• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.9-16
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• 2007

토양증기추출공법(SVE)은 불포화 지반상태에서 휘발성 유기화합물(VOCs)과 유류오염 물질을 제거하는데 효과적이고 경제적인 공법중의 하나이다. 본 연구에서는 기존 연약지반의 지반개량시 사용된 연직배수재(PVDs)를 토양증기추출시스템에 적용하여 짧은 공기배출거리로 최대한 신속하게 오염물질을 제거할 수 있게 하여 투기계수가 낮은 지반에서 오염된 토양을 효과적으로 복원할 수 있는 토양증기추출공법을 적용하는데 목적이 있다. 연직배수재를 이용한 토양증기추출시스템 적용시 실제 현장에서 나타나는 무한 경계 조건을 만족하기 위해서 실내에서 파일럿 규모의 오염복원 모형실험을 결과로 유한경계조건 시스템에서 이미지웰 중첩이론을 이용하여 압력분포를 가정하였다. 즉, 압력강하가 없는 일정수두 경계조건 상태와 토조의 상 하부와 같이 흐름이 없는 불투수경계조건 상태를 유지하기 위해서 이미지웰 중첩이론을 도입하여 경계조건을 수립하였다. 결과, 공기흐름률이 증가할수록 흐름비율도 증가하였다. 따라서 높은 흐름률에 대한 흐름비율도 더 커지게 되는 것이고, 최적화과정동안 공기흐름률은 측정 압력수두와 이미지웰 중첩이론으로부터 구해진 이론 압력수두의 오차율에 미치는 가장 중요한 인자로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.39-46
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• 2008

개발사업과 산업발달로 인하여 발생되는 유해화학물질과 유류사용량이 늘면서 화학물질과 유류를 저장하는 지하저장탱크에서의 오염물질 유출로 토양 및 지하수 오염이 심각해지고 있다. 또한, 산업지역, 공장지대가 밀집된 매립 지반에서는 투수계수가 낮아 오염물질 추출에 한계가 있다. 이러한 문제해결 방안의 하나로 연약지반 개량공법에서 사용되고 있는 연직배수재를 이용하여 기존의 복원기술인 토양세정공법의 효율을 증진시킨 연직배수시스템에 대한 연구를 수행하였다. 오염된 지반의 복원을 목적으로 사용한 연직배수시스템의 적용성 평가를 위하여 오염토양 복원시 오염지반에 영향을 주는 인자에 대한 유효성 등을 분석하였다. 본 연구에서는 연직배수시스템의 적용성을 위하여 오염토양 복원시 오염지반에 영향을 주는 인자에 대한 공학적 특성을 바탕으로 파일럿 규모의 실내 오염복원 실험을 통한 오염물질의 복원효율 등을 분석하였다. 또한, 염화나트륨을 복원실험의 추적자로 사용하였고, 도출된 결과를 바탕으로 SEEP/W와 CTRAN/W 유한요소해석 프로그램을 이용하여 압력수두와 지속시간에 따른 농도변화, 각각의 지반조건에 대한 복원률의 오염물질 흐름 해석을 통한 유효성을 평가하였다. 결과, 오염지반의 투수계수는 흐름속도와 연직배수재를 통한 추출률과 관계되며, 흐름속도와 추출률은 분산지수에 영향을 미치게 되어 결국 원위치 오염복원 과정시 중요한 역할을 하게 된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권4호
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• pp.453-461
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• 2019

