축전식 탈염과 전기투석 공정의 탈염성능 비교

손지원,오경미,민병건,최재환 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-

대표적인 전기화학적 탈염기술인 축전식 탈염(capacitive deionization, CDI)과 전기투석(electrodialysis, ED) 공정의 탈염성능을 비교하였다. 동일한 농도(1000 mg/L)의 유입수를 대상으로 CDI 단위 셀과 5-cell ED 시스템을 이용하여 정전압 조건에서 탈염실험을 진행하였다. 탈염결과를 바탕으로 염 제거율에 따른 탈염 속도와 에너지 소모량을 비교/분석하였다. 셀 전위가 1.0 V에서 운전한 결과 ED 공정의 탈염속도가 CDI에 비해 2배 이상 빠른 것으로 나타났다. 또한 탈염 속도 측면에서 염 제거율이 낮을수록 ED 공정이 CDI 보다 효과적임을 알 수 있었다. 탈염과정에서 에너지 소모량도 ED 공정이 CDI에 비해 낮았다. 본 연구결과 1000mg/L의 염수에 대해서는 ED가 CDI보다 효과적인 탈염공정임을 알 수 있었다. 한편 최근 많은 연구가 진행되고 있는 CDI 기술은 저 농도 염수의 탈염에 효과적일 것으로 판단된다.

두 종류의 탈염소화미생물 배양액과 철분 첨가에 의한 염화에틸렌 오염토양 복원

이태호,김형석,Lee, Tae-Ho,Kim, Hyeong-Seok 유기성자원학회 2003 유기물자원화 Vol.11 No.2

인위적인 tetrachloroethylone(PCE) 오염토양($60{\mu}moles$ PCE/kg soil)에서 탈염소화미생물의 주입과 철분($Fe^0$) 첨가의 동시 적용이 PCE 및 유기염소화합물의 환원적 탈염소화에 미치는 영향을 조사하였다. 탈염소화미생물 주입에는 두 종류의 혐기성 박테리아 배양액, 즉, PCE를 cis-1,2-dechloroethylene(cis-DCE)까지 탈염소화하는 Desulfitobacterium sp. Y-51 균주의 순순미생물 배양액과 PCE를 에틸렌까지 완전히 탈염소화하는 PE-1 혼합미생물 배양액을 사용하였다. Y-51균주와 PB-1 혼합미생물 배양액을 각각 적용한 두경우(최종농도: 3mg dry cell weight/kg soil) 모두에서 40일 이내에 PCE가 cis-DCE로 전환되었다. $Fe^0$(0.1-1.0%(w/w))을 단독으로 오염토양에 적용한 경우, PCE의 탈염소화는 에틸렌 및 에탄까지 확장되어 진행되었으며. 탈염소화의 속도는 $Fe^0$의 첨가량에 의존하는 것으로 밝혀졌다. 탈염소화미생물과 철분을 동시에 적용한 경우, 각각을 단독으로 적용한 경우에 비하여 PCE의 탈염소화속도가 빨랐으며, PCE 탈염소화 및 최종 반응생성물의 생성 양상 또한 달랐다. Y-51균주 배양액과 0.1%의 $Fe^0$를 동시에 적용하였을 경우, PCE가 탈염소화되어 cis-DCE를 축적하였지만, PE-1 혼합미생물 배양액과 0.1%의 $Fe^0$를 동시에 적용하였을 경우에는 cis-DCE를 거쳐 보다 확장된 탈염소화반응을 보였다. 이러한 결과들로부터, 탈염소화미생물과 철분의 동시 적용, 특히, PE-1과 같이 PCE를 완전히 탈염소화하는 미생물 배양액과 철분의 병용은 실제적인 PCE 오염토양의 정화에 효과적일 것으로 판단되었다. The combined effect of bioaugmentation of dechlorinating bacterial cultures and addition of iron powder($Fe^0$ on reductive dechlorination of tetrachloroethylene(PCE) and other chlorinated ethylenes in a artificially contaminated soil slurry(60micromoles PCE/kg soil). Two different anaerobic bacterial cultures, a pure bacterial culture of Desulfitobacterium sp. strain Y-51 capable of dechlorinating PCE to cis-1,2-dechloroethylene(cis-DCE) and the other enrichment culture PE-1 capable of dechlorinating PCE completely to ethylene, were used for the bioaugmentation test. Both treatments introduced with the strain Y-51 and PE-1 culture (3mg dry cell weight/kg soil) showed conversion of PCE to cis-DCE within 40days. The treatments added with $Fe^0$(0.1-1.0%) alone to the soil slurry resulted in extended PCE dechlorination to ethylene and ethane and the dechlorination rate depended on the amount of $Fe^0$ added. The combined use of the bacterial cultures with $Fe^0$(0.1-1.0%)) showed the higher PCE dechlorination rate than the separated application and the pattern of PCE dechlorination and end-product formation was different from those of the separated application. When 0.1% of $Fe^0$ was added with the cultures, the treatments with the strain Y-51 and $Fe^0$ resulted in cis-DCE accumulation from PCE dechlorination, but the treatment with the enrichment culture and $Fe^0$ showed the more extended dechlorination via cis-DCE. These results suggested that the combined application of and the bactrial culture, specially the complete dechlorinating enrichment culture, is practically effective for bioremediation of PCE contaminated soil.

