• 터널과지하공간
• /
• 제16권2호
• /
• pp.109-134
• /
• 2006

암반(암석)은 생성시와는 다른 온도 압력조건, 대기와 지하수 및 강우 등의 영향으로 풍화작용을 겪게된다. 풍화작용은 암석을 구성하는 조암광물의 화학적 성질을 변화시키며, 불연속면을 따른 물리, 화학적 제반특성에 영향을 준다. 암석이 풍화작용을 겪게 되면 암석(암반)의 물성이 저하되는 현상이 나타나 이로 인한 사면의 파괴, 지하수의 유출, 암종간의 차별풍화로 인한 문제가 발생하기도 한다. 따라서, 대규모 사면 절개시에는 현재의 풍화특성을 분석하여 풍화상태가 앞으로 어떻게 진행될 것인지 예측하고, 이 결과를 토대로 비탈면 보호 및 보강공법에 기준을 판단하는 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위해 기존의 여러 건설사업의 설계단계에서 화학적 풍화속도와 암석의 다른 특성들을 종합하여 분석하는 화학적 풍화민감도 분석 기법이 적용되어 왔다. 그러나 기존의 화학적 풍화민감도 분석은 본래 암반이 아닌 토양의 풍화에 대해 개발된 기법이며 고려되어야 할 변수들의 수가 많고 그 관계가 복잡하며, 공학적 시간단계별로 암반사면의 풍화민감특성을 적용하는데 한계가 있다. 또한, 기존의 방법은 주로 등방성이 강한 화강암질 암석에 특성분석 기법을 적용하여 퇴적암과 같이 이방성이 강한 암반에 적용하기 어려운 문제도 있다. 풍화지형을 연구하는 지형학자들의 연구(Oguchi et al., 1994; Sunamura, 1996; Norwick and Dexter, 2002)에서 시간에 따라 진행되는 풍화에 의한 암석의 강도저하는 음지수 함수의 형태를 나타내는 것을 제안되었다. 이 관계를 공학적으로 적용하면, 풍화에 작용하는 여러 요인들의 결과를 강도저하로 표현할 수 있으며, 강도라는 암석의 물성을 설명함으로써 공학적으로 의미가 있는 결과를 도출할 수 있다. 따라서, 이 연구에서는 전술한 관계에 의해 풍화진행 시간에 따른 암석의 강도특성 변화를 고려하여 퇴적암에 특화시킨 풍화민감특성 분석을 암반사면의 풍화민감특성을 설명하고 설계에 직접적으로 적용할 수 있는 방법으로 제안한다.

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

• 한국습지학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.65-71
• /
• 2004

습지에서 물의 효과는 토양 속으로 공기의 확산을 방해한다는 것이다. 이로 인해 습지의 토양 속에서는 산화 상태가 환원상태로 바뀌는 생화학적인 과정을 유도하게 된다. 건조토양이 수화된 토양이 될 때 산화환원전위는 낮아지게 된다. 그러므로 산화환원전위를 통해 토양의 소화된 정도를 알 수 있고, 이를 통해 어느 정도 습지의 화학적 특징이 나타날 지를 예견할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 진관내동 생태계 보전지역의 습지 토양 특성을 파악하기 위하여 2003년 5월부터 2004년 3월까지 산화환원 전위를 측정하였다. 깊이별 산화환원전위는 5월 10 cm 깊이에서 가장 높은 200 mV를 보였고 25 cm 깊이에서 가장 낮은 0 mV를 나타내었다. 이후 모든 깊이에서 낮아져 7 월에는 약 -200 mV를 나타내었다. 이는 10월까지 지속되었으며, 이 후 깊이가 낮을수록 산화환원전위의 증가폭이 크게 나타났다. 20 cm 깊이에서 측정한 5군데의 결과는 모두 비슷한 변화 양상을 보여주었다. 즉, 식물의 성장기 동안에는 낮은 값을 유지하다가 비성장기에는 증가하였다. 이러한 결과로부터 진관내동 생태계 보전지역의 토양은 환원된 상태의 습지 토양 특성을 잘 나타내고 있으며, 메탄화과정이 일어나고 있음을 알 수 있다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.65-69
• /
• 2003