및 분해가 제한됨에 따라 나타난 것으로 판단된다. 소나무 수고생장률본 연구는 이화령, 육십령, 벌재 등 백두대간 마루금 생태복원사업지에서 복원사업 5년 경과 후 토양특성과 소나무 생장을 모니터링하고 토양특성이 소나무 생장에 미치는 영향을 분석하였다. 복원사업은 소나무 조림목을 이용하여 2012년-2013년에 완료되었으며, 2018년 4월에 각 복원사업지에서의 토양을 채취하고, 소나무의 수고와 흉고직경을 측정하였다. 토양 pH는 복원초기에 비해 크게 변화가 없었으나, 이화령과 벌재에서 7.7과 6.4의 높은 값을 보였다. 복원초기에 비해 유기물함량은 전반적으로 70-80%가 감소하였고, 유효인산은 크게 변화가 없었다. 유기물함량의 감소는 복원 후 초기 고사유기물의 유입 및 분해가 제한됨에 따라 나타난 것으로 판단된다. 소나무 수고생장률($m\;yr^{-1}$)은 지역에 따라 유의한 차이를 보였는데, 육십령에서 1.02로 가장 높았으며, 그 뒤로 벌재(0.75), 이화령(0.17)순이다. 수고생장률은 토양 pH, 양이온함량(Na, Ca 등)과 부의 상관관계를 보인 반면, 유효인산과는 양의 상관관계를 보였다. 특히 이화령 지역의 저조한 소나무 생장률은 높은 토양 pH로 인한 낮은 양분가용성과, 높은 Na와 Ca 농도로 인한 뿌리로의 수분흡수 저해로 인한 것으로 판단된다. 한편 복원 5년 경과 후 나타난 유기물함량의 급격한 감소는 향후 화학비료, 바이오차 등을 이용한 토양개량이 필요할 것으로 보인다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.9-18
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• 2007

토양증기추출공법(SVE)은 불포화 지반상태에서 휘발성 유기화합물(VOCs)과 유류오염 물질을 제거하는데 효과적이고 경제적인 공법중 하나이다. 그러나 토양증기추출공법은 투기계수가 1 Darcy보다 작은 실트질 흙과 같이 낮은 투기계수를 가진 지반에서는 비효율적이다. 따라서, 본 연구에서는 기존 연약지반의 지반개량시 사용된 연직배수재(PVDs)를 토양증기추출시스템에 적용하여 짧은 공기배출거리로 최대한 신속하게 오염물질을 제거할 수 있게 하여 투기계수가 낮은 지반에서 오염된 토양을 효과적으로 복원할 수 있는 토양증기추출공법을 적용하는데 목적이 있다. 실험결과, 등가직경이 증가할수록 계산된 투기계수의 값은 감소하였고, 흙시료의 조건이 건조상태일 경우가 습윤상태 보다 공기가 차지하는 비율이 더 커지게 되어 같은 진공이 주어졌을 때, 공기흐름에 대한 낮은 저항으로 흐름률이 더 높게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.5-14
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• 2007

개발사업과 산업발달로 인하여 발생되는 유해화학물질과 유류사용량이 늘면서 화학물질과 유류를 저장하는 지하저장탱크에서의 오염물질 유출로 토양 및 지하수 오염이 심각해지고 있다. 또한, 산업지역, 공장지대가 밀집된 매립 지반에서는 투수계수가 낮아 오염물질 추출에 한계가 있다. 이러한 문제해결 방안의 하나로 연약지반 개량공법에서 사용되고 있는 연직배수재를 이용하여 기존의 복원기술인 진공추출공법, 토양세정공법의 효율을 증진시킨 연직배수시스템에 대한 연구를 수행하였다. 오염된 토양의 복원을 목적으로 사용한 연직배수시스템의 적용성 평가를 위하여 오염토양 복원시 오염지반에 영향을 주는 인자에 대한 지반공학적 특성 등을 분석하였다. 연직배수재의 수두손실 및 통수능 측정 결과, 진공압력과 연직배수재의 폭이 증가할수록 통수능은 배수재의 통수 단면적에 비례하여 증가하는 경향을 나타내었다. 축척효과에 의해 단면을 축소시킨 폭이 2.5 cm인 배수재의 경우에는 영향반경이 대략 14cm에서 16cm를 넘어가면서부터 간극수압이 더 이상 감소하지 않고 일정해지는 유효 영향범위로 판단하였다. 또한, 투기계수는 등가직경이 증가 할수록 감소하였으며, 흐름률이 높을수록 압력수두는 더 정밀한 값을 나타내어 평균 투기계수 값인 3.152 Darcy에 가까운 공기흐름률은 1,500~2,000 $cm^3/s$일 때 가장 정확한 값을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권5호
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• pp.265-276
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• 2017

