• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.49-58
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• 2006

근래에 들어, 복합 라이너 시스템에서 점토차수재를 대신하여 GCL(Geosynthetic clay liner)의 사용이 급증하고 있다. 그러나, 과연 GCL의 수리학적 특성이 점토차수재와 대등하게 매립장 설계규준을 만족 시키는가의 여부는 오래동안 논란이 되어왔다. 실내시험 및 현장조사 결과 여러 가지 원인에 의해 GCL에 응력집중이나 비등방 분포 하중이 생길 때 국부적인 벤토나이트 유실로 팽윤된 GCL의 두께가 감소할 수 있음을 보여준다. 이 논문에서는 현장조사를 통하여 실내시험에서 얻어진 벤토나이트 유실을 확인하고 감소된 GCL 두께에 대한 수리학적 특성을 분석했다.

• Advances in environmental research
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• 제6권1호
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• pp.15-23
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• 2017

Powdered marble wastes (PMW) generated by Utique marble cutting industries (North of Tunisia) with abundant amounts were used in this study as low-cost materials to investigate the stabilization of heavy metals (Pb, Zn, Fe) in sludge generated from a local Zn-Electroplating factory. Powdered marble wastes were evaluated by means of chemical fractions of heavy metals in sludge and concentrations of heavy metals in leachate from columns to determine their ability to stabilize heavy metals in contaminated sludge. Results indicated that chemical fractions of heavy metals in sludge were affected by application of the PMW mineral materials and pH, however, the effects varied with heavy metals. Application of the powdered marble wastes mineral materials reduced exchangeable metals in the sequence of Pb (60.5%)>Fe (40.5%)>Zn (30.1%). X-ray diffraction and hydro-geochemical transport code PHREEQC analysis were successfully carried out to get a better understanding of the mechanisms of reactive mineral phases involved in reduced exchangeable heavy metals in sludge after PMW material amendments. Therefore, metal immobilization using powdered marble wastes materials is an effective stabilization technique for industrial metallic hydroxide sludge.

• 대한지하수환경학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2000

김포매립지 내의 침출수의 누출에 의한 매립지 주변의 지하수오염을 감소시키기 위해, 매립지 내부에 5조의 수평방사형 수집정(Radial Collector Well Laterals(RCWL))을 설치하는 방법, 응축수 배제정을 이용하는 방법, 매립지의 주변에 차수벽을 2층까지 설치하고 매립지 내부에 22조의 RCWL을 설치하는 방법, 그리고 매립지 둘레에 차수벽을 3층까지 설치하고 매립지 내부에 40조의 RCWL을 설치하는 방법 등을 연구했다. 이를 위해, 수리파라미터를 측정하고, MODFLOW과 MT3D 모델을 사용하여, 김포매립지주변의 지하수 이동과 오염물질 이동체계를 분석했다. 분석결과 차수벽을 2층까지 그리고 2조의 RCWL을 설치하는 방법이 지하수 오염농도를 먹는물 수질기준까지 감소시킬 수 있는 가장 경제적인 방법으로 평가되었다.

• 유기물자원화
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• 제16권1호
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• pp.39-45
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• 2008

2005년부터 실시된 음식물류 폐기물의 직매립 금지로 도시생활폐기물의 조성은 최근 급변하였다. 이에 본 연구에서는 동일한 중소도시에서 2004, 2005, 2007년에 년1회씩 도시생활폐기물을 수거하여 폐기물의 물리화학적 조성을 조사하고, 이로부터 음식물류 폐기물의 직매립 금지정책이 도시생활폐기물의 성상변화에 미치는 영향을 고찰하였다. 음식물류 폐기물의 직매립 금지로 생활폐기물 중의 음식물류의 함량은 급격히 감소하여 5.5 % 수준으로 낮아졌으며, 종이류가 50.6 %, 비닐/플라스틱이 22.6 %로 증가하였다. 겉보기 밀도는 약 50 % 감소하여 효과적인 폐기물 수거 및 처분을 위해서는 부피저감과 소각의 필요성이 제기되었다. 전체 폐기물 중의 수분함량은 15.9 %로 2004년도에 비하여 30.5 % 감소하였으며, 폐기물의 저위발열량은 직매립 금지 후 약 2배 가까이 증가하여 3565.6kcal/kg의 값을 나타내었다. 음식물류 폐기물의 직매립 금지 조치로 매립지 침출수 원수 수질이 개선되는 등 긍정적인 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.5-11
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• 2004

