• 제목/요약/키워드: soil barrier

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삼가마와 회가마의 고고지자기 연대 (Archaeomagnetic Dating of Hemp Kiln and Lime Kiln)

  • 성형미
    • 보존과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.291-300
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    • 2011
  • 고고지자기 연대측정법은 소토에 남겨진 열잔류자화를 통해 과거의 지자기 변동을 측정하여 소토가 출토되는 고고유적의 연대를 알아내는 연대측정법이다. 특히 유물이 출토되지 않거나 하여 고고학적으로 연대를 추정하기 어려운 소토를 가진 유구에 대한 연대추정에 유력하게 이용할 수 있다. 삼가마와 회가마도 이러한 유구에 해당되는데, 국내에서 조사된 삼가마와 회가마에서 채취한 소토시료를 측정하여 각각 21점과 5점의 정밀도 높은 데이터를 구할 수 있었다. 이 데이터를 통해 가마들의 고고지자기 연대를 측정해 보았는데 삼가마의 고고지자기 측정연대는 A.D. 10C후반 ~ 19C 중반경이며, 회가마는 A.D. 16C초 ~ 18C중반경이었다. 데이터의 수에서 회가마보다 삼가마가 비교적 많기도 하지만, 삼베가 오랜 기간 사용되어왔던 것에 상응하게 삼가마의 연대는 시기 폭이 넓으며, 회가마의 고고지자기 연대는 그 중심연대가 회격묘가 조선후기에 유행한 것과 시기적으로 일치하며 상대적으로 짧은 시기 폭을 가진 것으로 추정된다.

독립영양 황탈질 미생물을 이용한 관정형 반응벽체의 현장적용성 연구 (Pilot-scale Applications of a Well-type Reactive Barrier using Autotrophic Sulfur-oxidizers for Nitrate Removal)

  • 이병선;엄재연;이규연;문희선;김양빈;우남칠;이종민;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권3호
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    • pp.40-46
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    • 2009
  • 독립영양 황탈질 미생물 Thiobacillus denitrificans를 이용한 질산염 오염지하수 정화 기술을 개발하고자, 3열의 관정형 반응벽체(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $3m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)를 한국농어촌공사 수리시험장(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $8m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)에 설치하고 현장적용성을 검토하였다. 전자공여체로 총 80 kg의 황입자를, 탈질미생물로 Thiobacillus denitrificans를 준비하였다. 황입자 표면에 Thiobacillus denitrificans를 부착하는 1톤 용량 물통 실험에서, Thiobacillus denitrificans는 질산염 농도 375 mg/L(6.1 mM)의 오염수를 11일 경과 후 ~12% (0.7 mM), 18일 경과 후 ~24%(1.3 mM), 32일 경과 후 ~45%(2.4 mM), 그리고 부착 종료 시(60일)까지 ~52%(2.8 mM)를 제거하며 황입자 표면에 성공적으로 부착 증식하였다. 이후, Thiobacillus denitrificans가 부착된 황입자를 3열의 관정형 반응벽체(각 열 간격 1 m)에 주입하여 황탈질 미생물 관정형 반응벽체를 설치하였다. 초기 질산염 농도 평균 181 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 28일 간 1차 정화실험을 실시하였고, 평균 281 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 14일 간 2차 정화실험을 실시하였다. 1차 실험의 인공오염지하수(2.9 mM)는 1열 반응 후 ~2%(0.06 mM), 2열 반응 후 ~9%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~15%(0.44 mM)의 질산염이 제거되었다. 2차 실험의 인공오염지하수(4.5 mM)는 1열 반응 후 ~1%(0.02 mM), 2열 반응 후 ~6%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~8%(0.37 mM)가 제거되었다. 실험 기간 중 인공오염지하수의 주입용량은 $1.24\;m^3/d$, 유속은 0.44 m/d를 유지하였고, pH는 6.7~8.3, DO는 0.9~2.8 mg/L 범위로 큰 변화가 없었다. 본 관정형 반응벽체 실험의 낮은 정화효율의 원인은 인공오염지하수에 대한 Thiobacillus denitrificans의 탈질 소요 시간 부족, 관정형 반응벽체의 개별 관정사이로 빠져나가는 인공오염지하수체, 그리고 질산염 환원효소의 활성 및 생성을 억제시키는 용존산소의 상대적으로 높은 농도 때문으로 추정된다. 황탈질 관정형 반응벽체의 현장적용시에는 탈질반응에 필요한 체류시간, 관정형 반응벽체의 개수 및 간격, 그리고 용존산소 농도 등 해당 오염부지의 고유 특성을 고려한 설계가 필요하다.

