• 제목/요약/키워드: water-quality monitoring

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수질측정망을 이용한 국내 대하천 하구를 통한 총유기탄소 유출량 산정과 비교 (Estimation of the Total Terrestrial Organic Carbon Flux of Large Rivers in Korea using the National Water Quality Monitoring System)

  • 박형근;옥기영
    • 환경생물
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    • 제35권4호
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    • pp.549-556
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    • 2017
  • 본 연구에서는 국가 수질 유량 측정망을 통해 생산된 모니터링 자료를 이용하여 서남해로 유출되는 우리나라의 한강, 금강, 영산강, 섬진강, 탐진강을 대상으로 총유기탄소의 연간 유출량을 정량하여 비교하였으며, 이를 황해를 공유하는 중국의 양쯔강과 황하강의 탄소 유출량과 비교하였다. TOC 농도는 환경부 물환경정보시스템에서 제공하는 하구 지점의 주단위 자료를 '월평균 TOC 농도'로 전환했으며, 유량자료는 국가수자원관리종합정보시스템에서 제공하는 장기유출 월유량자료를 활용하여, 월간 TOC flux를 산정한 뒤, 최종적으로 이를 합산하여 강 하구에서 바다로 유출되는 연간 TOC flux를 산출하였다. 월간 TOC flux는 모든 강에서 여름철의 유출량이 높았으며, 겨울철에 낮게 나타났다. 이는 우리나라 강의 유기탄소 유출 특성이 아시아 몬순 기후의 강우패턴의 영향을 크게 받고 있다는 것을 의미한다. 연간 TOC flux 산정결과에 따르면, 한강은 $18.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$로서 가장 높은 유기탄소 유출량을 기록했으며, 금강은 한강의 1/3 수준으로 $5.9{\times}10^9gC\;yr^{-1}$, 영산강과 섬진강은 각각 $2.6{\times}10^9gC\;yr^{-1}$$2.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$을 기록했으며, 유역규모가 가장 작은 탐진강은 $0.2{\times}10^9gC\;yr^{-1}$로서 한강의 1/90이었다. 본 연구에서 정량한 우리나라 주요 강의 월별 그리고 연간 총유기탄소 유출량의 결과값들은 황해를 공유하는 중국의 대하천들과 비교할 수 있는 국내 대표 자료를 제공할 수 있다. 국내 최대 유기탄소 유출량을 보이는 한강은 중국 황하강에서 유출되는 유기탄소량의 약 4%에 해당하며, 양쯔강과 비교하면 0.6% 정도의 적은 양이라고 할 수 있다. 본 연구는 서남해안으로 유출되는 국내 주요 강의 유기탄소 유출량에 대한 정량적인 자료를 제시함으로써 향후 국내 다른 유역과의 비교뿐만 아니라 동아시아 규모의 탄소이동과 순환연구를 위한 중요한 정보를 제공할 것이다.

양성자 치료에서 영상 획득 시간에 따른 Off Line PET의 효율성 검증 (The Effect of PET Scan Time on the Off-Line PET Image Quality in Proton Therapy)

