• 한국환경생태학회지
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• 제30권6호
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• pp.939-961
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• 2016

멸종위기야생식물의 효과적인 보전을 위해서는 종이 소유하는 특성과 더불어 각 분포지에서 나타나는 환경요인과의 상호작용에 대한 이해가 필요하다. 먼저 분포특성을 조사하였고 석호의 분포지를 중심으로 4년간에 걸친 모니터링을 실시하였다. 또한 토양과 빛 조건에 따른 월동아, 열매 및 종자 생산특성을 비교하였다. 다음으로 재배실험에서 생산된 종자를 이용한 발아실험을 통해 종에 대한 정보를 확보하였다. 갯봄맞이꽃은 우리나라가 세계적인 분포의 가장자리에 해당하며 4개의 분포지는 서로 먼 거리에 격리되어 분포하였다. 2개의 분포지는 해안의 바위지대에 형성된 소규모 습지와 미사 퇴적지에 위치하였고 다른 2개 분포지는 하구가 바다와 연결되어 있는 석호에서 모래로 구성된 입지에 분포하였다. 갯봄맞이꽃은 염분과 주기적인 침수 그리고 낮은 토양층에 따라 경쟁관계에 있는 식물의 침입과 생육이 억제되는 공간에 분포하는 것으로 보였다. 갯봄맞이꽃은 월동아에 의한 보충과 종자에 의한 유묘 보충에 의해 개체군이 유지되었다. 월동아의 생산은 토양의 유기물과 더불어 모래의 입자에 의해 영향을 받는 것으로 추정되었다. 종자에 의한 유묘 보충은 호수의 가장자리에 있는 모래언덕 배후에 위치한 염습지에서만 관찰되었다. 갯봄맞이꽃 개체군 마다 서로 다른 위협요인이 존재하는 것으로 관찰되었다. 포항의 개체군은 해안도로의 개설로 월동아의 보충에 영향을 미치는 미사의 퇴적현상이 제거된 것으로 보였다. 울산의 개체군은 분포지로 유입되는 용출수의 단절로 경쟁종의 급격한 확대와 갯봄맞이꽃 분포 면적의 축소가 나타났다. 반면에 석호의 분포지는 비교적 안정적인 개체군을 유지하였다. 특별히 송지호의 개체군은 가장 안정적인 개체군으로 판단되었다. 석호에 분포하는 갯봄맞이꽃 개체군의 지속을 위해서는 석호가 소유하는 바닷물의 유입과 주기적인 침수를 포함하는 기작이 잘 유지되도록 광역적인 규모에서의 보전활동이 필요함을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.687-693
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• 2006

8mm 이하의 석분으로부터 잔골재를 생산하기 위한 공정에서 부산되는 공정부산물인 석분슬러지는 평균 입자 크기 $7{\mu}m$, 함수율 $20{\sim}60%,\;SiO_2$ 함량 60% 이상의 케익상 슬러지이다. 석분슬러지는 수분을 많이 함유하고 있어 취급, 운반을 어렵게 할 뿐만 아니라 건조공정에 투입해야 하는 높은 에너지 비용 때문에 재활용할 때의 경제성이 낮기 때문에 그동안 실용화되지 못하고 있는 산업부산물이다. 본 연구는 건조하지 않고 석분슬러지가 배출되는 상태 그대로 재활용하기 위한 것으로, 적용 대상은 기포 콘크리트이며, 무기 분말 및 기포를 혼합한 슬러리를 제조한 후 CaO와 $SiO_2$의 수열반응을 유도하여 토버모라이트(tobermorite) 수화물을 형성시켜 경화시키는 방법을 사용하였다. 일반적인 기포 콘크리트는 CaO원으로 시멘트, $SiO_2$원으로 실리카 함량 90%의 고순도 규사를 사용하고 있으나 본 연구에서는 고순도 규사의 대체재료로 석분슬러지를 사용하였다. 기포 첨가율과, 석분슬러지 대체율을 실험 요인으로 하여 제조한 기포 콘크리트의 밀도 및 강도 특성을 검토 한 결과 석분슬러지를 사용한 경우에도 기포첨가율의 감소에 따라 기포 콘크리트의 밀도 및 강도가 증대하는 일반적인 경향은 동일하게 나타났으나, 석분슬러지를 사용한 경우는 규사를 사용한 것에 비하여 동일한 조건에서 높은 강도 및 밀도를 발현하며, 그 경향은 석분슬러지의 대체율의 증가에 따라 뚜렷한 것으로 나타났다. 또한 XRD 분석결과 석분슬러지는 수열반응을 통하여 tobermorite를 아주 잘 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 석분슬러지의 $SiO_2$ 함량이 낮음에도 불구하고 이와 같은 현상을 보이는 것은 그 입도가 매우 작기 때문에 시멘트계 재료와의 수열반응이 좀 더 원활하게 이루어지기 때문에 나타난 것으로 사료되며, 본 연구 결과 실험 실적으로는 기포 콘크리트의 원료로 규사를 석분슬러지로 대체하여 사용하는 것이 가능할 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권3호
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• pp.302-313
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• 2008

