• 한국토양비료학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.323-332
• /
• 2003

전국적으로 산재해있는 2,000여 광산지역의 경우 중금속 오염의 정도와 범위를 고려할 때, 기존의 물리 화학적 복원기술의 적용만으로는 경제성과 실효성의 조화가 어렵다. 이에 기존의 토양 복원기술과 더불어 생물학적 복원기술로써 phytoremediation 기술의 개발이 요구된다. 본 연구는 경기도 광명시에 위치한 폐아연광산 인근 토양 및 식물체내의 중금속 함량과 토양내 Cd의 존재형태별 분포를 파악하여 인근 농경지로의 잠재적 오염원이 되는 부지를 선정하고, 오염 토양에 대한 phytoremediation 적용을 위한 기초 조사를 수행하였다. 17지점에서 채취한 논 밭 및 비경작지 토양의 0.1 N-HCl 추출 Cd 함량은 $0.2-42mg\;kg^{-1}$의 분포를 보였고, Cd 함량이 상대적으로 높은 비경작지 토양의 중금속 함량은 Zn $533-2320mg\;kg^{-1}$, Pb $560-3584mg\;kg^{-1}$, Cu $104-1277mg\;kg^{-1}$, Cd $11-42mg\;kg^{-1}$의 범위로 나타났다. pH를 1에서 3까지 조절하며 수행한 중금속 용출시험 결과 pH 변화에 따른 중금속 용출의 정도는 매우 컸다. 대부분의 토양은 유기물 및 질소함량이 극히 낮고, 평균 토성은 사양토로 전국적으로 분포하는 광산토양의 평균 이화학성 범위 내에 있어 Cd, Zn 및 Pb의 생물학적 복원부지로서의 적합성을 보였다. 본 연구에서 정화식물종으로 선별한 식물은 아연광산에 서식하는 대표적 초본류인 쑥이며, 체내 중금속 함량은 지상부 $43mg\;kg^{-1}$, 지하부 $52mg\;kg^{-1}$의 Cd 함량을 보였다. 채취한 식물체 주변 근권 토양 (rhizosphere soil)과 경계면 토양 (soil-root interface soil)은 각각 15.68, $14.09mg\;kg^{-1}$의 Cd 함량을 나타내었다. 토양에 대한 연쇄추출 결과 $H_2O$(water soluble), NaOH (organically bound), $KNO_3$ (exchangeable), EDTA (oxide/carbonate), $HNO_3$ (sulfide/residual)의 순으로 Cd 추출효율이 증가하였으며, 토양내 치환태 Cd는 평균 $2.4mg\;kg^{-1}$으로 나타났다. 중금속 오염부지에 대한 식물 식재시 퇴비의 투여량은 지하부 표면적 및 뿌리부피와 밀접한 상관관계를 나타내어 오염 토양내 식피조성시 식물체의 활착율을 증대 시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
• /
• 제47권4호
• /
• pp.356-363
• /
• 2011

유류의 유출로 인한 총석유계탄화수소(total petroleum hydrocarbons: TPH)는 종종 토양과 지하수의 오염을 초래하고 있다. TPH는 환경에 노출이 될 경우 물리화학적 과정을 거쳐 분해가 되나 그 반응은 상대적으로 느리다. 본 연구에서는 TPH로 오염된 토양의 환경친화적인 처리기법을 궁극적으로 개발하기 위해서 화학적 및 생물학적 통합기술을 도입하고자 시도하였다. 여기서 펜톤유사반응을 전처리단계로 도입하고 이후 디젤분해 혼합균을 처리하여(생물증강법) 오염유류를 처리하고자 하였다. 계면활성제 OP-10S (0.05%)과 산화제($FeSO_4$ 4%, 및 $H_2O_2$ 5%)를 사용할 경우 토양으로부터 효율적으로 TPH를 처리, 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 디젤분해 혼합균을 토양슬러리에 접종할 경우 100배 이상 분해균의 밀도상승이 관찰되었는데 이는 접종된 분해균이 오염된 토양에서 성공적으로 존재할 수 있음을 의미한다($10^8-10^9$ CFU/g slurry). Fenton으로 처리된 토양에서의 TPH 제거 효율은 분해균으로 생물증강을 실시할 경우 최소한 57% 정도 상승되는 것으로 나타났다. 그러나 화학적, 생물학적 연속처리를 실시할 경우 대조구(무처리; 재거효율 95%)에 비해 상대적으로 낮은 처리효율(79-83%)을 나타내었는데, 이는 화학처리 중에 발생하는 자유기(free radicals) 함유 산화물질이 분해를 억제한 것에 기인하는 것으로 보인다. 본 연구에서의 얻어진 결과는 환경에 있어서 TPH로 오염된 토양과 저질을 효율적으로 정화하고 토양생태계의 신속한 회복에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.79-84
• /
• 2014

