• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.6 no.1
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• pp.45-52
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• 2001

This study investigated the effectiveness of ultrasonic waves on the relative permeability under a range of soil type, flushing rate, and sonication power. This study was conducted in the laboratory using a specially designed and fabricated equipment, and the laboratory study was simulated by ECLPISE 100 which is a commercial black oil simulator. The test results indicated the sonication increased contaminant extraction significantly. From analytical standpoint, sonication caused a change in the relative permeability of the test samples, a reduction in residual oil saturation and an increase in both irreducible water saturation and wettability. These three parameters are highly related with $(C_{10})^2$. The computer software ECLIPSE 100 can be used to analyze the change of the relative permeability due to sonication in two phase immiscible flow.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1997.05a
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• pp.12-16
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• 1997

폐금속 광산 주변 및 광산 하부 농경지 토양에 대한 중금속 오염원으로서 폐금속 광산 주변에 방치된 폐석의 영향을 고찰하고 오염토양에 대한 복구방법으로서 반전객토의 효율성을 검토하기 위하여 동진 금·은·동 광산 주변토양과 하부 농경지 중 오염된 논, 객토된 논 및 오염되지 않은 논을 선정하여 각각의 토양과 변에서 보여지는 금속원소의 함량과 분포특성을 비교·고찰한 결과, 동진광산에 주변에 방치된 폐석은 폐광된지 30여년이 지난 지금에도 주변토양 및 수계 하부의 농경지에 강한 중금속 오염원으로 작용하고 있음을 보여 이들의 광해를 방지하기 위해 적절한 복구대책이 필요한 것으로 판명되었다. 오염토양의 복구법으로서 반전객토지에서 산출된 나락의 중금속 함량(Cd 0.015ppm, Cr 0.07ppm, Cu 0.567ppm)은 비객토 오염지(Cd 0.096-0.215ppm, Cr 0.195-0.275ppm, Cu 1.085-1.151ppm)에 비해 대부분의 원소에서 2배 이상 낮은 값을 보이고 있어 농작물에의 중금속 전이를 억제하는 데는 상당히 효율적임을 시사했다. 이러한 결과는, 단순히 토양의 물리성 개선 및 이에 따른 토양환경의 변화 등에 의한 일시적 효과일 수 있음을 배제할 수 없지만, 적어도 반전객토법이 토질개선 방법 중 가장 간편하고 오염된 토양부분의 배출토에 대한 처리문제 및 이로 인한 이차오염문제 등을 고려하지 않아도 된다는 점을 감안할 때 소규모 금속광산 주변으로 비교적 오염정도가 약한 토양을 정화법으로 이용될 수 있음을 시사한다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.04a
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• pp.52-56
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• 2004

이 연구는 유류에 오염된 토양의 복원과정에서 적용된 열탈착 공법의 타당성과 효율적인 운전을 위해 수행되었다. 여러 열탈착공법 중 로터리킬른을 이용한 저온열탈착 공정을 도입하여 실험하였으며 이와 더불어 토양의 TGA 실험 등을 통해 오염토양의 기본적인 특성을 살펴보았다. 대상 시료는 오염현장에서 채취하였고 sand 와 silt의 두 가지 토양을 가지고 실험하였다. TGA 실험결과 대부분의 유류가 200～30$0^{\circ}C$에서 제거됨을 알 수 있고 40$0^{\circ}C$ 이상에서는 토양내의 유기물질이 탈착됨을 알 수 있었다. 로터리 킬른을 이용한 열탈착 실험에서는 적용온도 30$0^{\circ}C$, 체류시간 7.4분에서 sand 97.4%, silt 94.2%의 제거효율을 40$0^{\circ}C$ 이상에서는 99%이상 탈착되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.04a
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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.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.14 no.5
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• pp.62-70
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• 2009

A field soil highly contaminated with petroleum hydrocarbons (JP-8 and diesel fuels) was employed for its remediation by a lab-scale thermal desorption process. The soil was collected in the vicinity of an underground storage tank in a closed military base and its contamination level was as high as 4,476 ppm as total petroleum hydrocarbon (TPH). A lab scale directly-heated low temperature thermal desorption (LTTD) system of 10-L capacity was developed and operated for the thermal treatment of TPH contaminated soils in this study. The desired operation temperature was found to be approximately $200-300^{\circ}C$ from the thermal gravimetric analysis of the contaminated field soils. The removal efficiencies higher than 90% were achieved by the LTTD treatment at $200^{\circ}C$ for 10 min as well as at $300^{\circ}C$ for 5 min. As the water content in the soils increased and therefore they were likely to be present as lumps, the removal efficiency noticeably decreased, indicating that a pre-treatment such as field drying should be required. The analysis of physical and chemical properties of soils before and after the LTTD treatment demonstrated that no significant changes occurred during the thermal treatment, supporting no needs for additional post-treatments for the soils treated by LTTD. The results presented in this study are expected to provide useful information for the field application and verification of LTTD for the highly contaminated geo-environment.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1996.05a
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• pp.15-33
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• 1996