폐광산은 방치된 광미 등으로 인하여 주변환경에 복합적인 중금속 오염을 야기한다. 이를 방지하기 위하여 국내에서는 1990년대 중반부터 석회석 등의 안정화제와 복토를 이용한 안정화 공법을 기반으로 토양개량사업이 시행 중이다. 복원된 토양의 상부에서는 작물의 재배로 인해 중금속이 고정된 안정화 층이 지화학적 변화를 겪게 되며 이에 따른 중금속의 용출 및 이동이 가능하므로 토양개량사업을 마친 토양에 대한 질 평가 등의 사후 관리는 반드시 필요하다. 토양의 질 평가를 하기 위해서는 이화학적 분석 또는 생물학적인 분석을 개별적으로 하기보다는 이들을 결합한 종합적인 분석이 필요하며 이를 통해 토양의 생태기능상태(ecological functional state)를 평가할 수 있다. 본 연구에서는 대상시료로 경상북도 봉화군 풍정 광산, 전라남도 광양시 점동 광산, 충청남도 서산시 서성 광산 인근 안정화 처리 토양과 안정화 처리가 되지 않은 오염, 비오염 토양을 선정하였다. 토양의 이화학적 성질인 pH, CEC, LOI와 중금속 농도를 측정하였고, 미생물 효소활성도와 비소환원유전자를 정량하였다. 다변량 통계분석을 바탕으로 모든 데이터를 분석하여 토양 생태기능상태를 평가하였다. 안정화 심도 토양과 상부복토, 하부오염토 간의 상관관계를 확인한 결과, 안정화 심도 토양에서 중금속의 농도가 높게 측정되었다. 그리고 풍정광산에서는 안정화 처리 심도 토양이 하부오염토와 유사한 특성을, 점동, 서성 광산에서는 안정화 심도 토양이 상부복토와 유사한 특성을 나타내었는데 이는 점동, 서성 광산 주변 상부복토의 생태기능상태가 좋지 않을 수 있음을 시사한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 지질환경재해 및 복원기술
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• pp.3-21
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• 2002

국내의 휴ㆍ폐탄광 수는 2002년 현재 230여 개에 이르고 있다. 이에 따라 갱도, 폐석적치장 및 광산 시설물들은 방치상태로 남게 되며 광해의 주요인자가 되고 있다. 광해현상은 이들로부터 유출되는 산성광산배수(Acid Mine Drainage : AMD), 폐석 및 오염토양의 유실 및 하류부 퇴적, 채굴적 상부 및 인접지역의 지반침하 등이다. AMD는 pH가 6.0 미만이고 총산도(total acidity)가 총알카리도(total alkalinity)를 초과하는 물로서 노천광이 가행되었던 지역, 가행중이거나 휴광 또는 폐광된 광산에서 유출된다. 또한 도로사면 절개부나 지하철 터널에서도 황철석(pyrite)이나 백철석(marcasite)등을 함유하는 층이 공기 중에 노출되면 산성수가 침출되어 나오기도 한다. AMD에 의한 하천수의 오염이 매우 극심하여 때로는 미생물마저도 그 속에 살 수 없게 된다. AMD에 의해 오염된 하천수의 오염범위는 산성수의 양, 농도, 하천에 유입되는 산성수의 분포, 상류에서 흘러드는 오염되지 않은 물의 양, 지류에서 유입되는 물의 양에 따라 좌우된다. AMD 오염이 문제시되고 있는 나라는 미국을 포함하여 호주, 일본, 한국, 러시아, 남아연방 등이다. AMD를 처리하기 위해 여러 기술이 도입 적용되었으며 일부 기술들은 현재도 사용되고 있다. 각 기술마다 일장일단이 있으므로 경비의 과다, 유지 및 관리에 대한 지속성 여부, 공간의 확보 여부, 지역적 특수성에 맞춰 가장 적합한 방법을 채택하여야 하며 꾸준히 채택한 기술의 개량 및 새로운 기술의 첨가가 요구되고 있다. 따라서, AMD 오염지대에 대해 획일적으로 같은 처리방법을 채택하여 사용하는 것보다 각 지역 또는 AMD가 유출되어 나오는 광산폐기물의 특성 등을 고려하여 거기에 맞는 기술들을 복합적으로 또는 단독으로 사용하되 처리방법 채택 시 신중을 기할 것이 요망된다. 우리나라에서도 폐탄광을 복원하기 위하여 여러 시도가 있었으나 시간적, 경제적으로 충분히 고려하지 않아 시행착오을 범하고 있다. 따라서, 복원 대상광산에 대한 실제적인 조사, 평가 및 복구설계의 과정을 예로 들어 적절한 처리과정을 토의하고자 한다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-10
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• 2011

