• 대한환경공학회지
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• 제39권5호
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• pp.237-245
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• 2017

본 연구는 전라북도 내 하수처리장 방류수를 효율적으로 재이용하기 위해 일일 방류량이 $5,000m^3$ 이상 되는 12개 하수처리장을 대상으로 방류수 수질을 조사하고 처리장 주변 현황을 파악하여 용도별 재이용 가능성을 제안하는데 목적을 두었다. 추가적으로 방류수를 재처리하기 위한 실험실규모의 실험도 수행하였다. 방류수는 7개 용도별 수질기준에 근거하여 중금속 16개 항목을 포함한 총 28개 항목을 수질 분석하였다. 분석결과 부적합 항목은 색도, BOD, TN, SS, 염화물, 전기전도도 등 6개 항목이며, 색도와 TN이 각각 8개소, 5개소로 가장 높았다. 유입원수가 공단폐수 및 음식물처리수가 유입되는 처리장의 경우 염화물과 전기전도도가 높았다. 방류수 재처리없이 직접 재이용수로 가능한 처리장은 4개소였다. 실험실 규모의 실험(Lab test)은 모래여과(SF)-활성탄흡착(GAC)-정밀여과(MF)-역삼투압(RO) 순으로 실험을 수행하였다. 총대장균군, 색도, 부유물질(SS) 제거는 SF와 GAC조합이 경제성과 처리 효율면에서 가장 적절하였으며, 염화물과 전기전도도는 SF, GAC, MF에서는 큰 효과가 없었으며, RO처리 후 90% 이상의 제거효율을 보였다. $UV_{254}$는 원수가 0.3651/cm에서 SF-GAC공정 후 0.0306/cm로 92% 이상의 높은 제거효율을 보였다. 중금속 중 총붕소(B-total)는 SF-GAC-MF-RO 처리 후 0.7054 mg/L에서 0.0854 mg/L로 88% 제거효율을 보였다. 결론적으로 각 처리장은 방류수 수질분석결과와 주변 지형을 고려하여 방류수 재이용 용도를 선택하여야 한다. 또한 재처리가 필요한 경우 처리할 수질 항목과 처리비용을 고려한 처리방법을 결정하는 것이 적절하다고 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권2호
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• pp.93-104
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• 2002

인천 영종도와 영유도를 잇는 새로운 간척지에 건설되고 있는 인천국제공의 녹지 조경 식재 지반을 조성하는 데 필요한 기술적 지표와 효율적 관리 방안을 마련하기 위한 현지 연구가 1996년 6월부터 1998년 6월까지 24개월간 수행되었다. 인천국제공항 건설 부지 중 1995년 8월에 매립이 완료된 여객터미날 주차장 예정지에 8 ha의 시험포장을 조성하였다. 갯벌 지역에 대한 연구를 위하여 자생잔디 보호 구역 부근에 염생 식물 종자 채취 구역을 별도로 1.5ha 조성하였다. 조성된 $492{\times}190m^2$의 시험 포장에 암거 배수의 효과 및 적절한 배수 간격을 설정하기 위해 무암거배수구(A), 암거 간격 45m구(B), 암거간격 22.5m구(C)를 설치하였다. 배수 시설은 처리는 단반복으로 하였다. 토양 개량을 위한 식재 지반 처리는 준설 모래로 매립하여 지균작업을 하여 매립고를 맞춘 무처리를 두고, 산토 5-cm 복토구와 20-cm 복토구 처리, 화학비료 사용과 유기질비료의 시용, 인공 토양 조성구, 그리고 보습재의 처리 등을 조합하여 17개 처리를 하였다. 식재된 잔디는 5종으로 한국형 잔디로 들잔디, 영종도 자생 갯잔디, 도입 한지형 잔디로 한지형 혼파I(tall fescue 30%, kentucky blue grass 40%, perenial ryegrass 30%), 한지형 혼파II(tall fescue 40%, perenial ryegrass 20%, fine fescue 20%, alkaligrass 20%)이었다. 시험 포장의 토성은 모래로 염농도가 높았고, 유기물 함량과 비료 성분 함량이 낮아 비옥도가 낮은 토양이었다. 투수속도는 빠른 토양이었다. 암거 배수 후 제염은 빨랐다. 잔디 식재 후 암거 배수 처리간에는 토양의 투수속도가 매우 빠른 때문으로 잔디 생육도에 큰 차이를 보이지 않았다. 토양 개량 처리에 따른 잔디의 피복도와 생육도를 비교한 결과 들잔디 영양체 식재구가 가장 좋았고, 한국잔디도 양호하였다. 양종도 자생 갯잔디의 피복도와 생육도는 이들보다 떨어졌다. 도입 잔디 한지형 혼파는 한국잔디 영양체 식재구에 비하여 떨어졌는 데, 이는 여양체 증식과 파종의 차이로 판단된다. 산토 20cm 복토구와 5cm 복토구의 잔디 생육을 비교한 결과 한국잔디 생육은 20cm복토구에서 좋았으나, 화하비료 사용시 도입 잔디 혼파구에서는 큰 차이가 없었다. 토양 개량재 시용구와 화학비료 시용구간에 큰 생육의 차이가 없었다. 축분 유기질 비료의 사용구는 화학비료 사용구에 비하여 한국잔디 영양체 식재에는 효과가 있었으나, 도입잔디 혼파에는 차이가 없었다. 보슘재 처리는 무처리에 비해 효과가 있었고, 산토 복토 보다는 미흡하나, 큰 차이는 없어, 산토 부족시 대체 효과가 있었다. 이 연구의 결과 인천공항 착륙대 잔디 식재 지반 조성에는 준설토 특성 상 암거 배수는 불필요하며, 토양 개량에는 한국 잔디 영양체가 식재에 산토 5-cm를 복토하면 충분한 것으로 판단되었다. 이와 함께 축분 발효 퇴비와 복합비료 기비가 필요하며, 고밀도의 잔디가 요구되는 곳에서는 산토 20cm 복토가 바람직한 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권4호
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• pp.385-392
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• 2008

