• 대한환경공학회지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.234-239
• /
• 2015

본 연구는 불산 누출사고로 인한 토양 내 불소의 잔류여부 및 용출특성을 파악하여 장 단기적 환경위해성을 조사하고자 하였다. pH 유지 용출시험, 연속 회분식 용출시험, 주상용출시험 등을 적용하였다. 이는 다양한 환경과 시간범위에서 불소의 용출정도를 조사하여 이동도 및 용출특성을 포괄적으로 이해하고자 함이다. 대부분의 토양시료에 대하여 pH가 알칼리성으로 증가할수록 수산화이온과의 경쟁 및 치환으로 인하여 불소의 용출농도 역시 증가하였다. 연속 회분식 용출시험에서는 인공오염 토양시료에서 초기 불소의 용출농도가 매우 높게 나타났으나 2차 용출 이후 현장토양시료와 유사한 낮은 용출농도를 보였다. 또한, 주상용출시험의 경우도 인공오염 토양시료에서의 초기 용출단계에서 다량의 불소가 용출되는 경향을 나타냈다. 다양한 용출시험 결과 초기 토양입자표면에 잔류한 불소는 비교적 초기에 쉽게 제거되는 것을 확인하였으며, 사고로 인한 잔류불소의 영향은 2년이 지난 현재 시점에서 매우 적다고 판단된다. 따라서 실제 화학물질 사고와 같은 외부적인 영향을 받은 환경피해지역 토양에 대하여 즉각적인 오염확산관리가 선행되어야 할 것이다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
• /
• 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.417-420
• /
• 2002

VFS는 침전물, 영양물질, 농약 등이 지표수로 유입하는 것을 감소시킬 수 있는 유용한 BMP이다. VFS의 식생의 종류는 목초, 관목 및 나무가 있으나 우리 나라와 같이 비점원오염 관리를 목적으로 하는 경우에는 목초가 가장 적당한 식생이다. VFS의 효과는 토양특성, 배수면적, 지형과 지변경사, 식생의 품질과 토지이용과 기후에 지배된다. 그리고 주기적인 VFS의 관리는 비점원오염을 관리하는데 중요한 요소이다. 식생의 정화능력을 이용한 VFS는 비점원오염 관리에 매우 효과적인 것으로 밝혀지고 있다. 그러나 VFS 독자적인 적용보다는 저류지와 같은 다른 기법과 동시에 적용하는 복합적인 관리대책을 강구하는 것이 더 효과적이다. VFS의 폭은 토양 특성, 배수면적, 지면 경사, 식생의 종류, 토지 이용도 등에 따라서 다르나 대체로 10m 정도가 적당할 것으로 사료된다. 그러나 보다 신뢰성 있는 VFS의 설계기준은 실제 시공과 사후 효과분석을 통하여 많은 자료를 축적한 후에 얻을 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
• /
• 제54권1호
• /
• pp.21-33
• /
• 2021

국내 오염시나리오별 안정화 효율과 경제성이 뛰어난 안정화제를 선택하여 적용할 수 있도록, 국내외에서 연구된 대표적인 안정화제를 대상으로 국내 중금속 오염 현장 부지 특성별 중금속 안정화 효율이 높은 안정화제 순위를 결정하였다. 총 5종류의 오염시나리오를 가정하여 각각 해당되는 국내 오염부지 토양을 확보하였다. 국내외 활용도와 안정화 효율 연구 결과, 오염특성별 부지 시나리오에 적용 가능성 등을 고려하여 기존에 연구되었던 안정화제 13가지를 선정하였다. 선정한 오염 토양과 안정화제의 오염 가능성과 현장 적용 가능성을 평가하기 위하여 XRD/XRF 분석, 독성용출시험과 인공강우용출시험 등을 실시하였다. 부지 오염시나리오를 대표하는 5종류 오염 토양에 대하여 선정된 13종의 안정화제에 의한 비소, 수은, 납, 6가 크롬, 아연, 니켈, 구리 등 총 8종의 중금속(반금속인 비소 포함) 용출 저감 효과를 규명하는 용출 배치실험을 수행하였다. 총 5개 오염 토양에 대하여 13개 안정화제 주입 비율 3%, 5%, 7% 적용 시, 각 중금속(비소 포함)에 대한 중금속 용출 저감 효율이 안정화제를 주입하지 않은 토양 대비 20% 이상을 나타내는 안정화제 중에서 저감 효율이 높은 순위부터 5개 안정화제(Top 5)를 선택하였다. 각 안정화제에 대하여 안정화제 주입비율, 중금속 종류, 부지별 조건에 따라 수행된 배치실험 결과에 대하여 Top 5에 해당하는 총 횟수를 합산하여, 다양한 국내 부지 오염시나리오에 적용할 수 있는 안정화제의 순위를 결정하였다. 5개 오염 토양에 대하여 8개 중금속 항목별 용출 저감 효율이 20% 이상인 경우, 가장 안정화 효율이 높은 순위는 광산배수처리 슬러지(mine drainage treatment sludge), 산화철, 생석회, 소석회-석회석, 황화철, 바이오차 순으로 나타났다. 위 안정화제들에 대하여 안정화제의 효율대비 단가를 산정한 결과, 광산배수처리 슬러지, 석회석, 제강슬래그(비소의 경우), 생석회, 소석회 순으로 경제성이 높게 나타나 현장 적용성이 뛰어난 것으로 밝혀졌다.

