• 자원환경지질
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• 제37권1호
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• pp.99-106
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• 2004

환경오염저감 및 제어기술은 환경/방재 기술분야로 포스트 반도체 주력산업의 고도화분야에 해당되며, 그 중 오염토양 및 지하수 복원기술은 앞으로 많은 수요가 예상되는 핵심기술이라 할 것이다. 국내의 경우 폐금속광산이 다수 존재하며 이로 인한 중금속 및 비소오염문제가 심각해지고 있는 시점에서 이를 복원하기 위한 최신기술의 동향을 알아보는 것이 필요할 것이다. 현재 이 분야의 선진국인 미국 및 유럽각국에서의 기술개발은 2차적인 오염을 유발하지 않을 청정기술의 개발과 개발기술의 현장적용에 초점이 맞추어 지고 있는 추세이다. 여기에 최근에 개발되어진 신기술중에 이러한 장점으로 인해 주목받고 있는 기술인 전기동력학 기술, 투수성 반응벽체기술, 고형화/안정화기술, 박테리아를 이용한 생체흡착기술, 박테리아를 이용한 용출기술, 식물정화기술을 소개하고자 한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권4호
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• pp.344-353
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• 2014

비소의 종류에 따른 봉의꼬리의 생육 반응 및 비소 축적능을 분석하기 위해 sodium arsenate, calcium arsenate, sodium arsenite 및 potassium arsenite 등의 4종류를 선정하여 $500mg{\cdot}kg^{-1}$의 농도로 토양에 처리하여 봉의꼬리를 12주간 재배하였다. 그 결과, calcium arsenate 처리구의 봉의꼬리 생육은 다소 감소하였으나, 나머지 비소 처리구에서는 무처리구에서 재배한 생육과 비슷하였다. Sodium arsenate 처리구의 봉의꼬리 지상부는 4주의 단기간 재배만으로 $2,289.5mg{\cdot}kg^{-1}DW$의 높은 비소 축적능을 보였으며, 12주에는 비소 축적능이 $2,956.0mg{\cdot}kg^{-1}DW$로 더욱 증가하였다. 반면, 지하부는 potassium arsenite 처리구에서 $2,470.2mg{\cdot}kg^{-1}DW$로 가장 높았으며, calcium arsenate 처리구는 $1,060.7mg{\cdot}kg^{-1}DW$의 비소를 축적하였다. 봉의꼬리 지상부의 비소 축적능은 비소의 종류에 관계없이 $1,000mg{\cdot}kg^{-1}DW$ 이상으로 매우 우수하였다. 그리고 토양의 비소 제거량도 높았다. 따라서 봉의꼬리는 다양한 비소 오염 지역의 식물상 정화기법 소재로 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.51-59
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• 2010

광산 주변 토양 및 하천퇴적물은 광산활동기간 뿐만 아니라 폐광 이후에도 비소 (As)의 오염에 노출될 가능성이 높다. 본 연구에서는 아연 (Zn) 광산 주변 토양의 비소 이동 특성을 규명하기 위한 방법으로 토양 중 비소의 분포와 토양이화학성과의 상관관계를 조사하였다. 인 분획법 (P fractionation) 을 이용하여 토양중 비소의 분포 특성을 조사한 결과, 논토양과 밭토양에서 큰 차이를 나타내었다. 논토양의 비소함량은 깊이가 깊어짐에 따라 증가하였으나, 밭토양은 감소하였다. 또한 밭토양에서 비소는 Si, Al 및 Fe 산화물과 밀접한 상관관계를 보였다. 토양에서 비소는 주로 NaOH용액으로 추출가능한 형태로 발견되었지만, 광산으로부터 유입된 아연과도 높은 상관관계를 보였다. 포화상태의 수리조건이 형성되는 논토양과 비교적 건조한 상태인 밭상태에서 비소의 분포양상이 다르고 이들의 상관관계 결과를 고려할 때 비소의 이동에 물의 영향은 매우 결정적인 요인으로 작용하였다. 특히 논토양에서 비소의 이동은 공극을 통한 물의 mass flow에 영향을 받는 반면, 밭토양에서는 교질표면에 비소의 adsorption, surface complexation, surface precipitation등 retention 반응에 더 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.346-349
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• 2003

