• 한국토양비료학회지
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• 제11권3호
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• pp.145-160
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• 1979

유기물(有機物) 시용(施用)의 토양물리성(土壤物理性) 개선(改善) 효과(效果)와 이에 따른 토양생산력(土壤生産力)과의 관계(關係)를 지금까지 이루어진 국내외(國內外) 연구결과(硏究結果)를 가지고 고찰(考察)해 보았으며, 우리나라 경작지(耕作地) 토양(土壤)의 유기물함량(有機物含量)과 토양물리성(土壤物理性)의 문제점(問題点)을 개략적(槪略的)으로 알아 보고 토양별(土壤別)로 유기물(有機物) 시용(施用)의 물리성(物理性) 개선(改善) 효과(效果)를 비교(比較) 검토(檢討)해 보았다. 유기물(有機物) 시용(施用)은 식질토(埴質土)의 투수(透水), 통기성(通氣性)을 개선(改善)하고 사질토(砂質土)의 보수력(保水力)을 증진(增進)하는 효과(效果)가 크며 토양(土壤)의 내침식성(耐浸蝕性) 및 내압밀성(耐壓密性)을 증대(增大)시키므로서 토양생산력(土壤生産力) 증진(增進), 토양보전(土壤保全), 농기계작업(農機械作業)에 매우 유익(有益)한 효과(效果)를 가져 올 수 있다. 우리나라 경작지(耕作地)에서의 유기물(有機物)의 물리성(物理性) 개선효과(改善效果)는 일반적(一般的)으로 논보다는 밭에서 훨씬 크고 토양(土壤) 유형별(類型別)로는 답(畓)에서는 미숙답(未熟畓) 보통답(普通畓)에서 크고, 전(田)에서는 사질전(砂質田) 중점출(重粘出)에서 높을 것으로 생각된다. 따라서 유기물(有機物) 시용효과(施用效果)를 극대화(極大化)한다는 면(面)에서 보면 논보다는 밭, 숙전(熟田)보다는 신개간지(新開墾地)에 더 많은 유기물(有機物)이 시용(施用)되어야 할 것이다. 토양물리성(土壤物理性) 개선면(改善面)에서 볼때 최적(最適) 토양유기물함량(土壤有機物含量)은 3.0-3.5%정도(程度)로 정(定)할 수 있으며 우리나라 경작지(耕作地)의 유기물함량(有機物含量)은 매우 낮은 수준(水準)이기 때문에 보다 많은 유기물(有機物)을 계속(繼續) 시용(施用)하여 토양유기물(土壤有機物) 함량(含量)을 증가(增加)시켜 주는데 많은 노력(努力)을 경주(傾注)해야 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.929-929
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• 2012

제주도는 연평균 강우량이 1,975mm에 달하는 우리나라 최다우 지역이지만 하천은 주로 한라산 정상을 중심으로 남 북사면 방향으로 급한 경사를 이루며 발달하고 있으며 하천연장은 대부분 15km 내외로 내륙지역의 하천에 비하여 매우 짧은 특성을 보이고 있다. 투수성이 높은 지질학적 특성으로 인하여 집중 호우시 짧은 기간 동안만 유출이 발생하고 평상시 대부분의 하천은 건천의 상태로 유지되고 있다. 향후 기후변화에 의하여 강우량 및 강우강도의 증가로 인한 강우패턴 변화로 집중호우 및 강력한 태풍의 가능성이 지속적으로 증가할 것으로 예측되고 있으나 제주도에서는 기초 수문자료의 확보조차 어려운 실정이며 강우사상에 따른 하천유출 특성 해석 연구는 거의 전무한 실정이다. 본 연구에서는 제주도 도심부에 위치한 화북천 유역을 대상으로 SWAT 모델 및 WMS(HEC-HMS) 모델을 이용하여 장단기 강우에 따른 유출 특성을 해석하고자 한다. 유역 내 수문 기상 자료는 기상청 관할 AWS 및 기상관측지점 자료를 수집하여 사용하였으며 DEM(미국 USGS), 토지피복도(국가수자원 종합정보시스템), 토양통도(농업과학기술원)의 자료를 각각 구축하여 모델의 입력자료로 사용하였다. 또한 제주특별자치도 수자원본부에서 운영하는 화북천 하류지점의 실 관측자료를 이용하여 모델의 결과치를 검 보정 하였으며, 모의결과의 적합성을 판단하기 위하여 상관계수의 제곱( ), 평균 제곱근 오차(RMSE), 모형 효율성계수(ME)를 이용하였다. 모델링 기법을 이용하여 장기간(2008.1.1~2010.12.31) 동안의 유출량을 산정한 결과 2008년에는 전체 유역 평균 강우량 중에서 5.66%가 유출되었으며, 2009년도에는 3.47%, 2010년도에는 8.12%가 유출되었다. 화북천 유역은 단일강우 40~50mm 발생시에도 유출은 발생하지 않으나 선행강우가 발생시에는 20mm의 강우에도 반응을 하고 50mm 이상에서 급격한 유출이 발생하는 특징을 도출하였다. 향후 유역 내의 많은 실측 유출량 관측자료를 구축하고 모델 개선을 통하여 모델링 기법을 적용한다면 보다 정밀한 하천유출량 산정 및 유출특성 해석이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.367-367
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• 2022

