• 제목/요약/키워드: Soil box experiment

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분배성 추적자 기법을 이용한 디젤 오염 토양의 정량적 오염도 평가에 관한 2차원 토조 실험 연구 (Quantification of Diesel in Soils using the Partitioning Tracer Method with Two-dimensional Soil Box)

  • 이성수;이광헌;박준범
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제15권1호
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    • pp.66-72
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    • 2010
  • The partitioning tracer method is to estimate the residual saturation of nonaqueous phase liquid (NAPL) in soils by analyzing tracer's retardation induced by the reversible partitioning of tracer with NAPL. This study is to estimate the residual diesel saturation in soils using the partitioning tracer method. Two-dimensional soil box was used to represent the 2-dimensional flows of groundwater and tracer solution in the saturated aquifer, and the soil box was filled with soil and then saturated with water. The residual diesel saturation was induced in saturated soil, and the partitioning tracer method was applied. The results from batch-partitioning experiment indicated that the diesel-water partitioning was linear with respect to tracer's concentration, and the partition coefficient of tracer between diesel and water was measured by their linearities. The groundwater flow in the saturated aquifer was simulated in the 2-dimensional soil box, and the residual diesel contamination was visually identified. The results from the partitioning tracer method with or without diesel in soils confirmed that 4-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol and 1-hexanol, can be used as a detecting method for diesel contamination. By the accuracies of estimations for diesel contamination using the partitioning tracer method, 2-ethyl-1- butanol showed the highest accuracy with 83%.

Applicability of Mini-Cone Penetration Test Used in a Soil Box

  • Sugeun Jeong;Minseo Moon;Daehyeon Kim
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.83-92
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    • 2023
  • In this study, we conducted verification of key influencing factors during cone penetration testing using the developed Mini Cone Penetration Tester (Mini-CPT), and compared the experimental results with empirical formulas to validate the equipment. The Mini-CPT was designed to measure cone penetration resistance through a Strain Gauge, and the resistance values were calibrated using a Load Cell. Moreover, the influencing factors were verified using a model ground constituted in a soil box. The primary influencing factors examined were the boundary effect of the soil box, the distance between cone penetration points, and the cone penetration speed. For the verification of these factors, the experiment was conducted with the model ground having a relative density of 63.76% in the soil box. It was observed that the sidewall effect was considerably significant, and the cone penetration resistance measured at subsequent penetration points was higher due to the influence between penetration points. However, within the speed range considered, the effect of penetration speed was almost negligible. The measured cone penetration resistance was compared with predicted values obtained from literature research, and the results were found to be similar. It is anticipated that using the developed Mini-CPT for constructing model grounds in the laboratory will lead to more accurate geotechnical property data.

상토 종류별 질소시비량이 벼 어린모 묘소질 및 배아양분 소모에 미치는 영향 (Effects of Nitrogen Fertilization Rate at Different Nursery Soils on Seedling Characters and Endosperm Consumption in Rice Seedling)

