• 자원환경지질
• /
• 제56권2호
• /
• pp.167-183
• /
• 2023

사용 후 핵연료(SNF: spent nuclear fuel) 지하 처분장에서 발생된 가스는 처분장 내에서 자체로 이동성이 클 뿐 아니라, 처분장 내 방사성핵종 거동에도 영향을 줄 수 있다. 지하 처분장 방벽 내에서 가스-핵종 발생 및 거동 기작에 대한 연구와 가스 거동이 처분장의 안전성에 미치는 영향에 대한 연구가 처분장 건설 이전에 충분히 수행되어져야 함에도 불구하고, 처분장 다중 방벽내 가스-핵종 거동에 대한 연구는 국내는 물론 국외에서 조차 매우 초보적인 단계이다. 본 연구에서는 지하 SNF 처분장 내 가스 발생과 거동 특성과 관련된 국내외 선행연구 결과들을 고찰하여, 가스 발생/거동 기작을 처분장의 수리지질학적 진화과정에 따라 분류하여 설명하였다. 처분장 내 가스 발생을 크게 SNF의 핵분열에 의한 방사성 가스 생성, SNF 저장 용기의 부식에 의한 가스 발생, 지하수의 산화-환원 반응에 의한 가스 생성, 미생물 활동과 천연 방벽 내 지화학적 반응에 의한 가스 생성 등 총 5가지 유형으로 구분하여 정리하였다. 처분장 다중 방벽 내 가스 거동과 관련된 선행연구 자료들을 정리하여, 방벽 내 가스 거동 시나리오를 다공성 매체에서 일어나는 거동 형태에 따라, 총 4가지 형태(① visco-capillary 흐름을 포함하는 공극 내 자유상 가스 이동, ② 공극 수 내 용존상 기체로서 이류 및 확산 이동, ③ 체적팽창에 의한 거동(dilatant pathway), ④ 가압파쇄에 의한 인장 절리 흐름 등)로 구분하여 제시하였다. 본 연구를 통해 고찰한 SNF 처분장의 다중 방벽 시스템 내 가스 발생 기작과 거동 특성자료들은, 향 후 지하 SNF 처분장 내 가스-핵종 거동관련 다양한 실험 및 모델링 연구를 계획하고, 국내 건설할 처분장의 안전성을 가스 거동관점에서 평가하는데 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.417-426
• /
• 2023

세종기지가 위치한 마리안 소만은 기후 변화로 인한 빙하후퇴로 다량의 융빙수가 유입되고 있다. 이러한 빙하후퇴에 따른 생태계 반응을 예측하기 위해, 해양 환경 변화의 지시자인 식물플랑크톤 생체량 및 크기 구조와 물리, 화학적 매개변수에 대한 현장 조사를 2021년 12월, 2022년 1월 두 차례 수행하였다. 2022년 1월의 수온과 염분은 평균 1.41 ± 0.13 ℃, 33.9 ± 0.10 psu로 2021년 1월의 수온과 염분인 0.87 ± 0.17 ℃, 34.1 ± 0.12 psu보다 상대적으로 고온, 저염의 양상을 보였다. 조사시기 동안 영양염류는 대체로 높은 농도를 보여 식물 플랑크톤의 제한요소로 작용하지 않은 것으로 판단된다. 식물플랑크톤 생체량의 지표인 엽록소는 2021년 12월, 2022년 1월에 각각 1.03 ± 0.64 ㎍ L^-1, 0.66 ± 0.15 ㎍ L^-1로 나타났으며 부유물질은 전체 조사기간 평균 24.9 ± 3.54 mg L^-1로 나타났다. 부유물질의 농도가 높은 소만내측에서 엽록소는 낮은 농도를 보였는데 이는 융빙수로부터 유입되는 고농도의 부유물질로 인해 수층 내 빛이 강하게 제한되어 식물플랑크톤의 성장이 저해된 것으로 판단된다. 또한, 빙벽 주변 정점에서 크기가 작은 미소 식물플랑크톤이 전체 식물플랑크톤 생체량에서 70% 이상 차지하는 것으로 나타났으며 이는 융빙수 유입으로 유발된 저조도 환경에서 미소 식물플랑크톤의 기여도가 증가할 수 있음을 시사한다. 따라서 본 연구는 빙하후퇴 지역에서 유입되는 담수와 부유물질이 식물플랑크톤의 생체량 및 군집구조 조절 요인이 될 수 있음을 시사하며, 결과 자료는 추후 마리안 소만의 탄소순환 변동을 파악하는 기초자료로 활용될 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권4호
• /
• pp.479-495
• /
• 2018

