• 제목/요약/키워드: fine sediment

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경기만 남부에 발달된 해저지형의 형태적 특징 및 해사채취에 의한 변화 (Morphological Features of Bedforms and their Changes due to Marine Sand Mining in Southern Gyeonggi Bay)

  • 금병철;신동혁;정섬규;장석;장남도;오재경
    • Ocean and Polar Research
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    • 제32권4호
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    • pp.337-350
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    • 2010
  • This study conducted sedimentological and geophysical surveys for 3 years (2006-2008) in southern Gyeonggi Bay, Korea to elucidate temporal changes in subaqueous dune morphology on a sand ridge trending northeast to southwest that has been excavated by marine sand mining. The sand ridge (~20 m in height, ~2 km in width and 3~4 km in length) has a steep slope on the NW side and a gentle slope on the SE side, creating an asymmetric profile. Large (10~100 m in length) and very large (>100 m in length) dunes occurring on the SE side of the ridge show a northeastward asymmetrical shape, whereas dunes on the NW side destroyed by marine sand mining display a southwestward asymmetry. The comparison between Flemming (1988)'s correlation and the height-length correlation of this study indicates that tidal current and availability of sand sediment are major controlling factors to the development and maintenance of dunes. Depth and sedimentary characteristics (grain size) are not likely to be major controlling factors, but indirectly influence dune growth by hydrological and sedimentary processes. The length and the height of dunes decrease toward the southeastern trough away from the crest of the ridge. These features result from the decrease of tidal current and sediment availability. The length and the height of dunes on the southeast side decrease gradually over time. This is a result of the interaction between tidal current and the decrease in sediment availability due to sediment extraction by marine sand mining. Marine sand mining has destroyed the dunes directly, causing irregular shapes of shorter length and lower height. The coarse fraction of suspended sediments is transported and deposited very close to the sand pit. By contrast, relatively fine sediments are transported by the tidal current and deposited over a wide range by the settling-lag effect, resulting in a decrease of sediment grain size in the area where suspended sediments are deposited. In addition, marine sand mining, decreases the height of dunes. Therefore, morphological and sedimentological characteristics of dunes around the sand pits will be significantly changed by future sand mining activities.

Dispersion stability of ultra-fine $BaTiO_3$ suspensions in aqueous medium

  • Chun, M.P.;Chung, Y.B.;Ma, Y.J.;Cho, J.H.;Kim, B.I.
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.239-243
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    • 2005
  • The effect of pH and particle size on the dispersion stability of ultra-fine $BaTiO_3$ suspensions in aqueous medium have been investigated by means of zeta potential, sediment experiments, and powder properties (particle analysis, specific surface area) etc. Zeta potential as a function of pH for two particles of different size increases from -75 to +10 mV with decreasing pH from 8.5 to 1.4. The curve of zeta potential for small particle (150 nm) has slow slope than that of large particle (900nm), giving IEP (isoelectric point) value of pH=1.6 for small particle and pH=1.9 for large particle respectively, which means that it is more difficult to control zeta potential with pH fur small particle than large particle. The dispersion stability of $BaTiO_3$ particles in aqueous medium was found to be strongly related with the agglomeration of colloidal suspensions with time through the sedimentation behaviors of colloidal particles with time and pH value.

섬진강 유역의 하성 퇴적층에 관한 연구 (Fluvial Deposits Distributed along the Seomjin River)

