• 제목/요약/키워드: $CO_2$ storage site

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지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향: 인위 누출 연구 (The Effect of Carbon Dioxide Leaked from Geological Storage Site on Soil Fertility: A Study on Artificial Leakage)

  • 백승한;이상우;이우춘;윤성택;김순오
    • 자원환경지질
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    • 제54권4호
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    • pp.409-425
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    • 2021
  • 이산화탄소가 지구온난화를 초래하는 대표적인 온실가스로 지목되면서 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위하여 많은 노력들이 진행되어 왔다. 그러한 노력들 중 특히 CO2 포집 및 지중 저장기술(carbon dioxide capture and storage, CCS)이 감축 목표량을 달성하기 위해서 필수적으로 고려되고 있다. 그러나 이러한 지중 저장기술이 상용화되기 위해서는 안전성이 보장되어야 한다. 특히 이산화탄소 누출이 농경지에서 발생할 경우에는 작물 생장과 관련되어 많은 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 인위적인 이산화탄소 누출 시험을 수행하였으며, pH, 양이온치환용량, 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총 질소, 질산태 질소, 암모니아태 질소, 총 인, 유효태 인산, 총 황, 유효태 황, 유효태 붕소 등과 같은 토양의 화학적 특성들을 비옥도 지시 인자로 선정하였다. 누출 시험은 비경작지 토양 한 종류와 경작지 토양 두 종류(옥수수와 콩 재배)를 대상으로 이루어졌다. 비경작지 토양은 거친 모래가 많은 사질토양으로 공극률은 42.6%로 조사되었으며, 경작지 토양인 옥수수 재배 토양은 양질 사토(loamy sand)로 공극률이 46.8%이었다. 콩과식물(soybean) 재배 토양은 옥수수 재배 토양과 동일한 양질 사토로서 공극률이 48%로 조사되었다. 누출시험을 위해 6개의 인공누출 칼럼 장치를 이용하여 이산화탄소를 주입하였다. 이산화탄소 주입은 비경작지와 경작지 토양의 경우 각각 60일과 70일 동안 진행하였다. 이산화탄소 누출 후 비경작지 및 경작지 토양에 대하여 각각 12, 14일 간격으로 1 공극 부피의 인공강우 모사 시험을 수행한 후 용출액과 토양 시료를 채취하여 비옥도 지시 인자를 분석하였으며, 이산화탄소 누출 전후 변화 양상을 비교 평가하였다. 토양 내 잔류 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총질소, 총인 등은 이산화탄소의 영향을 크게 받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 질산태 질소, 암모니아태 질소, 유효 인산, 유효 황, 유효 붕소 등은 감소하는 경향을 보였으며 이에 의해 토양 비옥도를 저하시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양의 완충능력 때문에 pH의 변화가 없었지만, 이산화탄소가 장기간 누출된다면 pH의 감소에 의한 토양 산성화가 초래될 가능성이 있을 것으로 예측된다.

한국 동해 남부해역 대륙붕에 서식하는 대형저서동물군집 공간분포를 결정하는 환경요인 (Environmentally Associated Spatial Distribution of a Macrozoobenthic Community in the Continental Shelf off the Southern Area of the East Sea, Korea)