토지이용의 고도화에 따라 비점오염원 부하는 증가하는 추세이며 기후변화에 따른 강우강도 증가 등으로 지표면에 축적된 고농도의 비점오염물질이 하천으로 유출, 수질오염을 가중시키고 있어 비점오염원 관리가 필요하다. LID 기법은 자연적 기작(mechanisms)과 공정(process)을 이용하여 생태계의 물질순환(물순환 포함)과 에너지 흐름이 원활하도록 조성하는 기법으로, 불투수층면에서 발생되는 강우유출수를 관리 가능하다. LID 시설에는 전처리 시설을 두어 초기 고농도의 입자상 물질을 저감시키고, 강우유출수 저류공간을 통한 유출저감, 첨두유량 등을 저감시킨다. 이러한 전처리 시설에는 유기물질 및 영양소의 생물학적 제거를 위한 미생물 서식공간의 제공 등의 역할을 수행하기 위하여 다양한 여재를 적용하고 있다. 본 연구는 비점오염물질 유입이 LID 기법 전처리 시설 내 여재층의 물리·화학적 및 생물학적 환경을 평가하였다. 3개 시설 모두 100%의 불투수층에서 발생되는 강우유출수를 처리하는 LID 시설을 연구대상으로 선정하였으며, 각각의 전처리 시설에는 자갈, 우드칩, 쇄석 등이 적용되어 있다. 퇴적물의 경우 가장 상부에 존재하는 층으로 퇴적물의 오염물질 농도는 2~10.7배 이상 매우 높게 나타났다. 우드칩의 경우 다른 여재에 비해 높은 함수량과 유기물 함량을 보였으며 이는 우드칩의 수분을 보유하는 능력과 거친 표면공극에 오염물질이 부착되기 때문으로 나타났다. 또한, 같은 무기성 여재인 쇄석과 자갈의 경우 여재 크기의 차이를 보임에도 불구하고 미생물의 군집구성과 함수량의 차이를 보이는 것으로 평가되었다. 유기물의 함량이 낮은 강우유출수의 생물학적 처리능력을 향상시키기 위해서는 유기성 여재가 필요하며, 다공성 무기 멀칭재를 적용하고 하부의 토양은 적정 유기물을 배합하여 질산화 및 탈질화 유도가 가능하도록 설계가 필요한 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권6호
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• pp.21-29
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• 2008

가정 및 산업폐기물 등은 매년 급격한 증가 추세에 있으며, 이에 따라 쓰레기 매립지의 수요가 점점 늘어가는 실정이다. 그러나 매립지 건설은 차수층의 고비용으로 인하여 많은 문제점이 발생되고 있으며, 매립지에서 발생하는 침출수는 주변 토양 오염은 물론 지하수 오염 등 2차 오염의 원인이 되고 있다. 이에 본 연구는 매립지 후보지로 선정된 현지토를 주 재료로 사용하고 플라이애시, 벤토나이트, 시멘트를 혼합재료로 사용하여 차수재 조건($1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하)을 만족시킬 수 있는 적정 혼합비를 결정하고 매립지 차수재로서의 이용 가능성을 규명하는데 그 목적이 있다. 적정 혼합비를 산정하기 위하여 기본 물성 시험과 함께 다짐 시험, 압밀 시험 및 일축 압축 실험을 실시하였으며, 실험 결과 벤토나이트 혼합비의 증가에 따라 투수계수가 감소하고 있으나 플라이애시의 혼합비의 증가에 따라 투수계수는 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 이유는 각각 벤토나이트의 팽창에 의한 간극 충진과 플라이애시 입자의 모양이 구형이고, 점착성이 없어 간극을 충진하지 못하기 때문으로 판단된다. 결론적으로 벤토나이트의 함량비가 15% 이상일 때 매립지 차수재 조건을 만족하는 최적 투수계수인 것으로 나타났으며 플라이애시를 혼합하는 경우 벤토나이트를 15% 이상 첨가한 상태에서 플라이애시를 20% 이하로 대체할 경우 매립지 차수재 조건을 만족하여 그 적합성이 판명되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권11호
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• pp.1041-1052
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• 2013

