• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제46권3호
• /
• pp.150-171
• /
• 2013

흙벽화 보존처리에 있어 가장 중요한 부분은 채색층에 균열이 발생되어 결속력을 잃었을 때, 또는 안료의 분말화가 일어났을 때, 고착제를 주입하여 손실위험에 처해진 벽화를 보존하는 것이다. 그러나 흙벽화 채색층에 사용되는 고착제의 안정성에 관한 연구는 미흡한 실정이라 할 수 있다. 본 연구에서는 흙벽체 시료를 제작하여 총 4종의 합분, 주사, 석록, 황토안료를 채색하고 Paraloid $B-72^{(R)}$, Caparol-$binder^{(R)}$, 우피아교(牛皮阿膠), Hydoxypropyl $cellulose^{(R)}$ 총 4종의 고착제를 도포하여 보존처리 후 발생할 수 있는 환경변화 요인인 온도, 습도, 자외선을 인공적으로 부여하였다. 안료별로 도포된 고착제의 보존환경에 따른 물성변화는 색안정성, 접촉각, 광택도, 접착력, 표면관찰을 통해 다각적으로 관찰하였다. 그 결과, 자외선 및 고온다습한 환경은 합분을 제외한 고착제가 도포된 모든 채색층에서 명도와 채도의 변화가 일어나는 등 색안정성에 많은 영향을 미치며, 고착제의 노화가속에 영향을 주어 결국 분해시키는 요인으로 파악되었다. 그중 전통재료인 아교는 함께 실험한 합성수지들과 비교하여 볼 때, 채색층 표면에 대한 색안정성과 영향력(보존성) 유지, 친수성 면에서 양호한 결과를 나타내었다. 특히 접착력 부분에서는 모든 채색층에서 우수한 특성이 확인되었기에, 흙벽화 채색층 고착처리 시 안정성이 높다고 사료된다.

• 자원환경지질
• /
• 제51권2호
• /
• pp.99-111
• /
• 2018

본 연구에서는 원자력 시설물에 존재하는 핵종의 의도치 않은 유출사고를 대비하기 위해서 세 가지 대표 핵종 ($^{60}Co$, $^{137}Cs$, $^{125}Sb$)을 원자력 시설물 지역에서 채취한 시료와 반응하여 핵종들의 흡착 및 거동 특성을 조사하였다. 가장 높은 흡착계수 값들은 ($^{60}Co=947mL/g$, $^{137}Cs=2105mL/g$, $^{125}Sb=81.3mL/g$) 지하수 환경일 때 상부토층 시료에서 나타났으며, 파쇄대 > 기반암 시료의 순으로 $K_d$ 값이 감소하였다. 상부토층과 파쇄대에서 $^{60}Co$의 높은 흡착계수는 상부토층 및 파쇄대에 존재하는 점토광물에 의한 것으로 사료되며, 해수 조건에서는 높은 이온강도로 인해서 $K_d$ 값은 약 58 - 69 % 감소하였다. $^{137}Cs$의 흡착은 주로 백운모의 Flayed edge site (FES)에서 $K^+$과의 이온교환 반응에 의한 것으로 사료된다. $^{137}Cs$의 흡착이 해수 조건에서 가장 크게 영향을 받으며 (89 - 97 % 감소), $^{125}Sb$은 대표 핵종 중 해수에 의한 이온강도 변화에 가장 미미한 변화를 보였다. 칼럼 및 배치 흡착 실험 결과 파쇄대 시료 (F-1, F-2)에서 $^{137}Cs$의 지연계수 (R) 값은 약 5400 - 7400, $^{60}Co$의 경우는 약 2000 - 2500, $^{125}Sb$의 경우는 약 250 - 415의 범위를 보여주므로 대표핵종들이 파쇄대에서도 매우 낮은 거동을 보일 것으로 사료된다. 대표 핵종 $^{137}Cs$, $^{60}Co$, $^{125}Sb$들은 모두 상부토층 및 파쇄대에서 가장 높은 $K_d$ 값을 나타내므로, 원전 시설물에서 예상치 못한 중대사고가 발생하여 핵종이 환경으로 유출되더라도 상부토층 및 파쇄대 구간에서 대부분 흡착되어 이동이 상당히 지연될 것으로 예측된다. 이러한 결과는 원자력 시설물의 안전성 및 환경영향 평가 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권6호
• /
• pp.23-39
• /
• 2014