광산 및 폐광산으로부터의 오염 및 유해영향에 대한 보고와 관심이 대두되면서 휴ㆍ폐광산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 경북 군위군의 고로 폐광산 주변 중 광미 및 광폐석으로 오염된 것으로 생각되어지는 하천 및 농경지에 대한 오염 정도와 분포를 규명하기 위하여 토양정밀조사를 실시하였다. 토양 오염 정밀조사 지침에 따라 총 741개의 토양 시료 분석 결과 Cu, Cd, Pb은 토양오염 우려 기준에 훨씬 미치지 못하였지만 As는 표토 및 심토 구간(0-30cm)에서 토양 오염 우려 기준 농도를 상당 수 초과하여 하천 및 농경지의 복원이 필수적임을 알 수 있었다. 합리적인 복원물량을 산출하기 위하여 배경치 농도(1.23mg/kg), 토양오염우려기준 40%농도(2.4mg/kg), 토양오염우려기준농도(6mg/kg), 토양오염대책기준농도(15mg/kg)별로 오염 등급을 나누어 오염 지도를 작성하고 각 등급별 복원목표에 따라 복원이 필요한 면적과 복원대상물량을 산출하였다. 본 연구는 오염토양의 복원을 목적으로 국내에서 최초로 실시된 대규모의 토양정밀조사라는 점에서 의미가 있으며, 이 결과는 실제 고로 폐광산지역의 복원 사업설계에 중요한 자료로 사용될 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.9-16
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• 2012

비소는 음이온적인 거동을 가지고 Eh-pH의 조건에 따라 특성이 변화하여 비소로 오염된 토양을 정화하기 위한 방법이 확립되어있지 못한 실정이다. 최근 입경분리 식 토양세척을 통하여 비소를 미세토 내로 농축시켜 반출, 처리하는 방법이 많이 이용되고 있으나, 이 때 발생된 미세토는 지정폐기물로 간주, 처리되어야 한다, 따라서 본 연구에서는 토양세척 후 발생되는 탈수미세토 내 비소를 불용화하고, 이를 매립지 차수재로 재이용하는 방안을 연구하고자 한다. 비소를 불용화하기 위한 최적의 조건으로 50% 이상의 함수율과 탈수미세토의 건조중량을 기준으로 8%에 해당하는 FeS가 요구되었고 건조된 탈수미세토 10g 당 0.2ml의 $H_2O_2$가 적절한 것으로 평가되었으며, 안정적인 반응을 위하여 24시간 이상의 반응시간이 요구되었다. 또한 매립지 차수재로서의 재활용을 위한 실험에서 100% 탈수미세토 기준, 시멘트 3%와 벤토나이트 13%의 배합비로 혼합하여 28일 동안 재령한 공시체가 강도와 투수계수 값이 매립지 차수층의 법적기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권11호
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• pp.1205-1214
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• 2005

본 논문은 중소형 규모의 도시고형 폐기물소각시설 배가스의 수은, 납, 비소, 셀렌과 같은 휘발성중금속의 방출특성을 조사하는데 있다. 대체로, 소형 도시고형 폐기물소각시설에서 배출되는 수은, 납, 비소, 셀렌이 중형 소각시설에서 배출되는 것 보다 높게 나타났다. 이는 중형소각시설에 비하여 소형소각시설의 빈약한 대기오염제어장치의 가동과 높은 배가스 온도에 기인하는 것으로 판단된다. 중소형 소각시설의 배가스 온도는 2개의 온도그룹으로 나누어지는 것을 확인할 수 있다. 첫 번째 온도그룹은 대략 $100^{\circ}C$이고, 두 번째 온도그룹은 $400{\sim}700^{\circ}C$ 정도였다. 2번째 그룹에서의 배가스 중 수은, 납, 비소, 셀렌은 각각 $70.43\;{\mu}g/Sm^3$, $0.94\;{\mu}g/Sm^3$, $9.83\;{\mu}g/Sm^3$, $5.05\;{\mu}g/Sm^3$였다. 첫 번째 온도그룹에서 배가스의 수은, 납, 비소 셀렌은 두 번째 온도그룹의 것보다 낮은 특징을 가지고 있다. 한편, 중형소각시설에서의 수은제거효율은 $55.16{\sim}95.89%$로 나타났다. 이러한 수은의 감소는 폐열보일러의 온도저감이 기여를 하고 있었다. 상기 결과로, 중소형 소각시설에서 휘발성 중금속 제어에 중요한 역할을 하는 것은 배가스의 온도가 큰 역할을 한다. 따라서, 휘발성 중금속의 제거효율을 개선하기 위해서는, 냉각시스템의 온도가 제어되고 대기오염제어장치가 잘 운영되어야 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권3호
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• pp.157-162
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• 2006

