• 방사성폐기물학회지
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• 제2권2호
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• pp.145-153
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• 2004

10년 이상 된 방사능오염 토양에서 동전기적 방법에 의한 $^{137}$Cs과 $^{60}$Co의 제염효율을 높이기 위해 H$_2$SO$_4$과 시트르산을 첨가제로 사용했다. 동전기 토양복원 컬럼의 방출수 평균속도는 2.0${\times}$$10^{-2}$ cm/min이고, 10일 동안 방출된 토양폐액의 부피는 컬럼의 3.6 공극부피다. 10일간 $^{137}$Cs 의 제거효율이 54%에 불과한 반면에, $^{60}$Co는 97%나 제거되었다. 이것은 $^{137}$Cs의 흡착평형계수가 $^{60}$Co 보다 크기 때문이라고 생각된다. 본 연구에서 제시한 수학적 모델에 의한 컬럼 잔류 오염도는 실험 오차 범위에서 실험결과와 잘 일치하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권3호
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• pp.85-94
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• 2002

본 연구의 목적은 토양입자에 대한 전기화학적 특성을 평가함으로써 동전기 기술을 실제 현장에서 적용시, 오염물을 효과적으로 제거하기 위한 최적 운전방법이나 인자를 도출하는 것이다. 토양입자의 제타포텐셜을 토양용액의 pH와 계면활성제의 농도에 대하여 측정하여 전기삼투압적 흐름방향 및 흐름율과의 관계를 분석하였다. 동전기 실험동안, 전기삼투압 투과율($k_e$), 전기전도도($\delta_e$) 및 전압분포에 대한 측정을 실시하였다. Kaolinite의 PZC는 4.2정도로 측정되었으며 pH가 증가할수록 제타포텐셜 감은 점점 음의 값이 증가하는 경향을 나타내었다. 주입된 계면활성제 또한 토양 표면의 전기화학적 특성에 영향을 주어 제타포텐셜 값을 변화시키는 결과를 나타내었다. 동전기 실험이 진행되는 동안, 토양시료의 대부분에 걸쳐 낮은 pH값을 나타내었으며 이로 인하여 용액과 전기적 흐름이 낮아지는 결과를 초래하였다. 또한, 전압 분포도 시간에 따라 변화하여 용액과 전기적 흐름 특성에 영향을 주었다. 결과적으로, 낮은 pH에 의한 토양의 제타포텐셜 값의 변화와 구간별로 다른 전압차분포로 인하여 용액과 전기적 흐름이 영향을 받는다는 결과를 본 연구로부터 얻었다. 효과적인 동전기 공정의 적용을 위하여 인위적인 토양 용액의 pH 조절이나 토양의 전기적 특성을 변화시키는 물질 등을 동시에 주입함으로써 오염물을 제거하는 용매의 흐름이 계속적으로 높게 유지되도록 하는 방안이 필요하다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-6
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• 2014

우라늄으로 오염된 토양을 복원하기 위해 실규모의 동전기제염장치로 제염하는 과정에서 많은 산폐액이 발생한다. 발생한 산폐액에 CaO를 가해 우라늄수산화물을 침전시켜 여과한 다음, 방사성 폐액을 줄이기 위하여 이 용액을 재사용하였다. 그러나 이 용액을 동전기에 재사용할 경우, 높은 농도의 칼슘 때문에 양극실에서 음극실로 용액이동 속도가 감소하여 여과포의 약화, 전선 부식, 음극면에 산화물 부착 등의 문제점이 발생하였다. 이 문제들을 해결하기 위하여 재생액에 황산을 넣어 $CaSO_4$로 침전시켜 칼슘을 제거하였다. 칼슘이 제거된 재생액을 사용하여 소형 동전기 장치에서 20 일간 토양제염 실험을 수행한 결과는 세척후 토양내 우라늄 잔류 농도가 0.35 Bq/g로 감소하였으며, 이는 증류수 제염한 결과와 유사하게 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제21권6호
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• pp.428-432
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• 2006

