비오염토양, 폐광산 주변토양, 산업단지 주변토양을 채취하여 X-선 회절분석, pH, 전기전도도, 양이온교환능력, 작열감량, 산화철 산화망간 함량, 중금속 함량 및 중금속 존재형태와 토양대자율의 상관관계를 파악하였다. 시료의 X-선회절분석 정량분석결과 비오염지역 토양에서는 모암에 따라 다양한 광물이 분포하고 있지만, 적철석과 자철석은 거의 관찰되지 않았다. 폐광산 주변토양은 폐광석, 광물찌꺼기 등의 영향으로 적철석이 많이 확인되었고, 일부 시료에서는 자철석도 존재하였다. 산업단지 주변시료에서는 방해석과 철백운석 등의 탄산염 광물들이 대부분의 시료에서 확인되었다. 중금속의 존재형태를 파악하기 위한 연속추출 실험 결과, 폐광산 주변지역 토양시료에서 철, 망간, 중금속 원소들은 reducible, oxidizable, residual 단계별 추출 형태로 80% 이상, 산업단지 주변시료에서는 50% 이상 존재하였다. 산업단지 주변시료의 경우, 탄산염 광물의 영향으로 carbonate 형태가 높게 나타났다. 왕수로 추출된 철, 망간, 비소, 아연 함량은 산화철/산화망간 형태를 지시하는 dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) 용출 함량과 매우 밀접한 정의 상관관계를 보여주었다. 철과 비소는 각각 왕수추출함량의 54%, 58%가 산화철/산화망간 형태과 함께 거동하는 것으로 나타났다. 대자율은 0.005~2.131×10-6m3kg-1의 범위로서, 시료 내에 적철석, 자철석 등 산화철 광물이 존재할 경우 대자율이 높게 측정되었다. 토양 내 중금속 함량과 대자율의 상관관계를 살펴본 결과 철 (r=0.608, p〈0.01), 망간(r=0.615, p〈0.01)과 유의한 정의 상관관계를 보였으며, 카드뮴(r=0.544, p〈0.05), 크롬(r=0.714, p〈0.01), 니켈(r=0.645, p〈0.05), 납(r=0.703, p〈0.01), 아연(r=0.496, p〈0.01) 등의 중금속 원소와도 유의한 정의 상관관계를 보였다. 철, 망간 및 중금속원소들 간의 상관관계를 살펴본 결과, 왕수로 용출된 철, 망간 함량과 카드뮴, 크롬, 구리, 니켈, 아연 등의 중금속 함량이 정의 상관관계를 보이고 있다. 또한 산화철 및 산화망간 함량은 비소 및 니켈 함량과 밀접한 상관성이 있는 것으로 나타났다. 이는 비소와 니켈은 산화철 산화망간에 흡착되어 함께 거동함을 암시한다.

본 논문은 실시간 응용 프로그램에서 사실적인 금속 재질을 렌더링하기 위한 효과적인 기법을 제안한다. 제안된 기법은 금속면의 미세한 흡집을 표현하기 위해 법선 벡터를 섭동(perturbation)하는 방법을 사용한다. 법선 벡터를 섭동하는 일반적인 방법은 범프(bump) 매핑이나 법선(normal) 매핑 등의 방법을 사용하는 것이다. 그러나 이러한 방식은 이방성 반사 특성을 갖는 표면에서는 사실적인 빛의 산란을 보이지 못한다. 금속 특유의 반사를 표현하기 위해서는 미세면 분포 함수를 이용하여 이방성 반사 특성을 모델링하는 것이 일반적이므로 일반적 법선 섭동만으로는 만족스런 결과를 얻지 못한다. 본 논문은 법선 벡터의 섭동과 함께 미세면 분포 함수를 변형하는 기법을 통해 매우 사실적인 금속면 재질 렌더링이 가능한 기법을 제안한 다. 제안된 기법은 쉽게 GPU 프로그램으로 구현되며, 실시간 환경에서 동작한다.

