• 제목/요약/키워드: 토양세정기술

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오염토양 복원을 위한 연직배수시스템의 지반공학적 특성 (Geotechnical Characteristics of Prefabricated Vertical Drain System for Contaminated Soil Remediation)

  • 신은철;박정준
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.5-14
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    • 2007
  • 개발사업과 산업발달로 인하여 발생되는 유해화학물질과 유류사용량이 늘면서 화학물질과 유류를 저장하는 지하저장탱크에서의 오염물질 유출로 토양 및 지하수 오염이 심각해지고 있다. 또한, 산업지역, 공장지대가 밀집된 매립 지반에서는 투수계수가 낮아 오염물질 추출에 한계가 있다. 이러한 문제해결 방안의 하나로 연약지반 개량공법에서 사용되고 있는 연직배수재를 이용하여 기존의 복원기술인 진공추출공법, 토양세정공법의 효율을 증진시킨 연직배수시스템에 대한 연구를 수행하였다. 오염된 토양의 복원을 목적으로 사용한 연직배수시스템의 적용성 평가를 위하여 오염토양 복원시 오염지반에 영향을 주는 인자에 대한 지반공학적 특성 등을 분석하였다. 연직배수재의 수두손실 및 통수능 측정 결과, 진공압력과 연직배수재의 폭이 증가할수록 통수능은 배수재의 통수 단면적에 비례하여 증가하는 경향을 나타내었다. 축척효과에 의해 단면을 축소시킨 폭이 2.5 cm인 배수재의 경우에는 영향반경이 대략 14cm에서 16cm를 넘어가면서부터 간극수압이 더 이상 감소하지 않고 일정해지는 유효 영향범위로 판단하였다. 또한, 투기계수는 등가직경이 증가 할수록 감소하였으며, 흐름률이 높을수록 압력수두는 더 정밀한 값을 나타내어 평균 투기계수 값인 3.152 Darcy에 가까운 공기흐름률은 1,500~2,000 $cm^3/s$일 때 가장 정확한 값을 나타내었다.

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연직배수재를 이용한 토양세정시스템의 오염토양정화 특성 (The Characteristics of Soil Remediation by Soil Flushing System Using PVDs)

  • 박정준
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.76-86
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    • 2007
  • For the purpose of ground improvement by means of soil flushing systems. Incorporated technique with prefabricated vertical drains have been used for dewatering from fine-grained soils. The laboratory model tests were performed by using the flushing tracer solutions for silty soils and recorded the tracer concentration changes with the elapsed time and flow rates. A mathematical model for prediction of contaminant transport using the PVD technology has been developed. The clean-up times for the predictions on both soil condition indicate more of a sensitivity to the dispersivity parameter than to the extracted flow rate and vertical velocity parameters. Based on the results of the analyses, numerical analysis indicate that the most important factor to the in-situ soil remediation in prefabricated vertical drain system is the effective diameter of contaminated soil.

생물여과를 이용한 휘발성 유기화합물의 제거특성 (Removal Characteristics of VOCs Using Biofiltration)

  • 윤인길;박찬엘;박창호
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.409-410
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    • 2000
  • 생물여과 (biofiltration)로 알려진 기술은 오염물을 gas stream이나 liquid stream을 사용하여 생물학적으로 처리할 수 있다. 주요 방법으로 생물세정 방법과 생물여과의 두 방법을 사용하고 있다. 오염물질 제거효율에 영향을 미치는 인자로는 오염물질의 종류와 특징, 오염물질의 유입농도, 충진물의 종류와 형상, 오염물질이 충진물에 머무름 시간 등이 있다. 일반적으로 생물 여과에 있어서 반응기의 충진물로 compost, peat, wood chips와 토양을 이용하거나 또는 활성이 없는 합성 매체를 이용하기도 한다(Leson and Winer, 1991). (중략)

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토양세정 기술을 활용한 윤활유와 아연 복합오염 철도토양의 정화 연구 (Feasibility Study on Soil Flushing for Railway Soil Contaminated with Lubricant Oil and Zinc)

