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- 저자 : 서상기(Sang Kee Seo) (검색결과 9 건)
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폐광산 주변 오염토양 정화를 위한 실규모 토양세척공정 적용
서상기,이상화,손정호,장윤영,Seo, Sang-Kee,Lee, Sang-Hwa,Son, Jeong-Ho,Chang, Yoon-Young 한국지하수토양환경학회 2008 지하수토양환경 Vol.13 No.2
중금속으로 오염된 폐광산지역 토양을 정화하기 위해 실규모 토양세척공정을 적용하였다. $H_2SO_4$을 이용한 토양세척시 Cd의 경우 정화목표를 달성할 수 있었지만 낮은 세척효율을 나타내었으며, Zn은 낮은 세척효율로 인해 세척 후 토양의 농도가 토양오염우려기준 미만으로 저감되지 않았다. Cd 및 Zn은 토양세척 후 농도가 저감되는데 반해 As의 경우 세척 전에 비해 세척 후 토양의 As 농도가 지속적으로 증가되는 경향을 보였다. NaOH를 사용하여 세척효율을 평가한 결과, Cd와 Zn의 농도는 저감되었으나, 세척 전에 비해 세척 후 As의 농도가 더 높게 나타나 황산으로 세척한 경우와 유사한 경향을 보였다. 이러한 세척효율을 저하시키는 원인은 처리대상 토양의 입도분포 및 실규모토양세척으로 확대 적용함에 따라 발생하는 여러 가지 문제점으로 요약할 수 있으며, 세척 후 As의 농도가 증가하는 현상은 토양 내 As의 존재형태에 기인하는 것으로 판단되었다. This study was carried out to evaluate the applicability of the full scale soil washing processes for reducing heavy metal contamination level of soil around an abandoned mine. In the results of soil washing of the target soil with $H_2SO_4$ and NaOH, the As concentrations of treated soil continuously increased compared with contaminated raw soil. Also, removal efficiencies of Zn and Ni were low. This problems might be caused by chemical partitioning of As in soil and its geologic origination, soil particle size, and scale up of washing plant.
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서상기 ( Sang Kee Seo ),전병칠 ( Byungchil Jeon ),이규상 ( Gyusang Lee ),송성호 ( Sung-ho Song ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
최근들어 벼농사에 비해 상대적으로 소득수준이 높은 밭작물 재배가 늘어나면서 밭농업이 농업의 핵심자원으로 부상하고 있다. 농업에 있어 밭의 비중은 1990년 36.2%에서 2014년 43.7%로 높아지고 있으며, 특히 2014년 기준 밭작물 농업생산액 상위 5개 품목 중 시설원품목이 3개를 차지할 정도로 시설 밭작물 재배의 중요성이 높아지고 있다. 정부에서는 한중 FTA 등 개방화시대에 따른 농업 경쟁력 확보를 위해 시설농업을 90년대 이후 꾸준히 지원하여 왔다. 이에따라 시설농업 면적은 80년대 7천ha에서 2012년 48천ha로 686% 성장하였으며, 점차 우리나라의 농업은 논농사 위주에서 시설농업 비중이 크게 확대되는 추세에 있다. 하지만 시설농업의 활성화와 함께 증가하는 용수 수요는 기존의 지표수공급 방식으로는 사계절 용수 수요가 있는 시설농업단지 주변의 용수공급에 어려움을 격어 왔다. 사계절 용수수요를 충족하기 위하여 농민들은 지하수 등 대체 수자원을 활용하여 용수를 공급하고 있으며, 또한 고유가시대에 난방비 절감을 위한 수막재배 보급으로 시설농업단지에서의 지하수 이용은 매년 증가하고 있다. 2015년 한국농어촌공사에서 수행한 하천주변 시설농업단지 실태조사 결과 전국 323지구의 68%인 219지구에서 물부족이 발생하였으며, 시설농업단지에서는 지하수의 과다 사용에 따른 수막용수 부족 뿐만 아니라 주변 작물의 생육용수 및 생활용수 부족으로 농업용수 이용자 간의 갈등이 발생하고 있다. 