폐기물 관리시설 중 하나인 폐기물매립지는 유해성분을 함유한 침출수와 가스로부터 발생되는 위생문제와 환경오염 방지를 위해 필요한 시설이며 이중에서 바닥차수층은 가스포집층과 더불어 반드시 설치되어져야 히는 공종이다. 매립된 폐기물에서 발생된 오염된 침출수는 지하수를 오염시키기 때문에 바닥치차수층은 내구성과 함께 $1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하의 저투수성을 확보해야만 한다. 본 고에서는 강원도 P군 폐기물 종합처리시설 중 "복합차수층 조성기술" 이 적용된 매립시설의 바닥차수층 공종과 관련하여 현장시공과정 상의 시험내용 및 품질관리 사항들을 요약, 정리하여 개발기술의 현장적용 사례를 소개하고자 한다.
본 연구는 오염원 유출을 방지하기 위한 경사식호안 해상폐기물매립장 차수시스템에 요구되는 적절한 기준을 제안하기 위하여 해석을 수행하였다. 차수시스템은 바닥과 측면으로 구성하였다. 바닥차수시스템은 불투수 점토층이 측면차수시스템은 HDPE 차수시트가 주 역할을 하고 부수적으로 중간보호층이 차수를 담당한다. SEEP/W와 CTRAN/W 프로그램을 이용하여 침투·이류 분산 해석을 실시하였다. 해석결과, 바닥차수시스템인 점토층에 대하여 요구되는 투수계수와 두께가 제안되었다. 측면차수시스템인 HDPE 차수시트에 대해서는 설치길이와 중간보호층에 대해서는 요구되는 투수계수가 제안되었다.
이 연구는 오염원 유출을 방지하기 위한 해상폐기물매립장 차수시스템에 요구되는 적절한 기준을 제안하기 위해 수행되었다. 차수시스템은 바닥층과 연직벽으로 구성된다. 바닥층은 불투수 점토층으로 연직벽은 이중벽체로 외곽벽체는 강관쉬트파일로 외력에 대한 저항을 담당하고 연직내부벽체가 차수를 담당하는 것으로 가정하였다. SEEP/W와 CTRAN/W 프로그램을 이용하여 침투-이류-분산 해석을 정상류 및 비정상류 조건에서 실시하였다. 해석결과, 정상류 조건에서 비정상류 조건 보다 오염원 이동이 크게 나타나 설계관점에서 차수기준은 정상류조건에서 산정된 값을 적용하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 바닥층의 점토지반이 균질하고 연직차수시스템의 시공에 문제가 없다는 전제하에 정상류조건에서 오염원 이동의 차수에 요구되는 점토층 및 연직차수벽의 투수계수, 두께, 근입깊이 등이 제안되었다.
최근 국내 폐기물 매립지는 대규모의 부지를 조성할 수 있는 해안의 점토지반 상에 시공되고 있으며 차수층의 강도증진과 차수층 바닥을 통한 침출수의 유출을 방지하기 위해 시멘트 고화 차수재를 많이 사용하고 있다. 그러나 점토 차수층에 비해 큰 강성을 가지고 있는 시멘트 차수층은 매립되는 쓰레기 하중에 따라 침하가 동반되고, 부등 침하가 발생할 경우 차수층에 균열이 발생될 수 있다. 본 연구에서는 폐기물 침출수의 유출을 방지하기 위해 Go매립지 점토를 혼합하여 만든 자가형성(Self-Sealing) 및 자가치유(Self-Healing) 차수층의 적용성을 평가하기 위해 삼축투수시험과 일축압축시험을 실시하였으며, 국내에 폭 넓게 분포하는 화강풍화토를 혼합하여 SSSH 차수층을 시공할 경우, 본 공법이 적용 가능한지를 평가하기 위해 자가형성(Self-Sealing)에 대한 시험을 실시하였다. 그 결과 점토가 혼합된 SSSH 차수재의 투수계수는 폐기물 관리법에서 요구하는 기준치보다 작은 값을 갖고 있었으며 일축압축강도 역시 증가되는 경향을 나타내었고, 화강풍화토와 벤토나이트가 혼합된 SSSH 차수재는 점토만을 사용한 경우보다 좋은 개량효과를 보였다.
본 연구는 비정상류 조건에서 오염원 유출을 방지하기 위한 경사식호안 해상폐기물매립장 차수시스템에서 오염원의 이동을 알아보기 위하여 해석을 수행하였다. 차수시스템은 바닥과 측면으로 구성하였다. 바닥차수시스템은 불투수 점토층이 측면차수시스템은 HDPE 차수시트가 주 역할을 하고 부수적으로 중간보호층이 차수를 담당한다. SEEP/W와 CTRAN/W 프로그램을 이용하여 침투·이류 분산 해석을 실시하였다. 해석결과, 조석에 따른 수위변동을 고려한 비정상류 조건 하 에서의 전수두, 간극수의 유속벡터가 시간에 따라 크기 및 방향이 바뀌고 오염원 분산 농도가 변화하였다. 조석차 2m일 경우와 8m일 경우를 비교하면 조차가 클수록 비정상류조건에서의 오염물의 농도가 증가하였다. 오염원 농도 변화율이 조석의 변화에 따라 오염원 농도 변화율 기울기의 변화되어 결과적으로 오염원 유출이 정상류 상태에 비하여 작은 것으로 나타났다.
