• 한국수자원학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.121-129
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• 1999

본 연구는 토양 및 지하수 오염의 정화방법으로써 토양증기 추출법을 이용할 경우, 이의 효율적 운용을 위하여 추출공 주변에 차단벽을 설치할 경우, 추출펌프유량의 크기 및 펌프가동의 형태 등이 제거효율에 미치는 영향을 평가하기 위하여 수치해석을 이용하여 검토하였다. 그 결과 추출공 주위에 차단벽을 설치할 경우 및 추출펌프의 운용을 단속적으로 실시하였을 경우, 추출공 주변에 고농도의 가스분포를 밀집시킴으로 인해 고농도의 가스를 제거할 수 있게 되어 제거율이 상승하였다. 추출유량의 크기변화가 TCE가스의 제거율에 미치는 영향을 추출유량이 클수록 상승하지만 TCE가스의 정화효율은 추출유량의 크기에는 의존하지 않는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.160-163
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• 2001

유류 오염 토양에 pilot scale 규모의 토앙세척법(soil flushing)과 토양증기추출법(SVE)을 설치하여 운전하였다. 토양세척법의 경우 용매인 알콜류를 주입하고 2일 이후부터 계면활성 재인 Tween 80 용액을 주입 한 후 하부에서 추출된 유출수내의 오염물질의 농도를 측정한 결과 BTEX, Diesel 및 n-Alkane의 농도는 계면활성제 수입 전파 후의 비율이 최대 각각 15배 7.8배 및 47배의 농도 증가를 보였으며 TPH 농도의 증가는 약 10배에 이르는 것으로 조사되었다. 또한 토양증기추출법의 경우 가스 추출로 제거된 가스성분의 누적량을 보면 약 19일의 운전기간동안 BTEX와 TPH 총량 기준으로 약 30 kg 및 708 kg이 제거되었으며 BTEX와 TPH에 대한 최대 제거효율은 각각 4 kg/day 및 90 kg/day 였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.191-194
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• 2002

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하여 대표적 휘발성 NAPL (Non-aqueous phase liquid)인 TCE (trichloroethylene)와 toluene을 토양으로부터 제거하는 칼럼 실험을 실시하였다. 토양특성 및 증기추출 조건들이 정화효율에 미치는 영향을 규명하는데, 균질한 Ottawa sand와 실제 오염지역의 토양들을 직경 2.5cm, 길이 30cm인 유리 칼럼이 충진시켰으며, 빨갛게 염색된 TCE 또는 toluene 4 g이 주입되었다 공기 유량계를 설치하여 0.03L/min의 일정한 속도로 공기가 주입되도록 하고, 퍼지장치를 설치하여 주입 공기의 습윤도를 99% 이상으로 유지하였다. 가스크로마토그래피로 유출 가스 농도를 분석하였다. Ottawa sand로 충진된 칼럼실험에서는 매질의 입자크기, 함수율, 토양 내 오염물 체류시간 등을 변화시켜 실험을 반복하였다. TCE로 오염된 세립질 Ottawa sand 칼럼실험에서 유출 공기의 최대 농도는 조립질 Ottawa sand 칼럼의 유출 농도보다 약 20% 정도 감소하였고, 오염지역의 실제토양 칼럼실험에서는 최대유출농도가 조립질 Ottawa sand 칼럼의 농도보다 약 50% 감소하였으나, 20 liter공기 주입 후부터는 모두 비슷한 농도감소 현상을 나타내었으며, 초기 주입량의 90 % 이상이 제거되었다. 함수율증가에 따른 유출공기의 농도 감소는 거의 나타나지 않았으며, TCE 주입 후 7일 동안 방치하였다가 SVE를 실시한 칼럼 실험에서도 잔류하는 TCE의 양이 약간 증가하였지만 20 liter 공기 추출 후에는 초기 주입량의 90% 가, 40 liter공기 추출 후에는 98% 이상이 제거되었다. Toluene으로 오염된 칼럼 실험에서도 TCE와 비슷한 제거 경향을 나타냈으며 200 liter 공기 추출 후에는 오염물 초기 주입량의 98% 이상이 제거되었다. 본 실험 결과로부터 증기추출법을 이용한 TCE, toluene 정화 효율성이 규명되었으며, 휘발성 NAPL로 오염된 실제 토양을 복원하기 위한 SVE법의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제1권3호
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• pp.83-92
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• 2001

