• 자원리싸이클링
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• 제14권2호
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• pp.10-18
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• 2005

화력발전소의 배연탈황공정에서 발생된 탈황석고의 용도확대 및 천연 무수석고의 대체 가능성을 조사하기 위하여 탈황석고로부터 건식 열처리법에 의한 무수석고의 제조특성 및 탈황 무수석고에 대하여 시멘트 및 콘크리트 2차 제품으로의 적용 특성을 조사하였다. 탈황석고로부터 Ⅱ형 무수석고의 상전이는 700$^{\circ}C$ 부근에서 완전히 종료되었고, 이러한 Ⅱ형 무수석고의 상전이 과정에서 입자크기의 변화 등을 확인할 수 있었다. 천연 무수석고와 탈황 이수석고로부터 제조된 무수석고는 화학성분 조성, 입자크기, 열적특성 등의 물성이 유사하였다. 무수석고를 시멘트나 콘크리트 2차 제품에 적용시킬 때 부식문제를 발생시킬 수 있는 황산기(SO$_4^{2-}$)의 용출실험 결과, 700$^{\circ}C$에서 1시간 열처리로 제조된 탈황 무수석고는 천연 무수석고에 비하여 황산기의 용출량이 약 50 wt.% 감소됨을 확인할 수 있었고, 소석회(Ca(OH)$_2$) 3 wt.%의 첨가에 의해 황산기의 용출량이 천연 무수석고에 비하여 약 70 wt.% 감소시킬 수 있었다. 탈황 무수석고를 시멘트 및 콘크리트 2차 제품에 적용시킨 결과, 압축강도 등의 물성이 천연무수석고에 비하여 동등 또는 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권7호
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• pp.23-29
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• 2011

산화슬래그는 토목분야에 널리 활용되어 왔으나 전기로 제강 환원슬래그는 거의 활용되지 않고 있는 실정이다. 따라서 토목 분야에서의 재활용 방법을 모색하기 위하여 환원슬래그의 성분을 분석하고 이를 바탕으로 토목현장에서 흔히 볼 수 있는 풍화토와 환원슬래그를 중량비 0% 내지 30%로 혼합한 후, 폐합시스템의 Lysimeter에서 1주, 2주, 4주의 주기로 환원슬래그 혼합토의 환경적 특성을 고찰하기 위한 시험을 수행하였다. 환원슬래그를 XRD, XRF를 이용하여 정성 정량적으로 분석한 결과, calcium silicate의 일종인 $Ca_2(SiO_4)$가 주요 결정 광물로 나타났다. 그리고 ICP-OES에 의한 중금속 분석결과 철강 생산 공정에 의한 영향으로 Al, Fe, Mn이 환원슬래그에 포함된 주요 중금속으로 확인되었다. 이를 폐기물관리법에 의한 오염물질 배출허용기준과 비교한 결과 중금속에 의한 오염가능성은 거의 없을 것으로 사료된다. 또한 환원슬래그 혼합토 침출수는 0% 혼합토에서 pH 6.9로부터 30% 혼합토에서 pH 10으로 측정되어 문제가 없음을 확인하였다. 침출수의 순환주기에 의한 pH 변화는 거의 없는 것으로 나타났다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권1호
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• pp.83-90
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• 2016

The aim of the present study was to evaluate the degree of metal contamination of the Turag River water and its suitability for irrigation. Twenty water samples were analyzed for physicochemical parameters and metals viz., calcium, magnesium, potassium (K), sodium, copper (Cu), zinc (Zn), iron (Fe), manganese (Mn), lead (Pb), cadmium (Cd), chromium (Cr), and nickel (Ni). All water samples were slightly alkaline to alkaline. Regarding electrical conductivity (EC), all samples were suitable for crop in soils with moderate permeability and leaching. Water samples were medium salinity and low alkalinity hazard classes. In terms of total dissolved solids (TDS), all samples were classified as freshwater. As per sodium adsorption ratio (SAR) and soluble sodium percentage (SSP), all samples were classified as excellent. No residual sodium carbonate (RSC) was detected in any of the samples, indicating suitability for irrigation; and all samples were considered very hard. Cr and Mn contents in all samples were above FAO guideline values and, therefore, these metals were considered toxic. Zn, Cu, Pb, Cd, and Ni concentrations were below acceptable limit for irrigation and do not pose a threat to soil environment. Significant relationships were found between EC and TDS, SAR and SSP, SAR and RSC, and SSP and RSC. The combinations of ions such as K-Zn, K-Fe, K-Cu, K-Mn, K-Pb, Zn-Fe, Zn-Cu, Zn-Mn, Fe-Mn, Cu-Mn, Cu-Pb and Mn-Pb exhibited significant correlation. This study revealed that Turag River water samples are contaminated with Cr and Mn. This fact should not be ignored because water contamination by metals may pose a threat to human health through food chain.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.338-341
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• 2004