이중 시설재배 면적이 100 ha 이상인 38개 조사대상 지역(3,429ha) 중 10년전에 생육용수부족 면적이 483ha였는데, 2015년 953ha로 10년 사이 생육용수 부족지역이 97% 증가하였다. 현재 농업용수는 우리나라 전체 수자원량 중 농업용수가 차지하는 비율은 약 47%를 차지하고 있으며, 지하수 이용량 중 농업용수 비율도 48%로 수자원 중에 농업용수가 차지하는 비율이 매우 높다. 시설단지 주변은 특히 농업용수의 지하수의 의존도가 높은데, 물부족 문제가 심화하고 있어 국가 차원의 적절한 대책 수립이 절실하다. 하천주변의 지하수과다 사용에 따른 지하수 장해현상을 해결하기 위한 노력은 공급자 위주의 지하수 인공함양, 하천수 양수 등의 방법 뿐만 아니라, 농업용수를 직접적으로 이용하는 수요자 중심에서 물 사용의 자율적으로 규제하면서 합리적인 용수 활용방안을 찾는 방향의 전환이 필요하다. 한국농어촌공사에서는 하천주변에서의 지하수 장해지역에 대한 합리적인 지하수 공급방안에 대한 시범사업을 추진 할 계획이다.
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관개용수 수요량 평가를 통한 지하수 공급 체계 구축 및 운영 방안
송성호 ( Sung-ho Song ),정찬덕 ( Chanduck Jeong ),김용철 ( Yongcheol Kim ),정형수 ( Hyoungsoo Jeong ),서정진 ( Jeoungjin Seo ),서상기 ( Sang Kee Seo ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
현행 지하수법에 따르면 양수량이 100 m<sup>3</sup>/일(농업용 150 m<sup>3</sup>/일) 이상인 관정을 개발하는 경우, 지하수 영향조사를 토대로 시·군·구청장의 허가를 받도록 규정하고 있다. 반면 100 m<sup>3</sup>/일 이하인 대부분의 농업용 관정의 경우에는, 대수층의 산출 능력과 관계없이 간단한 신고 절차를 거쳐 개발되고 있다. 따라서 대수층 산출 능력이 적은 지역에 시설농업단지를 조성하는 경우, 신고에 따라 개발된 농업용 관정들의 과잉 양수로 인한 지하수 고갈로 지하수 생태계에 악영향이 발생된다. 농업용 관정은 농업활동 시기에 따라 가동률이 달라지는데, 논 또는 밭 농업용 관정은 주로 3월부터 10월까지 사용된다. 그러나 지하수 의존도가 높은 시설농업단지의 경우에는 노지와 달리 재배작물에 따라 년중 관개용수 수요량의 편차가 매우 크기 때문에, 단지별로 관개용수 수요량을 고려한 체계적인 지하수 공급 체계 구축을 통한 지하수 생태계 보호가 필요하다. 이 연구에서는 현재 일반적으로 진행되는 관정별 지하수 이용량 산정을 통한 관개용수 수요량 파악 방법의 한계점을 극복하기 위하여, 각 작물별 작물계수와 잠재 증발산량을 곱한 작물 증발산량의 합을 관개용수 수요량으로 제시하였다. 이를 위하여 ○○지역 시설농업단지를 대상으로 작물별 재배면적 자료를 분석하였으며, 해당지역 잠재 증발산량은 주변의 자동기상관측시스템(AWS)으로 구성된 Thiessen망 자료를 기반으로 Penman-Monteith 방법을 이용하여 계산하였다. 관개용수 공급 체계 구축을 위한 공급 가능량은 수문총량에 함양률을 곱한 지하수 함양량과 보(洑) 등 주변 수계로부터 유입되는 추가 수자원량을 합한 수량을 월별로 산정하였다. 적용 결과 월별로 관개용수 수요량 대비 공급 가능량의 과부족이 평가됨에 따라, 부족 시기별로 추가 공급 가능량 확보 등의 방안 마련이 필요한 것으로 나타났다. 이러한 관개용수 수요량 대비 공급 가능량 평가 결과를 기초로 지속적이고 안정적인 농업용수 공급을 위해서는, 수요자별 공급 체계 구축 및 개별농가에 대한 할당량(allocation)을 부여하는 방안이 합리적이다. 이를 위해서는 앞서 분석된 결과를 토대로 지하수 모델링을 통한 대용량 관정 위치 선정과 수요자별 지하수 공급 체계 구축이 필요하다. 이 후 수요자가 주축이 된 물 사용자 협회(water user association, WUA)를 구성한 후, WUA를 통한 할당량 준수 및 신규 수요자관리에 대한 자체적인 모니터링 체계 구축이 필요하다. 최종적으로는 정부(중앙과 지방), WUA 및 농업용수 전문기관으로 구성된 물관리 거버넌스(governance)를 구축하여, 합리적인 농업용수 공급 체계의 유지 및 관리를 도모하는 방안이 필요할 것으로 판단된다.
