• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.245-245
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• 2021

해양으로 유출된 5 mm 이하의 크기로 분해된 미세플라스틱이 해양 환경 오염의 주요 원인으로 자리잡았다. 최근에는 청정해역으로 알려진 남극해에서도 발견되고 있어 남극해에 잔류하는 미세플라스틱 오염 수준을 이해하기 위해 노력하고 있다. 하지만, 파랑의 효과를 고려한 남극해의 해수 순환 구조와 미세플라스틱의 고유 특성을 반영한 미세플라스틱의 거동 및 공간적 분포에 대한 복합적 이해는 상대적으로 부족하다. 남극해에서 발견된 미세플라스틱은 과학기지들의 방류수나, 조사선 등과 같은 인위적인 활동으로 인해 집적될 수 있으며, 특히 영구적으로 거주하는 과학기지에서 흘려보내는 방류수에 포함된 미세플라스틱은 과학기지 주변 해수 오염에 직접적인 영향을 줄 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 파랑 효과에 따른 남극 킹조지 섬(King George Island)에 위치한 세종과학기지의 방류수에 포함된 미세플라스틱의 이송에 대해 모의하였다. 세종과학기지가 위치한 킹조지 섬과 넬슨 섬(Nelson Island) 사이의 멕스웰 만(Maxwell Bay)의 해수 흐름을 재현하기 위하여 해수 유동 모델(Delft3D-FLOW)이 사용되었다. 또한, 해수 유동 모델에 파랑 모델(Delft3D-WAVE)을 결합하여 파랑의 효과가 미세플라스틱의 이송에 미치는 영향을 확인하였다. 세종과학기지의 방류수가 흘러나가는 마리안 소만(Marian Cove)의 유속장을 바탕으로 이송, 확산, 입자의 침강 속도를 고려하여서, 세종과학기지에서 밀물 시 방출한 입자를 라그랑지안 입자 추적(Lagrangian Particle Tracking) 방법을 이용해 추적하였다. 해수의 밀도보다 가벼운 플라스틱의 경우 해수 표층의 흐름을 따라 소만 내부로 이송되어 해안선에 도달하고, 해수의 밀도보다 무거운 플라스틱의 경우 소만 내부로 이송되나 입자의 침강 속도로 인해 방출 위치 근처에서 집적된다. 파랑의 효과를 고려하게 되면, 고려하기 전보다 두 종류의 미세플라스틱 모두 소만 내부로 더 멀리 이송되는데, 이는 파랑으로 인한 힘(wave-induced force)이 해수 유동 모델의 운동방정식에 추가되며 파랑 에너지 분산으로 인해 해수 흐름에 변화를 준 것으로 보인다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권3호
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• pp.267-277
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• 2014

골프장에서 제초와 병해충방제를 위해 농약의 사용은 필수적인 요소이다. 농약은 적절하게 관리되지 않을 경우 주변 환경과 생태계에 악영향을 초래할 수 있다. 그러나 우리나라의 경우 골프장의 농약사용에 관한 구체적인 통계나 체계적 관리방안이 없는 실정이었다. 본 논문에서는 골프장에서 사용되는 농약의 실태를 파악하고 이를 국가적 차원에서 체계적으로 관리할 수 있는 방안에 관해 조사하였다. 골프의 대중화로 인해 우리나라의 골프장은 급격히 증가하여 2011년 말 기준으로 421개소가 운영되고 있으며 이는 면적으로 $379.53km^2$이다. 이와 더불어 농약사용량도 매년 증가하고 있으며 2011년에는 216품목의 농약이 성분량 기준으로 총 118,669.4 kg이었고, 살균제(54.9%) > 살충제(24.4%) > 제초제(13.3%) > 생장조정제(0.1%) 순이었다. 2011년 골프장별 평균 농약사용량은 성분량으로 280.9 kg이였으며, 단위면적당 평균 농약사용량은 $5.4kg\;ha^{-1}$이였으나 이는 일반 농경지에서의 사용량의 50%에 해당되는 것이다. 골프장별 사용량은 $0.0-21.9kg\;ha^{-1}$ 범위로 편차가 매우 컸다. 골프장내 잔류농약성분의 검출빈도는 green > fairway, 잔디 > 토양 순이었다. 과거에는 일부 골프장에서 고독성농약을 사용하거나 검출되기도 하였으나 최근에는 사용하지도 않으며 검출되지도 않았다. 골프장의 농약사용의 실태를 파악하고 농약에 따른 환경피해를 예방하기 위해서 환경부에서는 2010년 초에 '골프장 농약 사용실태 관리시스템'(환경부 토양지하수정보시스템)을 개발하였다. 이 시스템을 통해 골프장에서의 농약사용 모니터링과 잔류 농약 검사에 관한 선진화된 관리체계를 구축하였다. 농약 잔류량 검사는 토양, 잔디 및 유출수 시료에 대해 실시하고 있고 검사시료는 골프장의 규모에 따라 결정할 수 있도록 정하였다. 우리나라는 골프장의 농약사용에 관련된 업무를 여러 부처에서 담당하다가 2009년부터 환경부로 일원화하여 추진하고 있으나 아직까지 법령과 행정규칙 등이 체계적으로 정비되지 않은 상태이다. 골프장에서의 농약사용과 관리 및 주변 생태계와 인간에 미치는 영향 등을 파악하기 위해서는 개별 골프장에 적합한 지역특이적 최적 관리방안(site-specific best management practices)이 우선적으로 마련되는 것이 바람직하며, 이는 위해서는 위해성평가의 도입이 우선적으로 이행되어야 할 것이다. 우리나라는 골프장의 농약사용 및 농약잔류량 검사, 환경오염피해에 대한 기초연구, 환경오염 저감기술 등 관련 인프라가 매우 부족한 실정이다. 따라서 향후 정부에서는 관련제도를 정비하고, 개선 발전시켜 골프장에 의한 환경피해를 최소화하여 골프장이 친환경적으로 운영될 수 있도록 지속적인 관심과 지원이 이루어져야 할 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권6호
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• pp.75-80
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• 2005

