• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제28권1호
• /
• pp.15-24
• /
• 2023

A persulfate(PS)/sulfidated microscale zero-valent iron(S-mZVI) system was tested for treating a soil contaminated with phenol. Sulfidation of bare mZVI was conducted using a mechanochemical process utilizing a ball mill in order to improve persulfate activation capacity and stability of unmodified mZVI. The synthesized S-mZVI performed markedly better than the bare mZVI in activating PS. The optimum molar ratio of sulfur to mZVI was around 0.12. In the soil slurry experiments, a very rapid and complete removal of phenol was observed at the optimum molar ratios of PS to S-mZVI of 2:1 and PS to phenol of 16:1. The phenol removal efficiencies decreased as the water content of the slurries decreased. This was believed to be due to increased soil oxidant demand as the amount of soil was increased as relative to the water content. To evaluate the field applicability of the process, slurry experiments adopting high soil contents were carried out that simulated in-situ soil mixing conditions. These experiments resulted in substantially compromised degradation efficiencies of 54.3% and 43.8% within 4 hours. The current study generally shows that the PS/S-mZVI process has a potential to be developed into a remediation technology for soils contaminated with organics.

• KSBB Journal
• /
• 제20권6호
• /
• pp.438-442
• /
• 2005

1. 회분식 실험결과 유기물의 함량이 높은 음식물만을 기질로 이용한 경우보다 폐활성 슬러지의 혼합비율이 $10{\sim}20%$일 때 더 높은 수소생산을 나타내었다. 또한 폐활성 슬러지의 혼합비율이 40%인 경우에는 메탄이 발생하여 생성된 수소가 소모되는 반응을 나타내었다. 2. 연속 실험의 경우 HRT를 줄여 유기물의 부하를 증가시킬 경우 수소생산량이 급격히 증가하였으며, HRT 2일까지는 미생물의 wash out 없이 안정적 수소생산을 보였다. 3. 음식물과 폐활성 슬러지를 이용한 연속 운전을 HRT와 두 기질의 비율을 달리하여 운전한 결과 2일의 HRT와 FW:WAS=80:20의 비율에서 140 mL $H_2/g$ VSS의 높은 수소생산율을 얻을 수 있었다. 4. 음식물 쓰레기와 폐활성 슬러지의 비율을 적절히 혼합할 경우, 수소생산의 상승작용을 할 수 있는 가능성을 확인하였다. 5. SEM과 FISH 분석을 통하여 반응조 내의 수소 미생물의 공간적 분포 및 형태를 관측하였으며, 음식물이나 슬러지 주변에 많은 수소생산 미생물이 관측되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제54권3호
• /
• pp.167-179
• /
• 2021

하천 합류부는 두 하천이 만나 형성되는 지역으로 합류부 구간의 혼합 매커니즘을 이해하기 위해서는 지류의 다양한 유입조건에 따른 본류와의 수체혼합의 공간적인 패턴을 분석하는 것이 중요하다. 그러나, 대부분의 합류부 연구들은 실측을 통한 현장데이터를 획득하기 어렵기 때문에 수리 및 수질 수치모형을 통한 연구가 주로 수행되어 왔다. 본 연구에서는 지류와 본류의 합류의 혼합 현상을 규명하는 인자로 유속과 수심 등 기본적인 수리학적 인자들 외에 최근 하천 유사측정을 위해 부유사농도의 지표로 연구되고 있는 ADCP의 초음파산란도를 활용하여 합류부에서 상이한 유사특성을 가진 두 수체가 혼합되는 양상을 측정하여 합류부의 혼합 특성을 해석하고자 하였다. 초음파산란도는 부유사와 관련되는 인자로 SonTek ADCP 이동식으로 측정된 초음파산란도(SNR)자료를 빔퍼짐에 대한 보정, 물에 의한 흡수를 고려하여 보정한 후 3차원 혼합거동의 공간적인 분포를 도출하였다. 그리고 측정기간 중 드론(UAV), LISST를 이용하여 합류부의 혼합양상을 모니터링하여 초음파산란도를 이용한 분석결과와 비교하였다. 분석결과, ADCP로부터 제공되는 초음파산란도를 보정한 결과 합류부의 3차원적인 유사 혼합의 공간적 특성을 규명하는 데 적합한 인자라고 할 수 있었고, 상이한 본류와 지류의 유입을 고려하였을 때 다양한 혼합 거동을 분석하는데 지표로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 남강과 낙동강의 합류부에 대해 초음파산란도를 활용하여 합류부의 혼합 특성을 분석하였다.

