• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권3호
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• pp.3-9
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• 2011

Partitioning tracers have been used with non-partitioning, inert tracer such Br, for detection, estimation, and monitoring of remediation performance of the subsurface contaminated with nonaqueous phase liquids (NAPLs). Various partitioning tracers with different partition coefficients between aqueous and nonaqueous phase liquids can be used to determine the hydraulic conductivity, dispersivity, and residual mass of NAPLs in the subsurface soil matrices. Temporal moment-generating equations were used to analyze the field pilot-scale test results. The pilot-scale tests included conservative tracer tests and partitioning tracer tests. Analyses of nonaqueous phase liquid distribution and characteristics of groundwater bearing soil media were performed.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.19-27
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• 1996

물에 쉽게 용해되지 않고 분리된 유체면을 갖는 액체를 NAPO(nonaqueous phase liquids)이라 한다. 유기용제와 석유탄화수소와 같은 NAPL에 의한 지하수 오염은 지하에서의 장기간의 지속성 및 다량의 지하수를 오염시키는 능력 때문에 주요 관심 대상물질이다 누출된 DNAPU(denser- than-water NAPL)은 궁극적으로 포화 대수층을 통과하여 바닥에 DNAPL pool을 이루게 된다. 이러한 pool로부터의 용해는 분자확산계수, 연직분산도, 지하수유속, 용해도 및 pool의 길이에 지배된다. 본 연구에서는 이러한 DNAPL pool의 용해를 모사하기 위해 DNAPL용해실험을 하여 연직 횡분산계수를 산정하였다. 본 연구에서 사용된 실험조건하에서 수행한 실험결과 산정된 연직 횡분산계수는 침투유속이 59.2cm/day, 94.3cm/day 및 158.0cm/day인 경우 각각 1.86$cm^2$/day, 2.90$cm^2$/day 및 4.51$cm^2$/day 이었고, 연직 횡분산도는 0.03024cm 이었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권2호
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• pp.47-54
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• 2007

분배성 추적자 시험은 NAPLs(Nonaqueous Phase Liquids)로 오염된 대수층 및 토양 내 오염물질의 양을 예측하는 새로운 모니터링 방법으로 최근 많이 연구되고 있다. 분배성 추적자 시험은 액상과 NAPL 간에 분배되는 분배성 추적자의 분배계수를 정확히 구해야 높은 신뢰도를 가진 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 등가 알칸 탄소수(Equivalent Alkane Carbon Number; EACN) 접근법을 이용하여 액상과 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 그리고 BTEX 혼합물질간에 분배되는 알코올 계열 추적자의 분배계수를 예측해보았다. 이 예측식을 이용한 예측값과 실험값은 BTEX 뿐만 아니라 BTEX 혼합물에서도 비교적 잘 일치하였으며, 이를 통해 추적자와 오염물질의 EACN 값을 알고 있을 경우 직접적인 분배계수 실험을 하지 않고도 간단하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.159-162
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• 2002

Innovative and nondestructive characterization techniques have been developed to locate and quantify nonaqueous phase liquids (NAPLs) in the vadose and saturated zones in the subsurface environment. One such technique is the partitioning interwell tracer test (PITT). The PITT is a simultaneous displacement of partitioning and non-partitioning tracers through a subsurface formation. Partitioning tracers will partition into the NAPL during their transport through NAPL-contaminated formations. Mean travel times of partitioning and non-partitioning tracers are used to estimate the quantity of NAPL encountered by the displaced tracer pulse. Travel times are directly proportional to the partitioning coefficient and the volume of NAPL contacted in the subsurface environment. This paper discusses the conceptual background, design and implementation of PITTs. (This document has not been subjected to Agency review and therefore does not necessarily reflect the views of the Agency, and no official endorsement should be inferred.)

