• 에너지공학
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• 제26권4호
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• pp.74-83
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• 2017

Coal-fired power plants supply roughly 50 percent of the nation's electricity but produce a disproportionate share of electric utility-related air pollution. Coal combustion technology can facilitate volume reduction of up to 90%, with the inorganic contaminants being captured in furnace bottom ash and fly ash residues. These disposal coal ash residues are however governed by the potential release of constituent contaminants into the environment. Accelerated carbonation process has been shown to have a potential for improving the chemical stability and leaching behavior of bottom ash residues. The aim of this work was to quantify the volume of $CO_2$ that could be sequestrated with a view to reducing greenhouse gas emissions and stabilize the contaminated heavy metals from bottom ash samples. In this study, we used PC boiler bottom ash, Kanvera reactor (KR) slag and calcined waste lime for measuring chemical analysis and heavy metals leaching tests were performed and also the formation of calcite resulting from accelerated carbonation process was investigated by thermo gravimetric and differential thermal analysis (TG/DTA).

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권1호
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• pp.63-71
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• 2020

토양에서 중금속 안정화를 위하여 여러 종류의 개량제들이 연구되어왔다. 그러나 알칼리 토양에서 개량제들의 영향과 그에 따른 작물 가식부로의 중금속 전이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 알칼리 토양에서 농작물의 가식부를 대상으로 중금속 안정화 효율 및 중금속 전이를 평가하기 위해 수행되었다. 중금속으로 오염된 광산 인근 농경지 토양에 3종류의 안정화제 (석회석, 제강슬레그, 산성광산배수슬러지)를 각각 3%씩 현장에 처리하였다. 6개월의 aging 이후 배추 (엽채류), 청경채(엽채류), 마늘 (근채류) 그리고 고추 (과채류)를 정식하고 표준영농교본에 준하여 재배하였다. 화학적 평가를 위해 토양 내 중금속의 총함량과 Melhich-3 용액을 이용한 생물유효도를 검정하였다. 생물학적 평가를 위하여 작물들의 생산량과 중금속 흡수량을 분석하였다. 그 결과, 산성광산배수슬러지 개량제의 유효도 저감 효과가 가장 우수하였으며 그에 따라 식물로의 중금속 전이 또한 감소하였다. 통계분석 결과 식물의 중금속 흡수를 설명하는 데에 있어 토양 내 중금속 총함량 보다는 생물유효도가 더 적합한 것으로 나타났다. 지속가능한 토양 환경의 관리, 안전한 농작물 생산, 그리고 중금속 흡수에 따른 인체 위해성 저감을 위하여 생물유효도에 기반한 연구가 지속적으로 수행되어야 할 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제68권2호
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• pp.81-89
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• 2023

본 연구는 석회처리비료 사용량에 따른 배추의 생산량 및 양분 흡수 지수, 토 화학성을 종합적으로 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용한 토양의 pH는 약 4.7로 작물 생육에 적절하지 못한 산성토양이었다. 본 연구 결과, LTF1 처리구 토양 pH가 6.5~6.9로 배추 생육에 적정한 범위까지 상승하였으며, 토양 양분 공급 등의 효과를 가져왔다. 이와같은 토양 개량 효과로 인하여 NPK 처리구에 비하여 LTF1 처리구의 양분 흡수 지수는 약 10%, 배추 생산 지수는 10~20% 이상 높았다. 반면, 석회처리비료를 정량 이상 사용하였을 때 토양의 pH, EC가 적정 범위 이상 상승하였으며, 무기태 질소, 유효인산 등의 토양 양분 함량이 감소하였다. 또한, 배추 생육 조사 결과 LTF8 처리구가 NPK 처리구에 비하여 양분 흡수 지수는 약 10% 감소하였으며, 배추 생산 지수는 5~20% 감소하였다. 이는 석회처리비료과량 사용에 따른 양분 공급 저해 등이 원인이 되어 생산지수가 감소한 것으로 판단된다. 본 연구 결과, 작물 수량 증가와 산성토양 개량 효과에는 석회처리비료를 석회소요량 기준 정량 사용하는 것이 적합하다고 판단된다. 따라서, 본 연구 결과를 바탕으로 향후 석회처리비료의 무기질비료감축 효과, 장기간 연용에 따른 작물 생육, 토양 화학성 등에 관한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.45-51
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• 2012

