• 자원환경지질
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• 제51권5호
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• pp.429-438
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• 2018

콘크리트는 덩어리이기 때문에 분석을 위해서는 분쇄를 할 수밖에 없다. 그러나, 콘크리트와 같이 여러 재료의 혼합물을 파쇄, 특정 입도를 선별하는 것에 따른 효과는 아직까지 적절하게 평가된 바가 없다. 본 연구에서는 시멘트와 비산재를 고화제로 사용하고, 매립재와 모래는 골재로 사용하여 콘크리트 공시체를 제작한 다음, 토양오염공정시험기준과 폐기물공정시험기준에 따라 중금속분석을 수행하였다. 이를 위하여, 먼저, 공시체를 어느 정도 파쇄한 다음 채질하여 <0.15 mm, 0.15~0.5 mm, 0.5~5 mm를 선별(분쇄방법 1)하여 분석하였다. 토양오염공정시험기준 분석 결과, 작은 입도의 시료가 높은 중금속 농도를 보이는 경향이 뚜렷하였다. 특히, <0.15 mm는 각 개별재료의 농도와 배합비로 계산된 이론값보다도 몇 배 높은 값을 보이기도 하였다. 반면, 시료 전체가 <0.15 mm를 갖도록 완전히 분쇄(분쇄 방법 2)하여 분석한 결과는 이론값과 비슷한 농도를 보였다. 이 같은 결과는, 부분 분쇄 시에는 작은 입도에 중금속 농도가 높은 시멘트와 비산재가 농집되는 것과 관련이 있다. 반면, 폐기물공정시험기준 분석에서는 모든 항목에서 매우 낮은 용출 농도를 보였고, 토양오염공정시험기준에서와 같은 경향도 관찰되지 않았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권4호
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• pp.45-53
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• 2009

본 연구는 안정화제를 이용한 윈위치 화학적 고정(In-situ Chemical fixation) 방법으로 휴, 폐광산 주변 중금속 오염농경지 정화 방법의 적용성을 자연상태에 보다 근접한 컬럼시험을 통해 평가하였다. 특히 특정원소가 아닌 다원소로 오염된 토양을 대상으로, 두가지 이상의 안정화제 조합을 시도하여 최적 비율을 산정하였다. 컬럼시험에 사용된 안정화제들은 $FeSO_4\;+\;KMnO_4$, $CaCO_3$, 영가철, 슬러지(탄광폐수처리소택지 발생) 및 지올라이트 등이었으며 비소가 주 오염원인 경북 달성 지역 소재 광산에서 밭토양을 채취하여 시험한 결과 비소의 경우 $FeSO_4\;+\;KMnO_4$, > 지올라이트 등의 순서로 좋은 효율을 보였으며 구리의 경우 영가철과 슬러지가 안정화 효율을 보였다. 황화철 혼합제재의 경우 대부분의 중금속들에 대해 가장 좋은 효율을 보임에도 용출 초기 pH 4정도의 산성으로 인해 중금속이 다량 용출되므로 pH를 조정하거나 전처리를 거칠 경우 안정화 효율이 증가할 것으로 판단된다. 컬럼은 시험 시작에 앞서 증류수로 72시간 이상 포화한 것과 사전에 포화과정 없이 바로 물을 흘려 넣은 두 조합을 동시에 운영하였으며 전자가 더 좋은 효율을 나타낸다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.699-710
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• 2006

