• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권3호
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• pp.23-28
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• 2007

동전기적 처리에 의한 무기 오염 물질의 이동 및 제거율을 조사하기 위해 일련의 흡착/탈착 실험 및 동전기 정화 실험을 실시하였다. 동전기적 효과로 인해 발생된 양극 부근에서의 탈착 현상 및 음극 부근에서의 침전 현상을 중금속으로 오염된 점토 시료의 흡착 및 탈착 특성과 비교하여 분석하였다. 제거 효율은 300 V/m의 전압구배로 약 4시간의 동전기적 처리 결과 80% 정도의 높은 제거 효율을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1C호
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• pp.1-8
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• 2006

본 연구에서는 중금속으로 오염된 불포화토에 대한 동전기 정화 기법 적용시 발생되는 동전기 현상과 정화 특성을 실험적으로 규명하고자 하였다. 이를 위해 사격장에서 채취한 시료에 대하여 포화도에 따른 일련의 동전기 정화 실험을 수행하였다. 실험 결과 불포화토에서의 납은 주로 확산이중층 내부에서의 직접적인 전기이온이동에 의해 제거되었고, 만약 1V/cm의 전압경사에서 초기 오염농도가 양이온교환능 이하이고 단위토립자당 흡착량이 동일하다면 포화도 증가에 따른 납의 이동효율의 감소로 인하여 제거율은 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.131-142
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• 2003

본 논문은 점성토 지반에 동전기 공법을 적용할 때 지반내에서 발생하는 현상과 그 특성을 고려하여 전기삼투 현상을 예측하고자 하였다. 이를 위하여 납으로 오염된 카올린에 대해 실내실험을 수행하여, 동전기 처리 동안 변화하는 시료의 전압, 전류, 제타포텐셜, pH분포 등의 물리 화학적 현상 간 상관성을 고려한 전기삼투 유한차분 수치 해석 프로그램을 개발하여 실험 결과와 비교하고 각 현상을 검토하였다. 그 결과, 전기삼투 흐름은 점토의 화학적 특성과 전기적 특성 변화에 매우 민감하였다. 간극수의 이온 농도가 증가하면 흐름속도는 감소하였으며, 시간에 따라 배수량은 감소하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.9-16
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• 2003

동전기 정화기술을 이용한 오염토양 정화시에 단점으로 지적되는 $10^{+}$에 의한 전기삼투 흐름의 유속 저하와 $OH^{-}$에 의한 중금속의 침전 현상을 감소시키기 위하여 새로운 방법이 제시되었다. 이는 양극과 음극의 전해질을 직접 순환시킴으로서 양극과 음극의 전해질 pH를 조절하여 동전기 정화기술을 적용한 토양 정화시에 오염토양 복원을 위한 조업기간의 연장, 전기경사 증가율의 감소, 그리고 대상 중금속인 납 제거율을 향상시킬 수가 있었다. 이는 전해질의 pH 조절을 통하여 토양 pH를 조절함으로써 가능하였다. 또한 전해질 순환공정을 적용할 경우 유출수가 발생하지 않아 일반적으로 동전기 정화기술의 적용시의 단점으로 지적되는 유출수의 2차 처리에 대한 문제점을 해결하였으며, 유출수의 발생이 제거됨에 따라 조업시에 사용되는 전해질의 사용량 또한 획기적으로 감소시킬 수가 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5C호
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• pp.291-301
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• 2006

본 논문에서는 HERO-2D를 이용하여 전극배치에 따른 2차원 동전기 정화 특성을 예측하였다. 즉 1차원 전극배치와 2차원 전극배치에 대해 전극 간 간격을 변화시키면서 나타나는 동전기 현상을 예측하고, 이러한 예측결과를 토대로 소비 전력량, 전극 설치 비용과의 상관관계를 분석하여 각각의 전극배치마다의 전극간격을 결정하였다. 연구 결과 대상지역의 높은 정화효율이 요구되는 경우에는 높은 전체 정화효율을 나타내는 전극배치를 채택하는 것이, 대상부지에서 시공상의 어려움이 예상되는 경우에는 2차원 전극배치에 비해 시공이 용이한 1차원 전극배치를 채택하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 4각형 전극배치는 전력소비량과 단위전력당 정화속도, 그리고 전극설치비용 등 경제성 면에서 다른 전극배치보다 우수함을 보여주고 있기 때문에, 시공에 투입되는 비용 절감을 목적으로 할 경우에 적용한다면 최적의 결과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.5-12
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• 2006

본 연구에서는 점토질 지반의 강도를 증진시키기 위해, 일련의 동전기 현상을 이용한 주입 실험을 수행하였다. 이를 위해 실내 Bench scale 실험을 실시하여 적용성을 파악하였다. 또한 확산의 영향에 의한 지반개량효과를 파악하기 위해 실험 종료 후 5일 간격으로 25일 동안 데인 실험을 실시하여 강도증진효과를 파악하였으며, 처리기간에 따른 영향을 고려하기 위해 5일 간격(5, 10, 15, 20, 25)으로 처리기간을 설정한 후 동전기 주입 실험을 실시하였다. 주입제 종류에 따른 실험결과, 초기 강도치와 비교하여 약 $2\sim7$배 정도의 강도증진효과가 발생하였으며, 특히 양극에 규산나트륨을 주입하고 음극에 인산을 주입한 경우 약 7배 정도의 강도증진효과가 발생하였다. 또한 확산과 함수비 감소에 따른 강도값을 분석해본 결과 시간경과에 따라 강도 값이 일정한 값으로 수렴하는 양상을 띠었으며, 함수비 감소에 의한 강도 증가치 보다 동전기 주입과 확산에 의한 영향으로 발생되는 강도증가치가 약 $700\sim1000%$ 높게 나타났다. 처리기간에 따른 실험결과, 처리기간이 증가함에 따라 동전기 주입에 의한 강도증진효과가 크게 나타났으며, 함수비 감소에 의한 강도증가치보다 대략 $3\sim4$배 정도 높게 나타남을 파악할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.703-704
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• 2008