본 논문에서는 이류를 고려한 확산 실험을 통해 매립지 차수층을 이루는 점토와 실리카계와 석회계 두 종류의 고화재(PA, PB)에서의 무기물 이동특성을 알아보고 이를 순수확산 실험결과와 비교하였다. 점토와 고화층(PA, PB)에 대한 이류를 고려한 확산실험 결과 평균분산계수는 각각 $4.39\times l0^{-10}\textrm{m}^2 /s,\; 1.98\times l0^{-10}\textrm{m}^2 /s,\; 1.99\times l0^{-10}\textrm{m}^2 /s$ 로 나타나 고화층이 점토보다 높은 것으로 나타났다. 이류확산 실험 결과와 순수확산 실험결과를 비교 분석결과 이류를 고려한 경우 각각의 무기물에 대한 음이온인 염소이온의 분산계수의 값은 두 시험 결과 사이에 큰 차이를 나타내지 않았으나 범위는 이류를 고려한 경우가 순수확산의 경우 보다 적은 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권1호
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• pp.13-23
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• 2008

오염물질로 오염된 퇴적점토의 강도, 변형 및 투수특성 변화를 파악하기 위하여 NaCl 수용액과 매립장 침출수를 시료의 간극수(포화수)로 교체하여 삼축압축시험과 압밀시험을 수행하였다. 또한, 채취된 점토시료의 화학적 특성을 규명하기 위하여 주사전자현미경(SEM) 관찰과 에너지분산분광(EDX) 분석이 수반된다. 화학성분 분석결과 O, C, Si, Al, Fe 크기 순의 구성비가 얻어졌으며, 삼축압축시험 및 압밀시험결과는 NaCl의 농도가 증가할수록 극한응력(강도)은 증가하고 압축성과 투수성이 커지는 경향을 보이는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 확산이중층(DDL)의 두께가 감소되어 면모화되기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 점토 차수재를 투과한 침출수가 지하수 오염에 미치는 영향을 분석하기 위하여 MT3D 해석모델이 이용되었으며, 지하수 오염거동 해석결과 초기 염소이온 농도가 클수록 측정농도도 커지며, 시간경과에 따라 지하수 오염농도는 비선형적으로 증가되었다. 지하수 오염농도 감쇄 관계식을 유도하여 지하수 오염 이동거리를 예측한 결과, 초기농도가 클수록 지하수 오염 이동거리도 크게 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권1호
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• pp.24-32
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• 2000

본 연구는 경기도 광주군에 위치한 경희대학교 연습림내의 낙엽송, 잣나무 및 신갈나무의 천연활엽수로 구성된 3개의 임분의 선정된 구간에서 경사도별로 토층 분화와 강우에 따른 수분분포 특성을 구명하기 위하여 수행되었다. 조사대상 임분의 O층과 A층의 깊이는 활엽수나 낙엽송 염분에 비하여 임분 밀도가 높은 잣나무 임분에서 더 깊어지는 결과를 보여 토층 분화는 경사도, 토양침식과 물질퇴적과 함께 임분을 구성하는 식생과 임분 밀도 등이 주요인으로 작용하고 있음을 알 수 있었다. 그리고 각각의 임분에서 선정된 지점별로 용적밀도를 조사한 결과 경사도가 높은 지점에서는 용적밀도가 낮은 반면 토층이 잘 발달된 경사도가 낮은 지점에서는 용적밀도가 높은 것으로 조사되었다. 따라서 산림토양의 깊이별 용적밀도 변화는 토양표면에서의 침식, 유기물 함량, 토양입자의 수직적 이동과 상관성이 높은 것으로 판단된다. 그리고 이러한 용적밀도와 유기물의 토양내 분포 특성은 수리전도도에도 영향을 미쳐 용적밀도와 수리전도도는 반비례하는 경향을 보였으나, 유기물 함량에 따른 표층토만의 수리전도도의 변이는 높지 않았다. 낙엽송 임분에서 각각의 경사도와 토층 분화 깊이가 다른 세 지점에서 강우의 침투 특성을 볼 때 토양의 용적밀도와 경사도가 임분에 가해지는 강우의 수직적 이동뿐만 아니라 수평이동에도 영향을 마치는 것으로 조사되었다. 또한 lysimeter 실험 결과로부터 추정할 때 토양내 수분이 용적밀도가 다른 토양층간을 이동할 때 수분은 작은 범위의 수리전도도가 수분 이동을 결정하며, 특히 불포화 형태로 수분이 이동할 때는 유기물에 의한 수분 보유력도 토양내 수분이동에 영향을 미칠 것으로 추측할 수 있다. 결론적으로 산림토양에서의 수분 분포와 이동 특성은 사면경사도와 같은 지형적인 요인과 토양의 물리적 성질인 용적밀도와 유기물 함량 등에 의해 영향을 받는 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권1호
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• pp.33-42
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• 2000