본 연구에서는 해수침투를 방지하기 위해 실험실에서 제조한 하수 방류수를 이용하였으며, 각각의 함양 및 양수 조건에 따른 해수침투 진행 과정을 지표미생물인 Escherichia coli와 Enterococcus faecalis를 이용하여 평가하였다. 해수침투의 대표적인 화학적 지표인자인 Cl$^-$와 Ca$^{2+}$, Mg$^{2+}$ 및 비전도도값 등은 해수에 의해 인공 대수층내의 지질매체와 양이온간의 이온 교환이 발생되는 수조 내에서 동시에 분석되었다. 지표 생물로 이용된 Escherichia coli와 Enterococcus faecalis 모두 해수침투에 따라 증가하는 염분 농도에 민감하게 반응하였으며, Enterococcus faecalis의 경우 Escherichia coli 보다 염분 농도에 더 큰 저항을 보였다. 시간에 따른 Enterococcus faecalis / Escherichia coli 값은 함양과 양수가 10 mL/min으로 동일할 경우에는 E. coli 초기 주입 농도가 90% 이상의 사멸을 보이는 18시간 이후에 50$\sim$100배 이상으로 증가하였다. 그러나 함양과 양수가 5 mL/min의 경우에는 E. coli의 완만한 사멸율로 인해 운전 시간 내내 2.5$\sim$5.0 사이의 일정한 비를 유지하였다. 또한 본 연구에서 분석된 염소 이온과 비전도도, Ca$^{2+}$ 및 Mg$^{2+}$농도는 서로간에 0.9 이상의 높은 상관관계를 나타내었으며, 인공 해수가 인공 대수층내로 침투되면서 일어나는 양이온 교환 반응의 진행 여부는 음의 $\Delta$Na, $\Delta$Mg값과 양의 $\Delta$Ca의 관측을 통해 효과적으로 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.21-28
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• 2009

폐기물매립장에서 토목합성재료의 사용은 점토, 모래 등 자연골재 수급의 어려움으로 해마다 증가하고 있다. 특히, 우리나라의 폐기물매립지는 곡간지형이나 해안매립지에 건설하는 경우가 많아 지반공학적으로 매우 불리한 조건이다. 따라서, 본 연구는 폐기물매립장에 사용되는 토목합성재료의 마찰특성을 평가하였고, 현장모형실험, 수치해석을 통해 토목합성재료가 사용된 폐기물 매립장의 사면안정성에 관하여 연구하였다. 현장실대형 실험을 통한 토목합성재료와 사면의 파괴 거동을 분석한 결과 일체형과 분리형 지오컴포지트는 자체의 변형 뿐만아니라 하부 지오멤브레인의 응력 및 변형율에도 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 일체형이 설치된 사면이 분리형이 설치된 사면에 비해 약 50% 적은 변형을 나타내었다. 사면의 전방변위와 침하량은 분리형이 설치된 사면이 일체형이 설치된 사면이 비해 약 3배 이상의 침하량과 변위를 나타내었다. 토목합성재료와 지반, 토목합성재료와 쓰레기, 토목합성재료사이의 불연속면을 인터페이스요소로 모델링하여 수치해석을 수행한 결과, 현장 실대형실험 결과와 잘 부합되는 것으로 판명되었다. 이는 토목합성재료의 상호간 변위를 확인할 수 있어 인터페이스요소로 모델링하는 것이 토목합성재료가 사용된 폐기물 매립장의 사면안정해석에 적절한 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권2호
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• pp.129-134
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• 1997

