• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.194-197
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• 2001

본 연구에서는 유류 오염토양 복원을 위한 효율적인 이동형 연속식 토양세척 장비를 개발하여 현장 적용 가능성을 검토하였다. 진세척조는 내부에 스크류를 설치함으로써 주입되는 오염토양과 세척용액의 기계적 교반에 의한 원활한 접촉과 토양간의 마찰 등으로 인하여 토양으로부터 오염물질의 탈착이 효과적으로 이루어지도록 하였다. 전세척조 외부에 위치한 주세척조는 전세척조에서 탈착된 오염물질과 미세입자를 원 토양으로부터 효율적으로 분리하기 위한 헹굼작용과 배출부에서 미세입자를 포함하는 세척 유출수가 효율적으로 분리 배출이 될 수 있도록 설계.제작하였다. 현장 적용 실험결과, 설계 목표치인 토양 주입 속도 15m$^3$/day, 계면활성제 POE$_{5}$POE$_{14}$의 비 1:1 (농도 0.1%), 세척수/토양 비 (부피/중량비) 1, 전세척조 회전속도 18rpm. 주세척조 회전속도 5rpm의 운전조건에서 90% 이상의 높은 세척효율을 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.61-65
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• 1998

미국 워싱턴주 Vancouver 시에 있는 Bonneville 전력 송전소내 1987년 11월과 1988년 4월 2회의 PCP 유출사고로 약 91톤 PCP 오염토양을 55 gallon 드럼에 보관 후 효과적인 처리 기술개발을 유타주립대학과 미전력연구소 (EPRI)와 1991년부터 공동 연구 착수하여 1995년에 PCP 오염토양을 heme과 과산화수소 촉매 반응 기작을 이용하여 오염토양을 복원하였다. Heme과 과산화수소 촉매반응에 의한 PCP 오염토양 처리시 8 시간내 85% PCP가 분해 되고, 33일후 95% PCP가 분해되었다. 또한 오염토양내 PCP 이외 존재하고 있는 염소화합물도 간접적으로 분해가 이루어지고 있음을 확인하였다. 그러므로 heme에 의한 처리 기술은 전 세계적으로 광범위하게 분산된 PCP 오염토양, PCP 유출사고로 오염된 토양 복원 기술로 제시 할 수 있다고 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.235-238
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• 2004

유류 오염토양에 대한 과산화수소의 화학적 고도산화에 대한 실험실 및 현장 적용 가능성을 타진하였다. 현장 오염토양 10g에 각각 과산화수소(34.5%) 원액을 중량비로 0.3%, 0.6%, 1.0%, 2.0%를 처리하여 혼합 후 실험실에서 1일 반응 후 TPH 농도를 분석하였다. 분석결과 토양 대비 2.0%의 과산화수소를 투입한 처리구에서 가장 높은 복원 효율을 측정할 수 있었고 2.0%까지의 투입농도에서 미생물의 농도 변화는 측정되지 않았다. 오염된 토양에 과산화수소를 오염 토양 중량 대비 2%를 분무기로 살포 후 로타리가 설치된 경작 장비로 뒤집기 수행하여 1일 후 오염토양의 오염농도를 분석한 결과 초기 TPH 5,365ppm의 농도가 2,317ppm으로 56.8% 복원된 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권4호
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• pp.311-318
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• 2007

국내의 평균적인 토양오염도는 매년 증가하고 있으며, 오염물질의 지속성 및 잔류성이 큰 토양오염의 특성상 이를 복원하기 위해서는 막대한 비용이 소모될 것으로 추정된다. 우리나라에서는 토양 오염에 대한 사회적 관심이 증가함에 따라 1990년대 중반부터 토양 환경 관리와 복원을 위해 정책적으로 복원 기술의 개발과 오염토양 복원 사업을 추진하고 있다. 오염토양 복원 기술은 처리 위치별로 원위치 기술과 비원위치 기술로 나뉘며, 오염원의 제거방법에 따라 생물학적, 물리화학적, 열적 기술로 분류할 수 있다. 국내에서는 군부대 및 철도청 부지, 소규모의 유류 오염 지역에 대해 복원 사업을 실시한 사례가 대부분이며 석유화학 단지내의 오염 등은 회사 자체에서 내부적으로 처리하고 있어 일반에 공개되지는 않고 있지만 그 규모는 상당한 것으로 추산되고 있다. 대부분의 복원사업에는 가장 경제성이 입증된 토양증기추출법, 생물학적 통풍법과 같은 원위치 정화기술이 사용되었다. 최근에는 첨단 기술을 도입하여 환경친화적 토양 복원 기술을 개발하려는 연구가 진행 중이며, 이러한 연구의 예로서 나노 기술과 분자 생물학적 기법을 이용한 복원 기술 개발, 개별 기술의 한계를 극복하기 위한 통합기술 개발 등이 있다. 효율적인 오염토양의 복원을 위해서는 오염물질과 오염부지의 특성을 고려하여 연구 대상 기술의 현장 적용성을 높여야 하며, 무엇보다 토양에 대한 인식 변화와 환경 개선을 위한 지속적인 노력이 필요하다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권1호
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• pp.29-37
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• 2006

