• 환경영향평가
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• 제32권3호
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• pp.157-165
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• 2023

폐석탄광산 주변 농경지의 주요 토양오염물질은 비소이며, 폐금속광산과는 달리 그 오염수준이 관련 환경기준을 경미하게 초과하는 특성을 가진다. 이에 선행연구에서는 폐석탄광산 농경지의 토양개량·복원사업(안정화 처리 및 복토층 조성) 시 복토층 두께를 기존 40 cm에서 20 cm 두께로 낮추는 방안의 적용성을 실내 포트실험으로 확인한 바 있다. 금번 후속연구에서는 본 방안을 실제 농경지에서 벼 재배를 통해 실증하였다. 4개월이 넘는 벼 재배기간 중 쌀알로 전이된 비소의 농도는 20 cm 두께의 복토 시 44% 이상의 전이감소율을 보였다. 특히 오염된 원지반을 안정화 처리한 후 복토한 경우엔 이의 감소율이 56%까지 증가하였다. 따라서 본 실증연구를 통해 복토층 두께 20 cm의 적용성을 확인하였고, 이는 곧 복토재 사용량 감소로 인한 사업비 절감도 가능함을 시사한다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권5호
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• pp.352-357
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• 2009

오염토양에 펜톤 반응을 적용함에 있어서 과산화수소의 빠른 소모로 과량의 과산화수소가 요구되어지는 것이 단점으로 지적되고 있다. 이에 본 연구에서는 대표적인 PAHs물질인 phenanthrene으로 오염된 토양 처리를 위해 철의 리간드로 acetate를 사용하여 과산화수소의 안정성 확보를 통하여 공정의 효율을 높이고자 하였다. Acetate는 철의 몰농도에 대비하여 0.5배에서 3배(2${\sim}$12 mM)까지 주입하였고, 과산화수소는 분해 효율에 미치는 영향을 배제하기 위해 낮은 농도인 0.7%를 주입하였다. Acetate가 주입되어 과산화수소의 잔류시간은 최대 50배 이상 증가하였으며, 과산화수소의 안정성이 확보됨에 따라 phenanthrene의 제거율도 70%까지 향상되었다. 반응 중에 철은 2가와 3가로 산화환원을 반복하였고 과산화수소가 모두 분해되는 시점부터 $HO_2^-$에 의해 2가철로 환원이 이루어졌다. 과산화수소의 영향으로 반응중의 pH는 산성영역을 나타냈으며, acetate가 8 mM 이상 주입되었을때 4${\sim}$5범위 내에 머무르는 것을 확인하였다. Fenton reaction에 의해 철의 리간드로 사용된 acetate 역시 분해가 이루어지는 것을 확인할 수 있었으며, phenanthrene의 비해 분해되는 시점이 느린 것으로 나타나 분해되어지는 경쟁관계에서 phenanthrene이 우세한 것으로 판단된다. 이상의 연구결과를 통해 오염 토양처리에 기존 Fenton reaction의 효율성과 경제성을 향상시킬 수 있는 가능성을 확인할 수 있었으며, 중성영역의 pH로 확장된 연구 등을 통해 좀 더 현실적인 공법으로 발전할 수 있으리라 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4B호
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• pp.377-382
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• 2011

본 연구에서는 modified fenton 반응에서 과산화수소를 안정화하여 오염토양 정화의 효과를 증대시키고자 하였다. 오염토양을 모사하기 위하여 PAHs 계열의 대표적인 오염물질인 phenanthrene을 사용하였다. 과수안정제로는 음이온 계면활성제인 SDS(Sodium dodecyl Sulfate)를 사용하였다. Modified Fenton 반응에서 phenanthrene의 제거율을 확인하기 위하여 Fe(II) 4 mM, SDS 5~50 mM 및 $H_2O_2$ 102.897 mM를 phenanthrene 125 mg/kg으로 오염된 토양에 주입하였다. 과수안정제인 SDS가 30 mM이 사용된 경우 phenanthrene의 제거 효율이 95%로 가장 높게 나타났으며 30 mM이싱에서는 시스템에서 SDS가 scavenger로 작용하여 오염물질의 제거효율이 SDS 30 mM 일 때 보다 낮게 나타났다. 과수안정제를 사용한 뒤 과산화수소의 농도변화를 분석한 결과 Fe(II) 2 mM에서 48시간 이후 14.6995 mM 이상 남아있어서 가장 안정적이었지만, Fe(III)을 주입한 경우에는 과산화수소가 안정화되지 않았다. Modified Fenton 반응에서 철과 SDS 농도 사이의 최적의 비율을 찾기 위하여 SDS의 농도는 30 mM로 고정하고 철의 농도를 2~8 mM로 변화시켜 실험한 결과 Fe(II) 4 mM 및 SDS 30 mM에서 약 95%의 가장 높은 제거율을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권1호
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• pp.67-73
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• 2014

