Prediction of the Salinization in Reclaimed Land by Soil and Groundwater Characteristics

( Jihun Jeon ),( Donggeun Kim ),( Taejin Kim ),( Keesung Kim ),( Hosup Jung ),( Younghwan Son ) 한국농공학회 2021 한국농공학회논문집 Vol.63 No.6

It is becoming more important to utilize reclaimed lands in South Korea, due to the increasing competition for its usage among different sectors. However, the high groundwater level and poor permeability are exposing them to deterioration by salinization. Salinization is difficult to predict because the pattern changes according to various characteristics of soil and groundwater. In this study, the capillary rising time was studied by the water content profile in the soil. The prediction equation of soil salinity was developed based on simulation result of the CHEMFLO model. to enable prediction considering various soil water content and groundwater level. The two terms constituting the equation showed the coefficients of determination of 0.9816 and 0.9824, respectively. Using the prediction equation of the study, the surface salinity can be easily predicted from the initial surface salinity and the salinity of the groundwater. In the future, more precise predictions will be possible with the results of studies on the hydraulic characteristics of various reclaimed soils, changes in water content profile by seasonal and climate events.

CHEMFLO 모델링 기반 간척지 재염화 예측식 개발

전지훈 ( Jihun Jeon ),김동근 ( Donggeun Kim ),김태진 ( Taejin Kim ),손영환 ( Younghwan Son ) 한국농공학회 2021 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2021 No.-

Bottom Ash의 배수재 재활용을 위한 적합성 검토 및 전과정 CO₂ 배출량 평가

전지훈 ( Jihun Jeon ),김동근 ( Donggeun Kim ),김태진 ( Taejin Kim ),손영환 ( Younghwan Son ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

일반적으로 지반의 배수성 불량은 밭작물 생육, 구조물 축조 등 고부가가치 목적으로의 이용을 어렵게 하는 요인으로서, 지반의 다각적인 활용을 위해서는 배수 개선 대책이 필요하다. 한편, 국내에서는 약 110만∼180만 톤의 Bottom ash가 배출되는데, 상당수가 매립, 야적되어 여러 환경 문제를 야기하고 있으므로 이에 따라 Bottom ash의 재활용에 대한 관심이 증가하고 있다. 따라서, 폐기물로 취급되는 Bottom ash를 지반 배수 재료로 재활용할 경우 지반의 배수 개선 및 재활용을 통한 환경적 이익 극대화 효과를 거둘 수 있을 것으로 판단된다. 그러나, 산업폐기물이 친환경적으로 재활용되기 위해서는 재활용 재료 자체로 인한 오염, 가공, 운송, 시공에 따른 오염물질 배출 등에 의한 환경성 저하 여부가 검토되어야 한다. 이를 위하여 재료의 재활용 적합성에 대한 물리, 화학적 검토와 가공, 운송 및 시공 단계를 고려한 정량적 환경성 평가가 선행되어야 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 배수 불량 지반의 개선을 위한 재료로서 Bottom ash의 혼합 및 수평배수층 재료 적합성 평가를 수행하였다. 또한, 전과정 CO₂ 배출량 산정을 통한 정량적 환경성 평가를 수행하였으며, 재료의 운송거리에 따라 전과정 CO₂ 배출량 감축의 측면에서 재활용성을 평가하여 Botrtom ash 재활용의 실용화 발판을 마련하고자 하였다. 재료 적합성 평가 결과, Bottom ash는 혼합 및 수평배수층을 통한 배수개선 재료로서 모래를 대체할 수 있는 것으로 나타났다. 단, 혼합 재료로 이용 시 낮은 CEC를 고려한 시공이 필요할 것으로 사료된다. 다음으로, 전과정 CO₂ 배출량 산정식을 도출하여 분석한 결과, 천연 모래 대비 전과정 CO₂ 배출량의 정량적 감축효과를 확인하였다. 이에 따른 재료의 적용성을 평가한 결과, Bottom ash를 국토 내 상당수의 지역에 모래 대체 배수재로서 이용할 경우 CO₂ 배출량 감축효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 배수불량 지반의 친환경 배수재료로서 Bottom ash의 재활용의 실용화에 기여할 수 있을 것으로 판단되며, 향후 Bottom ash의 대량처리, 천연 골재 수급난 억제, 배수불량 지반의 활용성 확대 등 다양한 부가 효과가 기대된다.