중금속으로 오염된 농경지 토양을 효과적으로 보권하기 위해서는 토양 매체내에서 반응과정을 거치는 중금속의 동태와 이동성에 따라 한 가지 이상의 복원기술이 선택되어야 한다. 오염토양 복원 시 중요한 토양의 물질적 수리적 요인은 투수성, 공극성, 토성과 토양조직, 오염물질의 형태와 농도, 오염물질의 동태와 이동특성이다. 따라서 중금속으로 오염된 농경지 토양에 적용할 수 있는 복합복원기술 개발 방법을 기존의 사용하고 있는 적용 가능한 화학적 기술과 물리적 기술을 중심으로 검토하여 보았다. 심층토내 중금속을 제거하는 화학적 기술로서 토양세척이 있으나 이러한 단일 기술로는 효과적 복원이 어렵다. 따라서 토양세척기술이 가지고 있는 단점을 보완하기 위한 물리적 기술로 토양파쇄 기술이 있다. 그러나 토양세척과 토양파쇄 기술은 혼용하여 오염토양에 적용할 지라도 오염물질제거율은 높은 이류 흐름 지역에서는 확산유동에 의해 비율제한적으로 된다. 그러므로 선택된 두 가지 기술을 현장에서 효과적으로 적용하기 위해서는 오염토양 복원 시 공정별로 각각의 기술이 가지는 장단점을 파악하기 위해서는 기존 현장에서 기술 적용 시 발견된 문제점과 요인들을 검토하여야 한다. 또한 복원의 효율을 예측하기 위해서는 오염물질의 역학적 탈착, 유동과 이동을 포함하는 예상수학모형을 통해 오염토양의 이질성과 복합 반응에 의한 실질 심층토내에서의 유동 경로 정확한 특성을 파악하여야 한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 제3회 부산.경남지부 심포지엄
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• pp.74-93
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• 2001

유류로 오염된 토양에 있어서의 미생물의 분포 및 활성도에 관한 연구는 오염토양의 생물학적 복원기술을 적용시키고자 하는 지역에서는 매우 중요한 연구이다. 따라서 본 연구에서는 유류 오염된 지역에서의 미생물 활성도를 ETS(Electron Transport System) 및 그 이외의 몇 가지 방법을 통하여 고찰해 보았다. 본 연구결과에 따르면 순화된 토양에서는 이미 유류를 산화시킬 수 있는 Burkholderia spp.가 이미 우점을 이루고 있었고, 생물학적 복원기술 중 Biostimulation법을 적용할 경우 이미 존재하는 미생물(Indigeonous microorganism)에 의한 유류오염물질의 산화를 가속화시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.344-347
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• 2003

본 조사를 통해 토양오염유발시설 중 유류 유출사고가 잦은 주유소에서의 오염현황 조사방법과 오염토양에 대한 적정한 정화기법을 제시하고자 하였다. 오염현황 조사결과, 지층구조 는 전반적으로 Clay로 구성되어 있으나 오염토양 주변은 비교적 투수도와 통기성이 우수한 Silty Sand층을 나타내고 있었다. 본 주유소의 경우 주유기 주변(상층부)과 지하유류저장탱크 주변(수직분포)에 오염이 분포되어 있고, 오염원인은 주유기의 배관 파손 및 결함에 의해 발생한 것으로 예상된다. 본 조사지역에 대한 정화기법으로는 토양증기추출기술(SVE)과 불포화대를 생물학적으로 복원할 수 있는 바이오벤팅기술을 결합시킨 Bioslurping이 효과적일 것으로 평가된다. 또한 Bioslurry injection treatment를 병행하여 효과적으로 고농도의 오염토양을 처리하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.49-53
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• 2002