폐금속광산 주변에 산재한 광미를 고화제를 이용하여 영구 매립하는 고형화 처리 공정의 타당성을 평가하기 위하여, 경상북도에 위치한 지시, 대량, 어전 금속 폐광산 주변 광미를 대상으로 3 종류의 시멘트 고화제를 이용하여 고화체를 양생하고, 고화체의 압축강도 및 중금속 용출을 측정하여 고화체의 고형화 효율을 규명하였다. 포틀랜드 시멘트와 MSG(micro silica grouting) 계열 시멘트를 고화제로 사용하여 광미와 1:1(w.t.) 혼합하여 양생한 고화체의 압축강도 실험 결과 양생 기간이 14일 인 모든 고화체의 일축압축강도는$1{\sim}2kgf/mm^2$를 나타내어, 현행 폐기물관리법(20 조 관련)에서 규정하고 있는 차단형 매립시설의 내부막의 압축강도 기준인 $0.21kgf/mm^2$ 보다 높은 것으로 나타났다. 광미와 혼합하여 성형한 고화체와 순수한 광미를 대상으로 토양공정시험법에서 제시한 약산 추출법으로 중금속 용출을 실시하여 광미와 광미로 성형한 고화체의 중금속 용출 농도 차이를 비교하였다. 고화제와 광미를 1:1(w.t.)로 혼합하여 성형한 고화체의 경우 As와 Pb의 용출농도가 약 $3{\sim}5$배 감소하는 것으로 나타나 약산 추출법에 의한 중금속용출은 고화체 성형 시 뚜렷한 감소 효과가 있었다. 다양한 pH를 갖는 수용액을 이용하여, 광미와 고화제를 혼합하여 양생한 고화체의 시간에 따른 수용액으로의 중금속 용출 농도를 측정하였다. 수용액의 pH가 1과 13인 강산/강염기 용액에서 일부 중금속의 용출 농도가 지하수 생활응수 기준치를 초과하였으나, pH가 $3{\sim}11$인 경우에는 중금속 용출이 급격히 감소하여 모두 지하수 생활용수 기준치 이하를 나타내었다. pH가 1과 13인 수용액의 경우에도 고화체와 반응하는 시간이 증가할수록 고화체의 완충(buffering) 효과에 의해 수용액의 pH가 변화하여 $9{\sim}10$을 나타내었다. 이러한 결과는, 현장에서 pH가 1과 13인 수계와 광미로 형성된 고화체가 접촉한다 하여도, 고화체의 완충 효과에 의해 시간이 지남에 따라 접촉수의 pH가 변하여 고화체로부터 지속적인 다량의 중금속 용출이 제한될 수 있음을 의미한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.5-11
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• 2006

본 연구는 산업폐기물인 Bottom Ash의 재활용을 위한 목적으로 보통포틀랜드 시멘트와 Bottom Ash의 적정 혼합비를 산정 한 후 황토, 풍화토, Bentonite를 일정량 혼합하여 강도와 내구성에 대해 평가했고, 중금속 용출시험을 통해 환경적 영향을 검토했다. 그 결과 시멘트:Bottom Ash의 적정혼합비는 6:4이고, 황토, 풍화토, Bentonite는 6% 혼합하였을 경우 강도와 내구성에 가장 효과적 이였다. 또한 중금속 용출시험결과 지정 폐기물 기준에 훨씬 못 미치는 것으로 나타났다.

• 분석과학
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• 제26권1호
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• pp.67-72
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• 2013

본 연구는 폐플라스틱 재활용 제품(재활용 고무대야)의 올바른 사용을 유도하기위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 재활용 고무대야의 중금속(Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Pb, Zn) 함량과 용출량을 확인하고 김치제조 시나리오에 따라 배추 시료를 분석하여 재활용 고무대야에서 제조한 김치를 섭취할 경우의 노출량을 산정하였다. 분석결과 재활용 고무대야의 중금속함량은 Fe이 가장 높게 나왔으며 그 다음으로 Cu, Zn, Pb의 함량이 높았다. 16개 시료 중 1 개 시료가 식품공전 기구 및 용기포장 일반기준(Cd, $Cr^{6+}$, Pb, Hg 함량합계 100 mg/kg 이하)을 초과하였다. 용출시험에서는 Fe, Pb, Zn이 검출되었으나 식품공전 합성수지제 용출규격(Pb 1.0 mg/L 이하) 미만이었다. 재활용 고무대야에서 절인 배추시료의 중금속 함량 분석결과 Fe, Pb, Zn이 검출 되었으나 노출량을 산정한 결과 일일최대 섭취한계량 미만이었다. 재활용 고무대야의 시나리오에 따른 노출량 시험결과 유해물질의 함량은 일일 최대 섭취량 미만으로 나타났으나 함량분석결과 기준을 초과한 시료가 있었다. 또한 온도, 시간 등 조건변화에 따른 추가용출 가능성을 배제할 수 없으므로 식품 제조용기로 사용하는 것은 주의가 필요하다.