  • 김상수;최민규;이선용;유철현;조수연;전병태
    • 한국작물학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.514-520
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    • 1996
  • 벼 어린모 상자육묘시 상토종류별 질소시비량이 묘생육에 미치는 영향을 검토하여 상토종류별 적정 시비량을 구명하고자 동진벼를 공시하고 논 흙 및 산흙에 요소로 질소를 상자당 0, 1, 2, 3g 시용하고 평균 $25^{\circ}C$의 온실에서 육묘하여 묘생육을 컴토한 결과는 다음과 같다. 1. 출아율은 시비량이 많을수록 저하되었고 논흙에 질소 3g/상자 시용에서는 출아율이 현저히 낮아졌고, 논흙이 산흙보다 시비량 증가에 따른 출아율 저하가 컸다. 2. 성묘율은 시비량이 많을수록 감소하여 산흙에서는 질소 2g/상자, 논흙에서는 1g/상자 까지 90% 이상의 입모율을 보였으나 그보다 시비량이 많으면 입모율이 현저히 저하되었다. 3. 모의 초장은 산흙에서는 질소시비량이 많을수록 길었으나 논흙에서는 2>3>1>0g /상자의 순으로 길었으며, 엽수는 산흙의 6일묘에서는 3>2>1>0g /상자의 순으로 많았으나 8일묘 이상에서는 무비를 제외하고는 시비량간에 별 차이가 없었다. 4. 모의 건물중은 산흙에서는 시비량이 많을수록 무거웠으나 논흙에서는 시비량 2g에서 가장 무거웠다. 5. 배아잔존율은 상토종류간에는 별 차이가 없었으나 두 상토 모두 시비량이 많을수록 적어지는 경향 이었다. 6. 뿌리량은 산흙에서는 1>0>2>3g/상자의 순으로 많았고, 논흙에서는 0>1>2>3g/상자의 순으로 시비량이 많을수록 적었으며 부농상토가 가장 적었다. 7. 맷트의 인장력은 산흙에서는 1>0>2>3g/상자의 순으로 컸고, 논흙에서는 시비량이 적을수록 컸고 부농상토가 가장 적었으며, 맷트 형성 정도는 시비량이 적을수록 양호하였다. 이상 입모상태, 모생육 및 맷트 형성 정도를 고려할 때 어린모 상자육묘의 적정 대소 시비량은 산흙 2g/상자, 논흙 1g/상자이라고 판단된다.등이 높은 조성을 보였고 무차광구에 비하여 차광구(55%)에서 높았으며 유기물 시용량이 많을수록 현저히 증가하는 경향이었다. 8. 종합적으로 볼 때 지상부 및 지하부 생육은 차광에 비해 무차광에서 양호하였으나 향기성분은 무차광에 비하여 차광에서 높았고 유기물 시용량간에도 시용량이 증가할수록 방향성이 높아 고품질의 더덕을 생산하기 위해서는 차광과 유기물 다량시용을 병행해야 할 것으로 판단되었다.과할수록 감소하는 경향을 보였다., 산파는 포장도복으로 크게 낮아 경운 이질의 87~81%정도였다.형간에는 기계이앙이 건답직파보다 우수하였고, 비종간에는 속효성 비료보다는 완효성 비료에서, 그리고 질소의 감비보다는 100%시용구에서 보다 우수한 경향을 보였다. 따른 분얼체계와 동신엽, 동신분얼의 수량성은 표준구와 50%증비구는 0, 1, 2, 11, 3, 21, 12, 22, 4, C의 순위였으나 100%증비구에서는 주간보다 1차분얼의 1이 무겁고 3보다 11이 무거웠다.섭취하였고, 탄수화물은 농촌지역 여고생이 대도시 지역 여고생에 비하여 유의적으로 많이 섭취하였다. 지역별 여고생의 에너지섭취 비율은 탄수화물 : 단백질 : 지방의 섭취 비율이 대도시 60.75% : 16.4% 22.9%이며, 중소도시가 62.7% : 15.7% : 21.5%,농촌이66.8% : 14. l% : 19.1%이었다. 영양지식의 정확도나 인지도는 영양소 섭취와 유의적인 상관관계가 없었으며, 대도시 여고생의 식습관은 칼슘, 비타민 A 비타민 C 섭취와 유의적인 상관관계가 있으며, 중소도시 여고생의 식습관은 영양소 섭취와의 상관관계가 유의적이지 않았다. 농촌지역 여고생의 식습관은 단백질, 인 철, 비타민 B$_1$, 비타민 B$_2$, 나이아신에 유의적인 상관관계를 가지고 있다. 이와 같은 결과로 볼 때 대도시 지역 여고생의 영양지식은 식습관과 관계가

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벼 육모일수에 따른 양분흡수와 배유양분 소모 (Nutrient Absorption and Endosperm Consumption in Rice Seedling)

