• 한국지반공학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.19-26
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• 2021

원자력발전소에서 발생되는 고준위폐기물은 지하 수백 미터 깊이의 암반에 처분된다. 이러한 고준위폐기물은 인체에 유해하기에 공학적방벽시스템에 의해 안전하게 처분되어야 하며, 공학적방벽시스템은 처분용기, 뒤채움재, 완충재 등으로 구성된다. 고준위폐기물처분장에 이러한 공학적방벽시스템의 구성요소를 설치하게 되면, 처분용기 및 완충재 사이, 완충재와 자연 암반 사이 등에 갭이 존재하게 된다. 이러한 갭의 존재로 인해 공학적방벽재의 차수능과 열전달 효율이 떨어질 수 있기에, 갭 공간의 크기 및 갭채움재 특성 평가 등의 연구가 반드시 필요하다고 할 수 있다. 해외에 비해 국내 처분시스템을 고려한 갭 공간 및 갭채움재에 대한 연구는 아직 진행되고 있지 않는 상황이기에, 본 연구에서는 수치해석을 통해 국내 처분시스템을 고려한 갭 공간이 공기로 채워져 있는 조건하에서 갭의 크기에 따른 벤토나이트 완충재의 첨두 온도를 도출하였다. 처분용기와 완충재 사이의 갭 공간이 완충재의 첨두 온도에 미치는 영향은 미미하였으나, 완충재와 자연 암반 사이의 갭 공간에 따른 완충재의 첨두 온도는 최고 약 40%의 차이를 나타냈다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.49-52
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• 2008

현재 사용되고 있는 폐기물 매립지의 최종복토 차단층으로는 다짐점토층(Compacted Clay Liner; CCL)을 일반적으로 오랫동안 사용하고 있으나 압축성이 높은 폐기물 위에서는 시공이 어려우며, 고농도 유기물에 의한 붕괴를 유발하여 선진국 등에서 널리 사용되고 있는 부직포 등 토목합성물질 사이에 차수성이 뛰어난 벤토나이트를 삽입한 토목합성수지점토라이너(Geosynthetic Clay Liner; GCL)를 대체재로 많이 사용하고 있다. GCL은 설치 전, 후로 뚫림이 있을 수 있는 단점이 있어 CCL은 여전히 우리나라에서 널리 사용되고 있다. 하지만 CCL은 앞서 언급한 문제보다 국내의 기후 및 지형적인 여건으로 점토의 부족문제가 더 크게 작용하고 있어 그 대체물질의 개발이 시급히 요구되고 있다. 그 대체물질로 최근 슬러지가 주목을 받고 있는데 대부분의 슬러지는 매립지에 처분되거나 해양투기를 하고 있지만 2012년부터 런던협약에 따라 전면적으로 금지될 전망이기 때문에 슬러지의 친환경적인 처리 처분이 긴급히 요구되고 있는 실정이다. 이 문제를 해결하기 위한 혁신적인 방법의 하나로 열가수분해에 의한 처리기술을 들 수 있다. 본 연구에서는 부족한 양질의 점토를 대체하기 위해 하수슬러지를 열가수분해 처리하고 나온 부산물을 이용하여 첨가제를 혼합하여 최적배합비로 혼합한 다짐혼합재(Compacted Mixing Materials; CMM)를 차수능이 높은 GCL과 비교하여 CMM의 최종복토 차단층재로의 이용가능성을 평가하였다

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.157-170
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• 2000

본 연구에서는 자연점토에 대한 구리 흡착 및 구리와 아연의 경쟁 흡착 시 온도변화에 따른 흙의 각 구성성분별 흡착거동을 살펴보기 위해 혼합 흡착-연속추출법(combined adsorption-sequential extraction analysis, CASA)을 사용하였다. 실험결과 중금속 아연의 경우 농도에 따른 차이는 있지만 온도증가에 따라 주로 이온교환 형태로 흡착되는 것을 알 수 있고, 구리와 경쟁흡착의 경우 이러한 경향은 더욱 커져서 약 80~90%정도가 이온교환형태로 흡착되어진다. 반면 구리의 경우 실험을 수행한 거의 모든 농도 범위에서 약 50%이상이 탄산염 형태로 흡착되어진다. 탄산염형태로의 흡착 양상은 단일 흡착의 경우 온도증가에 따라 약 5% 증가하는 경향을 보이고, 경쟁흡착의 경우에는 약 10%정도 증가하는 경향을 나타내었다. 그리고 자연점토에서의 아연과 구리의 각 구성성분 별 흡착거동은 이온 교환 형태로 분배되는 경우를 제외하고는 온도증가에 따라 흡착량이 증가하는 흡열반응$(\DeltaH0>0)$인 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.483-490
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• 2005