본 연구에서는 범용 매개변수 최적화 모형인 PEST를 이용하여 분포형 수문모형인 GRM(grid based rainfall-runoff model) 모형의 매개변수 및 불확실성 범위를 추정하였다. 특히, 레이더 강우 및 지상 관측 강우를 각각 적용하여, 입력자료 차이가 매개변수 추정에 미치는 영향을 분석하였다. 자동 보정 모형은 GUI (graphic user interface)에 대한 접근 없이 모형구동이 가능하도록 개선된 GRM-MP (multiple projects) 버전과 병렬 PEST 버전을 결합하여 매개변수 추정에 소요되는 시간을 단축시켰다. 이를 낙동강 수계 금호강 유역과 감천 유역에 대해 적용하여, 초기 포화도, 지표면 조도계수 및 토양 투수계수의 보정계수에 대해 매개변수 최적화 및 불확실성 추정을 수행하였다. 강우자료 분석 결과, 레이더와 지상 강우의 유역평균 누적시계열은 비슷하거나 지상 강우가 조금 큰 경향을 보였으나, 공간분포에 있어서는 지상 강우에 비해 레이더 강우에서 큰 변동성이 확인되었다. 보정된 수문모의 결과는 레이더 강우 적용 시, 지상 강우에 비해 비슷하거나 더 나은 정확도를 보였다. 추정된 매개변수는 레이더 강우 적용 시, 토양 투수계수의 보정계수가 일관되게 1보다 작은 경향을 보였으며, 이는 강우강도가 강한 격자가 상당수 존재하기 때문으로 판단되었다. 초기 포화도 및 지표면 조도계수의 보정계수는 레이더 및 지상 강우에서 일정한 경향성을 보이지 않았다. 본 연구의 대상 유역 및 호우사상에 대한 PEST의 최적화 모의 결과, 동일 유역 및 호우사상에 대해서도 강우 추정 방법에 따라 서로 다른 최적 매개변수 값을 갖는 것을 알 수 있었으며, 이는 향후 레이더 강우 자료의 수문 모의 활용 시 유의해야할 점으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권1호
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• pp.25-31
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• 1986

논 토양(土壤)에서 유기물(有機物)과 질소(窒素)의 병용(倂用) 효과(效果)를 구명(究明)하기 위(爲)하여 유기물(有機物) 종류별(種類別)로 몇가지 질소(窒素) 수준(水準)을 5개년간(個年間) (1979~83) 연용(連用)하여 수도수량(水稻收量) 및 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 쌀 수량(收量)은 유기물(有機物) 무시용(無施用)에 비(比)하여 볏짚시용구(施用區)가 7%, 퇴비시용구(堆肥施用區)가 4% 증수(增收)되었고, 질소시비량(窒素施肥量)의 증가(增加)에 따라서도 증수(增收)되는 경향(傾向)이나, 유기물(有機物) 시용(施用)에 의(依)한 수량(收量) 증가폭(增加幅)은 질소(窒素) 0-20kg/10a까지 5kg/10a 증가(增加)시 마다 약(約) 2% 감소(減少)되었다. 2. 수도체(水稻體)의 건물중(乾物重)과 질소함량(窒素含量)은 생육(生育) 중기이후(中期以後)부터 볏짚>퇴비(堆肥)>무시용구(無施用區) 순(順)으로 증가(增加)하였고, 질소(窒素) 시용량(施用量)의 증가(增加)에 따라 높은 경향(傾向)이다. 수도체(水稻體)의 질소함량(窒素含量)은 쌀 수량(收量)과 정(正)의 상관관계(相關關係) ($r=0.55^*{\sim}0.81^{**}$)였고, 등숙비율(登熟比率)과는 부(負)의 상관관계(相關關係) ($r=-0.74^{**}{\sim}-0.88^{**}$)였다. 3. 토양중(土壤中) $NH_4-N$ 함량(含量)은 퇴비(堆肥), 볏짚구(區)가 유기물(有機物) 무시용구(無施用區)에 비(比)하여 높고, 수도체(水稻體)의 질소함량(窒素含量)과는 생육초기(生育初期)($r=0.62^*$), 중기(中期)($r=0.79^{**}$), 후기(後期)($r=0.75^{**}$) 모두 정(正)의 상관관계(相關關係)였다. 4. 유기물(有機物) 5년(年) 연용후(連用後) 토양(土壤)의 물리성(物理性)인 경도(硬度) 및 투수성(透水性)은 볏짚>퇴비(堆肥)>무시용구(無施用區) 순(順)으로 양호(良好)하였고, 화학성분중(化學成分中) 유기물함량(有機物含量)은 시험전(試驗前)에 비(比)하여 볏짚구(區)는 0.1%, 퇴비구(堆肥區)는 0.2%, 무시용구(無施用區)는 0.4% 감소(減少)되는 경향(傾向)이며, 전질소(全窒素)($r=0.74^{**}$), 유효규산(有效珪酸) ($r=0.66^*$), 치환성가리(置換性加里) ($r=0.83^{**}$) 양(陽)ion치환용량(置換容量) ($r=0.76^{**}$)과 정(正)의 상관관계(相關關係)였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제8권2호
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• pp.45-51
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• 1975

