• Title/Summary/Keyword: 흡착 모형

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A study on the application of modified hydraulic conductivity to consider turbid water for open-cut riverbed infiltration process: numerical modeling approach (개착식 하상여과에서 탁수를 고려한 수정 투수계수 적용 연구: 수치모델링을 통한 접근)

  • Yang, Jeong-Seok;Kim, Il-Hwan;Jeong, Jae-Hoon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.49 no.9
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    • pp.741-748
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    • 2016
  • Laboratory scale model was constructed for open-cut riverbed infiltration experiment and four kinds of media were selected, medium sand, sand, volcanic rock, and gravel, for the experiment. Hydraulic conductivity for each medium and flow rate from the collecting pipe with functional screen were estimated from the experiment. Modified hydraulic conductivity scenarios considering turbid water (30~50 NTU) were applied in Visual MODFLOW modeling to analyze the effects of turbid water on the flow rate. Twenty-two scenarios were generated considering prticles in turbid water and applied to each medium cases in MODFLOW modeling. The minimum error was occurred when the gravel medium had 20% less hydraulic conductivities for the third layer-depth from the top and clay particles in turbid water might play a role in adsorption process to the surface of volcanic rock (2~5 mm). For medium sand case the error was also quite small when the mediumhas 5% less hydraulic conductivities for the second layer-depth from the top.

Analysis of Non-point Source Pollutant in Kumho River Basin by SWAT Model (SWAT 모형에 의한 금호강 유역 비점오염원 분석)

  • Lee, Jae Yeong;Kwon, Hun Gak;Im, Tae Hyo;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.556-556
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    • 2015
  • 금호강 유역은 낙동강 유역에 위치한 22개 중권역에서도 본류에 유입되는 하천 규모가 크기 때문에 본류에 큰 영향을 미친다. 이로 인해 금호강에서 유출되는 유량과 비점오염원 부하량에 대한 정확한 분석이 반드시 필요한 상황이다. 더욱이, 기후변화로 인해 태풍이나 국지성 호우의 발생이 빈번해지고, 그 규모 역시 과거에 비하여 상당히 크기 때문에 각 유역에 대한 정확한 수문 및 수질 조사가 요구되고 있다. 점오염원에 의한 부하량은 강우량과 관계없이 발생되지만 비점오염원에 의한 부하량은 강우에 따른 유출 현상 때문에 매년 변동이 심하다. 도시지역의 경우 불투수 면적이 증가하고 있으며 지표면에 흡착된 오염물질들이 지표면을 통과하지 못하고 우수와 함께 하천으로 유입된다. 또한 도시화 산업화로 인해 교통량이 증가하면서 도로에 떨어진 기름, 타이어 분진 등이 강우 시 하천으로 유입된다. 특히 금호C지역의 공업단지의 경우 강우 유출수에 고농도의 오염물질이 혼입되어 있으며, 지표면에 퇴적되는 오염물질의 양도 주거지역보다 훨씬 높으며 강우 시 유독한 수질오염물질이 일시에 다량으로 하천에 유입된다. 시가지는 차지하는 면적이 각 소유역당 $20km^2$이내로 크지 않지만 BOD, T-N, T-P 모든 항목에서 영향이 큰 것으로 나타났고, 산림은 가장 큰 면적을 차지하고 있지만 BOD를 제외한 항목에서 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 농경지의 경우 각 소유역당 $5{\sim}45km^2$의 면적을 차지하지만 전체적으로 영향을 많이 미치는 것으로 나타났으며 모두 T-N에 대한 영향이 큰 것으로 나타났다. 금호강 유역은 상류에서는 농경지의 비율이 높아 비료나 토양침식에 의한 비점오염에 의한 오염이 큰 것으로 나타났고, 하류에서는 영천시, 대구광역시가 위치하고 있어 생활하수와 공업용폐수 등에 의한 점오염과 불투수 지역이 많아 우수와 함께 하천으로 유입되는 비점오염원에 의한 오염 모두 큰 것으로 나타났다. 금호강유역의 효율적인 비점오염관리를 위해서는 금호강 유역 상류지역의 농업지역과 하류지역의 도시지역에서 필요한 비점오염 부하량 감소 방안에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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Sorption and Migration Studies of Fission Products for Ground Waste Disposal