본 연구는 포항지역 대기 중 PM$_{2.5}$의 물리 화학적 성분들의 농도분포특성을 파악하여 PM$_{2.5}$에 대한 배출원 기여도를 정량적으로 추정하고 PM$_{2.5}$농도 변동에 영향을 미치는 배출원을 알아보고자 하였다. 시료채취지점은 포항지역 내의 대조적인 두 지점인 공업지역과 주거지역에서 각 1개 지점을 선정하였다. 시료채취는 2003년 3월부터 12월에 걸쳐서 계절별 10$\sim$15일 동안 고용량공기시료채취기를 이용하여 24시간 연속 채취였다. PM$_{2.5}$ 시료에 함유된 화학성분들은 산추출하여 ICP와 이온크로마토그래피로 분석하였다. PM$_{2.5}$의 전체평균은 공업지역이 36.6 $\mu$g/m$^3$, 주거지역에서 30.6 $\mu$g/m$^3$로 나타났다. 계절별로는 두 지점 모두 봄철에 가장 높은 농도를 보이고 있으며 다음으로 겨울철, 가을철, 여름철의 순으로 나타났다. 두 측정지점에서 PM$_{2.5}$ 중 가장 많이 함유된 화학성분들은 이차생성입자를 형성하는 성분인 NO$_3^-$, SO$_4^{2-}$으로 나타났으며 각각의 농도는 공업지역에서 4.2 및 8.6 $\mu$g/m$^3$, 주거지역에서 3.7 및 6.9 $\mu$g/m$^3$로 나타났다. 반면, 공업지역에서는 Fe, Mn, Cr 등의 금속성분 농도가 주거지역에 비해 상당히 높게 나타나 공업지역이 철강산업의 영향을 반영하고 있는 것으로 추측된다. 포항지역 대기 중 PM$_{2.5}$의 농도 변동에 미치는 주요 영향인자를 파악하기 위하여 주성분 분석 및 다중회귀분석을 실시한 결과, 공업지역과 주거지역에서 가장 중요한 변수는 도로 비산먼지와 이차생성입자인 것으로 나타났으며, 이들 변수의 변동이 전체 PM$_{2.5}$ 농도변동에 가장 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 포항지역 PM$_{2.5}$에 대한 주요 발생원의 기여도를 평가하기 위하여 CMB 모델링을 수행한 결과 공업지역의 경우 기여도가 큰 발생원은 토사 및 도로상의 비산먼지로 나타났고 그 다음으로 이차생성입자, 자동차, 해염입자, 금속산업의 순을 보였으며 주거지역도 이와 유사한 양상을 보였다. 이와 같은 결과를 토대로 국내에서 측정된 먼지시료를 대상으로 CMB 모델링 수행 시 그 적용한계성과 문제점 등을 고찰하였다.

