• KSBB Journal
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• 제24권1호
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• pp.53-58
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• 2009

본 연구는 인위적으로 오염시킨 사질토와 미세토를 대상으로 미생물, 영양제 및 계면활성제를 이용하여 성능실험을 수행하여 시간에 따른 TPH와 BTEX의 제거 특성 등에 대해 알아보았다. 수분 함량을 10${\sim}$20%로 유지하면서 실험한 결과, 사질토를 이용한 TPH 제거율은 C군의 경우 C-1 (미생물+ 영양제), C-2 (미생물 + 영양제 + 계면활성제), C-0 (미생물) 순으로 높았고 경과시간 81 일에서는 각각 51%, 83%, 63%를 나타내었다. 미세토를 이용한 D군의 경우도 마찬가지의 양상을 보이고 있으나 C군 보다 더 낮은 TPH 제거율을 나타내었으며 미생물과 영양제를 투입한 경우가 가장 높았다. 미세토의 pH는 사질토의 pH 보다 다수 낮거나 유사한 수치를 나타내고 있고, C-0, C-1, C-2의 BTEX 제거율은 14일이 경과한 후 각각 99.8%, 99.4%, 96.0%이며 D-0, D-1, D-2의 제거율은 각각 99.5%, 99.2%, 96.3%로 미생물만 투입한 경우가 가장 높았다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권3호
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• pp.137-146
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• 2018

Soil washing is one of the most frequently used remediation technologies for heavy metal-contaminated soils. Inorganic and organic acids and chelating agents that can enhance the removal of heavy metals from contaminated soils have been employed as soil washing agents. However, the toxicity, low removal efficiency and high cost of these chemicals limit their use. Given that humic substance (HS) can effectively chelate heavy metals, the development of an eco-friendly, performance-efficient and cost-effective soil washing agent using a nano-scale chelator composed of HS was examined in this study. Copper (Cu) and lead (Pb) were selected as target heavy metals. In soil washing experiments, HS concentration, pH, soil:washing solution ratio and extraction time were evaluated with regard to washing efficiency and the chelation effect. The highest removal rates by soil washing (69% for Cu and 56% for Pb) were achieved at an HS concentration of 1,000 mg/L and soil:washing solution ratio of 1:25. Washing with HS was found to be effective when the pH value was higher than 8, which can be attributed to the increased chelation effect between HS and heavy metals at the high pH range. In contrast, the washing efficiency decreased markedly in the low pH range due to HS precipitation. The chelation capacities for Cu and Pb in the aqueous phase were determined to be 0.547mmol-Cu/g-HS and 0.192mmol-Pb/g-HS, respectively.

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

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권6호
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• pp.53-63
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• 2010

Pneumatic fracturing is an emerging tool to enhance the remediation efficiency of contaminated unsaturated zones by injecting high pressure air and inducing artificial fracture networks. Pneumatic fracturing is reported to be well suited for the cases where the contaminated unsaturated zone thickness is less than 5 m as many contaminated domestic sites in Korea. Nevertheless, there have been almost no studies carried out on the site-specific efficiency and the optimized design of pneumatic fracturing considering the unsaturated zone characteristics of Korea. In this study, we employ numerical simulations to compare the efficiency of pneumatic fracturing on the aspect of the site remediation and the porosity improvement at several hypothetic unsaturated zones composed of four typical soil types. According to the simulation results, it is found that the zone with fine grains soil such as clay and silt shows better efficiency than the zone composed of coarse grains in terms of air flow and porosity enhancements. The results imply that pneumatic fracturing may improve the efficiency of site reclamation by jointly or independently applied to the many contaminated sites in Korea.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권11호
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• pp.63-75
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• 2010

중금속으로 오염된 부지는 다양한 공법으로 복원이 가능하나 오염부지가 비교적 넓은 경우 중금속을 부지로부터 제거하는 적극적 공법은 기술적 어려움과 비용의 문제로 쉽게 사용할 수 없다. 그러므로 토양에서 중금속의 용출을 차단 및 지연하는 안정화 공법이 보다 현실적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 국내의 비교적 큰 규모의 중금속 오염토양인 제련소 오염토양을 대상으로 magnetite, hematite, zeolite-A, zeolite-X, zeolite-Y, zinc oxide, calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide, manganese dioxide, fish bone, sodium phosphate 등의 다양한 안정화제의 적용성실험을 수행하였다. 비소, 납, 구리, 니켈, 아연 등의 다중 중금속으로 오염된 토양의 경우 1종의 안정화제로 안정화가 어려우며 기존 연구에서 보고된 특정 중금속의 안정화에 우수한 성능을 갖는 안정화제의 경우에도 다른 중금속의 안정화에 기여하지 못하거나 용출을 촉진하는 경향을 보였다. 시간이 경과함에 따라 안정화 효율이 증가하였다. 니켈과 납의 경우 calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide 등의 안정화제가 효과가 있으며 특히 연속추출에서 물에 의한 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 구리의 경우 manganese oxide, zeolite 등이 효과가 크며 연속추출에서 exchangeable 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 비소의 경우 magnetite에 의한 안정화 효과를 보이며 대부분의 metal oxide와 phosphate 에 의해 용출이 촉진되는 부작용을 보였다. 그러므로 다양한 중금속으로 오염된 토양의 경우 2종 이상의 안정화제를 사용하여야 하며 역효과를 일으키는 안정화제의 사용을 배제하고 중금속의 농도에 따라 사용량 및 안정화 기간을 달리하여야 할 것으로 판단된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제3권2호
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• pp.60-69
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• 1996

