• 한국수자원학회논문집
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• 제48권1호
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• pp.9-21
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• 2015

본 연구는 소옥천 호소화 수역의 퇴적물 깊이별 오염도를 조사하고, 표층 퇴적토양을 대상으로 인 용출특성을 실험한 것이다. 퇴적물의 총인 농도는 전 구간에서 대청호 준설 환경기준 1.5mg/g을 초과하였고, T-N은 팔당호 준설기준 1.1 mg/g은 초과하였으나 대청호 준설기준 3.0mg/g보다는 낮게 나타났다. 준설구역은 소옥천 추소수역(WS-6~WS-12)이 적절하다고 판단하였다. 퇴적물 깊이별 오염도 조사 결과 강열감량은 깊이에 따라 낮아지는 경향을 보였고, 총질소는 깊이에 따른 농도 분포 패턴은 나타나지 않았다. 총인 역시 지점과 깊이별로 농도 변이가 적고 특별한 경향성을 보이지 않았다. 소옥천 호저 퇴적물에서 총인의 용출률은 혐기성 조건에서 $7.2{\sim}15.4mg/m^2/d$, 호기성 조건에서는 $0.5{\sim}2.0mg/m^2/d$, 통기성 조건에서는 $2.0{\sim}4.1mg/m^2/d$의 범위로 산정되었다. 혐기성 조건에서 퇴적 표토층의 총인 농도와 용출률의 관계는 결정계수($R^2$)가 0.7871로 나타나 정상관성을 보이고 있다. 또 반응조의 용존산소 농도와 총인 용출률의 관계는 결정계수($R^2$)가 0.8824인 높은 역상관성을 보였다. 퇴적물의 오염도와 반응조건에 따라 용출률이 크게 다르다는 것을 알 수 있었으며, 추소수역에 대한 수중 용존산소 농도 및 퇴적 표토층의 총인 함량과 총인 용출률과의 관계를 해석하였다.

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.391-405
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• 2020

본 연구에서는 안동댐 퇴적물의 일반항목과 중금속의 용출 특성에 대해 조사하였다. 용출 실험은 카드뮴, 구리, 납, 크롬, 아연, 수은, 비소, 철, 망간 등 중금속 9개 및 pH, 총인, 총질소등 일반 3개 항목에 대해 혐기성과 호기성 조건에서 60일간 실험을 수행하였다. 총질소와 총인은 호기성 조건에 비해 혐기성 조건의 용출이 높게 나타났으며, 일부 시료에서 높은 농도가 검출되었다. 대부분의 중금속의 용출율은 아주 낮았으며, 퇴적물에서 함유량이 높은 비소와 카드뮴도 최대 용출량이 각각 0.028 mg/L, 0.003 mg/L로 낮은 값을 나타낸다. 5단계 연속추출연구에서는 쉽게 용출될 수 있는 이온교환형태나 흡착한 형태의 분율이 전체 함유량의 10% 미만으로 낮게 나타났다. 대부분의 중금속은 왕수에 용해되는 잔류(residual)형태로 존재하고 있으며, 특히 독성이 높고 오염도가 높은 비소와 카드뮴의 경우 잔류형태로 존재하는 비율이 각각 80%와 95%로 오염도에 비해 짧은 시간에 용출되어 유해성을 일으킬 가능성은 낮은 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.69-77
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• 1997

염분약층으로 발달한 강력한 성층에 의해 저염분-유산소의 표층수와 고염분-무산소의 저층수로 분리된 시화호의 한 정점에서 퇴적물을 시추하였다. 공극수 암모니아와 납은 매우 높은 농도로 분포하여, 암모니아는 퇴적깊이 9cm에서 1420 ${\mu}M$에 이르고 낚은 3 cm에서 최대 농도 1348 nM에 이른다. 환원상태에서 안정한 암모니아와 납의 고 농도분포는 성층으로 형성된 저층수와 퇴적층의 무산소 환경이 심각한 상태임을 시사한다. 저층수의 고립은 저층용출에 의한 저층수의 수질오염 가능성을 제시한다. 암모니아의 총 저층용출량과 저층수의 암모니아 총량으로부터 저층수의 암모니아 체류시간을 3.1년로 유도하였는데, 이 시간은 방조제 완공후 조사 당시까지의 경과시간 2.5년과 거의 일치한다. 두 시간의 일치는 적어도 암모니아에 대해서 저층수의 수질오염이 대부분 시화호 바닥 퇴적물에서 발원하는 저층용출에 의해 진행되고 있음을 시사한다. 저층수 납의 체류시간은 20일 정도로 상당히 빠르게 나타나는데, 이것은 퇴적물에서 저층수로 용출된 납이 곧바로 침전되어 퇴적물로 돌아옴을 시사한다. 저층수의 높은 황화수소 농도와 쇄설성 입자의 높은 침강량은 납황화물 형태의 침전 가능성을 높여준다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.318-321
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• 2003

