동전기력 복원공정 적용에 따른 세립토양의 전기화학적 특성 변화

고석오 한국지하수토양환경학회 2002 지하수토양환경 Vol.7 No.4

본 연구의 목적은 토양입자에 대한 전기화학적 특성을 평가함으로써 동전기 기술을 실제 현장에서 적용시, 오염물을 효과적으로 제거하기 위한 최적 운전방법이나 인자를 도출하는 것이다. 토양입자의 제타포텐셜을 토양용액의 pH와 계면활성제의 농도에 대하여 측정하여 전기삼투압적 흐름방향 및 흐름율과의 관계를 분석하였다. 동전기 실험동안, 전기삼투압 투과율($k_e$), 전기전도도($\delta_e$) 및 전압분포에 대한 측정을 실시하였다. Kaolinite의 PZC는 4.2정도로 측정되었으며 pH가 증가할수록 제타포텐셜 감은 점점 음의 값이 증가하는 경향을 나타내었다. 주입된 계면활성제 또한 토양 표면의 전기화학적 특성에 영향을 주어 제타포텐셜 값을 변화시키는 결과를 나타내었다. 동전기 실험이 진행되는 동안, 토양시료의 대부분에 걸쳐 낮은 pH값을 나타내었으며 이로 인하여 용액과 전기적 흐름이 낮아지는 결과를 초래하였다. 또한, 전압 분포도 시간에 따라 변화하여 용액과 전기적 흐름 특성에 영향을 주었다. 결과적으로, 낮은 pH에 의한 토양의 제타포텐셜 값의 변화와 구간별로 다른 전압차분포로 인하여 용액과 전기적 흐름이 영향을 받는다는 결과를 본 연구로부터 얻었다. 효과적인 동전기 공정의 적용을 위하여 인위적인 토양 용액의 pH 조절이나 토양의 전기적 특성을 변화시키는 물질 등을 동시에 주입함으로써 오염물을 제거하는 용매의 흐름이 계속적으로 높게 유지되도록 하는 방안이 필요하다. Overall objective of this study was to evaluate the electrochemical characteristics of fine soils during the electrokinetic(EK) remediation. Zeta potential of kaolinite as a function of solution pH and surfactant concentration was investigated to make a relationship with electroosmotic flow direction and rate. During the EK experiments, pH of pore solution, electroosmotic permeability($k_e$), electric conductivity($\delta_e$) and voltage distribution was measured, respectively, The point of zero charge(PZC) of kaolinite was estimated to be about 4.2 and the zeta potential of kaolinite above PZC was more negative as solution pH increased. Sorption of surfactants on the kaolinite altered the zeta potential of kaolinite. resulting from the variation of electrochemical characteristics of kaolinite surface. hs the EK experiment progressed, low pH was predominant over most of the kaolinite specimen and thus resulted in very low mass and charge flow. The $k_e$ and $\delta_e$ was also affected by the variation of voltage drop across the EK column with time. Results from this study implied that zeta potential of kaolinite affected by the pH variation of pore solution and voltage distribution in soil column played important role in the determination of mass and charge flow during EK process. It was also suggested that pH adjustment or addition of suitable sorbates could alter the electrochemical characteristics of soil surface and thus maintain high mass and charge flow rate with time.

Electrokinetic / Surfactant - Enhanced Remediation of Hydrophobic Organic Pollutant in Low Permeability Subsurface

고석오 대한환경공학회 1998 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.1998 No.12

바이오 흡착제를 이용한 노면유출수의 중금속 제거 효과 평가

고석오,임지현,김이형,강희만 대한토목학회 2006 대한토목학회 학술대회 Vol.2006 No.10

유류로 오염된 토양 복원을 위한 토양가스추출 및 세척공정의 현장적용 연구

고석오,권수열,유희찬,강희만,이주광,Ko. Seok-Oh,Kwon. Soo-Youl,Yoo. Hee-Chan,Kang. Hee-Man,Lee. Ju-Goang 한국방재학회 2001 한국방재학회논문집 Vol.1 No.3