  • 김상수;최민규;이선용;조수연;전병태
    • 한국작물학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.405-410
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    • 1996
  • 벼 육묘 일수에 따른 양분 흡수 양상을 밝혀 어린모 기계이앙 상자육묘시 시비의 기초자료로 활용하고자 1990년 모래를 HCI로 세척후 시비량을 달리하고 동진벼를 상자당 200g을 파종하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 상토의 질소 함유율은 모래(N-lg), 인공상토 모두 파종 후 3일부터 감소하였으며, 파종 후 11일부터는 모래(N-lg)에서 질소가 검출되지 않았다. 2. 식물체 질소 함유율은 파종 후 9일까지는 모래 N-lg, 인공상토, 모래 N-0g의 순으로 높았으나 파종후 11일부터는 인공상토>모래 N-g>모래 N-0g의 순으로 높았다. 3. 질소 흡수량은 출아 직후인 파종 후 3일부터 인공상토>모래 N-lg>모래 N-0g의 순으로 많았으며, 파종 후 9일까지는 인공상토와 모래 N-1g간에 별 차이가 없었으나 파종 후 11일부터는 흡수량 차이가 컸다. 4. 인산의 흡수량은 파종 후 7일부터 인공상토>모래 N-lg>모래 N-0g의 순으로 많았고 칼리 흡수량은 모래의 시비량간에는 차이가 없었다. 5. 모의 초장과 건물중은 파종 후 3일부터, 엽수는 파종 후 5일부터 인공상토>모래 N-lg>모래 N-0g의 순으로 많았다. 6. 배유 소모율은 인공상토>모래 N-lg>모래 N-0g의 순으로 많았으나 배유 의존도(배유소모량/지상부 건물중)는 모래 N-0g>모래 N-lg>인공상토의 순으로 많았다.

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호안기초로서 저치환율 모래다짐말뚝 공법의 적용 (Application of sand compaction pile method of row replacement ratio as foundation of the dyke)

  • 진성기;김범형;김종석;임종철
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.472-485
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    • 2008
  • In this study, sand compaction pile method was adopted to improve the soft ground under the permanent dyke, namely west sea dyke of Incheon New Port. The row replacement ratio 30% was applied to consider the ground condition, environmental side and the construction cost of the site. The stability and displacement analysis was carried out by respectively SLOPE/W and PLAXIS 2D program. Based on this analysis, it is found that the safety factor and displacement is within an allowable criteria. The model experiment was carried out using the acryl soil box with $400(H){\times}1200(L){\times}250(W)mm$ to show the displacement of the dyke and behavior of soft ground. Based on this experiment results, it is found that the settlement does not occur from 1 and 2 loading phases and horizontal displacement of 0.0075% occurs from 2 phases. It is also found that the differential settlement occurs 0.05mm corresponding respectively 0.02% and 0.03% of the dyke height(15cm).

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분배성 추적자 시험법을 이용한 불균질 지반의 유류 오염도 평가 (The Evaluation of Petroleum Contamination in Heterogeneous Media Using Partitioning Tracer Method)

  • 김은협;이성수;박준범
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1372-1377
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    • 2009
  • For the remediation of the subsurface contaminated by nonaqueous phase liquids(NAPLs), it is important to characterize the NAPL zone properly. Conventional characterization methods provide data at discrete points. To overcome the weak points of conventional characterization methods, the partitioning tracer method has been developed and studied. The average saturation of NAPL($S_n$), which is the representative and continuous saturation value within contaminated site, can be calculated by comparing the transport of the partitioning tracers to that of the conservative tracer in the partitioning tracer method. In this study, the application of the partitioning tracer method in heterogeneous media was investigated. To represent the heterogeneous condition of subsurface, a two-dimensional soil box was divided into four layers and each layer contained different sized soils. Soils in the soil box were contaminated by the mixture of kerosene and diesel, and partitioning tracer tests were conducted before and after the contamination using methanol as conservative tracer and 4-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, and hexanol as partitioning tracers. The response curves of partitioning tracers from contaminated soils were separated and retarded in comparison with those from non-contaminated soils. The contamination of soils by NAPLs, therefore, can be detected by partitioning tracer method considering these retardations of tracers. From our experiment condition, the average saturation of NAPLs calculated by partitioning tracer method using the methanol as conservative tracer and hexanol as partitioning tracer showed the highest accuracy, though all results were underestimated. Further studies, therefore, were needed for improving the accuracy using the partitioning tracer test in heterogeneous media.