  • 유환수;조석희;고영구
    • 한국지구과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.174-187
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    • 2000
  • 섬진강 하안에는 신생대 제4기의 사질을 주로 하는 조립질 퇴적물이 주로 퇴적되어 있다. 이들 하성 퇴적물의 퇴적학적 특징을 수평적, 수직적으로 조사하였다. 퇴적물의 수평적 분포를 알아보기 위하여 강의 하구에서 상류까지 사질 퇴적물의 시료를 채취하는 한편, 구례 부근의 유역에 분포하는 하성퇴적층의 퇴적단면을 기재하고 퇴적물에 대한 퇴적학적 연구를 수행하여 퇴적환경을 규명하고 그 변화상을 추적하였다. 섬진강 퇴적물의 입도분포는 극조립사(very coarse sand)에서 조립사(coarse sand)에 해당한다. 분급도는 매우 범위가 넓은 다양한 분포를 보이고 있으며 평균적으로 보통 정도의 분급(moderately sorted)으로 나타난다. 퇴적물의 왜도는 강한 양성왜도(very fine skewed)에서 강한 음성왜도(very coarse skewed)에 이르기까지 광역적인 분포를 보인다. 첨도는 극단적으로 편향된(very lepto-kurtic to extremely lepto-kurtic) 상태에 해당한다. 전체적인 퇴적물의 유형은 미량의 역 함유 사, 역질 사 및 사질 역에 해당한다. 섬진강에 퇴적된 사질 퇴적물의 입자 모양은 구형과 판상의 형태를 가지고 있고, 입자의 크기에 따라 변화가 다소 심하게 나타났다. 섬진강에 분포하는 사질퇴적물의 원마도는 불량한 편이었다. 전자 현미경으로 관찰한 입자의 표면 조직은 입자 형태에 따라 변화가 심하였다. 크기가 작은 입자의 경우 표면이 잘 연마되어 있으며 석영 입자는 각상과 아원상까지 여러 형태를 보여준다. 구례 부근에서 강주변의 하성퇴적층의 퇴적 단면을 기재하면서 퇴적상의 변화와 퇴적구조의 특징을 조사하여, 이 지역에서 나타난 퇴적상을 xGyS, mGyS, gGyS, xSM, xS, mS, mGyM, IgM 등 8개 퇴적상으로 구분하였다. 이들 퇴적상들은 2개의 퇴적상조합으로 구분된다. 퇴적상조합 I은 망상 하천의 하도 퇴적물로 추정되며, 상부의 퇴적상조합 II는 하도 주변의 범람원 퇴적물로 추정된다. 하부의 퇴적상조합 I이 상부의 퇴적상조합 II로 변하게 되는 환경 변화는 퇴적상조합 I을 퇴적시켰던 망상 하천의 하도가 이동하여 가면서 그 곳이 하천 주변의 범람원으로 변한 것으로 추정된다.

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장방형 해분내의 세립 퇴적물 퇴적모형 (Modeling Sedimentation of Fine-grained Sediments in a Rectangular Basin)

  • Hyo Jin Kang
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.38-44
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    • 1991
  • 간단한 box 모형이 장방형 해분에서의 세립 퇴적물의 퇴적현상을 설명하기 위하여 이용되었으며. 이 모형에 필요한 침식 및 퇴적률의 계수를 조사하여 남해안 가막양만에 적용하여 보았다. 해분이 외해와 연결되어 있고 외해의 부유퇴적물 농도가 일정하면 해분내에서 한 조석 주기 동안의 평균 부유퇴적물 농도는 일정한 값을 유지하게 되고 조류의 게류시 부근에는 퇴적이 일어나고 최대 유속시 부근에는 바닥 퇴적물의 재부유 및 침식이 일어나는 것을 보여주고 있다. 가막양만 처럼 퇴적이 우세한 해분에서는 조석 주기 중 퇴적이 일어나는 시간과 최대 퇴적률이 침식에 비하여 크게 나타나고 있으며, 이러한 퇴적 우세 해분의 부유퇴적물 평균농도는 외해의 부유퇴적물 농도보다 낮은 값을 보이고 있다. 또한. 조류의 유속변화에 따른 해분내기 부유퇴적물 농도변화는 고조의 약 한 시간 전에 최대값을 나타내고 저조의 약 한 시간 후에 최소값을 나타낸다.