At present around 50 companies have their own crushing plants, which manufacture rock into crushed sand, over around 350 different quarry throughout the nation. However, in most plants the stone dust sludge is left as it is in their plants so that they have difficulty to utilize. Furthermore, environmental pollution may be even caused due to dust generated when it is dried. Recycling is starting capturing the attention of the people working over the quarry due to the reasons described above. This research has studied in the quarters the usability as landfill liner of the stone dust sludge, which is industrial waste. We investigated what technological properties it would have after mixing the stone dust sludge with SM(sandy soil) first and then with blast furnace slag or reject ash, which is waste, and cement as the stabilizer. As the result of three tests; compacting test, strength test, and permeability test; to satisfy the regulatory guideline of the government that is the compress strength over 5 $kgf/cm^2$, the flexibility over 1 $kgf/cm^2$, and the permeability under $1.0{\times}10^{-7}cm/sec$ From this research, we could confirm that stone dust sludge would be used as waste landfill liner if it were mixed with other waste by the proper mixing ratio.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권2호
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• pp.51-60
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• 1996

본 연구에서는 산업폐기물로 버려지는 hematite와 ferrite를 이용하여 Mn-EDTA와 불소의 제거에 대한 실험을 행하였다. 제거율을 비교, 평가하기 위하여 무기오염물에 대하여 우수한 흡착능을 가지는 것으로 알려진 Na-bentonite를 실험에 포함하였다. Batch형태의 실험 결과, 망간에 대하여 여러 초기농도에서 ferrite-A는 48∼65 %, ferrite-B는 46∼57 %, hematite 의 경우 17∼26%o의 제거율을 갖는 것으로 나타났으며, Na-bentonite의 경우, 10∼23%의 제거율을 나타냈다. 불소의 경우에는 hematite가 53∼63%의 제거율을, ferrite-A가 54∼63%, ferrite-B는 20∼38%를 보였다. 연구 결과 Hematite와 Ferrite가 가지고 있는 특히 complex ion을 형성하는 무기 오염 물질 제거능이 Na-bentonite 보다 우수한 것으로 나타났다. 결론적으로 이러한 산화 광물과 Na-Bentonite 의 혼합을 통하여 차수재로서의 Na-bentonite의 역할을 증진시킬 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.29-38
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• 1998

이 연구의 목적은 화학공장에서 부산물로 발생되는 폐석회를 활용하여 인공점토차수재를 개발하는데 있다. 폐석회의 경우에는 일축압축강도특성, 다짐특성. 투수특성 등에 많은 영향을 미치는 것으로 알려진 유기물을 다량 함유하고 있다. 이러한 폐석회의 지반공학적인 특성을 개량하여 EPA가 점토차수재로써 요구하는 특성을 만족시키기 위하여 특성이 다른 재료를 혼합하였다. 이러한 특성을 개량하기 위한 재료로는 한국의 어느 현장에서나 쉽게 구할 수 있는 화강풍화토를 사용하였다. 화강 풍화토에 제석회의 흔합비를 중가 시키며 각종 실내시험을 실시하였다. 각각의 혼합비에 따른 지반 공학적인 특성을 매립장에서 점토차수재로서 요구되는 설계기준과 비교하였다. 실내시첩의 결과에 의하면 폐석회의 혼합비가 20~30%인 시료가 폐기물 매립장의 차수재로서 적합함이 판명되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.265-275
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• 2003

본 연구에서는 매립지에서 사용되고 있는 토목섬유 (지오멤브레인, 지오텍스타일, 토목섬유 점토 차수재) 사이의 동적 접촉 마찰 특성을 평가하기 위해서 진동대 실험을 실시하였다. 동적 하중하에서 진동대와 하부에 토목섬유가 부착된 상자의 가속도, 이들 사이의 상대적 변위를 측정하였으며, 연직응력, 진동 주파수, 건조/수침 상태가 접촉면의 동적 거동 특성에 미치는 영향도 알아보았다. 실험 결과를 통해 동적하중이 감쇠없이 토목섬유 사이를 통과하는 한계 가속도가 존재함을 확인하였으며, 이를 이용하여 토목섬유 사이의 동적 접촉 마찰각을 산정할 수 있었다. 접촉면에서의 상대 변위는 접촉면의 형태와 건조/수침 상태에 따라 다르게 측정되었다. 각 토목섬유 접촉면에 대한 최대 상대변위는 무차원으로 정규화시켜, 가속도와 최대 미끄러짐 사이의 관계식을 구하였다. 이 식을 이용하면 주어진 가속도와 주파수에서, 토목섬유 사이를 따라 발생되는 최대 미끄러짐의 크기를 예측할 수 있다.

