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제강슬래그로 충전된 컬럼에서의 카드뮴, 구리, 납의 이동성 평가
이광헌,정재식,남경필,박준범,Lee, Gwang-Hun,Chung, Jae-Shik,Nam, Kyoung-Phile,Park, Jun-Boum 한국지하수토양환경학회 2008 지하수토양환경 Vol.13 No.4
Permeable reactive barriers (PRBs) technology has been focused in contaminated groundwater remediation. It is necessary to select adequate reactive material according to characteristics of contaminant in groundwater. In this research, the reaction between reactive material and heavy metal contaminants was estimated through column test. Reactive material was slag, which has been produced in Gwangyang power plant, and heavy metal contaminants were cadmium, lead and copper. Column test was performed in the condition of 1) single and multi contaminated solution and 2) different initial concentration of cadmium. Retardation factor of cadmium is 3.94 in multi contamination. But that of copper is 40.3 in single and 25 in multi. The difference of retardation between cadmium and copper is due to affinity, resulted from the difference of electronegativity. In multi-contamination, copper effluent concentration was above initial copper concentration and at the same time lead effluent concentration was decreased. This phenomenon was considered that lead extract copper sorbed in slag and then lead was sorbed to the vacant sorption site instead. And as the initial concentration was increased, the retardation factor of cadmium became decreased. 폐금속 광산 지역 등지에서 중금속으로 오염된 지하수의 정화 및 오염 확산 방지를 위하여 투수성 반응벽체를 사용할 수 있다. 본 연구에서는 제강슬래그가 중금속 오염지하수의 이동, 확산 방지를 위한 투수성 반응벽체 충전물질로서 사용가능한지를 평가하기 위하여 카드뮴, 구리, 납에 대한 이동성을 평가하였다. 중금속으로 오염된 현장의 조건을 고려하여, 1) 단일 및 혼합상태에 따른, 2) 카드뮴의 경우 초기 농도에 따른 영향을 주상실험을 이용하여 평가하였다. 또한 평형흡착을 가정한 이류-확산 방정식의 해석해를 이용하여 정량적인 평가도 수행하였다. 중금속 종류별로는 단일오염과 복합오염에 상관없이 카드뮴이 구리보다 지연정도가 적게 나타났다. 카드뮴의 지연계수는 혼합인 경우 3.94였고, 구리의 경우 단일에서는 40.3, 혼합에서는 25였다. 카드뮴과 구리의 지연정도의 차이는 전기음성도에 의한 친화력이 다르기 때문으로 판단된다. 전기음성도가 비슷한 구리와 납의 경우 비슷하게 파과가 진행되었지만, 납의 경우 파과가 진행되다가 유출수에서의 농도가 현저하게 줄어 나타난데 반해 구리는 파과진행 후 유출수에서 초기 농도보다 높은 농도가 나타났다. 이는 납이 흡착되어 있던 구리를 탈착시키고 그 공간에 흡착되었기 때문이라고 사료된다. 결국 흡착되어 있던 중금속이 다른 중금속에 의하여 탈착되는 현상이 나타났다. 제강슬래그에서는 중금속이 반응하면서 흐름특성이 변화하는 것으로 나타났다. 카드뮴의 초기농도가 증가함에 따라 지연정도는 감소하여 나타났다.
망간산화물을 이용한 내분비계장애물질의 변환에 관한 연구
이승환,최용주,정재식,남택우,김영진,남경필,Lee, Seung-Hwan,Choi, Yong-Ju,Chung, Jae-Shik,Nam, Taek-Woo,Kim, Young-Jin,Nam, Kyoung-Phile 한국지하수토양환경학회 2009 지하수토양환경 Vol.14 No.1
The occurrence of endocrine disrupting compounds (EDCs), chemicals that interfere with human hormone system, are increasing in the freshwater, waste water and subsurface as well. In this study, we determined the reactivity of three EDCs in the presence of birnessite. In aqueous phase, bisphenol A, 2,4-dichlorophenol and 17${\beta}$-estradiol, which possesses phenoxy-OH, were very rapidly transformed by birnessite: up to 99% of initial concentrations (50 mg/L for bisphenol A, 100mg/L for 2,4-dichlorophenol, and 1.5mg/L for 17${\beta}$-estradiol) were destroyed within 60 minutes. Especially, bisphenol A was the most reactive chemical, disappearing by 99% in a few minutes. The reaction occurred on the surface of birnessite, showing a linear increase of first-order kinetic constants with the increase of the surface area of birnessite. In soil slurry phase, the reactivity of birnessiteto EDCs was faster than in aqueous phase probably due to the cross coupling reaction of phenoxy radicals with soil organic matter. Considering the rapid transformation of the EDCs in the both phases, this oxidative cross coupling reaction mediated by birnessite would be an effective solution for the remediation of EDCs in environmental media, especially in soil. 