인공 빗물 저류조는 도심지에 설치되어 빗물의 재활용이 가능하도록 한 친환경 우수유출 저감시설이나 지면에 내린 빗물을 직접 이용하기 위해서는 도심지의 초기강우에 포함된 고농도의 비점오염원을 정화할 수 있는 시설이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 인공 빗물 저류조에 적용할 수 있는 비점오염원 정화시설로서 경제성과 정화효율이 우수한 토양여과시설을 채택하여 실제 비점오염물질에 대한 모래 정화층의 입도분포에 따른 폐색특성을 연구하였다. 이를 위해 일련의 실내 챔버시험을 수행하고 폐색이론에 의한 비점오염원 제거 예측 모델을 제시하였다. 우선, 실내 챔버시험은 미세입자로 구성된 점토와 서울시내 도로에서 채집된 실제 비점오염원으로 제조된 인공 오염수를 이용하여, 5종류의 다양한 입도로 구성된 모래 정화층을 대상으로 수행되었다. 실내 챔버시험에서는 모래 정화층에 유입 및 유출된 인공 오염수의 TSS(총 부유물질)와 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하여 오염입자의 크기에 따른 모래 정화층의 정화효율을 평가하였고, 정화층 간극에 폐색되는 비점오염입자의 누적무게를 산출하였다. 다음으로, 모래 정화층의 폐색특성을 이론적으로 규명하기 위해 비점오염원 제거 예측모델을 모래 정화층의 입도와 구성에 따른 특성과 투수계수 및 간극률의 변화 조건을 고려하여 제시하였다. 실내 챔버시험과 예측 모델로부터 산정한 모래 정화층에 폐색된 입자의 누적무게를 비교하여 폐색특성 지표인 Lumped parameter ${\theta}$를 추정하였으며, ${\theta}$는 모래 정화층에 폐색되는 오염입자의 양에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 모래 정화층의 폐색 예측모델로부터 현장 인공 빗물 저류조에 적합한 최적의 비점오염 제거 시스템으로 유효입경 1.49mm(상부)와 유효입경 0.93mm(하부)의 모래로 구성된 이중 정화층을 제시하였다.

• 박물관보존과학
• /
• 제22권
• /
• pp.41-52
• /
• 2019

부여 능산리 서고분군 1, 2호분의 석실내부 벽화의 존재 여부를 확인하기 위하여 육안조사와 현장에서의 현미경 관찰, 형광X선분석을 수행하고, 일부 채취 시료에 대한 X선회절분석을 수행하였다. 그 결과, 1호분은 석벽의 표면 마무리 상태가 거칠고, 현실 천정을 제외한 부위에서는 벽화의 어떠한 흔적도 관찰되지 않았다. 또한 현실 천정에서는 석재와는 다른 색의 흑색 물질이 관찰되는데, 이 부분의 경우에도 표면부와 표면을 살짝 긁어내어 드러난 내부가 동일한 육안적 특징을 보이며, 이 부분에서 채취한 시료에서 흑운모가 주된 광물로 동정되어 먹 등 인위적 물질을 칠한 것이 아니라 석벽의 구성광물인 것으로 확인되었다. 2호분의 경우 내부 동, 서, 북의 석벽 표면에서 백색물질이 관찰되며, 이 물질에 대한 분석 결과 석회(Calcite)로 확인되어 벽화의 존재가 의심되었다. 그러나 석회층이 동벽의 현실입구와 연도부분에 집중되어 있으며, 북벽과 서벽의 경우에는 단지 하부에서만 집중적으로 관찰되었다. 또한 동벽의 현실입구와 연도부분의 석회물질은 그 분포 형태가 도굴 갱으로 유입된 흙이 쌓인 흔적과 상응하고 있어 2호분 내벽의 석회물질은 외부의 흙과 석회가 유입되어 형성된 것으로 판단되었다. 또한 천장과 사면의 석판틈새에서 확인되는 메움 물질은 분석결과 니질의 토양으로 석벽 표면에 존재하는 석회와는 다른 물질로 확인되었다. 만약 벽화를 조성할 목적으로 석벽표면에 석회층을 인위적으로 형성한 것이라면 석판틈새 매움 물질도 석회를 사용하는 것이 더 자연스러웠을 것이다. 이러한 점으로 보아 능산리 2호분의 현실과 연도의 내벽에도 벽화는 없는 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.563-572
• /
• 2006