• 환경영향평가
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• 제29권3호
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• pp.157-181
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• 2020

하천, 호소 및 해양항만의 퇴적물은 수계로 배출된 오염물질의 종착점이면서 동시에 지속적으로 오염물질을 수계로 배출하는 오염원(source)으로 작용한다. 지금까지 오염퇴적물은 육상매립 또는 해양투기해왔던 것이 현실이었다. 하지만 육상매립은 고 비용, 해양투기는 런던협약으로 인해 전면 금지되었다. 따라서 본 연구에서는 대상부지인 왕궁축산단지의 오염퇴적토를 대상으로 토양정화방법을 적용하여 연구하였다. 토양정화방법은 해외 적용사례와 국내 처리 가능한 적용기술을 선별하여 전처리, 퇴비화, 토양세척, 동전기, 열탈착을 적용하였다. 오염특성파악을 위한 대상 부지 조사결과 수질은 용존산소(Disolved Oxigen, DO), 부유물질(Suspended Solid, SS), 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN), 총인(Total Phosphorus, TP) 이 방류수 수질기준을 초과하였고 특히 SS, COD, TN, TP는 기준을 수십 배에서 수백 배 초과하였다. 토양은 돼지사료의 성장을 촉진하는 구리, 아연의 농도가 높게 나타났으며, 카드뮴이 토양환경보전법 기준치 1지역을 상회하였다. 전처리기술은 하이드로사이클론을 활용하여 입도분리를 실시하였으며, 미세토양이 80% 이상 분리되어 선별효율이 높게 나타났다. 퇴비화는 유기물 및 석유계 총 탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbon, TPH) 오염토양을 대상으로 실시하였으며, TPH는 우려기준 이내로 처리되었고, 유기물의 경우 대장균이 높게 분석되어 70℃에서 퇴비화 최적조건을 적용하여 비료규격을 만족하였으나 비료규격에 비하여는 유기물함량이 낮게 분석되었다. 토양세척은 연속추출시험결과 Cd는 미세토에서 5단계인 잔류성(Residual)물질이 확연하게 존재하였고 Cu 및 Zn은 오염분리가 쉬운 이온교환성(1단계), 탄산염(2단계), 철/망간산화물(3단계)의 함량이 대부분을 차지했다. 산용출과 다단세척을 단계별로 적용결과 염산, 1.0M, 1:3, 200rpm, 60min이 최적 세척인자로 분석되었으며 다단세척실험결과 오염 퇴적토는 대부분 1단에서 토양환경보전법 우려기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 적용성 시험결과 중금속오염이 높은 오염토는 전처리 후 토양세척을 적용하여 처리토를 골재로 활용하고, 유기물 및 유류 오염토는 퇴비화를 적용하여 오염물질과 대장균을 사멸한 후 부숙토로 사용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권4호
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• pp.302-307
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• 2014

2008년 4월에서 2009년 1월 사이에 진동만 미더덕의 섭식 생태를 설명하기 위하여 $20{\mu}m$ 이상(coarse particulate organic matter, CPOM) 그리고 $0.7{\mu}m$ 이상 $20{\mu}m$ 이하(fine POM)의 크기가 나누어진 각각의 부유입자유기물과 미더덕에 대한 ${\delta}^{13}C$ 과 ${\delta}^{15}N$ 값의 월별 변동을 비교 분석하였다. CPOM과 FPOM의 ${\delta}^{13}C$ 및 ${\delta}^{15}N$을 월별로 비교한 결과 전체적으로 CPOM(평균 $-18.5{\pm}1.2$‰, $9.3{\pm}0.7$‰)이 FPOM(평균 $-20.5{\pm}1.5$‰, $8.4{\pm}0.5$‰)에 비해 유의하게 높은 값을 나타내었다. 미더덕의 ${\delta}^{13}C$과 ${\delta}^{15}N$ 값은 각각 평균 $-18.9({\pm}1.7)$‰과 $11.6({\pm}0.7)$‰로 나타났는데, 이와 같은 비값들은 CPOM 보다는 FPOM의 월별 변동과 비슷한 경향을 보여 이들이 CPOM에 비하여 상대적으로 FPOM에 더 높은 영양 의존도를 가진다는 것을 강하게 시사해 주었다. 그러나 미더덕의 먹이원으로서 CPOM과 FPOM의 상대적인 중요성은 시기에 따른 각 요소의 가용성(availability)에 크게 의존하는 것으로 나타났는데, 이와 같은 결과는 부유입자물질의 크기에 관계없이 미더덕에 의한 비선택적 먹이 섭식을 잘 반영하는 듯 하였다. 본 연구 결과는 미더덕의 지속적인 양식생산을 유지하기 위해 가용 먹이원으로서 식물플랑크톤과 함께 미소 부유입자유기물의 유용성을 고려해야함을 잘 나타내 주었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.17-26
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• 2021