  • 홍건철;장준영;박세준;차은선;이혁
    • 핵의학기술
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    • 제21권2호
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    • pp.74-79
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    • 2017
  • 양성자선을 이용한 치료는 기존의 광자를 이용하였을 때 보다 병소 주위 정상 조직에 영향을 거의 주지 않고 암세포를 치료할 수 있는 정밀한 방사선 치료법이다. 양성자선 조사 시 인체 내 조직과의 상호작용으로 양전자 방출 핵종이 발생하며 양전자 방출 단층촬영은 이러한 특성을 이용하여 양성자 치료 후 그 효과를 확인하는데 이용된다. 그러나 이 때 발생하는 소멸복사선은 짧은 반감기로 인하여 영상 획득 시간에 어려움이 발생하게 된다. 본 논문에서는 양성자선 조사 후 영상 획득 시간에 따른 영상의 차이를 비교하여 그 효율성을 알아보고자 한다. 증류수를 가득 채운 2001 IEC body 모형에 37, 28, 22 mm 구체를 삽입하고 구체의 중심에 양성자선이 조사되도록 CT로 치료 계획을 수립하였다. 양성자선은 wobbling technique, gantry $0^{\circ}$, 100 MU, 구체 크기별로 범위는 각각 16.4, 14.7, 9.3 cm로 조사하였다. 조사를 마친 모형은 약 5분의 거리를 이동하여 PET/CT로 1 분씩 50 개의 영상을 획득하여 1에서 10. 11에서 21, 21에서 30, 31에서 40, 41에서 50으로 10개씩 영상을 합산하여 재구성 하였다. 합산된 영상에서 열소 부위와 배후 방사능에 ROI를 그린 후 방사능 농도 값을 산출하고 대조도 잡음비를 계산하여 영상의 질을 평가하였다. 전체 영상의 CNR은 37 mm 구체에서 0.43, 0.42, 0.40, 0.31, 0.21로 나타났으며, 28 mm 구체는 0.36, 0.32, 0.27, 0.19, 0.09로 측정되었다. 22 mm의 구체는 0.25, 0.25, 0.19, 0.11, 0.08로 측정되었다. CNR은 37 mm 구체에서는 30분 이후에 빠르게 감소하였고, 28 mm와 22 mm 에서는 20분 이후에 급격히 감소하였다. 치료 효과 확인을 위한 PET 촬영에서 양성자선 조사 후 데이터의 획득 시점과 총 획득 시간이 매우 중요하다. 실험 결과에서 병소의 크기가 22 mm 이상이라고 가정한다면 영상 획득은 조사 후 25분 내에 완료될 수 있도록 진행하는 것이 바람직하다. 종양의 크기가 작거나 저 선량이 조사될 경우에는 보다 긴 영상 획득 시간을 적용한다면 도움을 될 것으로 사료된다.

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2012년 한강 서울통과 구간의 식물플랑크톤 군집 특성 (Phytoplankton community in the Seoul passage section of the Han River in 2012)

  • 이연수;김태희;이만덕;기장서
    • 환경생물
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    • 제38권2호
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    • pp.299-307
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    • 2020
  • 한강은 서울 및 수도권 지역의 수자원으로 다양하게 이용되고 있어 지속적인 모니터링과 관리가 필요하다. 본 연구는 2012년도 한강 하류의 식물플랑크톤 군집구조와 계절별 변화를 규명하였다. 현장시료는 서울통과 구간의 상류(팔당대교), 중류(청담대교), 하류(성산대교)에서 월 1회 채집하였으며, 현장에서 수온, 용존산소, pH, 전도도를 측정하였다. 환경요인은 3개 정점에서 유사한 값으로 조사되었으며, 수온은 2~30℃ 범위이고 DO는 4.8~19.1 mg L-1로 온대지역의 전형적인 패턴을 보였다. 식물플랑크톤 수는 990 cells mL-1(팔당대교, 12월)~2.9×104 cells mL-1(성산, 3월)의 변동이었고, 엽록소는 0.6 ㎍ L-1(팔당대교, 12월)~10.3 ㎍ L-1(성산, 3월)로 세포수와 같은 양상을 보였다. 조사된 식물플랑크톤 군집은 규조류 37종, 녹조류 29종, 남조류 11종, 와편모조류 2종 등 총 75속 95종 이었다. 계절별 최저 출현은 9종(5월, 팔당대교)에서 최고 35종(12월, 청담)으로 변화폭이 컸다. 봄철(3~5월)에 평균 15종으로 적은 출현종수를 보였으며, 겨울철(12월)에 평균 27종으로 다른 계절보다는 다양한 출현 종수를 보였다. 규조류는 여름철을 제외하고 모든 정점과 계절에서 가장 우점하였다. 반면 녹조류와 남조류는 여름철과 가을철에 산발적으로 높은 우점률을 나타냈지만, 제 1우점군은 아니었다. 출현빈도 10% 이상 되는 종으로, 규조류는 Aulacoseira granulate, Cyclotella sp., Stephanodiscus hantzschii이며, 녹조류는 Actinastrum hantzschii이고, 남조류는 Microcystis sp.였다. 본 연구는 2012년 한강 하류의 식물플랑크톤 군집 변화 및 현존량, 우점종의 변화를 분석한 것으로, 향후 진행될 연구들과 환경변화에 따른 한강의 수질 및 식물플랑크톤 군집 변화를 이해하기 위한 좋은 기초 자료가 될 것이다.