비소로 오염된 토양, 하천 퇴적물 및 광미의 복원할 때, 토양 세척 공정에서 중요한 인자인 비소의 화학적 결합형태와 세척제에 따른 용출특성과 고효율 세척 및 세척액의 재활용도를 높이기 위한 공정을 바탕으로 토양세척장비를 설계하였다. 화학적 결합형태에 있어서 토양은 잔류 결합형태가 주되고, 퇴적물의 경우는 철산화물과의 결합형태가 강하며, 광미는 황화물과의 결합에 따른 잔류형태와 철산화물과의 결합형태가 상당부분을 차지한다. 세척제에 따른 용출특성으로부터, 철산화물과 황화물과 결합하고 있는 비소의 화학적 결합형태를 파괴하면서 비소를 추출할 수 있는 용제로 HCl, Oxalate, EDTA, M$_2$O$_2$를 사용하였다. 추출 결과, 비소가 철산화물과 결합한 형태가 비중이 높을수록 EDTA 나 Oxalate가 효율이 높으며, 황화물에 대해서는 HCl과 $H_2O$$_2$이 상대적으로 높은 추출 효율을 보였다. 구성된 세척조는 밀폐실린더형과 스크류이송형 세척조로 구성되어 각각 혼합교반에 의한 세척과 토양입자 분급에 따른 세척이 가능하다. 세척 공정중 최적 산도 조절이 중요한 인자가 되며, 세척액의 재활용도를 높일때, 세척수에 용해되어 있는 비소 및 중금속과 미립자의 동시 제거를 위한 응집 침전조에서 응집제에 의해서 미립자와 함께 제거하는 응집, 침전 및 분리공정을 배치하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권4호
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• pp.335-344
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• 2015

본 연구에서는 반응성 피복소재인 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그의 피복두께에 따른 오염된 해양퇴적물 내 중금속 용출 차단 효율을 평가하였다. 실험결과, As의 용출차단에는 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그 모두 효과적이지 못하였다. 제올라이트는 Cr 용출 차단에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 몬모릴로나이트 5 cm 피복은 Cr 용출 차단에 매우 효과적이었다. As 및 Cr과는 대조적으로 Cd, Ni, 그리고 Pb은 미피복 퇴적물에서 조차 용출되지 않았다. Cu와 Zn은 피복 조건에 따른 영향이 가장 뚜렷한 중금속이었다. Cu의 용출은 몬모릴로나이트 피복 두께 1 cm 이상 그리고 제올라이트 피복 두께 3 cm 이상에서 효과적으로 차단되었다. 해양퇴적물에서 Zn의 용출은 모든 피복 물질에서 효과적이었다. 본 연구를 통해서 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그를 오염된 해양퇴적물에서 Cr, Cu, Zn의 용출 차단을 위한 효과적인 피복소재로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1003-1012
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• 2007

호수 퇴적물의 용출로 인한 수질오염을 예측하고 퇴적 위치에 따른 용출 특성을 파악하기 위해 환경 조건에 따른 용출 차이를 분석하였다. 분석 항목으로는 질소계열, 인계열, COD를 분석하였으며, 모든 시료의 분석 방법은 호수 내부수의 염도가$(Cl^-)$ 2,000 ppm 이상이므로 해수 수질공정 시험법에 준하여 실시하였다. COD는 혐기조일 경우 A지점에서 C지점으로 갈수록 용출율이 증가한 반면, 호기조일 경우 증 감의 경향성이 없었다. $NH_3$-N의 호기조일 경우 A지점에서 C지점으로 갈수록 용출율이 감소하였고, 반대로 질산화 작용으로 인해 $NO_3$-N과 T-N은 A지점에서 C지점으로 갈수록 용출율이 증가하였다. $NH_3$-N, $NO_3$-N의 혐기조는 A지점에서 C지점으로 갈수록 용출율이 증가하였으나 탈질화 작용으로 인하여 T-N의 용출율은 감소하는 경향을 보였다. $PO_4$-P, T-P의 경우 호기조에서 B지점의 용출율이 가장 낮았으며, 이는 용존 산소의 함량이 많아 무기물이 산화되면서 인의 용출이 억제된 것으로 판단된다. $PO_4$-P의 혐기조일 경우 A지점부터 C지점의 용출율이 서로 유사하였다. COD와 $NO_3$-N의 경우 혐기조보다 호기조에서 용출율이 높았으며, 그 외의 항목에서는 호기조보다 혐기조에서 용출율이 높았다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권2호
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• pp.167-176
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• 2015