Repeated additions of untreated slurry to soil affected ecology and caused high levels of heavy metal in soil and ground water. The objective of this study was to evaluate heavy metal from hanwoo slurry with ferrous sulfate (FeSO4·7H2O), aluminum sulfate [Al2(SO4)3·14H2O, alum] and aluminum chloride (AlCl3·6H2O) as a way to improve environmental management in hanwoo industry. The treatment rates, which were incorporated totally within the hanwoo slurry, were 1.0 g and 1.5 g of ferrous sulfate, alum and aluminum chloride/25 g of hanwoo slurry. The various rates of chemical additives significantly increased dry matter (9.98~13.94%) and decreased pH (3.48~6.52) compared with the controls. The use of chemical additives decreased Fe (11~29%), Al (7~12%), Zn (13~36%), and Cu (4~32%) contents, except for Fe in hanwoo slurry with ferrous sulfate and Al in hanwoo slurry with alum and aluminum chloride. In addition, the reduction in heavy metal should be associated with reduction in pH. In conclusion, the results of this study suggest that alum and aluminum chloride additives at rate of 1.5 g were cost-effective management practice that significantly reduces heavy metal from hanwoo slurry, while it may be improved environmental management.

To obtain the risk assessment of hazardous materials in ginseng, the residues of heavy metals and organochlorine pesticides in samples on the Yeungju and Sangju are surveyed. Cd and Hg in ginseng on Yeungju and Sangju is not detected. 0.21 mg/kg of As, 0.39 mg/kg of Cr, 0.14 mg/kg of Pb, 1.83 mg/kg of Cu, 3.93 mg/kg of Zn and 0.43 mg/kg of Ni in ginseng on Sangju are shown. 0.25 mg/kg of Cr, 0.08 mg/kg of Pb, 1.11 mg/kg of Cu, 8.99 mg/kg of Zn and 1.15 mg/kg of Ni in ginseng on Yeungju are detected. As and Pb in ginseng on Sangju are 7.0% and 2.8% for Korea Food & Drug Administration(KFDA) advisory level, respectively. Pb in ginseng on Yeongju are 1.6% for Korea Food & Drug Administration(KFDA) advisory level. The heavy metals such as AS, Cr, Cd, Pb, Cu, Zn, Hg, Ni in soil on Yeongju and Sangju are range of 0-20% for with Korea Food & Drug Administration (KFDA) level. BHC isomer, DDT isomer and endosulfan isomer are not detected in ginseng and soil on Yeongju and Sangju, respectively. Finally, the assessment of hazardous materials of the heavy metals and organochlorine pesticides in ginseng on the Youngju and Sangju are verified the safety the level compare with tolerances level for Korea

To examine the potency of biosorbent, the adsorption capacity of Pseudomonas cepacia H42 isolated from fresh water plant root was compared with Saccharomyces cerevisiae SEY2102 on bases of biomass, concentration of heavy metal, presence of light metals, immobilized cell, and ion exchange resin. P. cepacia H42 biomass of 0.05-0.5 g/L increased adsorption and above 1.0 g/L of yeast biomass was the most effective in adsorption. By applying the same amount of biomass, lead showed the highest adsorption on two strains and the adsorption strength was lead>copper>cadmium on both strains. The high heavy metal concentration induced the high adsorption capacity. P. cepacia H42 adsorption was in the order of copper>lead>cadmium and lead>copper>cadmium by yeast in 10 mg/L. Both strain showed same adsorption strength in the order of lead>copper>cadmium in 100 mg/L and 1000 mg/L. The adsorption capacity of both yeast and P. cepacia H42 was decreased in the presence of light metals and the order of cadmium>copper>lead. Mg 2+ induced the least adsorption while Na + induced highest adsorption. The adsorption capacity of immobilized yeast and P. cepacia H42 was detected between 200-400 mL in flow volume and decreased in the presence of light metals. Ion exchange containing light metals caused 30-50% adsorption reduction on both strains.

