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지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environm...지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment 11건

  1. [국내논문]   지하수에서 유래한 벤젠의 노출경로별 인체축적특성  

    김상준 (한국과학기술원 생명화학공학과 환경복원공학연구실 ) , 이현호 (LG 환경안전연구원 ) , 박지연 (한국과학기술원 생명화학공학과 환경복원공학연구실 ) , 이유진 (한국과학기술원 생명화학공학과 환경복원공학연구실 ) , 유동한 (한국원자력연구소 ) , 양지원 (한국과학기술원 생명화학공학과 환경복원공학연구실)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 12 - 27 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    본 연구에서는 벤젠을 대상으로 오염된 지하수를 생활용수로 사용했을 때 발생하는 실내오염도를 모사하고 실내에서 가능한 흡입, 섭취, 피부흡수와 같은 노출경로를 고려하여 노출시나리오를 자성하였다. 인체에 유입된 벤젠에 대하여 PBPK 모델을 이용하여 인체의 각 장기에 어떻게 분포하는지를 분석하였다. 결과에서 흡입과 섭취가 주요노출 경로였으며 남성이 여성보다 많은 호흡량으로 인해 보다 높은 노출속도를 유지하였다. 노출속도에 대한 피부흡수의 공헌도는 상대적으로 매우 작았다. 단기노출의 결과 오염물 노출에 대하여 SPT, RPT,간의 정맥혈 중 벤젠농도는 빠르게 증감하는 반면 지방의 경우는 느리게 반응하였고 많은 벤젠이 지방세포에 축적되어 정맥혈에는 적은 농도로 존재하였다. 장기간 노출에서 여성은 남성보다 전체적으로 2.1배 많은 벤젠을 체내에 축적하고 있는 것으로 나타났다. 장기간 노출에서 총유입벤젠의 98%가 호흡과 대사분해에 의해 제거되었다. 흡입경로는 벤젠이 호흡배출에 의해 69.8% 제거되었으며 섭취경로는 48.4%로 오염물이 유입되는 위치에 따라 각각의 제거기작의 공헌도가 다르게 나타났다. 본 연구의 결과는 실내오염에 따라 오염물이 체내에 흡수되고 분포ㆍ제거되는 현상을 이해하고 노출저감대책을 마련하는데 필요한 자료를 제공하고자 하였다.

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    Fig. 1 이미지
  2. [국내논문]   거주지의 지하수사용에서 유래한 벤젠의 흡입노출에 대한 동적약리학 모델의 불확실성 분석  

    김상준 (한국과학기술원 생명화학공학과 환경복원공학연구실 ) , 이현호 (LG 환경안전연구원 ) , 박지연 (한국과학기술원 생명화학공학과 환경복원공학연구실 ) , 이유진 (한국과학기술원 생명화학공학과 환경복원공학연구실 ) , 유동한 (한국원자력연구소 ) , 양지원 (한국과학기술원 생명화학공학과 환경복원공학연구실)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 28 - 38 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    본 연구는 지하수로부터 유래한 벤젠이 실내공기에 휘발되어 호흡을 통하여 인체에 유입될때 각 장기에 분포하고 제거되는 것을 묘사하는 동적약리학 모델의 불확실성 및 중요도 분석의 결과를 제공하였다. 오염된 실내공기의 호흡을 통해 체내에 유입된 벤젠이 각 장기에 분포하는 비율과 농도를 모의하기 위해 기존의 동적약리학 모델을 적용하였으며 간에서의 분해대사를 포함하여 구성하였다. 본 연구는 동적약리학 모델의 각 장기의 혈류량, 분배계수, 분해상수, 부피 등과 같은 인자들에 대한 지식 및 측정의 부족에서 오는 고정된 단일 값의 사용이 야기하는 불확실성 문제에 대해 초점을 맞추었다. 이를 해결하기 위해서 동적약리학 모델과 불확실성 분석을 동시에 수행되었으며 앞으로 휘발성 유기화합물과 관련한 위해도 평가에서의 이해를 높일 수 있다고 생각된다.