  • 박성우;조정민;이재영;박준규;백기태
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권4호
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    • pp.31-37
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    • 2011
  • The feasibility study of soil flushing was investigated to remediate lubricant oil and zinc contaminated railway soil. In this study, mixed washing agents of surfactant and inorganic acid/base were used for the simultaneous removal. The mixed washing agent of non-ionic surfactant and HCl removed 15% of the lubricant oil and 40% of zinc, respectively. Alkaline-enhanced soil washing process increased the removal of lubricant oil up to 40%. This is because alkaline solution reduced the interfacial tension between water phase and lubricant oil phase due to the soap formation reaction. To simulate in-situ soil flushing for the remediation of railroad-related contamination, two dimensional soil flushing was carried out based on the results of batch soil washing. In the soil flushing, the removal efficiencies of lubricant oil and zinc were 34% and 16%, respectively. Even though the removal efficiency was low, the mixed washing agent can remove metal and lubricant oil simultaneously.

에탄올 세정에 의한 다환방향족탄화수소 오염토양의 정화 (Clean Up of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Contaminated Soil by Ethanol Washing)

  • 이병대;이진식;김영찬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.313-319
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    • 2004
  • Ethanol washing with distillation as a cleanup process of polycyclic aromatic hydrocarbon(PAH)-contaminated soil was investigated in this study. A multistage ethanol washing with distillation process was applied to three different types of soil, i.e., sandy soil, alluvial soil, and clay with the initial concentration of benzo(a)pyrene 10 mg/kg, benz(a)anthracene 250 mg/kg, and pyrene 100 mg/kg soil. Ethanol was selected as washing solvent because of its high PAH removal efficiency, low cost, and non-toxicity comparing to the other solvent such as isopropyl alcohol and sodium dodecyl sulfate. The satisfactory results (i.e. lower than benzo(a)pyrene 1 mg/kg, pyrene 10 mg/kg, benz(a)anthracene 25 mg/kg, which are the Canada or the Netherlands soil standard) for three types of soils were obtained by at most five-six times washing. It was suggested that organic content in soil decreased the removal efficiency by ethanol washing.

생물전기화학시스템을 이용한 염화에틸렌의 생물학적 탈염소화 (Biological Dechlorination of Chlorinated Ethylenes by Using Bioelectrochemical System)

  • 유재철;박영현;선지윤;홍성숙;조순자;이태호
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.304-311
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    • 2012
  • 산업용제로 널리 이용되고 있는 PCE (Perchloroethylene)나 TCE (Trichloroethylene)와 같은 염화에틸렌화합물은 안정된 세정력을 가지고 있어 널리 이용되고 있지만 무분별한 사용과 부주의한 취급으로 인해 최근 토양 및 지하수 오염지역이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 퇴적토, 슬러지, 토양, 지하수 등 다양한 지역에서 총 10개의 시료를 식종원으로 이용하여 생물학적 PCE 탈염소화 가능성을 평가하고, 가장 우수한 탈염소화 능력을 보인 낙동강 퇴적토 시료를 대상으로 PCE를 에틸렌까지 안정적으로 탈염소화 가능한 혼합미생물을 농화배양하였다. 농화배양된 탈염소화 미생물을 생물전기화학시스템(Bioelectrochemical System, BES)의 환원부에 식종하여 전극을 전자공급원으로 이용한 탈염소화 가능성을 평가한 결과, PCE가 TCE, cis-dichloroethylene, vinyl chloride를 거쳐 최종산물인 에틸렌으로 탈염소화됨을 확인할 수 있었다. Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE)를 이용한 미생물군집 분석결과, 농화배양액에서 구축된 탈염소 미생물 군집과 BES 환원전극부내 미생물 군집 구조는 다르게 나타났으며, 전기화학적 활성을 지닌 다양한 미생물이 존재함을 확인할 수 있었다. BES 환원전극부에서 부유성장하는 미생물과 전극에 생물막을 형성하는 미생물 군집구조에도 큰 차이가 있었으며, 이는 탈염소화 메커니즘의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 추가적인 연구를 통해서 자세한 생물전기화학적 탈염소화 메커니즘을 밝혀낸다면 생물전기화학적 탈염소화 기술은 염화에틸렌 오염 토양/지하수의 획기적인 생물정화기술로 자리잡게 될 것이다.