현재 운영중인 주유소를 대상으로 토양 및 지하수 오염 정도를 조사하였고 오염물 제거를 위한 물리 화학적 복원기술 적용성에 대한 연구를 실시하였다. 현장의 토양이나 지하수는 국지적으로 차이가 있었으나 토양오염 대책기준을 초과하여 토양층에 유동성 (Free Liquid) 상태의 유류가 존재할 정도로 상당히 오염되어 있다는 것을 확인하였다. 유류 오염 토양에 pilot scale 규모의 토양세척법과 토양가스추출법 (SVE)을 설치하여 운전하였다. 토양세척법의 경우 계면활성제인 Tween80 용액을 주입 한 후 하부에서 추출된 유출수내의 오염물질의 농도를 측정한 결과 용해도 증가에 의하여 TPH 농도의 증가는 약 10배에 이르는 것으로 조사되었으나 유류 유동성의 증가는 관측되지 않았다. SVE법의 경우 추출 1일 경과 후 BTEX와 TPH에 대하여 각각 4kg/day 및 90 kg/day의 최대 제거효율을 보였으며 추출이 지속됨에 따라 제거율이 감소하였다. SVE공정의 효과적 운영을 위하여는 지하수위의 높이에 대한 고려와 오염물의 휘발화 (volatilization)와 추출속도의 평형화를 위한 조절이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권2호
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• pp.3-12
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• 1998

오염토양중의 유류 분석을 하기 위해서는 정확한 유류의 분류가 필요하며, 시료의 특성과 그에따른 적합한 추출방법과 기기분석법의 선택이 필요하다. 본 연구에서는 유류를 가솔린, 등유 및 경유로 분류하였고, 이들의 추출방법들을 고찰하였으며, 가스크로마토그래프/질량분석법(GC/MS)에 의한 분석법과 이들의 정량법에 대하여 조사하였다. 실제 분석예로 시중에서 판매되는 몇몇 정유사의 가솔린과 경유를 정량분석하여 가솔린 중의 BTEX 및 경유중의 가지없는 포화탄화수소들의 함량을 계산하였고, 각각의 유류를 대표할 수 있는 정량법에 대하여 연구하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권2호
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• pp.28-40
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• 2004