생물체내에 내분비계 기능을 방해하고 생식능력 감소, 암 등을 유발하는 내분비계장애물질이 상수나 폐수, 지표수, 토양 등에서 검출이 증가하는 추세이다. 본 연구에서는 토양 내 내분비계장애물질을 산화공유결합반응을 유도, 토양 유기물화 시켜 제거하기 위하여 망간 산화물인 버네사이트를 촉매로 이용하였다. 수산화 작용기를 갖는 내분비계장애물질인 bisphenol A, 2,4-dichlorophenol 및 17${\beta}$-estradiol을 각각 50, 100, 1.5 mg/L의 농도로 하여 수용액 상에서의 버네사이트 촉매 반응을 관찰한 결과, 모두 60분 이내에 99% 이상 제거되었다. 특히 bisphenol A는 5분 내에 96%이상 제거되는 등 가장 높은 제거효율을 나타냈다. 또한 산화공유결합반응은 버네사이트 표면에서 일어나는 반응으로 버네사이트의 양, 즉 반응 표면적이 넓어질수록 일차반응속도상수가 선형적으로 증가함을 확인하였다. 토양 슬러리 상에서의 각 물질의 반응성을 확인한 결과, 수용액상보다 빠르게 변환되었는데, 이는 버네사이트에 의해 생성된 페녹시 라디칼이 토양유기물과 교차결합하여 더욱 빠르게 제거되었기 ??문으로 판단된다. 이러한 수용액 및 토양에서의 빠른 반응으로 비추어 볼때, 버네사이트를 이용한 유기물화 기술은 수용액 뿐만 아니라 토양 내 내분비계장애물질의 효과적인 처리 방법이 될 것으로 보인다.
황련(Coptis Radix)으로부터 분리된 물질의 항균효능 및 화장품 약리활성에 대한 연구
장영아(Young Ah Jang),김보애(Bo Ae Kim),정재식(Jae Shik Chung),황혜진(Hye Jin Hwang),이진태(Jin Tae Lee) 한국유화학회 2017 한국응용과학기술학회지 Vol.34 No.2
본 연구는 황련으로부터 분리된 fraction의 항균효능과 항산화 효과를 평가하고 그것의 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다. 황련으로부터 분리된 fraction의 항균활성은 Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Candida albicans 균주로 disc diffusion 방법을 통해 생육저해환(clear zone)을 측정하였다. 그 결과 Fr. 1을 제외한 모든 시료에서 S. aureus와 candida. A 에서 항균활성을 나타내는 것으로 확인 하였다. 항산화 평가를 위해 황련 fraction의 농도(50, 125, 250) μg/mL 에 따라 처리하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능과 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) 양이온 라디칼 소거능을 확인하였다. 그 결과 Fr. 1, 2, 3, 4의 250 μg/mL 농도에서 DPPH 라디칼 소거능 활성이 각 11.4%, 30.3%, 42.0%, 53.1% 로 ABTS+ 라디칼 소거능 활성은 동일농도에서 각 28.6%, 96.2%, 98.6%, 97.1%로 나타났다. Fr. 3, 4는 동일농도의 대조군 BHT 활성의 86.5%보다 높은 활성산소 저해능을 보였다. 황련의 세포독성을 측정한 WST assay 결과에서 Fr. 4를 제외하고는 Fr. 1, 2, 3은 독성을 나타내지 않았다. 이러한 결과로 황련으로부터 분리된 fraction은 항균능과 항산화 능을 가지는 화장품 소재로서의 가치를 가진다고 볼 수 있다. This study evaluated antimicrobial efficacy and antioxidant effect of fraction isolated from Coptis Radix and confirmed its possibility as a cosmetic material. The extracts of isolated from Coptis Radix conducted an antimicrobial activity against Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Candida albicans by disc diffusion method and measure clear zone. As a result, it was confirmed that antimicrobial activity against S. aureus and candida. A was observed in all samples except Fr 1. The activity of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging and The activity of 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) cation radical scavenging were determined by antioxidant assay according to the concentrations (50, 125, 250) μg/mL of extracts of isolated from Coptis Radix. As a result, DPPH radical scavenging activity of Fr 1, 2, 3, 4 at 250 μg/mL was 11.4%, 30.3%, 42.0% and 53.1%, respectively and ABTS + radical scavenging activity was 28.6%, 96.2%, 98.6% and 97.1% at the same concentration, respectively. Fr. 3 and 4 showed higher radical scavenging activity than the positive the control group BHT at the same concentration. In the WST assay results of measuring the cytotoxicity of Coptis Radix, except for Fr. 4, Fr. 1, 2 and 3 did not show toxicity. As a result, the fractions isolated from Coptis Radix can be regarded as a cosmetic material having antimicrobial activity and antioxidant ability.