본 연구에서는 S광산의 광산폐기물 적치장 침출수에 함유된 불소의 처리를 위해(1) Ca계 물질을 이용한 공침법; (2) 활성탄과 비산회를 이용한 흡착법; (3) 알럼을 이용한 응집침전법 등을 이용한 불소(초기 농도 9.5 mg/L) 제거 실험을 수행하였다. Ca계 물질을 이용한 공침법의 경우 최대 65.6%, 활성탄 흡착법 27.9%, 비산회 흡착법 71.5%, 알럼을 이용한 응집침전법은 최대 96.6%의 불소 제거 효율을 보였다. 또한 불소의 제거에 있어 높은 제거 효율을 보인 알럼을 이용하여 모의 침출수를 대상으로 실험실 내 반응조에서 수행한 연속 처리 공정 가능성 검토 결과, 저농도(6.4 mg/L), 고농도(15.7 mg/L) 모의 침출수를 불소의 국내 청정 지역 배출수 허용 기준인 3 mg/L이 하로 처리하는 것이 가능한 것으로 나타났다. 또한 벤치 규모 반응조 운영을 통한 현장 불소 제거 실험 결과, 적정 한 운영 및 관리를 하는 경우 불소의 방류수 수질기준을 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

치악산 편마암복합체에서 방사성원소를 포함하고 있는 광물을 파악하고, 주변 지하수에 포함되어 있 는 방사선원소(우라늄)와의 연관성을 확인하고자 암석학적 및 광물 화학 분석을 수행하였다. 현미경 및 전자 현미경 분석 결과, 주 구성광물은 사장석, 흑운모, 석영, 알칼리장석, 녹니석 그리고 방해석이며, 부수광물은 스펜, 갈렴석, 인회석, 저어콘, 토라이트, 티탄철석, 황철석 그리고 방연석 등 총 14종을 확인하였다. 토라이트 의 경우 거정의 갈렴석 내 ~1 mm의 크기로 소량 관찰된다. 희토류 원소를 많이 포함하고 있는 갈렴석은 각 기 다른 3 가지 산출양상을 보인다. EPMA 분석 결과, 거정의 갈렴석에서는 TiO2~1.70 wt.%, Ce2O3~11.86 wt.%, FeO~13.31 wt.%, MgO~0.90 wt.% 그리고 ThO2 ~1.06 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, Al2O3 17.35 ± 2.15 wt.% (n = 7), CaO 12.13 ± 1.81 wt.% (n = 7) 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 티탄철석을 둘 러싸고 있는 스펜 집합체의 가장자리에 존재하는 갈렴석은 Al2O3~24.00 wt.%, Nd2O3~5.10 wt.%, Sm2O3 ~0.66 wt.%, Dy2O3~0.86 wt.% 그리고 Y2O3~1.38 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, TiO2 0.35 ± 0.21 wt.% (n = 11), Ce2O3 5.25 ± 1.03 wt.% (n = 11), FeO 9.84 ± 0.26 wt.% (n = 11), MgO 0.12 ± 0.05 wt.% (n = 11) 그리고 La2O3 1.49 ± 0.29 wt.% (n = 11) 등과 같이 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 모암의 기질부에서 관찰되는 갈렴석의 화학성분은 앞서 설명한 갈렴석의 중간 정도의 값을 가진다. 연구대상인 치악산 편마암복 합체 내 미그마타이트질 편마암에는 주목할 만큼의 우라늄 함량을 가지는 광물이 발견되지는 않았다. 따라서 지하수에서 나타나는 우라늄의 기원과 주변 지질과의 연관성을 명확하게 밝혀내지는 못했다. 하지만 방사성 원소인 토륨 원소 및 희토류 원소를 다량 포함하는 갈렴석이 풍부하게 존재하는 것이 이번 연구결과로 확인 되었다.