본 연구는 비가열 섭취 냉동 당근주스의 HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point)시스템 구축을 위하여 생물학적 위해요소분석을 위한 목적으로 2013년 6월 21일~2014년 3월 30일까지 약 270일간 제주도 제주시 구좌읍 소재에 있는 구좌농협에서 수행하였다. 일반적인 과채주스 제조업체의 제조공정을 참고로 하여 공정도를 작성하였으며, 원료 농산물(당근), 용수와 포장재료 입고, 보관, 세척, 분쇄, 착즙, 냉각, 내포장, 금속검출, 외포장, 보관 및 출하공정에 대하여 Fig. 1과 같이 작성하였다. 원료 당근의 세척 전, 세척 후의 Coliform group, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Bacillus cereus, Listeria Monocytogenes, 장출혈성대장균수를 측정한 결과 Bacillus cereus 는 세척 전 $4.70{\times}10^4CFU/g$이었으나, 세척 후 $1.02{\times}10^2CFU/g$ 검출되었으며, 나머지 병원성균은 검출되지 않았다. 자외선살균공정에서 당근주스의 유속를 변화시키면서 미생물의 변화를 시험한 결과 유속 4 L/min을 한계기준으로 결정하였다. 작업장별 공중낙하균(일반세균수, 대장균, 진균수) 시험결과 세척실의 미생물수는 20 CFU/Plate가 검출되었다. 작업자 손 세척 전후 시험결과 세척 전 일반세균수가 $6{\times}10^4CFU/cm^2$로 높게 나타났으나 손 세척 후에는 검출되지 않아 손 세척 및 소독에 대한 중요성을 교육하고 훈련해야 할 것이다. 제조설비 및 기구의 표면오염도를 검사한 결과 모든 시료에서 대장균군은 검출되지 않았고, 일반세균은 포장기 노즐에서 가장 많은 $8.5{\times}10^4CFU/cm^2$ 검출되었다. 위해분석 결과 병원성미생물을 예방, 감소 또는 제거할 수 있는 자외선살균 공정이 CCP-B (Biological)로 관리되어야 하고, 한계기준은 유속 4 L/min로 결정하였다. 따라서 Kwon의 유산균을 함유한 녹즙의 HACCP에 관한 연구에서와 같이 자외선살균 공정의 한계기준 및 이탈시 조치방법, 검증방법, 교육 훈련과 기록관리 등 철저한 HACCP 관리계획이 필요할 것으로 생각된다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제45권2호
• /
• pp.21-28
• /
• 2011

본 시험은 무궁화과에 속하는 초본 식물인 Kenaf를 경상대학교 시험농장에서 2010년 6월 1일 파종하여 같은 해 11월 18일 수확하여 건조 한 후, 축산분뇨의 수분조절제로서의 가치를 평가하였다. 건조된 Kenaf를 다시 bast, core, leaf으로 분류하여 분쇄를 하였으며, 각각의 분쇄물에 대한 수분 흡수율, 수분 증발률, pH변화, 용적중, C/N비를 측정하였다. 분석 결과 수분흡수율은 대조군으로 사용된 왕겨 및 톱밥과 비하여 높은 수분 흡수율과 증발률을 보였고, pH는 Kenaf의 시료 별 증류수와 72시간 반응 후 측정해 본 결과 pH $2.8{\pm}0.01$ - $4.34{\pm}0.02$ 범위로 톱밥 (pH $5.28{\pm}0.01$) 및 왕겨 (pH $6.3{\pm}0.02$)에 비해 다소 낮게 나타났다. C/N비 분석결과 Kenaf의 core가 649, bast 204, leaf 70 순으로 나타나 대조군으로 사용된 톱밥 (789.1) 보다는 다소 낮았으나 왕겨 (132) 보다는 높은 비율을 보였다. 용적중 시험에서는 Kenaf는 각 시료의 입경에 따라 A(${\geq}4cm$), B(${\leq}4cm$, ${\geq}0.25cm$) 및 C 군(${\leq}0.25cm$) 으로 구분하였고, 시험 결과 bast, core 및 leaf의 경우 입경이 큰 A 군과 B 군은 톱밥 및 왕겨와 비슷한 용적중을 보였으며, 입경의 크기가 작은 C 군의 경우 다소 높은 용적중을 보였고, 특히 leaf C 군의 경우 톱밥 및 왕겨에 비해 5배 이상의 높은 용적중을 보여 입경이 작을수록 용적중이 높은 것으로 나타났다. 본 연구는 축산분뇨의 퇴비화를 위해 Kenaf를 이용 수분조절제로서 활용 가능성을 제시하였고, 이러한 결과는 농가의 비용감소, 축산분뇨로 인한 환경오염 예방은 물론 친환경적 처리가 가능 할 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.339-357
• /
• 2009