본 논문에서는 무해성 고화재와 건설공사 시 발생하는 흙을 이용하여 포장재료로 혼합 처리하는 방안을 연구하고자 한다. 특히, 일반적으로 고화재로 많이 사용되어 온 시멘트가 갖고 있는 유해성(6가크롬 등)을 극복함과 동시에 고강도 화 함으로써 준설토 처리, 해안구조물 기초처리, 사면표층안정처리, 하천제방 침식 방지 등 전반적인 토목/건축 구조물 기초보강 및 안정처리공법에 활용하고자 하는데 연구의 목적이 있다. 본 연구에 사용된 NSS(Natural Stabilizer Soil)는 천연섬유에서 추출한 단섬유와 석회 등을 혼합한 재료를 주원료로 하며, 흙의 전단강도를 증가시켜 지반의 지지력과 내구성을 향상시키고 침수와 동해를 방지하는 특징을 가지고 있다. 친환경성을 측정하기 위한 pH측정결과 6.67~7.15로 나타났으며, 용출시험 결과 납(Pb)과 시안(CN)만이 기준치 이하로 나타나 NSS자체에 포함된 유해성분은 거의 없는 것으로 판정되었다. 일축강도 실험결과 풍화토와 NSS의 혼합비율 6%에서 약 1,850kpa의 강도를 발현하는 것으로 나타났으며, 포장재로써의 적부를 판정하기 위한 CBR. 시험결과 원지반의 CBR은 4%~6%인데 비하여 NSS의 혼합비가 6% 이상인 경우 수침 CBR.값은 100% 이상으로 포장재료로써 활용도가 매우 높을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권6호
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• pp.443-450
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• 2014

To determine Pb species in soils following the immobilization process, sequential extraction has been used despite the possibility of overestimating Pb species from unintended reactions during chemical extraction. Meanwhile, the application of extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) has been shown to provide a more precise result than chemical extraction. In this study, the immobilization of Pb in contaminated soils treated with liming materials such as oyster shell (OS) or eggshell (ES) was evaluated with thermodynamic modelling and EXAFS analysis. Thermodynamic modelling by visual MINTEQ predicted the precipitation of $Pb(OH)_2$ in OS and ES treated soils. In particular, the values of saturation index (SI) for $Pb(OH)_2$ in OS (SI=0.286) and ES (SI=0.453) treated soils were greater than in the control soil (SI=0.281). Linear combination fitting (LCF) analysis confirmed the presence of $C_{12}H_{10}O_{14}Pb_3$ (lead citrate, 44.7%) by citric acid from plant root, Pb-gibbsite (Pb adsorbed gibbsite, 26.4%), and Pb-kaolinite (Pb adsorbed kaolinite, 20.3%) in the control soil. On the other hand, $Pb(OH)_2$ (16.8%), Pb-gibbsite (39.3%), and Pb-kaolinite (25.6%) were observed in the OS treated soil and $Pb(OH)_2$ (55.2%) and Pb-gibbsite (33.8%) were also confirmed in the ES treated soil. Our results indicate that the treatment with OS and ES immobilizes Pb by adsorption of Pb onto the soil minerals as a result of the increase in soil negative charge and the formation of stable $Pb(OH)_2$ under high pH condition of soils.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권2호
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• pp.37-50
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• 1995

최근 우리 나라의 경우 산업 발달과 함께 급속히 증가하는 전력 수요에 따라 화력발전소에서 발생되는 산업 부산물인 석탄회 처리 문제가 심각하게 대두되고 있다. 따라서 산업 부산물을 재활용하는 차원에서 석탄회를 성토재로 활용하기 위한 공학적 성질 개선 방안으로 안정제 혼합 효과를 구명하기 위하여 삼천포, 서천 화력 발전소에서 부산되는 석탄회 시료에 대해 시멘트와 석회를 안정제로 사용하여 석탄회의 혼합률, 장기 재령, 양생 온도 변화에 따른 강도 특성을 살펴보았으며, 동결융해시험, 압밀시험 그리고 투수 시험에 따른 내구성 증대, 압축성 및 투수성 감소특성을 검토 하였다. 연구 결과 매립회(coal ash)는 각종 성토 재료로 사용이 가능한 것으로 나타났으며, 특히 비회 (fly ash)는 2~3% 정도의 시멘트를 첨가함으로써 양호한 성토재로 사용할 수 있는 것으로 나타났고 동결 융해가 우려되고 지역에 성토재로 석탄회를 활용할 경우는 안정제를 6-9% 정도 적절히 혼합하여 사용하는 것이 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제81권1호
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• pp.53-65
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• 1992