본 연구는 미생물이 오염물 분해를 위해 황산염이 필요한 동전기 생물학적복원에서 황산염원의 종류가 제거효율에 미치는 영향을 조사하였다. 대표오염물과 적용 미생물은 각각 phenanthrene과 Sphingomonas sp. 3Y였다. Magnesium sulfate를 이용했을 때 Mg이온은 음극에서 전기적으로 생성되는 수산화이온과 결합하여 전해질 pH를 크게 감소시키고 미생물활성을 저해하는 현상이 관찰되었다. 따라서 ammonium sulfate와 disodium sulfate를 이용했을 때 전해질 및 토양 pH가 중성영역으로 유지되었으며 미생물 활성도 높게 유지되었다. 하지만 전자의 경우 ammonium이 미생물의 오염물 분해를 지연시켜 제거효율이 오히려 magnesium sulfate의 21.8%보다 12.0%로 더 낮게 나타났으며, 반면 후자의 경우 27.2%로 제거효율이 증가된 것을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 제거효율의 차이는 장기간의 처리에서는 더욱 두드러질 것으로 예상된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.68-77
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• 2009

본 연구에서는 토양수세법의 적용이 곤란한 낮은 투수성의 중금속오염이 심각한 E 유수지의 퇴적토에 대하여 동전기법의 적용성을 검토하였다. 이를 위하여 퇴적토 내 총 Cr, Pb,Cd농도 및 퇴적토의 물리화학적 특성을 조사하고, 또한 BCR 연속추출법을 통하여 동전기복원 전후 중금속들이 어떤 형태로 존재하는지를 살펴봄으로써 오염 퇴적토 내 중금속의 처리 가능부분에 대한 평가 하였다. 동전기를 적용한 결과, 총 Cr 및Pb는 양극 쪽으로 이동하였으며, 반면 Cd의 경우는, 동전기정화 전 대부분이 이온교환/탄산염 결합태를 차지하고 있어 제거가 용이할 것으로 판단되었지만, 양극 쪽 보다는 토양 체의 중간에 가장 높게 그리고 전체적으로 음극 쪽으로 이동하는 경향을 보이고 있다. 이 때, 양그 쪽의 총 Cr농도는 초기 농도보다 약 3.5배 증가한 반면, 음극 쪽에서는 대부분 제거되고 매우 낮은 경향을 나타냈다. 동전기복원전과 처리 후 퇴적토 내 중금속 결합형태를 각 구간 중 양극부분과 음극부분과 비교한 결과, 총 Cr은 잔류태가 양극과 음극 쪽에서 감소한 반면, 산화물 태는 증가한 경향을 보였다, Pb의 경우도 반응 전에 비해 반응 후 반잔류태 부분이 감소하고 산화물 태 부분이 다소 큰 폭으로 변화된 것을 나타내고 있었으며, 양극 부분 보다는 음극부분에서 분율이 증가되어있다. 그러나 Cd는 반응 전 대부분을 차지하던 이온교환/탄산염 결합 태부분은 양극과 음극부분에서 모두 감소한 것으로 나타난 반면 반응 전 무시할 정도로 낮았던 잔류 태 부분 및 산화물 태가 증가한 경향을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1C호
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• pp.17-25
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• 2010

전기영동기술은 사용중인 폐기물 매립지(MSW) 지오멤브레인 차수층의 누출 복원을 위한 새로운 기술로서 음으로 대전된 점토입자는 동전기(Electrokinetic) 현상에 의해 누출이 발생되는 차수층까지 이동되고, 누출구 주변에 침출수의 외부유출 방지를 위한 점토 케이크를 형성한다. 본 연구에서는 3차원 누출구 모사실험을 수행하여 전기영동기술의 현장 적용성과 1차원 전기영동 실험을 통해 도출된 최적 인자들의 적절성을 평가하였다. 결과적으로 누출구의 반경이 증대되거나 또는 양전극간의 거리가 가까울수록 누출구 근처에서 형성된 점토 케이크의 크기(두께 및 폭)는 증가하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.330-333
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• 2003