새만금간척 사업은 국책사업으로 33km방조제를 건설하여 401 km$^2$의 대규모 연안 지역을 간척하기 위하여 1991년에 착공되었다. 2006년 4월에 끝물막이 공사가 완공되어 갯벌이 호수와 육지로 바뀌었다. 완공으로 방조제 내측의 하구역 조석 시스템뿐만 아니라 방조제 외측의 연안 해양 환경의 변화에도 많은 변화가 일어났다. 이번 연구에서는 새만금 주변 해역에 대해 Landsat-5/7 위성과 NOAA 위성자료를 이용하여 방조제 완공 전후에 SST의 공간변화를 연구하였다. 타워, 부이, 실측자료 등 다양한 현장 실측 자료를 이용하여 위성 SST를 검증한 결과, 0.96 이상의 상관관계와 약 1$^{\circ}C$ 정도의 RMSE 값을 보였다. 1985년부터 2007년까지 38개의 Landsat 영상을 분석하여 새만금 방조제 건설 전후의 연안 SST 시공간적 변화를 분석하였다. 공간적으로 자세한 SST 분포를 파악할 수 있었지만, 환경 요인이 다른 38개의 영상을 이용하기 때문에 새만금 방조제 건설에 따른 변화를 파악하기는 어려웠다. 따라서 시간 해상도가 우수한 NOAA 자료를 이용하여 새만금 내외측 해역의 온도 변화를 분석한 결과, 방조제 내측은 여름철 온도의 증가로 여름-겨울철 간의 SST의 상승폭이 커서 계절간 SST 변화가 두드러졌고, 방조제 외측은 큰 변화가 없었다. 본 연구에서는 시공간해상도가 다른 열적외선 위성자료를 상호보완적으로 활용하여 연안 해역에서의 SST 공간 변화를 효과적으로 모니터링 하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제52권2호
• /
• pp.129-139
• /
• 2019

본 연구는 적상추(Lactuca sativa var crispa L.)가 아연을 축적함에 따라 발생하는 분광학적 반응특성을 고찰하기 위해, 대조군(T0)과 1 mM(ZnT1), 5 mM(ZnT2), 10 mM(ZnT3), 50 mM(ZnT4), 100 mM(ZnT5)로 처리된 실험군을 제작하여 분실험을 실시하였다. 대조군의 아연함량은 134-181 mg/kg의 범위로 오염되지 않은 농작물이 갖는 정상수준의 아연함량을 보였다. 그러나 아연용액의 주입농도가 증가하고 시간이 경과함에 따라 실험군 내 아연함량은 증가하였다. 적상추의 분광반사도는 적색밴드에서 안토시아닌에 의한 높은 피크, 적외선 대역에서 세포구조의 산란효과로 인한 높은 반사도, 그리고 물에 기인한 흡광특성이 관찰되었다. 적상추 내 아연이 고농도로 축적됨에 따라 녹색과 적색밴드에서는 반사도가 증가하고 적외선 대역에서는 반사도가 감소하였다. 아연함량과 분광반사도 사이의 상관관계 분석결과는 700-1300 nm의 파장대역이 아연함량과 유의한 음의 상관관계를 가짐을 보여주었다. 해당 파장대역은 잎 중의 세포구조와 밀접한 관계가 있는 파장대역으로 아연함량이 증가함에 따라 잎 중의 세포구조가 파괴됨을 지시한다. 특히 적외선 대역 중 700-800 nm은 아연함량과 가장 강한 상관관계를 보여주었다. 본 연구는 적상추의 중금속 오염을 분광학적으로 인지하여 광업 및 농업지역 주변 토양 내 중금속 오염을 조사하는데 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제31권4호
• /
• pp.56-65
• /
• 2022