정체수역 호소 퇴적물로부터 인 용출 저감을 위한 최적의 In-situ 처리 방법을 제시하고자 실험실 규모의 batch test를 수행하였다. 실험에 사용된 퇴적물의 성상은 평균입도 $7.7{\phi}$(mud)로 매우 세립하고, 유기탄소 함량은 2.4%로 매우 높다. 인 용출 실험은 수층 미생물의 영향을 고려한 경우와 미생물의 영향을 배제한 호소수와 증류수로 구분하여 총 12개 컬럼을 비교 평가하였다. In-situ capping 소재로는 모래와 황토를 사용하였으며, in-situ chemical treatment로는 Fe-Gypsum, $SiO_2$-Gypsum의 산화제를 적용하였다. 또한 산화제와 모래층을 결합시킨 복합층에 대해서도 비교 평가하였다. 미생물의 영향을 고려한 호소수의 경우, 실험 초기에는 인의 농도가 급격히 감소하다 10일 이후부터 서서히 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 수층의 미생물에 의해 인이 섭취(uptake)되었다가 다시 용출되는데 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 30일간 퇴적물로부터 용출된 인의 flux는 control의 경우 $3.0mg/m^2{\cdot}d$로 매우 높고, 모래층(5 cm), 황토층(5 cm)으로 rapping을 한 경우 역시 충분한 압밀이 이루어지지 않아 $2.5mg/m^2{\cdot}d,\;1.8mg/m^2{\cdot}d$로 인 저감 효율이 낮았다. 화학적 소재를 적용한 Fe-gypsum와 $SiO_2$-gypsum은 $1.4mg/m^2{\cdot}d$로 control과 비교시 인 용출 저감 효율이 약 40% 이상으로 나타났다. 복합층으로 rapping을 한 경우는 $1.0mg/m^2{\cdot}d$로 60% 이상의 높은 인 저감 효율을 보였다. 즉, 오염퇴적물에 산화제로서 gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) 적용은 인의 용출을 감소시키며, 퇴적물내 황산염이 서서히 용해되어 SRB(sulfate reducing bacteria)의 활성과 유기물의 광물화를 촉진시킬 수 있다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.35-52
• /
• 1973