본 연구에서는 자동차배출화학물질 중 발암성 및 돌연변이 유발 물질인 PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)의 다매체 간 거동 모델링, 농도 분포, 그리고 영향평가를 수행하였다. S시의 차량 통계와 PAHs의 배출계수를 이용하여 PAHs의 배출량을 산정하였고, 도시의 불투수면적에서 대기-토양의 물질이동 제한조건을 바탕으로 다매체 퓨가시티 모델링을 수행하였다. 다매체 퓨가시티 모델을 이용하여 정상상태에서 환경 매체내 PAHs의 농도 분포를 예측하고(Level III), 각 모델 변수에 대하여 몬테카를로 민감도 분석을 바탕으로 비정상상태에서 환경 매체내 PAHs 잔류량 및 매체 간 물질 이동으로 인한 매체별 농도분포와 위해성 평가를 수행하였다(Level IV). S시의 경우 배출된 PAHs중 Fluoranthene이 네 가지 환경 매체(대기, 수계, 토양, 침전물)에서 모두 가장 높은 잔류농도(60.0%, 53.5%, 32.0%, 33.6%)를 보였으며 침전물에서 가장 높은 농도(80%이상)로 잔류하였다. 34년 동안 S시 환경 매체 중의 PAHs 농도 변화 분석 결과, 모든 환경 매체에서 PAHs 잔류량은 1983년부터 2005년까지 증가하였고, 이후 2016년까지 감소한 것을 확인하였으며, 각각 환경매체에서 트럭을 포함한 중량차량(Heavy Duty Vehicles, HDVs) 배출가스의 PAHs 농도 기여도가 큰 것으로 나타났다. 매체 별 PAHs 농도는 토양과 수계에서 34년간 기준치보다 작은 값을 보였으나, 대기중 PAHs농도는 권고치를 초과하는 농도값을 보였다. 본 연구 결과를 통해 지난 30여년 동안 대도시 자동차 배출 화학물질인 PAHs의 환경 중 거동 및 위해성을 평가를 통하여 PAH물질 관리 및 규제의 필요성을 제시하고, 다양한 환경 매체 내 독성화학물질 관리 및 모니터링에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질공학
• /
• 제28권3호
• /
• pp.411-429
• /
• 2018

대영광산(일명 대마광산)은 함금은석영맥을 주 대상으로 채광한 금 은광산으로, 주 광해유발요인은 광물찌꺼기 적치장, 폐석장, 갱구 등 이다. 광물찌꺼기 적치장의 주 오염원소는 As와 Pb이다. 특히 As의 경우 3,424.41~3,803.61 mg/kg로 1지역 대책기준의 45배 이상으로 As에 의한 오염이 매우 심각한 것으로 파악되었다. 오염원소를 보면 오염원인 광물찌꺼기가 고농도의 As를 함유하고 있으며, 오염원의 영향을 받는 주변의 매체에서도 공통적으로 As 오염이 확인되고 있다. 이러한 As 오염은 광물찌꺼기 적치장과의 지형적 상관성이나 이격거리에 따라 오염정도가 달라지는 특성을 나타낸다. 즉 광물찌꺼기 적치장의 상류지역은 하류지역에 비해 오염정도가 낮으며, 광물찌꺼기 적치장의 하류지역에서는 광물찌꺼기 적치장과의 거리가 멀어질수록 오염도가 낮아지는 경향을 보인다. 특히 광물찌꺼기 적치장 주변에서 고농도 오염이 집중적으로 나타나고 있다. 이러한 특성으로 볼 때, 연구지역의 주 오염경로 중의 하나는 광물찌꺼기의 유실로 볼 수 있다. 광물찌꺼기 적치장 하류수계를 따라 As 오염이 확인되었으며, 이러한 현상은 현 하천보다는 구 하천에서 상대적으로 높게 나타나고 있다. 이는 광물찌꺼기 적치장에 대한 유실방지시설을 설치하기 전에 구 하천으로 다량의 광물찌꺼기가 유실되었음을 의미한다. 또한 광물찌꺼기 적치장의 하류수계 농경지에서 하천 범람 시에 영향을 상대적으로 더 받게 되는 하천변 50 m 이내의 농경지 오염도가 50 m 이상의 농경지에 비해 높게 나타났다. 이러한 특성으로 볼 때, 유실된 광물찌꺼기가 하천을 따라 이동하다가 범람에 의해 농경지로 유입되면서 오염이 발생하는 경로도 주 오염경로로 판단된다.