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  3. [국내논문]   마이크로웨이브 가열 토양증기추출 공정에 의한 경유 오염 토양처리  

    김종운 (한국외국어대학교 환경학과 ) , 박갑성 (한국외국어대학교 환경학과)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 39 - 46 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    마이크로웨이브 가열 SVE(토양증기추출)공정을 사용하여 경유로 오염된 건조 및 습윤토양에서의 경유와 경유계 탄화수소( $C_10$ ∼ $C_22$ )의 제거현상 분석 실험을 수행하였다. 마이크로웨이브 가열방식이 있는 건조토양과 습윤토양에서의 제거속도는 마이크로웨이브 가열방식이 없는 토양에 비해 건조토양에서는 7배, 습윤토양에서는 1580배 높았다. 이것은 수분입자의 높은 유전율 때문으로 토양 내부에 마이크로웨이브 에너지를 빠르게 흡수시킴으로써 급격한 토양온도 증가와 증기화의 속도를 가속화시켜 경유제거의 시너지 효과를 가져왔기 때문으로 여겨진다. 마이크로웨이브 가열이 없는 SVE 공정의 건조토양과 습윤토양에서는 $C_10$ 과 $C_12$ 의 제거율이 67.7∼78.4%로 경유제거의 대부분을 차지하였고 $C_14$ 보다 무거운 탄화수소는 0∼18.5%의 낮은 제거율을 보였다. 반면에, 마이크로웨이브 가열 SVE공정의 건조토양에서는 $C_10$ 과 $C_12$ 가 89.3∼99.4%의 높은 비율로 제거되었으며, $C_14$ 보다 무거운 탄화수소도 35.6∼67.0%로 상당량 제거되었다. 한편, 마이크로웨이브 가열 SVE 공정의 습윤토양에서는 모든 탄화수소( $C_10$ ∼ $C_22$ )가 93.6∼99.8% 제거되었다.

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  4. [국내논문]   동전기-펜턴 공정을 이용한 phenanthrene 오염토양의 정화  

    양지원 (한국과학기술원 생명화학공학과 ) , 박지연 (한국과학기술원 생명화학공학과 ) , 김상준 (한국과학기술원 생명화학공학과 ) , 이유진 (한국과학기술원 생명화학공학과 ) , 기대정 (한국과학기술원 생명화학공학과)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 47 - 53 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    본 연구에서는 동전기-펜턴 공정을 이용한 phenanthrene 오염토양 정화의 타당성을 확인하기 위해서, 토양 시스템 내에서 전기삼투흐름에 의한 과산화수소의 이동과 펜턴유사 반응에 의한 phenanthrene의 산화분해 양상을 살펴보았다. 10 mA와 5 mA의 두 가지 전류 조건 중에서, 10 mA일 때 더 높은 전압경사와 전기삼투유량이 관찰되었다. 높은 전기삼투유량은 토양 내로 많은 양의 과산화수소가 이동한 것을 의미하므로, phenanthrene 제거효율이 전기삼투유량이 증가함에 따라 증가한 것으로 판단된다. 동전기 정화기술만을 이용한 토양 세척에 의해 7일간의 가동기간 동안 8.5%의 phenanthrene이 제거되었다. Phenanthrene을 직접 산화분해하기 위하여 양극 전극조를 통하여 과산화수소 용액을 토양에 공급한 경우에는 14일 동안 최고 95.6%의 제거효율을 얻을 수 있었다. 실험 종료 후 95.6%의 제거효율을 나타낸 토양시료를 분석한 결과 phenanthrene의 중간산물이 거의 관찰되지 않음으로써, 과산화수소의 연속적인 주입을 통하여 가동기간 중간에 생성된 중간산물들이 저분자 물질로 산화분해 되었거나 물과 이산화탄소로 분해된 것으로 추정된다.