전과정 CO₂ 평가를 통한 굴 패각 재활용 간척지 배수재의 국내 적용성 평가

전지훈 ( Jihun Jeon ),김동근 ( Donggeun Kim ),김태진 ( Taejin Kim ),손영환 ( Younghwan Son ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

본 연구에서는 전과정 CO₂ 평가 기법을 이용하여 굴 패각 폐기물을 재활용한 간척지 배수 공법의 환경성을 정량적으로 평가하고, 국내 적용성을 검토하였다. 전과정평가 기법은 굴 패각 재활용 및 쇄석 이용의 직, 간접적 환경 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 이용되었으며 본 연구에서는 파쇄 굴 패각, 쇄석을 이용한 간척지 배수층 시공 공법의 전과정 CO₂ 배출량을 산정, 비교하였다. 평가 대상 물질은 국제 협약 등의 실시로 국내, 외 관심도가 높고, 자료획득이 용이한 CO₂로 선정하였으며 평가 범위는 재료의 획득, 가공, 수송 및 시공 공정을 포함한다. 굴 패각을 간척지 배수재로 재활용하는 경우, 쇄석 사용 시와 비교하여 재료 획득 및 가공단계에서 77.0%, 운송단계에서 47.0%, 시공단계에서 6.5%의 전과정 CO₂ 배출량 감소효과를 나타냈다. 쇄석의 운송 거리에 따라, 이에 대응하는 굴 패각의 최대 운송 거리를 산정하였으며 그 결과 굴 패각은 생산지로부터 26-101 km 이내의 현장에 이용할 경우 쇄석 사용 시보다 전과정 CO₂ 배출량 측면에서 유리한 것으로 나타났다. 상기 범위에 국내 우회율을 적용하여 현장 적용성을 평가한 결과, 굴 패각은 통영, 여수로부터 각각 810 ha, 3910 ha의 간척지에 적용이 가능한 것으로 나타났으며, 상기 면적에 해당하는 시공량은 굴 패각의 연간 국내 생산량을 크게 상회하였다. 따라서 굴 패각을 간척지 배수재로서 재활용하는 방안의 국내 적용성이 충분한 것으로 판단된다.

굴 패각을 이용한 간척지 배수재의 전과정 CO₂ 배출량 산정 및 국내 적용성 평가

전지훈 ( Jeon Jihun ),손영환 ( Son Younghwan ),김동근 ( Kim Donggeun ),김태진 ( Kim Taejin ) 한국농공학회 2019 한국농공학회논문집 Vol.61 No.1

The objective of this study is to assess the environmental effect of the reclaimed land drainage method using oyster shell through the Life cycle CO₂ assessment, and to evaluate the applicability in South Korea. In this Study, the life cycle CO₂ emissions of oyster shell (OS) and crushed stone (CS, as avoided product) were assessed and compared. The Life Cycle Assessment method was used for quantitative evaluation of direct or indirect environmental effects of OS recycling. CO₂ was selected as the evaluation target material, and the scope of assessment includes the acquisition of materials, processing, transportation, construction phases. Compared to using CS, 77.0% of CO₂ emissions in acquisition and processing, 47.0% in transportation and 6.5% in construction phase were reduced, respectively by using of OS. The maximum transportation distance of OS was estimated according to transportation distance of CS. OS has environmental advantages than CS within about 26 - 101 km from the source. OS was found to be applicable to reclaimed lands up to 810 ha, 3,910 ha from Tongyeong and Yeosu, respectively. In addition, the amount of OS that could be used as drainage material for reclaimed land was much higher than annual OS production of South Korea. Therefore, it is considered that OS is sufficient to be used as drainage material for reclaimed land in South Korea.

또 다른 연구실, 현장으로 나가다

전지훈(Jihun Jeon) 대한토목학회 2023 대한토목학회지 Vol.71 No.1

토양개량제 처리에 따른 간척지 토양의 특성 변화 평가 및 현장 모니터링

전지훈 ( Jihun Jeon ),김동근 ( Donggeun Kim ),김태진 ( Taejin Kim ),손영환 ( Younghwan Son ),엄한용 ( Hanyong Um ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