현재 운영중인 주유소를 대상으로 토양 및 지하수 오염 정도를 조사하였고 오염물 제거를 위한 물리 화학적 복원기술 적용성에 대한 연구를 실시하였다. 현장의 토양이나 지하수는 국지적으로 차이가 있었으나 토양오염 대책기준을 초과하여 토양층에 유동성 (Free Liquid) 상태의 유류가 존재할 정도로 상당히 오염되어 있다는 것을 확인하였다. 유류 오염 토양에 pilot scale 규모의 토양세척법과 토양가스추출법 (SVE)을 설치하여 운전하였다. 토양세척법의 경우 계면활성제인 Tween80 용액을 주입 한 후 하부에서 추출된 유출수내의 오염물질의 농도를 측정한 결과 용해도 증가에 의하여 TPH 농도의 증가는 약 10배에 이르는 것으로 조사되었으나 유류 유동성의 증가는 관측되지 않았다. SVE법의 경우 추출 1일 경과 후 BTEX와 TPH에 대하여 각각 4kg/day 및 90 kg/day의 최대 제거효율을 보였으며 추출이 지속됨에 따라 제거율이 감소하였다. SVE공정의 효과적 운영을 위하여는 지하수위의 높이에 대한 고려와 오염물의 휘발화 (volatilization)와 추출속도의 평형화를 위한 조절이 필요할 것으로 판단된다. Field investigations for subsurface soil and groundwater at a gas station showed that the site was severely contaminated and even petroleum compounds as free liquid state were observed. Pilot-scale soil flushing and soil vapor extraction process(SVE) were applied to evaluate the effectiveness of pollutants removal. Surfactant solution, Tween 80, was used to enhance the solubility of petroleum compounds and resulted in about 10 times increase on TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) concentration. As for SVE method, maximum concentration of TPH and BTEX reached within 24 hours of extraction and then continuously decreased. Considerations on the groundwater level and the kinetic limitation for volatilization of contaminants have to be taken into account for the effective application of SVE process.

Push-Pull 현장시험을 통한 지하수내 TCE 제거 및 과망간산 소모율 해석

고석오,양승관 경희대학교 산학협력기술연구원 2004 산학협력기술연구논문집 Vol.10 No.2

A field study was conducted to evaluate the kinetics of oxidation of trichloroethylene (TCE) in groundwater by potassium permanganate (KMnO4). Consumption of permanganate by TCE and aquifer materials was also evaluated to obtain an appropriate injection rate of KMnO4. A single-well push-pull test was conducted at the TCE-contaminated site to estimate the permanganate consumption rate in real world. A known quantity of a conservative tracer (Br)and permanganate was rapidly injected into saturated aquifer and then periodically extracted and sampled from the same well. Aquifer materials from field site were actively reacted with permanganate, resulting in the significant consumption of KMnO4. It might be attributed to the existence of metal oxides in aquifer materials. In situ push-pull test confirmed the consumption of KMnO4 by TCE and aquifer materials. Concentrations of tracer, TCE, and KMnO4 were measured and breakthrough curves for all solutes were obtained. Data analysis of breakthrough curves showed the first-order reaction rate of KMnO4 consumption and estimated to be between l.06× 10-2 min1 and 1.35×10-2 min-1. Also, in situ TCE degradation rate was estimated from the breakthrough curves and the reaction rate was found to be 0.028min-1. Based on the rate constants obtained from in situ push-pull tests, simplified model could be developed to predict the removal rates of contaminants as well as optimum dose of oxidant for field applications.

과망간산을 이용한 지하수내 TCE 제거효과 평가

고석오,양승관 경희대학교 산학협력기술연구원 2004 산학협력기술연구논문집 Vol.10 No.1

A Laboratory study was conducted to evaluate the kinetics of oxidation of trichloroethylene (TCE) in groundwater by potassium permanganate (KMnO4). Consumption of permanganate by TCE and aquifer materials was also evaluated to obtain an appropriate injection rate of KMnO4. TCE degradation by KMn04 in the absence of aquifer material showed effective with pseudo-first order rate constant, kobs = 1.8110-3 s1 at KMnO4 = 500mg/L. TCE oxidation by KMnO4 was found to be second order reaction and the rate constant, k = 0.65±0.08 M-1s-1 was independent of pH changes. KMnO4 consumption rate by groundwater sampled from field site was not significant, indicating that groundwater containing negligible amount of dissolved organic matter does not have any influence on the KMnO4 degradation. Meanwhile, aquifer materials from field site were actively reacted with permanganate, resulting in the significant consumption of KMnO4 It might be attributed to the existence of metal oxides in aquifer materials. Based on the rate constants obtained from this study, appropriate injection rate of permanganate and TCE removal rate in groundwater could be estimated.