습지대 변화 관측을 위한 ALOS-2 광대역 모드 적용 연구 (Evaluation of Space-based Wetland InSAR Observations with ALOS-2 ScanSAR Mode)

  • 홍상훈
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_1호
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    • pp.447-460
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    • 2022
  • 인공위성 영상레이더 위상간섭기법은 널리 활용되고 있는 원격탐사 기술로서 지진, 화산, 지반침하 등으로부터 발생한 단단한 지각 표면의 변위를 매우 정밀하게 주기적으로 관측할 수 있는 연구 활용분야의 한 종류이다. 습지대 환경처럼 수상 표면에 식생이 존재하는 경우에는 지표면과 동일한 방법을 적용하여 넓은 지역에 대한 높은 공간해상도의 수위 변화 지도 제작이 가능하다. 현재 다양한 파장 대역의 인공위성 영상레이더 시스템이 운용 중에 있으며 여기에는 넓은 지역에 대한 영상을 효과적으로 획득할 수 있는 광역 관측 ScanSAR 모드를 제공하는 위성도 다수 포함되어 있다. 본 논문의 연구 지역인 콜롬비아 북부의 Ciénaga Grande de Santa Marta (CGSM) 습지대는 카리브 해안을 따라 고지대에 위치한 광대한 습지 지역이다. CGSM 습지대는 해수면 상승과 기후 변화와 같은 자연적인 원인 뿐만 아니라 20세기 후반부터 시작된 농업개발 및 도시확장 등의 다양한 인간 활동으로 인한 심각한 환경적 위협을 받고 있다. 최근 해당 습지 지역에 대한 생태학적 중요성이 대두되면서 해당 습지를 보호하고 복원하기 위한 다양한 계획이 진행 중에 있다. 주기적인 습지대 환경 모니터링에 있어 수위 변화 관측은 매우 중요한 자료를 제공하며 일반적으로 수위계와 같은 현장관측 자료 등에 의존하는 경우가 많다. 수위계의 경우 시간적으로 연속적인 자료 관측이 가능하지만 공간적 분포를 이해하기에는 어려운 경우가 많다. 본 연구에서는 현장 관측의 공간적 해상도의 부족함을 보완하기 위한 L-밴드 ALOS-2 PALSAR-2 ScanSAR 광역 관측 모드 자료의 영상레이더 위상간섭기법 습지대 수위 변화 관측 활용 가능성에 대해 평가하고자 한다. 광역 관측 모드의 공간해상도 및 위상간섭도 품질 비교를 위해 ALOS-2 PALSAR-2 stripmap 고해상 모드와 함께 분석하였다.

대수층 지하수 미생물의 생태 (Ecology of Groundwater Microorganisms in Aquifers)