배수불량 경사지 논 토양의 배수방법에 따른 토양 물리성 변화 (Variation of Soil Physical Characteristics by Drainage Improvement in Poorly Drained Sloping Paddy Field)

  • 정기열;윤을수;박창영;황재복;최영대;전승호;이황아
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.704-710
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    • 2012
  • 경사지 배수불량 논에서 밭작물의 안정적인 재배를 위한 배수개선 방법을 개발하기 위하여 논둑아래 기저부에 1열로 명거 (겉도랑 배수), 비닐차단막, 암거 (속도랑 배수), 관다발 등 네 가지 종류의 배수시설을 설치하여 배수개선 방법에 따른 토양의 물리적 특성변화를 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 배수방법별 토양의 용적밀도는 배수방법 간에 큰 차이가 없었으나 집적층 (B층)의 투수력은 암거배수구가 $2.67cm\;hr^{-1}$로 가장 높았고 다음은 관다발배수 $1.53cm\;hr^{-1}$이었으며, 명거배수, 비닐차단막은 $0.8cm\;hr^{-1}$내외로 낮은 경향을 보였다. 경작층 (Ap)의 액상은 명거배수, 비닐차단막 처리구가 35% 내외로 높은 경향을 보였으나 암거배수구에서는 수분함량이 크게 감소되었다. 또한 암거배수구의 기상은 32 ~ 35% 내외로 명거배수, 비닐차단막, 관다발 처리구 17 ~ 20% 보다 상대적으로 높아 공극률이 증가하는 것으로 나타났다. 명거배수 처리구의 토색은 수분과다와 높은 지하수위로 환원작용이 일어나 회색을 보인 반면 암거배수구에서는 투수성 및 통기성이 증가하여 회색층의 토색이 명갈색을 변화되었고 환원층의 출현 깊이가 깊어지고 점차 층위분화가 진행됨을 확인할 수 있었다. 강우 후 토양 깊이별 수분함량 변화를 분석한 결과 명거배수 처리구의 표토에서는 7일이 경과하여야 토양수분이 30 mm이하로 감소되었으나 20 cm 이하의 깊이에서는 항상 수분이 과잉된 상태로 지속되는 경향을 보였다. 반면 암거 배수 처리구에서는 강우 후 5 일이 경과 후에 토양 30 cm 깊이까지 수분함량이 30 mm 이하로 감소되어 배수개선 효과가 가장 높았다. 따라서 "배수불량"인 경사지 논에서 논둑 밑 1열의 암거배수 시설 설치가 명거배수, 비닐차단막, 관다발 배수방법에 비해 토양의 물리성 개선효과가 높아 밭작물의 안정적인 생산과 농지자원의 이용전환 즉 논을 밭으로 이용해야 하는 범용농지 기반 조성을 위한 저비용의 실용적인 배수개선 방법으로 이용성이 높은 것으로 판단되었다.

Measuring elastic modulus of bacterial biofilms in a liquid phase using atomic force microscopy