• 한국토양환경학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.25-32
• /
• 2000

동전기적 제염 장치를 제작하여 $Sr^{2+}$ 으로 오염된 Kaolin Clay토양을 제염하여 제염후의 셀토양 내의 잔류 농도를 XRF로 측정하여 동전기적 방법에 의한 제염효율을 분석했다. 또한, 이 동전기적 토양제염을 모델링하기 위해 새로운 수치모델을 개발하였고 이 모델에 의한 예측값과 제염실험값을 서로 비교하여 개발한 수치모델을 검증했다. 한편 셀 가장자리에 위치한 전극의 전위차를 높이며 전위차에 따른 토양제염 특성을 분석했다. 동전기적 제염 장치에 의한 오염토양의 제염결과 3일 경과 후 40V하에서 실험셀 앞부분 토양 내의 $Sr^{2+}$은 거의 제염되었고 중간부분은 제염비율의 변화가 거리에 따라 매우 심하게 나타났다. 그러나 뒷부분은 거의 제염되지 않았다. 그래서 셀토양 내의 $Sr^{2+}$의 총제염 비율은 약 42.6% 였다. 제염실험 6일 경과후 셀토양 내의 총제염 비율은 약 84.8% 였다. 또한, 개발된 수치 모델에 의한 예측치는 제염실험값과 상당한 일치를 보였다. 한편 셀 가장자리에 위치한 전극의 전위차를 10V, 20V, 40V로 높이며 토양제염 특성을 분석한 곁과 총제거율은 전위차가 높아짐에 따라 약 21.9%, 43.3%, 84.8%로 높아지는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권7호
• /
• pp.731-737
• /
• 2006

미국 Oak Ridge 연구소 관리지역에서 Inceptisol(Inc) 및 Utisol(Ult)이 지배적으로 분포된 토양층의 A- 및 B-층으로부터 채취한 물리화학적 특성이 잘 규명된 4종의 토양시료에 As(III) 및 As(V)를 흡착시킨 후 토양시료에 대한 추출용액의 비 1:100 조건에서 pH를 1.5로 고정시킨 생리학적 추출용액을 이용한 추출시험을 통하여 초기 노화조건에서의 비소의 생접근도(bioaccessibility) 및 As(III) 산화정도와 6개월간의 노화시간 경과에 따른 비소의 생접근도를 조사하였다. 토양시료에 As(C)를 주입시킨 후 48시간이 경과되었을 때 모든 토양시료에서, 특히 Ult-B, 빠르고도 강한 As(V)의 고정화(sequestration) 현상이 일어났다. 그렇지만 3개월이 지난 후에는 As(V)의 고정화에 큰 변화가 없었다. 동일한 토양시료에 As(III)를 인위적으로 오염시킨 후 48시간이 경과되었을 때 Inc-A 및 Ult-A 토양시료에서는 상당 분율의 As(III)가 As(V)로 산화되었다. 이러한 As(III)의 산화정도는 토양시료내의 망간 함량과 비례관계가 있는 것으로 나타났다. As(III)를 오염시킨 Inc-B 및 Ult-B 토양시료에서의 노화시간 경과에 따른 총비소의 생접근도 감소는 Inc-A 및 Ult-A 토양시료에서 얻어진 값보다 더 크게 나타났다. 이러한 경향은 철 함량이 풍부한 Inc-B 및 Ult-B 토양들이 As(III)로부터 산화된 As(V)를 지속적으로 고착화시킴에 따른 것으로 여겨지며 As(V)로 오염시킨 토양시료에서 얻어진 As(V) 고착화 정도와 유사한 경향을 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제14권5호
• /
• pp.18-28
• /
• 2009