연직배수재를 이용한 오염지반 복원의 영향인자 분석 (Analysis of Influence Factors for Remediation of Contaminated Soils Using Prefabricated Vertical Drains)

  • 박정준;신은철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.39-46
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    • 2008
  • 개발사업과 산업발달로 인하여 발생되는 유해화학물질과 유류사용량이 늘면서 화학물질과 유류를 저장하는 지하저장탱크에서의 오염물질 유출로 토양 및 지하수 오염이 심각해지고 있다. 또한, 산업지역, 공장지대가 밀집된 매립 지반에서는 투수계수가 낮아 오염물질 추출에 한계가 있다. 이러한 문제해결 방안의 하나로 연약지반 개량공법에서 사용되고 있는 연직배수재를 이용하여 기존의 복원기술인 토양세정공법의 효율을 증진시킨 연직배수시스템에 대한 연구를 수행하였다. 오염된 지반의 복원을 목적으로 사용한 연직배수시스템의 적용성 평가를 위하여 오염토양 복원시 오염지반에 영향을 주는 인자에 대한 유효성 등을 분석하였다. 본 연구에서는 연직배수시스템의 적용성을 위하여 오염토양 복원시 오염지반에 영향을 주는 인자에 대한 공학적 특성을 바탕으로 파일럿 규모의 실내 오염복원 실험을 통한 오염물질의 복원효율 등을 분석하였다. 또한, 염화나트륨을 복원실험의 추적자로 사용하였고, 도출된 결과를 바탕으로 SEEP/W와 CTRAN/W 유한요소해석 프로그램을 이용하여 압력수두와 지속시간에 따른 농도변화, 각각의 지반조건에 대한 복원률의 오염물질 흐름 해석을 통한 유효성을 평가하였다. 결과, 오염지반의 투수계수는 흐름속도와 연직배수재를 통한 추출률과 관계되며, 흐름속도와 추출률은 분산지수에 영향을 미치게 되어 결국 원위치 오염복원 과정시 중요한 역할을 하게 된다.

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플라즈마 발파를 이용한 토양 내 유체의 침투 효율 개선 (Improvement of Fluid Penetration Efficiency in Soil Using Plasma Blasting)

  • 백인준;장현식;송재용;이근춘;장보안
    • 지질공학
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    • 제31권3호
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    • pp.433-445
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    • 2021
  • 고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 발파의 유체 침투 효율을 검증하기 위해 실험실 규모의 토사 시료에 대하여 발파 시험을 실시하였다. 이 연구를 위해 대용량 축전기가 포함된 플라즈마 발파 장치와 직경 80 cm, 높이 60 cm 크기의 컬럼형 토사 시료를 제작하였다. 토사 시료로는 사질토와 실트를 7:3 비율로 섞은 A 시료 7개와 9:1 비율로 섞은 B 시료 3개가 제작되었다. A 시료에 플라즈마 발파 없이 수압만으로 유체를 주입했을 때는 시추공 주변으로 국소적인 침투만 발생되었고 침투면적비는 5% 이하로 분석되었다. 플라즈마 발파에 의한 유체 침투 시험은 1 kJ, 4 kJ 그리고 9 kJ의 방전 에너지로 실시되었다. A 시료에 대한 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 1회만 발파하였을 때는 16~25%이고 5회 연속 발파 시에는 30~48%로 분석되어, 수압만으로 유체를 주입했을 때보다 침투면적이 최대 9.6배까지 넓어졌다. B 시료에 대한 5회 연속 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 33~59%로 분석되어 동일 조건의 A 시료 시험에 비해 침투면적이 1.1~1.4배 정도 넓어졌다. 이러한 결과는 플라즈마 발파 시에 방전 에너지가 클수록, 발파 횟수가 증가할 수록 유체의 침투면적이 증가하며, 투수성이 큰 토양에서 플라즈마 발파가 더욱 효과적임을 보여준다. 유체 침투 효과를 삼차원적인 부피로 분석하기 위해 유체 침투반경을 계산하였다. 수압으로만 유체를 주입했을 때의 침투반경은 9 cm인 반면에, 9 kJ의 에너지로 5회 발파 시에는 침투반경이 27~30 cm로 계산되어 유체 침투 효과가 최대 333%까지 증가되었다. 이러한 연구결과는 투수성이 낮은 실제 오염토양에서 원위치 토양 세정을 실시할 때 플라즈마 발파 기술을 적용하면, 세정제의 전달범위가 증가되어 정화효율이 개선될 수 있다는 것을 보여준다.