• 지질공학
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• 제5권1호
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• pp.75-93
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• 1995

본 연구는 혼합차수재 개발의 일부로 알루미늄 샛쉬 제작공정에서 산업 부산물로 생산되고 있는 gibbsite 와 자연 생성물인 점토광물이 흡착능을 조사한다. 연구결과는 다음과 같이 몇 가지로 요약할 수 있는데, 1) 구리, 카드뮴, 니켈, 페놀등의 흡착은 12 시간에서 48 시간 이내로 비교적 신속히 평형을 이루었다. 2) 흡착은 표면현상으로 흡착의 속도와 범위는 흡착제의 비표면적과 밀접한 관계가 있다. 3) Gibbsite 와 bentonite 표면에서 중금속의 흡착현상은 Freundich 등온흡착식 보다 Langmuir 등온흡착식의 적용이 보다 타당하였다. 4) 페놀의 경우 N 값이 1 에 가까운, 즉 선형 등온흡착식과 유사한 Freundich 식이 흡착해석에 유리하였다. 5) 중금속과 페놀은 다음 순서로 더 많은 흡착제거가 이루어 졌다. 흡착제 : $2{\mu}m-Al(OH)_3$ > 혼합시료 > $12{\mu}m-Al(OH)_3$ > Na-벤토나이트> $30{\mu}m-Al(OH)_3$

• 지질공학
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• 제15권1호
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• pp.77-86
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• 2005

CFRD(Concrete fared Rockfill Dam)는 기존의 중심코어형 락필댐과 대별되는 우수한 구조적, 재료적 특성으로 현재 가장 널리 활용되는 댐 형식이다. 본 고에서는 그동안 이루어져온 기술의 축적을 바탕으로 CFRD의 설계와 시공에 있어 최근에 부각된 최신 기술들을 정리하여 향후 활용에 도움을 줄 수 있도록 하였다. 특별히 본 고에서는 최근 경험을 바탕으로 실무에서 적용되고 있는 연약한 암을 이용한 댐체 축조 사례, 대단히 큰 입경의 락필 재 대신 도입된 sand-gravel fill 댐에 대한 경험, plinth와face slab를 연결하기 위해 새롭게 채택된 연결 슬래브공법, 기존 댐의 증고사례, 역침투 현상, 댐 하류의 환경친화죤, 차수벽 슬래브의 두께와 철근비의 변화 추이, 충적층 기초의 처리, 최근 적용되기 시작한 curb element 공법등에 대한 간략한 기술적 동향을 고찰하여 관련 기술자들의 이해를 돕고자 하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권2호
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• pp.75-81
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• 2018

At present research on mining backfill materials is being carried out to prevent ground subsidence and breaking by underground cavern of exhausted mines. However, backfill materials can cause secondary environmental issues such as ground pollution. To solve these issues, liner and cover materials are constructed before backfill materials constructed, to inhibit toxic substances form moving to the surroundings. Liner and cover materials, however, should have an accelerating performance after construction and when the accelerating performance is degraded, the work efficiency can be lowered, and the construction cost can be increased, by many rebound content. Therefore, this study develops mining liner and cover materials, and evaluates their accelerating performance and physical properties of liner and cover materials by types and content of accelerating agent. In case of aluminate accelerating agent, it is mixed with more than 5% of liner and cover materials(binder/ratio); thus an accelerating performance satisfying Korean Industrial Standards(KS) occurs, and in case of alkali-free accelerating agent, when it is mixed with more than 7%(binder/ratio), accelerating performance satisfying KS occurs. The more the accelerating agent capacity increases, the more compressive strength decreases. In addition, it is confirmed that compressive strength of aluminate accelerating agent is more degraded than compressive strength of the alkali-free accelerating agent. It is also confirmed that drying shrinkage stability of the alkali-free accelerating agent is better than the drying shrinkage stability of the aluminate accelerating agent.