• 방사성폐기물학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-13
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• 2019

후쿠시마 원자력 발전소의 사고로 인해 일본 동부 지역에 다량의 방사성 핵종이 축적되었다. 이러한 방사성 물질은 숲, 도시, 하천, 호수를 포함한 넓은 범위에서 관측되고 있다. 방사성 세슘의 토양 입자에 강하게 흡착하는 특성 때문에 방사성 세슘은 침식된 토사와 함께 이동하여, 인구가 밀집한 하천 하류지역으로 그리고 연안으로 서서히 이동한다. 본 연구에서는 수생환경의 오염된 토사의 이동을 재현하기 위한 수치모델을 개발하고, 그 성과의 일부를 한국원자력연구원 내에 위치한 침식된 토사 관측 장비에서 관측된 결과와 비교하였다. 수집된 토사 시료의 입경 특성을 분석하기 위해서 표준 체분석과 이미지 분석법을 적용하였다. 수치 모델은 초기 포화도, 강우의 토사 침투율, 멀티 레이어, rain splash 등을 고려하여 현실의 강우에 따른 토사의 이동을 시뮬레이션 할 수 있도록 개발하였다. 2019년 연구에서는 수치모델에 나무에 의한 강우 쉴드 효과, 증발효과, 표면물의 쉴드 효과 등이 추가될 계획이다. 토사 유실 관측 장비를 2018년부터 월성 원전 인근에 설치해 지속적으로 관측 자료를 수집하고 있다. 이러한 관측자료를 기반으로 방사성 핵종의 강우, 하천, 연안으로 이동하는 장기 영향 평가 수치모델을 개발할 계획이다.

• 상하수도학회지
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• 제23권6호
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• pp.743-752
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• 2009

One of the major problems associated with operation of domestic sewer lines involves hydraulic problems such as insufficient conveyance capacity, exceeding maximum velocity, and deficiency of minimum velocity. It has also been pointed out that influent concentration lower than design concentration of pollutants, which is mainly caused by unidentified inflow and infiltration, degrades the operational efficiency of many sewage treatment plants (STPs). A computer-added analysis method supporting a coupled simulation of sewage quality and quantity is essentially required to evaluate the status of existing STPs and to improve their efficiency by a proper sewer rehabilitation work. In this study, dynamic water quality simulations were conducted using MOUSE TRAP to investigate the principal parameters that governs the changes of BOD, ${NH_4}^+$, and ${PO_4}^{3-}$3- concentrations within the sewer networks based on data acquired through on-site and laboratory measurements. The BOD, ${NH_4}^+$ and ${PO_4}^{3-}$3- concentrations estimated by MOUSE TRAP was lower than theoretical pollution loads because of sedimentation and decomposition in the sewer. The results revealed that sedimentation is a most important factor than other biological reactions in decreasing pollutant load in the sewers of C-city. The sensitivity analysis of parameters pertaining to water quality changes indicated that the effect of the BOD decay rate, the initial DO concentration, the half-saturation coefficient of dissolved BOD, and the initial sediment depth is marginal. However, the influence of settling rate and temperature is relatively high because sedimentation and precipitation, rather than biological degradation, are dominant processes that affect water quality in the study sewer systems.

• 자원환경지질
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• 제27권5호
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• pp.469-477
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• 1994

Many researchers have investigated most representative sequential extraction method using various reagents for determining the chemical forms of metals in soils and sediments. In this paper, a newly modified method for sequential extraction scheme based on Tessier's method by Environmental Geochemistry Research, Centre for Environmental Technology, Imperial College, was introduced and examined. In comparison with Tessier's method, originally designed for sediment analysis by Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS), the sequential extraction scheme has been developed for the multi-element analysis by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES). The partitioning of particulate trace elements was classified into five fractions: (i) exchangeable, (ii) bound to carbonates or specially adsorbed, (iii) bound to Fe and Mn oxides, (iv) bound to organic matter and sulphides and (v) residuals. The experimental results of the pilot study for in-house reference material (HRM2) and certified international standard reference material (SRM2711) using the modified method showed not only reasonable precision and accuracy but also acceptable overall recovery rates. In addition, mine dump soils sampled in the Dalsung Cu-W mine, Korea were prepared and sequentially extracted using the method. Most of Cu was bound to organic matter/sulphides and residual fractions. The dominant fraction of soil Pb and Zn in the study area was found in the residuals. The fraction of Cd showed a wide variation between samples and could be found bound to the carbonates or specially adsorbed, oxides, organic fraction and residuals. The recovery rates of Cd, however, were poor due to relatively low Cd concentrations in soils. The heavy metals in these mine dumps appear to be in the more inert forms and should not be readily bioavailable. The soils, however, had very low pH values (average 4.1) and had sandy textures; consequently, rapid infiltration of rainfall may increase leaching of Zn and Cd which were found to be around 5 to 10% of the exchangeable fraction. As a result of the investigation of this study, it has been strongly recommended that these mine waste materials should still be considered a significant contaminant source and will need environmental remediation to prevent pollutants from being released into the environment.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.81-86
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• 2003

기름의 침투거동에 관한 정보는 처리대책의 수립 및 생물학적 영향을 최소화 하기 위한 중요한 단서가 된다. 본 연구에서는 사질지형의 조간대 모형을 이용하여 유출된 기름의 토양침투 거동을 파악하고 침투에 미치는 주된 영향인자를 규명하는 것을 목적으로 하여 연구를 수행하였다. 해수와 유출된 원유의 연안 해변 토양 침투거동은 전혀 달랐다. 해수는 파도와 조석의 물리적 작용에 의해서 토양 중으로 침투를 하였으나, 유출된 원유는 파도에 의해서는 침투되지 않고 조석작용에 의해서만 토양 중으로 침투하는 것을 알 수 있었다. 그리고 평방미터당 1 L의 유출유가 표착하였을 경우 약 70%이상의 유분이 토양 표층 2 cm의 부분에 집중되는 침투경향을 나타내었다. 그리고, 유출된 기름의 토양침투에는 온도의 변화에 의존하는 기름의 점도가 강한 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제48권6호
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• pp.467-475
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• 2015