• 대한약리학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.365-375
• /
• 1995

Anemia-inducing strain of Friend virus (FVA)는 적혈구 progenitor cell의 증식을 촉진하는 생쥐 retrovirus의 일종이다. FVA에 감염된 생쥐는 생성이 촉진된 progenitor cell이 분화되지 못하고 비장내에 축적되므로서 비장비대를 초래한다. 이에 본 실험에서는 FVA에 감염된 생쥐의 비장비대를 지표로 사용하여 2',3'-dideoxycytidine (ddC) 및 $interferon-{\alpha}-A\;(rIFN-{\alpha}-A)$의 항retrovirus효과를 측정하였다. 매일 ddC (100 mg/kg) 및 $rIFN-{\alpha}-A$ (10 KU/mouse)를 각각 단독 또는 병용하여 18일간 복강내 투여시 비장의 비대가 각각 15.1%, 52.7%, 61.6% 억제되었다. 또 다른 실험군으로 ddC를 식수중에 용해하여 (0.1 mg/ml) 경구로 18일간 투여시, 그리고 ddC의 경구투여와 병용하여 $rIFN-{\alpha}-A$을 위와 마찬가지 용량으로 복강내 투여시, 비장비대를 각각 38.4% 및 83.2% 억제하였다. 이 결과는 ddC의 투여시 복강내 주사보다는 경구투여가 더 유효하며, ddC와 $rIFN-{\alpha}-A$는 병용투여시 상가적인 효과가 있음을 제시한다. ddC 투여시 progenitor cell의 특성상 변화를 검토하기 위해, $Ca^{++}$ uptake $[^3H]cyclohexyladenosine$ (CHA) binding 실험을 실시하였다. CHA bindng 실험결과 성숙된 적혈구에서는 저친화성의 결합부위 하나뿐인데 반해, progenitor cell에서는 고친화성과 저친화성의 두가지 결합부위를 나타내었다. $Ca^{++}$ uptake 측정결과 성숙된 적혈구에 비해 대조군의 정상적인progenitor cell은 약 20배 증가를 나타내었으며, ddC를 연속투여한 군에서도 유사한 결과를나타내었다. 이때 CHA에 의한 $Ca^{++}$ uptake의 억제효과를 측정한 바, ddC 100 mg/kg 투여군의 경우 76%로 대조군의 86% 보다 억제효과가 크게 나타났으며, 이들 모두는 adenosine 길항약인 theophylline의 전처치시 대조군과 유사하게 회복되었다.

• 한국안광학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.213-229
• /
• 2013

목적: 본 연구는 시력발달에 중요한 시기인 성장기에 있어서 영양소 섭취가 시력에 미치는 영향과 상관성을 분석하였으며, 이와 관련하여 소득 상위집단과 소득 하위집단의 청소년을 대상으로 굴절력과 상관성을 갖는 영양소를 조사하였다. 방법: 본 연구는 보건복지부가족부 질병관리본부에서 시행한 2010 국민건강영양조사 자료를 기준으로 하였으며, 탄수화물과 지방은 2010 국민건강영양조사의 기준이 불분명하여 식약청이 제시한 330 g과 51 g을 기준으로 하였다. 영양소의 분류는 크게 다량영양소(에너지, 식이섬유, 단백질, 탄수화물, 지방), 지용성 비타민(비타민 A), 수용성 비타민(비타민 C, 리보플라빈, 나이아신), 미량무기질(철), 다량무기질(칼슘, 인, 나트륨, 칼륨), 수분으로 굴절력과 비교분석 하였다. 결과: 전체 소득수준 상에 해당하는 328명을 대상으로 영양소 섭취의 평균과 굴절력과의 상관성을 조사했다. 지방의 영양소의 경우 6~18세를 대상으로 하루 권장섭취량(112~540 g)에 2~10배보다 적은 $54.21{\pm}32.60$ g을 섭취하고 있는 것으로 조사되었으며, 지방의 섭취량과 굴절력은 통계적으로 유의한 상관성을 나타냈다(우안: p=0.033, 좌안: p=0.029). 전체 소득수준 하에 해당하는 대상자 309안을 대상으로 영양소 섭취의 평균과 표준편차 값 그리고 굴절력과의 상관성을 조사하였다. 인은 $1118.75{\pm}501.98$ mg으로 높은 섭취량을 나트륨은 $3705.24{\pm}2089.42$ mg으로 하루 평균 권장섭취량 보다 약 3배 많이 섭취하는 것으로 나타났으며, 이는 다른 다량무기질 영양소와 달리 굴절력과 p=0.031의 상관성을 나타내었다. 결론: 시력발달에 중요한 성장의 시기에 다양한 영양소의 균형 잡힌 고른 섭취 및 좋은 식습관은 건강한 성장과 더불어 건강한 시력을 유지하는데 충분히 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 분석과학
• /
• 제29권2호
• /
• pp.57-64
• /
• 2016