우리나라의 토양은 지형적인 요인과 토양모재 및 기후적인 조건에 의해 토양에 유입되는 유해물질에 대한 보유력이 낮은 특성으로 인해 외부에서 유입되는 유해 중금속에 대하여 취약한 특성을 가지고 있다. 우리나라 토양의 중금속 자연 함유량은 논토양의 경우 Cd 0.13, Cu 4.15, Pb 4.17, Zn 3.95 mg/kg의 수준이며 밭토양은 Cd 함량이 논토양보다 높은 수치를 보인다. 과수토양은 과거에 중금속이 함유된 영농자재가 투입된 결과로 자연함량을 결정하기 힘드며 매우 높은 중금속 농도를 보인다. 그리고 현재 토양환경보전법이 시행되어 중금속류 및 유해유기물에 대한 오염기준을 제시하고 있다. 토양의 중금속 오염현황은 환경부의 토양오염 측정망에서 금속광산, 제련소, 매립지 부근에서 높은 농도를 나타내고 있으며, 산업폐수 및 생활하수가 관개수로 유입되는 논토양에서 중금속 오염이 우려되고 있다. 제련소 및 금속광산 부근의 토양은 거리에 따라 중금속 농도가 감소하는 경향을 보이고 있으나 인접지역에서는 규제농도에 육박하거나 초과하고 있다. 또한 폐광산 부근에서 생산된 현미 역시 전반적으로 작물재배제한 기준를 초과하지는 않으나 상당 지역이 이 기준을 초과하고 있으며 0.1 M HCl로 침출가능한 Cd 함량과 상관관계를 보인다. 이 상관관계에 의하면 0.1 M HCl로 침출가능한 토양 중 Cd의 양이 5 mg/kg 이면 생산된 현미의 Cd 함량이 1 mg/kg을 초과할 확률은 40%인 반면, 일본 식량청 수거대상인 0.4 mg/kg을 초과할 가능성은 100%로 파악된다. 광명시 가학광산 인근 지역을 대상으로 한 중금속 오염에 대한 대책연구에서는 현미 중 Cd 함량이 0.4 mg/kg을 초과할 가능성이 높은 지역(토양 농도 5 mg/kg)은 최소 20 cm 이상 두께로 객토를 하고, 현미 중 Cd 함량이 0.4 mg/kg 을 초과할 가능성이 낮은 지역은 석회, 규산질 비료, 용성인비, 등을 사용하여 중금속의 용해도를 낮추어 작물이행을 경시키는 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 그리고 광미사를 현위치에서 처리하는 방안이 제시되었다.

• Magazine of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.3 no.1 s.8
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• pp.41-48
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• 2003

오염토양을 관리하는데 있어 현재 가장 중요하게 인식되는 부분은 오염물질이 정화되었다는 판정을 '어떤 기준으로 내리는 것이 합리적인가?'하는 것이다. 오염된 토양을 '어느 정도의 수준으로 복구를 하여야 하는가?'에 대한 의문이 학계와 산업계를 중심으로 꾸준히 제기되어 왔으며 미국의 경우, 환경청(Environmental Protection Agency) 등을 중심으로 그러한 물음에 대한 해답을 찾기 위한 본격적인 연구 및 조사활동이 활발히 진행되고 있다. 지금까지는 오염물질의 토양잔류농도와 획일화된 규제기준을 비교하여 오염여부를 판단한 후 복구여부 및 수준이 결정되어 왔는데 이러한 방법에 문제점이 있으며 현실적이지 못하다는 과학적 증거들이 발견, 축적되면서 이에 대한 대안이 모색되기 시작하였고 그 중의 하나가 '위해성에 근거한 복원전략(risk-based remediation strategy, RBRS)' 이라고 할 수 있다. RBRS는 오염토양의 정화기준을 결정하는데 있어 기존의 화학적 방법(즉, 토양잔류농도)뿐만 아니라 생물학적, 독성학적 방법도 같이 사용함으로써 오염물질의 실질적인 이용성에 따른 생독성을 평가하는 방법이다. RBRS의 가장 큰 장점은 오염물질의 종류뿐만 아니라 오염 지역의 특수성(예: 토지이용용도, 토양 및 지하수 특성, 수용체 집단의 특성 등)을 고려하여 오염물질의 위해성(risk) 여부를 판단하며 그 결과에 의거하여 오염지역의 정화 실시 여부 및 수준을 결정한다는 것이다. 따라서 RBRS에 의한 정화 및 복구사업은 과학적, 합리적, 경제적인 바탕 위에서 시행된다고 볼 수 있다. 이러한 장점들을 이유로 우리나라에서도 향후 오염지역의 정화에 RBRS와 같은 개념이 이용될 것으로 예상되며 학계를 중심으로 이에 대한 인식과 이해의 폭을 넓혀 나가야 할 것이다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.9
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• pp.659-666
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• 2014