Recently electrokinetic process is known to be a promising remediation technology for the contaminated soils with heavy metals, radionuclides, organic matters, and so on. The contaminants in electrokinetic technology are removed mainly by three mechanisms; electroosmosis, electromigration, and electrophoresis. When direct current is introduced between two electrodes planted in soil, a large amount of hydrogen ions is formed and moves from anode to cathode with the other cations contained in electrolyte. The water flow caused by tile movement of cations is called as electroosmosis. Especially for non-ionic pollutants, the electroosmotic flow(EOF) is the most important removal mechanism among them and transports contaminants from anode to cathode along the water flow. In this study, characteristics of electroosmotic flow was investigated according to the resistance state of soil. The decrease, maintenance, and increase of soil resistance could be obtained by controlling ions in soil. When the resistance of soil was decreasing or maintained, the EOF is proportional to electric current and voltage, respectively and when the resistance was increasing, the EOF is proportional to only electric current not voltage.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.186-190
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• 2004

The electrokinetic bioremediation employing electrolyte circulation method was carried out for the cleanup of phenanthrene-contaminated kaolinite, and microorganism used in the biodegradation of phenanthrene was Sphingomonas sp. 3Y. The electrolyte circulation method supplied ionic nutrientsand the microorganism into soil, and inhibited the significant pH change of soil by increasing the soil buffering capacity by providing phosphate buffer compounds. When the remediation process was conducted without surfactant, the removal efficiency of phenanthrene, at the initial concentration of 200 ppm, was 69% for only 7 days. Higher microbial population and lower phenanthrene concentration were observed in the anode and middle regions of soil specimen than in the cathode region. The higher density of microorganism was because the microbial movement was in the direction of the anode part due to the negative surface charge. When Triton X-100 and APG of 20 g/1 were used to improve the bioavailability of phenanthrene strongly adsorbed onto soil surface, about 90 and 39% of phenanthrene removal were obtained. Consequently, it was confirmed that the microorganism preferred APC to phenanthrene as carbon source and so the removal efficiency with APG decreased less than that without APG.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.181-185
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• 2004

Electrokinetic bioremediation was conducted on phenanthrene-contaminated soil to study the effects of soil temperature and pH on microbial population and removal efficiency at different current densities from 0.63 to 3.13 mA cm$^{-2}$ . Microorganism used in the biodegradation of phenanthrene was Sphingomonas sp. 3Y, which was isolated from a diesel-contaminated site. The microorganism was successfully penetrated into the contaminated soil by electrokinetic phenomena and the highest microbial population was observed in the middle region of soil specimen where soil pH was near neutral. Therefore, phenanthrene removal occurred mainly at anode and middle parts of soil specimen due to a relatively high microbial population. Also, the highest removal efficiency of 68.8% was obtained at 1.88 mA cm$^{-2}$ while low degradation was detected at 3.13 mA cm$^{-2}$ . It was presumably because the soil temperature at 1.88 mAcm$^{-2}$ was close to the appropriate temperature of about 30'c while the temperature increase to above 45$^{\circ}C$ at 3.13 mA cm$^{-2}$ inhibited the microbial activity severely.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.696-700
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• 2003

$H_2SO_4$과 Citric acid 은 다른 화학물질보다 토양으로부터 $^{137}Cs$의 추출효율이 높았다. 오래 저장된 방사능오염 토양으로부터 $^{137}Cs$ 제거효율을 높이기 위해 동전기방법에 의한 토양복원 실험 시 $H_2SO_4$과 citric acid를 첨가제로 사용했다. 실험 컬럼으로부터 방출된 방출수의 평균속도는 $2.0{\times}10^{-2}$cm/min이고, 10일 동안 방출된 토양폐액의 부피는 3.6 Pore Volume이다. 10일간 컬럼 내의 $^{137}Cs$의 제거효율이 54%이었다. 한편, 개발된 모델에 의해 계산된 잔류농도 예측 값은 실험으로부터 구한 결과와 거의 일치했다.