  • Lee, Sang-Hoon;Chun, Kwan-Sik;Yoon, Young-Ku
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.10 no.3
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    • pp.153-163
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    • 1978
  • The problems of solid waste disposal into the ground in connection with environmental aspects in the vicinity of a site would be very significant, though ground disposal for solid waste is safe and economical method. Studies of the waste-movement and migration of radionuclides (Sr-90 and Cs-137) for the disposal into the ground were performed under laboratory and field conditions. Affinity of the soils for radionuclide solution was higher than that in the acid solution. The sorption of radionuclides by the soils showed a time-dependent reation. The migration rates of radiostrontium and radiocesium were a range of 3.73$\times$10$^{-3}$ to 10.9$\times$10$^{-3}$ cm/day. The nuclides in the soil migrate much more slowly than the water, probably due to its high exchange capacity. The observed distribution of tritium was compared with that calculated by a mathematical model based on diffusivity. This study suggests that the tritiated water can be used to trace the movement of ground water.

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항만개발에 의한 조석조류 및 수질변화 예측을 위한 시뮬레이션 모델 연구

  • 박석순;김소연;이진희
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.114-114
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    • 1997
  • 항만개발 사업은 매립이나 준설과 같은 해안선과 해저지형을 변화시키는 공사가 이루어지며 이는 조석조류 현상의 변화를 유발하게 된다. 특히 해안지형이 복잡한 항만이나 하구에서는 변화정도가 크게 나타나며 방파제나 선박접안 시설과 같은 항내 구조물을 축조 할 경우에도 조석조류 변화가 야기된다. 조석조류 현상의 변화는 해양 수질과 생물상에 영 향을 줄뿐만 아니라 인접한 육지에 이르기까지 크다란 피해를 유발할 수가 있다. 창조시 해 수를 육지로 범람하게 하거나 퇴적이나 침식조건을 변화시킬 수도 있으며 오염물질이 외해 로 확산되는 과정을 방해하고 해양생물의 서식조건을 악화시켜 부근 해역의 어업에 피해를 유발할 수도 있다. 또한 해안 공사 과정에 해수로 유입되는 토사나 항만 이용시에 배출되는 폐수 등이 항내 수질과 생태계를 변화시킬 수 있다. 따라서 조석조류와 수질변화를 사전에 예측하고 이를 최소화하는 방안이 강구되어야 한다. 조석조류와 수질 변화를 사전에 예측하 는 방법으로 축소모형 실험과 컴퓨터 시뮬레이션이 사용된다. 축소모형 실험은 현장을 재현 하는데 많은 경비와 시간이 소모되며 예측에 한계가 있다. 반면에 컴퓨터 시뮬레이션은 대 상해역의 지형과 조류 그리고 수질특성에 적합하게 모델을 개발할 경우 예측력이 매우 높기 때문에 현재 가장 널리 이용되고 있다. 본 연구는 유한 요소법에 기초하여 미국 공병단 (United States Army Corps of Engineers)에서 개발한 TABS-2 모델을 이용하여 온산항에 서 시행되는 부두건설에 따른 조석조류 및 수질변화를 시뮬레이션하였다. 측정된 자료로 모 델 계수를 보정하고 검증하였으며 항내 매립과 준설이 이루어질 때 나타나는 조위와 조속변 화를 예측하였다. 매립과 준설공사시 유출되는 토사가 조석조류현상에 따라 이동 확산되는 범위와 농도분포를 예측하였다.ophobic components)은 75~80%, 친수성 물질(hydrophilic components)은 30~33%정도의 분포를 보였고, 전염소 및 전오존 공정을 거친 처리수에서는 각각 62.2-62.8%, 43.9~49.0% 및 50~ 55%, 40~57% 정도의 분포를 보였다. 그리고 웅집-침전을 거친 처리수에서는 그 분포가 77~82%, 24-48%였다. 전주리 공정을 통하여 소수성 물질(byoghobic components)의 분포가 감 소하는 것을 볼 때 전염소 및 전오존 처리가 용존유기물의 응집에는 오히려 역 효과를 나타내는 것으로 판단된다. 것으로 판단된다.여 황토 2g에 대하여 Hieltijes and Lijklema 방법에 의해 Adsorbed-p, Nonapatite inorganic-P(NAI-P), Apatite-p, Organic-P로 구분하여 분석하고, 총인(Total Phosphorus)을 Standard Methods에 따라 Persulfate digestion후 0.45 m membrane 여지 여과하여 여액에 대해 PO3-4-P의 농도를 Ascorbic Acid 법으로 측정한 결과, NAI-P가 가장 큰 비율을 차지하였고, 부원료로 첨가된 금속 양이온 중 Fe3-이온이 흡착에 기여하는 정도가 가장 큰 것으로 평가되었다.다당류 T-AS의 보체 활성화 기작은 classical과 alternative complement pathway의 양 경로를 통해 활성화 되었다. T-AS 분획은 mouse내의 특정 혈청단백을 증가시켰으며, 항체 생성능의 증가가 관찰되어 effect T 세포의 활성화가 나타나고 있음을 알 수 있었다. T-AS는 생체내 투여시에 대식세포의 탐식능이 증진되었으며, 대식세포 기능 저해제에 의한 대식세포의 기능 저해 현상이 회복되었다. 이와 같은 결과들로부터, T-AS의 항암 활성은 활성