  • 이정호;이정석;박영규;강성길;최태섭;김병모;류종성
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제19권1호
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    • pp.66-75
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    • 2014
  • 본 연구는 동해 남부 이산화탄소 해저지중저장 후보지 주변 수심 100-500 m 해역에서 저서생태계의 공간분포와 이를 결정하는 환경요인을 이해하기 위해 수행되었다. 2012년 8월-9월 총 16개 정점에서 대형저서동물군집과 환경요인을 조사하였다. 총 158종의 저서동물이 채집되었으며, 평균 서식밀도는 $843indiv/m^2$, 평균 생물량(습중량)은 $26.2g\;WW/m^2$로 나타났으며, 생물다양성이 높은 지역에서 주로 서식밀도가 높았다. 측정된 33개 환경변수를 대상으로 주성분분석을 실시한 결과 조사해역의 저서환경은 크게 퇴적물환경, 저층해수환경, 수심에 의해 지배된다. 저서동물의 분포는 세 가지 주성분과 밀접한 관련을 보였는데, 특히 사질함량이 많은 정점일수록 출현종수가 많아지고 생물량은 적어지는 경향이 관찰되었다. 조개 2종을 포함한 우점종 6종은 ${\Omega}$ aragonite, ${\Omega}$ calcite 농도가 높은 곳을 선호하였는데, 이 종들은 이산화탄소 유입으로 인해 해양산성화가 진행되면 가장 먼저 피해를 입을 수 있는 생물로 판단된다. 저서동물 상위 1% 우점종의 종조성을 바탕으로 집괴분석한 결과 지리적으로 뚜렷하게 구분되는 4개의 정점군이 분류되었다. 각 정점군은 고유의 저층해수 및 퇴적물 환경을 보이고 있으며, 대표적인 특성종으로는 A) Ampelisca miharaensis, (B) Edwardsioides japonica, (C) Maldane cristata, (D) Spiophanes kroeyeri을 들 수 있다. 측정이 용이한 5개의 환경요인(수심, 사질함량, 수온, 염분, pH)을 이용하여 4개의 정점군을 정확도 100%로 예측할 수 있는 판별함수모델을 제시하였다. 조사지역의 저서동물군집은 환경요인과 밀접한 관계를 보이고 있으며, 이는 환경변수에 기반하여 저서동물 분포를 예측할 수 있는 통계적모델 개발 가능성을 시사한다.

불포화 균열 혼펠스의 현장 수리전도도와 반 게누텐 매개변수의 상관성 (Relationship between In-situ Hydraulic Conductivity and Van Genuchten Parameters of Unsaturated Fractured Hornfels)

  • 정재열;조현진;김수진;옥순일;김구영;함세영
    • 지질공학
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    • 제30권2호
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    • pp.147-160
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    • 2020
  • 지표 미고결퇴적층의 불포화 수리전도도는 지표 퇴적층의 물리적 성질과 함수비에 좌우된다. 지금까지 지표 미고결퇴적층의 불포화 수리전도도에 대하여 많은 연구가 수행되어왔다. 그러나 불포화 균열암반에 대한 수리전도도에 대해서는 상대적으로 연구가 적은 편이다. 중·저준위 방폐물의 표층처분시설 건설과 관련하여, 본 연구에서는 국내 방사성폐기물 처분부지 내 균열 혼펠스 암반에 대하여 반 게누텐 불포화함수(α, n)와 현장시험에서 얻어진 수리전도도를 서로 비교·분석하였다. 현장수리시험과 실내수리시험이 동시에 이루어진 지하수공 3공의 10개 구간에 대한 현장 수리전도도와 반 게누텐 매개변수에 대한 상관성 분석 결과, 현장 수리전도도와 매개변수α의 상관계수는 0.7607로 양의 상관관계를 보이며, 현장 수리전도도와 반 게누텐 형상관련 매개변수 n의 상관계수는 -0.8720으로 음의 상관관계를 보였다. 그러므로 이 연구는 불포화 균열 혼펠스에서 현장수리전도도와 실내수리시험에 의한 불포화함수의 관계를 확인하였다.

LPG 지하저장기지 건설을 위한 수륙혼합 탄성파탐사 사례 (Case study on the lake-land combined seismic survey for underground LPG storage construction)