에틸알코올 용매를 이용한 주조철제유물의 탈염 실험 연구

이혜연,조주혜 한국문화재보존과학회 2015 보존과학회지 Vol.31 No.2

주조철제유물은 발굴 후 보존환경이 맞지 않은 경우 부식이 급속하게 진행되며 특히 블록형 파손이 발생하고 최종에는 분말화 된다. 따라서 부식 요인, 즉 Cl- 이온을 제거하는 탈염처리가 중요하다. 그러나 주조철제유물은 탈염 과정 중 형태가 파손되는 경우가 빈번히 발생하여 탈염 과정을 생략하거나 탈수 등의 안정화처리로 그치는 경우가 많다. 기존의 탈염 방법은 주로 물을 이용한 알칼리 수용액 방법이다. 그러나 물의 수산화이온은 부식을 촉진시키고 높은 표면 장력으로 내부 균열을 확대시켜 주조철제유물의 탈염 과정 중 파손 원인으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 표면 장력이 낮은 에틸알코올을 이용하여 탈염을 실시하고 그 탈염 효과를 알아보았다. 실험 결과 에틸알코올 탈염방법 은 상온의 알칼리 수용액 방법과 유사하거나 더 높은 Cl- 이온 용출 효과를 보여주었다. 또한 에틸알코올 방법은 수용액 방법보다 유물의 파손이 적고 Fe의 용출이 거의 없어 탈염의 안전성 측면에서 우수함을 확인하였다. 본 실험은 현장 적용 가능한 유기 용매 탈염 방법을 검토한 것으로 추가 연구를 통하여 주조철제유물의 안전하고 효율적인 안정화 방안 을 마련하고자 한다. Excavated archaeological cast iron objects in improper storage are quickly corroded and disintegrated into block and powder finally. Hence desalination treatment which is a way of removing internal corrosive factors, especially chloride ion, is an important process. But desalination is often omitted or objects are dehydrated by alcohol because the destruction of objects could occur during desalting. Although current desalting methods mostly use an aqueous alkali solution, OH- ions of water could accelerate corrosion and broaden internal cracks cause of high surface tension. Therefore this study experimented desalting using ethyl alcohol, which is low surface tension, to investigate an effect of desalination. As a result, desalting using ethyl alcohol showed the similar or more effective results of desalting using water. In addition, as aspects of desalting safety, ethyl alcohol desalting method was smaller destruction of objects and extraction of Fe from the objects than the aqueous alkali solution. However, this study explored the possibility of desalting methods using organic solvent in fieldwork, so the results would provide basic date for making the safe and effective desalting method for archaeological cast iron objects through further experiments.

