• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.318-322
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• 2004

Arsenic is a toxic and carcinogenic metalloid, whose sources in nature include mineral dissolution and volcanic eruption. Abandoned mines and hazardous waste disposal sites are another major source of arsenic contamination of soil and aquatic systems. To predict concentrations of the toxic inorganic arsenic in aqueous phase. the biogeochemical redox processes and transport behavior need to be studied together and be coupled in a reactive transport model. A new reaction module describing the fate and transport of inorganic arsenic species (As(II)), dissolved oxygen, nitrate, ferrous iron, sulfate, and dissolved organic carbon are developed and incorporated into the RT3D code.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권6호
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• pp.101-113
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• 2016

To properly manage and remediate groundwater contaminated with chlorinated hydrocarbons such as trichloroethylene (TCE), it is necessary to assess natural attenuation processes of contaminants in the aquifer along with investigation of contamination history and aquifer characterization. This study evaluated natural attenuation processes of TCE at an industrial site in Korea by delineating hydrogeochemical characteristics along the flow path of contaminated groundwater, by calculating reaction rate constants for TCE and its degradation products, and by using geochemical and reactive transport modeling. The monitoring data showed that TCE tended to be transformed to cis-1,2-dichloroethene (cis-1,2-DCE) and further to vinyl chloride (VC) via microbial reductive dechlorination, although the degree was not too significant. According to our modeling results, the temporal and spatial distribution of the TCE plume suggested the dominant role of biodegradation in attenuation processes. This study can provide a useful method for assessing natural attenuation processes in the aquifer contaminated with chlorinated hydrocarbons and can be applied to other sites with similar hydrological, microbiological, and geochemical settings.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권6호
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• pp.74-81
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• 2021

A simple and efficient scheme is presented that attempts to implement the site-specific denitrification rate in the reactive transport modeling for the nitrate in groundwater. A series of correlation analyses were conducted using 133 datasets obtained from different nitrate-contaminated sites to find the empirical relationships between denitrification rates and various subsurface properties. Based on Pearson's correlation analysis, the soil organic carbon concentrations showed a statistically significant correlation (r = 0.75, p < 0.05) with the denitrification rates. A linear regression was performed, which could be utilized to effectively determine the site-specific denitrification rate based on the soil organic carbon concentration of a site. The proposed method is expected to effectively replace the conventional methods which either were too complicated for practical application or impose large uncertainties that might end up with unreliable results.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.62-65
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• 2002

Permeable reactive barriers (PRBs) are in-situ barriers constructed in a subsurface to treat contaminated groundwater using various reactive media. The common reactive medium used in PRB is zero-valent iron, which has been widely used to treat chlorinated solvents (i.e., PCE, TCE). A disadvantage of iron media is high cost. In this study, waste foundry sands were tested to determine the feasibility of their use as a low cost reactive medium. Batch and column tests were conducted with TCE to determine transport parameters and reactivity of the foundry sands. The reactivities of foundry sands for common groundwater contaminants are comparable to or slightly higher than those for Peerless iron, a common medium used in PRBs. In addition, the TOC and clay in foundry sands can significantly retard the movement of target contaminant, which may result in lower effluent concentration of contaminant due to biodegradation. In general, PRBs 1-m thick can be constructed with many foundry sands to treat TCE provided the zero-valent iron content in the foundry sand is higher than 1%.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.143-157
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• 2002

주물사의 일반적인 지하수 오염물질인 TCE에 대한 반응성을 조사하기 위해 batch와 column실험을 하였다. 본 실험에서 얻어진 주물사의 반응성은 실제 반응벽체에 쓰여지는 철에 비해 높거나 비슷한 결과를 나타내었다. 또한, 주물사에 포함된 클레이와 TOC에 의해 TCE의 이동이 급격히 감소하는 것을 관찰하였다. 따라서, 실제 현장 상황에서는 토양미생물에 의한 분해에 의해 계산된 값보다 훨씬 낮은 농도의 TCE가 검출되리라 예상된다. 실제 현장 반응벽체 설계에 있어서 1 m두께의 벽체가 설치되기 위해서는 주물사에 포함된 철의 함량이 1%이상이면 안전측으로 벽체설계가 가능하다고 볼 수 있다.