남한강 상류지역의 금속광산인 거도, 만정, 조일광산은 1988년 석탄광산합리화 사업과 더불어 폐광되었으며, 휴$\cdot$폐광된 이후 다량의 광산 폐기물을 방치하여 주변환경을 오염시키고 있는 실정이다. 그러나 광미, 폐석 등의 이동에 의한 주변의 토양오염에 대한 정량적 평가가 없기 때문에 이들 광산폐기물에 의한 오염정도를 확인하기 어렵다. 따라서 폐광된 거도, 만정, 조일 광산의 광산 폐석에 의한 수질 오염 가능성 평가를 위해 각 광산에서 폐석 시료를 채취하였으며, HCl 처리 농도에 따라 지화학적 농축 계수(Index of geoaccumulation), 중금속 존재 형태와 이동성에 관하여 조사하였다. 카드뮴, 납, 아연, 구리, 니켈 그리고 크롬의 지화학적 농축 계수는 각각 6, $4\~6,\;0\~6,\;4\~5$, 2, 0을 나타냈다. 광산 폐석에서 카드미뮴, 납, 아연, 구리의 지화학적 농축계수 분석을 통하여 이러한 지역이 상당한 오염 가능성을 알 수 있었다. 광산 폐석에서 중금속의 존재 형태는 구리의 경우 유기물 형태, 납은 탄산염 형태, 니켈과 아연은 잔류상 형태로 나타났다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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• pp.187-194
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• 2007

선박 해철 폐기물을 적절히 통제하고 관리하기 위하여, 선박 해철 폐기물의 처리 및 관리에 관한 실태 및 동향을 알아보고, 해양오염 방지법을 보완하거나 개정할 사항을 검토하였다. 세계의 선박 해체량은 연간 약 2,200만 DWT으로서 대부분이 방글라데시, 중국, 인도, 파키스탄 등 4개국에서 이루어지고 있으며, 최근에는 터키, 필리핀, 인도네시아, 베트남 등이 선박해체시장에 참여하고 있다. 선박해체산업은 주로 선진국보다는 개도국 또는 후진국에서 더 활발히 이루어지고 있다. 국내의 폐기물의 수집 운반, 중간처리, 최종처리 업체들은 규모가 작아서 인명뿐만 아니라 시설도 선박을 해철하기에는 부적절하거나 열악한 부분이 많고, 환경을 고려하지 않고 폐기물 처리작업이 이루어질 가능성이 높았다. 전남과 제주 지역의 해철 선박은 1000톤 이하의 선박이 대부분을 차지했다. 따라서 선내 잔류유성혼합물을 가진 노후선 (유조선 등)을 해철 할 때에 그 해철 선박을 후진국이나 미개발국으로 이동하는 것을 금지하거나 제한하는 규정이 해양오염방지법에 포함될 필요가 있고, 선박 해철업체 및 해철 폐기물 수집 운반업체, 중간처리업체 및 최종처리업체의 인력 및 시설에 관한 기준을 해양오염방지법에 규정할 필요가 있다. 또 한 선박 해철 폐기물에 대한 생산자책임 재활용 제도나 개념을 해양오염방지법에 도입하는 것이 바람직하다.