• 유기물자원화
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• 제16권1호
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• pp.46-52
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• 2008

자연계로 유출된 유류 및 유기용매 등 비수용성액체는 토양공극사이에 존재하며 서서히 용해되면서 지속적인 수질오염원으로 작용한다. 본 연구는 유리로 제작된 다공성매체 실험장치를 이용하여 토양 공극사이에 위치한 비수용성액체의 용해현상을 시각화하였고, 이미지 분석기술을 이용하여 용해속도를 정량화하였다. 다공성매체 공극사이 TCE는 물의 유량을 빠르게 할수록 용해속도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 TCE로 오염된 지역의 강우량이 많거나, 지하수 유속이 빠른 지역일 경우 토양내 TCE 제거는 용이하게 일어날 수 있지만, 용해된 TCE의 지하수 유입으로 증가한다는 점을 시사한다. 다공성매체 공극사이 TCE의 현미경 이미지 관측결과, 물의 유량이 빠른 경우 역시 TCE blob 수가 급격히 감소함을 확인하였다. 물의 흐름이 용이한 우선흐름경로에 존재하고 있는 TCE는 물과의 용이한 접촉으로 용해가 빠르게 진행되었다. 반면 정체구역에 존재하는 TCE의 용해속도는 매우 느리게 나타났다. 현장 토양에서도 동일한 현상이 일어날 것이므로 지하수 조사결과 TCE의 검출이 계속된다면, 토양 공극사이에 여전히 TCE가 존재하고 있음을 암시하므로 이에 대한 대책이 강구되어야 한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.171-176
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• 2000

Bioremediation of hazardous hydrophobic organic compounds, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), is a major environmental concern due to their toxic and carcinogenic properties. Due to their hydrophobicity, the hydrophobic organic compounds are mainly associated with the soil organic matter or nonaqueous-phase liquids. A major question concerns the relationships between biodegradation and sorption. This work develops and utilizes a non- steady state model for evaluating the interactions between sorption and biodegradation of phenanthrene, a 3-ring PAH compound, in soil-slurry systems. The model includes sorption/desorption of a target compound, its utilization by microorganisms as a primary substrate existing in the dissolved phase and/or the sorbed phase in biomass and soil, oxygen transfer, and oxygen utilization as an electron acceptor. Biodegradation tests with phenanthrene were conducted in liquid and soil-slurry systems. The soil-slurry tests were performed with very different mass transfer rate: fast mass transfer in a flask test at 150 rpm, and slow mass transfer in a roller-bottle test at 2 rpm. In the slurry tests, phenanthrene was degraded more rapidly than in liquid tests, but with a similar rate in both slurry systems. Modeling analyses with several hypotheses indicate that a model without biodegradation of compound sorbed to the soil was not able to account for the rapid degradation of phenanthrene, particularly in the roller bottle slurry test. Reduced mass-transfer resistance to bacteria attached to the soil is the most likely phenomenon accounting for rapid sorbed-phase biodegradation.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.115-118
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• 2006

The partitioning tracer method has been studied as an alternative method for characterizing aquifers contaminated by nonaqueous phase liquids (NAPLs). Accurate partition coefficients of tracers partitioning between NAPL and water are needed to improve the reliability of the partitioning tracer method. In this research, partition coefficients of alcohol tracers partitioning between benzene, toluene, ethylbenzene, and xylenes (BTEX) compounds and water are estimated from using the approach of equivalent alkane carbon number (EACN). General agreement was observed in between the measured and estimated partition coefficients. Based on these results we can verify that the EACN approach is suitable for estimating the partition coefficient.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권9호
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• pp.13-21
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• 2008

분배성 추적자 시험법은 LNAPLs(light nonaqueous phase liquids)로 오염된 지반을 조사하는데 아주 유용한 방법이다. 하지만 토양 내 유기물질로 흡착되는 분배성 추적자는 잠재적으로 분배성 추적자 시험법의 정확성에 영향을 끼칠 수 있다. 연구 결과, 추적자의 액상-LNAPL 간 분배 계수는 선형 관계를 보였다. 토양의 흠착능력을 평가하기 위해 흡착 등은 실험을 수행한 결과, Freundlich 흡착 등은 양상과 거의 일치하였고, 추적자의 흡착 정도는 토양 내 유기물질 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 또한, 토양 유기물의 흡착능에 따른 잠재적 영향을 판단하고, 추적자 시험법에 의한 LNAPLs 예측의 오차를 수정하기 위해 서로 다른 유기물 함량을 가진 4개의 컬럼 실험을 수행하였다. 컬럼 실험 결과, 오염물질이 없더라도 주문진 표준사와 유기물질이 섞인 컬럼에서는 추적자의 분리 현상이 발생하였다. 오염물질로 케로진을 주입한 이후에 다시 추적자 시험법을 수행하여 파괴곡선을 구한 결과, 토양 유기물질에 대한 추적자의 흡착으로 인해 추적자의 지연계수(R)가 커졌고 LNAPLs의 오염도가 과대평가 되었다. 또한 컬럼 실험 결과를 바탕으로 유기물 함량과 LNAPLs의 예측도 사이의 관계식을 제안하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.690-698
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• 2010

