국내 남해 및 남서해안지역 해양퇴적물과 저서성 유공충 골격내 중금속함량

김경웅,윤혜수,이성숙,정규귀,Kim, Kyoung-Woong,Yun, Hye Su,Yi, Song Suk,Jung, Kyu-Kui 대한자원환경지질학회 1997 자원환경지질 Vol.30 No.3

The skeletal chemistry of calcareous microfossils may contribute to the classification of various biological processes and be used as an environmental indicator for future pollution. In order to examine the degree of heavy metal pollutions in marine environments, samples of sediment and benthonic foraminifera were taken from 5 study areas from 3 different stations in coastal offshore regions of Korea. After sieving, cleaning and acid digestion, sample were analyzed for heavy metals by ICP-MS, ICP-AES and AAS. Concentrations of Cd, Cu, Pb and Zn in most of marine sediments from 5 study areas are not higher than those in sediments from unpolluted marine environment in the U.K.. However, pollution indices are up to 0.96~0.99 in the Gwangyang and Yulchon areas which are classified as the special control distric along the coast for pollution. The pollution indices decrease in order of Yulchon > Gwangyang > Mokpo > Gamak = Yoja > Yonggwang areas. Concentrations of Mg, Pb, Sr and Zn in Ammonia beccarii Pseudorotalia gaimardii, Quinqueloculina lamarckiana are reduced after pre-treatment of samples. From the result of bioconcentration index, Mg is easily accumulated in microfossils and Quinqueloculina lamarckiana may be used as the best indicator for future pollution.

폐기물 매립지 주변지역에서의 환경오염에 관한 지구화학 및 지구물리학적 연구

김경웅,손호웅,Kim, Kyoung-Woong,Shon, Ho-Woong 배재대학교 자연과학연구소 1995 自然科學論文集 Vol.8 No.1

In the Vicinity of the Sindae-dong waste disposal site in Taejon, the average Cu, pb and Zn concentrations in soils are higher than those in other Korean soils but these are not high enough to cause any harmful effect to human and animal through the crop plants. Copper, Pb and Zn are not detected in the groundwater samples and F, Cl, $NO_2$, $NO_3$ and $SO_4$ concentrations in groundwater samples are lower than drinking water standards. However, the pH of groundwater sample in site D is 5.58 which is not suitable for the drinking water. With the electric resistivity method, the water-containg layers are found in contaminated soils and the resistivity values are considerably low because of the dispersion of plume by the leak of leachates. According to the results from the magnetic survey method, the anomalous values of the total geomagnetic fields and their gradients are found in the sampling site of low resistivity and high trace element concentrations. 대전시 신대동 일반 폐기물 매립지역 주변토양의 Cu, Pb와 Zn 함량은 대부분이 우리나라 토양내의 평균 함량보다는 높은 것으로 나타났으나 농작물을 통하여 인류 및 동물에 해를 끼칠 수 있는 정도는 아닌 것으로 나타났다. 지하수의 경우 Cu, Pb와 Zn이 검출되지는 않았고, F, CI, $NO_2$, $NO_3$ 및 $SO_4$함량도 음용수 수질기준보다 낮은 것으로 나타났다. 그러나 매립지 인근 D지역에서의 지하수의 pH가 5.58로 나타나 음용수로는 부적합 것으로 판명되었다. 전기 비저항 탐사를 행한 결과 토양오염이 진행된 지역에 함수층이 존재하고 있었으며 침출수의 배출에 의한 오염체의 이동에 의해 전기 비저항값이 더욱 낮게 나타났다. Gradiometer를 이용한 자력탐사 결과 전기비저항값이 낮은 오염지역에서 자력치와 그 미분값의 이상치가 나타났으며, 그 지점 지하수의 원소함량이 다른지역보다 높았다.