• 한국습지학회지
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• 제8권4호
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• pp.49-58
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• 2006

팔당호의 총 40개 지점에서 채취한 퇴적물 시료를 대상으로 토질, 영양염류, 중금속 및 용출시험 (공기주입, 공기무주입) 등을 조사하였다. 퇴적물내 COD, 강열감량, T-N 및 T-P의 농도분포는 입도분포와 밀접한 상관관계를 가지기 때문에 Sand의 분포율이 높은 지역은 Silt 및 Clay의 분포율이 높은 지역보다 농도분포가 낮았다. 퇴적물내 인의 존재형태별 농도분포는 Adsorbed-P가 $7{\sim}58{\mu}g/g$, NAI-P가 $13{\sim}411{\mu}g/g$, Apatite-P가 $52{\sim}482{\mu}g/g$, Residual-P가 $75{\sim}894{\mu}g/g$으로 조사되었다. 하상퇴적물의 중금속 농도분포는 Cd $N.D.{\sim}0.44{\mu}g/g$, Cr $0.2{\sim}4.2{\mu}g/g$, Cu $1.6{\sim}20.7{\mu}g/g$, Hg 1.4~78.0ng/g, Pb $2.1{\sim}18.9{\mu}g/g$, Zn $1.8{\sim}99.5{\mu}g/g$로 검출되었으나, 용출시험 결과로 미루어보면 용 출 등으로 인한 영향은 미미할 것으로 판단된다. 5개 지점의 퇴적물을 대상으로 공기주입 및 공기미 주입에 의한 용출 실험에서 중금속과 영양염류는 거의 검출되지 않았다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.1225-1230
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• 2010

본 연구는 군부대 사격장의 중금속 오염토양에 대하여 생물학적 용출기술(BT)과 전기동력학적 기술(ET)의 통합공정의 적용성 평가 연구에 대한 것이다. 사격장 오염 토양의 경우 사격에 의해 탄두가 피탄지에 박히면서 오염토양 내에 잔존하여 탄두를 구성하는 주성분인 납과 구리 등에 의해 지속적인 오염원으로 작용하는 특징을 가진다. 따라서 사격장 토양오염정화를 위해서는 이 탄두를 물리적으로 선별하는 물리적 선별공정을 전처리공정으로 수행한 후 인공적으로 조성된 셀에 통합공정 적용성 평가를 위한 현장실증시험을 수행하였다. 생물학적 용출을 통해 토양내 잔류하는 중금속을 이온화시켜 이동성을 크게 한후 전기동력학적 기술을 통해 토양내에서 전해질로 이동시켜 최종적으로 전해질을 처리하는 시스템으로써 공정 모니터링결과 납과 구리 모두 주목할 만한 제거효율을 얻을수 있었다. 오염물질별 공정 적용성 평가결과 납의 경우 황산화박테리아에 의해 이온화가 되지만 황산화박테리아의 생장 부산물인 황산염이온(${SO_4}^{2-}$)과 반응하여 안정성이 큰 Anglesite($PbSO_4 $)를 형성하므로 전체적인 제거효율이 저하되는 것을 확인하였고 기타 미생물을 이용한 생물학적 용출기술 연구의 필요성을 확인하였다. 구리의 경우 황산염박테리아를 이용한 생물학적 용출공정 및 전기동력학적 처리공정의 통합공정을 통해 주목할 만한 제거효율을 얻을수 있었으며 통합공정의 효율성을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 미생물학적 용출기술과 전기동력학적 기술의 통합공정은 현장특이성(Site-specific) 확인후 적용가능성이 있음을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.31-38
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• 2012