토양에 흡착된 계면활성제가 유기오염물 제거에 미치는 영향

고석오,유희찬 한국지하수토양환경학회 1999 지하수토양환경 Vol.4 No.2

난분해성 유기물로 오염된 토양/지하수의 복원을 위하여 계면활성제를 이용 시 토양에 흡착된 계면활성제가 미치는 영향을 평가하기 위하여 소수성 유기물의 흡수현상을 시험하였다. 흡착된 계면활성제에 대한 유기오염물의 흡수계수($K_ss$)는 평형상태에서의 계면활성제 흡착곡선과 밀접한 관계를 이루었다. 즉, 낮은 농도의 흡착에 대한 $K_ss$는 가장 큰 값을 보였고 흡착량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. SDS에 대한 $K_ss$값은 미셀분배계수($K_mic$) 보다 컸으며 Tween 80에 대해서는 가장 낮은 흡착농도에서의 $K_ss$값을 제외하고 모든 농도 범위에서 $K_{mic}$ 보다 큰 값을 보였다. 유기오염물의 분배계수 또한 계면활성제의 주입량에 따라 변하며 주입되는 계면활성제 농도가 증가할수록 증가하며 일정 농도 이상의 계면활성제 농도에서 감소하기 시작하였다. 이러한 결과는 미셀과 흡착된 상태의 계면활성제 사이에서 오염물 흡수를 위한 상호경쟁에 기인되는 것으로 판단된다. 결론적으로 토양에의 계면활성제 흡착은 유기오염물의 지체현상을 증가시키는 역할을 하여 계면활성제를 이용한 유기오염물 제거 시 저해영향을 미치므로 각 오염부지의 특성별로 유기오염물의 분포를 계면활성제 주입량의 함수로써 평가하는 단계가 선행되어야 한다.다. Partitioning of two hydrophobic organic compounds (HOCs), phenanthrene and naphthalene, to kaolinite and sorbed surfactants was studied to evaluate the feasibility of surfactant-enhanced remediation (SER) of contaminated subsurface systems. Sorbed surfactant partition coefficients. $K_ss$, showed a strong dependence on the surfactant sorption isotherms at low sorbed surfactant levels $K_ss$ values were at their highest and then decreased with increasing surfactant sorption densities. $K_ss$ values for SDS were always larger than corresponding $K_mic$values. For Tween 80, however. $K_ss$ values $K_mic$ were higher than $K_mic$ values only at the lower sorbed surfactant densities. HOC distribution between immobile and mobile phases varied with surfactant dose distribution coefficients increased initially with increasing surfactant concentrations and then decreased at higher doses. This observation shows directly the competition between sorbed and micellar surfactants for HOC partitioning. Overall results of this study demonstrate that surfactant sorption to the solid phase can lead to increases in HOC retardation in some SER applications. Therefore, before an SER process is selected, appropriate consideration of surfactant sorption and HOC partitioning to immobile versus mobile phases pertinent to a specific subsurface system must be contemplated.

도로퇴적물 관리를 통한 고속도로 비점오염 저감방안

고석오,김도군 한국지반환경공학회 2015 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2015 No.09

생계면활성제를 이용한 소수성 유기오염물의 탈착 연구

고석오,지상현 대한환경공학회 2003 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2003 No.12

전기 저항열을 이용한 유류 오염토 복원공정 적용을 위한 토양의 가열특성 연구

고석오(Seok-Oh Ko),윤여복(Yeo-Bog Yun) 대한토목학회 2005 대한토목학회 학술대회 Vol.2005 No.10