경기 지역 농경지 하부로의 해수 침투에 관한 지구물리 및 지구화학적 연구

이상호 ( Sang Ho Lee ),김경웅 ( Kyoung Woong Kim ),이상규 ( Sang Kyu Lee ) 한국지구물리·물리탐사학회 1999 지구물리와 물리탐사 Vol.2 No.2

Arsenic Geochemistry and Human Health Issues in Southeast Asian Countries

Kyoung-Woong Kim(김경웅) 대한직업환경의학회 2016 대한직업환경의학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.11

Influence of silver nanoparticle on the toxiciy and bioaccumulation of cadmium and copper

In-jeong Kim(김인정),Byung-Tae Lee(이병태),Hyun-A Kim(김현아),Sang-Don Kim(김상돈),Kyoung-Woong Kim(김경웅) 환경독성보건학회 2013 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2013 No.10

셰일가스 개발 시 적용되는 수압파쇄공법에 의한 환경문제

한협조,김경웅,나경원,박희원,이진수,심연식,Han, Hyeop-Jo,Kim, Kyoung-Woong,Na, Kyung-Won,Park, Hee-Won,Lee, Jin-Soo,Shim, Yon-Sik 대한자원환경지질학회 2013 자원환경지질 Vol.46 No.1

본 연구에서는 최근 전 세계적으로 이슈가 되고 있는 셰일가스 개발 과정 중 발생 가능한 환경문제에 대해 고찰하고자 하였다. 셰일가스는 개발 가능한 자원량 측면에서 매우 우수하며, 기존의 석유 및 석탄에 비해 이산화탄소 및 아황산가스 배출량도 적은 친환경적인 연료이다. 셰일가스가 부존하는 지층의 특성상 개발 과정 중 유체투과도를 높이는 수압파쇄공법 적용이 필수적이나, 이러한 기술 적용에 따라 수질, 토양, 대기 오염 등 다양한 환경문제의 발생이 예상된다. 셰일가스 개발에 따른 오염은 지상 및 함수층 주변에서 발생 가능하며, 따라서 셰일가스 개발은 환경적으로 위험 요소가 될 수 있다. 그러므로 셰일가스 개발 시 발생 가능한 환경문제에 대한 이해가 필요하며, 본 연구에서는 향후 수압파쇄공법에 의한 셰일가스 개발 시 발생할 수 있는 주요 환경 문제들을 정리하고, 이에 대한 해결 방안들을 제시하고자 하였다. This paper discusses important environmental issues that must be considered during shale gas development. Shale gas has been attracting many attention as the next key energy resource with its large abundance through easily accessible production fields, and its lower carbon dioxide & sulfur dioxide emission profile upon combustion when compared to the conventional oil and natural gas resources. Successful development of a shale gas field requires the use of hydraulic fracturing to recover hydrocarbon through the very tight shale formation, which has been frequently associated with environmental contamination issue of water, soil, and atmosphere. Therefore, environmental issues and their solution to minimize environmental impact should be considered for successful development of shale play in a future.

생용출과 전기동력학을 연계한 통합기술을 이용한 비소 오염 토양의 정화

이근영,김경웅,김순오,Lee, Keun-Young,Kimg, Kyoung-Woong,Kim, Soon-Oh 한국지하수토양환경학회 2009 지하수토양환경 Vol.14 No.2