다양한 물리화학적 특성을 지닌 12개의 유기오염물이 저표면적의 무기물 지반 수착제로 수착 시 12개의 유기오염물을 적은 수의 pseudocompound로 집략화하는 접근법(lumped approach)의 타당성과 정확성을 평가하였다. 집략화 접근법은 복잡한 혼합 유기오염물의 수착 거동을 근거로 통계적인 처리방법인 집략분석(cluster analysis)을 통해 개발되었다. 집략화 접근법을 이용해 수용액상에서 복잡한 혼합 유기오염물이 친수성 무기물로 수착 시 감소된 수의 집략화된 오염물(pseudocompound)과 집략화된 오염물의 수착 매개변수($K_f$, n)를 이용하여 복잡한 혼합 유기오염물의 수착을 설명할 수 있었다. 또한, 실험을 수행하지 않고(a priori) 복잡한 혼합 유기오염물 내 각 유기오염물의 특성(${\gamma_w}^{sat}$)을 근거로 pseudocompound를 예측할 수 있었다. 따라서 집략화 접근법은 복잡한 혼합 유기오염물의 수착거동을 단순화하여 반응관련 매개변수 산출에 필요한 시간과 비용을 감소시켜주고 통계적으로 정확성이 동일한 범위 내의 실용적인 수착 결과를 제공해 줄 수 있다. 향후 더 많은 반응 인자소결합크기, 수착제 내 반응 지점 수 및 반응성 그룹 등)를 고려한 다중회귀분석(multiple regression analysis)을 통해 집략화 접근법(lumped approach)의 정확도를 높일 필요가 있다고 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
• /
• pp.195-200
• /
• 1998

토양내에 있어 중금속의 총량 분석만으로는 오염 토양에 대한 환경 평가를 위한 충분한 자료가 되지 못한다. 또한 중금속의 토양내 위해성은 중금속과 토양과의 화학적 상호작용에 의해 결정되기 때문에 중금속의 화학적 형태를 규명하는 것은 토양 환경에 있어서 그들의 이동성과 거동 특성을 평가하는데 중요한 자료가 된다. 연속 추출법은 구봉 광산의 광미로 부터 Cd, Cu, Pb을 화학적 형태에 따라 분리하고, 인위적으로 중금속을 포화시킨 광미와 두밭토양에 있어 중금속의 토양내 거동 특성을 예측하기 위하여 이용되었다. 광미중 Pb의 대부분은 Fe-Mn oxide, carbonate의 결합 형태로 존재하였으며, Cu와 Cd은 각각 71.8%와 42.9%가 유기물, carbonate의 결합형태로 존재하였다. 상당량의 Cd(94.9%), Cu(95.1%), 그리고 Pb(85.8%)은 토양내 잠재적으로 이동 가능한 형태로 존재하였다. 유성과 논산의 밭토양 에 가해진 Cd는 대부분 이동성이 가장 높은 치환태로 존재하였으며, 유성과 논산 토양에서 각각 67.9%와 93.2%가 치환태로 존재하였다. 토양에 가해진 Cd, Cu, Pb은 대부분 이동이 용이한 형태로 존재하였으며, 토양과의 결합세기는 Pb > Cu > Cd 순으로 감소하였다.