조선시대 鐵碑의 보존처리와 탈염방법 비교 연구

이혜연,조남철 한국문화재보존과학회 2009 보존과학회지 Vol.25 No.4

외부 환경에 노출된 철제문화재는 환경오염요인에 직접적으로 영향을 받아 부식에 취약하다. 특히 철제유물에 있어서 활성부식을 일으키는 염화이온(Cl?)은 반드시 제거되어야 하지만 옥외 철제문화재는 유물의 특성상 탈염의 대상에서 제외되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 조선시대 철비를 대상으로 보존처리 및 탈염실험을 실시하였으며, 탈염은 흡습지를 이용한 탈염방법과 기존의 침적탈염방법을 함께 실시하여 그 효율성을 비교하였다. 탈염의 평가는 실체·금속 현미경, SEM-EDS, pH측정과 이온크로마토그래피(IC), XRD분석을 통하여 알아보았다. 실체·금속현미경으로 조사된 결과 부식은 층을 이루고 있으며 금속조직은 백주철로 확인된다. 또한 탈염 전 부식물에 대한 SEM-EDS분석결과 Fe와 O가 주로 검출되었으며 특히 Cl이 2.48wt%까지 측정되었다. 탈염용액에 대한 pH와 음이온을 분석한 결과에서는 흡습지를 이용한 탈염방법도 침적탈염방법과 유사한 탈염효과를 볼 수 있었다. 마지막으로 탈염 전·후 부식물에 대한 XRD분석 결과 탈염전에는 goethite, magnetite, lepidocrocite와 akaganeite가 검출되었으나 탈염 후에는 akaganeite가 검출되지 않아 흡습지를 이용한 탈염의 효과를 확인할 수 있었다 . 그러므로 본 연구를 통하여 흡습지를 이용한 탈염방법에서도 기존의 침적탈염방법과 유사한 탈염효과를 확인할 수 있었다.

옥외 철제문화재 적용을 위한 탈염처리 방법 연구

이혜연,조남철,김우현 한국문화재보존과학회 2009 보존과학회지 Vol.25 No.1

옥외 철제문화재는 외부에 노출되어 있으므로 환경오염인자나 산성비에 의한 염(Cl?)의 영향으로 부식이 발생되기 때문에 탈염처리 등 보존처리가 필요하다. 그러나 현재 옥외 철제문화재의 보존처리는 강화처리에 한정되어 있어 염에 대한 손상정도나 염을 제거하는 탈염처리 방법에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 기존에 사용하고 있는 탈염방법은 주로 매장 철제문화재를 대상으로 하여 탈염용액에 침적시키는 방법이기 때문에 옥외 철제문화재에 적용하기에는 어려움이 있다. 이러한 점을 감안하여 탈염용액을 재료에 흡수시켜 철제문화재에 흡착시키고 증발을 막기 위해 방수 필름으로 포장하는 탈염 방법을 실험해 보았다. 옥외 철제문화재에 적용 가능한 탈염처리 방법을 알아보기 위하여 우선 매장 철제문화재를 대상으로 실험하였으며, 탈염흡수재료로는 전통한지, 거즈, cotton wipers, 흡습지를 선정하였고, 탈염용액은 NaOH 0.1M를 사용하였다. 또한 기존의 침적탈염방법을 함께 실행하여 흡착탈염방법과의 효율성을 비교해 보았다. 본 탈염실험에 대한 안정성 평가를 위하여 실체현미경과 SEM-EDS, XRD, pH측정과 이온크로마토그래피분석(IC)을 실시하였다. 실험 결과 흡습지가 기존 탈염 방법과 유사한 탈염 효과를 얻을 수 있음을 확인 할 수 있었다.

