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문제 정의
- 본 논문은 재개발이 시행되는 일반 지방 산업단지 내의 매립 폐기물의 형상 및 매립량 추정과 지반 오염도를 분석하였다. 분석결과에 대한 오염지반 처리방안과 매립된 건설폐기물의 성토 및 복토용 순환골재로의 활용에 대하여 검토 하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다.
- 본 연구는 현재 재개발 사업이 추진 중인 ◯◯ 일반 지방 산업단지 조성 부지에 건설 폐기물 및 산업 폐기물 매립이 예상되어 그에 따른 오염도 분석 및 처리방안에 대한 연구를 수행하며, 세부 사항으로는 폐기물 매립 지역의 지반조사를 통한 매립 폐기물의 종류와 형상 및 매립량 등을 산정하고 폐기물에 의한 토양 오염도 분석과 처리방안에 대해 검토하였다.
- 본 논문은 재개발이 시행되는 일반 지방 산업단지 내의 매립 폐기물의 형상 및 매립량 추정과 지반 오염도를 분석하였다. 분석결과에 대한 오염지반 처리방안과 매립된 건설폐기물의 성토 및 복토용 순환골재로의 활용에 대하여 검토 하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다.
제안 방법
- 선정된 지점에서 지층의 분포상태, 구성성분 및 토질 공학적 특성을 파악하고 오염 및 폐기물 매립 여부와 그 형상을 파악하기위해 총 95공의 시추 조사를 회전 수세식(Rotary Wash Type) 유압시추기를 사용하여 NX(Φ76mm) 구경으로 수직 시추하였으며, 조사의 정확성을 기하기 위하여 토사층 시료채취는 스플릿스푼 채취기(split spoon sampler), 암반층 시료채취는 D-3 코어배럴(core barrel) 및 코어링 비트(diamond bit)를 사용하였고, 조사의 심도는 조사목적 및 지층분포 특성을 감안하여 평균 10m인 경우와 연암 확인을 기준으로 실시하였으며, 채취된 토질 및 암석 시료는 시료상자에 공번, 심도, 지층명, 색상 등을 기록하여 정리 보관하였다. 또한, 시추조사시 물과 함께 배출되는 슬라임을 확인하여 지층분포상태와 오염여부를 파악하는데 참고하였다.
- 매립 폐기물층의 분포현황, 성상 및 매립량 등의 지반조건을 파악하기 위하여 시추조사와 시험굴 조사를 수행하였다. 표 1과 같이 총 95공의 시추조사를 수행하여 매립 폐기물 층이 확인된 구간에 시험굴 조사를 실시하였으며 매립 폐기물 시료를 채취하여 폐기물 성분분석 및 순환골재 품질 시험 등을 통하여 폐기물 규정 및 법률 기준에 맞는 폐기물의 활용 및 처리방안을 검토하였다(배재근, 2008).
- 본 지역은 조사결과 G1-13지역은 조사지점 외에는 오염이 발견되지 않는 소규모 지역으로 확산에 의한 추가오염이 극히 미미하므로 발견된 지점을 중심으로 반경 2m, 깊이 2m의 흙을 교반시켜 자연정화 처리시킨다.
- 시험굴을 통해 조사한 TP-8-2∼TP-8-4지역의 유류오염은 화학분석결과 석유계탄화수소(TPH) 물질 오염지역으로 나타났으며 오염범위 및 오염도는 크지 않으나 주거지역일 경우 수질오염 등 피해가 발생할 수 있으므로 정화처리가 필요하다. 분포형태가 일정한 깊이에 층상으로 분포하고 처리여건상 개착이 용이하므로 추출대신 전량 대기에 노출시켜 오염유류를 제거한 후 양질토사와 혼합하여 처리하도록 한다.
- 선정된 지점에서 지층의 분포상태, 구성성분 및 토질 공학적 특성을 파악하고 오염 및 폐기물 매립 여부와 그 형상을 파악하기위해 총 95공의 시추 조사를 회전 수세식(Rotary Wash Type) 유압시추기를 사용하여 NX(Φ76mm) 구경으로 수직 시추하였으며, 조사의 정확성을 기하기 위하여 토사층 시료채취는 스플릿스푼 채취기(split spoon sampler), 암반층 시료채취는 D-3 코어배럴(core barrel) 및 코어링 비트(diamond bit)를 사용하였고, 조사의 심도는 조사목적 및 지층분포 특성을 감안하여 평균 10m인 경우와 연암 확인을 기준으로 실시하였으며, 채취된 토질 및 암석 시료는 시료상자에 공번, 심도, 지층명, 색상 등을 기록하여 정리 보관하였다.
