• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권spc호
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• pp.92-98
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• 2022

Although various methods have been proposed to assess groundwater vulnerability, most of the models merely consider the mobility of contaminants (i.e., intrinsic vulnerability), and the attenuation capacity of vadose zone is often neglected. This study proposed an evaluation model for the attenuation capacity of vadose zone to supplement the limitations of the existing index method models for assessing groundwater vulnerability. The evaluation equation for quantifying the attenuation capacity was developed from the combined linear regression and weighted scaling methods based on the lab-scale experiments using various vadose zone soils having different physical and biogeochemical properties. The proposed semi-quantifying model is expected to effectively assess the attenuation capacity of vadose zone by identifying the main influencing factors as input parameters together with proper weights derived from the coefficients of the regression results. The subsequent scoring and grading system has great versatility while securing the objectivity by effectively incorporating the experimental results.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권6호
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• pp.18-26
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• 2021

Soil aggregation begins with flocculation of clay particles triggered by interfacial reactions of polyvalent cation such as Ca²⁺ and Fe³⁺, and they are also known as important elements to control the mobility of arsenic in soil environment. The objective of this study was to investigate the feasibility of CMDS (coal mine drainage sludge) for soil loss reduction and stabilization of arsenic-contaminated soil in a 37% sloped farmland under rainfall simulation. The amount of soil loss decreased by 43% when CMDS was applied, and this result was not significantly different from the case of limestone application, which yielded 46% decrease of soil loss. However, the relative amount of dispersed clay particles in the sediment CMDS-applied soil was 10% lower than that of limestone-applied soil, suggesting CMDS is more effective than limestone in inducing soil aggregation. The concentrations of bioavailable arsenic in CMDS amended soil decreased by 46%~78%, which was lower than the amount in limestone amended soil. Therefore, CMDS can be used as an effective amendment material to reduce soil loss and stabilize arsenic in sloped farmland areas.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.228-228
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• 2018

강변여과는 지하수 인공함양 방식 중 유도함양(induced recharge) 또는 간접함양 방식에 속한다. 이는 하천 및 강변 부근에 집수시설을 설치한 후, 미고결층 대수층(unconsolidated aquifer)의 자연 오염 저감능을 이용하여 지표수를 간접 취수하는 방식으로 수질이 불량한 지표수가 대수층을 관류하면서 희석, 화학적 이온 교환 및 반응, 흡착, 생물막(biofilm; 미생물에 의한 자연저감), 여과 등을 통하여 수질이 개선된다. 강변여과수내의 용존 농도가 높은 철과 망간은 수처리 비용증가, 용수관정 및 시설물의 수명단축을 초래한다. 따라서 강변여과 지역의 미고결 대수층에서 효과적인 철과 망간 동시 제거(vyredox)를 위해 에어서징(air surging)과 블록 서징(block surging)을 실시하기 위해서 실내 물탱크 모델(water tank model)에서 에어서징에 따른 공기 순환 우물시스템을 관찰하였으며, 이를 바탕으로 현장시험(Test bed)에 적용하였다. 미고결 대층수층에서의 철 망간은 음용수 기준치(각각 0.3 mg/L)를 초과하고 있으며, 강변여과 취수 개발 및 이용을 제한하는 요인이 되고 있다. 본 연구에서 사용된 에어서징과 블록서지 기술은 자갈층 및 미고결 대수층에 충진된 슬라임 및 폐색(clogging)을 제거함과 동시에 관정 주변의 대수층의 투수성 개선과 산화환경으로 치환되며, 대수층에 잔존하는 철/망간의 산화물들을 관정내로 빼낼 수 있는 방법이다. 따라서 서징에 따른 폐색 제거효율을 검토한 결과에서 철 망간 이온농도 저감효과와 관정 주변의 수리전도도(hydraulic conductivity) 및 저류계수(coefficient of storage)가 증가한 것으로 나타났다. 이와 같이 강변여과에 의한 폐색은 미고결층내 공기주입 및 블록서지를 통하여 철/망간 이온농도 저감 및 수리특성 개선 효과에 유용한 것으로 평가된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권5호
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• pp.10-17
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• 2009

생물학적 정화는 TPH로 오염된 지역을 정화하는 효과적인 방법으로 적용되고 있다. 하지만 미생물의 분해 활성이 적정온도 이하, 이상의 온도에서는 감소하기 때문에, 생분해 효율이 온도의 변화에 많은 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서 이번 연구의 목적은 유류 분해 효율이 우수한 중저온성 미생물을 분리하여 TPH로 오염된 지역에 적용할 때의 정화효율을 평가해 보는 것이다. 먼저 탄화수소 분해효율이 뛰어난 중온성($30^{\circ}C$)미생물 5종과 저온성($80^{\circ}C$) 미생물 3종의 consortia를 분리하였으며, 이들 미생물 consortia를 실험실내에서 유류로 오염된 토양에 적용해 본 결과, 중온성 미생물의 경우 초기 TPH 4,044 mg/kg이 10일 경과 후 1,084 mg/kg으로 73.2%, 저온성 미생물은 TPH 5,427 mg/kg이 50일 경과 후 1,756 mg/kg으로 67.6%의 처리효율을 보였다. 이 분해율은 휘발이나 희석에 의한 물리적 저감을 포함한다. 이후 분리된 미생물들을 토양 경작 현장에 적용해 본 결과, TPH 2,560 mg/kg의 오염이 56일 경과 후 87.1%의 제거율을 보였으며, 이때의 생분해 반응 속도상수는 $0.0374\;day^{-1}$이었다. 본 연구 결과는 저온, 중온 상태에서 미생물을 이용한 생물학적 정화가 더 다양하게 이용될 수 있는 가능성을 보여준 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제25권2_spc호
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• pp.1-15
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• 2020