본(本) 연구(硏究)는 자연성(自然性)을 유지(維持)하고 자연생태계(自然生態系)를 보전(保全)하면서 동시에 산림휴양(山林休養)에 이용(利用)하려는 산림지역(山林地域)에서 이용객(利用客)들의 답압(踏壓)에 의하여 훼손(毁損)된 임상식생(林床植生)을 복원(復元)할 수 있는 방법을 구명(究明)하기 위하여 파종(播種), 시비(施肥) 및 표토처리(表土處理)의 요인실험(要因實驗)을 임간나지(林間裸地)에서 4년 동안 (1987~1990) 실시하였다. 경기도(京畿道) 안양시(安養市) 관악산(冠岳山) 수목원(樹木園)에서 임상식생복원실험(林床植生復元實驗)을 위하여 분할구배치법(分割區配置法)(주구(主區): 시비(施肥), 세구(細區): 표토처리(表土處理)${\times}$파종(播種)), 난괴법(亂塊法)(시비(施肥)${\times}$파종(播種))에 의한 요인실험(要因實驗)을 3반복(反復)으로 실시한 바 다음과 같은 연구결과(硏究結果)를 얻었다. 표토(表土)의 연화(軟化)를 위한 굴혈처리후(堀穴處理後) 70% 피복도(被覆度)를 나타내는 볏짚거적 피복처리(被覆處理)가 임간나지(林間裸地)에서 파종(播種)한 종자(種子)의 발아(發芽), 활착(活着) 및 생장(生長)에 미치는 효과(效果)가 가장 크게 나타났으며, 특히 볏짚거적 피복처리(被覆處理)는 표토침식지(表土浸蝕地)의 표토안정(表土安定) 및 치수활착(稚樹活着)에 미치는 효과가 양호하였고, 삽으로 파서 뒤엎은 완전표토연화처리(完全表土軟化處理)는 식생천이계열상(植生遷移系列上) 후기(後期)에 속하는 수종(樹種)들의 발아(發芽), 활착(活着) 및 초기생장(初期生長)에 특히 효과적(效果的)인 것으로 나타났다. 다년간(多年間) 계속적인 답압(踏壓)으로 임상표토(林床表土)의 토괴경도(土壞硬度)가 높아지고, 또 자생식물(自生植物)들의 종자(種子)가 잔류(殘留)할 수 있는 표토(表土)가 유실(流失)된 임간나지(林間裸地)에서 조기(早期)에 임상식생(林床植生)을 복원(復元)할 때에는 식생천이계열상(植生遷移系列上) 초기(初期)에서 중기계열(中期系列)에 속하는 자생수종(自生樹種)들을 파종(播種)하는 것이 효과적(效果的)인 것으로 나타났다. 자생식물(自生植物)들의 종자(種子)가 잔류(殘留)할 수 있는 표토(表土)가 유실(流失)된 임간나지(林間裸地)에서 임상식생복원(林床植生復元)(착생개체수(着生個體數)와 수관면적(樹冠面積))에는 파종(播種), 표토굴혈연화(表土掘穴軟化) 및 볏짚거적피복처리시(被覆處理時)에 약 3년이 소요되었다. 표사연화처리(表士軟化處理)는 처리 후 약 2년 동안 표토연화효과(表土軟化效果)가 지속되었으며 또 파종(播種) 및 표토처리(表土處理)는 활착개체수(活着個體數) 증대(增大)를 통해 표토연화(表土軟化), 낙엽퇴고정(落葉堆固定) 등 표토환경개선(表土環境改善)에 영향(影響)을 미치었다. 실험지표토(實驗地表土)의 열악(劣惡)한 물리적조건(物理的條件) 즉, 낮은 보수능(保水能)과 과건피해(過乾被害), 표토침식(表土浸蝕)으로 인한 치수(稚樹)들의 뿌리 노출과 고사(枯死) 및 양료유실(養料流失) 등으로 임상시비효과(林床施肥效果)는 대체적으로 나타나지 않았다. 그러나, 질소(窒素)와 인산시비(燐酸施肥)는 식생천이계열(植生遷移系列) 후기수종(後期樹種)들의 치수활착율(稚樹活着率)을 증진(增進)시키는 데는 효과적(效果的)이었다.