  • 차성수;박근필;이호영;이희일;김호영
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2002년도 정기총회 및 제4회 특별심포지움
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    • pp.101-125
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    • 2002
  • 남양호 수상탄성파 탐사는 호수 하부에 지하유류 비축시설 건설에 필요한 지반안정성 조사 및 설계변수를 도출하기 위하여 사전 조사의 일환으로 수행되었다. 조사지역이 바다에 면한 얕은 수심의 인공 호수로서 주변의 환경은 제방, 매립지, 초고압선 및 안전을 요하는 구조물로 둘러싸인 열악한 탐사 환경을 갖추고 있었다. 이러한 배경 때문에 신뢰성 있고 효과적으로 조사목적을 달성하기 위하여 서로 상이한 4개의 탄성파 탐사법을 동일 지역, 동일 탐사기간 내 적용함으로서 탐사방법간의 상승효과와 탐사 자료해석 결과의 신뢰도 제고를 도모하였다 적용된 탐사법은 수상 단성분 반사법 탐사, 수상 단성분 굴절법 탐사, 육상 24성분 굴절파 탐사 및 수륙 혼합 24성분 굴절파 탐사 등이었다. 특히 수륙혼합 굴절파 탐사법은 국내에서는 최초로 응용된 사례이다. 조사면적 $1km^2$에 대한 총탐사량은 반사법탐사 31개 측선 34 Line-km, 소노부이탐사 14개 측선 육상 굴절파 탐사 1개 측선 890 m, 수륙혼합 굴절파탐사 8개 측선이었다. 반사법 탐사의 경우 호수저면의 지질학적인 특성인 얕은 심도의 무퇴적 내지 박층의 퇴적층과 기반암 분포로 중복반사가 심하였으나 호안 지역에서의 반사파 기록은 양호하였다. 수륙혼합 굴절파 탐사는 아주 양호한 기록을 얻을 수 있었다. 그러나 육상굴절파탐사의 경우 자료의 질이 수륙혼합 굴절파 탐사자료 만큼 좋지 않았는데 그 이유는 저속도의 표토층과 고압선으로부터 유도된 전기적인 잡음 때문이었다 반사법 탐사 결과 기반암구조는 대체로 평탄하며 수면 하 30 m 부근에서부터 발달하고 있다. 소노부이 탐사 결과 기반암은 신선암, 약풍화대 및 풍화대로 구분되었다. 수륙혼합 굴절파탐사 결과 기반암 속도 분포는 4.5 km/s 이상 지역, 4.0 - 4.5 km/s 지역 그리고 4.0 km/s 이하 지역으로 구분할 수 있었으며, 조사지역 북서부가 남동부보다 높은 속도분포를 보인다. 조사지역의 주요구조선은 북서-남동 방향성이다. 탄성파 탐사에서 예상된 단층대의 확인을 위한 시추조사가 추가되었으며 예상된 단층의 확인에 따라서 기존 설계의 변경이 있었다.

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심부 화강암반의 수리특성 평가를 위한 현장수리시험 비교 및 해석 연구 (Comparison and Analysis of Field Hydraulic Tests to Evaluate Hydraulic Characteristics in Deep Granite Rockmass)

  • 천대성;석희준;이성곤;김태희;김기석;전성천;배성호
    • 터널과지하공간
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    • 제34권4호
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    • pp.393-412
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    • 2024
  • 고준위방사성폐기물 처분부지 선정에 있어 부지의 수리지질학적 연구는 매우 중요하며, 수리전도도와 저류계수 등이 대표적 수리지질학적 인자이다. 본 연구는 원주지역 심부 화강암반을 대상으로 두 가지 다른 종류의 현장수리시험 장비와 방법으로 획득한 수리전도도를 비교 분석하여 심부 화강암반의 수리특성을 파악하였다. 하나는 지하수 관정 자동 주입 시스템 장비를 활용하여 최대 심도 602.0 m에 대해 루전시험, 정압주입시험, 슬러그시험을 수행하였고, 산정된 수리전도도는1.26E-9 ~ 4.16E-8 m/s의 범위를 보였다. 전체 심도에서 수리전도도의 최대와 최소 차이는 약 33배로 나타났고, 동일 시험 구간에서 시험 방법이나 해석방법에 의한 차이는 1.13 ~ 8.25배로 나타났다. 다른 하나는 대심도 수리특성 조사 시스템을 활용하여 최대 심도 705.1 m에 대해 정압주입시험, 펄스시험을 수행하여 산정된 수리전도도는 1.60E-10 ~ 2.05E-8 m/s으로 최대와 최소 차이는 약 130배 정도로 나타났다. 정압주입시험에서 해석방법에 따른 차이는 1.02 ~ 2.8 배로 나타났다. 두 시험 장치와 방법에서 산정한 수리전도도는 대체로 E-9와 E-8 m/s로 유사한 범위를 보였으며, 심도에 따른 뚜렷한 경향은 관찰되지 않았다. 현장수리시험이 수행된 원주지역 화강암반은 낮은 또는 매우 낮은 암반투수성을 보임을 알 수 있었고, 적용된 시험 장치와 시험 방법에 따라 측정할 수 있는 수리전도도 범위나 적용 심도 등의 차이가 존재하나 대체로 신뢰할 수 있는 결과를 제시한 것으로 판단된다.

