• 한국농공학회논문집
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• 제58권3호
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• pp.39-46
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• 2016

This study investigated the potential use and the effectiveness of biomass ashes for the stabilization of heavy metals in soil through a series of experiments. The ashes used for the experiments were obtained from the gasification of biomass including miscanthus and woodchips. The amounts of nickel and chromium released from the soil and ash mixture were analyzed. Chemical analysis showed that the ash contained unburned carbon as well as silica and alkali metals. Miscanthus ashes have C (83.400 %) > Si (9.040 %) > K (3.180 %) > Ca (1.800 %), and woodchip ashes have C (93.800 %) > Ca (2.220 %) > Fe (1.370 %) > K (1.200 %). KSLT and TCLP test results implied that the heavy metal concentrations were below the environmental standards and would not impose the risks. The results also showed that Ni releases were more limited as more ashes were mixed with the soil due to the increases in exchangeable, carbonate, and oxide nikels. Both miscanthus and woodchip ahses were effective in stabilizing nickel and chromium through mixing with the soil. It could be seen that ashes produced from biomass gasification can be used to stabilize the heavy metals in soils.

• 상하수도학회지
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• 제22권2호
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• pp.251-257
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• 2008

Food compost, having a higher organic contents than soil, could be an alternative material to prevent the proliferation of heavy metals contamination in soil. In this study we used a convection-dispersion local equilibrium sorption model(CDE) and a two-site non-equilibrium sorption model to find the effects on the adsorption and transportation of Pb by mixing food compost with soil and we also tried to find the effect of velocity and concentration of the injected solution on the characteristics of Pb. We measured Pb concentrations in injection-liquid and in effluent, and then applied them to CXTFIT program. As a result of column experiments, some parameters(D, R, ${\beta}$, ${\omega}$) used in two-site non-equilibrium adsorption model were obtained. Characteristics of Pb adsorption and transport were analyzed using the parameters(D, R, ${\beta}$, ${\omega}$) obtained from the CXTFIT program, We could know that mixed soil with food compost showed a higher adsorption capacity from the retardation factor(R) calculated from the breakthrough curve(BTCs) of Pb. Rs of soil and mixed soil are 20.45, 37.45 respectively, indicating that the adsorption and the transportation characteristics could be accessed quantitatively by using of two-site non-equilibrium adsorption model.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.318-321
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• 2003

비소로 오염된 토양, 하천 퇴적물 및 광미의 복원할 때, 토양 세척 공정에서 중요한 인자인 비소의 화학적 결합형태와 세척제에 따른 용출특성과 고효율 세척 및 세척액의 재활용도를 높이기 위한 공정을 바탕으로 토양세척장비를 설계하였다. 화학적 결합형태에 있어서 토양은 잔류 결합형태가 주되고, 퇴적물의 경우는 철산화물과의 결합형태가 강하며, 광미는 황화물과의 결합에 따른 잔류형태와 철산화물과의 결합형태가 상당부분을 차지한다. 세척제에 따른 용출특성으로부터, 철산화물과 황화물과 결합하고 있는 비소의 화학적 결합형태를 파괴하면서 비소를 추출할 수 있는 용제로 HCl, Oxalate, EDTA, M$_2$O$_2$를 사용하였다. 추출 결과, 비소가 철산화물과 결합한 형태가 비중이 높을수록 EDTA 나 Oxalate가 효율이 높으며, 황화물에 대해서는 HCl과 $H_2O$$_2$이 상대적으로 높은 추출 효율을 보였다. 구성된 세척조는 밀폐실린더형과 스크류이송형 세척조로 구성되어 각각 혼합교반에 의한 세척과 토양입자 분급에 따른 세척이 가능하다. 세척 공정중 최적 산도 조절이 중요한 인자가 되며, 세척액의 재활용도를 높일때, 세척수에 용해되어 있는 비소 및 중금속과 미립자의 동시 제거를 위한 응집 침전조에서 응집제에 의해서 미립자와 함께 제거하는 응집, 침전 및 분리공정을 배치하였다.