  • 김영화;안영희
    • 생명과학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.1086-1095
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    • 2017
  • 기후변화로 인한 지표수 자원의 손실에 대비하기 위해 지하수 자원에 대한 관심이 대두되고 있다. 지하수 오염에 대한 모니터링 및 평가뿐 아니라 지하수 자원 관리를 위해 대수층 미생물 군집에 대한 이해가 필요하다. 대수층에서 미생물은 지하수에 부유하는 것보다 대부분이 대수층 퇴적토 입자 표면에 부착해서 서식한다. 하지만 대수층 퇴적토 시료 채취가 쉽지 않으므로 대부분의 대수층 미생물 군집 연구는 관정으로부터 채취한 지하수 시료의 부유 세포를 이용하였다. 오염된 대수층에서 미생물 군집에 대한 연구는 비교적 많으나, 오염되지 않은 대수층에서의 미생물 다양성과 수질개선을 위한 그들의 역할에 대한 정보는 여전히 부족한 실정이다. 본 논문에서는 대수층 지하수 내에 존재하는 세균의 생태와 군집 구조에 관해 기술하였다. 지금까지 보고된 연구에 의하면 오염되지 않은 대수층 지하수 미생물 군집은 대부분 Proteobacteria가 우세한 것으로 나타났다. 이들은 대수층 내의 기질(광물, 유기물 등)의 농도나 분포, 지하수의 성상, 인간의 활동 등에 영향을 받는다. 오염되지 않은 대수층 지하수 미생물 군집에 관한 연구는 지하수의 수질 개선에 관련된 생지화학적 과정을 더 잘 이해하기 위해 중요하며, 또한 대수층 오염에 따른 군집 변화를 모니터링 하기 위한 기초 자료로 이용될 수 있다.

경관훼손지의 생태적 복구방안에 관한 연구 (A Study on the Ecological Restoration Strategies for the Disturbed Landscapes)

  • 김남춘
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.28-44
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    • 1998
  • This study was conducted to suggest the ecological restoration strategies for the disturbed landscapes by theoretical study. Especially, it is aimed to suggest three objectives for restoration by using native plants ; (1) prevention or reduction of wind and water erosion, (2) provision of food and cover for variety of animal species, (3) improvement of the visual or aesthetic quality of disturbed sites. The main results were summarized as follows. 1. Cooperation between restoration ecologists and restoration practitioners is needed to delineate a scientific approach to restoration ; (1) Being aware of published literature that describes similar work and/or establish general principles. (2) Preparedness to carry out proper experiments to test ideas. (3) Preparedness to monitor fundamental parameters in a restoration scheme. (4) Providing information about the behavior of species. (5) Publish results. 2. There are three models of succession in theories of plant succession. The tolerance and facilitation models were recommended to ecological restoration. The inhibition model applies in most secondary succession, but the actual species which are introduced first may inhibit the germination and growth of slower-growing species, or they may prevent the growth of other species whose propagules arrive later. 3. The objectives of erosion control, wildlife habitat provision, and visual quality improvement are not mutually exclusive. However, many revegetation practices in the past have emphasized one of these aspects at the expense of the others. 4. A native plant community can be the model of ecological restoration. By stylization/abstraction of native plant community, trying to learn the most essential characteristics of community types - environmental factors ; dominant, prevalent, and "visual essence" species composition - in order to use such information in restoration. 5. After developing mass/spaces plan, match plant communities to the mass/space plan. In utilizing community grouping, there needs aesthetic ability to understand design elements. 6. Several hydrophytes such as Pennisetum saccharifluous, Themeda triandra, Cirsium pendulum show relatively good germination rates. In case of mesophytes and xerophytes, Arundinella hina, Artemisia princeps, Oenothera odorata and legumes seem to have quick-germinating abilities at barren sites. Pinus thunbergii, Rhus chinensis, Evodia daniellii, Alnus firma and Albizzia julibrissin can be considered as "late succession" woody plants because they show low germinating rates and slow growing habitat. 7. The seeds used for restoration should be collected within a certain radius of where it will be planted. Consideration in genetic issues in the collection and use of germplasm can increase the odds for successful restoration efforts. 8. The useful model in the "drift" pattern occurs so abundantly in naturally evolving landscapes. As one species diminishes in density, a second or third species are increased. Thus, dynamic interactions between species are created. Careful using of "drift phenomenon" in planting was recommended. 9. Virtually no stand of vegetation today is immune from the introduction and/or spreading of exotic species. Therefore, the perpetuation of a restored sites requires conscious monitoring and management. Thus, management would be the most important process in ecological restoration. 10. In order to keep the sites "natural", alternative management strategies would be applied in management ; Atenative management strategies are decelerating successional process, accelerating successional processes or modifying species composition. As management tools, mechanical, chemical, biological or environmental factor manipulation, e.g., fire could be used.