현장규모의 유류오염토양 세척공법에 다단연속탈착 및 교반탈착기법을 이용한 세척공정 성능향상에 관한 연구 (A Study on the Full-scale Soil Washing Process Improved by Multi-stage Continuous Desorption and Agitational Desorption Techniques to Remediate Petroleum-contaminated Soils)

  • 서용식;최상일;장민
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권5호
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    • pp.81-87
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    • 2008
  • 최근 주한미군기지 이전에 따른 토양오염도 조사결과, 유류저장시설에서의 누출 및 사격장내 중금속에 의한 오염이 심각한 것으로 보고되었으며 오염토양 정화에 대한 관심이 증대되고 있다. 다단연속탈착기법과 교반탈착기법을 적용한 현장규모의 유류오염토양 세척공정 성능향상에 관한 연구를 위해서 각각 다른 세지역의 정화대상부지 오염토양 중 미세토사가 29.3, 16.6, 7.8% 함유된 토양을 사용하였으며, 초기 오염농도는 각각 5,183, 2,560, 4,860 mg/kg이였다. 세척실험에 사용한 세척제로는 물을 이용하였으며 세척수를 6개월 이상 100% 재활용하여 세척공정을 운영하였다. 현장규모 세척 실험 결과 각기 다른지역의 오염토양 중 3.0 mm 이상의 오염토양은 세척수 분사압력 3.0 kg/$cm^2$의 고압분사를 통한 습식분리 후 TPH 농도는 280, 50, 356 mg/kg으로 초기농도 대비 각각 85.2, 98.2, 89.9%의 TPH 제거율을 보였다. 3.0${\sim}$0.075 mm의 모래입경에 대하여 1차 물리적 탈착 후 TPH 농도 [초기 입경별 오염부하량 대비]는 834, 1,110, 1,460 mg/kg 이었으며, 추가적인 세척공정의 2차 연속 물리적 탈착인 다단연속탈착기법을 통한 TPH 농도는 각각 330, 385, 245 mg/kg으로 초기농도 대비 각각 92.4, 90.6, 90.1%의 세척효율을 보였다. 미세모래 입경(0.075${\sim}$0.053 mm)에 대한 다단연속세척 후 TPH 농도는 791, 885, 1,560 mg/kg으로 나타났으며, 추가적인 교반 탈착 후 TPH 농도는 각각 428, 440, 358 mg/kg으로 초기농도 대비 92.0, 93.9, 92.9%의 제거율을 보였다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 토양세척기법은 TPH 법적기준을 맞출 수 있는 전략적 복합공정을 통해 다양한 오염토양에 폭넓게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

박스 형태의 복합레진 수복시 충전법 및 와동벽에 따른 결합력 차이에 관한 연구 (DIFFERENCE IN BOND STRENGTH ACCORDING TO FILLING TECHNIQUES AND CAVITY WALLS IN BOX-TYPE OCCLUSAL COMPOSITE RESIN RESTORATION)