농업개발(農業開發)이 가능(可能)한 구릉지(丘陵地)의 하부(下部)와 대지(臺地)에 분포(分布)하고 있는 반층토(盤層土)인 연곡통(延谷統)에 대(對)하여 형태적(形態的), 화학적(化學的) 그리고 점토광물학적(粘土鑛物學的) 특성(特性)을 조사연구(調査硏究)한바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 형태저특성(形態的特性)으로 보아 표토(表土)는 갈색(褐色) 내지(乃至) 암갈색(暗褐色)의 양토(壤土)로서 푸슬푸슬하나 심토(心土)인 반층(盤層)은 색갈(色褐)이 다양(多樣)하여 암갈(暗褐), 담황갈(淡黃褐), 진갈색(眞褐色)이 주(主)이고 투수성(透水性)이 나빠 담회갈(淡灰褐), 담갈색등(淡褐色等)의 반문(斑紋)이 있고 토성(土性)은 미사질식양토(微砂質埴壤土)이며 발달도(發達度)가 보통(普通) 내지(乃室) 강(强)한 판상구조(板狀構造)로서 점토피막(粘土皮膜)이 구조표면(構造表面)을 덮고있다. 한편 이층(層)은 매우 치밀(緻密)하고 단단하며 습(濕)할때 점착성(粘着性) 및 가소성(可塑性)이 강(强)하다. 기층(基層)은 토색(土色)이 다양(多樣)하며 양토(壤土) 내지(乃至) 식양토(埴壤土)이다. 2. 물리적특성(物理的特性)으로 토양입자(土壤粒子)의 분포비율(分布比率)을 보면 표토(表土)에서 심토(心土)로 갈수록 점토(粘土)의 함량(含量)이 증가(增加)되며 (표토(表土)에 비(比)하여 1.2부이상(倍以上)) 기층(基層)으로 내려갈수록 감소(減少)되고 있다. 보수력(保水力) 및 가비중(假比重)은 일반토양(一般土壤)에 비(比)하여 높다. 3. 화학적특성(化學的特性)으로서 유기질(有機質) 함량(含量)은 적고 토양(土壤) 반응(反應)은 강산성(强酸性)에 속(屬)하며 염기치환용량(鹽基置換容量)은 보통(普通)이고 염기포화도(鹽基胞和度)는 높다. 활성철(活性鐵), 역환원성(易還元性) 망강 및 유효규산(有效珪酸)은 일반토양(一般土壤)에 비(比)하여 높다. 4. 점토(粘土)의 화학적특성(化學的特性)은 규반비(珪礬比)가 높고 $Fe_2O_3$, $K_2O$ 및 MgO의 함량(含量)이 높으며 점토(粘土_의 염기치환용량(鹽基置換容量)은 매우 높다. X-선(線) 회절분석결과(回折分析結果) 주요점토광물(主要粘土鑛物)은 Kaoline, Vermiculite with Al-interlayers, Illite이며 그 외(外) 석영(石英)이 혼입(混入)되여 있다. 5. 본연구결과(本硏究結果) 연곡통(延谷統)은 점토(粘士)의 집적(集積)으로 인(因)한 점토반(粘土盤)의 반층토(盤層土)이며 미국(美國)의 7차분류시안(次分類試案)에 의(依)하면 반층(盤層)과 Argillic층(層)이 있고 염기포화도(鹽基胞和度)가 35% 이상(以上)이므로 Fragiudalfs로 분류(分類)할 수 있으며 한편 FAO/UNESCO의 분류(分類)로는 Eutric Planosols에 속(屬)한다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.30-37
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• 1995