We fabricated and tested porous silicon-based electroosmotic pumps. Compared to other pumping media, porous silicon is beneficial for obtaining comparable flow rates with much lowered electric potential, while maintaining enough mechanical properties. We fabricated porous silicon with two sided-reactive etching processes. We found higher flow rate per electric potential (consistent with previous studies) and we also found asymmetric flow rates for different pumping directions. We plan to utilize this asymmetry for AC pumping applications.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.7-13
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• 2006

Phenanthrene 오염토양 정화를 위한 동전기-펜턴 공정에서, 전해질의 종류와 전극반응에 따른 전기삼투유량의 변화와 오염물의 분해율을 관찰하였다. 전압경사는 초기에 감소하였다가 다시 증가하였는데, 이는 전류가 공급됨에 따라 이 온이 토양 내로 유입되어 전도도가 증가하였다가, 전기삼투 및 전기이동 현상에 의해 이온이 유출수를 통하여 빠져 나가 토양 내의 이온 농도가 다시 감소하여 전도도가 감소하였기 때문이다 총 전기삼투유량은 $NaCl>KH_2PO_4>MgSO_4$의 순서로 나타났는데, 이는 같은 몰농도(M)에서 $MgSO_4$의 이온세기가 다른 전해질보다 높았기 때문이다. 과산화수소를 첨가했을 경우는, 첨가하지 않은 경우보다 펜턴 반응에 의한 산화분해로 제거율이 향상되었다. NaCl의 경우, 양극 전극조에서 전극 반응에 의해 생성된 염소 가스($Cl_2$)가 산성조건에서 용해되어 형성된 하이포아염소산 (HClO)이 오염물의 산화분해를 증가시켜 다른 전해질보다 높은 제거율을 나타내었다. 따라서 동전기-펜턴 공정에서 제거율을 향상시키기 위해서는, 전해질이 토양 내에서 동전기적 이동 메커니즘에 미치는 영향과 더불어 양극 전극조에서의 전극 반응에 의한 생성물의 특성 또한 고려되어야 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권4호
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• pp.231-243
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• 2018

흐름 전위는 지하 공극 내 유체의 흐름에 의해 발생하는 자연 전위로 이러한 흐름 전위를 이용한 자연 전위 탐사는 유체 흐름 뿐만 아니라 지층 유체에 대한 정보도 파악할 수 있는 탐사법이다. 지하 매질과 유체 사이에 존재하는 전기 이중층과 같이 입자가 대전하고 있을 때 여러 원인에 의해 유체가 유동하여 발생하는 계면 동전기 현상 중 하나인 흐름 전위는, 발생 기작이 복잡하고 측정 전위 값이 비교적 작아 잡음에 취약하다는 어려움도 있지만 이를 이용한 자연전위 탐사는 인공적인 송신원이 없어 탐사가 용이할 뿐만 아니라 반복성도 좋기 때문에 지층 유체 모니터링 탐사에 적용이 확대되고 있다. 이 논문에서는 지금까지 흐름 전위의 발생 기작에 대한 연구와 지배 방정식들을 정리하여 설명한 뒤, 매질의 물리적 특성 변화에 따른 흐름 전위 반응 특성 및 다양한 국내외 유체 흐름 자연 전위 탐사의 사례 분석을 수행하였다. 이 기술보고에서는 흐름 전위에 대한 이해도를 높임과 동시에 적용 가능한 다양한 분야를 소개함으로써, 국내에서의 흐름 전위를 이용한 자연전위 탐사의 현장 적용 방안을 제시하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.885-893
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• 2014

중금속과 총 석유 탄화수소(TPH)로 동시 오염된 복합오염 토양을 정화하기 위해 펜톤 산화와 토양 세정법에 활용되고 있는 $H_2O_2$와 sodium dodecyl surfate (SDS)를 활용하여 강화된 동전기를 연구하였다. 또한, 토양 고유의 특성 차이 및 전극액 농도에 따른 정화 효율의 영향을 확인하기 위해 토양과 농도를 달리하여 실험하였다. 인공적으로 오염시킨 토양에서 10% $H_2O_2$와 20mM SDS를 활용한 실험에서 중금속 정화 효율이 가장 높게 나타났으며, 반면에 같은 농도의 용산 토양 실험에서 토양 고유의 높은 산 완충능력으로 중금속 정화 효율이 떨어졌다. 20% $H_2O_2$와 20mM SDS으로 전극액 농도를 높인 실험을 통해 높은 전류는 토양의 pH에 영향을 주었으며, 이로 인해 중금속 정화에 영향을 미쳤다. TPH의 정화 효율의 경우 용산토양의 높은 산 완충능력과 유기물 함량으로 인해 인공적으로 오염시킨 토양에 비해 산화 효율이 저하되었다. 게다가 40mM의 sodium dodecyl surfate (SDS)의 농도가 주입될 경우, SDS의 scavenger 영향 때문에 TPH 정화에 악영향을 주었다. 토양 고유의 구성성분 및 전극액 농도가 동전기-펜톤 공정의 전기화학적 현상 및 전기삼투유량, 오염물질 정화에 매우 큰 영향을 주는 인자로 판명되었다.