본 연구에서는 플라스틱의 가소제로 널리 사용되고 있는 프탈산에스테르(DMP, DEP, DBP, BBP, DEHP) 5종과 디에틸헥실아디페이트(DEHA)의 수질 중 분석법을 확립하고, 41개 지점의 산업폐수를 분석하였다. 검정곡선은 분석대상성분 모두 결정계수 0.98이상으로 수질오염공정시험기준을 만족하는 직선성을 나타내었으며, 방법검출한계(MDL)는 프탈산에스테르가 0.4~0.7 μg/L, 디에틸헥실아디페이트가 0.6 μg/L를 수준이었다. 그리고 회수율은 77.0~92.3%였으며, 상대표준편차는 5.8~10.5% 범위였다. 41개 지점의 산업폐수 중 유입수 45점과 방류수 40점을 분석한 결과, 유입수에서 DMP (n=5), DEP (n=2), DBP (n=1), BBP (n=2), DEHA (n=3)의 검출율은 2.2~11.1%였다. DEHP는 유입수 (n=16)에서 35.6 %, 방류수 (n=4)에서 10.0%을 나타내 92~100%의 높은 제거효율을 보였다. 산업폐수 업종별 유입수 중 최고 잔류 수준은 플라스틱제품제조업 137.4 μg/L (DEHP), 기타화학제품 제조업 12.5 μg/L(DEHA), 전기업 14.0 μg/L(DEP)이었다. 방류수 중 최고농도는 기초화학물질 제조업 2.1 μg/L(DEHP)이었다. 전 지점에서의 DEHP는 수질오염물질의 배출허용기준(특례지역 800 μg/L)을 초과하지 않았다. 따라서 인근 하천에 흐르는 산업폐수 중 프탈산에스테르(Phthalic Acid Esters)와 디에틸헥실아디페이트가 수생태계환경에 미치는 영향이 크지 않을 것이다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.225-231
• /
• 2016

본 연구에서는 유리온실 경영비 절감을 위한 고효율 난방기술을 개발하기 위하여 지하수열원 히트펌프, 알루미늄 다겹보온커튼, 근권부 국소난방장치를 조합한 난방 패키지 모델을 구성하고 파프리카 재배 벤로형 유리온실에 적용 시험을 수행하였다. 적용효과 분석을 위하여 관행 경유온수보일러와 일반 보온커튼을 설치한 대조구 온실과 비교시험을 통해 온실환경, 난방비용, 작물생육 등을 검토하였다. 알루미늄 다겹보온커튼과 일반 부직포 보온커튼을 설치한 온실에 대한 무가온 조건에서의 야간온도 비교시험에서 알루미늄 다겹보온커튼 설치 온실의 온도가 일반 부직포 보온커튼 설치 온실에 비해 평균 $2.2^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 또한 근권부 국소 난방장치를 설치한 온실에서 미설치 온실에 비해 야간 난방 중의 베드내부 근권온도가 $4.7^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 난방패키지를 구성하는 지하수열원 히트펌프의 난방성능을 분석한 결과 지하수를 직접 열원으로 이용하는 시스템 특성상 난방성능계수는 평균 3.7로 비교적 높게 나타났다. 난방패키지를 적용한 처리구 온실과 관행 난방의 대조구 온실에 대하여 연료소비량을 계측한 결과 10a($1,000m^2$)당 대조구 온실은 경유 14,071L, 전력 364kWh를 소비하였고, 처리구는 전력 35,082kWh를 소비하여 난방비용 기준으로 대조구 온실의 비용 절감율은 87%로 나타났다. 처리구 및 대조구 온실의 작물생육을 비교한 결과 초장과 엽록소 함량에서 차이가 발생하였으나 두 온실의 난방온도가 거의 동일하므로 전체적인 생육은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 원예시설의 난방에너지 절감효과를 극대화하기 위해서는 본 연구의 난방패키지를 구성하는 개별 기술뿐 아니라 이미 개발된 고효율 공조기 이용기술, 보온성 향상기술, 온도관리 기술 등을 지역, 시설, 작목, 작형 등에 최적화하여 조합할 수 있는 추가적 패키지 모델의 개발 연구가 필요한 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.353-360
• /
• 2017