구리는 우수한 특성, 특히 높은 전도성과 낮은 저항으로 인해 전기/전자 제조 산업에 널리 사용되는 비철금속 중 하나이다. 이러한 산업의 표면 처리 공정에서는 구리 함량이 높은 폐수가 발생하며, 직간접적으로 수계로 배출된다. 이는 심각한 환경 오염을 일으키고 또한 귀중한 유용금속의 손실을 초래한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 효율적이고 저렴하며 친환경적인 흡착제를 찾기 위한 목적으로 흡착 분야에서 전 세계적으로 지속적인 연구개발이 진행되고 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 연구에서는 위와 같은 폐수로부터 구리 흡착을 위한 바이오 흡착제로서 식물뿌리(Datura 뿌리 분말)의 성능을 합성 흡착제(Tulsion T-42)와 비교하였다. 실험은 흡착제 투여량, 접촉시간, pH, 주입액 농도 등의 변수들을 최적화하기 위하여 회분식으로 수행되었다. 초기구리농도가 100 ppm이고 pH가 4인 주입액에서, 0.2 g Datura 뿌리 분말을 15분간 접촉하였을 때 구리 흡착율은 95%이었으며, 0.1 g Tulsion T-42은 30분간 접촉에서 95%의 흡착율을 나타내었다. 두 흡착제의 흡착 데이터는 Freundlich 등온선과 잘 일치하였으며, 유사 2차 속도식을 따르는 것을 나타내었다. 전체 결과는 본 연구의 바이오 흡착제가 표면처리 공정의 폐액 또는 폐수로부터 금속 회수에 적용될 가능성을 보여주고 있다.

• 적정기술학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.136-143
• /
• 2021

키리바시를 포함한 태평양 도서국가들은 기후 변화, 지하수 오염 및 식생 변화로 인한 해수면 상승 및 해안 침식으로 인해 생활 공간의 감소 뿐만 아니라 필수 자원 부족으로 고통받고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 글로벌 활동은 SDGs 이행을 위한 UN의 노력으로 진행되고 있다. 태평양 도서 국가들이 풍부한 해양 자원을 이용하여 기후 변화에 대응하고 적응할 수 있도록 모색해 왔다. 즉, 해수 플랜트는 이러한 태평양 도서 국가에서 SDG # 14를 기반으로 SDG #2, #6 및 #7을 달성하는 데 도움을 줄 수 있다. 선박해양플랜트연구소(KRISO)는 2016년에 설립한 지속가능 해수이용 아카데미(SSUA)를 통해 키리바시 SSUA협회를 결성하고, 해양수산부(MOF)의 해양수산 ODA사업으로 키리바시에 해수플랜트를 지원하였다. 키리바시 SSUA협회는 해수 및 태양에너지를 이용하는 해수플랜트를 이용하여, 2018년부터 2020년까지 지역 사회에 식수와 채소를 공급하는 공익사업을 하고 있다. 역량강화 과정을 통해 키리바시 SSUA협회는 기술 이전을 받았고, 지역사회에 수경재배 시스템의 설치, 모종과 비료 보급, 재배관리 기술지도 및 모니터링을 실시하였다. 협회는 3년 동안 140여 가구에 수경재배 시스템(일부는 태양광발전 패널 제공)을 보급하고, 다양한 채소를 재배하여 자가 소비 또는 판매하게 하였다. 또한, 태양광발전 연계 해수담수화 시스템을 설치하여 식수를 공급하도록 하고 있다. 만족도 조사를 통해 대부분의 수혜 가구가 만족하였고, 주변 지역 및 도서로 보급확산을 희망하고 있음을 알 수 있었다. 따라서, 키리바시 SSUA협회는 공동체 이용 및 관리 체계화를 지원하는 자활사업을 추진할 계획이며, 이러한 활동은 태평양 도서국가들의 SDGs 달성을 지원하기 위한 ODA 프로그램으로 확산될 수 있을 것이다.