우리나라 전작물(田作物)의 저위생산성의 원인(原因)과 그 대책(對策)을 토양학적(土壤學的)인 면(面)에서 추궁(追窮)함에 있어 우선(于先) 현재경작(現在耕作)이 많이 되여 있고 또 앞으로 개발(開發)의 가능성(可能性)을 가진 저구릉(低丘陵), 산록(山麓) 및 대지(臺地)의 적황색토(赤黃色土)에 대(對)하여 현재(現在)까지 밝혀진 조사(調査) 결과(結果)를 종합(綜合)하였으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 적황색토(赤黃色土)는 우리나라 남부(南部)를 비롯하여 중부이북(中部以北)의 저구릉(低丘陵), 산록(山麓) 및 대지(臺地)에 분포(分布)하고 있으며 화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩)을 비롯한 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩) 그리고 홍적층(洪積層) 등(等)을 모재(母材)로 하고 있다. 2. 적황색토(赤黃色土)는 A, Bt, C층(層)으로 되여 있다. A층(層)은 유기물(有機物)이 엷게 덮여서 암색(暗色)을 띄우는 양질(壤質), 식양질(埴壤質)이며 Bt층(層)은 진갈색(眞褐色), 적갈색(赤褐色), 황적색(黃赤色)의 식질(埴質) 혹은 식양질(埴壤質)로서 토괴표면(土塊表面)에 점토피막(粘土皮膜)이 형성(形成)되여 있다. C층(層)은 모재(母材)에 따라 다양다색(多樣多色)하며 Bt층(層)에 비(比)하여 토성(土性)이 거칠고 토양구조(土壤構造)의 발달(發達)이 없다. 토양(土壤)의 깊이는 지형(地形) 모재(母材)에 따라 다르나 대부분(大部分)이 100cm 이내(內外)이다. 3. 적황색토(赤黃色土)의 물리적성질(物理的性質)에 있어 점토함량(粘土含量)은 표토(表土)에서 18~35% 심토(心土)에서 30~90%로서 심토(心土)의 점토함량(粘土含量)은 표토(表土)에 비(比)하여 약(約) 2배(倍) 내외(內外)가 된다. 가비중(假比重)은 표토(表土)에서 1.2~1.3심토(心土)에서 1.3~1.5 그리고 삼상(三相)의 분포(分布)는 표토(表土)에서 고상(固相) 45~50 액상(液相) 30~45, 기상(氣相) 5~25, 심토(心土)에서 고상(固相) 50~60, 액상(液相) 35~45, 기상(氣相) 15미만(未滿)으로 대부분(大部分)이 치밀(緻密)하다, 유효수분범위(有効水分範圍)는 비교적(比較的) 좁아서 표토(表土)에서 10~23%, 심토(心土)에서 5~16% 범위(範圍)이다. 4. 적황색토(赤黃色土)의 화학적성질(化學的性質)에 있어 토양반응(土壤反應)은 모재(母材)에 따라 달라서 석회암(石灰岩) 및 구하해혼성퇴적(舊河海混成堆積)을 모재(母材)로한 토양(土壤)에서는 중성(中性) 급지(及至) 염기성(鹽基性) 그밖의 토양(土壤)에서는 산성(酸性) 급지(及至) 강산성(强酸性)을 띠운다. 표상(表上)의 유기물함량(有機物含量)은 식생(植生), 침식(侵蝕), 경종(耕種) 등(等)에 따라서 차(差)가 크며 1.0~5.0% 범위(範圍)에 있다. 염기치환용량(鹽基置換容量)은 5~40me/100gr이며 이는 유기물(有機物), 점토(粘土), 미사함량(微砂含量) 등(等)과 밀접(密接)한 관계(關係)를 가지고 있다. 치환침출염기(置換浸出鹽基)는 용탈(溶脫)되여서 염기포화도(鹽基飽和度)가 대체(大體)로 낮지만 석회암(石灰岩)에 기인(基因)된 토양(土壤)에서는 석회(石灰), 마구네슘함량(含量)이 높아서 염기포화도(鹽基飽和度)도 높다. 5. 적황색토(赤黃色土)의 점토광물(粘土鑛物)은 대부분(大部分)이 Kaolin 광물중(鑛物中)의 하나인 Halloysite와 운모(雲母)의 풍화생성물(風化生成物)인 Vermiculite, Illite를 주광물(主鑛物)로 하고 있으며 소량(少量)의 Chlorite, Gibbisite, Hematite 혼층광물(混層鑛物)과 1차(次) 광물(鑛物)인 석영(石英) 및 장석(長石)이 존재(存在)한다. 6. 적황색토(赤黃色土)는 미국(美國)의 Red-yellow podzolic Soils 및 Reddish Brown Lateritic Soils의 일부(一部) 그리고 일본(日本)의 적황색토(赤黃色土)와 유사(類似)한 특성(特性)을 가진다. 미(美)7차(次) 시안(試案)에 의(依)하면 적황색토(赤黃色土)는 Udults 및 Udalfs 그리고 FAO 분류안(分類案)에 의(依)하면 Acrisols, Luvisols 그리고 Nitosols로 분류(分類)할 수 있다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.15-21
• /
• 2004