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Depositional Processes of Fine-Grained Sediments and Foraminiferal Imprint of Estuarine Circulation by Summer Floods in Yoja Bay, Southern Coast of Korea

  • Lee, Yeon-Gyu;Jung, Kyu-Kui;Woo, Han-Jun;Chu, Yong-Shik
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제35권2호
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    • pp.109-123
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    • 2000
  • Depositional processes of fine-grained sediments were investigated on the basis of sediment transport vector analysis and identification of benthic foraminiferal assemblages in Yoja Bay, southern coast of Korea. The bay is a semi-enclosed embayment where extensive mud flats occur with a width up to about 4 km. Most surface sediments are poorly sorted (sorting values: 1.9-3.0 ${\phi}$) mud and silt (mean grain size: 6.0-8.7 ${\phi}$), except for the tidal inlets with basement rocks locally exposed. Grain-size distribution shows a fining tendency toward the basin center near the Yoja Island, implying a possible existence of turbidity maximum and relatively rapid settling of fine-grained sediments. The agglutinated foraminiferal taxa are dominant in the inner bay and decrease in abundance toward the mouth of the bay. Species diversities are higher in the outer bay, due to mixing of the offshore faunas with those of the bay. Four groups of benthic foraminiferal assemblages, identified by cluster analysis, represent the bay. Biofacies I and ll with relatively lower diversities are dominated by Ammobaculites exiguus and Ammonia beccarii, suggestive of influx of fresh water. In contrast, biofacies III and IV with relatively higher diversities include increased amounts of calcareous genus Elphidium and Quinquelocuzina, accounting for strong influence of sea water from the offshore. The fluvial discharge in summer floods appears to develop a bay-wide, clockwise lateral circulation in Yoja Bay, a typical of well-mixed estuaries. Accordingly, the foraminiferal assemblages of the surface sediments well show a sign of this circulation. The dominant inflow of the offshore water into the western part of the bay has resulted in more extensive muddy tidal flats compared to the eastern narrower counterpart.

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준설토의 체적변화 및 2차원 퇴적특성에 관한 연구 (A Study on the Sediment Volume Change and Two-dimensional Deposited Characteristics of Pumping-dredged Soil)

  • 김형주;이민선;이용주;김대우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.155-165
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    • 2003
  • 본 연구는 고함수비의 액상준설토의 체적변화 및 퇴적특성을 파악하기 위해 일련의 실린더침강시험, 침투압밀시험과 2차원퇴적모형실험이 실시되었다. 그리고 실험결과는 실제 준설매립현장의 퇴적상태와 비교됨으로써 설계시에 필요한 침강에 의한 체적변화량을 구할 수 있도록 하였으며, 퇴적후의 세립토의 분포와 함수비 변화 등이 함에 조사되었다. 따라서 1차원 침강시는 실질토량이 증가 할 수록 퇴적고는 선형적으로 증가하며, 자중압밀개시시 및 완료시의 계면고도 또한 실질토량에 비례하여 증가되고 있다. 한편 2차원 퇴적모형실험에 의해 함수비의 분포와 세립토의 퇴적상태를 제시하였으며, 퇴적층의 함수비는 #200체의 통과량에 따라 다르며 최소 30%에서 최대 180%까지 폭넓게 분포되고 있다.

새만금 미세점착성 퇴적물의 침강특성 : 퇴적물의 물리.화학적 특성의 영향 (Settling Characteristics of Saemankeum fine-Cohesiv Sediments : Effects of Physico-Chemical Properties)