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  5. [국내논문]   납으로 오염된 철성분 함유토의 동전기 정화 특성에 세척제가 미치는 영향   피인용횟수: 4

    김수삼 (한양대학교 토목환경공학과 ) , 김병일 (한양대학교 토목환경공학과 ) , 한상재 (한양대학교 토목환경공학과 ) , 김정환 (중앙대학교 토목공학과)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 54 - 62 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    본 연구에서는 납으로 오염된 유기물과 철성분이 다량 함유된 철성분 함유토에 대한 정화 효율을 향상시키기 위해 세척제로 산, 킬레이트제 및 계면활성제를 사용하여 동전기 정화실험을 실시하였다. 실험결과 주입되는 세척제의 pH가 낮을수록 양극(兩極)저수조의 pH는 더 빠른 시간에 정상상태 값에 도달하였으며, 전압 분포의 경우 세척제 종류에 따른 차이는 크게 나타나지 않았고, 주입용액의 농도가 증가함에 따라 (+)극으로부터 정규화된 거리인 0.9지점에서의 전압은 더 크게 나타나는 경향을 보였다. 또한, 음이온성 계면활성제인 SDS가 가장 높은 잔류 납농도 분포를 보였다. 세척제 농도의 경우 1 mM의 Acetic acid에서 가장 양호한 정화효율을 보였지만, 아세트산의 농도 변화는 철성분 함유토(Ferrous soil)의 동전기 정화 효율에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

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  6. [국내논문]   나노 크기 적철석 입자 피복 모래를 이용한 비소 3가와 비소 5가의 제거   피인용횟수: 5

    고일원 (광주과학기술원 환경공학과 지질환경비소제어 국가지정연구실 ) , 이상우 (광주과학기술원 환경공학과 지질환경비소제어 국가지정연구실 ) , 김주용 (광주과학기술원 환경공학과 지질환경비소제어 국가지정연구실 ) , 김경웅 (광주과학기술원 환경공학과 지질환경비소제어 국가지정연구실 ) , 이철효 ((주)오이코스)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 63 - 69 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    금속광산 일대의 비소오염 지중 복원기술로써 투수성 반응벽체의 흡착제로 철산화물인 적철석 피복 모래의 적용가능성을 평가했다. 이를 위해서 흡착곡선실험, 비소제거속도실험 및 컬럼내 비소 제거 실험을 통해서 철산화물 피복 모래에 의한 비소 3가와 비소 5가의 제거 효율 및 유동환경에서의 비소 제거능력에 대해 고찰하였다. 적철석 피복 모래는 1.0 mg/L 수준의 낮은 비소 농도에서 높은 흡착력을 보이는 선형 등온 흡착곡선을 보였다. 컬럼실험에서 높은 피복모래의 안은 비소제거효율을 높였으나, 비소 3가가 비소 5가보다 흡착력이 떨어지고 지하수의 유동적인 환경에서 비소의 물리적 확산 현상으로 흡착반응속도의 저하 때문에 제거양이 감소했다. 따라서, 유동적인 환경에서 피복모래의 상대적인 양, 비소화학종의 흡착력, 흡착반응속도가 제거 효율을 좌우했다.

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    Fig. 1 이미지
  7. [국내논문]   Spatial distribution of heavy metals in soils and groundwater at the 2000 Olympic Games site, Sydney, Australia  

    Suh, Jeong-Yul (School of Geosciences, Division of Geology and Geophysics, University of Sydney)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 70 - 78 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    본 연구는 시드니 포트젝슨(Port Jackson) 내 2000년 시드니올림픽사이트인 홈부시베이(Homebush Bay)를 대상으로 다양한 폐기물의 매립으로 인한 토양 및 지하수 내 중금속 원소들의 농도를 평가하기 위하여 수행되었다. 올림픽게임지역을 3개의 지역, 즉 간척지역(과거에는 강하구였으나 폐기물로 매립되어 있으며 현재는 조수간만 보다 높은 지역), 매립지역(해수면 위에 폐기물을 매립한 지역), 및 자연 상태지역(폐기물의 매립이 전혀 없었던 지역))으로 나누어 조사하였다. 토양코어시료(n=4513) 및 지하수 샘플(n=101) 내 중금속(Cr, Cu, Pb, Zn)을 분석하였다. 본 연구지역의 토양 내 중금속(Cr, Cu, Pb, Zn)의 농도는 간척지역, 매립지역 그리고 자연 상태지역의 순으로 높게 나타났지만 지하수내에서는 납(Pb)을 제외하고 매립지역, 간척지역 그리고 자연 상태지역순으로 나타났다. 올림픽게임사이트 토양 내 평균 납(Pb)의 농도는 간척지역(174 $\mu\textrm{g}$ /g), 매립지역(102 $\mu\textrm{g}$ /g) 그리고 자연상태지역(48 $\mu\textrm{g}$ /g)의 순으로 나타났으며 그 결과 본 연구지역 토양내 중금속의 분산은 농집된 중금속 농도와 매립된 폐기물의 존재와 밀접한 관련이 있음을 나타냈다. 그러나 올림픽 사이트 내 이질적인 폐기물의 매립으로 인하여 토양과 지하수 내 중금속농도의 상관관계를 규명할 수는 없었다.