  • Kim, Yong-Min;Kwon, Tae-Hyuk;Kim, Seungchul
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권5호
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    • pp.863-870
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    • 2017
  • With the increasing interest in using bacterial biofilms in geo-engineering practices, such as soil improvement, sealing leakage in earth structures, and hydraulic barrier installation, understanding of the contribution of bacterial biofilm formation to mechanical and hydraulic behavior of soils is important. While mechanical properties of soft gel-like biofilms need to be identified for appropriate modeling and prediction of behaviors of biofilm-associated soils, elastic properties of biofilms remain poorly understood. Therefore, this study investigated the microscale Young's modulus of biofilms produced by Shewanella oneidensis MR-1 in a liquid phase. The indentation test was performed on a biofilm sample using the atomic force microscopy (AFM) with a spherical indentor, and the force-indentation responses were obtained during approach and retraction traces. Young's modulus of biofilms was estimated to be ~33-38 kPa from these force-indentation curves and Hertzian contact theory. It appears that the AFM indentation result captures the microscale local characteristics of biofilms and its stiffness is relatively large compared to the other methods, including rheometer and hydrodynamic shear tests, which reflect the average macro-scale behaviors. While modeling of mechanical behaviors of biofilm-associated soils requires the properties of each component, the obtained results provide information on the mechanical properties of biofilms that can be considered as cementing, gluing, or filling materials in soils.

Protection of Polaromonas naphthalenivorans CJ2 from Naphthalene Toxicity by Extracellular Polysaccharide Capsules

  • Park, Min-Jeong;Jeon, Ye-Ji;Madsen, Eugene L.;Jeon, Che-Ok
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제50권2호
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    • pp.41-45
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    • 2007
  • Polaromonas naphthalenivorans CJ2, responsible for naphthalene degradation at a coal tar contaminated site, was isolated on MSB agar media supplied with naphthalene vapor as the sole carbon source at $10^{\circ}C$. The strain is not isolated under the same isolation condition using the same soil sediment at $20^{\circ}C$ although its optimum temperature is about $20^{\circ}C$. In this work we explored the reason why strain CJ2 could not have been isolated on MSB agar with naphthalene vapor at $20^{\circ}C$. Dispersed CJ2 cells in PBS buffer formed colonies on MSB agar with naphthalene vapor at $10^{\circ}C$ with low naphthalene vapor pressure, but not at $20^{\circ}C$ with high naphthalene vapor pressure. However, streaked cells without resuspension grew on MSB agar with naphthalene vapor at $10^{\circ}C,\;20^{\circ}C$, and even $25^{\circ}C$. Investigation of scanning electron microscopy showed that CJ2 cells formed extracellular polysaccharide (EPS) capsules, which were released easily from CJ2 cells by just dispersion. Therefore, it is concluded that strain CJ2 is able to overcome the naphthalene toxicity by forming a capsule-type barrier around the cells although it is susceptible to naphthalene toxicity at high temperature.

Simplified Limit Solutions for the Inclined Load Capacity of a Dynamically Installed Pile in Soft Clay

  • Lee, Junho;Jung, Jong-Suk;Sim, Young-Jong;Park, Yong-Boo
    • 토지주택연구
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    • 제11권2호
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    • pp.87-94
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    • 2020
  • Offshore renewable energy resources are attractive alternatives in addressing the nation's clean energy policies because of the high demand for electricity in the coastal region. As a large portion of potential resources is in deep and farther water, economically competitive floating systems have been developed. Despite the advancement of floating technologies, the high capital cost remains a primary barrier to go ahead offshore renewable energy projects. The dynamically installed piles (DIPs) have been considered one of the most economical pile concepts due to their simple installation method, resulting in cost and time-saving. Nevertheless, applications to real fields are limited because of uncertainties and underestimated load capacity. Thus, this study suggests the appropriate analytical approach to estimate the inclined load capacity of the DIPs by using the upper bound plastic limit analysis (PLA) method. The validity of the PLA under several conditions is demonstrated through comparison to the finite element (FE) method. The PLA was performed to understand how flukes, soil profiles, and load inclinations can affect the inclined load capacity and to provide reliable evaluations of the total resistance of the DIPs. The studies show that PLA can be a useful framework for evaluating the inclined load capacity of the DIPs under undrained conditions.

