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Fe-loaded zeolite를 이용한 칼럼 실험에서의 Cd & Cr(VI) 동시제거 반응성 평가
이아라,이승학,박준범,Lee Ah-Ra,Lee Seung-Hak,Park Jun-Boum 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.1
Cd과 Cr(VI)으로 동시에 오염된 지하수 정화에 반응벽체 공법을 적용하기 위하여 환원능과 흡착능을 동시에 가지는 새로운 반응 물질인 Fe-loaded zeolite의 반응성을 실내 주상실험을 통해 평가하였다. Cd과 Cr(VI)을 동시에 포함한 오염용액을 반응물질이 충진된 칼럼에 주입하고, 이 칼럼을 통과한 유출수에서의 Cd과 Cr(VI) 농도를 측정하여 파과곡선을 얻는 방법으로 본 주상실험을 수행하였다. 유출수의 농도 분석 결과 Cd의 파과는 Cr(VI)의 파과곡선이 완료되는 시점까지 전혀 관찰되지 않아, 반응물질의 전반적인 효율은 Cr(VI)에 대한 반응성에 의해 결정됨을 알 수 있었다. Cr(VI)의 파과곡선은 파과 시작점이 다소 지체되고 파과의 진행 속도도 느려지며 파괴곡선의 상대농도 값이 1까지 증가하는 양상을 나타내었다. 이러한 Cr(VI) 파과곡선의 양상을 정량적으로 묘사하기 위하여 형상계수라고 하는 새로운 계수 ${\alpha}$와 ${\beta}$를 정의하고, 이를 오염물질의 이동방정식에 적용함으로써 파과곡선의 지체 정도와 기울기 정도를 나타내었다. 초기 주입 용액의 농도가 증가할수록 ${\alpha}$값은 감소하였고, 이로부터 파과곡선의 시작 시점이 빨라 지는 것을 알 수 있었다. 또한 초기 주입 용액의 속도가 증가할수록 ${\beta}$ 값이 감소하였으며, 이로부터 파과곡선의 기울기가 점차 가팔라지는 것을 알 수 있었다. 이를 통해 Fe-loaded zeolite를 반응벽체 내 반응물질로 적용할 경우, Fe-loaded zeolite는 지하수 상에 존재하는 서로 다른 이온 형태의 중금속인 Cd과 Cr(VI)을 효과적으로 동시에 제거할 수 있음을 획인하였으며 이때, Fe-loaded zeolite를 통한 Cr(VI)의 파과는 지하수 흐름이 빠를수록 파과의 진행이 더욱 급격히 나타날 것이며 오염농도가 높은 지하수일수록 파과의 시점이 빠르게 나타나 반응물질은 그 사용 한계 에 다다르게 될 것임을 예측할 수 있었다. Laboratory column experiment for simultaneous removal of Cd and Cr(VI) were conducted using newly developed material of Fe-loaded zeolite having both reduction ability and sorption capacity. The solution containing Cd and Cr(VI) was injected into the column and the breakthrough curves (BTCs) for the contaminants were observed at the effluent port. Cd breakthrough was not initialized until Cr(VI) breakthrough was completed. Therefore it could be concluded that overall efficiency of Fe-loaded zeolite should be determined by the reactivity for Cr(VI). The relative concentration of Cr(VI) BTC increased to the unit value while initial breakthrough was delayed and the propagation of breakthrough was slowed. In order to quantitatively describe the shape of Cr(VI) BTC, new parameters of ${\alpha}\;and\;{\beta}$ designated to be shape parameters, were defined and applied in contaminant transport concentration. These parameters were employed to represent the degree of initial breakthrough delay and the degree of breakthrough propagation, respectively. As initial contaminant concentration increased, ${\alpha}$ decreased, which indicated the delay of BTC's initiation. And as initial contaminant flow rate increased, ${\beta}$ decreased, which represented the faster propagation of the BTC. From these results, Fe-loaded zeolite was found to be an effective reactive material for PRBs against heavy metals having different ionic forms in groundwater. And it could be expected that as groundwater flows faster, the propagation of breakthrough would be faster and as contaminant concentration is higher, the initial point of breakthrough would appear earlier.