Monitoring and assessing terminal electron accepting processes (TEAPs) are one of the most important steps to remediate contaminated sites via various in-situ techniques. TEAPs are a part of the microbial respiration reactions. Microorganisms gain energy from these reactions and reduces pollutants. Monitoring TEAPs enables us to predict degradability of contaminants and degradation rates. In many countries, TEAPs have been used for characterization of field sites and management of groundwater wells. For instance, US Environmental Protection Agency (EPA) provided strategies for groundwater quality and well management by applying TEAPs monitoring. Denmark has also constructed TEAPs map of local unit area to develop effective groundwater managing system, particularly to predict and assess nitrogen contamination. In case of Korea, although detailed soil survey and groundwater contamination assessment have been employed, site investigation guidelines using TEAPs have not been established yet. To better define TEAPs in subsurface environments, multiple indicators including ion concentrations, isotope compositions and contaminant degradation byproducts must be assessed. Furthermore, dissolved hydrogen concentrations are regarded as significant evidence of TEAPs occurring in subsurface environment. This review study introduces optimal sampling techniques of groundwater and dissolved hydrogen, and further discuss how to assess TEAPs in contaminated subsurface environments according to several contamination scenarios.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권3호
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• pp.57-67
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• 2009

토양미생물은 토양 및 퇴적토 환경에서 생물학적 물질순환의 중요한 역할을 맡고 있다. 이러한 중요성으로 인해 토양미생물 생태 다양성과 군집구성이 토양 및 퇴적토 생태환경과 자연저감능력을 평가하는 지표로 유용하게 쓰일 수 있다. 보다 정확한 다양성과 군집구조 분석을 위해서는 다양한 토양 및 퇴적토 시료로부터 분석에 필요한 DNA수율과 순도를 확보해야 한다. 지금까지 토양 및 퇴적토에서 DNA추출하는 방법들에 대한 다양한 기초연구가 이루어졌지만, 실제 환경생태영향평가와 분해기능평가에 사용시 DNA추출방법 선정에 대한 지침 및 정보는 매우 부족하다. 이에 본 연구에서는 문헌조사를 통해서 다양한 방법들의 토양 및 퇴적토 내 미생물 DNA 추출 특성을 비교 분석하고, 현재 주로 사용되고 있는 DNA추출방법을 토양 및 퇴적토 환경평가나 오염지하수토양 자연저감능평가에 활용 할 경우 고려해야 할 기술적 사항에 대해 고찰하였다. 본 연구를 통해 하나의 특정 추출 방법으로는 미생물다양성, 군집구성 및 개체간 상호작용에 대한 정보를 얻기에는DNA양과 순도 차원에서 충분하지 않으며, 토양 및 퇴적토 미생물 군집분석의 목적에 따라 적합한 방법의 선택이 매우 중요함을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제46권5호
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• pp.411-424
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• 2013

${\bigcirc}{\bigcirc}$고속도로 건설현장 ${\bigcirc}$공구에 분포하는 암석에 대하여 산성배수 발생개연성을 평가하고 피해 저감대책을 검토하였다. 고속도로건설구간의 지반은 이천리층에 해당하는 사암과 중성내지 산성 화산암으로 구성되어 있으며 이들은 주변의 화강암관입에 수반된 열수 용액에 의해 황화광물을 산점상으로 함유하고 있다. 황화광물의 함량이 높은 화산암과 사암은 산성배수 발생개연성이 높고 중금속(Zn, Pb, As)을 많이 함유한 산성배수가 주변지역으로 유출되어 환경오염을 유발할 개연성이 높은 것으로 나타났다. 건설공사과정중 산성배수가 발생될 개연성이 높은 구역에서 배출되는 배수는 중화 및 중금속 제거처리 후 배수가 이루어져야 하며, 절취면의 안정성 확보를 위하여 산성배수의 발생을 근원적으로 억제할 수 있는 코팅처리기술을 적용한 후 숏크리트, 앵커 등 사면보강공법이 적용되어야 할 것으로 판단된다. 화산암과 사암은 골재로서 활용이 어려우며 지반성토재로 사용할 경우 지하수와 우수의 접촉을 최소화할 수 있는 성토층의 구조를 갖춘 후 활용하여야 한다.