본 연구는 원자력 시설 해체 시 발생되는 저준위 및 극저준위 폐토양, 점토와 산업부산물인 고로슬 래그를 이용하여 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 비소성 시멘트의 제조 가능성을 평가하고 광물· 형태학적 분석을 통하여 생성된 반응 물질에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 (1) 폐토양, 점토 및 고로슬 래그의 특성 분석, (2) 폐토양, 점토 및 고로슬래그를 고화재 및 성분조정제로 이용한 원전 해체 폐기물 담지를 위 한 비소성 시멘트 제조 및 최적의 배합 비율 도출, (3) 제조된 비소성 시멘트 고화체의 수화반응 생성물질에 대하여 광물·형태학적 분석 등을 수행하였다. 비소성 시멘트 고화체의 광물·형태학적 분석 결과, 폐토양과 점 토는 수화반응 생성물이 관측되지 않았으며, 고로슬래그의 경우 고화체의 강도를 발현시킬 수 있는 수화반응 생성물질인 calcium silicate hydrate (CSH), 에트링가이트(ettringite)가 생성되는 것을 확인하였다. 폐토양, 점 토를 고화재로 이용한 비소성 시멘트의 재령 28일 후 고화체는 최적의 배합 비율에서 약 3 MPa의 강도를 나 타내 처분장 인수기준 압축강도인 3.44MPa를 만족하지 못하는 것을 확인하였다. 그러나, 고로슬래그를 고화 재로 이용한 비소성 시멘트는 모든 실험 조건에서 처분장 인수기준 압축강도를 만족하며, 최적의 배합 비율 에서는 약 27 MPa로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 비소성 시멘트 고화재로 고로 슬래그, 방사성 핵종에 대한 흡착제 역할로 폐토양 및 점토를 이용한다면 방사성 폐기물 처분을 위한 최적의 비소성 시멘트를 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

In this study, we investigated the characteristics of CCK-producing cells and mucus-secreting goblet cells with respect to stomach fish and stomachless fish of the Gobiidae in order to provide a basis for understanding the digestive physiology. Hairychin goby (Sagamia geneionema), which is stomachless fish, the numbers of mucus-secreting goblet cells is highest in the posterior intestine portion (P<0.05), while CCK-producing cells are scattered throughout the intestine. Gluttonous goby (Chasmichthys gulosus), which is stomach fish, mucus-secreting goblet cells are most abundant in the mid intestine portion (P<0.05), whereas CCK-producing cells are observed only in the anterior and mid intestine portion. Trident goby (Tridentiger obscurus) which is stomach fish, mucus-secreting goblet cells were most abundant in the mid intestine portion (P<0.05). CCK-producing cells are found in the anterior and mid intestine portion. Giurine goby, Rhinogobius giurinus which is also stomach fish, the largest number of mucus-secreting goblet cells showed in anterior intestine portion except for esophagus (P<0.05). CCK-producing cells are present only in the anterior and mid intestine portion. In S. geneionema, digestive action occurs in the posterior intestine portion to protect and functions to activate digestion. In contrast, in C. gulosus, T. obscurus and R. giurinus, their digestive action occurs in the anterior and mid intestine portion to protect and functions to activate digestion. Further studies of the modes of food ingestion by these fish, the contents of their digestive tracts, and the staining characteristics of the goblet cells need to be carried out.

본 연구에서는 폐금속 광산에 특화된 인체위해성평가 방법을 제시하고, 국내 폐금속 광산지역 으로부터 도출된 다양한 노출인자 값을 적용하여 폐금속 광산지역의 주민(성인 남자, 성인 여자, 어린 이)에 대하여 인체위해성평가를 수행하였다. 또한 인체위해성평가의 결과로부터 중금속 오염에 의한 주민의 건강이 우려되는 경우, 위해성에 기반한 각 매체(토양, 지하수, 지표수)별 복원기준을 제시하고 자 하였다. 본 연구 결과, 발암위해도와 비발암위해도를 지시하는 총 초과발암위해도(TCR)와 위험지 수(HI)는 지하수섭취와 농작물섭취에 의한 경로로 노출되는 비소에 의해 각각 허용 가능한 수준인 1.00E-6과 1을 크게 초과하는 것으로 나타나서 연구대상 지역의 인체위해성이 큰 것으로 평가되었다. 위해도 저감을 위한 복원농도 산정 결과, 발암위해도 기준 계산 시 As 6.83~6.85 mg/kg, Pb 18.41~18.46 mg/kg, 비발암위해도 기준 계산 시 Cu 17.38 mg/kg, As 9.13 mg/kg의 수준으로 토양정 화가 필요한 것으로 나타났다.

