• 자원환경지질
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• 제36권2호
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• pp.89-101
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• 2003

경상북도 군위군에 위치하는 고로 폐아연광산의 광미 및 광폐석 유실에 의한 주변 농경지 토양 및 하천 퇴적토의 오염을 조사하였다. 폐광산하부에서부터 하천을 따라 직선길이 약 12 km 구간에서 퇴적토 및 토양을 표토와 심토로 나누어 채취하였으며, 토양시료에 대한 분석은 0.1N(비소의 경우만 만 HCl 약산 추출법인 토양오염공정시험법으로 실시하였다. 폐광산 하부 주 하천의 표층 퇴적토는 카드뮴과 납에 대하여 하천 상류 지역에서 토양오염우려기준치를 초과하였으며, 비소는 총 표토 시료 14개 중 6개(43％)에서 토양오염우려기준치를 초과하였고, 이중 4지점은 토양오염대책기준치를 초과하였다. 특히 폐광산과의 거리에 관계없이 하천 전체에 걸쳐 퇴적토의 표토들이 비소에 폭 넓게 오염되어있어서 이들에 대한 복원 대책이 시급한 것으로 나타났다. 폐광산 주변 농경지 토양 분석 결과 표토와 심토 모두 비소를 제외한 중금속의 오염은 토양오염우려기준치이하로 나타났으나, 비소의 경우 표토 시료 채취 8 지점 중 4지점에서 토양오염우려기준치를 초과하였으며, 이중 3지점에서 토양오염대책기준치를 초과함으로서 주변 농경지 토양의 표토도 비소로 심하게 오염되어있음을 알 수 있었다. 폐광산 하부 주 하천 수질 조사 결과, 폐광산 갱내수와 침전지 주변을 제외하고는 하천 수질은 모든 중금속에 대해 매우 낮은 것으로 나타나, 폐광산 주변의 토양오염은 하천수질에 의한 오염이기보다는 폐광산 주변에 적재된 폐광석과 광미들이 우기시 하천을 범람하며 유출되어 진행되었을 것으로 판단되었다. 폐광산 주변 지역의 오염 정도를 토양환경보전법에 명시된 오염 등급(Pollution Grade)으로 평가한 결과, 비소의 경우 토양오염우려기준 이상의 농도를 나타내는 농경지 토양과 하천퇴적토 지역이 많아, 향후 비소에 대한 토양 복원이 필요한 것으로 나타났다. 오염분석 결과와 현장 농경지 조사를 바탕으로 복원이 필요한 하천 퇴적토 및 농경지 토양 면적을 산정하였으며, 하천 퇴적토의 경우 토양세척법을 이용하여 비소와 납을 제거하고, 농경지 토양의 경우 석회를 첨가한 반전객토법을 실시하는 토양 복원 대책을 수립하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2002년도 봄 학술발표대회 발표논문집
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• pp.459-460
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• 2002

현재 오염 토양의 복원기술은 여러 가지 문제점들을 안고 있어 보다 경제적이면서 신속하고 실용적인 오염물질 제거방법의 개발이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 유류에 오염된 토양을 극초단파와 용매를 사용하여 복원하는 것에 관한 기초 조사를 위한 실험을 수행하였다. 그 결과 유류에 오염된 토양을 극초단파를 이용하여 정화를 할 경우 토양 입자의 크기도 고려를 하여야 할 것으로 사료된다. 그리고, soxhlet 추출법과 극초단파 추출법을 비교하였을 경우 soxhlet 추출법에 비하여 약 1/3 정도의 용매로 추출이 가능하며, 1분 내ㆍ외의 추출 시간으로 soxhlet 추출법에 의한 kerosene의 회수율과 유사하거나 또는 그 이상의 회수율을 얻을 수 있는 것으로 조사되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권5호
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• pp.62-70
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• 2009