전북(全北) 봉동 재래종인 생강(生薑)을 공시(供試)하여 송정미사질양토(松汀微砂質壤土)에서 pot시험(試驗)으로 토양수분함량에 따른 생강의 생육(生育)을 조사(調査)한 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 생강출아는 토양함수량 20%(g/g) 이상 처리구에서 파종 20~25일에 80~100%의 출아율을 보였다. 2. 생강지상부의 경장, 경태, 경수, 엽장, 엽폭 등은 토양함수량 20~25% 처리구에서 가장 양호하였다. 3. 생강지상부의 고사율은 토양함수량 25% 처리구를 기점으로 많거나 적으면 증가하는 경향이었다. 4. 생강 지하부 생육 토양함수량 25%처리구에서 가장 양호하였다. 5. 생강 부패율은 토양함수량 20~25% 처리구에서 가장 낮았다. 6. 생강 수량과 경태($r=0.971^{**}$), 경수($r=0.980^{**}$) 간에 각각 고도(高度)의 정(正)의 상관(相關)을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6C호
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• pp.213-220
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• 2011

자연상태의 흙뿐만 아니라 매립 및 성토 지반에는 소량의 실트 또는 점토와 같은 세립분이 사질토 입자 사이에 섞여 있으면서 약하게 고결된 경우가 많다. 이와 같이 약하게 고결된 사질토 지반 내에 포함된 실트나 점토와 같은 세립분은 흙의 투수계수뿐 아니라 역학적 거동에도 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 약하게 고결된 지반 내에 포함된 세립분이 지반의 강도에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위하여 인위적으로 고결된 사질토를 이용하여 일축압축시험을 실시하였다. 시멘트비(4, 8%)를 비롯하여 공시체 전체에 소량으로 포함된 세립분의 종류(실트와 카오린)와 함유량(5, 10, 15%)을 달리하면서 다양한 공시체를 제작하였다. 공시체 제작방법은 동일한 다짐에너지를 가한 공시체와 다짐에너지를 조절하여 동일 또는 유사한 건조밀도가 되도록 만든 공시체로 구분된다. 동일한 다짐에너지를 가한 공시체의 경우 세립분의 함유량이 높을수록 건조밀도가 증가하여 일축압축강도는 최대 2.6배까지 증가하였다. 하지만 공시체의 건조밀도가 유사한 경우에는 세립분의 함유량이 증가하여도 강도가 약간 감소하거나 크게 증가하지 않았다. 공시체의 제작조건이 동일한 경우에는 카오린보다 실트가 포함된 공시체의 일축압축강도가 더 높게 나타났다. 그리고 세립분의 종류 및 함유량에 관계없이 시멘트비가 증가함에 따라 일축압축강도는 증가하였다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.259-265
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• 2012

석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회 중에서 약 10~15%를 차지하는 바닥재는 산업폐기물로서 대부분 매립 처리되거나 콘크리트의 첨가제로 일부 활용되고 있다. 바닥재 골재는 발생 특성상 기존의 모래나 자갈보다 가볍고, 흡수율이 높아 강도 등 물리적 성질이 다소 떨어지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 바닥재의 이러한 단점을 보완 할 수 있고 매립되는 바닥재의 활용율을 극대화하기 위한 연구의 일환으로 바닥재와 유황을 이용한 산업건설용 자재를 제작하기위한 기초 자료를 제시하고자 한다. 가온형 혼합기 사용에 따른 바닥재 잔골재 입도와 유황함량을 실험 변수로 국내 4개 발전사에서 발생되는 바닥재를 이용하여 고형화 성형물을 제작한 후 압축강도 테스트를 수행하였다. 그 결과 압축강도는 유황의 함량, 바닥재 입도에 동시에 영향을 받는 결과를 보였으며, 최대 약 92 MPa의 결과를 나타내었다. 압축강도는 세골재와 미립분이 혼합된 1.2 mm 이하의 입도와 높은 유황함량에서 높은 결과를 나타내었다.