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토양세척법에 의한 중금속오염 폐탄처리장 토양의 정화 : 세척액의 선정
이상환,김을영,서상기,김권보,김재환,이종근,Lee, Sang-Hwan,Kim, Eul-Young,Seo, Sang-Kee,Kim, Gweon-Bo,Kim, Jae-Hwan,Lee, Jong-Keun 한국지하수토양환경학회 2008 지하수토양환경 Vol.13 No.2
폐탄처리과정에서 오염된 중금속 오염토양의 정화에 있어 무기산(HCl), 중성염($CaCl_2$), 킬레이트제(citric acid, $Na_2$-EDTA)들을 이용한 토양세척 가능성을 평가하였다. 실험에 사용된 추출액(HCl, $CaCl_2$, citric acid, $Na_2$-EDTA)들의 추출효율은 HCl > citric acid > $Na_2$-EDTA > $CaCl_2$의 순으로 나타났는데 HCl(1.0 M)에 의해서 Cd, Cu, Pb와 Zn이 초기농도 대비 각각 82%, 86%, 80%, 46% 정도 추출된 것으로 나타났다. 추출효율과 반응액의 pH 간에는 고도의 음의 상관관계가 존재하였다. 폐탄약처리장 부지 토양 중 중금속은 탄산염결합태, Fe, Mn-산화물 결합태 형태로 존재하고 있었는데 HCl, citric acid 세척에 의해서 이들 분획의 현저한 감소가 이루어졌지만 이동성이 상대적으로 큰 치환태가 증가되는 것으로 나타났다. 이동성이 큰 분획의 증가는 지하수 오염 등의 문제를 야기시킬 수 있음으로 이에 대한 적절한 관리가 필요할 것으로 판단된다. The efficiences of mineral acid (HCl), neutral salts ($CaCl_2$), and chelating agent (citric acid and $Na_2$-EDTA) were tested for extracting heavy metals from open burning and open detonation (OBOD) site soil. The extraction efficiencies of Cd, Cu, Pb and Zn from soil for various extractants were in the order of HCl > citric acid > $Na_2$-EDTA > $CaCl_2$, HCl (1.0 M) extracted effectively 82%, 86%, 80%, and 46% of initial total concentrations of Cd, Cu, Pb, and Zn, respectively. Significant negative correlations were observed between pH of extractant and amount of extracted heavy metals. Initially, examined heavy metals were predominantly bound to carbonate and Fe, Mn-oxide fraction. Though the significant amount of carbonate and Fe, Mn-oxide bounded metals were removed but a significant amount remained metals shifted to exchangeable (more mobile) fraction by HCl and citric acid extraction. The increased mobility of remaining metals could be problematic for water resources, thus careful management is needed to control the movement of heavy metals.
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