분배성 추적자 기법을 이용한 디젤 오염 토양의 정량적 오염도 평가에 관한 2차원 토조 실험 연구
이성수,이광헌,박준범,Rhee, Sung-Su,Lee, Gwang-Hun,Park, Jun-Boum 한국지하수토양환경학회 2010 지하수토양환경 Vol.15 No.1
The partitioning tracer method is to estimate the residual saturation of nonaqueous phase liquid (NAPL) in soils by analyzing tracer's retardation induced by the reversible partitioning of tracer with NAPL. This study is to estimate the residual diesel saturation in soils using the partitioning tracer method. Two-dimensional soil box was used to represent the 2-dimensional flows of groundwater and tracer solution in the saturated aquifer, and the soil box was filled with soil and then saturated with water. The residual diesel saturation was induced in saturated soil, and the partitioning tracer method was applied. The results from batch-partitioning experiment indicated that the diesel-water partitioning was linear with respect to tracer's concentration, and the partition coefficient of tracer between diesel and water was measured by their linearities. The groundwater flow in the saturated aquifer was simulated in the 2-dimensional soil box, and the residual diesel contamination was visually identified. The results from the partitioning tracer method with or without diesel in soils confirmed that 4-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol and 1-hexanol, can be used as a detecting method for diesel contamination. By the accuracies of estimations for diesel contamination using the partitioning tracer method, 2-ethyl-1- butanol showed the highest accuracy with 83%.
송영우,이한석,박준범,Song, Young-Woo,Lee, Han-Sok,Park, Jun-Boum 한국지하수토양환경학회 2010 지하수토양환경 Vol.15 No.6
This paper presents the prediction of shear strength of oil contaminated clay using fall cone test used to determine the liquid limit of soil. The penetration depth of fall cone is related to water content of soil. Laboratory vane shear can also be related to water content. To explore the relative correlation between penetration depth of fall cone and laboratory vane shear, both fall cone tests and laboratory vane shear test were carried out with water contents of soil. The developed empirical relationships in this studys showed that the shear strength is reduced to 3.9% with 1% increase of oil content. And, the lesser initial water content of contaminated clay, the more shear strength of contaminated clay is affected by oil content.
Complex Permittivity of Sand at Low Frequency
오명학,김용성,박준범,윤현석,Oh Myoung Hak,Kim Yong Sung,Park Jun Boum,Yoon Hyun Suk Korean Geotechnical Society 2005 한국지반공학회논문집 Vol.21 No.2
본 연구에서는 저주파수 영역에서 유전상수 측정시 발생할 수 있는 왜곡효과를 규명하고, 함수비에 따른 사질토의 유전상수 변화를 실수부와 허수부를 구분하여 조사하였다. 축전기 형태의 셀에서 유전상수를 측정하는 경우 100kHz 이하의 주파수 영역에서 전극분극효과에 의하여 실제 매질의 유전상수보다 크게 측정되었기 때문에 전극 분극효과에 의한 영향을 배제하기 위해서는 100kHz 이상의 주파수에서 유전상수가 평가되어야 하는 것으로 판단되었다. 함수비에 따른 사질토의 유전상수를 평가한 결과 체적함수비 증가에 따라 연속적인 증가경향을 나타내었다. 이는 유전상수 실수부의 경우에는 사질토에서 발생하는 분극이 단위체적당 쌍극자 모멘트에 비례하기 때문이며, 유전상수 허수부의 경우에는 함수비 증가에 따른 전도손실량이 증가하기 때문이다. 그러나 유전상수 실수부에서의 체적함수비에 따른 증가경향은 공간전하분극의 영향이 크지 많은 1MHz 이상의 주파수 영역에서 유효한 것으로 나타났다. This study was performed to identify the presence of measurement distortions such as electrode polarization and to investigate the influence of soil water content on complex permittivity at low frequency. In low frequency measurement using two-terminal electrode system, electrode polarization effect was observed at frequencies less than approximately 100 HBz. The analysis for real permittivity should be performed at frequencies above 100 kHz in order to exclude electrode polarization effect in the analysis of real permittivity at low frequency measurements. For a given soil, both of real and effective imaginary permittivity of wet soil increased continuously with volumetric water content. This is evidenced by the facts that the real permittivity is proportional to the number of dipole moments per unit volume and effective imaginary permittivity is effected by the conduction due to water. However, proportional relation between real permittivity and volumetric water content is valid at upper MHz frequencies.