  • 고은주;신동훈
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권4호
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    • pp.350-355
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    • 2009
  • 복합 레진은 중합되는 동안 수축으로 인한 응력이 발생하게 되고 이는 결합력 실패를 야기한다. 치질과의 결합력은 접착면의 성질에 영향을 받게 되는데 대부분의 연구들은 편평한 접착면상에서 이루어졌으며 와동내 와벽 위치에 따른 결합력 차이에 관한 연구는 미미한 실정이다. 이에 본 연구에서는 Ⅰ급 복합레진 수복시 단일 충전한 경우와 적층 충전한 경우에 있어서 와동의 치수벽과 측벽에서의 결합력 차이를 알아보고자 하였다. 발거된 20개의 건전한 제3 대구치를 대상으로 6 ${\times}$4 ${\times}$3 mm 크기의 박스 형태로 와동을 형성한 후 레진 충전방법과 와동벽에 따라 4개 군으로 분류하였다. 단일 충전하고 치수벽의 결합력을 측정한 A군, 단일 충전하고 측벽의 결합력을 측정한 B군, 적층 충전하고 치수벽의 결합력을 측정한 C군, 적층 충전하고 측벽의 결합력을 측정한 D군으로 설정하였다. 제조사의 지시에 따라 Clearfil SE $bond^{(R)}$(Kuraray Corp., Osaka, Japan)로 치면 처리한 후 Filteck Z $250^{(R)}$(3M/ESPE., St. Paul, USA)을 사용하여 와동을 충전하였다. 적층 충전군의 경우 1.5 mm씩 두 번에 나누어 충전하고 각각 40초씩 중합하였다. $37^{\circ}C$의 증류수에서 24시간 보관 후 교합면쪽 법랑질을 제거하고 수복물의 근원심 폭의 절반되는 지점에서 협설 방향으로 치아를 잘랐다. 주수하에 고속 diamond saw를 사용하여 각 치아의 접착면에 수직으로 1 ${\times}$1 ${\times}$7 mm의 막대 형태의 시편을 만들었으며 만능시험기에 부착하고 1 mm/min의 속도로 미세인장 결합강도를 측정하였다. 2-way ANOVA test와 t-test를 이용하여 95% 유의수준으로 통계 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 충전 방법의 경우, 적층 충전군이 단일 충전군보다 높은 평균값을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 2. 와동벽에 따른 결합력 차이의 경우, 치수벽 군이 측벽 군보다 결합력이 큰 것으로 나타났으나 유의성은 없었다. 본 연구 결과만을 토대로 볼 때, 충전 방법과 와동벽의 두 가지 요소가 치질과의 결합력에 미치는 영향이 크지 않았다.

Pantoea agglomerans S59-4를 이용한 마늘 푸른곰팡이병의 생물학적 방제 (Biological Control of Garlic Blue Mold using Pantoea agglomerans S59-4)

  • 김용기;홍성준;지형진;박종호;한은정;박경석;이상엽;이승돈
    • 농약과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.148-156
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    • 2010
  • 마늘 저장병을 일으키는 푸른곰팡이병의 생물적 방제를 위하여 마늘 근면으로부터 부패억제효과가 우수한 Pantoea agglomerans S59-4(Pa59-4)를 선발하였다. 길항균 Pa59-4의 푸른곰팡이병에 대한 적정처리농도는 $10^7\sim10^8$ cfu/$m\ell$이었으며, Pa59-4의 처리효과는 병원균의 접종농도가 증가됨에 따라 감소되었다. 길항균 Pa59-4의 현탁액에 마늘을 침지 처리할 경우 저장 중 부패를 90%억제하였으며, 종구 분의 처리하여 파종하였을 때에도 무처리구 부패율이 86.7%인데 비해 Pa59-4 처리시 부패율이 23.1%로 부패를 현저히 감소시켰다. 마늘처리부위에서의 길항균의 밀도변동을 알아보기 위하여 항생제 마커로서 pimaricin과 vancomycin을 선발하였고 이들 항생제가 포함된 배지상에서 길항균 Pa59-4의 밀도변동을 저온조건과 상온조건으로 나누어 조사하였을 때 상처를 낸 마늘표면에서는 처리 후 30일까지도 밀도가 계속하여 증가하였으며, 저온 조건하에서는 처리 후 15일까지 증가하다가 그 이후에는 감소되는 것으로 나타났다. 길항균 Pa59-4의 산업화를 위하여 증량 제로 white carbon을 첨가하여 만든 미생물제제를 처리할 경우 저장 중 마늘부패를 40~50% 줄일 수 있었다. 이상의 결과로써 길항균 Pa59-4는 마늘저장 중 부패를 줄일 수 있는 유망한 길항균으로 판단되었다.