본 연구에서는 lab-scale의 열탈착 장치를 설계 및 제작하고 실제 유류오염 토양을 대상으로 다양한 운전조건에 따른 오염토양정화성능을 비교하였다. 대상 토양은 군부대로 사용되던 부지 내 유류저장소 부근 고농도 오염토로 선정하였고, 10 L 용적의 원통형 batch 형태의 직접 가열식 열탈착기를 사용하여 초기 TPH 농도 4476 ppm의 고농도 오염 토양시료를 다양한 운전조건에서 열탈착하여 처리효율 분석을 수행하였다. 열중량 분석을 통해 열탈착 실험에서 대상 오염물질을 제거하기 위한 토양 시료의 평균 가열온도는 $200-300^{\circ}C$가 적합한 것으로 확인하였다. Batch 형식의 운전을 통한 처리효율 분석 결과 토양 내 오염물질을 90% 이상 제거하기 위해서는 약 $200^{\circ}C$에서는 10분, 약 $300^{\circ}C$에서는 5분 이상의 처리 시간이 요구되었다. 함수율이 높고 덩어리진 토양일수록 처리효율, 특히 고분자 오염물질의 처리효율이 크게 감소함을 보였다. 따라서 풍건을 통하여 오염토양 내 수분을 저하시킨 후 분쇄 처리하여 열탈착기에 주입하는 것이 효과적이라 판단된다. 또한 처리 전 토양과 처리 후 토양의 물리화학적 특성 비교한 결과 고온에 의해 증발된 수분함량을 제외하고 나머지 특성들은 거의 변화가 없어 실제 복원현장에서 오염토양을 열탈착 공정을 이용하여 오염물질을 제거한 후 추가적인 후처리 과정 없이 처리토양을 원래 위치에 복원하는 것이 가능함을 확인하였다. 본 연구결과는 현장운전에서 오염물질의 제거 효율을 극대화하기위한 인자 결정 및 검증을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.45-48
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• 2006

혼합유류(등,경유)로 오염된 대상부지의 토양특성을 파악하여 세척공법의 적용성을 판단하고, 적용성시험을 통하여 장치별 설계인자를 도출하였다. 시험결과 본 세척대상토양의 경우 계면활성제와 같은 첨가제를 주입하지 않고 물리적인 탈착공정만을 거쳐도 90%이상의 오염물질이 토양입자표면으로부터 탈착됨을 알 수 있었으며, 이를 반영하여 장치를 제작, 설치하였다. 세척대상 오염토량은 총 $12,225m^3$, 사업수행기간은 약 6개월, 세척장치에 주입된 세척토양의 평균오염농도는 약 3,152ppm 이었으며 세척 완료된 토양의 평균농도는 약 150ppm으로 약 97%의 제거효율을 보여 복원목표인 800ppm을 만족시킬 수 있었다. 그리고, 세척토양의 입도분포를 정확히 파악하고 분리시킬 토양입자 크기를 결정하여 현장 적용한 결과 세척공법으로부터 배출되는 응집슬러지를 최소화할 수 있었으며, 발생되는 세척폐수 또한 세척수 처리시스템을 거쳐 재활용 할 수 있도록 하였다. 이런 결과를 통하여 세척공법이 다른 Ex-situ 공법과 비교하였을 경우 현장의 적용성, 경제성, 복원기간 등을 감안하였을 경우 성공적인 세척공법의 적용사례라 할 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 지질환경재해 및 복원기술
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• pp.45-58
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• 2002

폐기물과 오염물질 투기로 인해 발생된 오염지의 복원은 1980년대 초반 미국이 본격적으로 시도하여 현장조사, 위해도 평가, 타당성 검토의 3단계를 거쳐 복원대책을 수립하는 정형이 이루어졌다. 이 정형에서는 먼저 현장조사로 오염상태에 대한 자료를 수집하고 위해도 평가로 오염도가 인체와 환경에 미치는 위해도를 정량화하며 타당성 검토에서 위해도를 제거하기 위한 각종대안을 검토하여 최종안을 선정한다. 이 과정 자체는 합리적이었으나 여러 가지 시행착오를 거치며 과잉대책이 남발되고 사업효과도 미흡하여 점차 예산낭비의 대표적인 사례로 비판이 제기되었다. 시행착오의 가장 큰 기술적 원인은 위해도 평가와 별개로 타당성 검토를 수행하며 비현실적인 완벽복원을 추구한 탓이며 이를 극복하려는 최적화 기법이 90년대 초반에 소개되었다. 이 최적화기법은 타당성 검토단계에서 각 대안의 잔류 위해도를 산정하고 해당대안의 비용과 비교하여 위해도를 허용수준으로 줄이는 최소비용 대안을 발견하는 방법이다. 이 최적화기법을 실제 프로젝트에 적용한 결과 복원대책 수행에 기대 이상의 비용절감을 이루고 정부의 수용도도 높았다. 특히 정비대책에 현장조건의 특성을 활용하는 창의적 대안을 도입하면 효과를 극대화 할 수 있는 바 두 가지 사례를 소개하였다. 앞으로 상당한 투자가 예상되는 폐광오염 문제에도 이 기법을 적용하면 비용과 효과를 최적화할 수 있을 것으로 기대되어 그 모델을 제시하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.155-158
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• 2002