• 보존과학회지
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• 제34권6호
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• pp.525-538
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• 2018

2015년 유네스코 세계기록유산으로 등재된 미얀마 미야제디 석주는 미얀마의 역사, 종교, 문화에 관한 중요한 문자 기록물이며, 연대가 명확하게 표기된 오래된 유물 중에 하나이다. 미야제디 석주는 역사적으로도 중요한 만큼 명문의 해석이나 연구 행위를 하기 위해 수많은 탁본 제작을 하였고, 이로 인해 표면에 흑색오염물의 침착이 심각한 상태이다. 그래서 흑색오염물에 대한 분석학적 연구와 문제된 오염물의 제거 방법에 대한 보존처리 연구를 진행하였다. 특히 보존처리의 접근방식은 레이저 클리닝 기법과 화학적인 약품을 이용하였다. 대부분의 오염물은 탁본과정 중에서 표면에 잔류한 잉크가 원인이었다. 실험의 유사 환경 조건을 위해 가오염물을 도포한 의사시료를 제작하여 보존처리 조건별로 결과를 도출하였다. 의사시료들은 레이저 클리닝에 대해서는 대부분 조건에서 효율적인 결과를 보였으나, 화학 약품적용 방법에서는 선택적 양상을 나타냈고, 그중 에탄올을 활용한 물리적 마찰법에 대한 결과는 약품 활용기법 중 가장 효율적 이였다. 결과적으로 효율적인 방법론을 제시한다면 레이저 클리닝 세정법이 보편타당하지만 현지의 상황 조건을 고려한다면 차선책인 화학약품을 병행한 물리적인 적용방법이 합리적이라고 판단되었다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.206-222
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• 2019

최근에는 다양한 다상오염물 거동 흐름 모델들이 개발되었고 일부는 상용화되기도 하였으나, 대부분이 압력기저접근방식을 갖고 개발된 프로그램들이므로 다양한 수치적 어려움을 내재하고 있다. 이러한 수치적 어려움을 극복하기 위해서는 분율흐름접근방식을 따르는 기존 다상흐름거동 수치모델로 개발된 MultiPhaSe flow (MPS) 모델에 계면활성제에 의한 용해 현상을 모사할 수 있는 오염물 거동 모듈을 결합해서 MultiPhaSe flow and TranSport (MPSTS) 프로그램을 본 연구에서 개발하였다. 개발된 모델은 Clement의 해석 해를 사용하여 검증하였다. 여기서 MPSTS프로그램은 입자추적법과 결합한 라그랑지안-율러리안 기법을 이용해서 상간물질전달 효과와 다상내 오염물 거동 기능을 결합한 계면활성제 활용 복원과정을 모사할 수 있는 프로그램이다. 본 연구에서는 개발된 모델을 이용해서 소수성 액체(non aqueous phase liquid, NAPL)로 오염된 지역의 계면활성제에 의한 오염 정화 시 층상구조를 가지는 수리지질학적 불 균질성이 복원효율에 미치는 영향을 수치 모의 하였다. 수치모의 결과, 하부 층의 수리전도도가 상부 층의 수리전도도보다 10배, 20배, 50배로 큰 경우에 대해서 하부에서 물속에 용해된 디젤의 농도가 높게 나타난다. 왜냐하면 계면활성제가 하부 층을 따라서 좀 더 빨리 움직여서 하부 층에서 잔류 소수성 액체를 좀 더 많이 용해시켰기 때문이다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권3호
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• pp.222-231
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• 2005