• 멤브레인
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• 제22권6호
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• pp.381-394
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• 2012

최근 들어 혼합된 수용액으로부터 이온성을 가지는 부류의 물질들을 분리하기 위한 갖가지 화학적 물리적 방법들이 이용되어 왔다. 그중 분리막 접촉기를 이용한 막 투과추출공정은 오폐수와 같은 오염물 안의 중금속, 탄화수소계열 물질들을 투과추출 공정에 의해 회수할 수 있기 때문에 의약, 석유화학, 화공분야에서 분리시스템 그리고 회수를 위한 대안으로서 각광받아 왔다. 또한 투과추출공정은 쉬운 구동, 낮은 에너지 소모, 낮은 운영비, 높은 선택도와 같은 장점을 가지고 있다. 따라서 본고에서는 투과추출공정용으로의 응용을 위하여 그동안 개발된 분리막의 몇 가지 예와 그들의 성능에 대하여 조사하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권4호
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• pp.403-408
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• 2014

The toxicity of heavy metals (Zn, Pb) and diesel, in single and binary solution was investigated using the photobacterium Vibrio fischeri (Microtox test) as a test organism. In this experiment, the concentration of water soluble fraction of diesel was based on the total petroleum hydrocarbon (TPH). The toxicity of each single compound showed the following $EC_{50}$ (15min): Zn 1.90 mg/L, Pb 0.31 mg/L, TPH 2.09 mg/L. The observed toxicity of binary mixtures increased, depending on the concentration of the mixed substance. The effects were defined as synergistic, antagonistic, or additive, in accordance with the sign of difference between the predicted and observed toxicity at binary mixtures. The interactive effects between zinc and lead were synergistic, on the other hand, antagonistic and additive effects were found in each metal and TPH mixtures on the bioluminescence of V. fischeri.

• 대한화학회지
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• 제29권3호
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• pp.220-225
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• 1985

불꽃 원자 흡수 분광법의 Micro Sampling Technique을 이용하여 염의 농도가 높고, 양이 제한된 시료중에 미량으로 함유된 Cu, Zn 및 Fe의 분석을 시도하였다. 최적기간 및 분석조건을 조사한 결과 측정시간 0.3초, 시료부피 100${\mu}l$, 시료의 흡입속도 7.5ml/min, 연료와 산화기체의 혼합비 2.0 및 버어너 높이는 Cu일때 6.0mm, Zn 및 Fe는 8.0mm이었다. 이 방법을 일반적인 불꽃 방법과 비교하여 보면 시료의 전처리 과정이 필요없이 간단하고, 비교적 정밀성과 정확성이 있으며, 특히 100${\mu}l$정도로 양이 제한된 시료와 약 20% 정도로 염의 농도가 높은 시료의 경우도 버어너 틈새가 막히지 않고 안정한 불꽃에서 분석이 가능하였다.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.255-264
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• 2012

제강슬래그와 석회석을 이용하여 구리와 납으로 오염된 농경지를 대상으로 안정화 배치 및 칼럼실험을 실시하였으며, 파일럿 규모의 현장 시험구(testing ground: 가로 2 m ${\times}$ 세로 2 m ${\times}$ 깊이 0.5 m)를 4 개 제작하여 실증시험을 실시하였다. 안정화제 종류별 구리와 납의 용출 저감 효과를 규명하기위한 배치실험 결과, 석회석 3% + 제강슬래그 2%를 혼합한 경우, 구리와 납 모두 85% 이상의 높은 용출 저감 효과를 나타내었다. 오염 토양의 장기적 안정화를 예측하고자 인공강우에 의한 연속 용출 칼럼실험을 실시하였다. 배수시스템이 설치된 직경 15 cm, 높이 100 cm의 대형 아크릴 칼럼을 제작하였으며, 배치실험 결과로부터 중금속 용출 저감 효과가 뛰어난 석회석 3% + 제강슬래그 2%를 안정화제로 사용하였다. 안정화제를 첨가하지 않은 경우 칼럼 용출수의 납농도는 시간에 따른 저감이 발생하지 않아 지하수 생활용수 기준치(0.1 mg/L)를 초과하였으나, 안정화제를 첨가한 경우 실험진행 1년부터 0.04 mg/L 이하를 유지하여 용출 저감 효과가 뚜렷하게 나타났다. 안정화제를 첨가하지 않은 시험구의 경우, 60 일 이후에도 토양수의 납 농도는 지하수 생활용수 기준치보다 높은 0.38 mg/L이었으며, 구리의 농도는 0.69 mg/L를 나타내어 오염토양으로부터 지속적인 중금속 용출이 일어나고 있었다. 안정화제를 첨가한 3 개의 시험구 중, 석회석 3% + 제강슬래그 2%를 안정화제로 사용한 시험구의 용출 저감효과가 가장 뛰어나 20 일 이후부터는 구리와 납 모두 용출되지 않았다. 시험구에 벼를 재배하여 부위별 중금속 농도를 분석한 결과, 벼의 성장에 따른 토양으로부터 구리와 납의 식물전이는 뿌리가 가장 높았고, 잎(줄기포함), 쌀알 순이었다. 안정화제를 첨가한 시험구의 경우, 무처리 시험구보다 단위중량당 구리, 납의 식물전이량이 75% 이상 감소하였다. 연구 결과 석회석과 제강슬래그를 혼합한 안정화제 첨가에 의해 오염토양으로부터 구리, 납의 용출이 감소할 뿐 아니라, 재배하는 식물로의 전이량도 대폭 저감하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.59-77
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• 2015