본 연구는 비소로 오염된 물을 영가 철을 이용하여 복원하는 과정에서 영가 철의 비소 제거에 영향을 미치는 환경인자 간의 특성을 파악하고 기기분석을 통해 영가 철에 의한 비소의 흡착 반응기작을 구명하고자 수행되었다. 영가 철에 의한 As(V)의 흡착은 Langmuir 등온흡착 모델에 부합하였으며 As(V)의 흡착량은 반응 수용액의 pH가 낮을수록(pH 3: 2.05, pH 5: 1.82, pH 7: 1.24, pH 9: 1.03 mg As/g $Fe^0$), 그리고 온도가 증가할수록($15^{\circ}C$ : 1.59, $25^{\circ}C$ : 1.81, $35^{\circ}C$ : 1.93 mg As/g $Fe^0$) 증가하였다. 반응기작을 규명하기 위하여 SEM-EDS 분석을 수행한 결과, 반응 전의 영가철 표면은 부드럽고 큰 결정 형태를 나타내었으나 반응 후에는 매우 거칠고 작은 입자 형태를 나타내었다. 반응 후 영가 철의 조성물 분석결과, 영가 철 표면에 비소가 흡착됨을 알 수 있었다. 반응 전 후 영가 철의 결정구조 XRD를 이용하여 조사한 결과, $Fe^0$는 반응 후 $Fe_2O_3$ 및 FeOOH로 변화되었으며 As는 $FeAsO_4{\cdot}2H_2O$의 형태로 불용화 됨을 알 수 있었다. 이상의 결과에서 비소오염에 불용화 적용방법으로 영가 철을 사용 시 pH 및 온도 조건 등을 고려하여 현장에 적용해야 될 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권1호
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• pp.115-121
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• 2012

클링커 대신 고로슬래그, 폐인산석고, 폐석회 등의 산업 부산물을 이용하여 비소성시멘트를 제조하면 산업부산물 재활용, 클링커 제조를 위한 에너지 감소, $CO_2$저감으로 인한 환경오염문제 및 생산원가 저감 등의 장점이 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 비소성 시멘트 콘크리트의 역학적 거동실험을 수행하여 비소성 시멘트 콘크리트의 탄성계수, 응력-변형률 관계를 제안하였다. 또한 철근비, 압축강도를 변수로 9개의 구조 시험체를 제작하였으며, 그 실험 결과 비소성 시멘트 콘크리트의 휨 및 전단 거동 경향은 일반 콘크리트 부재와 크게 차이나지 않는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.78-86
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• 2009

비소 및 여러 양이온 중금속으로 오염된 풍정광산 주변 밭토양 및 논토양의 안정화처리를 위해 CaO 및 제강슬래그를 여러 혼합비로 사용하였을 때의 적용성을 회분식 및 컬럼반응기를 이용하여 연구하였다. TCLP 용출시험법을 이용하여 안정화제 처리 전후의 중금속 고정화도 변화를 평가하였다. 안정화제로 제강슬래그만 사용한 경우에는 비소 및 양이온 중금속 모두에서 고정화도가 15% 이하로서 높지 않았다. 이러한 것은 제강슬래그 주요 성분인 $Fe_2O_3$와 $SiO_2$에 의한 중금속들의 안정화효과가 크지 않은 것과 제강슬래그 자체에 함유된 CaO에 의한 토양 pH 상승효과가 용출실험에 사용한 TCLP 용액의 산성도에 의해 상쇄된 것에 기인하여 나타난 것으로 여겨진다. CaO와 제강슬래그를 함께 사용한 경우에는 주입비율의 차이에 따른 양이온 중금속 제거율은 큰 변화가 없었으나 제강슬래그의 비를 높여 줄수록 비소의 제거율의 증가를 가져왔다. 컬럼실험에서도 CaO와 제강슬래그를 함께 주입한 경우 비소 및 양이온 중금속들의 용출농도는 처리기간 동안 수질배출허용 기준이하로 나왔다. 이것은 양이온 중금속의 경우 CaO 사용에 따른 pH 증가함에 따른 중금속의 고정화, 비소의 경우는 CaO에서 유리된 $Ca^{2+}$와 $AsO_4^{3-}$와의 반응에 의해서 생성되는 난용성의 $Ca_3(AsO_4)_2$가 생성되는 것에 기인한 결과로 판단된다. 비소 및 양이온 중금속이 함께 오염된 토양의 안정화에 CaO와 제강슬래그를 함께 주입할 경우 복합오염물질을 효과적으로 안정화처리가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권1호
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• pp.55-63
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• 1998

본 연구에서는 광산 인근 토양에서 산성비를 비롯한 침출수에 의한 지하 환경 오염 메카니즘을 검토하고, 오염 방지 및 교정과 대안의 효과를 정량화 하기 위한 방안을 고찰하였다. 이를 위하여 중금속인 비소의 오염도가 높은 토양을 대상으로 인위적 산성용액에 의한 비소의 용출을 실험적으로 검토하였다. 한편, 산성 침출오염수에 의한 지하 환경의 오염을 방지하기 위하여 석회석을 활용한 토양의 안정화방법의 효과를 살펴 보았다. 오염된 시료토양에 포함된 비소는 pH 1이하의 강산성 용액일수록 격렬히 용출되었으며, pH 값이 낮아질 수록 최대 용출량은 증가되는 것으로 나타났다. 석회석에 의한 토양 안정화방안은 매우 효과적이었으며, 석회석에 의한 산성용액의 중화반응 특성식은 미반응 핵 모델중에서 화학반응이 속도지배인 특성식에 잘 부합되는 것으로 보여진다.