홍수조절지 건설 후 사격장 주변지역의 위해성예측 사례연구

류혜림,한준경,남경필,배범한,Ryu, Hye-Rim,Han, Joon-Kyoung,Nam, Kyoung-Phile,Bae, Bum-Han 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.1

본 연구는 경기도 소재 모 사격장의 주요 오염물질 여섯 가지에 대하여 홍수조절지가 건설된 이후 사격장 주변지역의 위해성을 예측하기 위하여 수행되었다. 해당 지역의 주요 오염물질 중 인체에 독성이 있는 화약물질 3종과 중금속 3종을 대상물질로 선정하였으며, 오염의 정도와 토지의 이용용도에 따라 네 지역으로 나누어 평가를 실시하였다. 위해성이 과대평가되는 것을 피하기 위하여 대상지역의 인문사회학적 특성 및 지반환경공학적 특성을 기반으로 노출경로모델(Conceptual Site Model)을 작성하였으며 각 노출경로에 따른 오염물질 이동모델 및 위해성 평가는 API's DSS(American Petroleum Institute's Decision Support System)를 이용하였다. 수용체나 지역의 특성을 하나의 값으로 대표할 수 없는 경우 위해성이 과소평가되는 것을 방지하기 위하여 가장 안전한 값을 사용하였다. 위해성 예측결과, 피탄지인 Ac 지역에서 TNT(Tri-Nitro-Toluene)와 카드뮴의 비발암위해도가 1을 조금 넘고, RDX(Royal Demolition Explosives)의 경우 50이 넘어, 대상지역 전체에 대한 총 비발암위해도는 62.828라는 매우 큰 값을 나타내었다. 한편, 발암위해도는 납이 약 $5\;{\times}\;10^{-4}$, 카드뮴이 약 $1\;{\times}\;10^{-3}$으로, 일반적으로 받아들여지는 발암위해도의 적정수준인 $10^{-4}{\sim}10^{-6}$에 비하여 $5{\sim}10$ 배 정도 크게 평가되었다. 이러한 위해성평가 결과를 통하여, 해당지역에 홍수조절지를 건설하기 전에 비발암물질과 발암물질 모두에 대한 즉각적인 복원사업이 진행되어야 하며, 홍수조절지 건설 후에도 사격장이 계속 운영될 경우 적절한 오염물질의 관리정책이 필요함을 알 수 있었다. Risk assessment was carried out in order to improve the remediation and management strategy on a contaminated gunnery site, where a flood control reservoir is under construction nearby. Six chemicals, including explosive chemicals and heavy metals, which were suspected to possess risk to humans by leaching events from the site were the target pollutants for the assessment. A site-specific conceptual site model was constructed based on effective, reasonable exposure pathways to avoid any overestimation of the risk. Also, conservative default values were adapted to prevent underestimation of the risk when site-specific values were not available. The risks of the six contaminants were calculated by API's Decision Support System for Exposure and Risk Assessment with several assumptions. In the crater-formed-area(Ac), the non-carcinogenic risks(i.e., HI values) of TNT(Tri-Nitro-Toluene) and Cd were slightly larger than 1, and for RDX(Royal Demolition Explosives), over 50. The total non-carcinogenic risk of the whole gunnery range calculated to a significantly high value of 62.5. Carcinogenicity of Cd was estimated to be about $10^{-3}$, while that of Pb was about $5\;{\times}\;10^{-4}$, which greatly exceeded the generally acceptable carcinogenic risk level of $10^{-4}{\sim}10^{-6}$. The risk assessment results suggest that an immediate remediation practice for both carcinogens and non-carcinogens are required before the reservoir construction. However, for more accurate risk assessment, more specific estimations on condition shifts due to the construction of the reservoir are required, and more over, the effects of the pollutants to the ecosystem is also necessary to be evaluated.