최근 도시화, 산업화에 따른 농지 면적 감소로 인해 국내 농지 면적의 약 10%을 차지하고 있는 간척지의 다각적인 활용에 대한 필요성이 증대되고 있다. 그러나 간척지는 초기염도가 높고 배수가 불량하기 때문에 밭작물 재배에 어려움이 있으며 특히 초기 제염 이후에도 재염화로 인해 표층으로 염분이 집적되기 때문에 활용이 어려운 실정이다. 따라서 밭작물, 초지 등으로의 간척지 활용도 제고를 위하여 단기 제염 및 재염화 방지 대책이 선행되어야 한다. 현재 간척지의 제염을 위하여 자연 강우나 관개 설비 이용, Mulching, 토양개량제를 이용한 방법 등이 이용되고 있다. 이중 토양개량제를 이용하면 다른 방법에 비하여 단기간에 토양의 물리적 특성을 개선하여 제염을 촉진할 수 있다는 장점이 있으나 간척 농지 개량에 주로 사용되는 시멘트계 토양개량제의 경우 강화에 장기간이 소요되며, 토양안정도가 낮아 고함수비 토양 개량에 적합하지 않다. 그 대안으로, 고함수비 연약 토양 개량용 단립상 고화제를 이용하면 염도, 세립질 함량이 높은 간척지 토양을 단립상 환경으로 개량하는 동시에 단기간에 제염 효과를 거둘 수 있으며, 토양의 강도를 향상시켜 식생에 적합한 환경을 조성할 수 있다. 한편, 토양개량제 혼합처리에 따른 토양의 특성 변화는 개량제 처리 정도에 따라 상이하므로 개량제 함량에 따른 토양의 물리, 화학적 변화를 분석하고 개량제의 적정 처리량을 산출할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 실내시험, 시험 포장 조성 및 현장 모니터링을 통하여 간척지 토양의 개량제 처리 정도에 따른 입도, 투수성, 염도 등의 토양 특성 변화를 분석하고, 토양개량제의 효과를 평가하였다. 시험 포장은 경기도 화성시 화옹 간척 지구에 개량제 혼합률(0~2%)와 경운깊이를 고려하여 시공하였으며, 약 3개월간 염분 및 수분 모니터링을 실시하였다. 그 결과, 토량 개량제 처리 시 모래 성분 함량이 증가하여 입도 분포가 균등하게 변화하였으며, 특히 1~2%의 낮은 혼합률로도 입도 분포 개선, 투수계수 증가 효과가 크게 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 간척지의 활용계획 수립에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Bottom ash와 굴 패각을 이용한 간척지 제염 기술의 효과 및 적용성 평가

전지훈 ( Jihun Jeon ),김동근 ( Donggeun Kim ),김태진 ( Taejin Kim ),손영환 ( Younghwan Son ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

산업부산물인 Bottom ash와 굴 패각을 이용하여 간척지 토양의 물리적 성질을 개선하고, 제염 효과를 증진시키기 위한 연구를 수행하였다. 먼저, 이들 재료의 용도 및 사용 방안을 구체화하기 위하여 물리·화학적 특성을 분석하고, 그 결과를 평가하였다. 그 결과, 굴 패각은 간척지 표토에 중량 혼합률 20%, 40% 적용하여 혼합토 재료로 사용 시 상부 토양의 투수성을 증가시키고. Bottom ash는 하부의 배수층 재료로 이용 시 상부 지반의 수분 배출 및 재염화 억제가 가능할 것으로 판단되었다. 모델링과 모형 시험을 통하여 제시된 기술의 효과 및 적용성을 확인하였다. 침투와 용질이동에 대한 해석을 수행한 결과, 굴 패각의 혼합을 통한 개량 시 초기 제염 효율과 상부 토양 제염에 효과가 있는 것으로 나타났으며, Bottom ash를 이용한 배수층을 설치할 경우 상, 하부 토양의 제염 효율이 모두 상승하며 장기적 게염을 가능토록 하는 것으로 나타났다. 대형 컬럼을 이용한 모형 시험 시 토양 혼합 (개량) 및 배수층 설치 여부를 이용하여 Case를 구성한 후 각 Case에 대하여 모관상승에 따른 재염화 양상 평가, 침투에 의한 제염 속도 평가를 수행하였다. 그 결과, 굴 패각을 이용한 개량 토양은 미개량 토양에 비하여 상대 물깊이 증가에 따른 제염 효과가 우수하였으며 Bottom ash 배수층 설치 시 모관상승이 억제되어 재염화 현상을 효과적으로 방지하는 것을 확인하였다. 개발된 기술은 제염 기술의 소요 시간을 단축시키고 산업부산물의 매립지 확보 및 오염 경감을 통한 환경적 효과를 거둘 수 있을 것으로 판단된다.

효소 생물자원을 이용한 농업환경폐기물 저감 기술의 국내 농업현장 적용을 위한 농업용 토양 특성 평가

전지훈 ( Jihun Jeon ),김태진 ( Taejin Kim ),조상범 ( Sangbeom Jo ),김기성 ( Keesung Kim ),손영환 ( Younghwan Son ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