본 연구의 목적은 국내 폐광산 지역 광미 등과 같은 비소 오염토양을 효과적으로 정화할 수 있는 생물학적 기술과 물리화학적 기술을 연계한 통합 기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 폐광산이 송천 광산에서 비소를 다량 함유하고 있는 광미를 채취하여 비소와 중금속 함량을 정량적으로 분석하고 광미의 다양한 물리화학적 특성과 광물조성 등를 파악하였다. 그리고 광미 내 존재하는 비소와 중금속 종들의 존재형태별 상대함량을 분석하여 각 원소들의 용출성과 이동도를 예측하기 위하여 연속 추출법을 이용하였다. 이러한 광미와 광미내 존재하는 비소 및 중금속 오염물질의 기본적인 지구화학적 분석 자료를 바탕으로 비소의 생용출 (bioleaching)에 대한 컬럼실험을 수행하였다. 그리고 생용출과 전기동력학적 공정을 연계한 통합공정으로 비소를 제거한 실험을 실시하여 전기동력학 단일공정만 적용했을때와의 비소의 제거효율을 비교하여 통합공정의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 동일한 조건에서44일간 운전하였을 때 전기동력학 공정만을 개별적으로 적용했을 ??와 생용출(28일)과 전기동력학 (16일) 기술을 연계한 통합공정을 적용했을 ??의 비소 제거효율은 각각 57.8%와 64.5%로 나타났다. 그리고 생용출 (28일)에 의한 비소 제거효율은 11.8%정도로 상대적으로 매우 낮게 나타나서, 생용출은 비소를 제거하기 위한 공정이라기보다는 비소의 이동도를 증가시키는 공정으로, 이후 연계하여 적용되는 전기동력학적 공정에 의한 비소의 제거효율을 향상시키는 것으로 판단된다. 특히 전기동력학 공정을 단독으로 적용했을 때보다 생용출 공정을 연계했을 때 비소의 제거 속도가 두 배 이상으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 비교적 경제적인 생용출 공정을 충분히 적용한 후 전기동력학적 공정을 적용하게 된다면, 비소의 제거효율 분만 아니라 제거속도 또한 향상된다는 것을 뒷받침해 줌으로써 두 기술을 연계한 통합공적의 적용 가능성과 향상성을 입증한다고 하겠다. The objective of the study was to develop a hybrid technology integrating biological and physicochemical technologies to efficiently remediate arsenic contaminated lands such as abandoned mine area. The tailing soil samples contaminated with As at a high level were obtained from Songchon abandoned mine, and the content of arsenic and heavy metals as well as physicochemical properties and mineral composition were investigated. In addition, two sets of sequential extraction methods were applied to analyze chemical speciations of arsenic and heavy metals to expect their leachability and mobility in geoenvironment. Based on these geochemical data of arsenic and heavy metal contaminants, column-type experiments on the bioleaching of arsenic were undertaken. Subsequently, experiments on the hybrid process incorporating bioleaching and electrokinetics were accomplished and its removal efficiency of arsenic was compared with that of the individual electrokinetic process. With the results, finally, the feasibilty of the hybrid technnology was evaluated. The arsenic removal efficiencies of the individual electrokinetic process (44 days) and the hybrid process incorporating bioleaching (28 days) and electrokinetics (16 dyas) were measured 57.8% and 64.5%, respectively, when both two processes were operated in an identical condition. On the contrary, the arsenic removal efficiency during the bioleaching process (28 days) appeared relatively lower (11.8%), and the result indicates that the bioleaching process enhanced the efficacy of the electrokinetic process as a result of mobilization of arsenic rather than removed arsenic by itself. In particular, the arsenic removal rate of the electrokinetics integrated with bioleaching was observed over than 2 times larger than that obtained by the electrokinetics alone. From the results of the study, if the bioleaching which is considered a relatively economic process is applied sufficiently prior to electrokinetics, the removal efficiency and rate of arsenic can be significantly improved. Consequently, the study proves the feasibility of the hybrid process integrating both technologies.

지표종을 이용한 생태계 위해성평가

장진수,김경웅,Chang, Jin-Soo,Kim, Kyoung-Woong 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.1

Risk assessment by living indicator species provides the information about the ecosystem disturbance, disapperance of symbiosis and change of living group. In the initial stage of this kind research, the degree of contamination was reported using the level of simple number, but simple number may not represent the risk itself which can be casued in the living organisms. Risk assessment using various indicator species overcomes these limitations and can be expanded to the DNA level. In many developed counties, the government has supervised the researches about the indicator species for the monitoring and its application to ecosystem restoration. Several living indicator species found in the vicinity of the abandoned Au mines such as fern, earthworm, bacteria, rhizosphere-rhizoplane, salamamdor and DNA change of these species are described in this paper. 생태계 위해성평가는 유해물질의 노출로 인한 생태계 교란, 생물 공생의 파괴 및 부적합한 서식조건에 의한 생물집단구조의 문제를 적절히 평가할 수 있어야 한다. 초기의 위해성 평가는 오염의 수준을 숫자로 표기하여 단일된 공식으로 평가하였으나, 현재 이러한 평가는 실제로 생태계에 미치는 위해성을 평가하는데는 부적합하다. 따라서 지표종을 이용한 생태 위해성평가는 이러한 단점을 극복하며 육안적 지표의 변화 뿐만 아니라 유전자 수준에서의 변화까지도 감지함으로써 위해성 평가의 폭을 넓힐 수 있게 한다. 국외의 경우 오염의 평가 및 오염 지역 복원의 평가기준으로 여러 지표종을 이용하고 있으며, 여러 지표종을 국가 차원에서 종합적으로 관리하며 오염으로 인한 변화를 유전자 돌연변이 및 암발생 수준까지 연구함으로써 생태계 위해성 평가를 하는 추세이다. 국내의 경우에도 점차 지표종을 이용한 유해성 평가 연구가 진행되고 있으며, 오염물질의 인체에서의 발암 메커니즘, 동물실험을 통한 발암 메커니즘에까지 그 영역이 확대되고 있다. 본 논문에서는 현재까지 이용되는 여러 지표종을 개략적으로 살펴보고, 중금속으로 오염된 폐광산에서 발견된 생지표종인 고사리, 지렁이, 미생물 및 도룡뇽의 변화를 생태계 위해성 평가에 활용되어진 다양한 예가 소개되어 질 것이다.

