• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.167-168
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• 2012

본 연구는 해양퇴적물 준설 중 해양의 탁도와 2차오염을 유발하는 미세한 입자의 퇴적물을 생물학적으로 처리하는 친환경 정화기술로 유용미생물제제(BM-S-1)를 투여한 Lab Scale의 실험장치를 이용하여 기초 실험을 수행하였다. 유용미생물제제(BM-S-1)가 우점되어 있는 Lab Scale 실험장치를 운전하여 유기물 정량분석방법인 COD, T-N, T-P를 분석해본 결과 모든 항목이 약 98% 이상 처리됨을 확인할 수 있었다. 특히 본 실험대상물질인 해양퇴적물은 고농도의 염분이 함유되어 있어 기존기술만으로는 생물학적 처리가 어려웠지만, 본 연구에서 사용된 유용미생물제제(BM-S-1)은 염분이 함유된 오염 퇴적물에서도 효과적인 생물학적 처리가 가능함을 확인 할 수 있었다. 따라서 준설 시 2차오염을 유발시키는 미세한 입자의 해양퇴적물을 본 공법으로 처리하여 방류할 시 친환경적인 준설이 이루어질 수 있으며 이 때 처리되어 배출되는 미세토양은 재이용 가능하다고 판단된다.

• 지질공학
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• 제13권4호
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• pp.405-418
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• 2003

지반을 구성하고 있는 매질에 대한 체적함수비 및 포화 정도를 측정하는 것은 지반의 물리적 성질, 강우에 의한 지하수 함량 및 자연 사면 파괴를 이해하는데 매우 중요한 요소 중의 하나이다 이러한 지반의 요소들을 파악하기 위해 전자기파를 이용한 유전율법은 지반의 유전율상수의 특성에 따라 평가되어 지므로 다양한 분야에 적용되고 있다. 본 연구에서는 전자기파의 측정 주파수 범위 1 - 18 GHz를 사용하는 유전율 시스템인 FDR-V (Frequency domain reflectometry with vector network analyzer)를 적용하여 1 GHz와 18 GHz에서의 두 주파수 범위에 대한 표준사 (Standard sand)와 화강풍화토 (Granitic weathered soil)의 밀도, 온도 및 염분농도 의존성에 따른 유전율상수의 반응에 대해 검토하였다. 실험결과에서, 흙의 밀도 의존성은 체적함수비의 증가에 따라 유전율상수도 증가하는 것으로 측정되었으나, 이들의 밀도 의존성은 다소 낮은 것으로 판단된다. 그리고, 1 GHz 실수부 (Real part)에 대한 온도 의존성 실험에서는 온도의 증가에 따라 물과 표준사의 유전율상수는 점진적으로 감소하는 경향을 보이나 에탄올의 유전율상수는 증가하는 것으로 측정되었다. 따라서, 온도 변화에 따른 각 매질의 유전율상수는 측정 온도에 대한 영향을 고려하여야 한다. 염분농도에 따른 유전율상수의 변화는 1 GHz 허수부 (Imaginary part)에서 염분농도의 증가에 따라 유전율상수의 측정치도 함께 증가하는 것으로 나타났다. 이상과 같이, 다양한 조건하에 대한 유전율상수의 의존성들을 기초로 하여 다공질 매질의 특성을 파악하기 위한 FDR-V 시스템의 적용성을 충분히 검토하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 1 GHz의 측정 주파수범위 내에서 다공질 매질의 염분오염도를 충분히 정량적으로 측정할 수 있는 것으로 생각된다.

