• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.599-608
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• 2009

This manuscript covers the results of field investigation and lab-scale experiments to design a double-layered biofilter system to control urban storm runoff. The biofilter system consisted of a coarse soil layer (CSL) for filtration and fine soil layer (FSL) for adsorption and biological degradation. The variations of flow rate and water quality of runoff from a local expressway were monitored for seven storm events. Laboratory column experiments were performed using seven kinds of soil and mulch to maximize pollutants removal. The site mean concentration (SMC) of storm runoff from the drainage area (runoff coefficient: 0.92) was measured to be 203 mg/L for SS, 307 mg/L for $TCOD_{Cr}$, 12.3 mg/L for TN, 7.3 mg/L for ${NH_4}^+-N$, and 0.79 mg/L for TP, respectively. This study employed a new design concept, to cover the maximum rainfall intensity with one month recurrence interval. Effective storms for last ten years (1998-2007) in seoul suggested the design rainfull intensity to be 8.8 mm/hr Single layer soil column showed the maximum removal rate of pollutants load when the uniformity coefficient of CSL was 1.58 and the silt/clay contents of FSL was virtually 7%. The removal efficiency during operation of double layer soil column was 98% for SS and turbidity, 75% for TCODCr, 56% for ${NH_4}^+-N$, 87% for TP, and 73-91% for heavy metals. The hydraulic conductivity of the soil column, 0.023 cm/sec, suggested that the surface area of the biofilter system should be about 1% of the drainage area to treat the rainfall intensity of one month recurrence interval.

• 대한환경공학회지
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• 제34권2호
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• pp.91-96
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• 2012

본 연구에서는 하천의 수질오염물질을 처리하는 다단식 토양여과 시스템의 주요 운전인자인 여재 충전깊이, 선속도 및 연속 또는 간헐운전이 오염물질의 제거에 미치는 영향을 살펴보았다. 여재 충전깊이의 증가는 오염물질과 여재와의 접촉시간을 증가시켜 모든 항목의 제거효율을 증가시키는 역할을 하였다. 특히 물리화학적 제거에 기인하는 TP와 $NH_4$-N 항목의 제거효율이 상부의 생물학적 활성층에서의 제거에만 주로 기인하는 COD에 비하여 더 큰 증가를 보였다. 한편 선속도의 증가는 여재 내에서의 체류시간을 감소시키는 역할을 함에 따라 전반적인 제거효율의 저하를 가져왔으며, 특히 전체 여재층에 걸친 접촉시간에 영향을 받는 TP와 $NH_4$-N 항목에 비하여 표층부의 생물학적 제거에만 기인하는 COD의 경우는 상대적으로 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 오염물질의 효율적인 제거를 위해서는 체류시간을 증가시키는 방향으로 운전인자들을 조절하는 것이 중요할 것으로 판단된다. 연속운전과 간헐운전으로 운전방법을 달리하는 것은 모든 항목에서 큰 영향을 미치지는 않았으나, 안정적 운전을 위해서는 생물학적 조건의 유지와 막힘 현상의 가속화 등을 고려할 필요가 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권2호
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• pp.84-91
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• 2002