중금속은 토양 내에서 비보존성 화학물질로 작용하므로 흡착에 의해 지연효과가 발생할 수 있고 흡착은 pH에 영향을 받는다고 보고된 바 있다. 그러므로 토양 및 지하수 오염을 예방하고 복구하기 위해서는 다양한 pH조건에서 중금속의 이동형태를 파악하는 것이 중요한 연구과제가 된다. 본 연구에서는 사질토양에서 pH에 따른 중금속의 이동특성을 연구하기 위하여 배치실험과 주상실험올 수행하였다. 배치실험의 경우 초기농도별로 11가지의 $ZnCl_2$ 40 mL 용액과 사질토양 10g을 교반기에서 72시간 반응시켜 평형상태에 도달하게 한 후 용액을 채취하여 Zn, Ca, Mg의 세 가지 양이온을 ICP-AES로 분석하였다. 주상실험은 3가지 pH조건 (7.7, 5.8, 4.1)에서 10 g/L의 KCl과 $ZnCl_2$를 추적자로 사용하여 순간주입 (pulse injection) 형태로 토양시료 상부에 투입한 후 Time Domain Reflectometry (TDR)를 사용하여 10 cm 깊이에서 잔존수농도를, EC-meter와 ICP분석을 통하여 20 cm 깊이의 하부 경계면에서 침출수농도를 분석하였다. 배치실험 결과, Zn은 Ca, Mg와 이온교환의 형태로 흡착이 발생하였고 등온 흡착방정식의 각 모델 (Linear, Freundlich, Langmuir)별로 최저 1.2에서 최고 614.1의 지연계수를 나타냈다. 주상실험에서도 모든 pH조건에서 Zn이온이 이온교환을 하여 흡착이 발생하였으나, 잔존수와 침출수 형태의 파과곡선 모두에서 Zn이용의 첨두농도 도달시간이 K이온과 일치하여 지연효과는 발생하지 않은 것으로 나타났다. 이는 정상류 상태로 부과한 낮은 배경농도의 용탈수내에 Zn보다 강한 이온교환능을 가지는 원소가 존재하지 않아 Zn의 탈착이 발생하지 않았기 때문이다. pH가 낮을수록 Zn는 용액내 수소이온 ($H^+$)의 증가로 치환능이 감소하여 첨두농도가 높게 나타났고, 상대적으로 치환되는 Ca, Mg의 양은 줄어들었다. 따라서 본 연구에 적용된 배치실험과 주상실험의 조건하에서는 Zn이온이 이온교환반응에 의한 흡착이 발생하였으나 지연효과는 발생하지 않았고 가장 낮은 pH에서 첨두농도가 최고 12.7배까지 증가하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권3호
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• pp.217-233
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• 2014

생활주변방사선안전관리법 도입에 따라 재활용하지 못하는 공정부산물의 안전관리를 위해서는 방사선적 안전성 확보가 필수적이다. 이를 위해서 처분대상 공정부산물 특성화 자료 수집 및 분석, 처분방법과 처분시설의 조사 및 분석, 처분시설의 운영으로 인한 방사선적 안전성평가 방법론 정립과 도구 확보, 주요 입력자료들의 안전성에 미치는 영향 파악 등이 필요하다. 이를 통하여 매립과 같은 참조 처분방법을 선정하고 피폭선량과 인체보건 리스크 평가를 통하여 공정부산물 처분에 따른 방사선적 안전성 확보를 위한 절차 및 기준마련을 위한 기술적 근거를 확보할 필요가 있다. 본 연구에서는 공정부산물 처분방법과 공정부산물 처분시설에 대한 국내외 현황 조사 및 분석과 국내외 주요 산업별 처분대상 공정부산물 특성화 자료 수집 및 분석을 수행하였다. 이를 바탕으로 주요 공정부산물 특성에 따른 관리방안과 매립 처분시설에 대한 개념설계를 제안하였다. 또한, 공정부산물 처분시 대기확산에 의한 방사성핵종의 전이경로와 침출수 유출로 인한 방사성핵종의 전이경로 파악을 수행하고 적절한 코드를 선정하여 예제 평가를 수행함으로써 코드의 유용성을 확인하였다. 그리고 국내 대표 공정부산물인 비산재, 인산석고, 레드머드 특성화 자료를 이용하여 공정부산물 처분시 피폭선량 및 초과 암 리스크를 평가하고 분석하였다. 개념적 설계 예제에 대한 방사선적 안전성 평가 결과에 의하면 공정부산물 처분시 피폭선량 및 초과 암 리스크는 매우 낮은 값을 가지며 우려할 만한 방사선적 영향을 보이지는 않는다. 연구결과는 향후 생활방사선 안전관리를 위한 규제기술 개발에 활용 가능할 뿐만 아니라 생활주변방사선안전관리법 이행기술 기반 구축에 기여할 수 있을 것이다.