• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제6권1호
• /
• pp.45-52
• /
• 2001

토양 및 지하수의 오염문제가 심각해짐에 따라 오염물의 토양 및 지하수 내에서의 이동 특성에 관한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 비용해성 흐름의 특성 및 그의 특성을 결정짓는 상대투수에 관한 기본적인 이해와 초음파가 상대투수에 미치는 영향에 관하여서도 고찰하였다. 실험 및 역해석의 결과로는 초음파가 오염물의 제거에 상당히 큰 영향을 끼치는 것으로 나타났으며 상대투수의 특성도 크게 변화되는 것으로 나타났다. 변화량은 $(C_{10})^2$의 함수로 나타낼 수 있었으며 ECLIPSE 100을 사용하여 초음파가 오염 복원 및 상대투수의 변화에 관한 연구에 활용 될 수 있음이 고찰되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 1997년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.12-16
• /
• 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.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.52-56
• /
• 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.

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

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제14권5호
• /
• pp.62-70
• /
• 2009

본 연구에서는 lab-scale의 열탈착 장치를 설계 및 제작하고 실제 유류오염 토양을 대상으로 다양한 운전조건에 따른 오염토양정화성능을 비교하였다. 대상 토양은 군부대로 사용되던 부지 내 유류저장소 부근 고농도 오염토로 선정하였고, 10 L 용적의 원통형 batch 형태의 직접 가열식 열탈착기를 사용하여 초기 TPH 농도 4476 ppm의 고농도 오염 토양시료를 다양한 운전조건에서 열탈착하여 처리효율 분석을 수행하였다. 열중량 분석을 통해 열탈착 실험에서 대상 오염물질을 제거하기 위한 토양 시료의 평균 가열온도는 $200-300^{\circ}C$가 적합한 것으로 확인하였다. Batch 형식의 운전을 통한 처리효율 분석 결과 토양 내 오염물질을 90% 이상 제거하기 위해서는 약 $200^{\circ}C$에서는 10분, 약 $300^{\circ}C$에서는 5분 이상의 처리 시간이 요구되었다. 함수율이 높고 덩어리진 토양일수록 처리효율, 특히 고분자 오염물질의 처리효율이 크게 감소함을 보였다. 따라서 풍건을 통하여 오염토양 내 수분을 저하시킨 후 분쇄 처리하여 열탈착기에 주입하는 것이 효과적이라 판단된다. 또한 처리 전 토양과 처리 후 토양의 물리화학적 특성 비교한 결과 고온에 의해 증발된 수분함량을 제외하고 나머지 특성들은 거의 변화가 없어 실제 복원현장에서 오염토양을 열탈착 공정을 이용하여 오염물질을 제거한 후 추가적인 후처리 과정 없이 처리토양을 원래 위치에 복원하는 것이 가능함을 확인하였다. 본 연구결과는 현장운전에서 오염물질의 제거 효율을 극대화하기위한 인자 결정 및 검증을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 1996년도 경기지부결성 및 세미나
• /
• pp.15-33
• /
• 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.

• 한국방재학회지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.41-48
• /
• 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.

• 대한환경공학회지
• /
• 제36권9호
• /
• pp.659-666
• /
• 2014

본 연구는 유류오염토양 정화를 위해 널리 사용되는 토양경작법의 표준 설계방안을 제안하고자 하였다. 표준설계방안은 토양특성 파악 및 오염부피 산정, 영양분 및 미생물 투입량 결정, 분해속도 실증실험을 통한 정화기간 산정 등으로 크게 구분하여 진행할 것을 제안한다. 그리고 그동안 설계자간 다양하게 사용되고 있는 오염토양 부피 산정절차, 오염토양 대표 초기농도결정 방법, C : N : P 영양염류 투입량 결정방법 등에 대한 표준화 방안을 제시하였다. 시범지역에 대한 토양특성 및 오염부피를 산정한 결과 유류오염지역의 토성은 사질 식양토와 사양토로 분류되었으며, 총질소 농도는 57.01 mg/kg, 총인은 83.40 mg/kg, 유류분해미생물은 $1.78{\times}10^4$ (CFU/g dry soil), 정화대상 토량은 $4,092m^3$으로 산정되었다. 시범적용지역의 모든 오염토양을 토양경작장(15 m(가로) ${\times}$ 40 m(세로)에서 1 m 높이로 적치하여 정화할 경우 약 9배치로 처리가 가능한 것으로 평가되었다. 오염토양 1배치의 처리기간은 35일이 소요될 것으로 판단되며, 대상 지역의 모든 오염토양은 토양경작법으로 처리하는 경우 총 315일이 소요될 것으로 예상된다. 오염토양의 정화를 위해 필요한 미생물제제의 양은 4,025 L이며, 요소비료는 총 4,642 kg가 소요될 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.29-37
• /
• 2006

중금속으로 오염된 농경지 토양을 효과적으로 보권하기 위해서는 토양 매체내에서 반응과정을 거치는 중금속의 동태와 이동성에 따라 한 가지 이상의 복원기술이 선택되어야 한다. 오염토양 복원 시 중요한 토양의 물질적 수리적 요인은 투수성, 공극성, 토성과 토양조직, 오염물질의 형태와 농도, 오염물질의 동태와 이동특성이다. 따라서 중금속으로 오염된 농경지 토양에 적용할 수 있는 복합복원기술 개발 방법을 기존의 사용하고 있는 적용 가능한 화학적 기술과 물리적 기술을 중심으로 검토하여 보았다. 심층토내 중금속을 제거하는 화학적 기술로서 토양세척이 있으나 이러한 단일 기술로는 효과적 복원이 어렵다. 따라서 토양세척기술이 가지고 있는 단점을 보완하기 위한 물리적 기술로 토양파쇄 기술이 있다. 그러나 토양세척과 토양파쇄 기술은 혼용하여 오염토양에 적용할 지라도 오염물질제거율은 높은 이류 흐름 지역에서는 확산유동에 의해 비율제한적으로 된다. 그러므로 선택된 두 가지 기술을 현장에서 효과적으로 적용하기 위해서는 오염토양 복원 시 공정별로 각각의 기술이 가지는 장단점을 파악하기 위해서는 기존 현장에서 기술 적용 시 발견된 문제점과 요인들을 검토하여야 한다. 또한 복원의 효율을 예측하기 위해서는 오염물질의 역학적 탈착, 유동과 이동을 포함하는 예상수학모형을 통해 오염토양의 이질성과 복합 반응에 의한 실질 심층토내에서의 유동 경로 정확한 특성을 파악하여야 한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2000년도 정기총회 및 특별심포지움
• /
• pp.5-18
• /
• 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.