광산주변의 광해대책 없이 방치된 대부분의 잔류광미는 광산지역의 하류 농경지뿐만 아니라 재배 작물의 중금속 오염의 주원인이 될 수 있다. 본 연구는 폐금속광산의 중금속 오염 특성을 평가하기 위하여 국내 25개 광산 주변에서 채취한 광미를 대상으로 수용성, 산가용성 및 전함량 중금속을 분석 검토하였다. 광미 중 수용성 무기이온들의 함량은 ${SO_4}^{2-}>Ca^{2+}>Mn^{2+},\;Na^+,\;Al^{3+}>Mg^{2+},\;Fe^{3+}>Cl^-$ 순으로 높았으며, 특히 pH, EC, ${SO_4}^{2-}$ 및 $Ca^{2+}$ 함량은 광산별로 큰 편차를 보였다. 광미중의 중금속 전함량은 Cd 31.8, Cu 708, Pb 4,961, Zn 2,275 및 As 3,235 mg/kg이었고, 중금속 중 Cd, Zn 및 As는 우리나라 토양환경보전법의 토양오염대책 기준을 초과하였다. 광미 중 전함량에 대한 수용성 중금속 비율은 Cd > Zn > Cu > Pb > As 순으로 높게 나타나 토양 환경내에서 이동성이 높은 순위와 일치하였다. 또한 0.1M-HCl 산가용성 침출비율은 각각 Cd 17.4, Cu 10.2, Pb 6.5, Zn 6.8 및 As 11.4%(1M-HCl 추출성)이었고, 광미 중 중금속 전함량에 대한 수용성 함량비율은 화학성분 조성과 관련성이 큰 것을 알 수 있었다. 광미중의 중금속 부화계수(EF)는 As > Pb > Cd > Cu > Zn 순이었고, 오염지순(PI)는 Au-Ag 광산이 다른 광산보다 높은 것으로 나타났다. 이러한 광산 주변 광미의 중금속 부화계수와 오염지수를 근거로 볼 때 심각한 수준으로 중금속이 농집되어 있어 폐광산 주변의 주요 오염원은 광미를 포함한 광산폐기물로 판단할 수 있었다. 따라서 폐광산 주변에서 중금속을 다량 함유된 광미의 유실 및 강우에 의한 유출은 하부 수계 및 농경지에 심각한 문제를 야기 시키며,특히 산성 황화물을 함유하는 광산폐수는 산성배수를 일으켜 중금속 용출 부화를 가중시킬 수 있어 이에 대한 대책이 강구되어야 할 것이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권2호
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• pp.195-204
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• 2018

국내외적으로 계란 중 잔류 농약 검출 사례가 보고되었고, 한국에서도 축산물의 농약 잔류허용기준 중 계란에 대한 기준치가 미제시된 항목인 fipronil 등이 검출되었다. 비규제 농약으로 인해 국민건강 위해 및 환경오염 문제가 나타날 가능성이 있으므로, 한국, 유럽연합, 미국의 부처 및 산하 협력기관의 담당 법령 및 업무 관련 농약관리체계 비교 분석을 통해 현 시점에서 한국의 농약관리체계의 문제점을 파악하고, 비규제 농약에 관한 개선 방향을 모색하였다. 한국, 유럽연합, 미국의 농약관리체계 비교한 결과, 농약 등록, 식품 중 잔류농약, 환경매체 중 잔류농약으로 크게 나누어 관리하는 것으로 나타났다. 농약을 시중 유통시키기 위해 농약의 기본정보(이화학성, 독성, 위해성 등)를 바탕으로 검토 및 승인 절차를 거치는 농약 등록 부분은 한국의 농림축산식품부, 유럽집행위원회의 보건식품안전국, 미국환경부가 관여하는 것으로 나타났다. 식품 안전성을 증대시키기 위해 식품 중 잔류농약 기준 설정 및 모니터링을 수행하는 부분은 한국의 식품의약품안전처, 유럽집행위원회의 보건식품안전국이 전담하나, 미국은 미국환경부(식품 중 잔류농약농도 설정)와 식품의약처(식품 및 사료 중 농약 모니터링)가 분업하는 것으로 나타났다. 국민건강 및 환경상의 위해를 예방하기 위해 환경매체 중 잔류농약 기준 설정 및 모니터링을 수행하는 부분은 한국, 유럽연합, 미국 모두 환경부, 유럽집행위원회의 환경국, 미국환경부 중심으로 운영되는 것으로 나타났다. 한국은 부처간 협의를 통해 농약관리를 제도적으로 수행하고 있으나, 비규제 농약에 대한 관리를 강화하기 위해 환경매체 중 잔류농약기준 항목의 계열 확대 및 개별항목 신설을 검토할 필요가 있다.

