• Journal of Soil and Groundwater Environment
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.58-64
• /
• 2005

Several tests were conducted to determine the optimum operational conditions of soil washing techniques for floe-forming arsenic-contaminated soils, collected from D abandoned Iron-mine in Korea. The optimum cut-off size was 0.15 mm $(sieve\;\#100)$, about $94\%$ of the mass of soils. Both sodium hydroxide and hydrochloric acid were effective to remove arsenic and the optimum mixing ratio (soil [g] : washing solution [mL]) was 1:5 for both washing agents. Arsenic concentrations, determined by KST Methods, for the dried floe solids obtained from flocculation at pH 5-6 were $990\~1,086\;mg/kg$ dry solids, which were higher concentrations than at the other pH values. Therefore, batch tests for sequential washings with or without removing floc were conducted to find the enhancement of washing efficiencies. After removing floe with 0.2 M HCl, sequential washings of 1 M HCl followed by 1 M NaOH showed the best results (15 mg/kg dry soil). The arsenic concentrations of washing effluent from each washing step were about $2\~3\;mg/L$. However, when these acidic and basic effluents were mixed together, arsenic concentration was decreased to be less than $50\;{\mu}g/L$, due to the pH condition of coagulation followed by precipitation for arsenic removal.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
• /
• v.57 no.3
• /
• pp.41-54
• /
• 2015

시간-면적 기법을 이용해 유역의 수문과정을 묘사하는 분산형 (distributed) 연속 (continuous) 강우유출모형인 HYSTAR의 거동특성과 주요 매개변수에 대한 민감도를 분석하였다. 유역의 수문조건에 따른 모형거동의 변화를 분석하기 위해 연속되는 4개의 개별 강우사상에 대한 민감도를 조사하고 비교하였다. 또한, 매개변수의 상호작용이 민감도 분석결과에 미치는 영향을 파악하기 위해 두 가지 서로 다른 기법 (one-factor-at-a-time 과 all-factor-at-a-time 방법)을 이용하여 산정된 민감도를 비교하였다. 분석결과, 모형의 직접유출량, 첨두유량 및 도달시간 모의결과는 유출곡선번호 (curve number)에 가장 민감하게 반응하는 것으로 나타났으며, 토양의 깊이, van Genuchten 식의 매개변수, 작물계수에 큰 영향을 받았다. 한편, 모의된 기저유출량은 토양의 깊이를 비롯하여 van Genuchten 식의 매개변수, 작물계수 (crop coefficient), 이방성계수 (anisotropic coefficient), 유출곡선번호의 변화에 민감하였다. 매개변수에 대한 민감도는 분석에 이용된 강우사상에 따라 다르게 나타났으며, 유역의 토양수분조건에 따라 다르게 거동하는 모형의 중요한 특성을 잘 반영하였다. 두 가지 서로 다른 기법을 이용한 민감도 분석결과는 모의된 직접유출량 및 기저유출량의 변화가 매개변수의 상호작용에 의해 제한될 수 있음을 보여 주었다. 본 연구는 HYSTAR 모형의 매개변수에 대한 민감도 분석을 통해서 해당 모형의 거동을 정량적으로 보여주었고, 이를 통해 모형의 건전성 (soundness)을 입증할 수 있는 하나의 근거를 제시하였다. 본 연구결과는 향후 HYSTAR 모형을 이용한 수문분석 시 보정을 위한 매개변수 선정에 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 본 연구결과에서 나타난 민감도의 수문조건 (또는 선정된 강우사상)에 대한 의존성은 연속유출 모형의 민감도 분석을 위한 강우 사상 선정 및 민감도 분석결과의 해석에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
• /
• 1997.05a
• /
• pp.1-3
• /
• 1997

질산염(NO$_3$)은 음전하를 띠고 있기 때문에 지하에서 제거되기 어려운 물질 중 하나이다. 특히, 매립지로부터 침출수로 유출될 경우 통제하기가 곤란하다. 본 연구에서는 제철폐기물로서 다량 발생하는 제강슬러지와 제강슬래그를 매립지 복토/차수재로 이용시 NO$_3$흡착 제거 가능성을 알아보기 위해 온도, pH, 초기농도를 변화시키는 회분식방법의 실험을 실시하였다. 온도와 PH는 낮을 때. 초기농도는 높을 때 높은 흡착제거 효율을 나타내었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2006.05a
• /
• pp.1012-1016
• /
• 2006