물리화학적 특성에 따른 mefenact의 토양 중 흡착 특성을 알아보고자 전국을 대표하는 6개 지역 토양을 채취하여 흡착실험을 하였다. 흡착 평형 도달 시간은 5시간이었고 각 토양에 대한 흡착실험 결과 화산회토(미사질식양토)인 제주 남원통의 흡착계수 $K_f$ 값이 89.2로서 가장 높았고 사양토인 대전통은 2.37으로 가장 낮았다. 각 토양에 대한 흡착계수의 크기는 미사질식양토 2종>미사질양토 1종>양질사토 1종>사양토 2종 순이었으며, mefenacet의 토양 흡착에 미치는 토양의 특성은 토양유기물>양이온치환용량점토광물 순이었고 토양 pH는 크게 영향을 미치지 않았다. 한편 흡착 분배계수와 토양잔류 반감기를 이용하여 유기화합물의 지하수 오염 가능성을 평가하는 수단으로 사용되는 GUS 값을 산출한 결과 3개 지역 토양은 $1.20{\sim}1.77$이었고 나머지 3개 토양은 $1.87{\sim}2.42$로서 전자는 비용탈성(nonleacher), 그리고 후자는 전이용탈성(transitional)으로 분류되어 mefenacet은 6개 지역 토양에서는 지하수 오염 가능성이 매우 희박한 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.47-52
• /
• 2010

국내 10개의 폐금속 광산을 대상으로 토양의 물리적, 화학적 및 생물학적 특성과 자생하고 있는 쑥(Artemisia princeps var. orientalis)의 카드뮴(Cd) 함량을 분석하였다. 식생이 없는 대조군 토양과 쑥 근권 토양의 Cd 함량은 산술평균으로 각각 5.92와 5.91 mg/kg으로 나타났으며, 분산분석 결과 두 토양간의 Cd 함량에는 유의한 차이가 없었다(p < 0.05). 그리고 쑥의 지상부와 지하부의 Cd 함량은 근권 토양의 Cd 함량과 유의한 상관관계를 보였다(p < 0.05, ${R^2}_{shoot}$ = 0.3120, ${R^2}_{root}$ = 0.4177). 쑥의 Cd 흡수 해석을 위하여 주성분 분석(PCA)을 실시한 결과, 최소 토양질 인자(MDS)로 유기물 함량 (OM), 탈수소효소 활성도(DHA), pH, 치환성 Mg가 선정되었다. MDS를 이용한 다중회귀분석 결과, 쑥의 지상부와 지하부의 Cd 함량의 회귀식에 대한 결정계수($R^2$)는 각각 0.3418과 0.5121로 나타났다. 이것은 MDS를 이용한 통계적인 토양질 평가가 식물의 중금속 흡수를 해석하는 유용한 기법이라는 것을 나타낸다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.125-134
• /
• 2000

지반이 산업용 기름으로 오염될 때 지반의 강도변화 특성을 연구하기 위하여 모래와 실트질 모래 및 카오리나이트를 대상으로 함수비아 함유비를 변화시키며 다짐실험, 투수실험, 비배수상태에서 삼축압축실험을 실시하였다. 실험결과에 의하면 밀도가 같은 모래의 경우는 기름을 혼합하였을 경우가 물을 혼합하였을 경우에 비해 약 7%정도 전단 강도가 떨어지고 실트질 모래와 카오리나이트 경우는 기름을 혼합하였을 경우가 물을 혼합하였을 경우에 비해 점토입자와 기름의 화학적, 물리학적인 상호 작용으로 5~15%정도 강도가 증가하는 현상을 보였다. 일반적으로 산업용 기름 유출에 따라 토양오염 및 수질오염으로 동.식물에 큰 영향을 주고 있으나 토질역학적 거동은 초기 상태 및 모래에서는 전단 강도가 감소하였으나 점성토의 경우는 기름 유출 또는 유입에 따라 응집성, 부착성이 생겨 강도증가 현상을 가져와 큰 문제점이 없는 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.3-12
• /
• 2009

지구상에서 가장 중요한 자원 중 하나인 토양은 지형조건에 따라 서로 다른 다양한 형태를 가지고 있기 때문에 최적화되고 지속 가능한 토양 자원의 활용을 위해서는 정확하고 포괄적인 정보가 필요하게 된다. 그러나 연구대상지역인 인도 Tamil Nadu지역의 경우 지형적인 영향으로 토양에 대한 정보가 많이 누락되어 있었다. 따라서 본 연구에서는Tamil Nadu 지역 Eastern Ghat의 Kolli Hill에 대한 지형 측량과 원격탐측을 통한 토양조사와 지도제작이 이루어졌으며 토양 샘플의 물리화학적 특성은 미국 농무부 (USDA) 기준에 따라 분석이 이루어졌다. 연구 결과로 토양을 5개의 대분류와 10개의 부분류로 구분할 수 있었으며 토양의 분포 특성을 보면 Entisol, Inseptisol 그리고 Alfisol의 세 계층 중 Entisol의 경우 전체 지역에 대하여 75%의 분포를 보였으며 5개의 대분류에 대해 Ustorthent 가 73% 로서 대부분 지역에 나타나고 있다. 또한 Lithic Ustorthents(40%), Typic Ustorthents(26%)의 분포를 나타내었다. 앞으로도 대상지역에 대한 토양자원에 대한 지속적인 연구가 요구되며 이를 통하여 토양에 대한 많은 정보를 활용할 수 있을 것이다.