- 시추조사 및 시험굴 조사와 실내실험 자료를 바탕으로 치환, 또는 오염지반 처리 등 별도의 처리가 필요한 매립 폐기물에 대해 오염범위 및 매립량을 추산하였다. 매립폐기물중 처리대상 면적은 6개 지역 60,378m2이고, 매립량은 119,570m3로 표 11과 같이 산출하였다.
- 시추조사를 바탕으로 토양 오염 및 폐기물 매립이 우려 되는 지반에 백호(0.2m3, 0.6m3)를 사용하여 2.0∼3.5m 깊이로 총 27개소의 시험굴을 굴착하여 매립층(폐기물 층 및 토사, 자갈층)의 분포두께 및 성상을 파악하였다.
- 조사지역내 27개소에서 백호(0.2m3, 0.6m3)를 사용하여 2.0∼3.5m 깊이로 시험굴 조사(TP)를 실시하여 그 중 6개소에서 매립 폐기물층 형상을 확인하고, 매립 폐기물층의 분포 및 두께를 파악하였으며 매립 폐기물층의 형상이 확인된 6개소의 결과는 표 7과 같다.
- 5m 깊이로 총 27개소의 시험굴을 굴착하여 매립층(폐기물 층 및 토사, 자갈층)의 분포두께 및 성상을 파악하였다. 토양 오염분석 시험 및 건설공사의 성토 및 복토용 흙쌓기 등에 순환골재로서의 사용 적합성을 검토하기 위해 약 50kg의 매립층(폐기물층 및 토사․자갈층)의 시료(Bulk Sample)를 채취하여 폐기물 성분 및 성상분석 시험, 순환골재 품질시험, 단위 용적 중량시험, 다짐/실내 CBR 시험을 한국산업규격(KSF)에 의거하여 실시하였다.
- 매립 폐기물층의 분포현황, 성상 및 매립량 등의 지반조건을 파악하기 위하여 시추조사와 시험굴 조사를 수행하였다. 표 1과 같이 총 95공의 시추조사를 수행하여 매립 폐기물 층이 확인된 구간에 시험굴 조사를 실시하였으며 매립 폐기물 시료를 채취하여 폐기물 성분분석 및 순환골재 품질 시험 등을 통하여 폐기물 규정 및 법률 기준에 맞는 폐기물의 활용 및 처리방안을 검토하였다(배재근, 2008). 표 2와 표 3은 조사 장비와 기준을 그림 1은 조사위치 및 항목을 나타내고 있다.
대상 데이터
- 시추조사 및 시험굴 조사와 실내실험 자료를 바탕으로 치환, 또는 오염지반 처리 등 별도의 처리가 필요한 매립 폐기물에 대해 오염범위 및 매립량을 추산하였다. 매립폐기물중 처리대상 면적은 6개 지역 60,378m2이고, 매립량은 119,570m3로 표 11과 같이 산출하였다.
성능/효과
- 1. TP-6지역은 골재의 입도분석 시험결과 성토용 순환골재 사용기준을 초과하지만 순환골재로 처리 후 성토 및 복토 시 재사용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 2. 석유계탄화수소의(TPH) 오염 지역은 유류의 확산정도가 극히 미미하고 일부 국부적인 오염원에 의한 오염이 므로 오염 토사를 굴착하여 휘발성분을 제거한 후 양질의 토사와 혼합 처리하여 성토재로 재사용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 3. 구리와 납의 중금속이 검출된 지역은 오염지역 굴착 토사를 폐기물 처리장에 매립 처리하거나 별도의 오염토양 전문 처리 업체에 의뢰하여 정화처리 하는 것이 적절할 것으로 판단된다.
- 또한 매립층 지층분석 결과 폐기물 혼합층은 상부 0.2∼3.8m로 조사지역의 전반에 걸쳐 분포하며 대부분 직경 Φ= 10∼70mm 세립∼조립의 자갈 크기로 파쇄된 상태로 토사 및 폐콘크리트, 폐벽돌, 비닐, 플라스틱, 찌꺼기 등이 혼합된 상태로 나타났다.