• 자원환경지질
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• 제41권3호
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• pp.335-344
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• 2008

경상남도 김해시 국가지원 지방도60호선 터널건설예정구간의 암석에 대하여 산성배수 발생개연성을 평가하고 피해 저감대책을 검토하였다. 건설예정구간의 지반은 석영반암, 사암, 응회암, 화강암으로 구성되어 있으며 황화광물은 석영반암과 화강암에 산점상으로 사암에 맥상으로 산출되었다. 황화광물의 함량이 높은 석영반암과 사암은 산성배수 발생개연성이 높고 중금속(Zn, Pb, As)를 많이 함유한 산성배수가 주변지역으로 유출되어 환경오염을 유발할 개연성이 높은 것으로 나타났다. 건설공사과정에서 산성배수가 발생될 개연성이 높은 구역에서 배출되는 배수는 중화 및 중금속 제거처리 후 배수가 이루어져야 하며, 절취면의 안정성 확보를 위하여 산성배수의 발생을 근원적으로 억제할 수 있는 코팅처리기술을 적용한 후 숏크리트, 앵커 등 사면보강공법이 적용되어야 할 것으로 판단된다. 석영반암과 사암은 골재로서 활용이 어려우며 지반성토재로 사용할 경우 지하수와 우수의 접촉을 최소화할 수 있는 성토층의 구조를 갖춘 후 활용하여야 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권6호
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• pp.419-427
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• 2009

초음파 기술의 연속식 처리 적용성에 대한 연구를 수행하기 위해서 584 kHz 다중 조사 반응조를 제작하여 회분식과 연속식 조건에서 TCE 수용액의 초음파 분해 실험을 수행하였다. 600 W의 3면과 4면 조사 조건에서의 회분식 실험 결과, TCE의 1차 저감 속도 상수는 4면 조사 조건에서 더욱 큰 것으로 나타났으며, $H_2O_2$와 CT의 발생은 두 조건 모두 비슷한 것으로 나타났다. 600 W 4면 다중 조사 조건에서 67${\sim}$300 mL/min의 유량 범위에서 정상 상태에서의 TCE 제거율은 83에서 48%로 약 35% 감소하였다. 100 mL/min, 600 W의 4면 다중 초음파 조사 조건에서 100${\sim}$600 W로 초음파 출력을 증가시킬 때 정상 상태에서 TCE의 제거율은 14에서 75%로 61% 증가하였다. 600 W의 4면 다중 조사 조건에서 100mL/min의 유량으로 실제 TCE 오염지하수에 대한 초음파 분해를 수행한 결과 증류수에서의 제거율 75%에 비해 약 10% 정도 감소하여 약 65%로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.189-189
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• 2019

도시화에 따른 토지이용패턴의 변화로 불투수면적이 증가하여 빗물의 침투량이 감소하고, 유출량은 증가하는 등 집중호우시 침수피해를 야기하게 된다. 또한 오염원의 증가로 수질오염과 지하수고갈에 따른 건천화 등 부정적 효과를 초래하는 것으로 알려져 있다. 최근 기후변화에 따라 물순환 체계가 변화하고 있으며, 이로 인해 도시의 홍수 및 가뭄이 극심해지고 시민의 삶의 질도 위협받고 있다. 우리나라의 경우 지속적으로 도시화 및 불투수면적이 증가하고 있으며, 집중호우의 발생빈도 또한 높아 심각한 수자원 물재와 홍수피해위험이 높다. 이에 도시의 물환경 변화 및 왜곡된 물순환 체계를 지속가능하도록 개선해야 할 필요성이 제기되었다. 환경부 및 국토부 등 정부기관에서는 물환경지속가능성을 위하여 저영향개발 기술요소를 도입하고 적용하고 있다. 본 연구에서는 침수위험지역의 저영향개발기법을 도입하여 유출저감 효과를 모의하고, 경제성 분석을 하였다. 본 연구의 대상지역은 경상남도 김해시 안동지구이며, 면적 364.2ha, 투수층면적 160.7ha, 불투수층면적 203.5ha로 불투수율은 55.90%로 산정되었다. 대상지역인 안동지구 우수관로현황 조사결과 (30년빈도 강우강도 적용) 관로의 통수능 검토시 전체관로 26.97km 중 통수능 부족관로는 15.60km로 전체대비 약 57.8%로 나타났다. 안동지구 내 우수관거는 간선관로의 경우 10년빈도, 지선관로의 경우 5년빈도로 설계, 시공되어 있으므로 각종 공단이 입지한 시가지인 안동지구는 도로포장등으로 인해 불투수층이 대부분을 차지해, 강우시 도로표면 유출수의 증대로 침수피해가 가중되는 것으로 판단되었다. 이에 저영향개발기법을 적용하여 맨홀로 유입되는 직접유출(DCIA, Directly Connected Impervious Area)를 줄이고, 유지관리 등을 고려하여 경제성을 평가하여 향후 침수위험지구 관거개량시 저영향개발기법을 활용할 수 있도록 하고자 한다.