  • 황규남;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.475-484
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    • 2002
  • 새만금 미세점착성 퇴적물의 침강특성을 퇴적물 자체의 물리ㆍ화학적 기본특성과 연계 해석하기 위하여, 퇴적물의 입경분포, 광물질 구성 및 유기물 함량 조사로 구성되는 새만금 퇴적물에 대한 물리ㆍ화학적 특성 조사가 수행되었다. 새만금 퇴적물의 물리ㆍ화학적 특성에 대한 분석 결과, 새만금 퇴적물은 평균입경(52$\mu\textrm{m}$)이 비교적 크고 유기물 함량(2%)이 매우 작으며, 점착력이 비교적 자은 석영이 주된 광물질 구성성분으로 점착력에 의한 침강효과 보다는 중력에 의한 침강효과가 더 큰 퇴적물인 것으로 밝혀졌다. 따라서 이러한 효과로 인하여, 새만금 퇴적물은 응집효과가 침강속도를 증가시키는 응집침강 영역에서 비교적 작은 침강속도를 가지며, 응집효과가 침강속도를 감소시키는 간섭침강 영역에서는 비교적 큰 침강속도를 갖는 것으로 나타났다.

부산시 회동저수지 집수분지 내 주요 도로변 퇴적물의 중금속 오염 평가 (Heavy Metal Contamination in Roadside Sediments within the Watershed of the Hoidong Reservoir in Busan City)

  • 염승준;이평구;연규훈;강민주
    • 자원환경지질
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    • 제38권3호
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    • pp.247-260
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    • 2005
  • 회동저수지 집수분지 내 주요 도로변 퇴적물의 중금속 함량은 토양오염 우려기준보다 낮게 나타났다 중금속함량이 높은 지역은 대부분 교통량이 많은 7번 국도이며 , 특히, 커브지점, 우수관, 과속단속 지점, 횡단보도 등에서 높은 함량을 보인다. 도로변 퇴적물 내 입도별 중금속 함량은 세립 입도($63{\mu}m$이하)일수록 높은 값을 보여주고 있으나, 총 함량은 조립 입도의 퇴적물($100{\mu}m$이상)에 의해 결정된다. 이는 우기 시에 유출수에 의해 세립 퇴적물이 주변 수계로 이동된 결과로 해석되며 수영강 및 회동저수지의 수질에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 교통량이 많은 7번 국도와 퇴적물이 쉽게 주변 수계로 유입될 수 있는 한물교와 같은 교량에서 퇴적물의 이동을 조절할 수 있는 적절한 처리시설이 요구된다.

호소퇴적물로부터 인 용출 저감을 위한 Capping 처리 (Capping Treatment for the Reduction of Phosphorus Release from Contaminated Sediments of Lakes)

  • 김석구;이미경;안재환;윤상린;김소정
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.438-446
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    • 2006
  • 팔당호 경안천 하류 정체수역에서 퇴적물 인 용출 저감을 위한 capping 소재를 개발하고자 실험실 규모의 batch test를 수행하였다. 조사지역 퇴적물 평균 입도는 7.7 ${\phi}$로 매우 세립하고, 유기탄소 함량은 2.4%로 매우 높게 나타났다. 최적의 capping 소재 선정을 위한 인 용출 실험을 위해 150 L 반응기 5개에 모래층, powder-gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$), granule-gypsum, 복합층(gypsum+sand)로 capping을 한 경우와 control을 45일간 비교 평가하였다. 모래로 capping할 경우, 퇴적물로부터 용출되는 인을 약 50% 차단 가능한 것으로 나타났다. 그러나 모래층 1 cm로는 $CH_4$ gas 발생으로 인한 퇴적물의 재부유와 유기물 분해에 의한 수층 용존산소 감소(3 mg/L 이하)를 초래하는 것으로 나타났다. 따라서 모래로 capping을 할 경우에는 모래층이 더 높아져야 할 것으로 판단된다. powder-Gypsum과 granule-Gypsum은 80% 이상의 인 용출 저감 효과를 보였으나 수층 ${SO_4}^{2-}$ 농도가 증가되어 상수원보호구역에 적용하기 어려운 것으로 나타났다. 따라서 ${SO_4}^{2-}$의 용해도를 감소시키기 위해 Fe-Gypsum, $SiO_2$-gypsum 소재를 개발하였다. powder-Gypsum은 물과 결합시 경화되어 퇴적물 층위에 공극이 전혀 없는 차단막을 만들기 때문에 gypsum 층에 crack이 생길 경우, $CH_4$ gas 발생으로 인한 인 용출이 한꺼번에 일어날 수 있다. 복합층(granule-Gypsum+sand(1 cm))으로 capping을 할 경우, 인 용출 차단 효과가 높을 뿐만 아니라, ${SO_4}^{2-}$ 농도 역시 powder-Gypsum, granule-Gypsum 보다 수층으로 용출이 적어 상수원보호구역에 적합한 것으로 나타났다. Gypsum으로 capping을 할 경우, 빠른 초기속성작용(early diagenesis)과 ${SO_4}^{2-}$ 농도가 퇴적물에 충분히 공급되어 SRB(sulfate reducing bacteria)의 활성이 높아져 methanogensis의 진행을 저하시킬 수 있는 것으로 나타났다.