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하여 대표적 휘발성 오염물질(VOCs)인 가솔린을 토양으로부터 제거하는 박스실험을 실시하였다. 아크릴수지로 제작된 65 cm${\times}$20 cm${\times}$30 cm 규모의 박스를 제작하여, 인공적인 토양 환경을 설정한 후, 직경 1 cm인 스테인레스 재질의 관에 0.2cm 간격으로 하부에서 15cm까지 스크린 된 스테인레스 재질의 주입정(2개)과 추출정(1개)을 설치하여 SVE를 실시하였으며, 추출정으로부터 배출되는 가스를 제거하는 후처리 공정을 연결하여 SVE로부터 배출되는 가스의 가솔린 농도와 후처리 공정 후 배출되는 가솔린 농도를 비교 분석하였다. 가솔린 100g을 토양 내 주입한 경우 0.03 L/min 조건의 박스실험에서는 SVE에 의해 약 560L (13일 경과) 가스 추출 후 주입된 가솔린의 95%가 제거되었으며, 주입 가솔린양이 250 g이고 추출 가스량이 0.2 L/min 조건에서는 약 1440L(5일 경과)가스 추출 후 주입 가솔린의 92% 이상이 제거되어, SVE가 토양 내 휘발성 오염물질을 제거하는데 매우 효과적인 방법임을 입증하였다. 가솔린으로 오염된 토양에서 SVE 공정으로부터 배출되는 가스를 과립상 활성탄 흡착탑과 바이오필터를 이용하여 제거하는 실험을 실시하였다. SVE로부터 배출된 가스의 후처리 공정으로 활성탄의 흡착탑을 이용한 제거 공정과 바이오필터를 이용한 제거 공정의 효율을, 후처리 공정으로 주입되는 가스내 가솔린량에 대한 운전 시간별 제거 효율로 나타내었다. 제거 효율은 후처리 공정에 주입되는 가솔린의 농도와 관계 없이 평균 94%의 높고 안정적인 효율을 나타내었고, 후처리 후 배출되는 가스의 농도 자체도 매우 낮게 나타남으로서, 실제 오염지역에서 토양증기추출법과 결합 된 하나의 VOCs 제거공정으로서 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다. 활성탄 흡착탑과 바이오필터에 유입되는 가솔린의 부하량에 대한 제거 용량은, 주입되는 가솔린의 농도가 상당히 높음에도 불구하고 주입되는 가솔린의 농도가 높을수록 선형적으로 증가하였다. 이러한 결과들은 후처리 공정들이 SVE에서 배출되는 가스의 VOCs 농도가 다양한 환경에서도 광범위하게 적용할 수 있으며, 특히 고농도의 가스상을 처리하는 데에도 매우 효과적으로 사용될 수 있음을 입증한다.

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.221-227
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• 2002

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하며 대표적 휘발성 NAPL(Non-aqueous phase liquid)인 TCE (trichloroethylene)와 toluene을 토양으로부터 제거하는 칼럼 실험을 실시하였다. 균질한 Ottawa sand와 실제 오염지역의 토앙들이 사용되었으며, 토양특성 및 증기추출 조건들이 정화효율에 미치는 영향을 규명하였다. 직경 2.5cm, 길이 30cm인 유리 칼럼이 사용되었고, 붉은색으로 염색된 TCE 또는 toluene 4 gram이 주입되었다 주입 공기가 일정한 속도로 칼림 내에 주입될 수 있도록 공기 유량계를 설치하여 0.03 L/min의 일정한 속도로 공기가 주입되도록 하고, 퍼지 장치를 설치하여 주입 공기의 습윤도를 99% 이상으로 유지하였다. 칼럼으로부터 유출되는 가스는 자동 가스시료주입 밸브장치를 이용하여 가스크로마토그래피 칼럼 내로 주입되게 하여, FID 검출기로 유출 가스 농도를 분석하였다. Ottawa sand로 충진된 칼럼실험에서는 매질의 입자크기, 함수율, 토양 내 오염물 체류시간 등을 변화시켜 실험을 반복하였다. TCE로 오염된 세립질 Ottawa sand 칼럼실험에서 유출 공기의 최대 농도는 조립질 Ottawa sand 칼럼의 유출 농도보다 약 20% 정도 감소하였고, 오염지역의 실제토양 칼럼실험에서는 최대유출농도가 조립질 Ottawa sand칼럼의 농도보다 약 50% 감소하였으나, 20 liter 공기 주입 후부터는 모두 비슷한 농도감소 현상을 나타내었으며 초기 주입량의 90 % 이상이 제거되었다. 함수율증가에 따른 유출공기의 농도 감소는 거의 나타나지 않았으며, TCE 주입 후 7일 동안 방치하였다가 SVE를 실시한 칼럼 실험에서도 잔류하는 TCE의 양이 약간 증가하였지만 20liter 공기 추출 후에는 초기 주입량의 90% 가, 40 liter 공기 추출 후에는 98% 이상이 제거되었다. Toluene 으로 오염된 칼럼 실험에서도 TCE와 비슷한 제거 경향을 나타냈으며 200 liter 공기 추출 후에는 오염물 초기 주입량의 98% 이상이 제거되었다. 본 실험 결과로부터 증기추출법을 이용한 TCE, toluene 정화 효율성이 규명되었으며, 휘발성 NAPL로 오염된 실제 토양을 복원하기위한 SVE법의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.3-15
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• 1999

