| 초록 |
국내외적으로 환경에 대한 관심과 환경매체의 오염에 관한 관심과 연구가 증가하고 있는 추세이다. 본 연구에서 다루고자 하는 토양오염은 대기, 수질오염에 비해 상대적으로 적은 관심을 받아왔으나, 용산부지, 미군부지 등 다양한 토양오염문제가 이슈화 되어왔다. 오염부지의 오염조사는 오염을 저감시키는 전체 프로세스를 결정하기 이전에 선행되어야하는 중요한 과정이다. 이 과정에서 토양의 불균질성에 의해 오염범위와 심도를 명확히 평가하는 것은 쉽지 않다. 현행 토양오염을 분석하기 위한 조사방법은 토양오염공정 시험기준을 따라, 왕수를 이용해 토양으로부터 중금속을 용출시켜 ICP, AAS와 같은 분석기기를 이용해 오염농도를 분석한다. 하지만 이러한 분석기기는 기기작동의 복잡성, 휴대불가 등과 같은 문제점으로 인해 현장에서 오염도를 평가하기에는 부적절하다. 현장에서 사용되는 XRF, LIBS와 같은 기기는 x선, gamma선, 또는 laser를 이용해 토양에 함유된 성분의 비를 분석한다. 하지만 기존의 분석방법은 고체상태의 함량을 평가하는 방법이 아닌 용출된 중금속의 농도를 분석하는 방법이므로 본래의 방법과 다르므로 적절한 평가 방법이 아니다. 본 연구에서는 토양에 함유된 용출 가능한 중금속의 농도를 현장에서 정성적, 정량적으로 평가할 수 있을 것으로 기대되는 기술이다. 연구 기간 동안 연구의 목표 1) 수은 센서, 2) 아연 센서, 3) 토양 적용성를 목표로 연구를 진행하였다. 1) 수은 센서 Rhodamine B를 기반으로 한 수은 센서로 용액 내의 수은 이온과 선택적으로 반응해 579 nm에서 강한 형광증가를 보이는 센서를 개발했다. 수은에 대한 선택성을 확인하기 위해 다양한 양이온에 대해 선택성을 검증하였으며, 동일한 양이온과 경쟁성을 검증하였다. 추가적으로 선형적 변화를 검증해 정성적 평가뿐만 아니라, 정량적 평가의 가능성을 확인하였다. 개발된 센서는 dopamine을 이용해 산화철나노입자에 결합시켜 회수가 가능한 센서를 개발했다. 2) 아연 센서 Naphthalimide를 기반으로 한 아연에 선택성을 보이는 센서로 아연과 선택성을 확보하기 위해 DPA를 결합시킨 센서를 개발하였으며, 수은 센서와 동일하게 선택성, 경쟁성 실험 등을 수행하였으며 dopamine을 이용해 산화철 나노입자에 결합시켜 재사용이 가능한 센서를 개발했다. 3) 환경시료에 대한 적용성 평가 수은, 아연 센서의 환경시료에 대한 적용성을 평가하기 위해 지하수, 토양 등을 오염시켜 정성적, 정량적 평가를 수행하였다. 정성적 평가는 육안으로 평가가 가능 할 정도의 색변화와 형광변화를 확인 할 수 있었다. 결과적으로 현장에서 채취한 시료를 간편한 용출과정을 거쳐 존재유무, 오염농도를 개략적으로 평가 할 수 있는 기술로 사료된다. 추가적으로 오염시의 기계적 분석결과와 비교해 정량의 가능성을 평가했다. 특히, 지하수, 하천수 등에서 높은 정확도를 보였으며, 토양에 적용한 결과 또한 비교적 합리적인 결과를 도출했다. (출처 : 연구결과 요약문 3p) |