워싱턴주 벤쿠버시 Bonneville 전력소 전주 보관 지역내 PCP와 creosote 오염토양 2g 당 0.020g heme에 0.108g $H_2O$$_2$을 혼합한 산화방법과 0.035g hemoglobin에 0.324g $H_2O$$_2$을 혼합한 산화방법을 비교ㆍ조사하였다. 오염토양에 $^{14}$ C-PCP을 첨가한 다음에 $^{14}$ C의 물질수지를 조사한 결과, 24시간동안 반응 후 $^{14}$ $CO_2$는 heme 과 hemoglobin반응에서는 각각 3.50g와 3.88% 생산되었다. $^{14}$ C 물질수지 분포는 heme 촉매 산화반응에서 용매 상에 43.01% 토양 상에는 46.03%이고, hemoglobin 촉매 산화반응에서는 용매 상에 39.21%와 토양 상에 51.25%로 비슷한 분포를 보였다. 실험실 규모 pan 실험에서 초기 PCP농도 273$\pm$20 mg/kg과 TPH 6379$\pm$45 mg/kg인 오염토양에서 hemoglobin 촉매 산화 반응이 초기반응을 제외하고 7일 이후 반응에서 heme 촉매 산화반응보다 빠르게 분해되었고, 35일 반응 이후 PCP는 10 mg/kg 이하의 값을 나타내었고, TPH도 유사한 결과를 보여 주었다. 그러므로 건조 hemoglobin과 과산화수소에 의한 PCP 오염토양 복원기술은 분해율이 높고 경제성을 가지고 있으므로 기존의 복원공정을 대안으로 제시될 수 있다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권3호
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• pp.109-116
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• 1998

본 연구에서는 유류 오염토양 복원을 위한 효율적인 세척 공정과 장비를 구성하여 현장 적용 가능성을 검토하였다 토양세척 장비는 co-current식 전세척장치와 counter-current식 세척조로 구성된다. 토양 이송 및 부분 세척이 이루어지는 전세척장치를 통과한 토양과 물은 세척용액이 첨가되는 세척조로 유입되며, 적정 운전 조건하에서 내벽에 부착된 나선형 웨어에 의해 일정 입경을 기준으로 토양이 분리되며, 동시에 각 웨어 사이에 부착된 임펠러의 교반력에 의해 토양내 오염물질이 탈착된다. 실험 결과, 전세척장치는 토양주입량 1 kg/min, 진탕비 1, 회전속도 50 rpm에서 최대 세척효율 83.6%(#4-)을 보였으며 세척조에서는 토양.물 주입위치 15 cm, 회전속도 5 rpm, 경사각 $6^{\circ}$, 세척용액 주입유량 0.8 L/min일 때 최대 세척효율인 97.9% (#4-)를 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.359-361
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• 2002

국내에서는 1990년대 이후부터 주유소 및 유류저장시설 부근의 토양 및 지하수오염에 관한 법이 제정되었으며 그와 관련된 복원 및 정화 기술개발에 관한 연구가 진행되고 있다. 그 중 미생물학적 대사를 이용하는 생물학적복원기술(Bioremediation)은 유류로 오염된 지역에서 정화 및 복원방법으로 적용되고 있으며 또한 경제적인 대안으로 제시되고 있다. Bioremediation기법중 하나인 bloventing은 운전 및 처리비용의 감소와 효율의 향상적인 측면에서 여러 연구자들에 의해 수행되고 있다. 기존에는 오염토양에 대한 물리ㆍ화학적 분석과 미생물 활성에 미치는 인자의 측정이 주를 이루었다. 그러나, 최근에는 토양 가스내 $CO_2$ $O_2$의 측정ㆍ분석을 통한 분해율 평가와 탄화수소 분해에 대한 경과 및 복원시간을 예측하고자 하는 연구가 이루어지고 있는 중이다. 본 연구의 목표는 유류오염지역을 복원하기 위한 기술 중 생물학적 복원기술(bioremediation)의 하나인 bioventing 기술의 국내 적용가능성을 알아보고 궁극적으로 국내 실정에 적합한 bioventing공법의 개발을 목표로 한다. 이를 위해 lab-scale bioventing process를 이용하여 생부해를 최대화시키고 오염성분의 휘발을 최소화시키는 bioventing system의 최적운전 mode(연속식, 간헐식)를 개발하기 위해 공기공급량과 생분해량, 그리고 휘발되는 탄화수소양과의 관계를 평가하는 연구를 수행하였다.