광산찌꺼기로 방치되어 있는 황철석으로부터 유용금속이온을 효과적으로 용출시키기 위하여 황산을 첨가하지 않고 실험실온도에서 칼럼 미생물용출 실험을 수행하였다. 칼럼 미생물용출 실험 결과 2차 생성물의 형성을 발견할 수 없었고, 비교시료보다 박테리아 시료에서 Fe 이온 함량이 14배 이상으로 높게 용출되었다. SO42- 함량은 비교시료보다 박테리아 시료에서 약 2.99배 이상으로 높게 용출되었다. XRD 분석결과, 황철석의 (111), (200), (220), (311), (222), (230), (321) 결정면에 해당되는 강도가 비교시료에서 보다 박테리아 시료에서 감소하였고, (210)와 (211) 결정면의 강도가 박테리아 시료에서 증가하였다.

Sediment works as a resource for electric cells. This paper was designed in order to verify how sediment cells work with anodic material such as metal and carbon fiber. As known quite well, sediment under sea, rivers or streams provides a furbished environment for generating electrons via some electron transfer mechanism within specific microbial population or corrosive oxidation on the metal surfaces in the presence of oxygen or water molecules. We experimented with one type of sediment cell using different anodic material so as to attain prolonged, maximum electric power. Iron, Zinc, aluminum, copper, zinc/copper, and graphite felt were tested for anodes. Also, combined type of anodes-metal embedded in the graphite fiber matrix-was experimented for better performances. The results show that the combined type of anodes exhibited sustainable electricity production for ca. 600 h with max. 0.57 W/㎡ Al/Graphite. Meanwhile, graphite-only electrodes produced max. 0.11 W/㎡ along with quite stationary electric output, and for a zinc electrode, in which the electricity generated was not stable with time, therefore resulting in relatively sharp drop in that after 100 h or so, the maximum power density was 0.64 W/㎡. It was observed that the corrosive reaction rates in the metal electrodes might be varied, so that strength and stability in the electric performances(voltage and current density) could be affected by them. In addition to that, COD(chemical oxygen demand) of the sediment of the cell system was reduced by 17.5∼36.7% in 600 h, which implied that the organic matter in the sediment would be partially converted into non-COD substances, that is, would suggest a way for decontamination of the aged, anaerobic sediment as well. The pH reduction for all electrodes could be a sign of organic acid production due to complicated chemical changes in the sediment.

A new N3O2 pentadentate ligand, N,N'-Bis(2-hydroxybenzyl)-ethylenetriamine(H-BHET․3HCl) was synthesized. The hydrochloric acid salts of Br-BHET․3HCl, Cl-BHET․3HCl, CH3O-BHET․3HCl and CH3-BHET․3HCl containing Br-, Cl-, H-, CH3O- and CH3- groups at the para-site of the phenol group of the H-BHEP were synthesized. The structures of the ligands were confirmed by C. H. N. atomic analysis and 1H NMR, 13C NMR, UV-visible and mass spectra. The calculated stepwise protonation constants(logKnH) of the synthesized N3O2 ligands showed six steps of the proton dissociation. The orders of the overall protonation constants(logβp) of the ligands were Br-BHET < Cl-BHET < H-BHET < CH3O-BHET < CH3-BHET. The orders agreed well with that of para Hammett substituent constants(δp). The calculated stability constants(logKML) between the ligands and heavy metal ions (Co(Ⅱ) , Ni(Ⅱ), Cu(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Cd(Ⅱ) and Pb(Ⅱ)) agreed well with the order of the overall proton dissociation constants of the ligands but they showed a reverse order in para Hammestt substituent constants(δp). The order of the stability constants between the heavy metal ions with the synthesized ligands were Co(Ⅱ) < Ni(Ⅱ) < Cu(Ⅱ) > Zn(Ⅱ) > Cd(Ⅱ) > Pb(Ⅱ).

