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

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

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

실시간 모드의 유도결합플라즈마 질량분석기술을 이용한 금속나노입자의 분석

김현아 ( Hyun A Kim ),나소영 ( So Young Na ),이병태 ( Byung Tae Lee ),김경웅 ( Kyoung Woong Kim ),이우춘 ( Woo Chun Lee ),김순오 ( Soon Oh Kim ),이병천 ( Byoung Chun Lee ) 한국환경분석학회 2013 환경분석과 독성보건 Vol.16 No.4

나노입자의 환경 유출에 따른 인체 및 생태계에 미치는 독성 문제가 제기됨에 따라 나노입자의 환경 안정성에 대한 우려가 증대되고 있다. 다양한 나노 연구분야중에서도 환경 시료 내 나노입자의 검출 및 분석에 대한 연구가 최우선과제로 인식되고 있다. 유도결합플라즈마 질량분석기(ICP-MS)는 무기물질에 대한 정확하고 정밀한 분석기술로서, 환경 시료 내에 존재하는 금속나노입자의 검출을 위한 유망한 분석기술이다. 이에, 본 연구에서는 실시간 모드의 유도결합플라즈마 질량분석기술(RTSP-ICP-MS)의 원리 및 분석절차를 소개하였으며, 구연산(citrate)으로 코팅된 은나노입자를 대상으로 분석기술의 적용 가능성을 평가하였다. RTSP-ICP-MS 분석 결과, 60 nm와 100 nm 은나노입자의 입자수 기준(number-weighted) 평균 크기는 53.0±7.4 nm와 103.6±13.8 nm였다. RTSP-ICP-MS 분석결과를 검증하기 위해 전자투과현미경(TEM) 분석을 실시한 결과 입자의 평균크기는 각각 60.1±3.7 nm와 96.8±9.5 nm였고, 동적산란기(DLS) 분석을 통한 z-average 값은 59.1±0.2 nm와 95.3±0.8 nm로 나타났다. 다양한 기술을 적용한 은나노입자의 크기분석 결과를 통해 RTSP-ICP-MS 기술을 이용한 금속나노입자의 분석가능성을 검증하였다. 향후, 다양한 환경 매질(담수, 폐수, 슬러지, 퇴적물 및 토양 등)내에 존재하는 금속나노입자의 검출 및 분석을 위한 향후 연구가 필요하다. Significant concern has been laid on the environmental safety of nanoparticles due to their exposure and toxicity to human and ecosystems. Among the research topics, detection and analysis of nanoparticles in the environmental matrix is regarded as the most important and pressing work. Owing to its precise and accurate analytical power to inorganics, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) is a very promising tool to detect metal nanoparticles in the environmental samples. Here, we introduced the principles and procedures of on Realtime Single Particle mode ICP-MS (RTSP-ICP-MS) technique and evaluated its applicability to citrate-coated silver nanoparticles (AgNPs). RTSP-ICP-MS determined AgNPs of 60 nm and 100 nm to 53.0 ±7.4 nm and 103.6±13.8 nm, respectively, which were the number-weighted average sizes. Comparative measurements suggested that sizes by Transmission Electron Microscopy (TEM) were 60.1±3.7 nm and 96.8±9.5 nm and z-averages by Dynamic Light Scattering (DLS) were 59.1±0.2 nm and 95.3±0.8 nm, respectively. The results prove the feasibility of RTSP-ICP-MS for metal-nanoparticles. We have many challenges to be overcome for detection and measurement of metal nanoparticles in environmental samples such as fresh water, wastewater, sludges, sediments and soils.

연속추출법에 의한 국내 폐광지역 광미의 중금속 특성평가

김광구(Kwang Koo Kim),김경웅(Kyoung Woong Kim),김인수(In S . Kim),정영욱(Young Wook Cheong),민정식(Jeong Sik Min) 大韓環境工學會 1999 대한환경공학회지 Vol.21 No.3

나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템의 적정기술 및 현장 적용

이진(Jin Lee),윤병권(Byeong Gweon Yun),한경구(Kyoung Gu Han),이승훈(Seung Hoon Lee),김철현(Cheol Hyeon Kim),김찬(Chan Kim),이윤호(Yunho Lee),이동휘(Dongwhi Lee),이승혁(Seunghyeok Lee),김경웅(Kyoung-Woong Kim) 적정기술학회 2021 적정기술학회지(Journal of Appropriate Technology) Vol.7 No.1

안전한 음용수 확보를 위한 적정기술로써 환경적, 기술적 요구사항을 충족할 수 있는 나노섬유 멤브레인으로 구성된 무동력 막 여과 시스템을 평가하였다. 이 장치는 수두차에 의한 중력과 생물학적 막 오염층 제어로 별도의 에너지원이 필요 없고, 핵심 소재인 PVDF 나노섬유 멤브레인 필터가 병렬로 연결, 모듈화되어 있어 물 생산성을 높이는 구조이다. 이 장치의 실제 현장 적용 가능성을 평가하기 위해 Pilot-scale (3000-5000 L/day) 나노섬유 멤브레인 기반 정수 시스템이 개발도상국(키리바시, 투발루 등)에 2017년 8월 설치되어 3개월간 운영되었다. 14-92 L/(m2×h)의 플럭스로 안정적 물 생산성을 확인하였고 처리수의 탁도와 박테리아의 높은 제거율 (99.99% 이상)로 안전한 수질을 장기간 제공할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 현장 적용을 통해 나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템이 장기간 안전한 음용수를 공급할 수 있는 정수장치로 평가되었고, 적정기술로써 개도국의 수처리 장치로 활용 가능성을 보여 준다. Gravity-driven membrane (GDM) filtration system based on the nanofiber membrane was investigated. This system can be operated with little energy demand due to a gravitational pressure-driven filtration and biological fouling control strategy. Moreover, the optimal module configuration based on the high permeance of nanofiber membrane can provide a significantly high water productivity. In order to evaluate its applicability potential, the pilot-scale (3000-5000 L/day) systems with nanofiber membranes were operated in developing countries (Kiribati and Tuvalu). Our results showed that the 14- 92 L/(m2×h) of the permeate flux was determined indicating a stabilized water productivity. In addition, the permeate water indicated a high removal rate (more than 99.99%) of turbidity and bacteria. Consequently, the system can provide a stabilized water production with safe permeate water quality during long-term operation. These findings exemplify an effective approach to decentralized drinking water treatment for developing countries.

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.