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  8. [국내논문]   투수계수 산정을 위한 균질화 해석법의 적응   피인용횟수: 1

    채병곤 (한국지질자원연구원 지질환경재해연구부)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 79 - 86 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    암석 내 균열을 따른 수리전도도는 균열의 기하학적 요소, 즉 방향, 간극, 거칠기 그리고 상호 연결도에 주로 좌우된다. 따라서, 균열 내 투수계수를 정확하게 계산하기 위해서는 이와 같은 기하 요소들을 최대한 계산모델에 반영할 필요가 있다. 이 연구에서는 균열 기하양상을 최대한 정확히 반영한 균열모델에서 기존 수치해석과는 다른 새로운 방법인 균질화 해석법(homogenization analysis method)을 이용하여 균열을 따른 투수계수를 구하기 위해 수치해석을 수행하였다. 먼저, 공초점 레이저 스캔 현미경(Confocal Laser Scanning Microscope)을 이용하여 암석시료의 균열 조도와 균열에 가한 수직압축력의 변화에 따른 간극 변화량을 직접 측정하고, 이와 같이 획득한 자료는 균열모델 재현을 위한 입력자료로 사용되었다. 재현된 균열모델을 토대로 한 균질화 해석법은 미시규모(microscale) 매질특성과 거시규모(macroscale) 매질특성을 동시에 고려하여 투수계수를 계산할 수 있는 것이다. 즉, 균질화 해석법은 주기적 미세구조(microstructure)를 갖는 미소 불균질 물질의 거동특성을 구명하기 위해 개발된 새로운 형태의 섭동(perturbation) 이론이다. 이는 균질한 미시규모에서 미시 투수특성을 계산한 후, 거시규모에서의 균질화 투수계수를 계산하게 된다. 그러므로, 이 방법은 균열 기하양상의 국부적 영향을 고려한 투수특성을 정확히 해석할 수 있다. 균질화법을 이용한 투수계수 산정결과를 기존 연구에서 제안한 경험식과 비교하여 그 타당성을 검증하기 위해 전술한 2차원 균열모델을 이용한 투수계수 계산을 수행하였다. 균열모델은 거칠기(roughness)를 반영하고 동일한 간극을 할당한 평행판 모델을 가정하였다. 계산결과에 의하면, 균질화 해석법에 의해 계산한 C-투수계수는 실내투수시험에 의해 구한 투수계수와 같은 범위의 값을 가지거나 $10^1$ 정도의 차이를 보여, 그 계산결과는 타당하다고 볼 수 있다. 그러나, 균질화 해석법은 국부적으로 불균질한 균열 기하양상과 물질특성이 미시규모와 거시규모에서 모두 고려되므로, 이들 특성을 정확히 알고 있을 경우 기존에 제안된 경험식들에 의한 계산결과 보다 균질화 해석법의 결과가 훨씬 정확함을 주목하여야 한다.

