• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.216-216
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• 2023

가속적인 토양침식은 토지의 환경 및 생태계의 지속성에 부정적 영향을 미치므로, 그 양을 예측하여 토양침식을 방지하는 것은 중요하다. 이에 따라 식생, 지형, 토양의 입도분포 등과 같은 토양침식에 영향을 미치는 인자에 관한 연구가 꾸준히 이뤄지고 있다. 특히 자연 지형에서 보편적으로 나타나는 'cm' 규모의 미세지형이 토양침식에 미치는 영향을 분석한 기존 연구 결과를 살펴보면, 유역 출구 지점에서 관측된 총 유사유출량에만 근거하고 있을 뿐 아니라 토양침식에 미치는 미세지형의 영향에 관한 상반된 결과가 혼재하고 있다. 이는 유역의 토양침식과정에 대한 이해도와 토양침식량에 대한 예측 정확도를 저하시킬 우려가 있으므로 미세지형이 토양침식에 미치는 영향을 유역 전반에 걸쳐 살펴본 후, 명확하게 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 동역학파 모형에 기반한 침식 모형을 이용하여 미세지형에서의 강우-유출 및 토사 입자별 침식 및 유출 현상을 수치적으로 모의하였다. 모의 결과에 따르면, 동일한 강우-유출 조건에서도 미세지형의 거칠기에 따라 유역의 토양침식량 및 침식 특성이 달라질 수 있으며, 토양 입경이 미세지형의 거칠기에 따른 유사유출량의 증감 현상을 결정하는 데에 있어 중요한 요소로 작용함을 제시하였다. 미세지형이 거칠어짐에 따라 비교적 굵은 입자인 모래 함량이 높은 지반에서는 토양침식률이 감소하였으나 이와 대조적으로 미세토사 함량이 높은 지반에서는 토양침식률이 증가하였다. 이는 미세지형이 유역 전반에 걸쳐 입경에 따른 토사의 부상, 이류 및 퇴적 특성에 영향을 미쳐, 유역의 유사 분급 및 장갑화 현상에 깊게 관여하였기 때문이다. 본 연구를 통해 토양유실에 미치는 미세지형의 영향에 관한 상반된 연구 결과를 미세지형과 토양 입경분포의 상호작용으로 설명할 수 있다. 따라서, 본 연구는 유역 내 미세지형적 거칠기 입경분포에 대한 정확한 정보에 기반하여 토양의 유실량 및 침식량을 산정해야 함을 강조한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.199-199
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• 2022

선행 연구들을 통해 미세지형이 유역에서의 유사 유출량에 영향을 끼침을 알 수 있다. 그러나 여전히 유사-유출에 대한 미세지형의 영향이 불분명하여 유역 내 토양 침식 과정에서 미세지형적 거칠기를 고려할 때 혼란이 야기될 수 있다. 따라서, 유사유출량과 토양침식량에 대한 보다 정확한 예측 및 산정을 위해 미세지형이 토양 침식에 미치는 영향을 명확하게 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 Hairsine-Rose 침식 모형과 동역학파(Dynamic wave) 모형을 사용하여 강우-유출에 따른 미세지형의 유사-유출 과정을 수치적으로 모의하였다. 모의 결과에 따르면, 미세지형은 동일 강우 및 유출 조건에서도 유역 내 유사 유출량을 변화시켰다. 또한, 본 연구의 모의조건 하에서 지반이 비교적 미세토사로 구성된 경우 미세지형이 거칠수록 침식률이 증가하는 반면 지반의 토사가 대부분 굵은 입경을 가질 때는 매끄러운 지형보다 거친 미세지형에서 토양 침식률이 감소함을 확인하였다. 따라서, 지형의 미세지형 변동 정도와 토양침식률 사이에 비례 또는 반비례 관계가 형성됨을 보이고, 이러한 관계를 형성하는 과정에 입경 분포가 미치는 영향을 제시하였다. 마지막으로, 본 연구 결과를 통해 장갑화(armoring) 과정이 입경 분포뿐만 아니라 미세지형의 거칠기에 따라 유역별로 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 따라서 유사-유출에 대한 미세지형의 영향을 적절하게 고려하기 위해 부상(Pick-up), 이류 및 퇴적 등 입경 별 퇴적물 이동이 다중 물리적으로 고려되어야 한다는 점을 강조한다. 본 연구를 통해 지표면의 미세지형적 거칠기 및 토양 입경에 대한 정확한 정보가 필요함을 알 수 있으며, 이를 충분히 고려한다면 강우 유출에 의한 토양 침식 메커니즘에 대한 이해도와 토양침식량에 대한 정량적 예측의 정확도가 향상될 것으로 예상된다.