유기물과 질소 함량이 높은 하천수가 대하천에 유입되기전 소하천의 잡초가 자라는 홍수터에 살포하여 사질 토층을 수직 이동하는 동안 잡초의 근권에서 유기물의 분해와 함께 탈질에 의해 질소가 제거되도록 하는 홍수터 여과공법을 개발하였다. 직경 15cm, 길이 150cm의 PVC pipe에 실제 홍수터에서 채취한 사질의 토양을 충진하여 제작된 홍수터 모형에 하천수를 27.2, 40.8, $68.0\;ml/day/m_2$의 유량으로 연속적으로 살포하고 정상상태에 이른 후 토양 깊이별로 토양 용액을 채취하여 유기물과 $NO_3-N$을 비롯한 무기질소의 이동과 제거 현상을 조사하였고 토양 기체를 채취하여 $N_2$와 $N_20$의 발생 현상을 측정하였다. 포화상태에 가까운 수준으로 유량을 조절할 경우 하천수에 포함된 유기물만을 이용하더라도 매우 효과적인 탈질 환경이 5cm깊이 부근의 표층 토양에서부터 형성되었으며 유기물의 제거와 함께 질소도 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 90cm깊이의 홍수터 토양을 통과하는 동안 평균적으로 COD는 18.7에서 5mg/l로 무기질소함량은 2.7에서 0.4mg/l로 정화되었다. 탈질 기체는 대부분 $N_2$ 형태로 발생되었으며 온실효과와 오존층 파괴를 유발하는 $N_2O$ 발생량은 매우 적었다. 표층 토양에 잡초의 근권이 형성되어 있는 실제 홍수터에 이와 같은 기법을 적용할 경우 모형 실험에서 나타난 결과보다 더욱 활발한 탈질 현상이 유발될 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 홍수터 여과는 부지가 따로 필요하지 않으므로 시설 및 운영비가 경쟁기술에 비해 싸고, 화학약품 처리나 슬러지 발생이 없는 환경친화적인 하천수 처리방법이 될 것으로 기대되며, 하천수 외에도 도시하수나 산업폐수의 3차 처리에도 응용되어 하폐수의 재활용을 통한 수자원의 절약과 하천수량의 증대에도 기여할 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.957-964
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• 2009

홍수터여과에서 원수공급체계의 설계인자를 얻기 위해 모래통 실험과 현장 출수대 실험을 수행하였다. 모래통 실험결과 침투율은 대략 토양의 투수계수에 비례하였으며, 짧은 시간의 휴지는 침투율에 거의 영향을 주지 않았다. 범람과 휴지를 고려한 일평균 침투율은 범람이 길어질수록 증가하여 일정한 값에 수렴하는 경향을 나타냈다. 실험범위에서는 대구와 물금의 토양에서 휴지/범람이 15분/30분일 때 최대 침투율로 각각 6.3 m/day와 1.4 m/day을 얻었으며, 이 값들은 포화투수계수 값의 42%와 70%씩이었다. 토양여과로 인해 투수계수는 완만히 감소하였으며 물금토양에서 8일 동안 27%가 감소하였다. 출수대 실험결과 상주와 구미의 토양에서는 유출유량이 증가함에 따라 범람반경이 증가하며 토양의 포화 투수계수가 클수록 그 증가율은 감소하는 형태를 보였다. 토양면을 완전히 적시는데 필요한 시간 즉, 유출 시작으로부터 범람반경에 도달하는데 필요한 시간은 3~4분에 불과한 것을 알 수 있었다. 또한, 1시간 이내의 휴지시간을 적용하는 경우 전체 범람시간 동안의 평균 침투율에는 거의 변화가 없었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.35-43
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• 1999

강둑여과의 적지로 판단되는 지역의 배후 농경지 표층토에 대한 무기질소 변환 활동도를 호흡량 측정기에서 소비한 산소량에 기준하여 조사하였다. 초기 표층토 pH(약 4.8~5.7)를 변화시키지 않고 수분함량을 약 20%로 조정한 상태에서 무기질소의 변환을 관찰한 결과 대조군과 실험군의 뚜렷한 호흡량 및 무기질소변환은 관찰할 수 없었고 조사한 실험조건에서 수분 25%, pH 8 정도에서 가장 활발한 미생물 활동도가 관찰되었다. 또한 초기 ${NH_4}_2$$SO_4$400 mg $NH_4$-N의 농도에서 98%정도의 질산화가 조사되었으나 탈질화는 거의 발생하지 않았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.172.2-172.2
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• 2010