• 한국습지학회지
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• 제18권2호
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• pp.201-207
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• 2016

LID 시설에는 물순환 회복과 오염물질 저감을 위해 다양한 종류의 식물이 적용되고 있다. 그러나 겨울철 제설제 살포와 식물의 성장둔화로 인한 급격한 토양 함수량 변화는 식물의 고사 등 문제를 야기시킨다. 따라서 본 연구는 LID 시설에 적용 가능한 8가지 주요 식물을 선정하여 염분에 대한 저항성과 식물의 성장능력, 오염물질 저감능력 및 물순환 회복 등을 평가하기 위하여 수행되었다. 실험에 적용된 식물은 목본류인 조팝나무(S.P), 연산홍(R.I), 메타세콰이어(M.G)와 초본류인 창포(A.C), 하늘매발톱(A.F), 메리골드(T.L), 패랭이(D.C)와 애기별꽃(P.B)이 선정되었다. 식물의 성장은 조팝나무(S.P), 연산홍(R.I), 메타세콰이어(M.G)와 같은 목본류가 초본류에 비하여 성장률이 높은 것으로 나타났다. 염분에 의한 내성은 목본류에서는 메타세콰이어(M.G)>조팝나무(S.P)>연산홍(R.I) 순으로 나타났으며, 초본류에서는 메리골드(T.L)=패랭이(D.C)>창포(A.C)>애기별꽃(P.B)>하늘매발톱(A.F) 순으로 조사되었다. 대부분의 식물에서 염분에 의한 영향과는 상관없이 TN과 TP 저감효율이 60% 이상으로 높게 나타났으며, 메타세콰이어(M.G)가 높은 성장에 기인한 활발한 광합성과 호흡의 영향으로 높은 오염물질 제거능력과 물순환 능력을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.495-495
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• 2017

도시화는 불투수면의 증가를 야기 시켜 물순환 왜곡, 다양한 오염 물질의 유입으로 인한 비점오염물질 유출, 인공 배출열의 증가로 인한 도시열섬효과 등 다양한 문제를 유발한다. 이러한 수리수문학적 및 환경생태학적 문제를 저감하기 위하여 도시지역과 같은 개발 사업에서는 수환경을 가능한 자연 상태로 복원하는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법이 중요한 대안으로 제시되고 있다. LID기법 중 하나인 옥상녹화는 에너지 이용을 최소한으로 한 자연 녹음의 효과적인 이용을 도모하여 환경공생도시 조성과 식물을 매개로한 자연 순환 과정을 도시구조에 도입하여 순환 시스템 재생이 가능 하도록한다. 노지녹화는 두꺼운 자연 토양을 이용하는 반면 옥상녹화는 적재하중의 제약(옥상의 적재하중 조건은 $150{\sim}180kgf/m^2$이다. 비중이 1.6~1.8인 토양을 20cm 객토한 경우, 약 $320kgf/m^2 $이상의 적재하중이 되기에 식재기반의 경량화는 중요한 사안이다.)으로 인해 용적밀도가 작은 인공경량토양 또는 개량토양을 이용하며, 토양 두께도 얇게 설정된다. 또한 토양의 두께는 식물의 크기와 종류 및 토양의 조성에 따라 다르기에 적재하중 조건을 고려한 적절한 토양과 식재 식물의 크기와 종류 결정은 중요하다. 이에 본 연구에서는 옥상녹화식생에 대한 평가와 이에 대한 시험 프로세스가 가능한 실험 장치를 개발하였다. 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 1m*1m*0.6m 아크릴 재질의 녹화셀로 경사조절이 가능하도록 설계하여 경사변화에 따른 유출, 침투, 증발산량의 탄성도 모의 평가를 할 수 있다. 또한 4점식 형태의 로드셀을 이용하여 녹화셀에서 발생하는 증발산량을 측정하고 관측된 증발산량은 RS-232c 이상의 통신프로토콜을 사용하여 주기적인 관측치의 송수신이 가능하며 주기적 자료송수신 외에도 옥상 녹화셀의 측면에 하중 표시기를 설치하여 관측이 가능하다. 또한 저면에 바퀴설치를 통하여 이동 실험이 용이하며 현재 부산대학교 양산캠퍼스 한국 GI&LID 실증단지 연구센터 내 옥상녹화 실험장에 옥상녹화 효율성 검증 실험 장비를 설치하여 자연 혹은 인공강우를 통한 유출, 침투, 증발산량의 시험계측을 실시중이다. 이러한 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 최대 하중 2,000kg, 측정해상도 0.02kg 이상을 허용하는 로드셀과 녹화셀을 이용하여 하중을 고려한 식생의 종류에 따른 평가가 가능하므로 최적 식재기반 단면구조 개발에 이용될 수 있을 것이다. 또한 토양 함수량 변화 측정으로 옥상녹화에 이용되는 다양한 종류의 식물의 염분에 대한 저항성과 식물의 성장능력을 평가하여 녹화공간에 따른 옥상녹화에 사용할 식생을 결정할 수 있다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.74-80
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• 2004