This study was carried out to understand the geochemistry of saline water circulating in an ash disposal pond of Seocheon power plant, Korea. For this study, ash pond waters, slurry water and seawater samples were collected and analyzed for major ions and trace elements. Results show that ash pond waters and slurry water are alkaline in nature due to high calcium content, and have high concentration of Ca, B, Li, As, Ba, Al, Si and Mn over seawater, suggest that these elements leached from fly ash even at high alkaline condition and ionic strength. Slurry water has high concentration of B, Ba, Li, Mn, Si and Sr compare to ash pond waters, expresses that these elements seem to be easily reached at initial stage fly ash-water interaction, and also might be associated with the surface of the fly ash particles. Additionally, PHREEQC program predicted several secondary solid phases, which are also influenced in the leaching of elements in to the saline water.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권3호
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• pp.6-13
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• 2016

The effect of blast oxygen furnace (BOF) slag used as filling materials on the soil environment was studied using column tests that simulated the flow of the BOF slag leachate through the soil layer. The Cu, Mn, Zn, Ni, and F contents of the leachate affected soil were similar to that of the controls (i.e., soils that were not affected by the leachate). The As, Cd, and Pb contents were lower in the leachate affected soils than the controls. The changes in these contaminants contents can be attributed to the interactions between anions such as alkalinity generating anions (e.g., CO₃²⁻, HCO₃⁻, OH⁻) or calcium ions with heavy metals or F, which consequently affected the fate of heavy metals and F in the leachate affected soils. The germination and growth of Spinapis alba in the soils affected by the leachate and the controls were also similar. However, the proportion of alkalophilic bacteria in the soils affected by the leachate significantly increased, and this can be explained by the increased soil pH due to the alkaline leachate. Overall, this study shows that the alkalinity of the BOF slag leachate, rather than the presence of heavy metals and F in the leachate, needs to be considered when the BOF slag is to be reused as structural filling materials.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.211-220
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• 2005

중${\cdot}$저준위 방사성폐기물 처분시설의 주 인공방벽으로 콘크리트 구조물이 고려되고 있다. 콘크리트는 투수성이 낮아 물의 침투를 최소화할 수 있으며, 핵종 물질의 누출 차단에도 효과적이기 때문이다. 그러나 콘크리트에 열화가 발생하면 처분구조물의 구조적 안정성이 낮아지며, 투수성이 증가하여 외부로부터 물의 침투로 인한 핵종물질 누출 가능성이 높아진다. 따라서 처분구조물의 오염물질 격리 성능을 증진하기 위해서는 콘크리트의 열화를 최소화하여야 한다. 콘크리트 구조물의 대표적 열화 원인으로 황산염의 침투, 염화물 침투에 의한 철근 부식, 칼슘 수산화물의 침출, 알카리-골재 반응, 그리고 구조물의 반복적인 동결-융해가 있다. 이러한 열화과정의 공통적 원인은 구조물에 물 및 유해한 화학물질이 침투하기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 열화원인 및 메커니즘 검토에 기초하여 인공방벽으로서 콘크리트 처분구조물의 장기적 내구성을 확보하기 위한 설계 및 설계수명 평가 방안을 검토하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제11권1호
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• pp.12-16
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• 1991

용액중 칼륨수준을 달리한 조건에서 수경재배된 오차드그라스에 들어있는 무기물중 칼륨, 마그네숨, 칼슘을 각각 물, 알코올, 산에 가용성언 깃으로 성분분획했는데, 그 결과는 다음과 같다. (1) 목초에 함유된 칼륨함량 전체에 대한 물, 알코올, 0.5% 개산에 의해 용출된 성분의 비솔은 수경액중 칼륨수준에 영향을 받지 않았으며 각각 90~93%,4~6%,2~3% 의 범위였다,(2) 마그네슘량의 약 80%가 수용성이었으며, 14~22%는 0,5% 염산에 의해 용출되었다 (3) 칼슘함량 전체에 대한 물, 알코올, 0.5% 및 1몰의 염산에 의해 용출된 성분의 비솔은 수경액중 칼륨수준에 영향을 받았는데. 각각 26~46%, 44~54% 및 8~22%의 범위였다. 이상의 결과로부터, 3가지 무기물중 물에 의해 용출되는 성분의 비솔은, 칼륨>마그네슘>칼슘의 순서였으나, 산에 의해 용출되는 성분의 비솔은 그 반대인 칼륨<마그네슘<칼슘이였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권6호
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• pp.1-11
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• 2017

