 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량인 $14.6{\pm}1.4mg{\cdot}g^{-1}$ 보다 $1.6mg{\cdot}g^{-1}$ 높게 나타내었다. 반면에 총 플라보노이드 함량은 열수 추출물에서 $4.8{\pm}0.7mg{\cdot}g^{-1}$로서 발효 추출물의 함량인 $0.1{\pm}0.1mg{\cdot}g^{-1}$ 보다 $4.7mg{\cdot}g^{-1}$ 높게 나타내었다. DPPH와 ABTS radical 소거능력은 모두 열수 추출물에서 발효 추출물 보다 높은 항산화력을 보였다. MTT assay를 이용한 추출물의 세포독성 실험에서는 발효 추출물과 열수 추출물에서 각각 101.6%와 97.9%의 세포생존율을 나타내어 두 추출물 모두 세포독성이 없는 것으로 확인되었다.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.555-564
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• 2010

유류 및 중금속 오염 토양으로부터 분리한 토착 미생물인 Bacillus sp, B1 사균(dead biomass)과 polysulfone + DMF(N,N-dimethylformamide) 용액을 혼합하여 제조한 비드(지름 2mm 이하)형 미생물 담체를 이용하여 중급속 오염 지하수를 정화하는 배치실험을 실시하였으며, 담체에 흡착된 중금속의 특성과 구조를 분석하여 미생물 담체에 의한 중금속 제거 기작을 규명하였다. 담체 내 Bacillus sp. B1 사균 비율을 달리하여 제조한 담체들을 이용하여 오염수로부터 납 제거효율을 규명함으로써 미생물 담체 제조에 사용되는 최적의 사균 농도(%)를 결정하였으며, 오염수에 대하여 첨가하는 미생물 담체의 농도변화에 따른 중금속 제거효율을 규명하는 실험을 실시하여 최적의 중금속 제거효율을 가지는 오염수 내 담체 첨가량(농도; g/L)을 결정하였다. 담체 내 사균 농도가 0%(유기중합체로만 형성)와 1%인 경우 제조된 담체의 납 제거효율이 3% 미만으로 polysulfone + DMF 만으로 이루어진 담체는 중금속 제거효과가 거의 없으며, 담체 내 미생물 기질 부분에 의해 대부분의 중금속이 제거되는 것으로 나타났다. 실험 결과 미생물 담체 비용과 제거효율을 고려하면 사균 5%를 혼합하여 제조한 미생물 담체를 2g/50mL 농도로 오염수에 주입하는 것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 담체와 오염수의 반응(흡착)시간에 따른 납과 구리의 제거 반응 실험 결과 두 시간 이내에 평형상태에 도달하여, 현장에서 다량의 중금속 오염 지하수를 짧은 시간(수 시간 이내)에 처리할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체의 중금속 제거효율은 넓은 pH 범위에서 높게 나타났으며, 특히 pH 2-3인 경우 제거효율이 최대로 나타나 pH가 낮은 침출수, 산성폐수의 중금속 처리에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 오염수의 중금속(Pb, Cu, Cd) 초기 농도변화에 따른 미생물 담체의 제거율 실험 결과 납, 구리, 카드뮴의 경우 10mg/L 이하의 농도를 가지는 오염수에서 80% 이상의 제거 효율을 나타내어, 대부분의 국내 오염 지하수의 중금속 농도가 이보다 낮은 것을 감안할 때 본 실험에서 사용된 조건을 적용하여 미생물 담체를 이용하는 경우 다량의 중금속 오염 지하수를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체를 이용한 납 제거 배치 실험 전/후 미생물 담체(bead)의 내/외부 구조를 SEM/EDS 및 TEM으로 분석한 결과 담체 내/외부 모두 다양한 크기의 다공질로 형성되어 있었으며, 외부 표면뿐 아니라 내부 면까지 납이 다량 흡착되어있는 것으로 나타나 본 실험에서 제조한 미생물 담체가 외부 표면 흡착에만 제한되었던 기존의 polysulfone 담체보다 중금속 제거 능력이 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 미생물 담체에 형성된 납의 구조를 분석한 결과 담체의 주된 중금속 제거기작은 담체 내/외부 표면(특히 사균 기질과 polysulfone 물질 경계부)에 의한 다양한 형태의 흡착이었다.

• 분석과학
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• 제19권3호
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• pp.263-271
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• 2006

변압기 절연유 중 PCBs, Co-PCBs 및 PCDD/Fs를 GC/ECD와 HRGC/HRMS를 이용하여 정량한 결과 각각 N.D.~77.3 ppm, 0.0863~2.49 ppm과 N.D.~0.00241 ppm으로 검출되었다. WHO-TEQ 농도는 Co-PCBs가 23.3~600 pgTEQ/g, PCDD/Fs가 N.D.~128 pgTEQ/g (${\Sigma}Co$-PCBs+PCDD/Fs은 24.4~728 pgTEQ/g)으로 검출되어, 총 TEQ 농도 중 PCDD/Fs가 차지하는 비율은 12% 이하였으나, 변압기 절연유 중에 미량의 다이옥신이 존재하는 것으로 나타났다. 총 10개의 시료 중 4개의 시료에서 현행 기준인 2 ppm을 초과하였으며, 시료에 따라서 Aroclor 1242, 1248, 1254 및 1260이 단품 혹은 혼합품의 형태로 포함되어 있었다. 또한 Co-PCBs와 PCDD/Fs의 농도사이에 상관성이 나타났으나 (P<0.003), 변압기의 제작년도와 농도사이에 상관성은 나타나지 않았다. Co-PCBs 이성체 분포에 있어서 non-ortho 치환 이성체에 비해 mono-ortho 이성체가 높은 비율을 차지하였으며, PCB-118 이성체가 모든 시료에서 42% 이상으로 가장 높은 비율을 차지하였다. PCDD/Fs 이성체 분포에 있어서는 OCDD가 53% 이상으로 다른 이성체에 비해 높은 비율을 차지했다. 또한 일부 시료 중 Co-PCBs의 이성체패턴은 환경 대기시료 뿐만 아니라 PCBs 제품인 Aroclor와 유사한 패턴을 나타내어, 변압기 절연유가 대기 중 PCBs의 오염원 중 하나라는 것이 시사되었다.