본 연구는 무기재료 중 층상형 점토를 사용하고 유기물질로는 수용성고분자를 주재료로 이용하여 제조한 새로운 형태의 접지저감제의 특성에 관한 것이다. 위 접지저감제는 수분을 흡습하게 되면 수용성 고분자가 수분에 용해되어 고분자 체인들이 수분에 분산되며 이 분산된 고분자 체인들이 수분과 함께 층상형 점토의 충으로 삽입되는 과정으로 성능을 발휘하게 된다. 이렇게 제조된 유/무기 복합재료형 접지저감제는 함수율이 매우 우수하고 팽창률도 우수할 뿐 아니라 300wt%의 수분을 공급 후 측정한 전기전도도도 우수하여 접지저감제로서의 장점을 가지고 있다. 접지시스템에 시공시 기존의 저감재보다 적은 양을 사용하여 동일한 접지저항을 얻을 수 있으며 환경적으로나 화학적으로 매우 안전하여 접지봉의 부식이나 전식을 방지할 수 있어 토양의 오염도 방지한다. 또한 부재료로 사용되는 여러 종류의 실리카를 이용하여 주재료와 함께 접지시스템에 작용하여 낮은 접지저항을 얻는데 시너지효과를 발휘하며 염분 및 부식성이 높은 화학이온 성분을 갖는 토양에서도 안정적인 접지저항을 나타내는데 도움을 준다. 실제 시공 비교에서 일반 접지동봉에 적용하였을 때 미사용 시보다 7-8배의 접지저항 저감효과를 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권1호
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• pp.85-94
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• 2007

염분 함량이 높은 음식물쓰레기 퇴비의 안전한 농업적 활용을 도모하고자, 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용하고 벼를 재배하면서 관행구 등과 비교하여 벼 생육 반응에 미치는 영향과 토양 환경에 미치는 영향 등을 조사하였다. 시험재료의 성분 함량은 돈분퇴비에서 인산 ($15g\;kg^{-1}$)과 칼리 ($23g\;kg^{-1}$)가 높은 반면 음식물 쓰레기 퇴비에서는 전질소 ($13g\;kg^{-1}$)와 염분 ($18.5g\;kg^{-1}$)이 높은 재료였다. 논 영향평가는 식양질과 사양질 토양에서 화학비료 처리를 대조로 돈분퇴비와 음식물 쓰레기 퇴비를 시용하고 추청벼를 재배하며 실시하였다. 벼 유수형성기까지의 생육은 식양질 논에서는 화학비료 시용구가, 사양질 논에서는 돈분퇴비 시용구가 생육이 양호하였다. 수량은 두 토양 모두 화학비료 시용구에서 가장 높았고 퇴비 시용구는 식양질 논과 사양질 논에서 각각 20~25 %, 17~19 % 감수하였다. 이와 같이 초기보다 후기에 생육이 부진한 것으로 보아 감수 원인은 퇴비의 무기화가 늦어져 작물에 이용되지 못한 데 있는 것으로 보인다. 시험 후 토양의 성분 함량은 화학비료 처리보다 음식물쓰레기 퇴비와 돈분퇴비를 시용했을 때 유기물 함량이 약간 증가하는 경향은 있으나, 다른 성분은 별 차이가 없어 이들 퇴비를 논 토양에 시용했을 때의 토양에 미치는 영향은 크지 않은 것을 알 수 있었다. 또한 음식물쓰레기 퇴비를 시용하고 논 표면수와 60 cm 깊이의 침투수 중 암모니아태 및 질산태 질소를 분석한 결과, 이앙 9일 째에 암모니아태 질소는 관개수 농도 수준, 질산태질소는 거의 불검출 수준에 가깝게 낮아져 2차 수질오염에 대한 영향도 크지 않은 것으로 나타났다. 이상을 종합하여 볼 때 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용할 경우, 수질 및 토양 등 환경에 미치는 영향은 적으나 퇴비로만 벼를 재배하면 수량이 감소하였다. 따라서 논에서의 안정적인 음식물 쓰레기 퇴비 시용을 위하여는 퇴비 자재의 선택과 시용량, 시용방법 등에 대해 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국습지학회지
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• 제24권3호
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• pp.204-212
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• 2022