많은 미생물들이 수용성 망간이온(Mn2+)을 불용성인 산화망간(Mn4+) 광물로 산화 침전시키는데, 이와 같은 생물학적 산화반응은 비생물학적 산화반응보다 훨씬 빠르게 일어난다. 이처럼 미생물에 의해 생성된 바이오 산화망간 광물은 표면의 강한 흡착성과 산화환원 반응을 통해 생지구화학 순환과 환경오염물질의 생물흡수도에 큰 역할을 한다. 본 논평은 양자역학의 밀도범함수 이론에 바탕을 둔 전산모사를 이용하여 산화망간 광물 표면의 독성금속 흡착의 자세한 기작과 망간원자 빈자리의 광화학적 역할을 새롭게 밝힌 최근 연구결과를 소개한다.

광물학적 지구화학적 방법을 이용하여 송천 금은광산 광미 내 중금속 및 비소의 거동특성에 대해 연구하였다. 광미 내 광물조성은 X-선 회절분석, 에너지 분산분광분석, 전자탐침미세현미분석(EPMA)을 이용하여 조사하였고, 중금속과 비소의 농도와 화학적 존재형태는 각각 왕수분해법과 연속추출법으로 분석하였다. 광물학적 연구결과, 방연석, 섬아연석, 황철석, 석영, 그리고 스코로다이트로 구성된 수지상 광물집합체가 관찰되었으며, 특히 스코로다이트는 기질의 형태로 나타났다. 이러한 광물집합체 내 다양한 황화광물의 풍화반응 정도를 평가하고자 EPMA 분석을 실시하였으며 그 결과, 유비철석, 방연석, 섬아연석, 황철석 순으로 풍화반응성이 높은 것으로 평가되었다. 방연석의 풍화는 이차광물로 이루어진 누대구조가 특징적으로 관찰되었으며, 이러한 누대구조에서 다량의 앵글레사이트와 소량의 보이단타이트를 관찰하였다. 그리고 유비철석은 거의 모두 스코로다이트로 변질되어 스코로다이트가 기질의 형태로 존재하였으며 이러한 기질 내에서 유비철석보다 풍화반응성이 떨어지는 방연석, 섬아연석, 황철석 등이 관찰되었다. 유비철석으로부터 스코로다이트로 변질되는 과정 중 일부 비소는 용출되어 주변 환경에 악영향을 끼쳤을 것으로 판단된다. EPMA 정량분석결과로 볼 때, 이러한 스코로다이트는 안정도가 비교적 높음을 알 수 있었으며, 또한 안정한 스코로다이트는 광미를 피복하여 광미 내 다른 일차광물들의 풍화를 억제하는 것으로 생각된다. 이러한 원인으로 송천광미가 지표환경에 장기간 노출되었음에도 불구하고 초기 풍화진행단계의 특성을 보이는 것으로 판단된다. 본 연구의 광물학적, 지구화학적 연구결과를 종합해보면 현재 납과 비소가 이동성이 높은 형태로 존재하기 때문에 광미가 지표에 계속 노출되어 풍화반응이 지속된다면 그러한 유해원소들의 용출 가능성이 클 뿐만 아니라 스코로다이트의 안정도가 감소하여 비소의 재용출 가능성도 높아 송천광산의 환경위해성이 큰 것으로 판단된다.

This study attempted to facilitate various groundcover plants, related to phytoremediation material, and advance shade plants with a heavy metal tolerance to contaminated soil in an urban shade space. Saxifraga stolonifera, which has commonly been used a landscape shade plants, was evaluated to determine its heavy metal tolerance to different concentrations(Control, 100mg․kg-1, 250mg․kg-1and 500mg․kg-1 treatment) of Cd, Pb and Zn in soil. The growth of Saxifraga stolonifera showed no significant tendency after the initial transplantation, but showed distinct changes with the respective treatment heavy metal types and concentrations over time. Especially, severe chlorosis, with more yellowish green leaves, was observed, with inhibition at Cd concentrations greater than 100mg․kg-1. Conversely, no external symptoms or growth retardation were observed with Pb and Zn concentrations less than 500mg․kg-1. Therefore, Saxifraga stolonifera can be applied as a long term phytoremediation species in soil contaminated with low concentrations of heavy metal in urban shade spaces.