본 연구는 새만금방조제의 해저준설토 매립지반에서 한국들잔디(Zoysia japonica)에 의한 효율적인 지표고정 공법을 개발하기 위해 수행하였다. 관행적 방법인 줄떼붙이기 시공지(A처리구 : 해저준설토 위에 15cm의 일반 흙을 복토)를 대조구로 하고, 해저준설토와 토양개량제를 혼합한 처리구와 여기에 일반 흙을 추가로 혼합한 처리구 등 생육기반이 다른 3개의 처리구에 한국들잔디를 기계파종 하였다. 관행방식으로 처리한 대조구인 A는 일반 흙을 15cm나 복토한 상태에서 시공한 것임에도 피복률이 43%이었으나 해저준설토 개량처리구인 B(천층)와 C, D(심층) 처리구는 모두 100%로 피복률이 높게 나타났다. 생육상황 분석은 엽장, 엽폭, 뿌리길이에 대해 실시하였는데 토양개량 효과가 뚜렷하였다. 엽장은 대조구 A는 5.73cm, 천층처리구 B는 5.97cm로 유사하였으며, 심층처리구인 C와 D처리구는 27.42cm, 30.18cm로 높게 나타났다. 엽폭은 C와 D처리구가 각각 3.79mm, 3.49mm이었으며 천층처리구 B는 2.40mm, 대조구 A는 1.97mm에 그쳤다. 뿌리길이는 D, C, B처리구에서 각각 13.18cm, 12.20cm, 8.56cm이었으며 대조구 A는 9.38cm이었다. 식물체 내 양분 분석 결과 전질소를 비롯하여 다른 양분함량에 대해서도 토양개량 효과가 확인되었다. 전질소 함량은 심층개량구인 C처리구의 지상부가 1.014%로 가장 높았으며 D와는 근소한 차이를 보였고 천층개량구 B, 대조구 A처리구 순으로 나타났다. 질소는 식물의 생장에 가장 큰 영향을 하는 양분으로서 지상부 생육상황 조사결과와 일치하였으며 지하부는 D처리구가 0.892%, C > A > B처리구 순이었다. 뿌리생장에 중요한 기능을 하는 인산의 함량에 있어서는, C처리구의 지상부가 0.442%로 가장 높았으며 D > B > A 처리구 순으로 나타났고, 지하부는 D > C > A > B처리구 순으로 높게 나타나 전질소와 같은 경향을 보였다. 칼륨 함량은 지상부에서 C > D > B > A 순으로, 지하부에서는 D > C > B > A 순으로 나타나 전질소만큼의 차이는 아니지만 뚜렷한 토양개량 효과를 보였다. 나트륨은 칼슘과 더불어 간척지, 건조지 등에서 토양의 염분집적으로 식물생장에 장애를 일으키는 대표적인 염류로서 토양을 개량하지 않은 대조구 A에서 지상부의 함량이 월등히 높았다. 이에 반해 지하부의 함량은 나트륨, 칼슘 모두 모든 처리구에서 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 엽록소의 생성에 영향하는 마그네슘도 모든 처리구에서 유사한 수치를 나타냈는데 지상부는 0.226~0.237%, 지하부는 0.167~0.211%이었다. 이상과 같이 본 연구를 수행함으로써 해저준설토만의 생육기반에 일반 흙을 사용하지 않거나 최소화를 추구하면서 식재가 아닌 파종에 의한 지표고정공법을 개발하였다. 즉, 피복률은 물론 엽장, 엽폭, 뿌리길이 등 생장에서 심층개량구(C와 D)는 물론 천층개량구(B)도 관행방법이나 다른 집약관리 시험지에 비해 아주 우수한 것으로 나타났다. 단 C와 D 심층처리구는 수목식재기반까지 고려한 것이므로 잔디가 필요이상으로 생장한 것이다. 따라서 교목성 수목 식재를 고려하지 않고 지표고정만을 목적으로 한다면 B 처리구가 적합한 것으로 판단된다. 현재 방조제 사면에 대한 지표고정은 해저준설토 위에 산지채취토를 15~30cm 복토하고 한국들잔디(Zoysia japonica)를 평떼나 줄떼붙이기로 시공되어 있는데 특히 줄떼붙이기 시공지의 경우 피복속도가 예상보다 더디고 잡초와의 전쟁을 하고 있으며, 더욱이 일부 구간에는 2종의 녹화매트류가 시험적 규모로 시공된 상태이나 1년도 못되어 완전히 고사하는 등 충분한 지표고정 효과를 보지 못하고 있다. 일반 흙을 전혀 사용하지 않거나 적은 양을 사용하면 훼손산지가 줄게 됨으로 자연을 보호하고 보전하는 효과와 가치는 헤아릴 수 없을 정도로 지대하다고 생각한다. 따라서 관행적으로 시공하고 있는 현행의 지표고정공법은 바꾸어야 할 필요가 있으며, 본 연구결과가 널리 활용되기를 기대한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권10호
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• pp.63-71
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• 2016