최근 오염총량관리제도를 위한 오염부하량의 관리문제가 대두되면서 이를 위한 수질분석의 중요성이 인식되고 있다. 그러나 시간적 변화를 가진 유입유량, 유입부하량 자료의 한계로 인하여 기준유량을 대상으로 하는 정적수질분석의 결과가 환경정책에 반영되고 있는 실정이며, 이는 하천유량의 변동과 강우 시 비점오염부하량을 무시한 지극히 제한된 분석에 국한되어 있다. 따라서 시간적 변화를 가진 동적수질분석의 결과가 정책에 반영되기 위해서는 자료의 확보가 우선이다. 본 연구에서는 월 별, 소유역 별 시계열 자료 확보를 위하여 합리적이고 사용이 용이한 방법을 제시하였다. 유출량의 경우, 기존의 비유량법과는 달리 저류효과를 고려한 토양수분 저류구조 Tank모형을 적용하여 장기간의 유출량을 산정하였고, 유출농도의 경우, 기존 인접유역의 동일 유달계수 적용과는 달리, 월 오염부하총량비와 유역오염부하 전달함수를 이용하여 월 별, 소유역 별, 수질변수 별 유출농도를 산정하였다. 산정된 유출량과 유출농도는 남강댐 상류유역 하천에서 WASP 모형을 가지고 동적수질분석을 하기 위하여 적용되었다. 그 결과 적절한 오염물질 농도곡선을 얻을 수 있었으며, 제안된 가정의 적용 가능성은 충분하였다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.61-67
• /
• 2009

A non-discharged system of sequentially physico-chemical water treatment was used to treat the contaminated water produced from washing system of soils according to full-scale soil washing. After washing the TPH contaminated soils, the remaining concentrations of COD$_{Mn}$, SS, and n-hexane were analyzed for each compartment to estimate the treatment efficiencies of non-discharged system. Three times of sampling events were conducted for 4 different compartments (sediment tank, flocculation tank, oil/water separator, and process-water tank). In addition, soil washing efficiencies and concentrations of each parameter (COD$_{Mn}$, SS, and n-hexane) for process-water tank were analyzed for about 8 months. As results, the average efficiency of soil washing was high to have 95.9%, regardless of the condition of TPH contamination level for soils, as well as the concentrations of COD$_{Mn}$, SS, and n-hexane in the process-water tank were below the regulation limits of the Water Environmental Conserveation Act. Accordingly, the full-scale washing treatment system in this study could make the washing water 100% recycled which lead the system to be environmentally-friendly and economical.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.202-202
• /
• 2022

SWAT모형은 장기간에 모의가 가능하며 다양한 토양이용과 토지특성을 고려할 수 있는 유역 단위 모형으로 많은 연구에서 이용된다. 이러한 유역단위 수문모형의 평가는 통계적 지수(NSE, R2)들로 모형의 적합성을 평가한다. NSE, R2는 상대적으로 큰 값에 대한 영향을 많이 받는다. 따라서 많은 강우량이 발생하는 시점에서의 유출량과 SS농도가 중요시되었다. 하지만 강우시에 하천으로 유입된 토양 중 일부는 하천에 퇴적물로 침전된다. 이 침전된 토양이 비강우시 바람 등과 같은 이유로 재부유되며 이로 인해 수중 DO를 고갈시켜 수생태계 악영향을 미친다. 이에 따라 비점오염저감시설 평가는 강우시 발생하는 SS농도도 중요하지만 비강우시 재부유되는 SS농도도 중요한 부분이다. SWAT모형에서는 하천 SS농도를 계산하는데 사용되는 매개변수가 강우시와 비강우시에 동일하게 적용되어 비강우시에 과대 산정되어 비강우시 SS농도가 증가되도록 sediment routing이 진행되고 있었다. 본 연구에서는 sediment routing을 수정하여 비강우시 SS농도를 실측 농도와 비슷하게 보정할 수 있도록 개선하였다. 비점오염관리지역 중 하나인 자운천 유역에 개선된 sediment routing을 적용하였다. 개선된 모형은 비강우시 농도가 잘 반영하는 것으로 확인되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.283-287
• /
• 2011