TiO2 광촉매 산화 공정의 효율은 수산기 라디칼의 생성량에 따라 크게 의존한다. 따라서 생성되는 수산기 라디칼의 정확한 정량이 공정을 평가하는데 필수적이다. 하지만 아직까지 이러한 수산기 라디칼 정량법이 마련되지 못했다. 이에 본 연구는 TiO2 광촉매 산화 반응에서 생성되는 수산기 라디칼을 정량화하기 위한 기존 분석법들을 비교하고, 기존 분석법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 방법을 제안하고자 수행되었다. TiO2 광촉매 산화 반응을 모사하기 위하여, 표준 TiO2 광촉매로서 널리 이용되고 있는 Degussa P25를 사용하였으며, 투여량은 0.05 g/L이었다. 그리고 UVC 수은 저압램프(11 W, 2,975 mW/cm2)를 광원으로 이용하였다. 연구결과, 기존에 많이 활용되고 있는 요오드화칼륨(KI)/UV-vis 분광분석법과 테레프탈산(TPA)/형광 분광분석법은 각각 요오드이온(I-)과 테레프탈산을 공정 중 생성된 수산기 라디칼과 반응시켜 발생하는 삼중요오드이온(I3-)과 2-하이드록시 테레프탈산을 검출하여 수산기 라디칼의 생성여부만을 확인할 수 있는 정성적인 분석법들이었다. 하지만 본 연구에서 테레프탈산 방법을 고성능 액체 크로마토그래프(HPLC) 분석법과 연계하였을 때 수산기 라디칼의 정량화가 가능하였다. 이렇게 새롭게 개발된 TPA/HPLC 분석법을 이용하여 측정한 결과, 본 연구의 실험 조건에서 8시간의 광촉매 산화 공정에 의해서 0.013 M의 수산기 라디칼이 생성되는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제안하는 수산기 라디칼 정량법은 광촉매 산화 공정의 성능을 평가하는데 기여할 것으로 기대된다.

Light characteristics are very specific in the aquatic environment. Fish vision and different light spectra perception are related to each species’ natural habit. Light is one of the main environmental conditions and can be easily manipulated in artificial rearing settings. Mucus-secreting goblet cells are the main regulators of digestion. In this study, we established whether the light spectrum (natural condition, full spectrum: green, 520 nm; red, 590 nm, and blue, 480 nm) influences growth performance and digestive activity related to mucus-secreting goblet cell activity in order to develop a good management protocol and optimal rearing system for nursery stage of Epinephelus akaara. For each light spectrum, fish (11.5 ± 0.2 g in mean initial body weight, 9.0 ± 0.1 cm mean initial total length) were reared 16 weeks under a flow-through system and fed commercial pellet diets twice daily. At the end of the experiment, the final body weights differed among the fish reared under different light spectra. The highest growth performance value and feed efficiency were observed in fish reared under the green light condition. Mucus-secreting goblet cell activity was significantly higher in the fish under green light condition than in the fish under the natural, red, and blue light conditions. Rearing of E. akaara under the green light condition had positive effects on fish growth performance and digestion. We recommend that the appropriate light spectrum for nursery stage of E. akaara is the green light condition from the perspective of growth performance and the synergistic effects of mucus-secreting goblet cells. However, longer light treatment periods are needed in future investigations to clarify the effects of light spectrum on each growing stage of E. akaara.