본 연구대상지인 굴포천은 인천, 부천, 서울, 김포를 걸쳐 흐르는 도심하천으로서 수질오염이 심하고 지속적인 하천개수사업으로 인하여 하천의 자연성이 미비한 실정이다. 본 연구에서는 굴포천에서 하천수 및 하상 퇴적물의 이화학적 특성을 분석하였고, 퇴적물로부터 영양염 용출특성을 실내실험으로 호기와 혐기 조건에서 규명하고자 하였다. 굴포천의 수질은 영양염의 농도가 높을 뿐만 아니라 용존산소가 매우 낮아서 혐기화로 인한 다양한 수질문제를 야기할 우려가 있었다. 또한, 완만한 경사 및 느린 유속으로 인하여 유수가 정체되어 있기에 하상 내에 퇴적 오니가 쌓이게 되고, 이러한 퇴적오니는 다량의 유기물질과 영양염이 흡착하고 있어 재용출에 의한 내부오염의 가능성이 높았다. 결론적으로 굴포천 퇴적물은 혐기조건에서 오염물질이 용출될 가능성이 크고, 이로 인하여 하천 수질에 악영향을 미칠 수 있기에 준설 등의 주기적인 퇴적물 관리가 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.481-481
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• 2016

하천퇴적물은 물의 순환과정에서 유역으로부터 유입되는 물질에 따라 조성이 변하게 된다. 특히 입자가 작은 토양과 유기성 물질들은 물순환과정에 이동성이 크게 나타나며, 인간에 의해 개발된 지역은 자연상태에 비해 이동하는 물질이 많이 나타나곤 한다. 본 연구에서는 하천에 건설된 보에 대한 퇴적물 조사를 실시함으로서 향후 수질관리에 필요한 기초 자료를 수집하고자 하였다. 본고에서는 금강과 낙동강에 건설된 보의 주요지점에 대한 퇴적물 조사를 실시하고 수질영향을 평가하였다. 조사는 홍수기전과 홍수기후로 구분하여 2회에 걸쳐 실시하였으며 물리적 성상과 화학적 항목에 대한 분석을 실시하였다. 입도분석 결과 금강 주요 10개 지점의 퇴적물 조성은 Sand, Silt와 Clay 성분이 혼합되어 있는 것으로 분석되었으며, 삼각좌표 분류법에 의한 토성은 대부분의 지점이 실트질양토(SiL)로 평가되었다. 완전연소가능량은 0.35~1.37로 전 지점에서 하천 호소 퇴적물 오염평가 기준의 유기물 함량기준 13%보다 높지 않은 것으로 나타났으며 홍수기 전 후에도 거의 유사하였다. 금강에서는 중금속뿐만 아니라 유기물 및 영양염류도 기준보다 낮게 나타났으며, 모든 항목에서 환경부예규인 하천 호소퇴적물 오염평가 기준보다 낮게 평가되었다. 하상 퇴적물이 수질에 미치는 영향을 평가하는 용출실험에서도 유기물 및 중금속 모두 수질에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 평가되었다. 낙동강 주요 26지점의 입도분석 결과 퇴적물 조성은 대부분 Sand로 구성되어 삼각좌표 분류법에 의한 토성은 사토(S)로 평가되었다. 홍수기 전 후에 조사한 결과 완전연소가능량은 0.27~2.85으로 전 지점에서 하천 호소 퇴적물 오염평가 기준의 유기물 함량 기준보다 낮았으며 홍수기 전 후에도 거의 유사하였다. 화학적 성상 분석 결과 모든 항목에서 환경부예규인 하천 호소퇴적물 오염평가 기준보다 낮게 평가되었으며, 용출실험에서도 유기물 및 중금속 모두 수질에 영향을 거의 미치지 않는 것으로 평가되었다. 이번 조사는 4대강 건설 후 하상이 안정화 되지 않은 상태로 인해 지점간 특별한 경향성은 확인할 수 없었으며 보다 정확한 결과 도출을 위해서는 장기적인 조사를 통해 평가해야 할 것으로 판단되었다.