This study was carried out in order to reduce the installation expense of heating system for greenhouse comparing to geothermal heat pump and develope the coefficient of performance (COP) for a heat pump. For getting plenty of heat flux from geothermal energy. Surface water in river channel was used for getting a lots of geothermal heat by penetrating water through underground soil layer of the river bank that make heat transmission to passing water. The range of water temperature after the process of Ground filtration is 13~18 degrees celsius which is very similar to low heat source of geothermal heat pump system and the plenty amount of heat source from that make the number of geothermal heat exchanging hole and the expense for geothermal heat exchanger construction reduced. Drainage well is also used for returning filtration water to the aquifer that keep the water good recirculation from losing geothermal heat and water resource. For the COP improvement of Heat pump, thermal storage tank with separating insulation plate according to the temperature difference make the COP of Heat pump that is similar to thermal storage tank with diffuser. Developed thermal storage tank make construction expense cheaper than customarily used one's. and that sand filter and oxidation sand (FELOX) are going to be used for improving ground filtration water quality that make heat exchanger efficiency better. All above developed component skill are going to be set on the Ground filtration water source heat pump system and applied for medium, large scale for protected greenhouse in riverside area and on-site experiment is going to do for optimizing the heating system function and overcome the problem happening in the process of on-site application afterward.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.179-182
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• 2002

Geosynthetics are widely used in landfill for filtration, drainage, separation and so on. For many landfill failure cases, interfaces of geosynthetics can be potential failure surfaces. Therefore, it is very Important to estimate the interface properties of geosynthetics. In this study, shaking table tests were peformed between smooth geomembrane and geotextile. From the test results, it was found that there is a limited acceleration that can be transmitted from smooth geomembrane to geotextile. And the influence of normal stress and frequencies of excitation were discussed.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권2호
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• pp.54-61
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• 2008

수평 혹은 경사 형태 특수 정호 양수량에 대한 시공간적 수위 강하를 지하수 수치 모델링을 활용하여, 평가하였다. 지하수 수치 모델링은 상용 프로그램인 FEFLOW(version 5.1)의 1차원 선형 불연속 특징 요소를 활용하여 수행되었으며, 수치해의 검증을 위해 Zhan과 Zlotnik(2002)이 제안한 연속된 점 형태 배출원 배열 방식 준 해석해와 비교하였다. 비교 검증 결과, 수치해와 준해석해는 최대 수위 강하가 나타나는 양수 최인접부를 제외하고는 거의 일치한 형태를 보여주었다. 검증된 수치적 방법을 이용하여, 강변여과 방식 취수가 검토되는 현장에 대한 수위강하를 정량적으로 평가할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.324-327
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• 2006

The high Fe and Mn contents in riverbank filtered groundwater often provoke problems on the water quality, We analyzed the mineral and chemical compositions of the soil samples taken from the different depths of the fluvial deposits at various locations in the riverbank filtration area, Daesan-Myeon. The groundwater chemistry data were also collected from the equivalent depths with the soil samples at the boreholes in July and December, 2005. The relationships between the enrichment characteristics of Fe and Mn in the groundwater and the mineralogical and physicochemical properties of the fluvial deposits were carefully analyzed. The results indicate that the Fe and Mn contents in the groundwater vary with seasonally and show different enrichment behaviors.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제5권1호
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• pp.12-15
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• 2014

Thermal ionization mass spectrometry (TIMS) was used to determine the concentration and isotope ratio of uranium contained in samples of soil and groundwater collected from Korea. Quantification of uranium in ground water samples was performed by isotope dilution mass spectrometry. A series of chemical treatment processes, including chemical separation using extraction chromatography, was applied to the soil samples to extract the uranium. No treatments other than filtration were applied to the groundwater samples. Isotopic analyses by TIMS showed that the isotope ratios of uranium in both the soil and water samples were indistinguishable from those of naturally abundant uranium. The concentration of uranium in the groundwater samples was within the U.S. acceptable standards for drinking water. These results demonstrate the utility of TIMS for monitoring uranium in environmental samples with high analytical reliability.