• 청정기술
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• 제18권4호
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• pp.390-397
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• 2012

토양 세척공정을 이용한 창원시 군사격장 내 납(Pb) 오염토양의 물리 화학적 특성을 분석하였으며, 토양 세척인자(세척제(HCl) 농도(0.001, 0.01, 0.1, 0.2 N), 진탕비(1 : 2, 1 : 3, 1 : 4, 1 : 5), 오염토양 입경 4~0.075 mm, 세척시간(5, 10, 15, 20, 30, 60, 120분) 등)에 따른 오염토양 중 납의 제거특성을 평가하였다. 세척제 농도에 따른 제거효율은 세척제의 농도가 증가할수록 높게 나타났다. 이 중 세척시간 15분에서 납(Pb)제거효율은 56.3%로 0.1 N 염산(HCl)이 실제 토양 세척공정에 적용 가능한 최적의 농도로 나타났으며, 토양과 세척제의 진탕비가 1 : 2에서 1 : 5로 증가할수록 제거효율은 높아지는 경향을 보였지만, 진탕비가 높아질수록 토양 세척설비의 규모 증대로 인한 경제적 측면을 고려해 볼 때 최적의 진탕비는 1 : 3으로 생각된다. 세척시간 20분까지 납 제거효율은 75.3%까지 증가하다가 이후 유사한 경향을 보여 최적의 세척시간은 20분으로 판단된다. 토양 입경 0.075 mm 이상의 입경에서 납 제거효율은 77.0~82.0%의 범위를 나타내었으나, 입경 0.075 mm 이하의 경우 52.8%로 감소하였다. 오염토양의 입경별 제거효율은 0.075 mm 이상의 입경에서는 높은 제거효율을 나타낸 반면에 0.075 mm 이하의 입경에서는 제거효율이 현저히 감소되어 컷오프(cut-off) 크기는 0.075 mm가 적절할 것으로 기대된다. 토양 세척공정에 초음파 발생장치를 적용한 제거효율 평가 결과, 입경 0.075 mm 이상에서 물세척 및 염산의 단독세척보다 염산과 초음파의 동시 세척방법이 가장 높은 납 추출율을 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권4호
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• pp.319-324
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• 1984

지질통계학적(地質統計學的) 개념(槪念)인 지역변수(地域變數) 이론(理論)을 적용(適用)하여 $2{\times}3m$ Grid형태(形態)로 표본추출(標本抽出)된 중동사양토(中東砂壤土)와 화동미질식양토(華東微質埴壤土)의 입경분포(粒徑分布)에 대한 구조분석(構造分析) 결과(結果) 설정(設定)된 Variogram에 기본(基本)을 둔 최량(最良)의 선형불편추정치(線型不偏推定値)(BLUE)인 Kriging값을 계산(計算)하였다. 1. 화동토양(華東土壤)의 모래함량(含量)에 대한 선형(線型) Variogram은 적합(適合)하지 않았으며, 중동토양(中東土壤)의 점토함량(含量)은 선형(線型) 또는 곡면형(曲面型) Variogram에 부적합(不適合)하였다. 2. 공시지역(供試地域)의 Kriging값과 Kriging 분산(分散)이 계산(計算)되었다. 3. 화동토양(華東土壤)에서 Kriging 분산(分散)과 표준오차(標準誤差)의 차(差)는 Nugget효과(效果)와 근사(近似)하였지만 중동토양(中東土壤)의 점토함량은 그 차(差)가 컸다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.208-208
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• 2011

하구는 하천의 담수와 염수가 교차되고 혼합되는 기 수역으로서 수생 생태계의 중요한 서식처이며 바다와 하천의 중요한 생태통로가 되고 있다. 국내에서는 4대 하천 중에서 한강하구가 유일하게 하구 둑이 없는 자연하구이며 나머지 대하천은 둑으로 인해 담수와 해수의 자연스러운 흐름이 제한되고 생태적인 연결이 단절된 형태이다. 한강하구에는 대규모 습지가 분포하고 있으며 특히 장항습지는 종단길이 약 7.5km, 폭 최대 500m에 달하는 대규모 습지로서 고라니를 비롯한 동물과 줄, 선버들을 비롯한 식물의 대규모 군락이 분포하는 등 생태적 가치가 높은 지역이다. 본 연구에서는 한강하구의 장항습지와 산남습지를 대상으로 특정구간의 물리적 특성, 식생의 분포특성을 파악하고 연관성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 1차적으로 포괄적인 현장조사를 통해 전체 식생군락과 분포를 파악하고 특징적인 식생군락을 선정하였다. 2차적으로는 선정된 줄 및 선버들 군락지를 대상으로 토양단면, 토양입경을 분석하고, 새섬매자기 군락지를 대상으로 측량을 실시하였다. 3차적으로는 대상 군락의 지하수위를 측정하여 상호관계를 분석하였다. 이 결과는 우선 한강하구의 지역적 특징에 국한되지만 향후 타 지역과의 비교연구가 수행된다면 대상 식생과 물리적 생장조건과의 정량적인 관계가 도출될 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권3호
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• pp.17-22
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• 2007