최근 폐멀칭필름, 화학농약 등 농업 현장에서 발생하는 농업환경폐기물의 저감 필요성이 대두됨에 따라, 독일, 일본 등을 중심으로 미생물 또는 태양광 등에 의하여 짧은 기간에 친환경적 분해가 가능한 생분해성 플라스틱의 실용화 연구 및 산업화가 진행되고 있다. 우리나라에서도 지방자치단체를 중심으로 폐기물의 수거와 처리에 대한 지원 대책을 강구하고 있으며, 플라스틱의 생물학적 분해 기술에 대한 연구 개발 사례가 증가하고 있다. 폐효소를 이용하여 폐비닐을 분해하기 위해서는 효소가 실제 토양 환경 내에서 충분한 활성을 나타내어야 하며, 국내 농업용 토양 환경에서 플라스틱 분해 효소가 충분한 분해 효과를 나타내도록 토양의 입도, 배수성, 통기성 등 물리적 조건과 온·습도 및 pH, 염농도 등 화학적 조건에 따른 분해 성능을 검증하여, 효소 활성화를 위한 최적 토양환경 조건이 제시되어야 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 국내 농업 현장에서 이용이 가능한 생분해 플라스틱 필름 및 효소 복합 소재를 개발하고 적용하기 위하여 국내 토양의 물리적 및 화학적 환경에 대한 다양한 조사를 수행하여 데이터베이스를 확보하였다. 또한, 지역별 입지조건과 다양한 대상 작물을 위한 농지를 모니터링 대상지로 선정하여 현장조사를 수행하고, 토양에 대한 물리, 화학적 특성을 평가하였다. 본 연구의 결과를 토대로 실제 다양한 토양환경을 고려하여 설계된 분해성능 검증 및 분해 촉진 성능 평가를 수행할 수 있을 것으로 판단되며, 국내 농업용 토양 특성에 적합한 폐비닐 분해 효소를 발굴하고, 효소 활성 극대화를 위한 최적 토양환경 조건이 제시될 수 있을 것으로 기대된다.

사회적 성과 인식과 경제적 성과의 영향관계 분석 - 충청남도 사회적기업과 마을기업을 대상으로 -

전지훈 ( Jeon Jihun ) 한국자치행정학회 2021 한국자치행정학보 Vol.35 No.4

최근 한국사회에서 사회적경제기업의 자생성과 이를 위한 사회적 성과와 경제적 성과의 논의가 주목받고 있다. 일각에서는 정부 보조금 지원단체로 전락하는 사회적경제기업들의 부작용이 거론되면서 사회적경제기업들의 사회적 활동과 가치를 이어가면서 경제적 운영을 유지하는 방향의 정책이 절실한 상황이다. 본 연구는 사회적경제 조직들이 고려하는 사회적 성과의 인식에 대해 이론적 종합을 통해 다양한 요인을 구성적으로 도출·유형화하고자 한다. 나아가 사회적경제기업의 경제적 성과에 미치는 영향관계를 실증적으로 분석하여 이에 따른 정책적 지원방향에 시사점을 도출하고자 하였다. 사회적 성과 또한 매우 다양한 형태로 제시될 수 있기 때문에 이러한 사회적 성과의 인식적 차원을 이론적 종합을 통해 4가지 요인으로 구분하여 경제적 이윤창출과의 관계를 충남 사회적기업과 마을기업 241개를 대상으로 설문조사를 실시하여 분석을 실시하였다. 분석결과를 살펴보면 우선 사회적기업의 지역사회 문제해결과 사회적 가치 반영의 활동인식은 이윤추구에 긍정적 영향을 주고 있으므로 기업활동에서 지역문제를 접근·해결하려는 노력이나 윤리적 경영 추구와 같은 사회적 목적활동에 대한 정책지원의 필요성이 제기된다. 다음으로 마을기업들은 사회적 영향력 인식이 경제적 성과에 긍정적 영향을 미치고 있음에 따라 마을기업 정책지원 방향이 소수 마을구성원의 이윤창출이 아니라 마을 전체의 긍정적 영향 확산을 위한 지원정책 개발이 필요하다. 마지막으로 마을기업 중심으로 사회적 소유 가치추구에 대한 경영현장에서의 어려움을 해결하기 위해 민주적 지배구조와 의사결정활동에 대한 정책적 지원의 지점이 요구된다. 본 연구는 사회적경제기업들의 사회적 성과 인식의 다양한 특성들을 유형화하여 4가지 요인으로 종합하여 제시하였으며 사회적 성과 창출에 대한 인식이 경제적 이윤창출에 긍정적 영향을 미치며 다양한 요인 중에서 사회적 목적, 사회적 영향력 등의 구체적 사회적 성과요인과 영향관계를 규명했다는 점에서 의의가 있다. The purpose of this study is to identify the social performances to make on social economy organizations. and examines the relationship between economic performances and social performances. First of all, this study suggests the following four factors as social performances: social purpose, social possession, innovative operation, social impacts. This study analyzed the effect of social performance factors on economic performance. The implications of the analysis results are as follows. First, Activities to solve problems in the local community and pursue social values have a positive effect on the profit pursuit of social enterprises. Thus, Policy support for social purpose activities is necessary. Second, The perception of social impacts of community enterprises has a positive effect on economic performance. Accordingly, a policy direction is needed to spread the positive impact of the entire community. Finally, Policy support is needed to solve the difficulties of the democratic management structure for community enterprises.