일반적으로 각종 구조물 등의 침하 또는 안정성 검토 등에 사용하는 지반조사 및 결과분석은 사질토와 점성토에 따라 다르며, 세립토의 경우 주로 흙의 컨시스턴시를 이용하여 지반의 물리적 특성과 흙 분류, 공학적 거동을 평가하고 있다. 가장 일반적으로 액성한계를 분석하는 방법은 Casagrande로 비교적 간단하게 액성한계를 구할 수 있으나 사질토를 함유한 중간적인 성질을 가지는 흙에 적용하기에는 많은 어려움이 발생한다. 본 연구에서는 점토의 액·소성한계를 가지고 압축지수를 추정할 때 세립분 함유율에 따라 액성한계치를 수정하는 방안을 제안하고자 한다. 이를 위해 사질토를 함유한 중간토의 특성을 고려하여 양산, 광양, 부산지역의 점토와 사질토를 혼합한 중간토를 제작하여 컨시스턴시 한계시험을 수행하였으며, 컨시스턴시 보정 제안식을 활용하여 적용성 평가를 하였다. 중간토는 점토와 사질토의 혼합시료로써 중간토 제작을 위해 세립토 함유율(F_c)을 50%, 75%, 100%를 적용하였다. 중간토는 자연 상태의 점토 특성을 재현하기 위해 벤토나이트를 일정 비율로 혼합하여 시료를 성형 한 다음 물리적 특성 시험 및 컨시스턴시 시험을 수행하였으며, 기존 연구에서 제안된 컨시스턴시 보정식과 실험에 의한 컨시스턴시 결과치를 비교·분석하였다. 또한, 현장에서 채취한 시료의 컨시스턴시와 보정 제안식에 의해 수정된 컨시스턴시를 비교·분석하고, 보정된 컨시스턴시 값을 적용하여 사질토가 함유된 중간토의 압축지수 등 공학적 특성을 비교·분석함으로써 제안식의 적용성을 평가하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권2호
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• pp.230-236
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• 2010