기존의 SVE 공정에 공기 대신 오존을 주입하여 유류물질의 지중분해를 유도하고 추출가스의 처리부담을 최소화할 수 있는 복원 신공정 개발을 위한 기초연구를 수행하였다. 이를 위하여 비휘발성 유류물질인 디젤유를 처리대상물질로 하여 토양칼럼실험을 통해 오존주입에 의한 지중분해 가능성을 검토하였다. 수분함량 8.39%의 실토양에 디젤유를 혼합하여(초기농도 1,485mg-DRO/kg-soil)칼럼에 충진시킨 후 119.0$\pm$6.1mg/L의 농도를 가지는 오존가스를 50mL/min의 유량으로 연속 주입하였을 때 14시간 반응후 칼럼 상 하부의 디젤유 제거율은 각각 87.9%, 100.0%를 나타내어 비교적 빠른 시간내에 효과적으로 처리되는 것으로 나타났다. 한편 동일한 조건에서 오존가스 대신 공기를 주입하였을 때 공기 유입 및 유출부 모두 총 14시간 동안의 접촉시간 동안 30%이내의 제거율을 나타냄에 따라 디젤오염토양에 대한 기존 SVE공정의 적용한계를 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.6-12
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• 2005

급격한 경제성장의 결과로서 최근까지 각종 유류관련 시설의 누출로 인한 토양 오염에 대한 관심이 고조되고 있다. 토양복원을 위하여 재래식 토양가스추출법(SVE)과 같은 공법이 사용되고 있으나 휘발성 유류성분의 제거에 적합하며 디젤, 방향족화합물 등과 같은 저휘발성 오염물의 제거에는 부적합한 결과를 보이고 있다. 본 연구에서는 디젤과 같이 저휘발성 유류성분을 제거하기 위한 효율적인 공기주입 및 SVE 공정 개발을 위해 디젤유의 개별성분들의 온도와 유량에 따른 제거효율, 수분함량에 따른 영향 평가를 실시하였다. 디젤범위의 오염성분(DROs)들은 온도의 증가에 따라 휘발성의 순서대로 제거되는 경향을 보이고 있다. 실험결과, $90\%$ 이상의 DROs 범위 내 오염물은 온도를 $100^{\circ}C$ 이상으로 유지할 경우 효과적으로 SVE 방법에 의하여 제거할 수 있다고 판단된다. 유량이 증가함에 따라 오염물이 토양 내 잔류하는 비율이 빠르게 감소하지만 유량이 40cc/min를 초과하면 감소 폭이 크지 않았으며 이는 큰 유량에 대하여 오염물이 휘발되는 속도에 있어서 물질전달상의 제한에 기인한다고 판단된다. 수분함량에 영향은 DROs성분 중 n-decane은 적은 것으로 나타났으나 다른 오염성분들은 수분이 존재함에 따라 제거효율이 좋아지는 결과를 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.137-147
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• 2008

SVE 공법은 휘발성 유기물로 오염된 불포화대의 정화 공법으로 널리 적용되어 왔다. 본 연구에서는 SVE 적용시 오염물 제거 기작을 관찰하기 위해 모형조 시험을 수행하였으며, 이로부터 SVE의 주요 특징인 tailing 현상, 즉 후반부로 갈수록 제거 속도가 급격히 느려지는 꼬리 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 액상 막에서의 확산 제약 현상을 고려할 수 있는 수치 모델을 적용하였으며, 모형조 시험 결과와 구축된 수치 모델링을 통해 SVE의 전형적인 특징이 꼬리 현상을 적절하게 모사할 수 있었다. 또한 4가지 변수에 대한 민감도 분석을 수행하여, 총토양농도의 백분율은 액상확산계수가 클수록, 가스상 확산계수가 클수록, 실제확산경로가 짧을수록, 물포화도가 작을수록 빠르게 감소함을 확인하였다.