조석의 영향을 받는 감조구역의 대수층은 감조 하천의 수위에 따라 지하수 수두의 변화가 예상된다. 지하수 수두가 주기적으로 변화하는 대수층에서 지하수를 이용하거나 구조물을 시공하기 위해서는 지하수 수두의 거동을 고려해야 한다. 감조구역에서 지하수 수두에 영향을 미치는 조석의 진폭과 투수계수 등의 변수에 대해서 수치실험을 수행하였다. 수치실험을 위해 1차원 유한차분 모형을 이용하였다. 우선 수치모형의 안정성을 검토하기 위해 해석해와 비교하였다. 그리고 조석의 진폭과 투수계수가 지하수 수두에 미치는 영향에 대해 고찰하고 이 때 지하수의 수리경사가 존재하는 경우와 없는 경우에 대해 수치실험하였다. 또한 감조구역 내에서 양수를 하는 경우에 지하수 수두의 변화 양상을 고찰하기 위해 수치실험을 수행하였다. 본 논문에서 사용된 변수값을 이용하면 영향권은 약 60 m정도인데 이는 한 파장(equation omitted) 내에서 영향권이 설정된다. 조석의 영향을 받는 대수층과 영향을 받지 앎은 대수층에서 일정한 율로 양수하였다. 영향권 내에서 조석의 영향을 받는 대수층의 수두가 크기 때문에 상대적으로 양정고는 작아져 동력비의 절감을 가져올 수 있음을 알았다 그리고 이들의 결과를 이용하면 감조구역에서 오염원의 추적, 지하수의 효율적인 이용, 구조물을 시공할 때 구조물의 안정성과 안전성을 검토하는데 도움이 될 것이다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권4호
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• pp.188-193
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• 1999

지하 대수층에서의 오염물질 이동현상은 지하수 유동에 좌우되며 이를 지배하는 수리지질 파라미터의 결정과 그에 따른 지하수 모델링은 지하수 복원사업에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 실험실 규모의 자유면 대수층에서 획득된 투수계수와 비산출량을 이용하여 다양한 경계조건하에서 지하수 흐름에 대한 민감도 분석을 수행하므로써, 최적의 수리상수를 결정하고 지하수 유동 특성을 파악하는데 있다. 연구결과 모사된 수위저하는 경제조건과 무관하게 관측된 수위저하보다 적게 나타났으며. 투수계수가 비산출율보다 지하수 흐름에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 물수지 분석결과 양수시험시 관측정에서 측정된 수위저하는 평형수위나 모사 수위저하보다 크게 나타났으며, 이는 대수층과 우물에서의 수위가 상이함을 지시한다. 이러한 수위의 상이성은 시간영역 광전자파 분석기에 의한 지하수면과 모세관대에서의 수분함량을 관측함으로써 규명되었으며 이는 지하수면 하강시 중력배수의 지연성에 기인하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권2호
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• pp.99-106
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• 1995

기본적인 성질 평가와 많은 실내실험을 통해 우리나라에서 부산되는 석탄재는 이제 실용화 단계에 있지만, 가장 문제 제기가 되고 있는 부분은 환경적 특성 검토이다. 본 연구에서는 석탄재 발생량의 대부분을 차지하고 있는, 역학적 특성이 열악한 fly ash.를 대상으로 우리나라 환경기 준에 의하여 폐기물 분류를 분석 확인하구 매립 및 대규모 토공재 등 건설재료로 처리 또는 사용하였을 시 오염물질 배출허용기준에 의한 문제점이 있는가를 검토하기 위하여 회분식 용출시험에 의하여 수소이온농도 및 오염물질 함유량을 조사.분석해 보았다. 그 결과 fly ash는 일반폐기물로 분류됨을 확인하였고, fly ash의 PH는 오염 물질 배출허용 기준치보다 알칼리성을 강하게 띠고 있어 문제가 되고 있으나 이는 산성화된 토양을 중성화하는 토량개량재로서 fly ash의 역할을 기대할 수 있으며, 그 외에는 오염물질 배출허용 기준치에 훨씬 못 미치는 것으로 나타나고 있다. 더구나 석탄재의 열악한 역학적 특성을 개량하기 위하여 사용되는 정도의 소량의 첨가제(시멘트 또는 석회 등)에 의하여 강도 및 내구성 증가, 투수성 억제는 물론 문제가 되는 수소이온농도가 오염물질 배출허용기준(pH 5.8~8.6) 이하로 낮아져, 석탄재의 건설재료로서의 활용에 있어 환경적인 문제의 여지는 없을 것으로 여겨진다.