본 연구에서는 토양세척기법으로 1차 처리한 광미에 제거되지 않고 남아있는 중금속을 인산염을 이용해서 안정화하였다. 광미에 잔류하는 오염물질 농도는 As (1,861 mg/kg), Cd (20 mg/kg), Cu (56 mg/kg), Pb (2,149 mg/kg), Zn (633 mg/kg)이었다. 안정화제로는 $CaHPO_4$, $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$, hydroxyapatite를 사용하였고, 안정화제의 첨가량은 0.1 wt%, 1 wt%, 10 wt%, 안정화 기간은 1, 3, 5, 7, 14일로 조절하였다. 세 가지 안정화제 모두 효율이 높았지만, 그 중에서 $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$의 효율이 가장 높았고 첨가량은 1 wt%가 적당했다. 안정화 기간에 따른 효율차이는 크지 않았다. 1 wt% $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$를 사용해서 1일 동안 안정화처리를 한 경우, TCLP 용출액의 비소와 중금속 농도는 As (0.328 mg/L), Cd (0.250 mg/L), Cu (0.143 mg/L), Pb (0.359 mg/L), Zn (2.622 mg/L)로 모두 각각의 RCRA-TCLP 기준치 이하로 나타나 안정성이 있는 것으로 평가되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권4호
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• pp.534-545
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• 2010

산불피해지의 급경사면에 있어서 지표토사의 침식에 영향을 미치는 강우의 형태와 강도를 산불의 피해강도 및 경과년수별로 파악하고, 그에 따른 침식토사량의 변화와 그 원인을 해석하기 위해 2000년도에 발생한 산불피해지 가운데 강원도 삼척시 인근지역을 대상으로 저 중 고강도산불피해를 입은 산림에 각각 3개소씩, 총 9개의 조사구를 선정하여 침식토사량을 측정하였다. 그 결과, 산불피해의 강도가 감소함에 따라, 그리고 산불발생 후의 경과년수가 증가함에 따라 지표토양의 침식에 영향을 미치는 강우형태는 일강우량에서 실효우량으로 변화하였으며, 토양침식에 영향을 미치는 강우강도는 점차 증가하는 것으로 나타났다. 산불이 발생하게 되면 식생에 의한 강우차단이 저감될 뿐만 아니라 토양공극이 감소되어 침투능 역시 저하되며, 이러한 유수의 표면유출에 관여하는 물리적 생태학적 조건은 산불피해의 강도 및 경과년수에 따라 다양화된다. 이러한 현상은 산불피해지의 토양침식에 직접적인 영향을 미쳐 산불피해의 강도가 감소함에 따라, 그리고 산불발생 후의 경과년수가 증가함에 따라 침식토사량은 경감되었으며, 그 증가추세 역시 감소되는 것으로 나타났다. 따라서 산불피해지의 다양한 물리적 생태학적 조건을 고려한 종합적인 복원 및 관리방안의 수립이 절실히 요구된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권6호
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• pp.540-546
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• 2014

Acid mine drainage sludge (AMDS) has been classified as mine waste and generally deposited in land. For this reason, studies have been conducted to examine the possibility of recycling AMDS as an amendment for heavy metal stabilization in soil. The main objective of this study was to evaluate heavy metal stabilization efficiency of AMDS comparing with the widely used lime stone. Also, optimum mixing ratio was evaluated for enhancing heavy metal stabilization. AMDS and limestone were mixed at the ratio of 0:100, 25:75, 50:50, 75:25, and 100:0 with five different heavy metal solutions ($100mg\;L^{-1}$ of $NaAsO_2$, $CdCl_2$, $CuCl_2$, $Pb(NO_3)_2$, and $ZnSO_4{\cdot}7H_2O$). The amendments were added at a rate of 3% (w/v). In order to determine the stabilization kinetics, samples were collected at different reaction time of 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 minutes. The heavy metal stabilization by AMDS was faster and higher than those of limestone for all examined heavy metals. While limestone showed only 20% of arsenic (As) stabilization after 1,024 minutes, 96% of As was stabilized within 1 minute by AMDS. The highest effect on the stabilization of heavy metal (loid) was observed, when the two amendments were mixed at a ratio of 1:1. These results indicated that AMDS can be effectively used for heavy metal stabilization in soil, especially for As, and the optimum mixing ratio of AMDS and lime was 1:1 at a rate of 3% (w/v).