건설 순환골재와 슬래그, 석탄회 등은 물과 접촉 시 화학반응에 의해 침출수가 용출되고 있지만 대부분 폐기물공정 시험방법의 기준에 만족하여 대체골재로 사용되고 있다. 그러나 제강슬래그의 경우 화학반응성을 가지고 있으므로 물과 반응하여 용출되는 침출수가 환경적인 문제를 일으킬 수 있다. 즉 발생되는 침출수는 강알칼리성으로 주변 환경에 영향을 주고 백탁수가 생성되어 토목용 골재로 활용하기 위해서는 이러한 문제점을 해결해야 한다. 따라서 본 연구에서는 제강슬래그 침출수의 중금속 분석과 물과 혼합하여 용출된 침출수의 pH변화 및 환경적 특성을 분석하였다. 실험결과 교반하였을 경우 제강슬래그 내 Free CaO와 물과의 화학반응이 더욱 활발하게 이루어지고 있었으며, 입경이 작을수록 pH가 높게 나타났다. 폐기물 공정시험결과 시료 2종 모든 시험항목에서 중금속은 검출되지 않았지만, ICP시험 분석결과에서는 Al, Pb, Zn, Fe등의 중금속이 검출되었다. 제강슬래그와 수분이 접촉하면 화학반응이 일어남을 확인할 수 있었으며, 이는 향후 여러 가지 실험조건을 고려하여 분석해야 할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제8권3호
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• pp.97-103
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• 2000

본 연구는 용융고화 슬래그에 대한 중금속 용출실험 및 두께별 흡음율 특성에 따른 흡음재료로서의 활용가능성을 제시하기 위하여 수행되었다. 용융고화 슬래그를 대상으로 한 중금속 용출실험 결과, 중금속이 슬래그내로 안정화되어 용출되지 않았다. 용융고화 슬래그의 저주파 영역에서의 흡음특성은 공통적으로 600 Hz~l kHz 부근에서 최대 흡음을 나타냈고, 고주파 영역에서는 3 kHz 부근에서 최대 흡음을 나타냈다. 고주파 영역에서는 7 kHz 주파수 영역을 넘는 범위에서는 흡음율이 다시 증대하는 특징을 나타냈다. 용융고화 슬래그를 방음벽의 재료로 사용할 경우 저주파 및 고주파 영역내의 흡음율이 80% 이상의 흡음효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났는데, 이는 흡음율 시험에 사용되는 시편의 두께에 의한 흡음특성을 고려한다면 다소 차이가 있을 수 있으나, 흡음재료로의 재활용에 가능한 물성값을 보유한 것으로 본 연구결과 흡음자재로 활용가능성이 높은 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제19권6호
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• pp.534-544
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• 2009

지표 하부 공동의 붕괴는 인간 활동의 대상인 도로 및 건물의 안정성에 영향을 미치는 지반침하를 야기할수 있다. 그러므로 이러한 지반침하를 사전에 예방하기 위해서는 지하공동 충전에 의한 지반보강공법의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 장기적으로 친환경적인 칼슘알루미네이트 광물을 지반침하보강공법에 적용하고자 급결 충전물질 및 충전시스템, 급경사 광산채굴적 충전 손실 개선에 관한 현장적용성 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발된 급결 경화 충전물질은 급결 성능재료와 보조 재료로 구성된다. 개발된 재료는 급결 성능 및 수중 불분리 특성을 가지고 있어 수중공동에서 재료의 손실을 최소화하면서 효과적으로 지하댐을 형성하였다. Hg, Cd, As, $Cr^{6+}$, Pb와 같은 중금속 용출시험결과, 환경적으로도 적합한 물질로 분석되었다.