• 한국작물학회지
• /
• 제68권2호
• /
• pp.90-96
• /
• 2023

본 연구는 볏짚퇴비의 사용량(7.5, 15, 22.5, 30 ton ha^-1)이 토양 화학성 및 유기탄소 축적에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구결과 NPKC7.5 처리구에서 SOC와 SOC stock이 각각 15.3 g kg^-1, 57.8 Mg C ha^-1으로 NPKC22.5와 NPKC30 처리구보다 낮았으며, 볏짚퇴비 사용량이 가장 많았던 NPKC30 처리구는 SOC가 22.8 g kg^-1, SOC stock이 71.2 Mg C ha^-1로 NPKC 22.5처리구와 유의한 차이를 보이지 않았으나 처리구 중 높은 경향을 보여 퇴비 사용량이 많을수록 SOC의 축적이 많아진다는 것을 알 수 있었다. 그러나 교환성 칼륨과 칼슘이 퇴비 사용량이 늘어날수록 높아져 NPKC22.5와 NPKC30 처리구는 적정범위를 초과하였다. 과도한 유기물원 투입은 토양유기탄소 축적을 증가시키더라도 작물에 흡수되지 못한 양분이 수계로 유출되어 수질을 오염시키거나 토양에 축적되어 토양 환경에 악영향을 미칠 수 있으므로 지속적으로 볏짚퇴비를 투입하기 위해서는 토양, 수질 등 농업 환경을 고려하여 표준사용량을 사용하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제12권4호
• /
• pp.287-304
• /
• 2007

본 연구는 정화되지 않은 생활하수 유입과 활발한 어패류 해상 양식으로 유기물 오염이 국지적으로 심화되고 있는 가막만에서 다모류군집의 구조적 특성과 서식처 교란 정도에 따른 변화 양상을 파악하기 위하여 수행되었다. 현장조사는 1999년 9월과 2000년 2월에 실시되었고 퇴적물의 입도, 유기물 함량, 산휘발성황화물, 용존산소 등을 포함한 저서환경과 대형저서다모류군집에 대한 조사가 이루어졌다. 1999년 하계 조사에서 북서내만역과 국동항 인근정점의 표층퇴적물내 유기물 함량은 만의 중부나 입구역에 비해 최대 3배 가까이 높았다. 특히 해수 소통이 원활하지 않은 북서내만역의 저서환경은 빈산소 수괴 형성과 황화물의 고농도 발생에 의해 극도로 악화된 상태였다. 2000년 동계 조사에서 북서내만역의 용존산소농도는 정상적으로 회복된 상태였지만 표층퇴적물 내에는 여전히 많은 양의 유기물과 황화물이 존재하였다. 하계에 조사된 28개 정점 가운데 북서내만역의 5개 정점에서는 생물이 전혀 출현하지 않았으며 이를 제외한 23개 정점에서 총 119종의 다모류가 평균 900 $ind./m^2$의 밀도로 출현하였다. 전반적으로 종수는 만의 입구와 중앙부에서 높았고 개체 밀도는 유기물 함량이 상대적으로 높은 국동항 인근과 만 입구의 가두리 양식장 근처에서 높았다. 하계 밀도 분포를 좌우한 우점종은 잠재적 유기물 오염 지표종인 Aphelochaeta monilaris와 Lumbrineris longifolia 등이었다. 동계에 조사된 북서내만역과 만 중부의 12개 정점에서는 총 81종의 다모류가 채집되었고 평균 개체 밀도는 2,802 $ind./m^2$로 하계에 비해 다소 증가한 양상이었다. 하계에 무생물구역이었던 정점들은 선소에 인접한 정점을 중심으로 Capitella capitata, Pseudopolydora paucibranchiata와 Dipolydora socialis 등에 의해 우점되고 있었으며 만의 중상부와 중앙부에서는 Euchone alicaudata와 Praxillella affinis 등이 우점하였다. 하계와 동계 다모류군집 각각에 대한 다차원척도법(MDS) 분석 결과, 두 계절 모두 채집 정점의 지형학적 위치에 따라 그룹이 형성되었다. 그러나 이러한 그룹의 형성은 퇴적물 특성과 같은 자연적 요소보다는 빈산소수괴의 발생과 소멸, 유기물 함량의 상대적 농도 분포와 같은 교란적 요소의 차이가 반영된 결과로서 인위적 교란의 정도가 가막만 전체에 분포하는 다모류군집의 구조적 특성을 결정하는데 중요한 역할을 하고 있음을 암시하였다.