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오존과 계면활성제를 이용한 대수층 내 비휘발성 물질 제거 (Removal of Non-volatile Contaminant from Aquifer using Surfactant-enhanced Ozone Sparging)

  • 양수경;신승엽;김헌기
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제15권6호
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    • pp.37-45
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    • 2010
  • Surfactant-enhanced ozone sparging (SEOS), an advanced version of SEAS (surfactant-enhance air sparging) was introduced in this study for the first time for removal of non-volatile contaminant from aquifer. The advantages of implementing SEAS, enhanced air saturation and expanded zone of sparging influence, are combined with the oxidative potential of ozone gas. Experiments conducted in this study were tow fold; 1-dimensional column experiments for the changes in the gas saturation and contaminant removal during sparging, and 2-dimensional box model experiment for the changes in the size of zone of influence and contaminant removal. An anionic surfactant (SDBS, sodium dodecylbenzene sulfonate) was used to control surface tension of water. Fluorescein sodium salt was used as a representative of watersoluble contaminants, for its fluorescence which is easy to detect when it disappears due to oxidative degradation. Three different gases (air, high-concentration ozone gas, and low-concentration ozone gas) were used for the sparging of 1-D column experiment, while two gases (air and low-concentration ozone gas) were used for 2-D box model experiment. When SEOS was performed for the column and box model, the air saturation and the zone of influence were improved significantly compared to air sparging without surface tension suppression, resulted in effective removal of the contaminant. Based on the experiments observations conducted in this study, SEOS was found to maintain the advantages of SEAS with further capability of oxidative degradation of non-volatile contaminants.

중질유 오염토양의 세정효과를 증진시키기 위한 전기저항가열의 최적 운전조건 도출 (Derivation of Optimum Operating Conditions for Electrical Resistance Heating to Enhance the Flushing Effect of Heavy Oil Contaminated Soil)

  • 이환;정재윤;강두레;이철효
    • 환경영향평가
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    • 제29권3호
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    • pp.219-229
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    • 2020
  • 본 연구에서는 해안매립지역내 벙커C유로 오염된 토양을 대상으로 토양세정 효과를 증진시키기 위한 전기저항가열의 운전인자 별 최적 조건을 도출하여 융복합 적용가능성을 평가하였다. 회분식 실험결과 Tween-80 세정제 보다 VG-2020 세정제에서 약 1.5배 이상의 높은 세정효율 보였으며, 상온 시 대비 60℃에서 약 1.4배의 세정효율 증가를 가져왔다. 전기저항가열 박스 실험결과, 함수율 20~40%의 토양에서 약 40~80분 내에 100℃까지 상승하였으며, 포화 토양층 내 STS 316재질의 파이프형 전극봉을 3각 배열 시 열전달효율이 우수한 것으로 나타났다. 또한 상기 최적조건으로 토양온도를 60℃ 이상을 유지하기 위한 전극봉의 간격은 1.5 m인 것으로 확인되었고, 전기저항가열과 동반된 토양세정 박스실험에서는 5 PV(Pore Volume)에서 약 55%의 급격한 TPH 저감효율을 보였으며 10 PV(Pore Volume)에서 토양오염 우려기준(TPH 2,000 mg/kg 미만)을 만족하였다.