This study was conducted to investigate the performance of four commercial chemical agents in stabilizing arsenic (As) in soil at the forest area near the former Janghang smelter site. After amending the stabilizing agents (A, B, C, and D) into As-contaminated soil samples, synthetic precipitation leaching procedure (SPLP) and solubility bioavailability research consortium (SBRC)-extractable As concentrations significantly decreased except for agent D, which is mainly composed of fly ash and calcium carbonate. Increase of SPLP and SBRC-extractable As concentrations in four soil samples (S1, S2, S3, and J2) was attributed to desorption of As adsorbed on iron oxides due to high pH generated by agent D. It is therefore necessary to consider application conditions according to soil characteristics such as pH and buffering capacity. Results of sequential extraction showed that readily extractable fractions of As in soil (i.e., sum of $SO_4-$ and $PO_4-extractable$ As in soil) were converted into non-readily extractable fractions by amending agents A, B, and C. Such changes in the As distribution in soil resulted in the decrease of SPLP and SBRC-extractable As concentration. A series of follow-up monitoring and management plan has been suggested to assess the longevity of the stabilization treatments in the site.

• 한국토양비료학회지
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• 제2권1호
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• pp.15-26
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• 1969

김해평야(金海平野)에 분포(分布)된 특이산성토(特異酸性土)(답(畓))에서 저수확지토양(低收穫地土壤)과 고수확지토양(高收穫地土壤)의 표토(表土), 심토(心土), 28점(點)과 수(數) 10년전(年前) 및 10여년전(餘年前)에 개답(開畓)된 2개(個)의 대표적(代表的)인 층위별(層位別) 토양시료(土壤試料)의 이화학적(理化學的) 성질(性質)을 분석조사(分析調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토성(土性)에 있어서는 저수확지(低收穫地), 고수확지(高收穫地) 토양간(土壤間)에 별차이(別差異)가 없고, 대부분(大部分)이 미사질(微砂質) 식토(埴土) 또는 미사질(微砂質) 식양토(埴壤土)이었다. 2. 토양(土壤)의 pH, 염기포화도(鹽基飽和度) 및 알미늄함량(含量)에 있어서는 그 차이(差異)가 커서 저수확지토양(低收穫地土壤)의 표토(表土) 및 심토(心土)에서는 pH가 낮고 염기포화도(鹽基飽和度)가 적을뿐아니라 알미늄함량(含量)이 많았다. 3. 저수확지토양(低收穫地土壤)의 염기치환용량(鹽基置換容量)은 비교적(比較的) 높았으며 고수확지(高收穫地) 토양(土壤)과는 큰 차이(差異)가 없었다. 고수확지토양(高收穫地土壤)에서는 치환성(置換性) 석회(石灰)나 고토(苦土)는 거의 같은 양(量)이었으나 저수확지토양(低收穫地土壤)에서는 석회(石灰)에 비(比)하여 고토함량(苦土含量)이 상당(相當)히 많았다. 4. 가용성(可溶性) 염류(鹽類)는 비교적(比較的) 높고 특(持)히 심토(心土)와 저수확지토양(低收穫地土壤)에서 더 높았다. 저수확지토양(低收穫地土壤)의 가용성(可溶性) $SO_4{^=}$는 $Cl^-$ 보다 더 많았다. 5. 유기물(有機物)은 보통답(普通畓)에 비(比)하여 약간 많았으나 질소(窒素)는 비교적(比較的) 적었다. C/N Ratio 는 12정도(程度)이었다. 6. 유황함량(硫黃含量)은 대단(大端)히 높았으며 반면(反面)에 가산화성유황(可酸化性硫黃)은 대단(大端)히 적었다. 전유황(全硫黃)은 대개 심토(心土)와 저수확지토양(低收穫地土壤)에서 높았다. 7. 활성철(活性鐵)과 유효규산은 보통답(普通畓)에 비(比)하여 약간 많았으며 토양간(土壤間)에는 별차이(別差異)가 없었다 역환원성(易還元性) 망간은 보통답(普通畓)에 비(比)하여 적은 편(便)이며 특(持)히 저수확지(低收穫地)에서 대단(大端)히 적었다. 8. 유효인산은 고저수확지토양(高低收穫地土壤) 다같이 대단(大端)히 적었다. 9. 2개(個)의 대표(代表)되는 층위별(層位別) 시료중(試料中) 오래전(前)에 개답(開畓)된 토양(土壤)에서는 유리산(遊離酸), 유황화합물(硫黃化合物), 알미늄, 가용성염류등(可溶性鹽類等)이 근래(近來)에 개답(開畓)된 토양(土壤)에서 보다 적었다. 10. 고수확지토양(高收穫地土壤)에서의 높은 수량(收量)은 보다 많은 토양(土壤)의 용탈(溶脫)과 석회질물질(石灰質物質) 시용(施用)으로 그 토양(土壤)의 산도(酸度)를 중화(中和)한데 기인(基因)된다. 따라서 이들 토양(土壤)의 생산력은 관개배수(灌漑排水)나 석회질물질(石灰質物質)을 시용(施用)함으로서 증가(增加)시킬수 있다.