LNAPL에 의한 소수성 유기오염물질의 지하환경 내 이동성 변화가 위해성 증가에 미치는 영향: p-xylene과 benz[a]anthracene의 경우

류혜림,한준경,김영진,남경필,Ryu, Hye-Rim,Han, Joon-Kyoung,Kim, Young-Jin,Nam, Kyoung-Phile 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.4

물질 간 상호작용이 위해도에 많은 영향을 미칠 수 있다는 것은 널리 알려져 있지만 이를 위해성평가에 적용할 수 있는 방안은 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 p-xylene이 토양 내에 존재할 때, 대수층으로의 이동성이 극히 제한적인 benz[a]anthracene (BaA)의 지하수로의 이동성 증가를 확인하고 그 증가된 위해도를 산정하기 위하여, 지하 환경을 모사한 셀을 제작하여 실험을 수행하였으며, 이를 해석하는 간단한 물질이동 모델을 개발하였다. 셀 실험 결과 BaA의 이동성은, BaA와 p-xylene이 혼합물질로 동시에 존재하는 경우에, BaA만으로 오염되어 있는 경우보다 월등히 높았다. 후자의 경우는 강우에 의한 이동이 주요 이동기작이었으며 그 정도는 아주 미미하였다. Defined Time Steps (DTS)을 이용하여 개발된 오염물질 이동모델은 두 물질 모두 실험결과와 유사한 경향을 보이며 변하는 것을 확인하였으나, 더욱 정확한 예측을 위하여 모델의 수정, 보완작업이 계속되고 있으며 이는 다음 연구의 주제가 될 것이다. 실험실 규모의 셀 실험의 경우 모세관대가 물질이동에 중요한 역할을 하기 때문에 실험실 규모의 시뮬레이션에서는 모세관대 모듈을 적용하는 것이 보다 적합한 것으로 나타났다. 현장규모 오염에서의 모델링 결과를 토대로 위해도를 산정하고 비교한 결과, 지하수 섭취를 통한 BaA의 발암위해도는 NAPL이 존재할 때, 존재하지 않을 때보다, 약 15${\sim}$87배 크게 계산되었다. NAPL이 존재하지 않는 경우 BaA의 지중 이동속도는 매우 느리며, 실제 오염현장의 경우 이동 과정에서 물질분해가 일어나므로 NAPL의 존재 여부에 따른 실제 위해도 차이는 더 크게 발생할 것으로 예상된다. Characterizing the risk posed by a mixture of chemicals is a challenging task due to the chemical interactions of individual components that may affect their physical behavior and hence alter their exposure to receptors. In this study, cell tests that represent subsurface environment were carried out using benz[a]anthracene (BaA) and p-xylene focusing on phasetransforming interaction to verify increased mobility and risk of highly sorbed pollutants in the presence of less sorbed, mobile liquid pollutants. A transport model was also developed to interpret results and to simulate the same process on a field scale. The experimental results showed that BaA had far greater mobility in the presence of p-xylene than in the absence of that. The main transport mechanisms in the vadose zone were by dissolution to p-xylene or water. The transport model utilizing Defined Time Steps (DTS) was developed and tested with the experimental results. The predicted and observed values showed similar tendency, but the more work is needed in the future study for more precise modeling. The field-scale simulation results showed that transport of BaA to groundwater table was significantly faster in the presence of NAPL, and the oral carcinogenic risk of BaA calculated with the concentration in groundwater was 15${\sim}$87 times larger when mixed with NAPL than when solely contaminated. Since transport rate of PAHs is very slow in the subsurface without NAPL and no degradation of PAHs was considered in this simulation during the transport, the increase of risk in the presence of NAPL is expected to be greater for the actual contaminated site.

위해성에 근거한 정화목표 산정 및 복원전략 수립

류혜림,한준경,남경필,Ryu, Hye-Rim,Han, Joon-Kyoung,Nam, Kyoung-Phile 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.1