산업의 급진적인 발달로 수많은 유해물질이 잔연계로 유출되고 있으며 이들 오염물질은 환경매 체중 최종 수용체인 토양에 유입되어 지하수까지도 위해를 주고 있다. 한편 토양 및 지하수는 유해물질에 의해 일단 오염되면 인위적으로 복원하기 전에는 치유가 되지 않는 특성을 가지고 있어 미국이나 서구유럽의 국가 등 우리보다 산업화가 먼저 이루어진 나라에서는 오염부지 정화 및 관련기술의 개발에 막대한 예산을 투자하고 있다. 그러나 우리나라는 토양오염으로 인한 실태파악이 미비하고 오염부지정화를 위한 관련기술의 개발이 아직 초기단계로 적정관리를 위한 기반이 취약한 설정이다. 따라서 본보에서는 오염부지의 적정 관리를 위해 외국에서 개발·이용되고 있는 정화기술과 오염부지 복구시 관리절차에 대해 살펴보았다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 International Symposium
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• pp.1-11
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• 2003

본 논문은 한국의 토양오염 현황과 관리정책을 현 시점에서 정리하고 좀 더 효율적인 정책을 추구하기 위한 여러 정책적인 제안점들을 살펴 보았다. 한국의 토양은 주로 매립지, 유류 및 유해물질저 장소, 휴폐광산, 군부대, 산업 시설 등에 의해 주로 오염되고 있다. 토양오염물질의 농도는 대체적으로 배경농도와 비슷하나, 일부 단위산업시설 주변이나 휴폐광산 등에서 오염도가 오염기준이상인 것으로 나타났다. 1995년에 제정된 토양환경보전법은 오염의 방지뿐만 아니라 오염된 환경의 개선에 대한 종합적인 법률적 토대를 제공하고 있다. 본 법에는 토양오염물질 및 기준의 설정, 토양오염 대책지역의 설정 및 관리, 토양오염측정망 운영, 토양오염유발시설의 설정 및 관리, 토양환경평가제도, 확대된 오염원인자 범위 등 다양한 정책들이 제시되어 있어 오염지역에 대한 조사와 복원을 활성화하고 토양오염관리를 강화할 수 있는 제도적 기반을 마련하였다. 현재의 보전정책을 좀 더 효율적으로 하기 위하여, 국가우선순위 복원목록 수립, 토지이용을 고려한 좀 더 자세한 환경기준설정, 위해성에 기반을 둔 복원기준 설정, 오염지역의 적극적인 탐색과 복원을 위한 재원 마련, 토양침식의 고려, 토양 및 지하수관리정책의 통합체계 구축 등 여러 정책들이 동시 또는 순차적으로 도입될 필요성이 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.631-638
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• 2010