국내의 경우 LID 기술은 2009년 이후에 적용하기 시작하여 환경부, 국토부, LH공사 등의 사업지구와 공공기관, 상업용지, 주택, 공원, 학교 등에서 빗물 관리를 위해 LID 시설을 설치하고 운영 중이다. 그러나 국내의 사례를 살펴보면 국외에 비해 적용사례나 운영 기간 등이 충분하지 못하여 적절한 설계기준과 운영 및 유지관리에 대한 방안 제시가 미흡한 실정이다. 특히, LID 기술을 활용하여 시공되는 LID 시설은 고유의 물순환 기능으로 발현하는 물질순환과 에너지 흐름으로 수문학적 및 환경적 효과가 발현되기에 LID 시설 내부의 지속적인 환경 유지가 필요하다. LID 시설은 물순환 목표량에 계획된 처리용량으로 설계가 되며 적절한 유지관리와 식생 및 토양의 상태를 주기적으로 파악하여 최초에 설치된 상태를 최대한 유지해야 그 효율을 얻을 수 있다. 즉, LID 시설은 물순환 구축을 통한 물의 저류와 침투능을 증대시키면서 수질오염저감, 홍수저감, 수자원확보, 온도저감 등의 효과를 기대하는 시설이기에 LID 시설에 조성되는 토양은 매우 중요한 설계 요소이다. 정확한 LID 시설의 기능 유지와 관리를 위해서는 토양오염, 제설제 영향, 식생 기준 등의 다양한 정량적 데이터를 통해 시설의 현재 상태와 교체 및 유지관리의 주기를 정확하게 알아야 한다. 본 연구에서는 2009년부터-2020년까지 국내에 설치된 LID 시설의 현황을 조사하고, 그 중 식생형 시설인 빗물화단, 식생수로, 식생체류지 등을 대상으로 하여 토양층에서 토양시료를 채취한 후 지난 10년 간 적용된 LID 시설의 지속성과 현재 상태를 통해 토양의 변화를 분석하고자 수행되었다. 토성, 유기물, 경도, 함수량, pH, 전기전도도, 염분 등의 분석을 통해서 시공후 5년~7년 이상된 일부 식생형 LID 시설에서 조경설계기준 하급치에 해당하는 결과를 나타냈다. 하급치 이하의 시설은 토양의 투수율 저하와 식생 생육에 문제가 될 수 있는 상태로 유지관리가 필요한 시점으로 인식할 수 있다. 이에 따른 토양치환과 교체를 통해 LID 시설을 관리해야 함을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권2호
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• pp.175-180
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• 2010

소형루프 전자탐사법은 기동성이 뛰어나고 편리한 물리탐사법의 하나로 지하 천부의 전기비저항 분포에 관한 정보획득에 매우 효과적이다. 또한 이 방법은 전기전도도가 너무 높아 전기비저항 탐사가 용이하지 않은 지역에서 전기비저항 탐사의 적극적 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 염분에 의해 심하게 오염된 간척지의 지반조사를 위하여 다중 주파수 소형루프 전자탐사를 적용하였다. 획득된 소형루프 전자탐사 자료에 대하여 측점별로 1차원 역산을 수행하고, 이들 자료를 병합하여 전기비저항의 3차원적 분포현황을 파악하였다. 전자탐사에서 얻어진 전기비저항 분포와 16개 시추공에서 얻어진 주상도 및 토양시료의 전기비저항 값을 비교 분석하여 매립토 두께, 염도분포 등 조사지역의 지반특성을 제공하였다.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.374-381
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• 2015

