YBa2Cu3O7-x결정입계 접합을 이용한 마이크로파 감지소자 YBa2Cu3O7-x초전도체 박막을 화학증착법을 이용하여 LaAIO3단결정 위에 증착하여 임계온도 90K이상 임계전류밀도 105/A cm2(77K) 이상의 우수한 박막을 제작하였다. 이를 포토작업과 이온밀링을 실시하여 수 마이크로미터 크기의 브릿지 형태로 만든 후 이들의 전류전압 특성을 조사하였다. 브릿지에 입사된 마이크로파의 크기에 따라 브릿지 간의 임계전류값의 저하가 관찰되었으며 동시에 샤피로스텝을 관찰할 수 있었다.

본 연구에서는 표면개질 활성탄을 이용하여 수용액상에서 혼합 중금속(Cr6+, As3+)의 흡착능을 평가하였고 또한 표면개질 활성탄을 안정화제로 활용하여 해양오염퇴적물 내 As 및 Cr에 대하여 중금속 안정화 실험을 수행하였다. 실험결과, 흡착평형은 약 120분 후에 도달하였다. 또한, 중금속 등온 흡착 특성은 Freundlich 및 Langmuir 방정식을 이용하여 해석하였으며, 평형흡착 실험결과는 Langmuir 모델에 잘 부합되었고 As3+ (28.47 mg/g)가 Cr6+ (13.28 mg/g)보다 평형 흡착량이 많았다. Cr6+인 경우, 용액의 pH가 6에서 10으로 증가함에 따라서 흡 착량은 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 pH 증가 변화에서 As3+의 흡착량은 미미한 증가를 보였다. 안정화 방법은 오염퇴적물에 표면 개질한 활성탄 첨가 후 120일간 습윤 양생하였다. 연속추출 실험결과로부터, 미처리 오염퇴적물과 비교해서 Cr 및 As의 이온교환, 탄산염, 산화물 및 유기물 존재 형태 합의 비는 각각 5.8% 및 7.6% 감소하였다.

본 연구에서는 해양오염퇴적물 내 Ni, Cu, Pb 및 Zn 등 중금속에 대하여 벤토나이트를 이용한 안정화 처리를 수행하였다. 안정화 실 험은 해양오염퇴적물에 벤토나이트 첨가 후 150일간 습윤 양생 하여 실시하였다. 중금속 연속추출 결과로부터, 미처리 오염퇴적물과 비교해서 Ni, Cu, Pb 및 Zn은 용이하게 용출가능한 존재형태(이온교환, 탄산염, 산화물 형태)가 벤토나이트에 의해 각각 8.5%, 5.6%, 19.2% 및 28.2% 감 소하였다. 또한, 안정화제 의한 오염퇴적물의 용출저감 평가를 위해 TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure)를 수행한 결과, 미처리 오염퇴적물과 비교하여 안정화 처리 퇴적물인 경우 중금속의 용출량이 각각 Ni 95.7%, Cu 96.8%, Pb 99.2%, Zn 85.9%씩 크게 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터, 벤토나이트를 해양오염퇴적물의 피복소재로 사용할 경우 시험 대상 중금속의 안정화 효과가 확인되었다.

본 연구에서는 제강슬래그를 이용하여 수용액상에서 혼합 중금속의 흡착능을 평가하였다. 게다가, 제강슬래그를 안정화제로 활용하 여 해양오염퇴적물 내 Ni, Zn, Cu, Pb 및 Cd에 대하여 중금속 안정화 실험을 수행하였다. 중금속 흡착 특성은 Freundlich 및 Langmuir 방정식 을 이용하여 해석하였으며, 평형흡착 실험결과는 Langmuir 모델에 잘 부합되었고 Pb2+ > Cd2+ > Cu2+ > Zn2+ > Ni2+순으로 평형흡착량이 많았 다. 안정화 방법은 오염퇴적물에 제강슬래그 첨가 후 150일간 습윤 양생 하였다. 연속추출 실험결과로부터, 미처리 오염퇴적물과 비교해서 Ni, Zn, Cu, Pb 및 Cd의 이온교환, 탄산염, 산화물 형태는 제강슬래그에 의해 각각 13%, 6.0%, 1.3%, 17% 및 50% 감소하였다.

인구증가 및 산업 발달에 의해 대량 발생된 중금속은 대기, 하천을 통해 해저퇴적물 오염의 원인이 되고 있다. 이렇게 오염된 해양오염 퇴적물은 최근까지 대부분 준설 후, 육상 매립 또는 해양투기로 처리 되어 왔다. 하지만 육상매립지 확보 문제와 2012년부터 해양투기의 사실상 금지로부터 어려움을 겪고 있다. 이러한 국내 상황을 극복하기 위해서는 해양 오염퇴적물 처리에 대한 연구와 기술 발전이 중요하다. 특히 오염된 해양퇴적물의 특성, 처리비용의 경제성, 처리효과, 처리과정의 효율성 등의 조건을 생각했을 경우 현장피복방법(In-Situ Capping) 기술이 주목받고 있다. 그러나 현장피복방법에서 큰 비중을 차지하고 있는 피복소재 개발의 미흡합면이 많다. 따라서 보다 효능적이고 경제적인 피복소재 개발이 필요하다. 본 연구에서는 해양오염퇴적물에서의 중금속 저감에 우수한 피복 소재 개발과 더불어, 기초 자료로 응용할 수 있는 자료를 얻기 위해, 인공 혼합 중금속 용액에 대한 흡착소재의 중금속 제거에 관해서 비교, 검토하였다. 본 실험에서는 순환골재를 흡착소재로 사용하였다. 또한 흡착능을 향상시키기 위해 산과 염기를 이용해 전처리를 행했다. 입자크기에 따른 흡착능력의 차이를 최소화 하고자 1~2 mm 입자로 분쇄 후 사용하였다. 중금속 용액은 표준원액(1000 mg/L) 시약을 3차 증류수로 희석, 혼합하였다. 실험은 회분식(pH변화, 농도변화, 교반시간)으로 진행하였다. Kinetics 결과에 따르면 평형이 되는 시간은 360분 이후인 것으로 나타났다. 그리고 Isotherms 실험에서는 Langmuir 모델이 더 잘 부합되는 것으로 나타났다. 그리고 대부분의 중금속에서 높은 제거율을 나타냈다.

The spatial variability in the food chain structure of an estuary environment (Nanakita estuary, Japan) was investigated using fatty acid. Potential organic matter sources (terrestiral plants, macroalgae, benthic microalgae, dinflagellates and bacteria), sedimentary organic matters and benthic invertebrates (Nuttallia olivacea and Nereidae) were sampled in four locations with different tidal flat type. The main objective of the present study was to determine the origin of sediment and the food sources of N. olivacea and Nereidae along with small-scale spatial variability. The origin of sedimentary organic matters were mainly the fatty acid of bacteria and benthic microalgae. Especially, The organic matter of terrestrial plant origin was found the highest in station C. The diets of N. olivacea and Nereidae were found to be dominated by diatoms and terrestrial plants. Whereas, macroalgae and dinoflagellates showed little influence to benthic invertebrates. Moreover, according to principal component analysis, it is showed that benthic invertebrates in the same region are using the same food without relation with species. On the other hand, the N. olivacea and Nereidae of station D clearly contrasts with station B in terms of main food sources. From these results, it is suggested that food competition of benthic invertebrates revealed high a connection between small-scale spatial variability and food source in estuary.