두 종류의 소화미생물 배양액과 철분 첨가에 의한 염화에틸렌 오염토양 복원

이태호(Tae-Ho Lee),김형석(Hyeong-Seok Kim) 유기성자원학회 2003 유기물자원화 Vol.11 No.2

인위적인 tetrachloroethylene(PCE) 오염토양(60tJffioles PCE/kg soiD 에서 탈염소화미생물의 주입과 철분(FeO) 첨가의 동시 적용이 PCE 및 유기염소화합물의 환원적 탈염소화에 미치는 영횡t을 조사하였다 탈염소화미생물 주입에는 두 종류의 혐기성 박테리아 배양액, 즉,PCE를 cis-1, 2-dechloroethylene(cis-DCE)까지 탈염소화하는 Desulfitobacterium sp. Y-51 균주의 순순미생물 배양액과 PCE를 에탈렌까지 완전허 탈염소화하는 PE-1 혼합미생물 배양액을 사용하였다. Y-51균주와 PE-1 혼합미생물 배양액을 각각 적용한 두경우(최종농도 3mg dry cell weight/kg soil) 모두에서 40 임 이내에 PCE가 cis-DCE로 전환되었다. FeO(0.1-1.0 %(w/w))을 단독으로 오염토양에 적용한 경우 PCE의 탈염소화는 에틸렌 및 에탄까지 확장되어 진행되었으며,탈염소화의 속도는 Feo의 첨가량에 의존하는 것으로 밝혀졌다. 탈염소화미생물과 철분을 동시에 적용한 경우,각각을 단독으로 적용한 경우에 비하여 PCE의 탈염소회속도가 빨랐으며, PCE 탈염소화 및 최종 반응생성물의 생성 양상 또한 달랐다. Y-51균주 배양액과 0.1%의 Feo를 동시에 적용하였을 경우, PCE가 탈염소화되어 cis-DCE를 축적하였지만 PE-1 흔합미생물 배양액과 0.1%의 Fe"블 동시에 적용하였을 경우에는 cÎs-DCE를 거쳐 보다 확장된 탈염소화반응을 보였다. 이러한 결과틀로부터,탈염소화미생물과 철분의 동시 적용,특히,PE-l과 같이 PCE를 완전히 탈염소화하는 미생물 배양액과 철분의 병용은 설제적인 PCE 오염토양의 정화에 효과적일 것으로판단되었다. The mmbined effect of bioaugmentation of dechlorinating bacterial cultures and addition of iron powder(FeO) on reductive dechlorination of tetrachloroethylene(pCE) and other chlorinated ethylenes in a artifidally contaminated soil slurry(60micromoles PCE/kg soil). Two different anaerobic bacterial cultures, a pure bacterial culture of Desulfitobacterium sp. strian Y-51 capable of dechlorinating PCE to cis-l,2dechloroethylene( cis-DCE) and the other enridunent culture PE-l capable of dechlorinating PCE completely to ethylene, were used for the bioaugmentation test. Both treatments introduced with the strain Y-51 and PE-l culture (3mg dry cell weight/ kg soil) showed mnversion of PCE to cis-DCE within 40days. The treatments added with FeO(O.l-l.O%) alone to the soil slurη resulted in extended PCE dechlorination to ethylene and ethane and the dechlorination rate depended on the amount of Fe0 added. The mmbined use of the bacterial cultures with FeO(O.l-l.O%) showed the higher PCE dechlorination rate than the separated application and the pattem of PCE dechlorination and end-product fomation was different from those of the separated application. When 0.1 % of Feo was added with the cultures, the treatments with the strain Y-51 and Feo resulted in cis-DCE accurnulation from PCE dechlorination, but the treatment with the enridunent cultuæ and Feo showed the more extended dechlorination via cis-DCE. These results suggested that the mmbined application of and the bactrial culture, spedally the complete dechlorinating enridunent culture, is practically effective for bioremediationof PCE contaminated soil.