제주도 중산간지대의 용암류대지에 분포하며 현무암 및 현무암에서 유래된 화산분출쇄설물을 모재로 하는 토양으로 Andisols로 분류되고 있는 제주통을 재분류하고, 그 생성에 대하여 고찰하고자 제주통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil survey laboratory methods manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. 제주통은 oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 1.3~2.1%, 인산보유능이 65.3~72.2%, 용적밀도가 0.99~1.27 Mg $m^{-3}$으로 andic 토양 특성을 보유하고 있지 않으므로 Andisols로 분류할 수 없다. 반면에 22~150 cm 깊이에서 argillic층을 보유하고 있으며, 전 토층에서 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만으로 낮기 때문에 Ultisols로 분류되어야 한다. 제주통은 argillic층의 상부 15 cm 깊이에서의 유기탄소 함량이 0.9% 이상이므로 Humults 아목으로 분류될 수 있다. 또한 기준깊이에서 fragipan, kandic층, sombric층, plinthite 등을 보유하지 않으며, Haplohumults의 분류기준을 충족시키고 있다. 제주통은 무기질 토양 표면에서 75 cm 이내 깊이에서 세토의 용적밀도가 1.0 Mg $m^{-3}$ 이하이고, oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 1.0% 이상인 토층의 두께가 18 cm 이상이므로 Andic Haplohumults로 분류할 수 있다. 토성속 제어부위에서의 점토함량이 35% 이상이고, thermic 토양온도상을 보유하므로 제주통은 Ashy, thermic family of Typic Hapludands가 아니라 Fine, mixed, themic family of Andic Haplohumults로 분류되어야 한다. 비교적 건조한 제주도 서부 및 북부 해안지방에는 non-Andisols 토양이 주로 생성 발달되고, 보다 습윤한 그 외의 지역에서는 알로판 또는 Al-유기복합체가 주가 되는 Andisols 토양이 주로 생성 발달한다. 제주도 서부와 북부 지역에서 해발이 높아짐에 따라 온도가 낮아지고 강우량이 많아져 증발산량이 감소되기 때문에 Andisols이 생성되기 시작한다. 제주도 북부 중산간 지역의 용암류대지에 분포하는 제주통은 Andisols이 아니라 Ultisols로 생성 발달되고 있다. 그러나 non-Andisols 토양에서 Andisols 토양이 분포하는 전이 지대에 분포하고 있어서 Andisols로 분류되지는 않으나 그 특성을 많이 보유하고 있는 Ultisols의 Andic 아군으로 발달되고 있다. Andisols로 생성 발달되지 않은 제주통은 안정한 지형인 용암류 대지에 분포하고 있으므로 토양이 거의 침식되지 않고 충적물이 별로 퇴적되지 않기 때문에 오랫동안 토양수의 하향이동에 따른 점토 집적작용과 염기용탈작용을 받게 된다. 그 결과 점토집적층인 argillic 층이 생성되고, 기준깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만인 강산성 토양인 Ultisols로 생성발달한 것이라고 생각된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권3호
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• pp.430-446
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• 2018

To improve understanding of the sources and chemical properties of particulate pollutants on the Korean Peninsula, An Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS) measured non-refractory fine particle ($NR-PM_1$) from 2013 to 2015 at Baengnyeong Island and Seoul metropolitan area (SMA), Korea. The chemical composition of $NR-PM_1$ in Baengnyeong island was dominated by organics and sulfate in the range of 36~38% for 3 years, and the organics were the dominant species in the range of 44~55% of $NR-PM_1$ in Seoul metropolitan area. The sulfate was found to be more than 85% of the anthropogenic origin in the both areas of Baengnyeong and SMA. Ratio of gas to particle partition of sulfate and nitrate were observed in both areas as more than 0.6 and 0.8, respectively, representing potential for formation of additional particulate sulfate and nitrate. The high-resolution spectra of organic aerosol (OA) were separated by three factors which were Primary OA(POA), Semi-Volatility Oxygenated Organic Aerosol (SV-OOA), and Low-Volatility OOA(LV-OOA) using positive matrix factorization (PMF) analysis. The fraction of oxygenated OA (SOA, ${\fallingdotseq}OOA$=SV-OOA+LV-OOA) was bigger than the fraction of POA in $NR-PM_1$. The POA fraction of OA in Seoul is higher than it of Baengnyeong Island, because Seoul has a relatively large number of primary pollutants, such as gasoline or diesel vehicle, factories, energy facilities. Potential source contribution function (PSCF) analysis revealed that transport from eastern China, an industrial area with high emissions, was associated with high particulate sulfate and organic concentrations at the Baengnyeong and SMA sites. PSCF also presents that the ship emissions on the Yellow Sea was associated with high particulate sulfate concentrations at the measurement sites.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권4호
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• pp.893-905
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• 2020

