• 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.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권4호
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• pp.239-248
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• 2009

본 실험은 지하수에 포함된 중금속을 제거하기 위한 투수성반응벽체를 개발하기 위하여 대공극 형성물질로 분쇄한 폐지와 식물섬유를 그리고 구조형성소재로 Na와 Ca-벤토나이트를 사용하여 소성 후 소성된 소재의 표면 구조와 공극발달 특성을 조사하였다. 그러나 소성은 중금속 제거율을 급격히 감소시키는 양이온교환용량에 영향을 미치므로 2:1 점토광물 중에서 양이온교환용량이 큰 점토광물과 일반 산업물질을 소재를 선정하였다. 연구 결과는 살펴보면 소성온도가 증가함에 따라 소성에 사용된 소재의 기존 CEC의 10 % 이하로 급격히 감소되는 경향을 보여주었다. 일축 압축 시험 결과 처리간 용적밀도는 큰 차이가 없었지만 Na와 Ca-벤토나이트를 소성소재 모두 폐지가 5 % 정도 처리하였을 때 압축강도가 가장 높은 것으로 나타났다. 그리고 소성온도와 기간 모두 공극 형성에 영향을 미친 것으로 조사되었다. 이러한 연구 결과로부터 다공체 내에 형성된 공극은 수분 투수 특성과 중금속 제거에 모두 영향을 미칠 것이라 추정하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.176-179
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• 2003

The objective of this study was to investigate reductive dechlorination of aromatic hydrocarbons using zero valent metals (ZVMs) and catalysts as reactive materials for permeable reactive barriers (PRBs). A group of small aromatic hydrocarbons such as monochlorophenols, phenol, benzene were readily reduced with palladium catalyst and zero valent iron. Poly-aromatic hydrocarbons (PAHs) were also tested with the catalysts and zero valent metal combinations. The aromatic rings were reduced and partly reduced PAHs were found as the daughter compounds. Current preliminary study implicate that ZVMs and modified catalysts can be successfully applied for PRBs which currently applicable for halogenated organic compounds and some inorganic contaminants including chromium(Ⅵ) and nitrate.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권4호
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• pp.605-613
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• 2020

This study is to investigate the possibility of using activated carbon prepared from Iraqi date-pits (ADP) which are produced from palm trees (Phoenix dactylifera L.) as low-cost reactive material in the permeable reactive barrier (PRB) for treating lead (Pb⁺²) from the contaminated groundwater, and then compare the results experimentally with other common reactive materials such as commercial activated carbon (CAC), zeolite pellets (ZP). Factors influencing sorption such as contact time, initial pH of the solution, sorbent dosage, agitation speed, and initial lead concentration has been studied. Two isotherm models were used for the description of sorption data (Langmuir and Freundlich). The maximum lead sorption capacities were measured for ADP, CAC, and ZP and were found to be 24.5, 12.125, and 4.45 mg/g, respectively. The kinetic data were analyzed using various kinetic models particularly pseudo-first-order, pseudo-second-order, and intraparticle diffusion. COMSOL Multiphysics 3.5a depend on finite element procedure was applied to formulate transmit of lead (Pb⁺²) in the two-dimensional numerical (2D) model under an equilibrium condition. The numerical solution shows that the contaminant plume is hindered by PRB.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권10호
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• pp.61-68
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• 2010

반응벽제 기법을 이용해 지하수내 6가 크롬($CrO_4^{2-}$)과 카드뮴($Cd^{2+}$)을 동시 제거할 경우, 새로운 반응물질인 Fe-loaded zeolite의 적용성을 평가하기 위해 파일럿 규모의 모형 토조 실험을 수행하였다. 이를 위해, 폭 2.5m, 길이 3m, 높이 1.3m의 표가를 가지는 토조를 모래로 채우고, 양단에 수두차를 주어 지하수 흐름을 유도함으로써 대수층을 묘사하였다. 이후 6가 크롬과 카드뮴을 포함한 용액을 대수층에 주입하여 오염운을 발생시키고, 지속적인 모니터링을 통해 Fe-loaded zeolite로 구성된 모형 반응벽체의 오염운 정화거동을 관찰하였다. 실험결과, Fe-loaded zeolite로 구성된 반응벽체는 6가 크롬과 카드륨 오염운을 효과적으로 제거하며, 반응벽에 고정화된 오염물은 재탈착/유출되지 않음을 알 수 있었다. 이를 통해 Fe-loaded zeolite는, Cr(VI)과 Cd과 같이 서로 다른 이온 형태를 가진 무기 오염 물질로 동시에 오염된 지하수 정화에 반응벽체를 적용함에 있어 효과적인 충진물질이 될 수 있다는 결론을 도출하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SOIL & GROUNDWATER ENVIRONMENT
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• pp.183-184
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• 2005

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권2호
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• pp.55-61
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• 2003