본 연구에서는 매립재료에 대한 새로운 요구를 만족하기 위해 석탄회(bottom ash)와 해안준설토를 혼합한 혼합토를 준설매립지반에 적용하기 위한 연구를 계획하였다. 화력발전소에서 발생되는 석탄회는 크게 비회와 저회로 구분된다. 비회의 경우 입자가 작아 재활용 시 투수계수가 작기 때문에 환경적인 부분에서 문제가 제기되지 않아 연구가 많이 진행되었으나 저회의 경우 입도가 크고 투수계수가 커 재활용 시 환경적인 문제가 제기되어 그동안은 활용이 제한되었다. 하지만 최근에 발표된 연구결과에 따르면 bottom ash를 활용한 지반개량구간에서 추출한 침출수의 수질분석 실험을 실시한 연구결과 중금속 오염수치가 기준치 이내로 나타나 환경적인 문제는 크게 없는 것으로 나타나 향후 bottom ash의 활용이 크게 늘어날 것으로 평가된다. 이러한 bottom ash는 모래의 입도를 가지고 있으며, 그동안은 대부분이 폐기되기 때문에 재료 수급 시 운반비만 고려하면 되며, 대부분의 화력발전소가 해안에 위치하고 있어 배를 이용하여 운반하면 운반비를 줄일 수 있어 경제적인 측면에서도 준설매립에 가장 적당한 재료로 판단된다. 또한 새만금사업 등 해안준설 매립에 대한 수요가 크기 때문에 준설토보다 시공기간과 공사비 절감의 효과를 극대화할 수 있는 혼합토의 연구가 필요한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 최근 해안매립지반의 새로운 개발 요구에 따라 bottom ash와 카올리나이트를 혼합한 혼합토에 대한 실내 자중압밀실험을 실시, 혼합토의 시료처리과정과 혼합방법에 따른 자중압밀특성에 대해 연구하였으며, 이 연구결과는 향후 대규모 해안 준설매립지반의 적용시 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제12권1호
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• pp.58-66
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• 2004

본 연구의 목적은 음식물쓰레기의 발효생산물을 가축분뇨 퇴비화에서 수분조절제로의 활용가능성을 살펴보는 것이다. 유기성 폐기물중 많은 발생량과 높은 농도의 오염도를 보여주는 음식물쓰레기와 가축분뇨를 처리함에 있어 비용적인 면과 환경적인 면을 고려하여 발효생산물을 수분조절제(Bulking agent)로 이용하여 퇴비화 실험을 수행하였다. 물리화학적 변화, 중금속농도, 처리방법별 비용, 적정혼합비 등에 관한 연구 결과는 다음과 같다. 1. 음식물쓰레기 퇴비화 과정에서 온도와 OM/N비는 16~24일을 전후하여 급격한 변화를 보여주었다. 2. 축분과 발효생산물을 혼합한 퇴비의 염분은 0.5%내의 값을 나타내었는데, 축분이 발효생산물의 높은 염분농도를 희석한 것으로, 음식물퇴비의 염분문제 해결이 가능하다고 판단된다. 3. 축분의 퇴비화 공정에서 우분과 발효생산물을 4 : 6의 비율로 혼합한 방법이 가장 빠른 반응을 보여주었다. 4. 톱밥을 이용한 음식물쓰레기의 호기성 퇴비화 평균비용은 40원/kg임에 비해서, 발효생산물을 이용한 음식물쓰레기 호기성퇴비화의 평균비용은 30원/kg이므로, 경제성이 있음을 알 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권10호
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• pp.5-10
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• 2020

해양투기 금지와 같은 여러 환경적 제약으로 인해 산업부산물의 재활용에 대한 요구가 증가함에 따라 이들의 재활용에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이 중 석탄회는 화력발전에 따른 산업부산물로 석탄회중 비회의 재활용을 위한 연구는 활발히 진행되어 다방면에서 재활용되는 반면 저회의 경우에는 발생량의 일부분만 2~4mm 또는 2mm 이하의 입도로 1차 가공하여 주로 원예용 및 경량골재 등에 사용되고 대부분은 회처리장에 매립됨에 따라 저회의 활용방안을 모색하기 위한 다양한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 CLSM의 골재로 활용하기 위한 저회의 최적입도와 혼합비를 도출하기 위하여 화강풍화토와 저회의 혼합비, 혼합되는 저회의 입도 및 고결제 첨가율에 따라 제작된 CLSM을 대상으로 유동특성, 강도변화 특성 등을 구명하고, 중금속 검출시험을 수행하여 CLSM 골재로 저회의 활용성을 평가하였다.