The purpose of this study was to suggest a standard design procedure of landfarming for clean-up of oil-contaminated soils. The standard design procedure consisted of four main phases; soil characterization, determination of contaminated soil volume, determination of nutrient and microbial doses, and estimation of the total remedial period. This study selected standard design parameter values or ranges among various forms used in environmental engineer communities. Those were determination procedures for the contaminated soil volume, the initial contamination concentration and nutrient doses. The suggested standard design procedure were applied for a landfarm design for remediation of a real oil-contaminated site. Soil texture of the site was classified as sandy clay loam and sandy loam. Total nitrogen and total phosphorus were estimated to be 57.01 mg/kg and 83.40 mg/kg, respectively. Also the viable bacterial numbers was assessed to be $1.78{\times}10^4CFU/g$ dry soil. The amount of TPH contaminated soil was estimated to be $4,092m^3$. With the application of remedial factors, it was estimated that the contaminated soil could be treated through 9 batches with a duration of 315 days for a landfarming unit of $15m{\times}40m{\times}1m$. The amount of liquid microorganisms and fertilizers were recommended to be 4,025L and 4,641kg, respectively.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.39 no.1
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• pp.29-37
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• 2006

In remediation of the contaminated soil, it requires to select at least more than two remediation technologies depending on the fate and transport phenomena through complicated reactions in soil matrix. Therefore, methodologies related to develop the integrated remediation technology were reviewed for agricultural soils contaminated with heavy metals. Pneumatic fracturing is necessary to implement deficiency because soil washing is not effective to remove heavy metals in the subsurface soil. But it needs to evaluate the characteristics such as essential data and factors of designated technology in order to effectively apply them in the site. In the remediation site, the important soil physical and chemical factors to be considered are hydrology, porosity, soil texture and structure, types and concentrations of the contaminants, and fate and its transport properties. However, the integrated technology can be restrictive by advective flux in the area which remediation is highly effective although both soil washing and pneumatic fracturing were applied simultaneously in the site. Therefore, we need to understand flow pathways of the target contaminants in the subsurface soils, that includes kinetic desorption and flux, predictive simulation modeling, and complicated reaction in heterogenous soil.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 2000.09a
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• pp.5-18
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• 2000

토양${\cdot}$지하수환경분야와 관련된 제도들이 최근 개정 움직임을 보이고 있는 시점에서 조사단계 및 처리단계이후의 유지관리분야에서 지구물리탐사분야의 중요성이 점차 인식되고 있다. 특히 토양${\cdot}$지하수오염과 관련하여 오염유발가능시설의 $80\%$가 농촌지역에 산재되어 있으나, 그 규모와 오염정도에 대한 조사가 제대로 이루어지지 않은 상태이다. 이에 따라 지하수의 수질은 점차적으로 저질화 되어가고 있으나 비가시적인 이유로 인하여 그동안 소홀히 다루어져 왔다. 또한 오염조사 및 오염복원 등이 제도적으로 뿌리내리지 못해 오염원의 범위, 정도 등을 확인하는데 많은 한계점을 드러내고 있는 현실이다. 최근 관계법령의 개정을 통해 보다 엄격하고 강화된 규제 및 책임을 법제화하는 일은 현재와 미래의 환경보전을 위해 다행한 일이라 하겠다. 특히, 지하수오염 등은 국가적인 불행한 일이므로 향후 토양${\cdot}$지하수환경에 막대한 영향을 미칠 오염인자에 대한 정밀실태조사가 시급히 이루어져야 할 것이다. 따라서 현재 개정을 추진하고 있는 토양환경보전법과 지하수법의 개정취지를 제대로 살리면서 환경오염에 능동적으로 대처하기 위하여 지구물리탐사분야와 지질조사분야에서의 다양하고 정밀한 조사를 위한 방법들과 내용에 대한 연구가 절실히 요구되고 있다. 또한 이와 더불어 오염부지 특성조사를 위한 절차 및 방법들이 구체적으로 법제화되어 할 것이다.