• 자원환경지질
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• 제43권4호
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• pp.305-314
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• 2010

제강슬래그와 석회석을 이용하여 비소로 오염된 농경지 토양으로부터 비소 용출을 안정화 시키는 배치 및 대형 칼럼 실험을 실시하여, 제강슬래그와 석회석이 토양 내 비소안정화에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다. 토양의 비소 농도가 토양오염우려기준 농도의 약 2배(12.3 mg/kg)인 전남 광양 주변 초남광산 주변에 위치한 밭토양을 대상으로 안정화 실험을 실시하였으며, 안정화제로 사용한 제강슬래그 이화학분석 결과 비소 공침 효과가 높은 Ca, Fe, Al, Mg 산화물 함량이 70% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 안정화제 종류별 비소 용출 저감 효과를 규명하고 최적 안정화제 주입 비율을 선정하기위한 배치실험을 실시하였다. 오염토양 대비 석회석(또는 제강슬래그)의 첨가 비율을 1, 2, 3% 로 설정하여 비소 용출 저감 효율을 규명하는 실험을 실시하였으며, 석회석과 제강슬래그를 다양한 비 율로 혼합한 혼합안정화제도 실험에 사용하였다. 배치실험 결과 오염토양으로부터 용출되는 비소 농도는 1% 와 3% 석회석 첨가에 의해 안정화제를 첨가하지 않은 오염 토양의 비소 용출 농도 대비 각각 51%, 62% 감소하였다. 1%와 3% 제강슬래그를 오염토양에 첨가한 경우 비소 용출 농도는 각각 46%, 52% 감소하였다. 석회석 1%+제강슬래그 1%, 석회석 1%+제강슬래그 2%, 석회석 2%+제강슬래그 1%를 첨가하여 실험한 경우, 비소 용출농도는 각각 63%, 62%, 72% 감소하였다. 비소 용출 농도 및 용출 누적량을 계산하여 안정화공법에 의한 비소 오염 토양의 장기적 안정화를 예측하고자 인공강우에 의한 연속 용출 실험을 실시하였다. 배수시스템 및 격자형의 하부 스크린이 설치된 직경 15 cm, 높이 100 cm 의 대형 아크릴 칼럼을 제작하였으며, 용출시험 결과로부터 비소 용출 저감 효과가 뛰어난 석회석 2%+제강슬래그 1%를 혼합하여 연속 칼럼 실험의 안정화제로 사용하였다. 안정화제를 첨가하지 않은 칼럼의 경우 인공강우에 의한 비소 용출 농도는 시간이 지남에 따라 약 $50-80\;{\mu}g/L$ 를 유지하였다. 2% 석회석과 1% 제강슬래그를 오염토양과 혼합한 칼럼의 경우 비소 용출 농도는 1년 이내에 80% 이상 감소하였으며, 지하수 생활용수기준치인 $50\;{\mu}g/L$ 보다 낮게 나타나 오염토양으로부터의 비소의 안정화 효과는 매우 높은 것으로 나타났다. 석회석과 제강슬래그의 비소 안정화 기작을 규명하기위해 석회석과 제강슬래그를 3가비소(arsenite) 용액과 혼합하여 반응시 켜 공침된 광물 결정에 대하여 SEM/EDS 분석을 실시한 결과 방해석($CaCO_3$) 이외에 포틀랜다이트(portlandite)와 칼슘-비소 산화물(Ca-As-O 계열)이 추가로 생성된 것으로 나타났으며, 이러한 추가 생성 광물에 의한 비소 포획이 주요 비소 고정 기작인 것으로 나타났다.