납으로 오염된 실제 토양을 처리하기 위해 토양세척기술의 적용성을 평가하였다. 세척제로는 염산을 사용하였으며, 0.2 M 염산을 사용하여 고액비 1:3으로 하여 10분간 접촉하여 2회 세척하여준 결과 96%의 제거율을 보였다. 세척액과 토양의 접촉시간을 5분에서 120분까지 증가하였을 때, 제거효율은 69.3%에서 81.9%로 증가하였다. 입경별 토양세척 효율은 온도와 교반시간에 영향을 받았으며, 20분 이상 교반하여 준다면, 0.075 mm 이하, 0.075 mm-2.0 mm, 2.0-4.0 mm 의 입경별 토양에서는 모두 99%의 제거효율을 보였다. 이상의 결과는 본 연구에 사용된 납 오염 토양은 토양세척기술을 적용하여 효과적으로 처리할 수 있는 것을 의미한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권3호
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• pp.240-246
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• 1985

사질답(砂質畓)의 토양개량제(土壤改良劑)로서 사용(使用)할 Zeolite의 최적(最適) 입도(粒度)를 알아보기 위한 기초실험으로서 입경(粒徑)이 다른 모래의 column에 입경별(粒徑別) Zeolite를 시용(施用)하여 Zeolite 이동(移動)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 0.1mm이상(以上) 크기의 Zeolite입자(粒子)는 96시간(時間) 투수(透水)하여도 수직이동(垂直移動)은 거의 없었다. 0.1mm이하(以下) 크기의 Zeolite입자(粒子)는 96시간(時間) 투수(透水)함으로 2~1, 1~0.5, 0.5~0.25mm sand column에서 각각 85.7, 32.64, 25.50% 이동(移動)하였다. 공극크기 측면만을 고려한 대하천 주위의 사질답(砂質畓)에 적합한 Zeolite입자(粒子)는 0.25~0.1mm fraction으로 추정되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권10호
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• pp.797-807
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• 2011

국내 하천에서 사주 상 식생 활착 현상이 급속하게 진행되고 있다. 1960년대 산업화와 도시화 이전 우리나라 하천은 모래, 자갈이대부분인이른바 'White River (백사장하천)'이었으나, 1970년대이후댐건설, 하천정비등으로유황과유사이 송특성이 교란되어수변에 식생이번무하게 되는이른바 'Green River (식생하천)'가진행중이다. 본 연구는비조절하천사주 상 식생활착에 영향을 미치는 인자 중에서 수위, 수온, 강우, 토양수분, 토양입경 등의 상호연관성을 파악하고자하였다. 이를 위해 우리나라 모래하천인 내성천의 하류를 시험하천구간으로 선정하고, 289일간 모니터링 및 조사 분석을 실시하였다. 또한 과거로부터 현재까지 식생의 경년변화를 파악하기 위해 1970년부터 2009년까지의 항공사진을 분석하였다. 시험하천구간의 범위는 횡단길이 361m, 종단길이 약 2 km이다. 조사 분석 결과 내성천 시험하천구간은 지하수위가 하천수위보다 20~30 cm 가량 높게 나타나는 이득하천이었다. 지하수온은 일별, 계절별 차이가 $5^{\circ}C$ 미만이었고, 하천수온은 식생활착이 본격적으로 시작되는 5월부터 $10^{\circ}C$ 이하로 떨어지지 않았다. 토양수분의 영향인자는 하층은 지하수위, 상층은 강우이며, 상하층은 모두 토양입경에 영향을 받는 것으로 나타났다. 토양수분측정지점 6곳의 지표면~지하 1m까지의 토양은 $D_{50}$ 입경 0.07~1.37mm의 모래이며, 이 입경에서 가능한 모세관 높이는 약 14~43 cm 범위로 추정된다. 한편 비 조절하천인 시험하천구간의 40년간 공간분석 결과, 인위적인 하천교란과 가뭄은 식생활착을 촉진하며, 홍수로 인해 식생군락이 자주 소멸될 수 있음을 확인하였다. 1970년부터 식생의 크고 작은 활착과 소멸이 반복되고 있지만 현재의 식생면적은 과거에 비해 뚜렷하게 증가되어 있다. 식생면적은 시간에 따라 점진적으로 증가하고 있는 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제12권4호
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• pp.179-187
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• 1980