다이옥신의 환원적 탈염화 분해 경로와 독성 변화예측을 위한 LFER 모델

김지훈(Ji Hun Kim),장윤석(Yoon Seok Chang) 大韓環境工學會 2009 대한환경공학회지 Vol.31 No.2

영가철과 혐기성 미생물을 이용한 환원적 탈염화반응을 통한 다이옥신 처리 능력을 평가하기 위해, 자유에너지 선형관계(linear free energy relationship)를 이용하여 다이옥신의 탈염화에 의한 농도 및 독성변화 예측 모델을 최초로 정립하였다. 수용액상에 존재하는 다이옥신류의 깁스자유에너지는 기존 문헌의 열역학적 계산결과를 범밀도함수이론(density functional theory)을 이용한 계산 수준으로 보정하였으며, 보정된 깁스자유에너지와 실험을 통해 얻은 탈염화 반응속도 상수와의 선형관계를 통해 다이옥신의 탈염화 반응 256개에 대한 반응속도상수를 예측하였다. 본 모델을 통해 탈염화에 의해 변화하는 다이옥신 류 76종에 대한 시간 별 농도를 계산할 수 있다. 8염화다이옥신(Octachlorinated dibenzo-p-dioxin, OCDD)이 완전히 탈염화되어 dibenzo-p-dioxin(DD)로 탈염화되기까지는 100년 이상의 반응시간이 필요하였으며, 독성등가값(toxic equivalent quantity, TEQ)의 경우 탈염화가 진행되면서 초기농도의 10배 이상까지 증가하는 것으로 밝혀졌다. 이를 통해, 다이옥신의 처리를 위해서는 좀 더 빠른 탈염화 반응속도를 갖는 다른 전자공여 시스템을 사용하거나, 환원적 탈염화-라디칼 산화와 같은 복합 연계처리가 필요함을 알 수 있다. 본 논문을 통해 제시된 예측 기법은 다이옥신뿐 아니라 다른 할로겐화 화합물의 탈염화 예측과 여러 전자공여 시스템에 대한 평가에 적용이 가능하다. Reductive dechlorination of polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and its toxicity change were predicted by the linear free energy relationship (LFER) model to assess the zero-valent iron (ZVI) and anaerobic dechlorinating bacteria (ADB) as electron donors in PCDDs dechlorination. Reductive dechlorination of PCDDs involves 256 reactions linking 76 congeners with highly variable toxicities, so is challenging to assess the overall effect of this process on the environmental impact of PCDD contamination. The Gibbs free energies of PCDDs in aqueous solution were updated to density functional theory (DFT) calculation level from thermodynamic results of literatures. All of dechlorination kinetics of PCDDs was evaluated from the linear correlation between the experimental dechlorination kinetics of PCDDs and the calculated thermodynamics of PCDDs. As a result, it was predicted that over 100 years would be taken for the complete dechlorination of octachlorinated dibenzo-p-dioxin (OCDD) to non-chlorinated compound (dibenzo-p-dioxin, DD), and the toxic equivalent quantity (TEQ) of PCDDs could increase to 10 times larger from initial TEQ with the dechlorination process. The results imply that the single reductive dechlorination using ZVI or ADB is not suitable for the treatment strategy of PCDDs contaminated soil, sediment and fly ash. This LFER approach is applicable for the prediction of dechlorination process for organohalogen compounds and for the assessment of electron donating system for treatment strategies.

생물전기화학시스템을 이용한 염화에틸렌의 생물학적 탈염소화

유재철(Jae Cheul Yu),박영현(Young Hyun Park),선지윤(Ji Yun Seon),홍성숙(Seong Suk Hong),조순자(Sun Ja Cho),이태호(Tae Ho Lee) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.5

산업용제로 널리 이용되고 있는 PCE (Perchloroethylene)나 TCE (Trichloroethylene)와 같은 염화에틸렌화합물은 안정된 세정력을 가지고 있어 널리 이용되고 있지만 무분별한 사용과 부주의한 취급으로 인해 최근 토양 및 지하수 오염지역이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 퇴적토, 슬러지, 토양, 지하수 등 다양한 지역에서 총 10개의 시료를 식종원으로 이용하여 생물학적 PCE 탈염소화 가능성을 평가하고, 가장 우수한 탈염소화 능력을 보인 낙동강 퇴적토 시료를 대상으로 PCE를 에틸렌까지 안정적으로 탈염소화 가능한 혼합미생물을 농화배양하였다. 농화배양된 탈염소화 미생물을 생물전기화학시스템(Bioelectrochemical System, BES)의 환원부에 식종하여 전극을 전자공급원으로 이용한 탈염소화 가능성을 평가한 결과, PCE가 TCE, cis-dichloroethylene, vinyl chloride를 거쳐 최종산물인 에틸렌으로 탈염소화됨을 확인할 수 있었다. Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE)를 이용한 미생물군집 분석결과, 농화배양액에서 구축된 탈염소 미생물 군집과 BES 환원전극부내 미생물 군집 구조는 다르게 나타났으며, 전기화학적 활성을 지닌 다양한 미생물이 존재함을 확인할 수 있었다. BES 환원전극부에서 부유성장하는 미생물과 전극에 생물막을 형성하는 미생물 군집구조에도 큰 차이가 있었으며, 이는 탈염소화 메커니즘의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 추가적인 연구를 통해서 자세한 생물전기화학적 탈염소화 메커니즘을 밝혀낸다면 생물전기화학적 탈염소화 기술은 염화에틸렌 오염 토양/지하수의 획기적인 생물정화기술로 자리잡게 될 것이다. Chlorinated ethylenes such as perchloroethylene (PCE) and trichloroethylene (TCE) are widely used as industrial solvents and degreasing agents. Because of improper handling, these highly toxic chlorinated ethylenes have been often detected from ontaminated soils and groundwater. Biological PCE dechlorination activities were tested in bacterial cultures inoculated with 10 different environmental samples from sediments, sludges, soils, and groundwater. Of these, the sediment using culture (SE 2) was selected and used for establishing an efficient PCE dechlorinating enrichment culture since it showed the highest activity of dechlorination. The cathode chamber of bioelectrochemical system (BES) was inoculated with the enrichment culture and the system with a cathode polarized at -500 mV (Vs Ag/AgCl) was operated under fed-batch mode. PCE was dechlorinated to ethylene via TCE, cis-dichloroethylene, and vinyl chloride. Microbial community analysis with polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) showed that the microbial community in the enrichment culture was significantly changed during the bio-electrochemical PCE dechlorination in the BES. The communities of suspended-growth bacteria and attached-growth bacteria on the cathode surface are also quite different from each other, indicating that there were some differences in their mechanisms receiving electrons from electrode for PCE dechlorination. Further detailed research to investigate electron transfer mechanism would make the bio-elctrochemical dechlorination technique greatly useful for bioremediation of soil and groundwater contaminated with chlorinated ethylenes.