• 청정기술
• /
• 제18권4호
• /
• pp.390-397
• /
• 2012

토양 세척공정을 이용한 창원시 군사격장 내 납(Pb) 오염토양의 물리 화학적 특성을 분석하였으며, 토양 세척인자(세척제(HCl) 농도(0.001, 0.01, 0.1, 0.2 N), 진탕비(1 : 2, 1 : 3, 1 : 4, 1 : 5), 오염토양 입경 4~0.075 mm, 세척시간(5, 10, 15, 20, 30, 60, 120분) 등)에 따른 오염토양 중 납의 제거특성을 평가하였다. 세척제 농도에 따른 제거효율은 세척제의 농도가 증가할수록 높게 나타났다. 이 중 세척시간 15분에서 납(Pb)제거효율은 56.3%로 0.1 N 염산(HCl)이 실제 토양 세척공정에 적용 가능한 최적의 농도로 나타났으며, 토양과 세척제의 진탕비가 1 : 2에서 1 : 5로 증가할수록 제거효율은 높아지는 경향을 보였지만, 진탕비가 높아질수록 토양 세척설비의 규모 증대로 인한 경제적 측면을 고려해 볼 때 최적의 진탕비는 1 : 3으로 생각된다. 세척시간 20분까지 납 제거효율은 75.3%까지 증가하다가 이후 유사한 경향을 보여 최적의 세척시간은 20분으로 판단된다. 토양 입경 0.075 mm 이상의 입경에서 납 제거효율은 77.0~82.0%의 범위를 나타내었으나, 입경 0.075 mm 이하의 경우 52.8%로 감소하였다. 오염토양의 입경별 제거효율은 0.075 mm 이상의 입경에서는 높은 제거효율을 나타낸 반면에 0.075 mm 이하의 입경에서는 제거효율이 현저히 감소되어 컷오프(cut-off) 크기는 0.075 mm가 적절할 것으로 기대된다. 토양 세척공정에 초음파 발생장치를 적용한 제거효율 평가 결과, 입경 0.075 mm 이상에서 물세척 및 염산의 단독세척보다 염산과 초음파의 동시 세척방법이 가장 높은 납 추출율을 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제7권3호
• /
• pp.85-94
• /
• 2002

본 연구의 목적은 토양입자에 대한 전기화학적 특성을 평가함으로써 동전기 기술을 실제 현장에서 적용시, 오염물을 효과적으로 제거하기 위한 최적 운전방법이나 인자를 도출하는 것이다. 토양입자의 제타포텐셜을 토양용액의 pH와 계면활성제의 농도에 대하여 측정하여 전기삼투압적 흐름방향 및 흐름율과의 관계를 분석하였다. 동전기 실험동안, 전기삼투압 투과율($k_e$), 전기전도도($\delta_e$) 및 전압분포에 대한 측정을 실시하였다. Kaolinite의 PZC는 4.2정도로 측정되었으며 pH가 증가할수록 제타포텐셜 감은 점점 음의 값이 증가하는 경향을 나타내었다. 주입된 계면활성제 또한 토양 표면의 전기화학적 특성에 영향을 주어 제타포텐셜 값을 변화시키는 결과를 나타내었다. 동전기 실험이 진행되는 동안, 토양시료의 대부분에 걸쳐 낮은 pH값을 나타내었으며 이로 인하여 용액과 전기적 흐름이 낮아지는 결과를 초래하였다. 또한, 전압 분포도 시간에 따라 변화하여 용액과 전기적 흐름 특성에 영향을 주었다. 결과적으로, 낮은 pH에 의한 토양의 제타포텐셜 값의 변화와 구간별로 다른 전압차분포로 인하여 용액과 전기적 흐름이 영향을 받는다는 결과를 본 연구로부터 얻었다. 효과적인 동전기 공정의 적용을 위하여 인위적인 토양 용액의 pH 조절이나 토양의 전기적 특성을 변화시키는 물질 등을 동시에 주입함으로써 오염물을 제거하는 용매의 흐름이 계속적으로 높게 유지되도록 하는 방안이 필요하다.

• 자원환경지질
• /
• 제36권1호
• /
• pp.17-25
• /
• 2003

동명광산을 경유하는 수계의 pH는 5.9∼7.1의 변화를 보여 약산성 내지는 중성의 환경을 보인다. 하천수 중 중금속 원소함량의 분포는 자원소의 지구화학적 특성에 따라 다양한 분포 양상을 보이나 전반적으로 폐광산 주변에서 증가하는 경향을 보인다. 동명광산 지역의 광미, 폐석적치장토양, 농경지토양에 대한 성분분석 결과 농경지토양에는 중금속의 총 농토가 광미나 폐석적치장의 토양보다 훨씬 낮았을 뿐 아니라 총 중금속 농도 중 adsorbed, carbonate, reducible fraction들이 차지하는 비율이 낮아 이들이 농작물이나 주변 수계에 큰 영향을 미치지 못할 것으로 생각된다. 그러나 하천수중 중금속 원소함량 분포가 전반적으로 광산지역에서 증가하는 경향을 보이며, 광미나 폐석적치장 토양에서도 중금속의 총 농도가 매우 높았을 뿐 아니라 adsorbed, carbonate, reducible fractions들이 차지하는 비율이 농경지 보다 상대적으로 높았기 때문에 이들이 유실되거나 또는 산성우, 산성인 광산폐수의 유입 등으로 인해 화학적 환경변화가 발생할 경우 중금속 오염의 확산이 우려되므로 이에 대한 오염방지대책이 필요하다고 생각된다.