농업비점오염원의 오염원 관리를 위해서는 오염물질의 발생과 운반에 직접적으로 영향을 미치는 농업수문학 기술에 바탕을 두고 우리나라의 집약농업의 특성을 정확히 반영할 수 있는 최적관리방법의 개발과 비점오염저감효과를 검증할 수 있는 현장실험이 수반되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 지표피복재를 이용하여 밭의 토양침투를 증가시고 유속 및 유출량 감소를 통해 토양유실과 비점오염원을 저감하고자 하였다. 실험방법은 실제 영농과 동일하게 무를 재배한 뒤 볏짚거적을 이용하여 밭의 토양 표면을 피복하여 유량과 수질농도를 측정하였다. 연구기간 동안 총 3차례(2010년 9월 9~12일, 9월 21일, 10월 2~3일)의 강우가 발생하였고, 이때 발생한 강우량은 각 359.2 mm, 49 mm, 28.8 mm이였다. 각 시험포에서 볏짚거적으로 인해 저감된 유출량의 저감효율은 볏짚거적을 피복하지 않은 나지상태의 밭 보다 약 33∼75%의 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 75%의 유출률 저감 효과가 가장 크게 나타난 강우사상은 30 mm 이하의 강우가 발생한 10월 2~3일의 강우사상에서 나타났다. 강우량과 강우강도는 28.8 mm와 1.92 mm/hr으로 나타났으며, 이때 발생한 유출량은 나지에서 $0.36\;m^3$, 볏짚거적을 피복한 시험포에서는 $0.08\;m^3$이 발생하였다. 나지상태와 볏짚거적을 피복한 시험포의 오염부하의 값을 비교한 결과 볏짚거적을 피복한 시험포에서 $BOD_5$ 항목은 64.3%, SS 80.8%, $COD_{Mn}$ 66.7%, DOC 80.2%, T-N 56.6% 그리고 T-P 56.1%의 오염부하 저감효과가 나타났다. 본 연구의 결과와 같이 지표를 볏짚거적으로 피복할 경우 시험포에서 유출시작 시간 지연효과와 강우에 의한 첨두유출량 및 유출량 감소 효과가 나타나는 것으로 나타났으며, 연구결과는 농업 비점오염원의 최적관리를 위한 과학적 근거자료 제공 및 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
• /
• v.25 no.4
• /
• pp.306-315
• /
• 2006

Two different experiments, adsorption/desorption and runoff by rainfall simulation of four pesticides, such as alachlor, ethalfluralin, ethoprophos and pendimethalin were undertaken their runoff and erosion losses from sloped land and to assess the influence of their properties and environmental factors on them. The mobility of four pesticides and which phase they were transported by were examined in adsorption study, and the influence of rainfall pattern and sloping degree on the pesticide losses were evaluated in simulated rainfall study. Freundlich adsorption parameters (K) by the adsorption and desorption methods were 1.2 and 2.2 for ethoprophos, 1.5 and 2.6 for alachlor, respectively. And adsorption distribution coefficients (Kd) by the adsorption and desorption methods were 56 and 94 for ethalfluralin, and 104 and 189 for pendimethalin, respectively. K or Kd values of pesticides by the desorption method which were desorbed from the soil after thoroughly mixing, were higher than these ones by the adsorption method which pesticides dissolved in water were adsorbed to the soil. Another parameter (1/n), representing the linearity of adsorption, in Freundlich equation for the pesticides tested ranged from 0.96 to 1.02 by the desorption method and from 0.87 to 1.02 by the adsorption method. Therefore, the desorption method was more independent from pesticide concentration in soil solution than the adsorption method. By Soil Survey and Land Research Center (SSLRC)'s classification for pesticide mobility, alachlor and ethoprophos were classified into moderately mobile $(75{\leq}Koc<500)$, and ethalfluralin and pendimethalin were included to non-mobile class (Koc > 4000). Runoff and erosion loss of pesticides by three rainfall scenarios were from 1.0 to 6.4% and from 0.3 to 1.2% for alachlor, from 1.0 to 2.5% and from 1.7 to 10.1% for ethalfluralin, from 1.3 to 2.9% and from 3.9 to 10.8% for pendimethalin, and from 0.6 to 2.7% and from 0.1 % 0.3% for ethoprophos, respectively. Distribution of pesticides in soil profile were investigated after the simulated rainfall study. Alachlor and ethoprophos were leached to from 10 to 15 cm of soil layer, but ethalfluralin and pendimethalin were mostly remained at the top 5 cm of soil profile. The losses of the pesticides at 30% of sloping degree were from 0.2 to 1.9 times higher than those at 10%. The difference of their runoff loss was related with their concentration in runoff water while the difference of their erosion loss must be closely related with the quantity of soil eroded.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
• /
• 2001.09a
• /
• pp.176-179
• /
• 2001