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.265-269
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• 2006

본 연구는 산성상태의 침출수가 차수층에 미치는 영향을 규명하고 년간 산업부산물로 다량 배출되는 고로슬래그, 플라이애쉬를 재활용하기 위한 한 방안으로 매립지 차수층에 첨가시의 역할을 규명하기 위한 기초연구자료이다. 산성침출수가 고화차수층에 미치는 영향을 고찰하기 위해 압축강도와 투수계수 실험결과, 고화재(시멘트)와 준설점토로 성형된 고화차수층의 경우 산성상태의 침출수에 노출됨에 따라 압축강도 감소와 투수계수 증가현상을 나타내었다. 반면 고로슬래그와 플라이애쉬를 첨가한 고화토차수층의 경우는 산성상태의 침출수에 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 이는 고알카리 상태를 나타내는 고로슬래그와 플라이애쉬의 경우 차수층 내부로 침투되어 수화반응에 의해 생성된 칼슘계 수화물을 용해하는 산성물질의 용해작용을 방해하기 때문으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권1호
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• pp.1-7
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• 2015

Global population is expected to reach nine billion in 2050 and the total demand for food is expected to increase approximately by 60 percent by 2050 as compared to 2005. Therefore, it is important to increase crop production in order to meet the global demand for food. Slow release fertilizers have been developed and designed in order to improve the efficiency of fertilizers. Mineral-based slow release fertilizers are useful because the minerals have a crystalline structure and are environmentally friendly in a soil. This review focuses on slow release fertilizers based on montmorillonite, zeolite, and layered double hydroxide phases as a host for nutrients, especially N. Urea was successfully stabilized in the interlayer space of montmorillonite by the formation of urea-Mg or Ca complex, $[(Urea)_6Mg\;or\;Ca]^{2+}$ protecting its rapid degradation in soils. Naturally occurring zeolites occluded with ammonium nitrate and potassium nitrate by molten salt treatment could be used as slow release fertilizer because the occlusion process increased the capacity of zeolites to store nutrients in addition to exchangeable cations. Additionally, surface-modified zeolites could also be used as slow release fertilizer because the modified surface showed high affinity for anionic nutrients such as nitrate and phosphate. Moreover, there were attempts to develop and use synthetic layered double hydroxide as a carrier of nitrate because it has positively charged layers which electrostatically bond nitrate anions. Kaolin was also tested by combining with a polymer or through the mechanical-chemical process for slow release of nutrients.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2005년도 제22회 학술대회 발표 논문집
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• pp.122-134
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• 2005

XRF, EDX, IR analysis was conducted to figure the effect of Fe to blacken the waterlogged wood. The results showed that investigated soil contained more Fe than normal soil by XRF analysis and wood ash contained more sulfur and Fe than any other element by EDX analysis. C-H and C-O peaks were significantly reduced at the surface of wood where is blackened part of waterlogged wood by IR analysis. The optimum condition to remove Fe from waterlogged wood by EDTA was investigated. To do this, removed concentration of Fe was measured at various concentration of EDTA-2Na. The optimum pH of EDTA-2Na was figured to be 4.1 to 4.3 and as the concentration of EDTA was increasing, extracted concentration of Fe was also increased. In the case of 0.4 wt% of EDTA-2Na, 700ppm of Fe was eliminated and was stabilized after 48 hours time lapse. In the case of EDTA-3Na, the optimum pH was 7 to 8, and 10 ppm of Fe was eliminated at 0.4 wt% of EDTA-3Na. In the case of EDTA-4Na, the optimum pH was 10 to 11, and 120 ppm of Fe was eliminated at 0.4 wt% of EDTA-4Na.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.448-452
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• 2006

본 연구는 크롬환원제와 액상인산염으로 고정화 처리된 6가 크롬 오염토양이 일반 자연조건에서 얼마나 안정한 상태를 유지하는지 알아보고자하는 장기용출실험을 실시하였다. 크롬환원제와 액상인산염으로 고정화 처리한 토양의 110일간의 장기용출 실험결과, 6가 크롬의 경우 고정화제와 반응하여 불용성 크롬인산염 화합물을 형성한 반응 토양에서 미반응토양과 대조적으로 중금속이 용출되지 않아 수계에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 고정화제로 투입된 잔류인이 0.1 mg/L 이하로 측정되어 지하수로의 2차오염을 유발하지 않는 것으로 보여진다. 이와 같은 실험결과를 미루어볼 때 이 고정화기술의 장기적인 안정성을 기대해도 좋은 것으로 사료된다.