• 폴리머
• /
• 제28권2호
• /
• pp.185-193
• /
• 2004

아크릴로니트릴-부타디엔 고무에 디메틸아크릴산 아연을 적용하여 탄성나노복합체를 제조하였고, 디메틸아크릴산 아연의 첨가방법 및 함량에 따른 가교구조, 기계적 물성, 파단면 형태를 조사하였다. 디메틸아크릴산 아연의 함량증가에 따라 이온가교결합의 증가에 기인하여 총 가교밀도는 증가하였다. 인장강도와 인열강도는 디메틸아크릴산 아연 함량이 증가함에 따라 증가하여 최대치를 보인 후 하락하는 경향을 보였다. 디메틸아크릴산 아연 첨가방법에 따라 인열강도와 균열저항성은 크게 영향을 받았다. 즉, 용융혼합과정에서 실시간으로 산화 아연과 메타아크릴산을 반응시켜 디메틸아크릴산 아연을 형성시키는 나노복합체가 디메틸아크릴산 아연 분말을 직접 첨가하는 복합체에 비해 월등히 높은 인열강도와 균열저항성을 보였다. 이는 실시간 나노복합체가 분말첨가 복합체보다 디메틸아크릴산 아연 입자크기가 더 작고 균일하게 분산되기 때문에 기인된 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.135-147
• /
• 2017

본 연구에서는 처음으로 한반도 서울지역에서 OMI (Ozone Monitoring Instrument) 센서로 관측된 대류권 이산화질소 칼럼농도를 이용하여 OMI 센서의 관측시간인 13:45에서의 월 평균 및 일별 위성 지표 이산화질소 혼합비를 추정하였다. 본 연구에서는 세 가지 회귀모델들이 이용되었다. 첫 번째 회귀모델(M1)은 OMI 대류권 이산화질소 칼럼농도와 지점 측정값과의 선형회귀를 통한 회귀계수로 구성되어있다. 두번째 회귀모델(M2)은 OMI 대류권 이산화질소 칼럼농도와 AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) 센서로 관측한 행성경계층 높이, 온도, 압력 자료 모두가 반영된 회귀모델이다. 세 번째 회귀모델(M3M, M3D)은 다중회귀모델로서 앞서 고려된 이산화질소 칼럼농도와 행성경계층 높이와 다양한 기상변수를 추가적으로 반영하는 회귀모델이다. 본 연구에서는 2009년에서 2011년까지를 회귀모델의 훈련기간으로 하여서 각 회귀식의 회귀계수를 도출하였으며 2012년도는 검증기간으로서 훈련기간에 도출된 회귀모델들의 성능을 평가하였다. 회귀모델들로 추정된 월 평균 지표 이산화질소 혼합비와 지점 관측소에서 지점 측정장비로 측정된 월평균 지표 이산화질소 혼합비와 가장 높은 상관성(avg. R = 0.77)을 보이는 회귀분석방법은 다중회귀분석방법(M3M)이다. 또한, 회귀모델들로 추정된 13:45에서의 일 지표 이산화질소 혼합비와 지점 관측소에서 지점장비로 측정된 지표 이산화질소 혼합비와 가장 좋은 상관성(avg. R = 0.55)을 보인 것도 다중회귀분석방법(M3D)이다. 회귀모델들로 추정된 지표 이산화질소 혼합비는 지점 측정값에 비해 과소추정 되는 경향이 나타났다. 회귀모델들로 추정된 지표 이산화질소 혼합비를 평가하기 위해 지점 측정값과의 RMSE (Root Mean Square Error), mean bias, MAE (Mean Absolute Error), percent difference와 같은 통계분석을 실시하였다. 본 연구는 위성을 통한 지표 이산화질소 혼합비 산출 가능성을 보여준다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.253-271
• /
• 2005

Landsat 시계열 영상과 실측수온자료를 이용하여 한강 수계 댐호들의 표면수온과 계절적 성층현상을 분석하였다. 1994년에서 2004년까지 29회에 걸쳐 얻어진 Landsat-5, 7 열적외선 영상으로부터 NASA 경험식을 이용하여 호수의 표면수온을 추출하였고, 이를 하천형 댐호인 파로호, 춘천호, 의암호, 청평호, 팔당호의 표층수온, 그리고 호소형 댐호인 소양호의 상층수온(수심 10m) 자료와 비교하였다. 십 수 년간 매월 1회 측정된 수온자료를 위성관측 날짜에 보간하여 사용하였음에도 불구하고, 하천형 댐호들에서는 수온오차(위성관측수온-실측보간수온)의 표준 편차가 $2^{\circ}C$ 이하인 영상이 94개로서, 새로운 통계적 대기보정을 적용할 수 있었다. 실측보간수온과 위성관측수온의 상관계수는 소양호가 0.915 (대기보정 후 0.950), 다른 호수는 0.951-0.980 (대기보정 후 0.979-0.997)로서, 높은 상관성을 보여주었다. 이는 수심이 얕고 인위적인 물의 유입과 유출이 연중 계속되는 하천형 댐호의 표층에는 혼합층이 상시 존재하고 수온의 일변화 및 월변화가 비교적 연속적이기 때문인 것으로 해석되었다. 그러나 소양호에서는 4-7월에 위성관측수온이 실측보간수온보다 $3-5^{\circ}C$ 더 높게 나타나는 이상 수온오차가 관찰되었다. 한강 수계의 최상류에 위치하며 수심이 깊고 자연적인 유입량만이 존재하는 소양호에서 이 시기는 상층수의 물리적 혼합현상이 없이 매우 안정적이고, 일조량 증가에 따라 호수 상층부에 수온약층이 발달하기 때문에, 수심 10m에서 측정된 실측수온보다 위성으로 관측된 표면수온이 연중 비교적 건조한 이 시기에 더 높게 나타나는 것으로 밝혀졌다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제41권2호
• /
• pp.79-85
• /
• 2024