질산성질소 및 탁도로 오염된 지하수공에 대하여 환경성 복원을 위한 오염방지 시설을 시범 설치하였다. 지하수공에 대한 오염 정도를 조사한 결과 PS-1, CW-1, 그리고 CW-2 공이 질산성질소로 오염되어 먹는물 수질기준을 초과하였고, CW-3 공은 탁도가 먹는물 수질기준을 초과하였다. 오염원은 지하수공 개발시 수량 확보를 위하여 그라우팅을 제대로 하지 않은 불량시공으로 인한 오염된 지표수의 유입으로 기인되었다. 금번 연구는 오염된 지하수의 환경성 복원을 위한 것으로, 오염원과 지하수를 격리시켜 오염물질의 지하수 내 유입을 방지할 수 있도록 패커 그라우팅을 완벽하게 다시 실시하였으며, 오염방지시설을 설치하였다. 이 연구를 위하여 먼저 대수층의 분포 및 특성팍악, 지하수공내 지표수의 유입구간 규명, 지하수 오염원, 오염실태, 오염경로 등을 파악하였다 오염방지시설을 설치한 후, 설치 전,후의 질산성질소와 탁도의 함량을 비교하기 위하여 수질 분석을 실시하였다. PS-1의 경우, 오염방지시설 설치전의 질산성질소 함량은 16.1 mg/L 이었으나, 설치후에는 8.1 mg/L, 7.9 mg/L로써 설치전에 비하여 51% 감소되었으며, CW-1은 10.3 mg/L에서 6.3mg/L으로 39%, 그리고 CW-2는 14.9 mg/L에서 9.0 mg/L 으로 40% 감소되었다. CW-3 공의 탁도는 157 NTU에서 0.97 NTU로 완벽하게 복원되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.22-25
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• 2001

본 연구는 소수성 유기물로 오염된 토양의 계면 활성제를 이용한 복원에 토양의 조성이 미치는 영향에 대한 것으로서, 토양의 조성에 따른 배치실험 및 주상실험을 실시하였다. 복원 정도는 clay 함량에 따라 대우 달랐으며, clay 함량이 34% 미만일 때 복원율이 높았음을 보여주었다. 또한 clay 함량이 68% 이상일 때에는 복원율이 매우 낮았다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.60-63
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• 1998

본 연구에서는 유류 오염토양 복원을 위한 효율적인 세척공정을 구성하여 현장적용 가능성을 검토하였다. 토양세척공정은 co-current식 전세척장치와 counter -current식 세척조로 구성된다. 물이 주입되는 co-current식 전세척장치에서는 스크류 축의 회전력에 의한 토양 이송 및 스크류의 각 pitch 사이에 부착된 임펠러의 기계적 교반력에 의한 세척이 동시에 이루어진다. 전세척장치를 통과한 토양과 물은 세척조로 유입되어 세척용액과 반대방향으로 이동하게 된다. 세척조의 내벽에 부착된 나선형 웨어에 의해 적정 운전조건하에서 일정 크기를 기준으로 토양이 분리되며, 각 웨어 사이에 부착된 임펠러의 교반력에 의해 오염토양이 세척된다. 실험결과, 운전시 고려해야 할 주요 영향인자들은 전세척장치에서의 토양주입량은 1 kg/min, 진탕비는 1, 회전속도는 50 rpm에서 최대 세척효율(#4-, 83.6%)을 보였으며, 세척조에서는 토양.물 주입위치 15 cm, 회전속도 5 rpm, 경사각 6$^{\circ}$, 세척용액 주입유량이 0.8 L/min일 때 최대 세척효율인 97.9%(#4-)를 나타냈다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1997년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.53-56
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• 1997

오염된 토양의 복원기술 개발의 일환으로 폐수의 처리 등에 많이 이용되어온 Fenton-like oxidation을 petroleum으로 오염된 토양의 in-situ/ex-situ remediation을 위한 data 축적을 위해 실험실상에서 적용하여 보았다. 천연 토양속에 흔히 존재하는 철광석의 한 형태인 magnetite, goethite를 이용해 Fenton-like oxidation을 유도하여 silica sand에 오염된 kerosene의 분해를 잔존 TPH의 분석을 통하여 확인하였다. 초기 kerosene의 농도, 과수의 농도, 철광석의 양을 변수로 하여 최적 처리조건을 구하기 위한 실험을 진행하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.91-95
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• 2000

계면활성제를 이용하여 토양에 존재하는 유기 오염물질을 제거하는데 있어서, 계면활성제가 토양과의 상호작용시 투수계수를 상당히 ($10^2$ 이상) 감소시키면 이 복원방법은 실용성이 없다 그러므로 본 연구의 목적은 선택된 계면활성제와 투수계수 사이의 상관 관계를 고찰하는데 있다. 본 연구 결과 계면활성제(DOSL) 사용 후 증류수와의 상대적 비교치로써 투수계수는 21~35 % 감소하였다. 이 감소 수치의 의미는 선택된 계면활성제(DOSL)는 토양 복원 연구에 사용될 수 있음을 보여준다.