이 연구는 식물성 계면활성제를 사용하여 토코페릴아세테이트의 가용화와 유화력에 관한 연구이다. 고순도의 폴리글리세릴-10이소스테아레이트와 폴리글리세릴-10올리에이트를 혼합하여 우수한 가용화력과 유화력을 가진 식물성계면활성제를 합성하였다. 이 혼합원료의 이름을 Solubil EWG-1100으로 칭하였다. 이 원료의 외관은 엷은 노란색의 페이스트, 고유의 냄새를 가지고 있었고, 비중은 1.12, 산가는 0.085이었다. 이 계면활성제의 HLB값은 평균값=15.18로 Griffin식을 통하여 계산하였다. 이 계면활성제가 토코페릴아세테이트를 가용화하는 거동을 메커니즘적으로 검증하였다. 가용화의 성능은 유관으로 평가하는 방법과 UV분광광도계로 650 nm에서 투과도 측정을 통하여 투명도를 평가하였다. 이 결과 3 %의 에탄올을 보조용매로 사용한 처방에서 토코페릴아세테이트를 가용화하는데 필요한 계면활성제의 농도는 가용물의 약 5 배가 필요하였다. 에탄올을 보조용매로 사용하지 않은 처방에서 토코페릴아세테이트를 가용화하는데 필요한 계면활성제의 농도는 가용물의 약 7 배가 필요하였다. 또한 10 %의 토코페릴아세테이트를 유화하는데 필요한 계면활성제의 농도는 1 wt%, 유화입경은 3.5 mm이었다. 안정하고 미세한 유화입자를 얻기 위하여, 토코페릴아세테이트의 농도가 증가할수록, Solubil EWG-1100의 농도도 함께 증가해야 하는 것을 알 수 있었다. pH변화에 따른 계면활성제의 가용화력을 실험한 결과 pH=3.2의 산성영역, pH=7.0의 중성영역, pH=11.8의 알칼리성영역에서도 안정화된 가용화력을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 스킨케어처방, 민감성피부용제품, 악건성피부용 제품을 개발하는 화장품 분야에 폭넓게 응용이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.23-39
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• 2014

인공 빗물 저류조는 도심지에 설치되어 빗물의 재활용이 가능하도록 한 친환경 우수유출 저감시설이나 지면에 내린 빗물을 직접 이용하기 위해서는 도심지의 초기강우에 포함된 고농도의 비점오염원을 정화할 수 있는 시설이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 인공 빗물 저류조에 적용할 수 있는 비점오염원 정화시설로서 경제성과 정화효율이 우수한 토양여과시설을 채택하여 실제 비점오염물질에 대한 모래 정화층의 입도분포에 따른 폐색특성을 연구하였다. 이를 위해 일련의 실내 챔버시험을 수행하고 폐색이론에 의한 비점오염원 제거 예측 모델을 제시하였다. 우선, 실내 챔버시험은 미세입자로 구성된 점토와 서울시내 도로에서 채집된 실제 비점오염원으로 제조된 인공 오염수를 이용하여, 5종류의 다양한 입도로 구성된 모래 정화층을 대상으로 수행되었다. 실내 챔버시험에서는 모래 정화층에 유입 및 유출된 인공 오염수의 TSS(총 부유물질)와 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하여 오염입자의 크기에 따른 모래 정화층의 정화효율을 평가하였고, 정화층 간극에 폐색되는 비점오염입자의 누적무게를 산출하였다. 다음으로, 모래 정화층의 폐색특성을 이론적으로 규명하기 위해 비점오염원 제거 예측모델을 모래 정화층의 입도와 구성에 따른 특성과 투수계수 및 간극률의 변화 조건을 고려하여 제시하였다. 실내 챔버시험과 예측 모델로부터 산정한 모래 정화층에 폐색된 입자의 누적무게를 비교하여 폐색특성 지표인 Lumped parameter ${\theta}$를 추정하였으며, ${\theta}$는 모래 정화층에 폐색되는 오염입자의 양에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 모래 정화층의 폐색 예측모델로부터 현장 인공 빗물 저류조에 적합한 최적의 비점오염 제거 시스템으로 유효입경 1.49mm(상부)와 유효입경 0.93mm(하부)의 모래로 구성된 이중 정화층을 제시하였다.