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.257-271
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• 2002

도시지역의 오염된 우수관퇴적물과 관련된 주요 관심사항 중의 하나는 산성비의 pH와 탄산염광물의 완충역할에 따른 중금속 원소의 단기적인 유동도이다. 탄산염광물의 완충역할은 적정법에 의해 평가되었다. 용출실험은 다양한 초기 질산농도를 갖는 용액으로 24 시간동안 실시하였다. 우수관퇴적물은 주로 방해석과 백운석에 의해 완충되는 것으로 나타났다. 탄산염광물을 많이 함유하고 있는 퇴적물 시료의 경우, pH가 산도 (acidity)의 증가에 따라 서서히 감소하였다. 탄산염광물을 덜 함유하고 있는 퇴적물 시료는 pH가 2 정도까지 급격하게 감소하다가 그 이후 천천히 감소하였다. 용출반응은 산용액이 더 첨가되어 탄산염광물의 완충역할을 완전하게 소모할 때까지 늦어졌다. pH가 감소됨에 따라 반응액의 아연, 구리, 납 및 망간 함량은 급격하게 증가하는 반면, 카드뮴, 코발트, 니켈, 크롬 및 철의 용해는 매우 느리며 제한적이었다. 중금속 원소의 용해도는 반응액의 pH값 뿐만아니라 퇴적물 입자와 수반된 금속원소의 존재형태에 의존한다. 약 산성환경에서, 아연, 카드뮴, 코발트, 니켈 및 구리의 용해작용이 점차적으로 중요해졌다. 용출실험으로부터, pH 5에서의 중금속 원소의 상대적인 유동도는 다음과 같다: 아연>카드뮴>코발트>니켈>구리>>납>크롬. 이는 약한 산성비가 오염된 우수관퇴적물로부터 아연, 카드뮴, 코발트, 니켈 및 구리를 용출시기는 반면에 납과 크롬은 용출시키지 못한다는 것을 지시한다. 방해석과 백운석 등의 탄산염광물의 완충역할은 심하게 오염된 우수관 퇴적물의 용출반응을 늦어지게 할 뿐 아니라 제한하는 데 중요한 역할을 하고 있다. 이와 간은 2차적인 환경오염은 퇴적물에 있는 금속원소가 산성비에 의해 얼마나 잘 용출되는 가에 의해 좌우된다. 물리화학적인 환경변화는 중금속에 의한 심각한 환경오염을 야기시킬 수 있다. 이런 연구결과는 오염된 퇴적물의 관리에 고려되어야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.460-460
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• 2021

각종 오염물질이 수계로 유입되어 침강하면 하상에 퇴적되는데 이 오염된 퇴적물 중 질퍽한 콜로이드상의 물질을 오니토라 일컫는다. 이 오염물은 저장소 및 물환경의 변화에 따라 수질 악화의 직접적인 원인이 될 수 있는 인, 질소 등의 영양염류를 수중으로 재용출시킬 수 있는 비점오염원 종류 중 하나이다. 하천 준설은 하천에서 저수용량 확보와 하상 유지관리 및 골재확보, 수질 개선을 위해 토사를 제거하고 그 토사를 운반선에 의하여 운반하여 지정된 투기장에 투기하는 일련의 공사를 말하며, 이를 통하여 비점오염원인 오니토를 직접적으로 제거할 수 있다. 준설의 필요성 판단 및 수질개선 효과를 모니터하기 위해서는 하천의 수질과 유량을 조사해야 한다. 이때 대상구간이 요구하는 수질 기준에 부합하지 않으면 오염퇴적물 준설 기준을 통해 준설이 필요한 구간 및 사업량을 결정한다. 준설 사업량의 경제적 타당성을 정량적으로 검증하기 위해 대상 구간을 준설을 하지 않을 시 오니토가 상시 용출된다는 가정하에 물재생시설로 이 오염물을 정화했을 때의 비용을 준설 사업비와 비교하였다. 본 연구에서는 하천공사 표준시방서(2007)에 제시된 오염퇴적물 준설 기준을 만족하는 서낙동강수계의 준설 계획 지구에 대한 계획 사업비와 해당 지구 하류에 위치한 물재생시설의 정화능력 및 운영비를 비교해 하천 준설 사업비에 대한 편익을 산정하였다.