우리나라 중부지역에서 1998년 $3{\sim}5$월에 과수원 토양 164지점(경기 48, 강원 36, 충북 36, 충남 44지점)을 대상으로 표토($0{\sim}20\;cm$)와 심토($20{\sim}40\;cm$)로 나누어 채취하여 토양내 중금속함량과 분포특성, 총함량에 대한 침출액별 가용성 함량비율 및 토양 이화학성과의 관계를 비교 검토한 결과는 다음과 같다. 과수원 토양중 0.1N-HCl 침출성 평균함량은 Cd 0.080, Cu 4.23, Fb 3.42 mg/ks 1N-HCl 침출성 As 평균함량은 0.44 mg/kg, 중금속 총함량은 Zn 78.9, Ni 16.09 및 Hg 0.052 mg/kg 이었다. 과수원 토양내 중금속 평균함량은 우리나라 토양환경보전법의 토양오염 우려기준(Cd 1.5, Cu 50, Pb 100, Zn 300, Ni 40, Hg 4 mg/kg)과 비교하여 $1/2.5{\sim}1/76.9$ 수준으로 안전하였다. 토양의 중금속 총함량에 대한 침출액별 가용성 함량비율은 Cd $5.4{\sim}9.2$, Cu $27.9{\sim}47.8$, Pb $12.6{\sim}21.8$, Zn $15.8{\sim}20.3$, Ni $5.3{\sim}6.3$, Cr $0.7{\sim}3.6%$ 이었고, 특히 0.05 M-EDTA 침출성 Cu 및 Pb의 침출비율이 상대적으로 높게 나타났다. 토양내 Cd, Pb 및 Ni의 총함량은 모래함량과 부의상관, 미사와 점토함량과는 정의 상관을 보였다. 토양의 중금속 총함량에 대한 침출액별 가용성 함량비율은 점토함량과는 부의 상관을 보였으며, Zn과 Ni의 함량비율은 토양 pH값, 유기물 및 유효인산 함량과 정의 상관을 보였다. 이상의 결과에서 볼 때 과수원 토양의 중금속 함량은 토양환경보전법의 토양오염기준보다 매우 낮아 안전하였으나 영농활동에 의한 영향으로 볼 수 있는 농도수준이 검출된 일부 토양에서 조사되었다. 따라서 최근의 친환경농업 측면으로 볼 때 영농형태별 중금속의 분포 및 농업자재에 의한 농경지내 중금속 부하량에 근거하여 중금속 오염유무를 평가할 수 있는 판단기준에 대한 연구가 필요하다고 생각된다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제47권1호
• /
• pp.102-115
• /
• 2014

판축법은 판으로 틀을 만들어 그 안에 흙이나 모래 등을 층층이 부어 다짐 방망이 등으로 찧어서 단단하게 쌓아 올리는 대표적인 고대 토목기법으로, 토성이나 건물 기단, 담장과 같은 시설을 축조하는 데 가장 보편적으로 이용되어 왔다. 이글의 목적은 풍납토성 축조에 이용된 다양한 기술의 분석을 통해 우리나라 판축토성의 축조 방법과 원리를 이해하는 데 있다. 토성을 축조하기 위해서는 먼저 정지작업을 실시하고 기초를 단단히 조성해야 한다. 점성이 강한 흙을 깔아 기저부를 형성하는데, 구덩이를 파고 다시 메꾸어서 기초를 다지는 기조의 원리가 이용된다. 때로는 지정목을 박거나 잡석을 깔아 기초를 다지기도 한다. 풍납토성은 중심토루의 안팎으로 여러 겹의 판괴를 비스듬하게 연접하여 축조한 것이 특징이다. 비록 고정주와 협판, 달구질 흔적 등의 뚜렷한 판축의 증거는 발견되지 않았지만 판축틀의 일부로 추정되는 목재가 결구된 상태로 발견되기도 하였다. 이 층에서는 판괴 내의 결합력을 높이고 수분을 유지하여 지내력을 증강시키기 위한 부엽층도 확인되었다. 중심토루 외벽에서는 역경사 판축법을 이용한 호성파도 관찰된다. 이밖에 성벽 축조를 마무리하면서 부석과 석축으로 전체 성벽의 유실 방지와 방수, 배수 등의 효과를 꾀하였다. 습기를 통제하거나 판축토 내의 수분을 제거하기 위한 목적으로 불다짐하기도 하였다. 아직까지 우리나라 고대 토성에서 판축의 정형을 찾았다고는 말할 수 없다. 그러나 풍납토성 등에서 확인된 판축의 증거들을 향후 발굴될 여러 유적들과 면밀히 비교 연구해 나가면 판축토성의 축조 방법과 원리를 밝히는데 큰 진전이 있을 것으로 기대한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제11권9호
• /
• pp.55-60
• /
• 2010