바이오폴리머 혼합토의 환경성 평가

김은석(Kim, Eunsuk),장하영(Jang, Ha-young),김상돈(Kim, Sang-Dong),김경웅(Kim, Kyoung-Woong) 대한토목학회 2021 대한토목학회 학술대회 Vol.2021 No.10

충남탄전, 대동누층군의 셰일과 탄질암에 관한 암석화학 및 환경지구화학적 특성

이찬희,이현구,김경웅,Lee, Chan Hee,Lee, Hyun Koo,Kim, Kyoung-Woong 대한자원환경지질학회 1997 자원환경지질 Vol.30 No.5

Characteristics of sedimentary rocks and enrichment of toxic elements in shale and coal from the Chungnam coal field were investigated based upon geochemistry of major, trace and rare earth elements. Shale and coal of the area are interbedded along the Traissic to the Jurassic Daedong Supergroup, which can be subdivided into grey shale, black shale and coal. The coal had been mined, however all the mines are abandonded due to the economic problems. The shale and coal are characterized by relatively low contents of $SiO_2$, and $Al_2O_3$ and high levels of loss-on-ignition (LOI), CaO and $Na_2O$ in comparison with the North American Shale Composite (NASC). Light rare earth elements (La, Ce, Yb and Lu) are highly enriched with the coal. Ratios of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in shale and coal range from 30.0 to 351.8 and from 4.2 to 106.8, which have partly negative correlations against $SiO_2/Al_2O_3$ (1.24 to 6.06), respectively. Those are suggested that controls of mineral compositions in shale and coal can be due to substitution and migration of those elements by diagenesis and metamorphism. Shale and coal of the area may be deposited in terrestrial basin deduced from high C/S (39 to 895) and variable composition of organic carbon (0.39 to 18.40 wt.%) and low contents of reduced sulfur (0.01 to 0.05 wt.%). These shale and coal were originated from the high grade metamorphic and/or igneous rocks, and the rare earth elements of those rocks are slightly influenced with diagenesis and metamorphism on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, Zr versus Yb, the ratios of La/Ce (0.38 to 0.85) and Th/U (3.6 to 14.6). Characteristics of trace and rare earth elements as Co/Th (0.07 to 0.86), La/Sc (0.31 to 11.05), Se/Th (0.28 to 1.06), V/Ni (1.14 to 3.97), Cr/V (1.4 to 28.3), Ni/Co (2.12 to 8.00) and Zr/Hf (22.6~45.1) in the shale and coal argue for inefficient mixing of the simple source lithologies during sedimentation. These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (1.36 to 21.68), Th/Yb (3.5 to 20.0) and La/Th (0.31 to 7.89), and their origin is explained by derivation from a mixture of mainly acidic igneous and metamorphic rocks. Average concentrations in the shale and coal are As=7.2 and 7.5, Ba=913 and 974, Cr=500 and 145, Cu=20 and 26, Ni=38 and 35, Pb=30 and 36, and Zn=77 and 92 ppm, respectively, which are similar to those in the NASC. Average enrichment indices for major elements in the shale (0.79) and coal (0.77) are lower than those in the NASC. In addition, average enrichment index for rare earth elements in coal (2.39) is enriched rather than the shale (1.55). On the basis of the NASC, concentrations of minor and/or environmental toxic elements in the shale and coal were depleted of all the elements examined, excepting Cr, Pb, Rb and Th. Average enrichment indices of trace and/or potentially toxic elements (As, Cr, Cu, Ni, Pb, U and Zn) are 1.23 to 1.24 for shale and 1.06 to 1.22 for coal, respectively.