사염화에틸렌(PCE)으로 오염된 국내 4개 지역 지하수 내 생물학적 PCE 탈염소화 활성 및 미생물 군집의 비교

김영,김진욱,하철윤,권수열,김정관,이한웅,하준수,박후원,안영호,이진우,Kim Young,Kim Jin-Wook,Ha Chul-Yoon,Kwon Soo-Yeol,Kim Jung-Kwan,Lee Han-Woong,Ha Joon-Soo,Park Hoo-Won,Ahn Young-Ho,Lee Jin-Woo 한국지하수토양환경학회 2005 지하수토양환경 Vol.10 No.2

본 연구는 사염화에틸렌(Perchloroethylene) 또는 트리클로로에틸렌(Trichloroethylene)으로 오염된 국내 지하수 내에 국외에서 보고된 환원성 탈염소화 미생물의 존재 유무와 사염화에틸렌의 생물학적 탈염소화 활성도를 평가하였다. 마이크로코즘 테스트(microcosm tests)는 4개의 오염지역(창원 A, 창원 B, 부천 및 양산) 지하수와 다양한 전자공여체 (sodium lactate, sodium propionate, sodium butyrate, sodium fumarate)를 이용하여 수행하였다. 단일 전자공여체 와 창원 A 혹은 창원 B 지하수를 주입한 전 마이크로코즘에서 사염화에틸렌 완전 탈염소화 분해 시 발생하는 최종 산물인 에틸렌이 배양 90일 후에 검출되었고, 부천 혹은 양산 지역의 지하수를 주입한 마이크로코즘에서는 배양 90 일 후 시스-1,2-디클로로에틸렌(cis-1 ,2-Dichloroethylene)만이 검출되었고, 염화비닐(Vinyl chloride) 과 에틸렌은 검출되지 않았다. 완전 탈염소화 생분해가 확인된 창원 B 지역 지하수와 불완전 탈염소화 생분해가 확인된 양산 지역 지하수 내 미생물 군집을 비교하기 위해 분자생물학적 방법을 이용한 실험을 수행하였다. 창원 B 지역 지하수의 클론 라이브러리(Clone library)에서 사염화에틸렌 완전 탈염소화 미생물, uncultured bacterium clone DCE47과 매우 유사한 염기서열 클론이 확인되었다. 그러나 양산 지역의 클론 라이브러리에서는 기존의 염화에틸렌 탈염소화 미생물과 유사한 염기서열 클론이 확인되지 않았다. 본 연구 결과를 통하여 국내 일부 지역의 지하수 내에 사염화에틸렌을 완전 탈염소화하여 무해한 에틸렌으로 분해하는 미생물이 존재함을 확인하였고, 적절한 전자공여체를 공급하는 경우 그 분해 활성도가 증가함을 확인하였다. 이 결과는 사염화에틸렌 혹은 트리클로로에틸렌으로 오염된 국내 지하수를 경제적인 공법인 환원성 탈염소화 생물학적 공정으로 복원할 수 있는 기능성을 보여주는 중요한 지표라고 사료된다. In Korea, little attention has been paid to microbial perchloroethylene (PCE) and/or trichloroethylene (TCE) dechlorination activity and identification of microorganisms involved in PCE reductive dechlorination at a PCE-contaminated aquifer. We performed microcosm tests using the groundwater samples from 4 different contaminated sites (i.e. Changwon A, Changwon B, Bucheon and Yangsan) to assess PCE reductive dechlorination activity. We also adapted molecular techniques to screen what types of known reductive dechlorinators are present at the PCE-contaminated aquifers. In the Changwon A and Changwon B active microcosms where potential electron donors such as sodium propionate, sodium lactate, sodium butyrate, and sodium fumarate, were added, ethylene, an end-product of complete reductive dechlorination of PCE, was detected after a period of 90 days of incubation. In the Bucheon and Yangsan active microcosms, cis-1,2-dichloroethylene (c-DCE) was accumulated without the production of vinyl chloride (VC) and ethylene. Molecular techniques were used to evaluate the microbial community structures in the Changwon B and Yangsan aquifer. We found two sequence types that were closely related to a known PCE to ethylene dechlorinator, named uncultured bacterium clone DCE47, in the Changwon B site clone library. However, in the Yangsan site clone library, no sequence type was closely related to known PCE dechlorinators reported. It is plausible that microorganisms being capable of completely dechlorinating PCE to ethylene may be present in the Changwon B site aquifer. In this study we find that complete PCE reductive dechlorinators are present at some PCE-contaminated sites in Korea. In an engineering point of view this information makes it feasible to apply a biological reductive dechlorination process for remediating PCE- and/or TCE-contaminated aquifers in Korea.