필터형 배수재와 진공압을 이용하여 고함수비 점성토의 고화처리와 사면이나 터널의 수평배수를 촉진하여 지반을 안정화하는 공법을 개발하기 위하여 실내모형 시험을 수행하였다. 모형토조는 직경 1.5m, 높이 50cm로 제작하였으며, 토조하부는 사전압밀을 위한 배수구 및 개폐장치, 간극수압계를 설치하였고, 상부에는 침하계를 설치하여 시간별 침하를 계측할 수 있도록 제작하였다. 모형지반은 카오리나이트와 벤토나이트를 9:1의 비율로 130%의 함수비 상태에서 혼합 교반하여 박층으로 다져가면서 조성하였으며, 토조 중심부에 필터형 배수재를 설치하고 상부 캡에 호스를 연결하여 0.8MPa의 진공압을 가한 다음 1시간 간격으로 침하를 측정하였다. 실험종료 후 위치별로 함수비를 측정하고 불교란 시료의 삼축압축시험을 수행하여 지반의 강도증가 효과를 검증하였다. 11일 경과 후 침하는 최대 35mm, 함수비는 최대 38% 감소하였으며, 강도는 5~8배정도 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국음향학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.8-16
• /
• 2004

천해환경에서 저주파 광대역신호와 수직선배열을 이용하여, 퇴적층의 지음향인자(층두께, 종파속도, 종파감쇠계수, 밀도)를 역추정하였다. 역산방법은 모델 기반의 역산으로 유전알고리즘 (Genetic Algorithm)을 이용한 일관적 광대역 정합장처리(Coherent Broadband Matched Field Processing)기법을 사용하였다. 저주파 광대역음원으로 사용된 상업용 전구의 내폭신 호는 짧은 시간동안 많은 변화를 포함하는 천이신호이기 때문에, 분석시 시간과 주파수에 따른 창함수의 조절이 요구되는데, 주기신호분석에 주로 사용되는 퓨리에 기반의 분석방법은 이러한 점에서 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 해양도파관에서 근거리 음파전달 시 계측된 시계열신호로부터 다중경로성분을 구분하고 추출하기 위하여 시간-주파수영역에서 창함수의 크기조절이 가능한 웨이블릿 변환을 통한 신호 분석을 수행하였고, 분석된 실측음장과 계산된 복제음장의 연속웨이블릿 계수를 상호상관 시킴으로써 비용함수를 정의하였다. 비용함수의 전역최고점을 찾는 최적화 과정을 통하여 각 퇴적층의 지음향인자들을 역추정하였다. 특히 역산인자의 민감도에 따른 퇴적층별, 인자별, 분리연산을 수행함으로써 최적화과정에서 참값으로의 수렴효율을 높였다. 역산의 결과 실험해역 퇴적물 상층부에는 두께 44.43m, 음속 1549 m/s의 모래-실트-점토질(sand-silt-clay)층이 존재하고, 그 하부에는 12.28m 음속 1993 m/s의 거친모래질(Coarse sand)층의 존재를 추정해 내었다. 또한 역산 결과를 시추자료 및 탄성파 자료와 비교함으로써 본 논문에서 제안한 역산 방법의 유효성을 확인하였다.