다양한 오염원을 통해 토양에 유입된 비소는 작물을 통해 인체로 전이되어 심각한 질환을 유발한다. 특히 가금류 사료에 첨가되는 록살슨(roxarsone)의 경우 퇴비 중에 포함되어 토양으로 유입되면 독성이 강한 무기비소로 변환된다. 본 연구에서는 비소 오염토양의 안정화 공법 적용을 위해 산업부산물인 영가철과 제강슬래그를 투입하여 토양 내 비소의 안정화 연구를 수행하였다. 비소(무기비소)와 록살슨(유기비소)으로 오염된 토양에 영가철 및 제강슬래그를 0%(w/w), 1%(w/w), 3%(w/w), 5%(w/w) 처리하고 30일 간 반응시킨 후 비소의 저감정도를 살펴본 결과 왕수추출에 의한 비소의 총함량은 무처리구에서 비소 오염토양이 2,285 mg/kg, 록살슨 오염토양이 6.5 mg/kg으로 나타났다. 1 N HCl 가용성 비소는 비소 오염토양의 무처리구가 1,351 mg/kg, 영가철 처리구가 713~1,034 mg/kg로 무처리구 대비 최대 40% 이상 감소하였다. 제강슬래그 처리구의 경우 1 N HCl 가용성 비소농도가 소폭으로 감소하였으며 5% 처리구(1,245 mg/kg)에서 통계적으로 유의성 있는 감소효과가 나타났다. 록살슨 오염토양에서는 영가철 1~5% 처리 시 비소의 농도가 0.69~3.13 mg/kg으로 처리 간에 유의성 있게 감소하는 경향을 나타내었으며 제강슬래그의 처리는 통계적으로 유의성 있는 감소효과는 발생하지 않았다. 특히 록살슨 오염토양은 영가철과 제강슬래그 처리 시 검출되는 비소의 양이 무처리구보다 증가하는 것으로 나타나 유기비소인 록살슨이 무기비소로 변환되는 과정에서 영가철과 제강슬래그가 영향을 끼친 것으로 판단되었다. 0.01 M $CaCl_2$ 에 의한 추출(유효태 비소) 결과 비소오염토양의 무처리구 유효태 비소농도는 0.85 mg/kg, 영가철 5% 처리구에서 0.06 mg/kg 로 무처리구 대비 90% 이상 감소하였다. 비소오염토양에 대한 제강슬래그 처리에서는 제강슬래그에 함유된 인과 토양 내 비소가 경쟁하면서 처리량이 증가함에 따라 비소농도가 증가하였다. 록살슨 오염토양의 경우 영가철과 제강슬래그 처리량 증가에 따라 비소의 농도가 감소하였으나 무처리구에 비하여 비소가 높게 검출되었다. 이는 토양에 투입된 영가철과 제강슬래그가 유기비소에서 무기비소로의 변환과정에 영향을 준 것으로 판단된다. 특히 토양 내 인산과 비소는 철에 대해서 경쟁반응을 하는데 이는 영가철 처리 시 검출되는 비소농도에 영향을 미친 것으로 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권2호
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• pp.13-22
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• 2002

본 연구에서는 토양에 오염된 디이젤 성분을 제거하기 위한 토양세척 기술 중에서 적절한 계면활성제를 사용하여 토양입자에 결합되어 있는 유해 유기물질의 표면장력을 약화시켜 제거하는 기술을 이용하기 위해 생분해성이 우수하고 2차 오염문제가 없는 생물계면활성제를 생산하였다. Peudomonas aeruginosa ATCC 9027를 이용하여 생산된 생물계면활성제인 rhamnolipid와 기존에 사용되고 있는 화학계면활성제와의 디이젤 세척효능을 비교분석하였다. 회분식, 연속식 세척실험 결과 디이젤 오염토양 초기농도 5,000ppm에서 계면활성제 1%, 세척시간 24시간 경과 후 본 연구에서 생산된 rhamnolipid의 세척효율이 모두 약 95%로 사용된 계면활성제 중에서 가장 우수한 세척효율을 보였다. 화학계면활성제들은 대부분 50∼80% 미만의 세척효율을 나타내었으며, HLB값이 8에서 15사이에서의 화학계면활성제의 경우 75%이상의 분해효율을 나타내었다. 그러나, HLB값이 8이하이거나 15이상에서는 60%이하의 낮은 디이젤 분해효율을 나타내었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.193-201
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• 1999

유류 오염토양의 생물학적 복원에 있어 동절기의 급격한 온도 저하에 따른 적용 한계성을 극복하기 위한 composting기술의 현장 적용 가능성을 검토하고, 온도 변화에 따른 분해 특성을 검토하였다. 또한 생물학적 복원에 필요한 영양원(N, P source)과 유류 분해 미생물의 첨가에 따른 분해효율을 검토하기 위한 기초 실험을 실시하였으며, 동절기 낮은 온도로 인한 미생물의 활성도 저하를 막기 위해서 발효가 진행중인 퇴비를 주입하였다. 주입된 퇴비의 영향으로 토양 pile내부의 온도는 30∼40일 동안 중온 상태를 유지하였으며, 초기 2,340mg TPH/kg dry soil에서 시작된 생물학적 반응은 약 40일 경과 후 216mg TPH/kg dry soil 으로 감소되어 제거효율이 약 91%를 나타냈다. 총균수, 유효균수, TPH간의 상관 관계를 관찰해 본 결과, TPH가 급격한 감소를 나타내는 10∼30일 사이에 유효균수가 급격히 상승하는 것으로 관찰되었다. 따라서 landfarming site에서 유류 오염토양을 복원함에 있어 별도의 시설투자 없이 동절기에도 저온의 영향을 받지 않고 유류를 분해시킬 수 있는 composting기술의 적용 가능성을 확인하였으며, 이는 기타 난분해성 물질의 생물학적 분해에 대해서도 확대 적용될 수 있을 것으로 판단된다.