• 농약과학회지
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• 제13권1호
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• pp.39-44
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• 2009

벼농사용 살충제인 fipronil의 비의도적 노출에 의한 꿀벌(Apis mellifera L.)의 피해를 확인하기 위해 급성독성시험, 엽상잔류독성시험, cage를 이용한 소규모야외시험을 실시하였다. 급성접촉독성시험에서 24시간과 48시간의 $LD_{50}$은 각각 0.008, $0.005{\mu}g$ a.i./bee 로 꿀벌에 매우 강한 급성독성을 보였으며 급성위해지수(QHc)는 12,500으로 매우 높은 수준이었다. 엽상잔류독성시험에서는 피프로닐 액상수화제 살포 후 28일까지 90%이상 치사율을 보여 장기간 꿀벌에 독성이 있음을 알 수 있었다. 이때 fipronil의 표면부착잔류량(dislodgeable foliar residue)을 분석한 결과 $DT_{50}$은 9일, $DT_{90}$은 31일이었다. 야외시험의 결과에서도 28일의 치사율이 40%로 조사되어 실내 엽상잔류독성시험과 유사한 잔류독성을 보였다. 이상의 결과를 종합하면 fipronil은 꿀벌에 대한 급성독성이 매우 강하면서 장기간의 잔류독성이 있어 잎 표면의 매우 낮은 잔류량으로 꿀벌에 피해를 줄 가능성이 매우 높은 살충제이다. 따라서 재배작물뿐만 아니라 살포지역 인근의 밀원식물에 약제살포시 바람에 날려 오염될 경우 화분매개용 꿀벌과 자연생태계 유용곤충에 위해가능성이 매우 높기 때문에 꿀벌이 왕성한 활동을 하는 시기에는 야외살포를 금지하여야 하며, 궁극적으로 야외생태계 유용곤충을 보호하기 위해서는 실내사용 목적으로만 사용되도록 제한해야 할 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제29권3호
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• pp.157-181
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• 2020

하천, 호소 및 해양항만의 퇴적물은 수계로 배출된 오염물질의 종착점이면서 동시에 지속적으로 오염물질을 수계로 배출하는 오염원(source)으로 작용한다. 지금까지 오염퇴적물은 육상매립 또는 해양투기해왔던 것이 현실이었다. 하지만 육상매립은 고 비용, 해양투기는 런던협약으로 인해 전면 금지되었다. 따라서 본 연구에서는 대상부지인 왕궁축산단지의 오염퇴적토를 대상으로 토양정화방법을 적용하여 연구하였다. 토양정화방법은 해외 적용사례와 국내 처리 가능한 적용기술을 선별하여 전처리, 퇴비화, 토양세척, 동전기, 열탈착을 적용하였다. 오염특성파악을 위한 대상 부지 조사결과 수질은 용존산소(Disolved Oxigen, DO), 부유물질(Suspended Solid, SS), 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN), 총인(Total Phosphorus, TP) 이 방류수 수질기준을 초과하였고 특히 SS, COD, TN, TP는 기준을 수십 배에서 수백 배 초과하였다. 토양은 돼지사료의 성장을 촉진하는 구리, 아연의 농도가 높게 나타났으며, 카드뮴이 토양환경보전법 기준치 1지역을 상회하였다. 전처리기술은 하이드로사이클론을 활용하여 입도분리를 실시하였으며, 미세토양이 80% 이상 분리되어 선별효율이 높게 나타났다. 퇴비화는 유기물 및 석유계 총 탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbon, TPH) 오염토양을 대상으로 실시하였으며, TPH는 우려기준 이내로 처리되었고, 유기물의 경우 대장균이 높게 분석되어 70℃에서 퇴비화 최적조건을 적용하여 비료규격을 만족하였으나 비료규격에 비하여는 유기물함량이 낮게 분석되었다. 토양세척은 연속추출시험결과 Cd는 미세토에서 5단계인 잔류성(Residual)물질이 확연하게 존재하였고 Cu 및 Zn은 오염분리가 쉬운 이온교환성(1단계), 탄산염(2단계), 철/망간산화물(3단계)의 함량이 대부분을 차지했다. 산용출과 다단세척을 단계별로 적용결과 염산, 1.0M, 1:3, 200rpm, 60min이 최적 세척인자로 분석되었으며 다단세척실험결과 오염 퇴적토는 대부분 1단에서 토양환경보전법 우려기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 적용성 시험결과 중금속오염이 높은 오염토는 전처리 후 토양세척을 적용하여 처리토를 골재로 활용하고, 유기물 및 유류 오염토는 퇴비화를 적용하여 오염물질과 대장균을 사멸한 후 부숙토로 사용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다.