토양(土壤)(화산회질(火山灰質) 및 흑이질(黑泥質))을 그 특성(特性)의 하나인 입경별로 분화(分畵)하고 Silt부(部)를 다시 비중별(比重別)로 분화(分畵)하여 전인산(全憐酸), 유기인산(有機憐酸), 무기인산(無機憐酸)의 분포양식(分布樣式)을 밝히고, 인산(憐酸)의 집적(集積)을 좌우(左右)하는 요인(要因)을 해명(解明)하고자 하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 전인산(全憐酸), 유기인산(有機憐酸), 무기인산(無機憐酸) 공(共)히 입경 $20{\mu}$에서 급증(急增)하고 입경이 작아질수록 증가(增加)하였다. 2. 입경별 인산(燐酸)의 집적비율(集積比率)(각입경부인산 분포량(分布量)의 입경분화전 원토(原土)의 값에 대한 비율(比率))은 입경 $2{\mu}$ 이하(以下)에서 1 이상(以上), $2{\mu}$ 이상(以上)에서 1 이하(以下)였다. 즉 유기인산(有機憐酸), 무기인산(無機憐酸) 공(共)히 입경 $2{\mu}$ 이하(以下)의 점토부(粘土部)에서 농축(濃縮)이 되어 있었다. 3. 전인산(全憐酸), 유기인산(有機憐酸), 무기인산(無機憐酸) 공(共)히 비중(比重) 1.7-2.0부(部)에서 최다(最多)였고, 이어 1.4-1.7배(部), 2.0 이하부(以上部)가 따랐다. 4. 비중별(比重別) 인산(燐酸)의 집적비율(集積比率)(각비중부인산(各比重部憐酸) 분포량(分布量)의 비중분화전(比重分畵前) Silt부(部)의 값에 대한 비율(比率))은 비중(比重) 1.7-2.0부(部)에서 최고(最高)(1.30~1.58)였으며, 1.4-1.7부(部)에서도 1 이상(以上)(1.22~1.47), 2.0이상부(以上部)에서 1 이하(以下)(0. 50~0.80)였다. 5. 입경별 및 비중별(比重別) 인산분포(憐酸分布), 집적(集積)에 대해 유기물기복합체에 의거(依據)하는 것으로 생각이 되었다. 또 무기인산(無機憐酸)의 분포(分布), 집적(集積)은 유기무기복합체를 형성(形成)하는 무기성분(無機成分)과 밀접(密接)한 것으로 보아 유기인산(有機憐酸)과 무기인산(無機憐酸)의 분포(分布), 집적요인(集積要因)사이에는 밀접(密接)한 관계(開係)가 있는 것으로 추정(推定)되었다.

• 환경영향평가
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• 제28권5호
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• pp.492-506
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• 2019

공용화기사격장 내 중금속 오염물은 대부분 탄두원형으로 존재하거나 입자로 존재하는 금속조각편이며 이들 미세한 금속입자들은 오랜 기간 풍화되어 표면이 산화물 또는 탄산화물로 존재할 가능성이 매우 높다. 특히 사격장 토양에서 대표적 오염물질인 납은 연성이 높아 무르고 잘 늘어나므로 더 미세입자로 존재한다. 따라서 물리적 세척 실험으로 입도분석, 입경별 중금속농도, 금속물질 성분분석, 비중, 자력, 부상선별의 적용성 평가를 실시하였다. 금속파편의 경우 FESEM분석과 무게측정결과 납은 무른 특성에 따라 얇게 조각나고 편모양의 구조로 비슷한 면적의 구형 토양보다 무게가 더 적게 나가는 것을 확인하였으며 비중선별 적용성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 이 결과를 적용하여 하이드로사이클론을 이용한 정화효율평가 결과 1회 71%, 2회 80%, 3회 91%의 누적 정화효율을 보였다. 이에 비해 자력선별은 17%의 낮은 효율을 보였고 부상선별은 입경 0.5 mm 미만으로 선별한 대상토는(-35 mesh) 39%로 비교적 높은 효율을 보였으나 입경 2 mm 미만으로 선별한 대상토의(-10 mesh) 효율은 16%에 불과하였다. 토양세척의 대상 처리입경은 2 mm ~ 0.075 mm로 입도구분을 추가로 하여 실규모 장치에 적용하여야 하며 이는 설치비용과 공정이 추가로 구성됨에 따른 관리가 필요할 것으로 분석되었다. 결과적으로 공용화기사 격장 오염의 토양정화는 탄두 원형을 유지한 탄두는 5.56 mm 이상으로 자갈입경보다 크므로 고비중을 이용한 비중선별을 실시하고, 금속파편으로 존재하는 오염물질은 얇게 조각나고 편모양의 구조로 같은 입경의 토양보다 무게가 더 적음에 따라 토양세척의 하이드로사이클론을 이용하여 분리하여 처리할 수 있음을 확인할 수 있었다.