• 한국지역지리학회지
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• 제7권2호
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• pp.82-96
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• 2001

본 연구에서는 우리나라의 대표적인 조간대 퇴적지형인 강화도 남단 갯벌을 사례로 서해안 조간대 지역의 퇴적환경을 구명하고 올바른 이용 및 관리방안을 고찰하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 강화도 남단 갯벌은 세계적으로 그 가치가 인정되고 있는 지형 생태적으로 중요한 해안습지이다. 그러나 해안생태계의 자정작용 역할을 하는 염생습지의 대부분은 간척되어 현재는 농경지로 이용되거나 그대로 방치되고 있다. 둘째, 강화도 남단 갯벌의 평균 조석간만의 차는 7.3m로, 조석차를 바탕으로 권역을 구분하면 고위 조간대 중위 조간대 저위 조간대 및 천해로 구분 지을 수 있다. 또한 대부분 간척된 과거 염생습지로 이루어진 육지권역이 포함될 수 있다. 셋째, 연구지역의 퇴적환경을 지시한다고 판단된 표층 퇴적물의 물리적 특성을 분석한 결과 평균 입도 분포는 모래 41.5% 실트 47.3% 점토 11.2%로 나타나서 실트의 비율이 상당히 높은 비율을 차지하고 있는데, 이는 퇴적물의 생태적 특성을 지시하는 것이다. 넷째, 권역별 이용 및 관리방안으로는 (1) 고위 및 중위 조간대는 갯벌 체험학교와 인공 염생습지, 그리고 양식업 대상지로 이용할 수 있으며 오염물질의 유입과 양식장 관리가 중요한 곳이다. (2) 저위 조간대는 특정기간의 갯벌체험과 바다 낚시 대상지로 이용할 수 있으며 조류의 통과시기와 패류의 산란시기에는 각별한 주의가 요구되는 곳이다. (3), 천해는 외해와 인접한 곳으로서 극히 일부 기간의 갯벌 체험과 바다 낚시 대상지로 이용할 수 는 곳이다. (4) 인접 육지부는 방조제를 이용한 철새관찰용 시설물 설치와 갯벌의 생태적 특징을 중심으로 한 홍보물을 설치할 수 있는 생태 관광지 대상지이다. 또 갯벌부로 유입되는 생활하수와 축산폐수의 관리가 중요한 곳이기도 하다.

• 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.

• 한국환경농학회지
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• 제18권3호
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• pp.236-244
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• 1999

본 연구에서는 인공습지 처리시설에서 나오는 생활오수 처리수의 농업용수로 재이용 가능성을 조사하기 위하여 관개용수의 수질과 시비량을 조절하여 벼재배실험을 수행하였으며, 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. T-N농도가 약 $25mgL^{-1}$까지는 생활오수 처리수를 함유한 관개용수의 수질이 벼의 생장과 수확면에 모두 거의 영향을 미치지 않았으며, 결정적인 영향을 미친 요인은 시비량이었다. 2. 시비량을 동일하게 하였을 경우에 수돗물을 관개한 대조구보다 T-N을 약 $25mgL^{-1}$로 조절 하여 영양물질을 함유한 상태의 생활오수처리수를 관개한 실험구가 오히려 약 9%정도 많이 수확하였다. 이러한 결과는 적절한 농도의 오수처리수는 벼의 재배에 장해가 되는 것이 아니고 오히려 유익할 수도 있음을 의미한다. 3. 종실의 중금속성분 분석결과에 의하면 생활오수처리수의 관개가 종실의 중금속축적에 미치는 영향이 거의 없었다. 따라서, 생활오수처리수를 관개함으로서 종실에 중금속유해성분이 증가하여 건강에 악영향을 미칠 가능성은 적다고 생각된다. 다만 위생적인 작업환경 및 심미적인 영향에 대해서는 구체적인 연구가 수행되어야 할 것이다. 4. 이상의 실험결과에 의하면 오수처리수는 벼재배에 오염성분으로 작용하기보다는 오히려 유익한 관개용수로 재이용할 수 있다고 판단된다. 이러한 결과는 물 부족 국가로서 다량의 관개용수를 필요로 하며 용수부족을 자주 겪는 우리나라의 벼재배에는 특히 적용가능성이 높아고 판단된다. 5. 생활오수 처리수의 관개를 본격적으로 적용하기 위해서는 벼재배에 악영향을 미치지 않는 범위에 대한 과학적이고 현실적인 수질기준을 설정, 영양물질을 함유한 관개용수 사용에 따른 시비량의 조정, 그리고 인공습지와 같은 저기술형 오수처리시설들이 농촌지역의 소규모 처리시설로서의 활발한 보급을 위하여 지속적인 추가연구가 필요하다.