A Review on the Effects of Earthborne Vibrations and the Mitigation Measures

  • Nam, Boo Hyun;Kim, Jinyoung;An, Jinwoo;Kim, Bumjoo
    • International Journal of Railway
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    • 제6권3호
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    • pp.95-106
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    • 2013
  • Earthborne vibrations are induced by construction operation such as pile driving, roadbed compaction, and blasting and also by transit activities such as truck and trains. The earthborne vibration creates the stress waves traveling outward from the source and can structurally damage nearby buildings and structures in the forms of direct damage to structure and damage due to dynamic settlement. The wave propagation characteristics depends on impact or vibration energy, distance from the source, and soil characteristics. The aim of this paper is to provide a comprehensive review on the mechanistic of earthborne vibration and the current practice of vibration control and mitigation measures. The paper describes the state of knowledge in the areas of: (1) mechanics of earthborne vibration, (2) damage mechanism by earthborne vibration, (3) calculation, prediction of ground vibration, (4) the criteria of vibration limits, (5) vibration mitigation measures and their performance, and (6) the current practice of vibration control and mitigation measures.

폐기물매립장에서 다짐에너지와 팽윤도에 의한 토양-벤토나이트 혼합토의 투수계수 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Hydraulic Conductivity in the Soil-Bentonite Mixed Soils with Compaction Energy and Swelling in the Landfill)

  • 이종민;이재영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권4호
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    • pp.61-72
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    • 2001
  • 폐기물 매립장에는 발생되는 침출수의 유출을 방지하기 위하여 매립장의 바닥 또는 측면에 투수계수가 1x$10^{7}$cm/sec이하인 차수재를 설치한다. 본 연구는 폐기물 매립장 차수재인 토양-벤토나이트 차수재 (혼합토)를 대상으로 하여 현장토의 토성에 따른 벤토나이트의 배합비와 투수계수의 특성을 파악하고 벤토나이트의 팽윤도 및 다짐방법이 차수층의 투수특성에 미치는 영향을 파악하였다. 연구결과 동일조건에서 최대건조밀도는 SC계열의 혼합토가 CL계열의 혼합토보다 높게 나타났고, 최적함수비는 그 반대의 경향을 나타냈으며, 다짐방법별로는 최대건조밀도의 경우 D다짐시가 높게 나타났고, 최적함수비는 A다짐시의 경우가 높게 나타났다. 다짐에너지에 따른 최대건조밀도의 차이는 SC계열의 혼합토가 더 큰 것으로 나타났고, 최적함수비의 경우는 CL계열의 혼합토가 더 큰 차이를 보이는 것으로 나타났으며 팽윤도에 따른 최대건조밀도 및 최적함수비의 차이는 미미하였다. 벤토나이트의 배합비 및 팽윤도가 증가함에 따라 투수계수는 낮은 값을 나타내었고 동일조건에서는 CL계열의 혼합토와 D다짐시 낮은 투수계수를 나타내었다. 그러나 투수계수는 팽윤도보다는 벤토나이트의 배합량에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났고 동일조건에서 SC계열의 혼합토와 A다짐시 더 큰 차이를 나타내었다. 투수시험결과에 따른 시공시 경제성을 검토한 결과 팽윤도가 낮은 벤토나이트를 배합한 경우가 더 경제적인 것으로 나타났는데 이는 팽윤도별 재료단가의 큰 차이에 비해 투수계수 감소효과가 기대에 미치지 못하기 때문인 것으로 판단된다.

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배수불량 경사지 논에서 배수개선에 따른 콩의 수분스트레스 반응해석 (Stress Day Index to Predict Soybean Yield Response by Subsurface Drainage in Poorly Drained Sloping Paddy Fields)