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장기간 (1990 ~ 2012) 측정자료를 이용한 용인-수원지역에서의 PM2.5의 화학적 특성연구 및 헤이즈와 황사 현상 시 화학성분별 질량분율표의 개발 (Study on Chemical Characterization of PM2.5 based on Long-term Database (1990 ~ 2012) and Development of Chemical Species Profiles During Haze Days and Asian Dust Days in Yongin-Suwon Area)

  • 임효지;이태정;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.223-238
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    • 2015
  • The $PM_{2.1}$ was collected by LVCI (low volume cascade impactor) during Group-A Period (September 1990 to December 2012) and the $PM_{2.5}$ was collected by HVAS (high volume air sampler) during Group-B Period (September 2009 to April 2012) at Kyung Hee University, Global Campus located on the boarder of Yongin and Suwon. The 8 water-soluble ions ($Na^+$, $NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Cl^-$, $ NO_3{^-}$, and $SO_4{^{2-}}$) were analyzed by IC, and the 14 inorganic elements (Al, Mn, Si, Fe, Cu, Pb, Cr, Ni, V, Cd, Ba, Zn, Ti, Ag) were analyzed by XRF and ICP-AES after performing proper pre-treatments of each sample filter. The average total mass fractions of $SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$, and $NH_4{^+}$+ to $PM_{2.5}$ samples during Group-B Period were 0.39 in normal days, 0.44 in haze days, and 0.27 in Asian dust days, respectively; however, the average total mass fractions of Al, Fe, and Si to $PM_{2.5}$ mass were 0.043 in normal days, 0.021 in haze days, and 0.036 in Asian dust days, respectively. Especially the concentration of Pb was significantly decreased during Group-B Period rather than during Group-A Period, while Cr and Ni was increased during Group-B Period. In this study, we intensively compared the annual and seasonal patterns of major chemical species among normal days, haze days, and Asian dust days. Further we developed mass fraction profiles by collecting episode cases of haze days and Asian dust days, which were consisting of 22 chemical species. Those profiles are considered to be useful when applying various receptor models and establishing air quality management plans near future.

남해안 일부해역 해수의 세균학적 위생안전성 평가 (Evaluation of the Microbiological Safety for the Seawater in a Part of the South Coast, Korea)

  • 박영민;윤현진;함인태;유헌재;최종덕
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.350-358
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    • 2015
  • 이 연구는 패류가 다량으로 양식되고 있는 남해안 일부해역 해수의 세균학적 위생안전성을 평가하기 위하여 조사해역 내에 영향을 줄 수 있다고 판단되는 해수 14곳을 선정하여 2014년 3월부터 10월까지 총 6차례 조사를 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 해수는 수온이 평균 $21.2^{\circ}C$, 염분농도는 32.43‰, pH는 7.92, 용존산소는 7.83 mg/L으로 조사되어 우리나라 수질환경기준으로 볼 때 1등급으로 조사되었다. 전도도는 44,600 us/cm, 탁도는 1.93 NTU로 조사되었다. 남해안 일부 조사해역 해수의 위생학적 안전성을 조사한 결과 대장균군은 평균 < 1.8~790 MPN/100 mL, 90번째 값이 168.1 MPN/100 mL, 기하학적 평균이 12.8 MPN/100 mL으로 나타났고, 분변계대장균은 < 1.8~790 MPN/100 mL, 90번째 값이 50.5 MPN/100 mL, 기하학적 평균값이 6.5 MPN/100 mL로 조사되어 정착성 수산물 생산해역 위생관리기준 중 청정해역의 기하학적 평균 기준치인 14 MPN/100 mL를 넘지 않아 청정해역으로 나타났다. 그러나 5월과 7월에 43 MPN/100 mL를 초과하는 시료가 35.7%와 28.6%로 KSSP 기준치인 10%를 초과하여 계절에 따라서 다소 차이가 있는 것으로 나타났다. 조사해역은 폐쇄성 내 만으로 적은 오염원에도 크게 영향을 받을 수 있으므로 계절에 따라서 철저한 해역의 관리가 요구되었다.