바이오에탄올용 고구마 신품종 '대유미' (A New Sweetpotato Cultivar for Use of Bioethanol 'Daeyumi')

  • 이준설;안영섭;정미남;김학신;정광호;방진기;송연상;심형권;한선경;서세정
    • 한국육종학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.674-678
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    • 2010
  • '대유미'는 국립식량과학원 바이오에너지작물센터에서 2008년에 육성한 바이오에탄올용 고구마 신품종으로 주요 특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 넝쿨색은 녹색, 잎모양은 심장형, 잎색은 녹색을 띤다. 또한 엽맥색은 녹색으로 자색을 포함하지 않으며, 끝잎색은 녹색, 잎자루색은 녹색이다. 2. 괴근 모양은 방추형으로 껍질색은 홍색을 띤다. 육색은 대조품종 '율미'가 담홍색인데 비하여 농황색이다. 상품성을 좌우하는 표피의 형태는 골파짐이 없이 메끄럽다. 3. 토양 병해충에 대한 저항성을 조사한 결과 대조품종인 '율미'에 비하여 선충 및 덩굴쪼김병은 '중강', 검은썩음병과 연부병도 '중강'을 나타낸다. 또한 저장 중 부패율은 3.0%로 저장성이 강하다. 4. 전분가는 25.9%로 높고, 에탄올 수량은 418 (L/톤, 건조고구마)으로 높다. 총당 함량은 '대유미'가 2.46 g/100 g(dw)으로 '율미'에 비하여 62% 수준이다. 당 종류별로는 Sucrose가 2.08 g/100 g (dw)으로 가장 많이 함유되어 있다. 5. 전분의 최고점도(Peak viscosity)가 높아 전분의 탄력성이 좋으며, 응집점도는 노화도가 빠르다. 호화개시 온도는 $76.2^{\circ}C$로 낮은 온도에서 호화된다. 6. 수량은 조기재배의 25.0 t/ha, 만기 및 적기재배는 27.80t/ha으로 수량이 높다.

식용 자색고구마 신품종 '연자미' (A New Purple Sweetpotato Cultivar for Table Use 'Yeonjami')

  • 이준설;안영섭;정미남;김학신;정광호;방진기;송연상;심형권;한선경;서세정
    • 한국육종학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.679-683
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    • 2010
  • '연자미'는 국립식량과학원 바이오에너지작물센터에서 2008년에 육성한 식용 자색고구마 신품종으로 주요 특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 넝쿨길이는 284cm로 길며. 넝쿨색은 녹자색, 잎모양은 심장형, 잎색은 녹색을 띤다. 또한 잎뒷면의 엽맥색은 녹색으로 자색을 포함하지 않으며, 끝잎색은 녹색, 잎자루색은 녹색이다. 2. 괴근 모양은 장방추형으로 껍질색은 자색을 띤다. 육색은 대조품종 '신자미'가 농자색인데 비하여 자색이다. 상품성을 좌우하는 표피의 형태는 골파짐이 없이 메끄럽다. 3. 토양 병해충에 대한 저항성을 조사한 결과 대조품종인 '신자미'에 비하여 선충 및 덩굴쪼김병은 중강, 검은썩음병과 연부병도 중강을 나타낸다. 또한 저장 중 부패율은 4.2%로 저장성이 강하다. 4. 품질특성은 '신자미'에 비하여 식미가 우수하다. 육질은 중간질이며 당도가 15.3 $Brix^{\circ}$로 '신자미'보다 높다. 폴리페놀함량 및 항산화활성이 높아 기능성이 우수하다. 5. 수량은 조기재배의 경우 26.9 t/ha으로 '신자미'에 비하여 108%로 수량이 증수된다. 만기 및 적기재배는 25.9 t/ha으로 '신자미' 대비 115%로 수량이 높다.