- 0m로 개발지역 내 넓게 분포하는 것으로 나타났다. 또한 이를 바탕으로 CAD, Suffer program을 이용하여 매립폐기물의 분포면적과 매립량을 산정하였고, 조사된 매립폐기물의 두께를 고려하여 매립량을 산정한 결과총 면적 768,104.92m2, 매립량 1,151,828.70m3이 매립 되어있는 것으로 추산된다.
- 매립지역에서 채취한 시료에 대한 실내시험결과 유류(TPH), 중금속, 폐석회 등의 오염물질이 검출된 G1-13, G3-20, TP-8, TP-9 지역이 기준치를 초과한 지역으로 조사되었으며 정화를 위한 별도의 처리방안이 필요할 것으로 판단된다.
- 순환골재 품질시험결과 TP-6은 최대입경(100mm)이 초과되어 성토용 순환골재로 부적합하며, 나머지 구간은 모든 항목에서 품질기준치를 만족하며 건설공사 시 성토 및 복토용 순환골재로 사용가능한 것으로 나타났다.
- 시추조사(95공) 결과를 토대로 폐기물이 혼합된 매립층의 분포현황 및 그에 따른 추정 매립량을 분석하였으며 시추조사 결과 지층은 최상부 매립층(점성토층, 모래· 자갈층, 폐기물 혼합층), 퇴적층(점성토층, 모래층, 자갈층), 풍화토 및 풍화암층의 순서로 분포하고 있으며, 최상부 매립층은 일반 토사층과 폐기물(폐콘크리트, 벽돌, 플라스틱, 비닐 등의 혼합물)이 혼합된 층으로 나타났고, 퇴적층은 점성토층, 모래층, 자갈층이 분포하고 있다.
- 시추조사(95공), 시험굴 조사(27개소)결과 매립층 두께는 0.5∼5.0m로 개발지역 내 넓게 분포하는 것으로 나타났다.
- 시험굴을 통해 조사한 TP-8-2∼TP-8-4지역의 유류오염은 화학분석결과 석유계탄화수소(TPH) 물질 오염지역으로 나타났으며 오염범위 및 오염도는 크지 않으나 주거지역일 경우 수질오염 등 피해가 발생할 수 있으므로 정화처리가 필요하다.
- 시험굴조사, 굴착조사결과 및 화학시험결과를 검토한결과 매립된 지반의 혼합폐기물은 대부분 순환골재를 재활용하여 성토한 지반으로 나타났으며 화학시험결과 환경보전법에 의한 공장 및 잡종지의 토양오염기준치에 비해 현저히 낮은 값을 나타낸다. 따라서 별도의 처리 없이 노 체의 기반으로 활용이 가능한 것으로 판단된다.
- 토양 오염도를 분석하여 토양오염기준 규정(나 지역)과 비교 검토한 결과 시추조사 위치인 G1-13, G3-20에서 구리, 납, TPH(유류)등 토양오염물질의 일부 항목에서 기준치를 초과하는 값이 도출되었으며, 시험굴 조사 위치인 TP-8, TP-9에서 TPH(유류)의 기준치를 초과하였으며 폐콘크리트와 폐석회 등의 폐기물이 검출되었다.
후속연구
- 4. TP-9지역은 폐석회가 매립된 지역으로 토양오염 시험 결과 오염기준을 초과하지 않으므로, 매립된 폐석회 및 폐석고를 일반토사와 혼합하여 재활용 처리 할 수 있을 것으로 판단되며 일반토사와 혼합 재활용 처리 시 폐기물관리법 시행규칙에 준하는 처리 절차를 거쳐야 한다.
- 본 논문에 제시된 폐기물 처리 방법은 오염이 예상되는 지역의 시추조사와 시험굴 조사를 바탕으로 하여 산출된 자료로 판단하였으므로 향후 지하건축물, 도로 및 상하수도 설치 등 각종 구조물과 그에 따른 시설을 위한 굴착에서 오염물질이 발견될시 치환 및 별도 매립처리 등 오염물질의 종류에 적합한 처리를 하여야 한다.
- 본 조사는 오염이 예상되는 지역의 시추조사와 시험굴 조사를 바탕으로 하여 산출된 자료로 향후에 도로 및 상하수도 시공을 위한 굴착에서 오염물질이 발견될시 치환 및 별도 매립처리 등 오염물질의 종류에 따라 적합한 처리를 하여야 한다.
- 본 지역의 오염물 소규모 발생 지역이므로 쓰레기가 적치되었던 구간을 치환하여 처리하는 것이 타당하며 치환된 폐기물은 전문폐기물 업체를 통한 처리가 바람직할 것으로 판단된다.
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