덕진연못은 전주를 대표하는 명소이나, 수질이 불량한 상태이다. 본 연못은 저수량 $88,741m^3$에 $3.77km^2$의 집수유역을 가진다. 그러나 무분별한 도시화로 인하여 덕진연못으로 유입되는 과거 하천이 차단되었고, 상류에서 양수되는 지하수와 수면에 내리는 강우로만 유지되고 있는 실정이다. 양질의 물갈이용수 부족은 호저에 쌓인 유기퇴적물과 함께 덕진연못 수생태환경 악화의 주범으로 지목되고 있다. 본 연구에서는 덕진연못 수생태 유지용수확보방안에 대하여 고찰하였다. 본 연구결과, 현재의 배수시스템을 개발이전으로 복원한다면 강우유출량만으로도 덕진연못을 연간 32회 물갈이 할 수 있는 것으로 분석되었다. 이와 같은 논리를 뒷받침하기 위하여, 양호한 수질상태를 보이는 인근의 오송지의 상태와 비교하였다. 오송지는 집수구역면적은 $0.535km^2$으로 덕진연못의 약 1/7에 불과하지만, 저수량은 $47,200m^3$으로 덕진연못의 반이 넘는다. 작은 집수구역으로도 오송지가 건강한 수생태환경을 보이는 이유는 강우의 상당부분이 땅으로 침투되어 오송지로 서서히 유입되는 자연배수시스템을 갖추고 있기 때문이다. 저영향개발(LID)은 물순환상태를 개발이전의 상태로 복원하는 도시개발기법이다. 덕진연못 유역 내에 내린 강우가 자연적인 방식으로 배수될 수 있도록 LID기법을 응용한다면 덕진연못 물갈이용수 확보는 충분히 가능할 것으로 보인다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.35-42
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• 2015

본 연구는 충남 예산지역의 산림 토양에 대해 심도별 지중온도를 관측하고 기후 및 토양의 침투 특성에 따른 지중온도의 변화를 분석하였으며, 대기온도와 토양의 열물성치를 수치 해석적 모델에 적용하여 지중온도의 변화를 모사하였다. 심도별(20, 50, 100cm) 계측 자료를 분석한 결과 50cm 이내의 지중온도는 대기온도의 직접적인 영향을 받아 온도의 변동 폭이 크고 뚜렷하며, 100cm 심도에서는 완만하면서 작은 진동 폭을 갖는다. 연구 기간 동안의 지중온도 변화량은 지층의 수리전도도와 약한 정의 상관관계를 갖고 있어 물의 흐름이 대기온도의 전달을 용이하게 하는 것으로 파악된다. 수치모델에 의한 지중온도 예측 결과는 실측 자료와 약 0.99의 교차상관계수를 보이고 있어 매우 유사한 것으로 나타났다. 앞으로 불포화 토양의 수리전도도와 지하수 함양량을 추정하는데 수치모델을 이용한 대수층의 지중온도 예측 결과를 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권1호
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• pp.8-15
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• 2003

하천수를 홍수터에 살포하면 퇴적층을 통과하는 동안 미생물의 작용에 의해 유기물과 질소가 동시에 제거될 수 있는데, 이러한 미생물의 작용에 미치는 근권의 효과를 홍수터 모형을 이용하여 검정하였다. 홍수터 모형은 길이와 작용에 미치는 근권의 효과를 홍수터 모형을 이용하여 검정하였다. 홍수터 모형은 길이와 직경이 각각 135 및 30 cm인 PVC관에 낙동강에서 채취한 홍수터 퇴적물을 채우고 표면에 잡초가 자라는 모형과 자라지 않는 모형으로 구분하여 제작하였다. 하천수는 $68.0L\;m^{-2}\;d^{-1}$ 유속으로 실험기간 동안 표면에 연속적으로 살포하였으며, 모형 내에서 하천수의 흐름과 미생물 반응이 정상상태(Steady state)에 도달한 이후 4주 동안 모형의 여러 깊이에서 물 시료를 채취하여 $NO_3$, $NH_4$, 용존산소, 화학적산소요구량 및 산화환원전위를 측정하였다. 표면에 잡초가 자라는 모형에서는 30 cm 깊이의 표층에서 탈질 작용이 일어날 수 있는 환원상태가 발달하였으며, 30 cm 깊이의 표층에서 탈질 작용이 일어날 수 있는 환원상태가 발달하였으며, 30 cm 깊이에서 측정된 COD와 $NO_3-N$ 농도는 유입수 중의 18.2와 $9.8mg\;L^{-1}$에 비해 각각 5.2와 $0.9mg\;L^{-1}$으로 감소하였다. $NO_3$ 제거효과는 잡초가 자라는 모형에서 현저히 높았으며, 이러한 효과는 잡초에 의한 직접적인 흡수와 근권에서의 유기물 공급과 산소의 신속한 소모에 따른 활발한 탈질작용에 기인하고, 잡초가 없는 모형에서 $NO_3$의 제거가 충분히 일어나지 못한 것은 전자수용체인 유기물의 부족 때문인 것으로 판단되었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 슬러지 발생과 화학약품의 사용이 필요없는 홍수터 여과 기술은 부영양상태의 하천수를 친환경적으로 처리할 수 있는 방법이 될 수 있을 것이다.