  • 정기열;윤을수;박창영;황재복;최영대;박기도
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.702-708
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    • 2011
  • 경사지 논토양에서 밭작물 재배확대를 위한 합리적인 배수개선 방법을 개발하기 위하여 "배수불량"인 경사지 논토양 (경사 7-15%, 지산통)을 대상으로 배수조건에 따라 "매우불량"인 논 2개 필지, "약간불량"인 논 2개 필지의 논둑 아래 기저부에 1열로 명거 (겉도랑 배수), 비닐차단막, 암거 (속도랑 배수), 관다발 등 네 가지 종류의 배수시설을 설치하여 배수개선 방법에 따른 콩의 수분 스트레스 반응 해석을 통한 배수개선 효과를 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 배수시설 설치 후 콩 생육기간 중 지표 하 30 cm를 초과한 일평균 지하수위의 합계 ($SED_{30}$)는 명거배수가 147일로 높게 나타난 반면 암거배수가 31일로 나타났다. 또한 지하수위 30 cm를 초과한 수위의 합 ($SED_{30}$)은 명거배수 처리구가 2,207 mm, 비닐차단막 1,938 mm, 관다발 1,262 mm로 밭작물의 수분 스트레스 지표인 1,000 mm 보다 초과하였으나 암거배수 처리구에서는 444 mm 한계 스트레스 지표보다 낮은 경향을 보였다. 배수방법별 콩의 생육기간 중 수분 스트레스 지표 (SDI)는 명거배수 처리구 355.40, 비닐차단막 271.55, 관다발 171.55로 높은 경향을 보여 과습에 의한 영향을 가장 많이 받은 것으로 나타났으나, 암거배수 처리구에서는 64.75로 배수개선 효과가 가장 높은 것으로 나타났다. 배수개선에 따른 콩 수량은 배수 약간불량지가 배수 매우불량지에 비해 높았으며, 배수 약간불량지에 비해 매우불량지에서 배수방법별 수량변화의 차이가 크게 나타났다. 또한 명거배수 처리구 $1,585kg\;ha^{-1}$에 비해 암거배수 $2,086kg\;ha^{-1}$로 32%, 비닐차단막 $1,633kg\;ha^{-1}$로 3%, 관다발 처리구 $1,922kg\;ha^{-1}$로 21% 증수되었으며, 암거배수처리구가 다른 배수방법에 비해 통계적 유의성이 인정되었다. 따라서 "배수불량"인 경사지 논에서는 논둑 밑 1열의 암거배수시설을 설치로 논에서 밭작물의 안정적인 생산과 농지자원의 이용전환 즉 논을 밭으로 이용해야 하는 범용농지 기반조성에 조성을 위한 저비용의 실용적인 배수개선방법개발에 기여할 것으로 본다.

양이온-비이온 혼합계면활성제의 첨가가 영가철을 이용한 TCE환원에 미치는 영향 (Effect of Surfactant on Reductive Dechlorination of Trichloroethylene by Zero-Valent Iron)

  • 신민철;최현덕;양중석;백기태
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권6호
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    • pp.38-45
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    • 2007
  • 트리클로로에틸렌(trichloroethyele, TCE)는 지하 환경으로 누출되었을 경우 대표적인 고밀도 불용성 유체(dense non aqueous phase liquids, DNAPLs)를 형성하여 토양과 지하수를 오염시키며, 계면활성제를 이용한 SEAR(Surfactant-enhanced aquifer remediation) 공법으로 처리를 하여도 소량이 계면활성제와 함께 지하수에 존재한다. 본 연구에서는 SEAR공법으로 처리 후 잔존하는 TCE가 계면활성제와 함께 존재할 때, 영가철(zero valent iron, ZVI)로 이루어진 투수성 반응벽체(PRB)에서의 TCE 거동을 조사하였다. 특히 계면활성제의 독성과 반응속도의 영향을 고려하여 양이온과 비이온 혼합 계면활성제의 영향을 중점적으로 다루었다. 혼합 계면활성제를 사용할 경우 ZVI를 이용한 TCE의 분해는 계면활성제의 구조에 따라 상당히 다른 경향을 보였다. TCE의 제거율을 살펴보면 비이온 계면활성제의 친수성기인 polyoxyethylene(POE) 사슬이 짧을 경우 양이온 계면활성제와 상관없이 거의 일정하였고, 상대적으로 긴 POE사슬일 경우 양이온 계면활성제의 종류와 첨가량에 따라 차이가 발생하였다. 친수성기가 트리메틸암모늄 (trimethylammonium)인 양이온 계면활성제가 피리디늄(pyridinium)를 가지는 양이온 계면활성제보다 더 높은 TCE 제거율을 보였다. 이러한 연구결과는 SEAR 후처리를 위해 PRB 적용시 잔존하는 계면활성제의 영향을 살펴보았으며 실제 현장적용의 중요한 자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.