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Leaching of Organophosphorus and Carbamate Pesticides in Soil Column and Prediction of Their Mobility Using the Convective Mobility Test Model in Soils (유기인계 및 카바메이트계 농약의 토주용탈과 대류이동성 모형에 의한 이동성 예측)

  • Kim, Chan-Sub;Ihm, Yang-Bin;Lee, Hee-Dong;Oh, Byung-Youl
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.24 no.4
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    • pp.350-357
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    • 2005
  • This study was conducted to investigate the downward mobility of pesticides using soil columns and to compare the experimental results with values predicted from Convective mobility test model. Nine pesticides such as metolcarb, molinate, fanobucarb, isazofos, diazinon, fenitrothion, dimepiperate, parathion and chlorpyrifos-methyl were used for leaching test in soil column for four soils; Jungdong (upland soil), Gangseo (paddy soil), Yesan (forest soil), and Sineom(upland, volcanic ash-derived soil) series. The peak concentrations leached from 10 cm-columns of three soils except Sineom series ranged 6.5 to 12.6 mg/L for metolcarb, 2.6 to 5.0 mg/L for molinate, 4.5 to 7.8 mg/L for fenobucarb, 0.39 to 1.36 mg/L for dimepiperate, 1.1 to 4.6 mg/L for isazofos, 0.01 to 0.14 mg/L for diazinon, lower than 0.01 to 0.70 mg/L for fenitrothion and lower than 0.01 to 0.44 mg/L for parathion. But chlorpyrifos-methyl was not leached from any soil columns. Elution volumes to reach the peak of metolcarb, molinate, fenobucarb, isazofos, diazinon, and dimepiperate in the leachate ranged 1.1 to 2.1 pore volume (PV), 1.6 to 3.3 PV, 1.6 to 3.3 PV, 2.1 to 4.4 PV, 6 to 15 PV, and 8 to 21 PV, respectively. On the same water flux conditions, convection times estimated by Convective mobility test model were coincided with results from soil column test in most of the soil-pesticide combinations applied. Based on convection times estimated by the model at standard conditions (water flux 1 cm/day), metolcarb was classified as most mobile, molinate, fenobucarb and isazofos as mobile or most mobile, dimepiperate as moderately mobile or mobile, diazinon as mobile, fenitrothion and parathion as slightly mobile or mobile and chlorpyrifos-methyl as immobile or slightly mobile.

Soil Water and Nutrient Movement Model Under Different Soil Water Conditions -I. Determination of Retardation and Hydrodynamic Dispersion Coefficient of Solute of an Unsaturated Sandy Loam Soil (토양수분(土壤水分) 분포(分布)에 따른 토양내(土壤內) 양수분(養水分) 이동(移動) 모형(模型) -I. 불포화(不飽和) 토양(土壤)에서 용질(溶質)의 이동지연(移動遲延)과 수리동적(水理動的) 분산계수(分散係數)의 측정(測定))