아스팔트 포장 고속도로의 강우 지속시간별 오염물질 유출 경향 (Characteristics of Pollutant Washed-off from Highways with Storm Runoff Duration)

  • 김이형;이은주;고석오;강희만
    • 한국도로학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.99-106
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    • 2006
  • 고속도로는 건조시 많은 차량의 운행으로 인하여 오염물질의 축적이 높고, 강우시 불투수율이 높아 다량의 강우유출 수가 발생하는 지역이다. 특히 고속도로에서 발생하는 중금속, 각종 독성물질 및 입자상 오염물질들은 유출시 생태계에 큰 영향을 끼치게 된다. 따라서 본 논문은 2005년 개정된 수질환경보전법 및 비점오염원 관리 지침에 의거하여 바람직한 친환경적 고속도로 건설 및 유지관리를 위한 기초자료 제공을 위하여 수행된 연구이다. 이러한 기초자료를 확보하기 위하여 국내 4개 고속도로 지역에서 강우시 모니터링이 수행되었으며, 그 결과를 본 논문에 정리하고자 한다. 건조시에 축적된 각종 오염물질들은 강우 시작과 함께 고속도로로부터 유출되게 되는데, 특히 강우 초기에 다량의 오염물질 유출이 발생하는 초기강우 현상을 모니터링을 통하여 확인하였다. 유출되는 오염물질의 95% 신뢰 범위를 살펴보면, TSS의 경우 154.7-257.1 mg/L, COD가 138.9-197.6 mg/L, oil & grease가 3.5-6.4 mg/L, TN이 6.3-9.2 mg/L 그리고 TP는 2.3-3.31 mg/L의 범위를 나타냈다. 대부분의 모니터링에서 초기강우 현상이 발생하였으며, 이러한 초기강우는 강우지속시간 30분 이내에 대부분 끝나는 것으로 분석되었다. 또한 본 논문은 방대한 모니터링 자료를 통계 분석하여 그 결과를 정리였는데, 이는 향후 고속도로 오염물질 처리 및 저감 시설 설치시 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

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규제기준 변화에 다른 PCBs 인체 및 생태 위해성 평가 (Health and Ecological Risk Assessment of PCBs-exposure by Regulation Guideline Change)

  • 임영욱;양지연;정종수;이용진;김진영;이청수;고성준;신동천
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제23권1호
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    • pp.53-62
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    • 2008
  • In the present study, the concentration levels of polychlorinated biphenyls (or PCBs) in the environments in Korea are estimated based on some measured data in Korea, in comparison with the data from the other countries. Even though PCBs were banned as electrical fluids in 1970s in Korea, PCBs are still detected in the environment. PCBs levels in Korea are greatly lower than those in other countries, which are gradually decreased as well. However, the measured data are not sufficient in both numbers and quality, to estimate the average PCBs levels in Korea. The regulation limit on polychlorinated biphenyls (or PCBs) is 2mg/kg (ppm), which is too low compared to 50 ppm of many other countries including U.S. With this strict regulation, there are many problems expected, for example, in the analysis of PCBs in the transformers using in the field as well as the safe treatment of PCBs. The risk assessment on the PCBs in the environment is surely necessary prior to the change in the limit. Also the PCBs concentration monitoring in the environmental media (i.e. air, water, soil and sediment) and exposure assessment will be essential for the accurate risk assessment. If the PCB-waste guideline maintain as 2 ppm after 10 years, the excess cancer risk of PCBs exposure by ambient air, drinking water and soil was $10^{-8}$. But if the guideline mitigate as 50 ppm after 10 years, the cancer risk was increased by $10^{-7}$. The ecological risk quotient by regulation change was not exceed '1'.