유기물에 의한 지하수 자원의 오염이 중요한 환경 문제로 대두되고 있다. 계면활성제 증진 대수층 복원(SEAR)은 유기 오염물에 대하여 가장 유망한 원위치 복원법 중 하나로 인식되고 있다. 계면활성제 또는 계면활성제/폴리머 용액은 복원 프로세스를 촉진시켜 물 세척 시보다 처리 시간을 크게 감소시킨다. 유기물로 오염된 대수층 복원을 위하여 계면활성제 기반의 처리법을 설계할 때 충분한 수치 시뮬레이션을 통한 사전 분석이 매우 중요하다. 본 연구에서는 3차원 다상 다성분 유한 차분 모델인 UTCHEM을 이용하여 유기물 오염 대수층에 대한 SEAR 과정 중 미세에멀젼의 형성과 유동을 분석하였다. 본 연구에서 고려한 복원 프로세스 변수로는 주입 유체의 배열, 유체 주입 및 추출율, 계면활성제 슬러그 및 추격수 내 폴리머 농도, 계면활성제 슬러그 주입 시간 등이다. 각 변수에 대하여 주입 및 생산정에서의 변화와 유기상의 공간적 분포를 비교하였다. 이 결과로부터 정화 시간 및 누적 유기물 회수량을 검토하였다. 본 연구의 결과는 비수상 액체로 오염된 대수층의 정화 시 설계 전략을 수립하는데 중요한 정보를 제공한다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1095-1101
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• 2008

유류 및 유기용매와 같은 비수용상액체(non-aqueous phase liquids; NAPL)는 환경에 유출되어 토양 및 지하수를 지속적으로 오염시키는 오염원이 된다. 최근 새로운 NAPL 오염 정화기술로서 보고된 알코올 세정액 및 공기 동시 주입에 의한 NAPL 제거 기술을 중규모 토양칼럼시스템에서 Light NAPL(벤젠)을 대상으로 효과를 확인하는 것이 첫 번째 연구목적이며 두 번째 연구목적은 NAPL과 접촉할 경우 알코올의 분배 형태가 각기 다른 에탄올과 Tert-butanol (TBA)의 세정 효과 차이점을 평가하는 것이다. 에탄올-세정액과 공기 동시 주입 공정의 경우 중규모 칼럼 실험에서도 기존의 미세공극채널모델 실험 결과와 동일한 결과를 얻었다. 즉 에탄올 세정액과 동시 주입된 공기는 우선흐름경로에 위치하여 에탄올 세정액을 지속적으로 우선흐름경로 밖으로 밀어내었고, 이로 인하여 세정액과 NAPL의 접촉이 증대되면서 NAPL 용해를 향상시켰다. 반면 TBA에 의한 NAPL의 주요 메카니즘은 NAPL 용해보다 자유상 이동에 의해 이루어졌고 공기 동시 주입 시 NAPL 제거효과가 오히려 감소되는 것으로 나타났다. 이는 TBA의 점성력이 토양 공극 모세관 힘보다 상대적으로 커서 NAPL 및 공기를 밀어내는 정도가 큰 것으로 해석되었다. TBA는 자체의 점성력만으로 NAPL을 제거할 수 있으므로 공기에 의한 영향이 적으며 오히려 이동하는 NAPL의 진로를 공기가 방해하여 NAPL 제거효과가 적게 나타났다. 즉 알코올 세정액과 공기 동시 주입 공정의 경우 알코올의 특성에 따라 효과가 매우 다르게 나타났다.