  • Jung, Yeong-Sang;Woo, Deog-Ki;Lim, Hyung-Sik
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.23 no.1
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    • pp.8-14
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    • 1990
  • Retardation and hydrodynamic dispersion coefficient necessary for model of water and solute movement in a soil were determined for horizontal soil column with different initial soil water conditions. The soil columns were compacted with sandy loam soil. The bulk density was $1,350+50kg/m^3$, and initial water contents were 0.05, 0.08 and 0.14. Advancement of 0.05% $CaSO_4$ solution was used as the standard and advancements of 0.5% KCl, $CaCl_2$ and $KH_2PO_4$ were compared. Retardation of non-reactive $Cl^-$ was related with the initial soil water content, ${\theta}n$, as ${\theta}/({\theta}-{\theta}n)$, and anion exclusion was ignored. Retardations of active $K^+$, $Ca^{{+}{+}}$ and $H_2PO_4{^-}$ were related as 1/(R+1) $^*{\theta}/({\theta}-{\theta}n)$, in which R was retardation coefficient. Measured R was 0.64 for $K^+$, 0.80 for $Ca^{{+}{+}}$ and 2.6 for $H_2PO_4{^-}$, respectively. Calculated R using Langmuir adsorption isotherm showed fair degree of applicability. Soil water diffusivity, $D({\theta}),m^2/sec$, calculated for different initial water content showed unique function as $$log(D({\theta}))=13.448{\theta}-9.288$$ Hydrodynamic dispersion coefficient of $Cl^-$ above soil water content 0.36 was similar to soil water diffusivity and decreased to near self diffusion coefficient at soil water content near 0.2. Those of $K^+$, $Ca^{{+}{+}}$ $H_2PO_4{^-}$ at soil water content of 0.38 were $5.5{\times}10^{-6}$, $2.4{\times}10^{-6}$ and $7.1{\times}10^{-7}m^2/sec$ and decreased rapidly with decreasing soil water content lower than 0.36.

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Behavior of cement-based permeation grouting in cohesionless soil considering clogging phenomena (폐색효과를 고려한 사질토의 시멘트 침투 그라우팅 거동 특성)

  • Seo, Jong-Woo;Lee, In-Mo;Kim, Byung-Kyu;Kwon, Young-Sam
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.20 no.2
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    • pp.485-500
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    • 2018
  • The behavior of cement-based permeation grouting is divided into three different groups depending on the grain size distribution of the soils: (1) zone of cement-based permeation grouting not feasible; (2) zone of cement-based permeation grouting feasible; and (3) zone in which an accelerating agent should be added to limit the penetration depth. In the cement-based permeation grouting feasible zone, the concept of a representative pore radius was proposed. The ratios of the representative pore radius to the mean pore radius were obtained by performing laboratory test and comparing with clogging theory; these values were in the range of 1.07 and 1.35 depending on the grain size distribution of the soils. In addition, a functional relationship between the lumped parameter (${\theta}$), the representative pore radius and the w/c ratio were derived by comparing and matching experimental results with predictions from theory. In the zone in which the accelerating agent should be added, the controlling process of gel time to limit the penetration depth was experimentally verified. The test results matched well with those obtained from theory utilizing the developed grout penetration program on condition that the viscosity increasing tendency of grout suspension with time is properly taken into account.

Comparative Study on the Inactivation of Oxyfluorfen Mixture with Paraquat or Glyphosate in Soil (Oxyfluorfen을 주재로 한 Paraquat 및 Glyphosate 혼합모형(混合模型) 제초제(除草劑)의 토양중(土壤中) 불활성화(不活性化)에 관한 연구(硏究))

  • Guh, J.O.;Cho, Y.W.
    • Korean Journal of Weed Science
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    • v.6 no.1
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    • pp.76-84
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    • 1986
  • All combinations of oxyfluorfen in 5 dosages and glyphosate in 4 dosages were used to assess the onto-drifting pattern of herbicide inactivation in three different type, such as check soil ($O^-M^-$), organic soil ($O^+M^-$), and micro-organism soil ($O^+M^+$). The plant used for bioassay was rape-hybrid. From the results, it was recognized that the herbicide inactivation is strongly achieved in order of $O^+M^+$ > $O^+M^-$ > $O^-M^-$ soil. Also, the inactivation of oxyfluorfen in soil tended to depend rather on soil microorganisms than organic matter, and to be promoted earlier by paraquat mixture than by that of glyphosate. Average 50 and 95% inactivated time (in days) of herbicides were getting shorten in order of $O^+M^+$, $O^+M^-$, $O^-M^-$, rather prolonged in mixture than in oxyfluorfen single treatment, and rather prolonged in high dose than in low dose, respectively.