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    Fig. 1 이미지
  9. [국내논문]   입상활성탄에 의한 오르토크레졸(ο-cresol)의 흡착과 비생물학적 변형  

    한인섭 (서울시립대학교 환경공학부 ) , 김용환 (신흥대학 환경공학계열)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 87 - 94 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    물중의 ο-cresol을 흡착ㆍ제거할 때 여러 조건으로 전처리한 GAC의 흡착능을 조사하고 발생되는 변형반응을 관찰하여 전처리조건 및 그에 따른 용존산소가 GAC 흡착능에 미치는 영향을 조사하였다. 전처리를 하지 않은 원 GAC와 산소, 산 및 염기로 전처리한 GAC를 흡착제로써 사용하였고 유산소 및 무산소조건을 적용하여 실험을 수행하였다. ο-Cresol에 대한 흡착능은 GAC 전처리방법에 따라 물중의 용존산소에 의해 다르게 영향을 받았다. 즉 원 GAC의 경우 용액중에 DO가 존재할 경우 GAC의 흡착능이 증가하였으나 산소로 전처리한 GAC의 경우 DO 존재여부와 무관하게 별다른 흡착능의 변화가 관찰되지 않았다. 또 산처리 및 염기처리 GAC는 원 GAC에 비해 상대적으로 DO의 영향을 크게 받은 것으로 관찰되었다. 산처리 GAC 및 염기처리 GAC 모두 초기단계에 빠르게 ο-cresol을 흡착하는 것으로 관찰되었으며 접촉시간이 길어질수록 상대적으로 점차 흡착이 느려졌다. 그러나 산처리 GAC의 경우 약 5일이면 평형에 도달하였으나 염기처리 GAC는 10일 이상 접촉하여야만 평형에 도달하는 것으로 관찰되었다. 흡착속도 실험에서 관찰한 시점에 분리된 GAC로부터 소형 soxhlet 용출기구를 이용하여 흡착된 ο-cresol을 용출하였다. 초기 약 1시간이내에 두 조건(산 또는 염기처리 GAC사용)모두에서 용출율이 감소하는 경향을 나타내었다. 약 1시간이후에는 용출율의 감소 또는 증가 경향이 관찰되지 않았으며 상대적으로 일정한 경향을 나타내어 약 35∼50%의 용출율을 나타내었다. 이러한 실험결과에 따르면 흡착 중 용액에 존재하는 용존산소는 물론이고 대상물질 흡착전에 GAC와 접촉시킨 $O_2$ 도 GAC 흡착능에 영향을 미치는 것으로 관찰되었다.

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  10. [국내논문]   하수슬러지의 토양개량재 적용시 유기인계 농약의 흡착 능력에 관한 연구   피인용횟수: 1

    임은진 (서울시립대학교 환경공학부 ) , 이재영 (서울시립대학교 환경공학부)
    지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.1 ,pp. 95 - 103 , 2004 , 1598-6438 ,

    초록

    본 연구는 하수슬러지를 토양개량재로 적용에 따른 세 가지 유기인계 농약 Diazinon, Fenitrothion, Chlorpyrifos의 흡착특성에 관하여 분석하였다. 유기인계 농약 흡착시험 결과, 농약 흡착 등온식은 Freundlich 식이 잘 맞았다. Freundlich 상수 중 하나인 N은 모든 농약에서 1에 가까운 수치를 보였으나, 유기물 함량이 증가할수록 Freundlich 상수값인 N 값은 감소하였다. 또한 Freundlich식에서 흡착능을 나타내는 K값은 농약의 물에 대한 용해도가 감소할수록 증가하였으며, 토양에 슬러지를 첨가한 시료에서는(Soil-Sludge) 토양내 유기물 함량의 증가로 농약 흡착량은 슬러지가 첨가되지 않은 시료(A-Soil)에 비해 2∼4배 정도 증가하였다. 토양층을 모사한 토양 컬럼에서 농약의 용출 특성은 물에 대한 용해도가 큰 농약일수록 용출 비율은 증가하였다. 또한 토양에 슬러지가 첨가됨에 따라 토양내 유기물 함량 증가하면 토양에서 농약 흡착량이 증가되어 농약이 토양하층으로 침투가 억제, 농약의 용탈 정도가 감소하였다.

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