본 연구에서는 복합 경계면요소를 이용한 비선형 응력-변형 모델을 이용하여 쓰레기 매립지의 안정성해석을 수행하였다. 쓰레기 매립층의 응력-변형 거동 특성은 국내외 쓰레기의 삼축압축 강도시험 수행결과로써 결정하였고, 경계면 요소의 모델 변수 값은 여러 가지 차수재의 전단시험 결과를 적용하였다. 해석방법에 대한 검증을 위하여 국내 페기물 관리법에 준하는 매립지 모델을 선정하여 안정성해석을 실시하였다. 쓰레기에 대한 삼축압축시험과 토목섬유재에 대한 응력-변형 특성을 분석한 결과 쓰레기는 선형거동을 그리고 토목섬유는 비선형거동을 나타내는 것으로 나타났다. 경계면요소를 이용한 복합차수층 매립지의 안정성 해석결과 매립지 바닥면과 사면의 경계부에서 응력집중과 차수계의 전단변위가 크게 나타나 토목섬유라이너가 포설된 복합차수층의 경우는 복합 경계면 요소가 적용된 해석이 필요함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 바닥층을 점토포설의 대안으로 기존의 원지반 해성점토에 시멘트와 벤토나이트 및 고화재를 혼합한 새로운 고화처리토를 이용하여 안전하고 경제적이며 효율적인 매립지 바닥층을 조성하고자 한다. 그러나 매립지 바닥층의 시공에 있어서 고화처리토를 이용한 표층고화 처리층을 바닥층의 재료로서 사용하는데 토목역학적인 안전성에 대한 기술적 자료가 전무한 실정이다. 특히 고화처리토를 포설한 후 겨울철 동상에 대한 연구문헌 및 사례는 국내, 외를 막론하고 쉽게 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 조사연구를 통하여 기초적인 자료를 수집하고 겨울철 조건하에 고화처리층의 동결/융해 현상에 대한 바닥층의 안전성 및 동상현상을 검토하여 설계 및 시공에 반영될 수 있도록 하였다.$^4),6),21),25)$ 또한 본 연구에서는 폐기물매립지 바닥층의 포설에 가장 중요한 실패 원인중 하나인 동절기에 동상에 따른 고화처리층의 동결/융해 현상에 대한 연구를 실시하여 향후 해안폐기물매립지 건설에 기술적으로 이바지 하고자 한다. 고화처리층은 지지력을 목적으로 하는45 cm의 고화토층과 차수를 목적으로 하는30 cm의 불투수층의 $P_A와\; P_B$층으로 구성되었으며 고화처리층 하부에는 30 cm의 지하수 배제층, 상부에는 60 cm의 침출수 집배수층으로 설계되었다. 결과적으로 동결깊이는 동일한 조건에서 인공강우를 고려한 실험에서 동결깊이가 증가하였으며 동상현상은 수mm정도 증가하였고 국부적으로 표면균열이 발생하였다. 이러한 결과로 볼 때 매립지 바닥층의 설계에서 고화처리토를 사용한 바닥층이 점토층으로 구성된 설계보다 더욱 신뢰할 수 있다고 생각할 수 있다. (이송 외 2인, 1999; 이송 외 3인, 1999)e experimental group who was exposed to the A-V media produced by the author showed the higher score of androgyny sexual role identity than the control group who didn′t watch the A-V program. 2) The experimental group showed the higher rate of the androgyny than the control group, On the other hand, their rate of the masculinity turned out to be lower than the latter group. 3) The experimental group didn′t show the difference of SAS score from the control group .In conclusion, "Our sexuality is Healthful" A-V program for sexual education brought about the significant change of sexual role identity of the middle school boys, but didn′t affect their attitude toward sexual activity.ypothesis 4: The 4th hypothesis that "There will be significant difference of the pulse rate just before surgery in the experimental group and control group"was supported(P= .004).
폐기물 매립지 최종복토의 주요 기능중 하나는 매립지 내부로 우수의 침투를 억제하는 것이다. 이러한 기능을 담당하는 차단층은 폐기물 관리법상 다짐점토층(45cm)의 단독포설이나 다짐점토층(30cm)상부에 HDPE를 복합으로 포설하도록 되어 있다. 그러나 바닥층 사면부에서와 같이 최종복토층 끝단 사면부에서 다짐점토층의 포설이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 토목합성물질 사이에 차수성이 뛰어난 벤토나이트를 삽입한 토목합성수지점토라이너(Geosynthetic Clay Liner; GCL)를 다짐점토층 대신 적용하여 최종복토 끝단 사면부에서 차단층으로서의 적용가능성을 평가해 보고자 HELP 분석과 사면에서의 안정성 검토, 환경적 내구성 검토를 수행하였다. 그 결과 GCL이 기존의 다짐점토층보다 안정된 결과를 나타내고 있어 GCL을 최종복토의 차단층으로서 사용하도록 제안하고자 한다.
최근 우리나라는 산업화와 현대화 및 인구의 증가와 더불어 과학기술의 발전은 주목할만한 수준에 이르렀다. 특히 과학기술에 의한 급속한 성장으로 인해 부가적으로 쓰레기 매립지의 설치에 대한 부담을 가중시키고 있다. 본 연구는 동결/융해하는 동안 매립층의 거동에 대한 기본적인 지식을 제공하고 문제점을 명백히 규명하는데 있다. 본 연구를 위하여 현장의 매립지와 유사한 기후조건 및 경계조건, 강우조건 등을 재현하는 대형 실내모형장비를 사용하였다. 점토와 시멘트, 무기물 광물을 혼합하여 제작된 고화처리층은 지지력을 목적으로 하는 45cm의 고화토층과 차수를 목적으로 하는 30cm의 불투수층의 $P_A$와 $P_B$층으로 구성되었으며 고화처리층 하부에는 30cm의 지하수 배제층, 상부에는 60cm의 침출수 집배수층으로 설계하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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