Nowadays, the trend in lunar exploration missions is shifting from prospecting lunar surface to utilizing in-situ resources and establishing sustainable bridgehead. In the past, experiments were mainly focused on rover maneuvers and equipment operations. But the current shift in trend requires more complex experiments that includes preparations for resource extraction, space construction and even space agriculture. To achieve that, the experiment requires a sophisticated simulation of the lunar environment, but we are not yet prepared for this. Particularly, in the case of lunar regolith simulants, precise physical and chemical composition with a rapid development speed rate that allows different terrains to be simulated is required. However, existing lunar regolith simulants, designed for 20th-century exploration paradigms, are not sufficient to meet the requirements of modern space exploration. In order to prepare for the latest trends in space exploration, it is necessary to innovate the methodology for producing simulants. In this study, the basic framework for lunar regolith simulant development was established to realize this goal. The framework not only has a sample database and a database of potential simulation target compositions, but also has a built-in function to automatically calculate the optimal material mixing ratio through the particle swarm optimization algorithm to reproduce the target simulation, enabling fast and accurate simulant development. Using this framework, we anticipate a more agile response to the evolving needs toward simulants for space exploration.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
• /
• pp.135-139
• /
• 2010

A construction technique to install the soil-bentonite (SB) cut-off wall for in-situ geoenvironmental containment by employing the trench cutting and re-mixing deep wall method is first presented in this paper. The laboratory test results on the hydraulic barrier performance of SB in relation to the chemical compatibility are then discussed. Hydraulic conductivity tests using flexible-wall permeameters as well as swell tests were conducted for SB specimens exposed to various types and concentrations of chemicals (calcium chloride, heavy fuel oil, ethanol, and/or seawater) in the permeant and/or in the pore water of original soil. For the SB specimens in which the pore water of original soil did not contain such chemicals and thus the sufficient bentonite hydration occurred, k values were not significantly increased even when permeated with the relatively aggressive chemical solutions such as 1.0 mol/L $CaCl_2$ or 50%-concentration ethanol solution. In contrast, the SB specimens containing $CaCl_2$ in the pore water had the higher k values. The excellent linear correlation between log k and swelling pressure implies that the swelling pressure can be a good indicator for the hydraulic barrier performance of the SB.

• 한국환경과학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.43-47
• /
• 2000

A study on the remediation of heavily for ion contaminated soils from abandoned iron mine was carried out, using ex-situ extraction process. Also, oxalic acid as a complex agent was evaluated as a function of concentration, reaction time and mixing ratio of washing agent in order to evaluate Fe removability of the soil contaminated from the abandoned iron mine. Oxalic acid showed a better extraction performance than 0.1N-HCl, i.e., the concentrations of Fe ion extracted from the abandoned mine for the former at uncontrolled pH and the latter were 1,750 ppm and 1,079 ppm, respectively. The optimum washing condition of oxalic acid was in the ratio of 1:5 and 1:10 between soil and acid solution during l hr reaction. The total concentrations of Fe ion by oxalic acid and EDTA at three repeated extraction, were 4,554 ppm and 864 ppm, respectively. The recovery of Fe ions from washing solution was achieved, forming hydroxide precipitation and metal sulfide under excess of calcium hydroxide and sodium sulfide. In addition, the amounted of sodium sulfide and calcium hydroxide for the optimal revovery of Fe were 15g/$\ell$ and 5g/$\ell$ from the oxalic acid complexes, respectively.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2022

In Korea, accidents related to the collapse of deteriorated aging reservoirs occur every year. The grouting method is generally applied to reinforce an aging reservoir. However, when using this method, different reinforcing effects appear depending on the ground conditions. Thus, new construction methods and materials capable of providing consistent reinforcing effects are required. In this study, the direct shear test (DST), model test, and simulation analysis were performed to evaluate the impact of surface stabilizers, generally used to reinforce roads, rivers, and slopes of roads, applied using surface curtain walls on aging reservoirs. The DST results indicate that when the surface stabilizer was mixed with in-situ soil, the increase in cohesion was the highest at a mixing ratio of 9%. No changes in the friction angle were evident; therefore, 9% was determined to be the optimal mixing ratio. In addition, the model test and simulation analysis showed that when 9% of the surface stabilizer was mixed and applied to the aging reservoir, the seepage quantity of water and the saturated area were reduced by approximately 42% and 73%, respectively. Moreover, the comprehensive analysis of results showed that the grouting method could be completely replaced by surface stabilizers applied through surface curtain walls because the technique could secure stability by decreasing the seepage in the aging reservoir.