본 연구의 목적은 반응벽체 매질로서 제올라이트의 표면특성을 계면활성제로 변화시켜 제조한 SMZ로 충진된 컬럼 시험을 수행함으로써 질산성 질소의 제거특성을 조사하는 것이다. SMZ컬럼 실험에서 얻어진 파과곡선의 해석결과를 이용하여 일차원 이류확산모델을 통해 예측되는 반응벽체의 질산성 질소(N $O_3$$^{-}$-N)제거효과와 실제 소규모 반응벽체 설계의 기본 인자 도출을 통한 설계방법론을 제시하였다 SMZ충진 컬럼 내 질산성 질소의 파과에 대한 예측이 선형 평형 흡착 이동모델을 이용하여 수행될 수 있음을 알 수 있었다. 유량을 변화시키면서 수행한 파과실험을 통해 얻은 파과시간과 반감기( $t_{\frac{1}{2}}$)는 유량의 크기에 반비례함을 알 수 있었다. 질산성 질소농도가 50mg/L인 지하수를 10 $m^3$/day의 처리용량으로 음용수 수질기준인 10mg/L로 감소시키고자 할 경우, 300 ton의 SMZ를 사용하여 약 6년 간 (5.8년)매질의 교체 없이 SMZ 반응벽체를 사용할 수 있을 것으로 예측되었으며, 초기 건설비용과 조사비용 등을 제외하고는 6년에 한 번씩 교체를 위한 매질비용으로 약 1억 6천 5백만 원과 주기적으로 간단한 유지관리와 모니터링 비용이 소요될 것으로 예측되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권2호
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• pp.175-183
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• 2014

The influence of temperature on the treatment efficiency of chlorinated organic substances contained in groundwater by permeable reactive barrier which is composed of $Fe^{\circ}$ has been investigated by constructing the Pourbaix diagrams for Fe-$H_2O$ system at different temperatures based on thermodynamic estimation. In aerobic condition, the equilibrium potentials for $Fe^{\circ}/Fe^{2+}$ and $Fe^{2+}/Fe^{3+}$ were observed to increase, therefore, the dechlorination reaction for organic pollutants by $Fe^{\circ}$ was considered to decline with temperature due to the diminished oxidation of reactive barrier. The result for the variations of the ionization fraction of $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$ ion in the pH range of 0 ~ 2.5 obtained by employing Visual MINTEQ program showed that the ionization fraction of $Fe^{2+}$ increased with pH, however, that of $Fe^{3+}$ decreased symmetrically and the extent of the variation of ionization fraction for both ions was raised as temperature rises. The equilibrium pH for $Fe^{3+}/Fe(OH)_3$ was examined to decrease with temperature so that the treatment efficiency of chlorinated organic substance was expected to decrease with temperature due to the enhanced formation of passivating film in aerobic condition. The change of the reactivity of a specific chemical species with temperature was defined quantitatively based on the area of its stable region in Pourbaix diagram and depending on this the reactivity of $Fe^{3+}$ was shown to decrease with temperature, however, that of $Fe(OH)_3$ was decreased monotonously as temperature is raised for $Fe^{3+}/Fe(OH)_3$ equilibrium system. In anaerobic condition, the equilibrium potential for $Fe^{\circ}/Fe^{2+}$ was observed to rise and the equilibrium pH for $Fe^{2+}/Fe(OH)_2$ were examined to decrease as temperature increases, therefore, similar to that for aerobic condition the efficiency of the dechlorination reaction for organic substances was considered to be diminished when temperature rises because of the reduced oxidation of $Fe^{\circ}$ and increased formation of $Fe(OH)_2$ passivating film.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.110-113
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• 2005

The objective of this study was to examine the effect of proposed permeable eobarrier system for removal of PCE from groundwater. The materials used for the natural geobarrier are gravel bean and silty clay. In addition, the effect of Pyeongtaek soil on PRB assessed in this experiments. It was observed that the adsorption of PCE in natural geobarrier system is eligible for real site. However, natural geobarrier system has various factors based on using materials. Therefore, more laboratory work is needed to study about permeable geobarrier.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.73-76
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• 2004

Rusted iron could retain activity to redox-sensitive pollutants in batch reactor. Flow-through columns packed with permeable reactive iron filings (Fe$^{0}$ ) between soil and sand layers were used to evaluate the applicability of bio-enhanced iron barriers to treat explosives-contaminated groundwater. One column was bioaugmented with municipal anaerobic sludge to evaluate the enhancement of biodegradation. Military contaminants (RDX, HMX, TNT, 2,4DNT, 2,6DNT), which coexist in soils at military sites, were completely removed in the bioaugmented Fe$^{0}$ layer after 8 months of operation. Overall, this research suggests that Fe$^{0}$ barriers can effectively clean up groundwater contaminated with military explosives, and that treatment efficiency can be enhanced by bioaugmentation.