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Pervaporation of binary Water/Methanol and Water/Butanol Mixtures through Zeolite 4A Membranes: Experiments and Modeling (제올라이트 4A 분리막을 이용한 물/메탄올, 물/부탄올 혼합물의 투과증발 특성 연구: 실험 및 모형)

  • Oh, Woong-Jin;Jung, Jae-Chil;Yeo, Jeong-gu;Lee, Jung Hyun;Kim, Hyunuk;Park, Young Cheol;Lee, Dong-Ho;Moon, Jong-Ho;Cho, Churl-Hee
    • Membrane Journal
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    • v.27 no.6
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    • pp.487-498
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    • 2017
  • In this study, pervaporation performances of water/methanol and water/butanol mixture were evaluated using zeolite 4A membranes manufacutred by FINETECH by experimental works and numerical modeling. Permeation and separation characteristics, such as flux and separation factor, were analyzed by gas chromatography (TCD) and liquid nitrogen traps. Experiments have shown that water is selectively separated from a mixture of water and methanol (separation factor up to approximately 250) and water and butanol (separation factor up to approximately 1,500). Generalized Maxwell Stefan (GMS) theory was implemented to predict pervaporation behaviors of water/alcohol mixtures and diffusional coefficients of zeolite layer were obtained through parameter estimation using $MATLAB^{(R)}$ optimization toolbox. Since the pore size of zeolite 4A are much larger than kinetic diameter of water molecules and smaller than those of methanol and butanol, zeolite 4A membranes can be applied to in situ water removal process such as membrane reactors or hybrid reaction-dehydration process.

Evaluation of the applicability of Cockle shell and walnut shell in a bioretention facility (Bioretention 내 꼬막 및 호두껍질의 적용성 평가)

  • Jeon, Minsu;Geronimo, F.K.F.;Choi, Hyeseon;Kim, Lee-hyung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.203-203
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    • 2019
  • 도시화로 인한 불투수면의 증가는 물순환 왜곡, 비점오염원 발생 및 수생태계 건상성 훼손 등을 야기시키며, 이를 해결하기 위하여 다양한 LID 기법을 적용하고 있다. 일반적으로 LID 내 적용 되는 여재들은 무기성여재로 중량이 크고 미세공극의 부재로 물리화학적 및 생물학적 저감기능이 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 중량성이 낮은 생물폐자원을 선정하여 LID 시설 적용성평가를 수행하고자 한다. 생물폐자원은 발생량, 경량성 및 용이성을 고려하여 꼬막껍질(CS)과 호두껍질(WS)을 선정하였다. 생물폐자원의 산화부식을 고려하여 무기성 여재인 화산석과 혼합하여 Bioretention 시설에 적용하였으며, 여재 혼합비율에 따라 총 3가지의 Case 로 구성하였다. 식생은 구절초와 꽃댕강나무를 식재하였으며, 여재의 물리적 특성 분석을 위하여 적용 전과 후의 SEM(Scanning Electronic Microscope)을 수행하였다. 모니터링은 도로퇴적물 100g과 물 110L를 제조하여 인공강우유출수를 이용하여 수행하였으며, $0.0003{\sim}0.007m^3/sec$의 유속으로 주입하였다. 시설의 유입 및 유출부에서 유량 측정 및 수질 시료를 채취하였으며, 채취된 시료는 수질오염공정 시험법에 준하여 입자상 물질, 유기물, 영양물질 및 중금속 등을 분석하였다. Bioretention 시설의 모니터링 결과를 이용하여 물수지 및 TSS 저감 효율을 산정하였으며. 물수지 분석결과 시설의 저류율은 Case 1(soil) > Case 3(WS+RV) > Case 2(CS+RV) 순으로 나타났다. 시설 내 공극률이 가장 낮았던 Case 1에서 저류율이 약 55%로 가장 높게 것으로 분석되었다. Case 3(WS+RV)은 Case 2(WS+RV)와 시설 내 공극률이 유사함에도 불구하고 저류율이 약 10% 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 저감효율 분석 결과, TSS와 TP의 제거효율은 모든 Case에서 약 75% 이상으로 높게 나타났으며, COD의 경우 모래를 적용한 Case 1에 비해 생물폐자원인 꼬막껍질과 호두껍질을 적용한 Case에서 약 1.3배 이상 높게 나타났다. 호두껍질과 꼬막껍질의 SEM 분석 결과 표면에 다공성이 형성되어 있는 것으로 조사되었다. 이는 여과 및 저류기작으로 인한 물순환 효과증대와 다공성과 돌기사이로 인한 입자상의 물질 여과 및 흡착으로 인하여 오염물질의 제거효율이 증대 된 것으로 평가된다. LID시설 내 생물폐자원과 무기성여재를 적절히 배합하여 복합여재로 조성할 경우 침하현상을 방지할 뿐만 아니라 저류 및 침투기능 향상과 미생물의 서식환경을 제공하기에 물순환 회복 및 비점오염물질 저감에 기여할 것으로 평가된다.

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