Optimization of operating parameters to remove and recover crude oil from contaminated soil using subcritical water extraction process

  • Taki, Golam;Islam, Mohammad Nazrul;Park, Seong-Jae;Park, Jeong-Hun
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권2호
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    • pp.175-180
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    • 2018
  • Box-Behnken Design (BBD) under response surface methodology (RSM) was implemented to optimization the operating parameters and assess the removal and recovery efficiencies of crude oil from contaminated soil using subcritical water extraction. The effects of temperature, extraction time and water flow rate were explored, and the results indicate that temperature has a great impact on crude oil removal and recovery. The correlation coefficients for oil removal ($R^2=0.74$) and recovery ($R^2=0.98$) suggest that the proposed quadratic model is useful. When setting the target removal and recovery (>99%), BBD-RSM determined the optimum condition to be a temperature of $250^{\circ}C$, extraction time of 120 min, and water flow rate of 1 mL/min. An experiment was carried out to confirm the results, with removal and recovery efficiencies of 99.69% and 87.33%, respectively. This result indicates that BBD is a suitable method to optimize the process variables for crude oil removal and recovery from contaminated soil.

과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법과 공기분사법(Air-sparging)을 연계한 디젤 오염 토양/지하수 동시 정화 실내 실험 연구 (Study on the Combination of In-situ Chemical Oxidation Method by using Hydrogen Peroxide with the Air-sparging Method for Diesel Contaminated Soil and Groundwater)

  • 김남호;김인수;최애정;이민희
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권6호
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    • pp.8-17
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    • 2006
  • 현장비원위치(Ex-situ) 공법 적용이 불가능한 부지에서, 디젤로 오염된 오염 토양과 지하수를 동시에 복원하기 위하여 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법(chemical oxidation)과 공기분사법(air-sparging)을 연계한 복합 복원 공정의 정화 효율 규명을 위한 실내 실험을 실시하였다. TPH 농도가 2,401 mg/kg(A 토양)과 9,551 mg/kg(B 토양)인 두 종류의 현장 오염 토양을 대상으로 과산화수소용액을 이용한 화학적 산화법의 디젤 제거 효율 규명을 위한 배치(회분식) 실험 결과, 과산화수소 50% 용액에 의해 토양 초기 TPH 농도의 18%와 15%까지 감소하였다. 과산화수소 용액 20%를 이용한 칼럼 세정 실험 결과, 세정에 의해서 A 토양과 B 토양의 경우 각각 초기 TPH 양의 78%와 72%가 제거되었다. 칼럼 실험에서 과산화수소의 산화반응에 의해 완전 분해되어 무기가스상(주로 $CO_2$$H_2O$)으로 제거된 양까지 고려한다면, 과산화수소용액이 오염 토양과 접촉하면서 충분한 산화과정을 거쳐 대부분의 유류가 토양으로부터 제거되었음을 알 수 있었다. 공기분사법을 이용한 디젤 오염 지하수 정화 실험의 경우, TPH 농도가 820 mg/L인 고농도의 인공 지하수 경우에도 공기분사 72시간 이내에 폐수배출허용기준인 5 mg/L 보다 낮아져, 디젤 제거 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 다만, 오염 토양 내 다량의 디젤 자유상이 존재하는 경우 토양으로부터 지하수로의 지속적인 자유상 디젤의 질량 이동에 의하여, 공기분사법의 지하수 정화 효율은 매우 낮았다. 마지막으로, 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법과 공기분사법을 연계한 복합 공정의 디젤 정화 효율을 규명하는 박스 실험을 실시하였다. 토양 내 자유상 디젤을 먼저 제거하기 위해 과산화수소 용액을 이용한 토양세정법을 실시한 후, 토양 내 TPH가 제거 되는 정도에 따라 후차적으로 공기분사법을 적용함으로써 토양 및 지하수로부터 디젤을 효과적으로 제거할 수 있었다. 20% 과산화수소 용액의 23 L 세정과 2,160 L의 공기분사에 의해 토양의 TPH 농도는 9,551 mg/kg에서 390 mg/kg으로 낮아졌으며, 오염 지하수의 TPH 농도도 5 mg/L 이하로 낮출 수 있었다. 본 실험들에서 얻어진 결과를 바탕으로 실제 현장에서 대단위 공정을 운영하는데 필요한 복원 공정의 최적 조건들을 도출해 낼 수 있으리라 판단되며, 유류로 오염된 토양 뿐 아니라 오염 지하수까지 동시에 정화할 수 있는 복합 공정 개발을 위한 중요한 기술 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.