망간단괴의 분화율과 망간단괴 분말 및 해저퇴적물의 물리적 특성 (Shattering Ratio of Manganese Nodule and Physical Properties of Powdered Manganese Nodule and Sea eottom Sediment)

  • 최헌수;강중석;장세원;고상모;엄인권
    • 한국광물학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.277-287
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    • 2007
  • 망간단괴의 분말과 채광과정에서 함께 유입되는 해저퇴적물이 양광과정에 어떠한 영향을 끼치는지 파악하기 위하여 망간단괴의 분화정도와 망간단괴의 분말과 해저퇴적물의 물리적 특성을 파악하였다. 망간단괴의 자체분화율과 파쇄분화율은 각각 약 27%와 3%로, 총 분화율은 약 30%정도이다. 망간단괴의 탁도는 초기에는 매우 높은 값(약 3,100)을 보이나 시간에 따라 급격히 감소하여 1 h 후에는 반으로(약 1,570) 줄어든다. 해저퇴적물 시료는 초기의 약 1,850의 높은 값에서 1 h 후 1,310, 2 h 후 약 1,110으로 빠른 감소를 보이나 망간단괴에 비해 느린 감소를 보인다. 그러나 시추용 이수제로 사용되는 Na-벤토나이트는 초기 820에서 1 h 후 730, 2 h 후 700으로 매우 변화가 적다. 망간단괴의 점도는 $1.4{\sim}1.5cP$이며, 해저퇴적물의 점도는 1 cP 미만으로 매우 낮다. 반면 Na-벤토나이트의 점도는 초기 37.2에서 시간이 갈수록 증가하여 30 min 후에는 86.4cP의 값을 보인다. 망간단괴의 탁도 초기 값이 높은 것은 망간단괴 자체의 짙은 색깔에 의한 것으로 생각되며, 높은 비중으로 쉽게 침전되어 탁도의 빠른 감소를 보인다. 해저퇴적물은 매우 미립으로 쉽게 분산되어 초기에는 높은 값을 보이나물과 결합하여 겔을 형성하기보다 응집되어 쉽게 침전되므로 탁도의 빠른 감소를 보이게 된다. 그러나 이들 망간단괴 및 퇴적물의 구성광물은 거의 비팽윤성으로 겔을 형성하지 않아 매우 낮은 점도 값을 보인다. 이러한 특성으로 미루어 보아 망간단괴의 파쇄된 분말이 양광과정에서 양광관이나 수중펌프의 내부에 강하게 점착되어 스케일링을 형성할 가능성은 비교적 낮을 것으로 생각된다. 반면 채광과정에 유입된 해저퇴적물도 그 특성상 망간단괴의 부양을 쉽게 할 수 있는 이수로서의 역할은 거의 할 수 없을 것으로 생각되며, 매우 미립이므로 양광 후 분리는 쉬우나 해상에서 폐기처리 할 경우 환경적인 문제의 가능성을 있을 것으로 사료된다.