위해성에 근거한 복원 전략(risk-based remediation strategy, RBRS)은 위해성평가를 통하여 오염지역의 위해성 또는 오염원을 효율적으로 관리하기 위한 의사결정과정 중의 일부로서, 토양에 존재하는 독성물질이 인간이나 생태계와 같은 수용체로 전이되어 발현되는 독성을 감소시키는 것을 목적으로 한다. 토양오염에 대한 위해성평가는 토양에서 대기로 확산되어나가는 오염물질의 흡입, 토양에서 지하수로 용출된 오염물질의 섭취, 토양 자체의 섭취와 접촉 등에 의한 위해성평가를 포함하며, 오염물질의 특성뿐만 아니라 수리지질학적 자료, 토지이용용도, 수용체의 특성 등 현장의 특이적인 요소들을 충분히 고려해야 한다. 위해성에 근거한 복원전략은 위해성산정을 위한 현장조사로부터 시작하여, 구체화된 노출경로모델(conceptual site model, CSM)의 작성, 목표위해성 수준의 결정, 오염물질의 물리화학적 특성 및 독성학적 자료의 수집을 거쳐, 일반적이고 보수적인 조건 하에 가장 안전한 목표정화수준을 산정하는 Tier 1 평가와 보다 정확한 오염현장의 조사를 통하여 현장특수성을 반영하는 Tier 2 평가를 단계적으로 적용한다. 현장의 오염농도가 Tier 1으로 결정된 허용오염수준(risk-based screening level, RBSL)보다 높은 경우 Tier 2를 실시하여 현장의 특수성을 반영하는 목표정화수준(site-specific target level)을 산정하며, 이를 통하여 오염지역에 대한 과도한 정화처리나 비경제적인 복구사업 등을 피할 수 있다. 위해성에 근거한 복원전략은 이 밖에도 오염지역의 복원우선순위 결정, 토지이용용도에 따른 위해성 관리기준 수립 등 다양한 활용성을 가지지만, 여러 가지 전제조건들과 현장조사 시에 발생하는 현실적 한계 등으로 인하여 불확실성을 가진다. 이를 극복하기 위하여 정확한 CSM의 작성, 복합오염에 대한 고려, 오염물질의 이동과 거동에 영향을 미치는 환경매질의 특성과 모델 입력변수 등을 신중하게 검토해야 하며, 신뢰할 만한 현장조사기법과 독성검사기법의 확립, 국내실정에 맞는 토양 및 지하수 특성자료와 인체 노출인자 등에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다. Risk-based remediation strategy (RBRS) is a consistent decision-making process for the assessment and response to chemical release based on protecting human health and the environment. The decision-making process described integrates exposure and risk assessment practices with site assessment activities and remedial action selection to ensure that the chosen actions are protective of human health and the environment. The general sequences of events in Tier 1 is as follows: initial site assessment, development of conceptual site model with all exposure pathways, data collection on pollutants and receptors, and identification of risk-based screening level (RBSL). If site conditions do not meet RBSL, it needs further site-specific tier evaluation, Tier 2. In most cases, only limited number of exposure pathways, exposure scenarios, and chemicals of concern are considered the Tier 2 evaluation since many are eliminated from consideration during the Tier 1 evaluation. In spite of uncertainties due to the conservatism applied to risk calculations, limitation in site-specific data collections, and variables affecting the selection of target risk levels and exposure factors, RBRS provides us time- and cost-effectiveness of the remedial action. To ensure reliance of the results, the development team should consider land and resource use, cumulative risks, and additive effects. In addition, it is necessary to develop appropriate site assessment guideline and reliable toxicity assessment method, and to study on site-specific parameters and exposure parameters in Korea.

유기성 폐기물 처리 및 자원화 : 이중나선튜브형 쟈케식 건조,탄화기술을 적용한 축산분뇨 에너지자원화

김영오,이교성,한준경,김행수,장정희 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2008 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2008 No.-

[유기성 폐기물 처리 / 자원화] 이중나선튜브형 쟈케식 건조,탄화기술을 적용한 축산분뇨 에너지자원화

김영오,이교성,한준경,김행수,장정희 한국폐기물자원순환학회 2008 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2008 No.1

홍수조절지 건설에 따른 사격장 위해성 평가

류혜림(Ryu Hyerim),한준경(Han Joon Kyoung),남경필(Nam Kyoungphile) 대한토목학회 2005 대한토목학회 학술대회 Vol.2005 No.10

응집탈수에 의한 고액분리식 전처리형 돈사폐수 처리기술

장정희,이교성,김종필,채희훈,한준경,김행수,조용완,곽노혁,편의식 대한환경공학회 2007 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2007 No.12