국내의 경우 항만과 연안해역 준설로 인하여 연간 수 천만톤 이상 준설토사가 발생하며 매년 증가하고 있으나, 대부분 투기장에 장기간 방치되며, 더구나 2012년부터 런던협약에 의해 해양투기가 금지되고 있어 환경친화적인 준설토처리 및 재활용기술개발이 시급하다. 준설토 재활용기술에서는 중간처리과정후 발생하는 현탁수(유기물과 중금속 함유 $10{\mu}m$ 미만 미세오염퇴적물 포함)의 처리가 필요한데 현재 이 기술은 연구되어 있지 않다. 본 연구에서는 복합유용미생물제제(BM-S-1)을 이용하여 미세해양오염퇴적물($10{\mu}m$ 이하 입자)내 오염되어 있는 유기물질, 영양염류 및 중금속을 정화하여 배출함으로써 오염퇴적물 정화처리수 방류수질 기준을 충족하고자 하였다. BM-S-1 복합미생물제제를 이용한 해양준설토의 친환경정화시스템으로서 일일 50 L 처리용량의 Lab scale 실험장치를 HRT 6.5일, BOD 용적부하 $0.2-0.6kg/m^3{\cdot}day$의 조건으로 생물반응기를 100일 이상 운전하였다. SCOD, T-N 및 T-P의 제거효과는 각각 96.1%, 92.0% 및 79.0%로 나타나 오염미세퇴적토 내의 유기물의 처리효과가 매우 양호하였다. 또한 몇 가지의 중금속(Zn, Ni 및 Cr) 처리에도 효과적이었다. 아울러 물리적으로 분리하기 어려운 $10{\mu}m$ 이하의 미세토양의 고액분리가 가능함을 확인하였다. 미생물군집구조를 분석한 결과 Flavobacteria 및 Gammaproteobacteria 강이 매우 우점하였으며, 이들에 속한 미생물종들은 해양 내의 각종유기물(다당류, 단백질 및 기타 생물중합체)을 처리하는 것으로 알려졌다. 따라서 본 실험에서 사용된 BM-S-1 미생물제제와 처리시스템은 고농도의 염분이 함유되어있는 유기물 및 중금속 오염 해양퇴적물 정화에 효율적으로 적용가능한 것으로 판단되며, 정화, 분리된 미세해양퇴적물은 목적에 맞게 재사용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권9호
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• pp.37-45
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• 2016

본 연구는 기존 차수 그라우팅공법에서 사용되는 규산질 물유리계(규산소다) 재료에 대해 환경성과 주입재 내구성 문제에 대한 문제점을 인식하여 이를 대체한 실리카졸(Silica-Sol)의 성능효과와 실리카졸을 사용한 공법의 현장 적용성을 분석함으로써 타공법 대비 효과를 비교 제시하였다. 환경성 내구성 평가와 관련 실내에서 주입재에 대한 어독성, 수중불분리 및 pH 농도 변화, 용출, 압축강도, 길이변화(수축량), 해수영향에 의한 약액 효능 분석 시험을 한 결과 실리카졸 공법은 물유리계인 LW 공법에 비해 압축강도는 약 1.3배 강하고 수축률은 3~8배 정도 적었으며, 토양오염에 영향을 줄 수 있는 유해성분(Cd, Cu, Hg, $Cr^{+6}$, 유기인)이 전혀 없는 것으로 나타났다. 특히 어독성의 경우 수조 내 물의 pH 농도 변화가 거의 없이 공시어 또한 모두 장시간 생존하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 해수 염분에 의한 약액의 강도, 내구성 저하가 없는 것으로 분석되었다. 현장시험에서는 주입실시공 후 표준관입시험, 공내재하(LLT), 전단시험(BST)을 통해 지반개량에 대한 강도 물성치 증가 및 현장투수시험을 통해 풍화토(토사)층의 투수계수가 $1{\times}10^{-5{\sim}-6}cm/sec$로 저하됨으로써 현장적용에 대한 공법 시공 효과를 관찰할 수 있었다.