국내 폐석면 오염지역의 복원공사는 대부분이 토양개량 공법인 복토와 환토 공법을 일률적으로 적용하고 있으나 토양개량 방법만으로는 석면오염을 근원적으로 해결할 수가 없어 새로운 대체기술에 대한 연구가 수행되어오고 있다. 본 연구에서는 풍력장치를 이용한 실내시험 결과를 종합하여 실제 현장에 적용할 수 있는 풍력정화장치를 설계 제작하였으며, 규회석을 이용한 예비시험 및 실제 석면오염토를 이용하여 농경지토양에 대한 정화효율에 대한 연구를 수행하였다. 석면오염토에 대한 현장시험결과 토출직후 석면함유량은 모두 0.25% 미만으로 정화기준을 만족하였으며, 청토회수율 90% 이상을 확보한 것으로 분석되어 향후 석면오염토양 정화분야의 적용성이 뛰어난 것으로 판단된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권3호
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• pp.143-150
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• 2003

한국은 양적으로 강수량이 풍부하지만 강우현상이 편중되어 매년 일정기간의 가뭄기를 겪는다. 더구나 그 토양은 대부분 화강암에서 유래한 거친 입자의 것으로서 보수력이 낮다. 수 종의 참나무류와 소나무의 수분스트레스에 대한 반응 결과는 수분수지가 식생의 분포를 결정하는 주 요인임을 보여주었다. 뿐만 아니라 몇몇 상록식물의 월동기간 중 내한성 기작에 기인한 탈수 정도는 자연상태에서 그들의 분포와 밀접하게 관계되었다. 수분스트레스 처리 실험 결과 소나무는 건조에 대해 강한 내성을 보였지만 그 유식물은 가뭄기에 높은 고사율을 나타내었다. 그 고사율은 지소의 토양수분함량에 비례하는 경향이었다. 가뭄이 심한 6월 중 삼림토양의 수분함량과 수분스트레스 처리 실험에서 소나무 유식물이 영구위조점에 도달한 시점에서 배지토양의 수분함량을 비교한 결과는 가뭄기에 소나무 유식물의 높은 고사율이 수분부족에 기인함을 입증하였다. 대기오염물질 폭로실험 중 측정된 시료식물의 수분포텐셜은 시료식물에서 가시피해의 발생과 그 내성에 수분요인이 관계될 가능성을 보여주었다. 야외 현장 조사와 실내실험 결과 둘 다에서 심한 대기오염에 노출된 식물은 그렇지 않은 것과 비교하여 수분소실이 빠르게 일어나는데, 그것은 오염물질에 의한 잎 표면의 손상 정도와 관계되었다. 산성 토양에서 높은 함유량을 보이는 알루미늄은 식물의 뿌리생장을 억 제하거나 비정상적 분포를 가져와 수분스트레스를 유발하였다. 대기오염과 토양 산성화에 기인한 이러한 수분스트레스 효과는 한국의 기후와 토양이 가지는 기존의 수분결핍효과에 덧붙여져 삼림쇠퇴를 유발하는 주 요인으로 작용할 가능성이 있다. 토양의 유기물 함량을 높여 포장용수량 증가에 기여할 수 있는 sludge는 산성토양을 개량하는데 기존의 개량제 못지않은 효과를 보였고, 낙엽 추출물 또한 알루미늄에 의한 수분스트레스 효과를 완화시키는데 기여하였다. 이러한 결과를 종합하여 한국에서 삼림쇠퇴를 유발할 수 있는 스트레스요인들의 잠재적 상호작용을 모식화하였다. 나아가 그것을 완화할 수 있는 복원방안을 토양개량과 식생복원의 측면에서 제시하였다.