본 연구에서는 장미 재배온실을 대상으로 온실 내부의 태양잉여열과 외부의 공기열을 선택적 열원으로 이용하여 온실난방용 온수를 생산할 수 있는 공기 대 물 히트펌프의 설계와 성능시험을 수행하였다. 태양잉여열 이용 축열운전과 외기열 이용 축열운전은 작물의 생육적온을 고려한 온실내부의 설정온도에 따라 자동전환 되도록 설계하였다. 제어반에 12개의 기준온도를 설정함으로써 축열운전 전환, 난방, 환기를 자동제어하며, 태양잉여열-외기열 선택적 축열운전에서 축열조의 온도는 축열능력과 난방부하에 대응하여 $35{\sim}52^{\circ}C$로 3단계 변온제어 하였다. 태양잉여열-외기열 선택적 축열에서 태양잉여열 이용 축열은 전체 시간의 23.1%, 외기열 이용 축열은 30.7%, 히트펌프 휴지시간은 46.2%를 차지하였으며, 난방성능계수는 태양잉여열 이용 축열 시 3.83, 외기열 이용 축열시 2.77, 전체 3.24로 평가되었다. 비교시험을 위해 축열조 온도를 $50{\sim}52^{\circ}C$로 항온제어 하는 조건에서 외기열 단독 이용 축열 시험을 수행하였으며 이때의 난방성능계수는 2.33으로 분석되었다. 결과적으로 공기 대 물 히트 펌프의 열원으로 온실내부 태양잉여열과 외부 공기열을 병용하고, 축열조 온도를 변온제어 한 결과 일반적인 외기열 이용 축열운전과 축열조 항온제어에 비해 난방성능 계수가 39% 향상됨을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.246-250
• /
• 2003

1999년부터 2001년까지 3년간 친환경농업 시범마을에 적용되고 있는 INM (Integrated Nutrient Management) and IPM (Integrated Pest Management) 실천에 따른 추진효과를 분석하기 위하여 시범마을로 지정된 옥천과 양평지역의 농가 포장에서 시비량, 양분유실 및 생태계 변화 등을 조사 분석하였다. 3요소 시비량은 토양검정시비로 인하여 농가관행시비와 비교하여 $28.6{\sim}39.4%$ 절감할 수 있었으며, 쌀 수량도 시비량이 비교적 적은 토양검정 시비구에서 $3{\sim}10%$ 증수하였다. 영농기간동안 토양 침투수중 $NO_3-N$ 농도는 농가관행 시비구 2.9 mg/L에 비하여 토양검정 시비구는 1.5 mg/L로 감소하였으며, 시범마을 논으로 유입되는 관개수의 COD, $NH_4-N$, $NO_3-N$ 농도는 각각 15.0, 0.67, 1.39 mg/L, 시범마을 논에서 배출된 용수는 각각 12.4, 0.29, 2.42 mg/L로 감소되는 경향이었다. 처리별 수서곤충, 환형동물, 패류 및 감각류 등의 개체수는 농가관행구 100에 대하여 토양검정 시비구 295, 토양검정과 개량제 혼용구 276, 무비구 90으로 토양검정 시비구에서 많았으며 수서 무척추 동물은 관행농업을 수행하고 있는 지역을 100으로 볼 때 친환경농업마을은 242와 443으로 INM과 IPM을 실천하는 시범마을에서 생물종이 다양하고 그 개체수가 많은 것으로 나타났다. 친환경농업 시범마을 조성 후 작물 추천시비량 준수와 적기 예찰을 통하여 필요이상 사용되는 비료와 농약을 절감하여 생태계의 개선과 토양이 건전화된 것으로 평가되었다.