As a preliminary investigation into the effect of environmental factors control for gonadal development, we examined the involvement of photoperiod and water temperature in ovarian development of Epinephelus. akaara. For the induction of sexual maturation, E. akaara reared in recirculating aquaculture system (RAS). During November 2013, the photoperiod and water temperature was adjusted to 12L:12D and 18℃, respectively. In the photo-thermal treatment group, every 3 weeks daylight was increased as follows a 13L:11D and 14L:10D, and control group was maintained under natural condition. After 9 weeks, water temperature was increased 23℃ in photo-thermal treatment group. The sampled fish every 3 weeks revealed increase in gonadosomatic index (GSI; 5.18±1.38), oocyte diameter and vitellogenic oocytes (423.9±36.1 ㎛) were observed in gonads 12 weeks under photo-thermal treatment group. However, ovarian development was maintained immature stage in control group. In this environmental factors manipulation trial, seventy one of the 95 females (578.4 ± 25.4 g in mean body weight, 31.0 ± 0.5 cm mean total length) treated with HCG injection (doses 500 IU/kg BW) were induced ovulation by artificial stripping. The total volume of ovulated eggs were 3,470 ml and the total volume of fertilized eggs was 3,295 ml. The fertilization rate and hatching rate were 95% and 98%, respectively. These results suggest that the photoperiod as well as water temperature are major environmental factors in triggering the gonadal development of E. akaara.

In this study proximate analysis method was applied to food waste, mold, sewage sludge, PKS, PET in considering the characteristics of individual waste. It has been observed that this proximate analysis method based on the characteristics of individual waste required to dry the waste for more than 6 hr, until the moisture contents reached the range of 105oC ~ 110oC and they reached the constant weight. Also it has been suggested that 7 min of ignition at 950oC for volatile matters and 2 ~ 3 hr of ignition at max. 815oC for ash were recommended.

In this study proximate analysis method was applied to food waste, mold, sewage sludge, PKS, PET in considering the characteristics of individual waste. It has been observed that this proximate analysis method based on the characteristics of individual waste required to dry the waste for more than 180 min, until the moisture contents reached the range of 105oC ~ 110oC and they reached the constant weight. Also it has been suggested that 7 min of ignition at 950oC for volatile matters and 120 ~ 180 min of ignition at max. 815oC for ash were recommended.

Light characteristics are very specific in the aquatic environment. Fish vision and different light spectra perception are related to each species’ natural habit. Light is one of the main environmental conditions and can be easily manipulated in artificial rearing settings. Cholecystokinin (CCK) and mucus-secreting goblet cells are the main regulators of digestion. In this study, we established whether the light spectrum (natural condition, full spectrum: green, 520 nm; red, 590 nm, and blue, 480 nm) influences growth performance and digestive activity related to CCK mRNA expression and mucus-secreting goblet cell activity in order to develop a good management protocol and optimal rearing system for the longtooth grouper. For each light spectrum, fish were reared 12 weeks under a flow-through system and fed commercial pellet diets once daily. At the end of the experiment, the final body weights differed among the fish reared under different light spectra. The highest growth performance value was observed in fish reared under the green light condition. On the other hand, the growth performances of fish in the natural and blue light conditions were drastically decreased in last 3 weeks of the experiment. CCK mRNA expression and mucus-secreting goblet cell activity were significantly higher in the fish under green light condition than in the fish under the natural, red, and blue light conditions. Rearing of the longtooth grouper under the green light condition had positive effects on fish growth performance and digestion. We recommend that the appropriate light spectrum for the artificial culture of the longtooth grouper is the green light condition from the perspective of growth performance and the synergistic effects of CCK and mucus-secreting goblet cells. However, longer light treatment periods are needed in future investigations to clarify the effects of light spectrum on the longtooth grouper. Together with the findings of the present study, such studies would result in better understanding of the digestive physiology and contribute to the development of optimal rearing management for commercial production of the longtooth grouper.