비무장지대 한국전쟁 전사자 유해발굴 수습 철제 총기류의 보존처리와 탈염처리 방법 고찰

조하늬,남도현,김미현,이재성 한국문화재보존과학회 2021 보존과학회지 Vol.37 No.6

비무장지대에서 수습한 총기류 유품은 매장된 상태로 있다가 출토되는 순간 급격한 환경변화 로 인해 부식에 취약하다. 특히 철제 총기류에 있어서 활성부식을 일으키는 염소이온(Cl⁻)은 반드시 제거되어야 하지만 근현대에 제작되었다는 재질 특성과 매장기간을 고려하였을 때 고고유물과 동일 한 탈염조건을 적용하는 것은 어려움이 있다. 그러므로 본 연구에서는 비무장지대 내 6⋅25 한국전 쟁 전사자 유해발굴 현장에서 수습한 총기류를 대상으로 보존처리와 탈염 실험을 실시하였으며, 탈 염 실험은 탈이온수와 소디움 세스퀴카보네이크 용액에 온도별로 침적시키는 방법을 서로 비교하여 가장 안정적인 보존방안을 모색하였다. 탈염 실험을 통해 탈염처리 방법에 따른 염소이온의 추출 정도를 비교 실험한 결과, 100℃ 소디움 세스퀴카보네이트에서 가장 많은 용출량을 보였으며 탈염 기간이 1∼2주로 매우 짧은 결과를 보였다. 따라서 나머지 유품 중 총신과 방아틀 뭉치는 100℃로 가열하여 8시간, 상온에서 16시간씩 매주 1회 약품을 교체하는 방법으로 총 6회 탈염처리를 실시하 였다. 그러나 탄약이 장전된 총신의 경우 탈염처리 시 고온 및 진공함침으로 인한 압력으로 폭발의 위험성을 고려하여 탈염처리와 진공함침 강화처리를 실시하지 않았다. The weapons excavated from the de-militarized zones (DMZ) of Korea are vulnerable to corrosion due to the immediate and drastic environmental change. Especially, the chloride ions (Cl⁻) in iron weapons cause active corrosion and require removal. In this study, conservation treatment and de-salination was performed for the discovered weapons from excavation sites of soldiers killed in action during the Korean War. Furthermore, an attempt was made to prepare the most stable plan for conservation treatment through the comparative study of soaking weapons in distilled water without chemicals and in a solution of sodium (SSC) at different temperatures. In the preliminarily experiments, the comparison of the eluted Cl⁻ ions according to different conditions of de-salination showed that the highest number of ions were detected from the de-salination with SSC at a temperature of 100℃, and its duration was much smaller, i.e., 1∼2 weeks. Accordingly, for the parts from the guns and rifles amongst other objects, a six-time de-salination was conducted in the SSC solution for 8 hours at 100℃ and subsequently, for 16 hours at room temperature during which the distilled water and SSC were exchanged every week. However, in the case of a loaded rifle, the de-salination was not conducted, considering the risk that the high temperature and pressure by impregnation in vacuum could cause an explosion