• 보존과학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.209-221
• /
• 2013

이 연구에서는 부여 동남리 유적에서 발굴된 백제시대 개량 토층의 제작특성과 원료의 산지를 해석하였다. 토층은 크게 현대층, 백제층 및 하부층으로 구분되며, 백제시대에 조성된 토층은 일정한 시간적 단절에 따라 제1백제층과 제2백제층으로 구분된다. 토층은 하부로 내려갈수록 점차 색상이 어두워지며 광물의 함량이 높아지는 양상을 보였지만 층위별로 큰 차이는 없었다. 또한 층위에 관계없이 광물학적 및 지구화학적 특성이 상당히 유사하게 나타났다. 이는 동일한 기반암에서 풍화된 토양을 이용하여 축조하였음을 의미하며 유적 일대의 토양과도 유사한 경향성을 확인하였다. 그러나 입도분석 결과로 볼 때 제1, 2백제층은 세부적으로 모래의 함량이 높은 토양과 미사의 함량이 높은 토양을 반복 성토하여 토층을 조성한 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.27-33
• /
• 2009

본 연구에서는 사용 종료 생활폐기물 매립지의 10년 경과 후를 중심으로 하여 매립폐기물의 물리적 특성, TS, 수분, C/N비,용출실험, 원소분석을 하였으며, 매립지의 주변 토양을 분석하였다. 매립 폐기물의 유기성 물질은 7.2%~23.5%를 차지하였으며, 무기성 물질의 대부분은 토사류로서 54.1%~71.0%를 차지하고 있었다. TS는 51.5%~68.1%, VS 23.6%~56.1%, 수분은 32.0%~48.4%로 나타났다. 유해물질의 분석결과 수은, 6가 크롬, 시안, 유기인, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌은 검출되지 않았으며, 용출물질 중 Pb가 0.023~0.092mg/L로 가장 높은 결과를 나타내었다. 원소분석 결과 C는 47.74%~56.72%, N는 4.09%~9.92%, C/N비는 5.76~12.57이었고, 매립장 주변의 토양 분석 결과 Pb이 2.465mg/kg~10.251mg/kg으로 가장 많았다. 사용종료 매립장 폐기물의 환경현황 분석을 통하여 매립장에 대한 시간에 따른 특성, 안정화도, 주변 토양의 오염도를 평가하고자 하며, 매립지 특성 자료로 활용하고자 한다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제45권5호
• /
• pp.779-786
• /
• 2012

과수원에서 화학비료 대체 가능성을 검토하기 위하여 녹비 작물을 단독으로 재배하는 경우와 녹비 재배 시 SCB 액비를 혼용하는 경우 녹비 생산량 및 토양 물리화학성 변화, 배 잎의 무기성분 함량 및 광합성 특성을 비교 분석하였다. 화본과 녹비작물의 경우, 녹비 단독 처리에 비해 SCB 액비 혼용 처리의 경우 녹비 생산량이 유의하게 증가하였고, 두과 녹비에 있어서도 유의성은 인정되지 않았으나 액비 혼용처리 시 생체중 및 건물중이 높게 나타났다. 호밀 + 액비 처리구와 헤어리베치 + 액비 처리구에서는 각각의 경우 액비를 시용하지 않았을 때보다 용적밀도가 감소하여 과수의 뿌리 생장이 용이할 것으로 판단되었다. 녹비 단독 및 녹비 + 액비 처리와 화학비료 시용에 따른 배 잎의 무기 성분함량은 처리 간에 차이가 없었다. 순광합성량 또한 처리 평균 간 차이가 인정되지 않았으나, 녹비 + 액비 혼용 처리구에서 녹비 단독 처리에 비해 높은 경향을 보였으며, 헤어리베치 + 액비의 경우 화학비료와 거의 같은 수준의 동화율을 보여 배 과원 표토 및 양분 관리를 위한 녹비 재배 시 활용 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 녹비 단독 및 SCB 액비 혼용처리에 따른 토양 화학성 변화는 화학비료 처리에 비하여 pH는 높았고 질산태 질소는 장마기 이후 비슷한 경향을 보였으며, 치환성 칼리는 낮았으나, 치환성 마그네슘은 높게 나타났고, 녹비 단독 처리구와 비교 결과 SCB 액비 혼용 처리에서 약간 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 종합했을 때 과원에서 녹비작물 재배 시 장기적인 화학비료 대체를 위해서는 SCB 액비를 함께 도입함으로써 부족한 양분을 보충하는 것이 필요할 것으로 판단되었다.