비 수용성 유기오염물(NAPL; non-aqueous phase liquid)로 오염된 불균질 토양을 계면활 성제를 이용하여 정화할 경우 효율성을 알아보기 위해 칼럼 및 박스 실험을 실시하였다. 불 균질한 지하 내부구조는 정화효과에 커다란 영향을 끼치는 것으로 알려져 있으나 이에 대한 연구는 매우 미비한 형편이다. 2차원 불균질 분포를 잘 나타내주는 박스실험을 통하여 실제 지하매질에 가까운 조건에서 실험을 실시하였다. PCE(tetrachloroethylene)와 xylene이 NAPL로 올리에마이드(01eamide)가 비이온-계면활성제로 이용되었으며, 1%용액과 증류수를 주입하여 NAPL을 세정하였고 가스크로마토그래피를 이용하여 NAPL의 농도를 분석하였다. 계면활성제를 주입할 경우가 증류수를 주입할 때보다 최대유출농도가 약 200배 정도가 높게 나타났으며 빠른 시간 내에 대부분의 NAPL이 정화되었다. 본 실험을 통하여, 불균질 매질에서의 계면활성제를 이용한 토양세정방법의 효율성이 정량화 되었으며, 계면활성제를 이용한 채수주입법의 현장 적용가능성을 확인하였다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.137-145
• /
• 2012

BACKGROUND: Along with the surplus rice production, introduction of upland crop cultivations into newly reclaimed tidal areas has gained public attentions in terms of farming diversification and farmers income increase. However, its impacts on the surroundings have not been well studied yet, especially associated with nutrient balance from reclaimed upland cultivation. The objective of this study was to investigate water and nutrient balance during winter barley cultivation as affected different fertilization methods. METHODS AND RESULTS: TN and TP balance for three different plots treated by livestock compost, chemical fertilizer, and no application were monitored during winter green barley cultivation (2010-2011) at the NICS Kyehwa experimental field in Jeonbuk, Korea. Nutrient content in soil and pore water near soil surface appeared to increase, while sub-soil layer remained similar with no fertilization plot. Livestock compost application appeared to increase organic matter content in surface soil compared to chemical fertilization. Crop yield was the greatest with livestock compost application (10.6 t/ha) followed by chemical fertilization (6.9 t/ha) and no application (1.8 t/ha). The nitrogen uptake rate was also greater with livestock compost (52.4%) than chemical fertilizer (48.1%). Phosphorus uptake rate was much smaller (about 7.0%) compared to nitrogen. Nutrient loss by surface and subsurface runoff seemed to be minimal primarily due to small rainfall amount during the winter season. Most of the remaining nutrients, particularly phosphate seemed to be stored in soil layer. Phosphate accumulation appeared to be more phenomenal in the plot applied by livestock compost with higher phosphorus content. CONCLUSION: This study demonstrated that livestock compost application to tidal upland may increase barley crop production and also improve soil fertility by supplying organic content. However, excessive phosphorus supply with livestock compost seems likely to cause a phosphate accumulation problem, unless the nitrogen-based fertilization practice is adjusted.