• 한국작물학회지
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• 제54권sup1호
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• pp.11-11
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• 2009

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.122-126
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• 2002

Contaminant transport in porous media is characterized by solving an advection-dispersion equation(ADE). The ADE can cover equilibrium phenomena of interest, which include sorption, decay, and chemical reactions. Among these phenomena, sorption mechanism is described by several types of sorption isotherm. If we assume the sorption isotherm as linear, the solution of ADE can be easily procured. However, if we consider the sorption isotherm as non-linear isotherm like a Dual Reactive Domain Model (DRDM), the resulting differential equation becomes non-linear. In this case, the solution of ADE cannot be easily acquired by an analytic method. In this paper, we present the numerical analysis of ADE using a DRDM. The results reveal that even if sorption data may be fitted well using linear or non-linear isotherm, the characteristics of contaminant transport of the two cases are different from each other. To be concrete, the retardation of linear isotherm has stronger effect than that of the DRDM. As the non-linearity of sorption isotherm increases, the difference of retardation effects of the two cases becomes larger. For a pulse source, the maximum concentration of the linear model is higher than that of the DRDM, but the plume of the DRDM moves faster than that of the linear model. Behaviors of contaminant transport using the DRDM are consistent with common features of a linear model. For instance, biodegradation effect becomes larger as time goes by The faster the seepage velocity is, the faster the plume of contaminant moves. The plume of the contaminant is distributed evenly over overall domain in the event of high dispersion coefficient.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권1호
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• pp.35-44
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• 2008

본 연구에서는 확산에 의해 발생하는 시멘트 방벽의 변질 과정을 반응성용질이동 모델링을 통해 장기간 동안 예측하고자 하였다. 모델링 결과 50,000년 후 시멘트의 변질은 30cm까지 진행되었다. pH는 13.0에서 11.86까지 감소하였으며 이는 알칼리 이온의 감소, 포틀랜다이트(portlandite)와 CSH (Calcium Silicale Hydrate)광물의 용해/침전반응에 의해 결정되고 있었다. 공극률 또한 portlandite와 $CSH2.0(Ca_2SiO_3(OH)_2:0.17H_2O)$의 용해에 의해 가장 큰 영향을 받고 있었으며 최고 약 0.3 점도 증가하였다. 우라늄의 용해도 역시 증가하고 있었으며 이는 pe의 증가에 기인하고 있었다. 본 연구 결과는 장기간의 시멘트 변질이 pH, pe, 공극률을 변화시킴으로서 핵종의 이동을 증가시킬 수 있음을 보여주고 있다.

• 자원환경지질
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• 제42권6호
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• pp.561-574
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• 2009

본 연구에서는 농업지역에서의 양수, 관개, 탈질작용을 고려한 불포화대 및 포화대 지하수 흐름 및 용질이동 모델인 VSFRT2D(Variably Saturated Flow and Reactive Transport model)를 개발하였다. VSFRT2D는 Richards equation을 지하수 흐름 지배방정식으로 이용하며, Thornthwaite 방법을 이용하여 강수가 일어나지 않을 때 지표면 증발산량 계산 절차를 포함하는 새로운 모델을 개발함으로써 기존의 불포화대 모델을 개선하였다. 또한 Monod kinetics에 기반한 생분해 기작을 네 개의 비선형 오염물 거동식과 세 종류의 미생물 거동식을 이용함으로서 탈질작용을 이 모델에 반영하였다. 개발된 모델을 질산성질소로 오염된 홍성 지역의 현장 관측 자료에 적용하였다. 본 연구에서는 강수, 양수, 증발산, 관개, 비료 투여 및 다양한 생분해 과정들이 지하수 흐름 및 오염물 거동에 미치는 효과들을 확인하기 위하여 각각의 과정을 개별적으로 나누어서 수치 모의한 후 각각의 결과를 상호 비교하였다. 수치 모의 결과 이 지역에서의 질산성 질소 농도 변화는 생분해에 의한 영향은 매우 미미하게 나타났다. 반면에 관개에 의한 양수, 강수, 질소 비료 시비에 의해서는 크게 영향을 받았다.

• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.719-729
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• 2008

본 연구에서는 지구화학 모델을 활용하여 지하수 환경에서의 우라늄의 존재 형태, 흡착 및 이동 특성을 모사해 보았다. 흡착에 의한 우라늄의 지연 이동을 효과적으로 모사하기 위하여 3차원 지하수 유동 모델과 반응성 용질 이동 모델을 활용하였다. 모사 결과, $pCO_2=10^{-3.6}$조건에서 대부분의 우라늄 흡착(최대 99.5%)은 pH 5.5와 띠에서 발생하였다. $pCO_2$가 $10^{-2.5}$인 경우 우라늄이 대부분 흡착되는 pH범위는 6에서 7사이로 매우 좁았으며, 반면 $pCO_2=10^{-4.5}$인 경우에는 흡착되는 pH가 범위가 상대적으로 넓어 pH 5.5에서 8.5사이에서 대부분 흡착되었다. 음이온 화합물을 고려한 경우에는 pH 6 이하에서는 불소착물의 형성에 의해 우라늄 흡착이 감소하였다. 본 연구를 통하여, 우라늄 이동이 pH, $pCO_2$ 및 음이온의 종류와 농도 등 지하수의 지화학적 조건에 의해 상당히 영향을 받음을 알 수 있었다. 향후 여러 부지 조사 및 평가와 관련하여 우라늄 및 기타 유해성 화합물의 환경 영향을 예측하는데 있어 지구화학 모델이 중요한 도구로 활용되어야 할 것이다.