$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

포화된 사질토의 전기전도도에 중금속과 염분 농도가 미치는 영향
Effects of Heavy Metal and Salinity on Electrical Conductivity in Fully Saturated Sand 원문보기

한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society, v.18 no.10, 2017년, pp.23 - 34  

이동수 (School of Civil, Environmental and Architectural Engineering, Korea University) ,  홍영호 (School of Civil, Environmental and Architectural Engineering, Korea University) ,  홍원택 (School of Civil, Environmental and Architectural Engineering, Korea University) ,  채광석 (Infra & Offshore Research Team, GS E&C) ,  이종섭 (School of Civil, Environmental and Architectural Engineering, Korea University)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

포화된 흙의 전기적인 특성은 흙 주위에 있는 간극수의 전기전도도에 크게 의존하므로, 흙의 전기전도도 변화를 이용하여 지반속으로의 오염물 침투를 감지하는데 널리 활용되고 있다. 본 연구의 목적은 포화시료에 대해 염분비와 납의 농도 변화에 따른 흙의 전기적 특성 변화를 조사하는 것이다. 전기저항과 시간영역반사법 신호측정을 위한 센서를 매설한 원통형 셀 내부에 담수 및 염분 농도 1%, 2% 그리고 3%의 염수용액을 0~10mg/L 사이의 6가지 납 표준용액과 혼합하여 수용액을 준비하였다. 이후 수용액 속에 건조시킨 모래시료를 수중강사법을 이용하여 조성하였다. 조성된 포화시료에 대해 셀 내부에 설치된 센서들로부터 전기저항과 시간영역반사법 신호를 측정하고 이 결과로부터 전기전도도를 산정하였다. 실험 결과, 주파수 1kHz에서 측정된 전기저항으로 부터 산정한 전기전도도는 납의 농도가 증가함에 따라 연속적으로 증가하는 것으로 나타났으므로 전기저항으로부터 산정한 전기전도도가 오염정도를 파악하기 위해 사용될 수 있는 것으로 나타났다. 또한 시간영역반사법으로부터 산정한 전기전도도의 경우 저농도에서의 납의 농도 변화에도 전기전도도가 변화하지만, 납의 농도가 증가함에 따라 변화 정도는 점차 감소하는 것으로 나타났다. 즉, 시간영역반사법은 중금속 누출여부를 조사하는데 적합한 것으로 평가되었다. 본 연구는 전기저항과 시간영역반사법의 상호보완적인 특성을 활용한다면 해안 및 해양환경에서도 중금속의 누출 및 오염을 감지할 수 있음을 보여준다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the electrical property of fully saturated soils is dependent on the pore water, it has been commonly used for the detection of the contamination into the ground. The objective of this study is to investigate the electrical characteristics according to the salinity and the lead concentration in f...

주제어

#전기전도도   #전기저항   #누수   #염수   #시간영역반사법  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지반오염조사의 대표적인 방법은? 일반적으로 지반오염조사는 흙이나 지하수를 샘플링하여 분석하는 방법이 대표적이지만, 운반 도중 샘플이 오염될 가능성이 존재하고 많은 비용과 시간이 필요하다는 문제가 있으며(Shang et al., 2004) 정확한 오염위치나 유출량 또한 산정이 어렵다는 단점이 있다.
육상 매립시설의 특징은? 그러나 국내 여건상 신규 매립부지 확보는 어려운 실정이며, 이에 따른 대안인 폐기물 해상 처분장의 개발이 화두로 떠오르고 있다. 육상 매립시설에서 침출수는 매립시설 자체의 안정성에도 영향을 주며, 외부 환경에의 유해성이 존재하기 때문에 다수의 연구가 수행되어 왔다(Lee & Jones-Lee, 1996). 일반적으로 최상의 조건에서 설계된 이 중 라이너 매립시설의 경우도 1차 라이너를 통해 206L/hectare/day의 침출수가 발생할 수 있다(Bonaparte& Gross, 1990).
현장에서 라이너 매립시설의 장기간 모니터링을 수행해야 하는 이유는? 육상 매립시설에서 침출수는 매립시설 자체의 안정성에도 영향을 주며, 외부 환경에의 유해성이 존재하기 때문에 다수의 연구가 수행되어 왔다(Lee & Jones-Lee, 1996). 일반적으로 최상의 조건에서 설계된 이 중 라이너 매립시설의 경우도 1차 라이너를 통해 206L/hectare/day의 침출수가 발생할 수 있다(Bonaparte& Gross, 1990). 이와 같은 이유로 침출수는 매립지에서 지속적인 문제로 작용하며, 이를 해결하기 위해서는 현장에서 장기간 모니터링을 수행해야 한다(Clément et al.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (29)

  1. Abu-Hassanein, Z. S., Benson, C. H. and Blotz, L. R. (1996), Electrical resistivity of compacted clays, Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 122, No. 5, pp. 397-406. 

    상세보기 crossref

  2. Archie, G. E. (1942), The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics, Transactions of the AIME, Vol. 146, No. 1, pp. 54-62. 

    상세보기 crossref

  3. Benson, C. H. and Bosscher, P. (1999), Time-domain reflectometry in geotechnics: A review, nondestructive and automated testing for soil and rock properties, STP 1350, ASTM, W. Marr and C. Fairhurst, Eds., pp. 113-136. 

  4. Bonaparte, R. and Gross, B. A. (1990), Field behavior of double-liner systems, Waste containment systems: Construction, regulation, and performance, ASCE Geotechnical Special Publication No. 26, pp. 52-83. 

  5. Clement, R., Descloitres, M., Gunther, T., Oxarango, L., Morra, C., Laurent, J. P. and Gourc, J. P. (2010), Improvement of electrical resistivity tomography for leachate injection monitoring, Waste Management, Vol. 30, No. 3, pp. 452-464. 

    상세보기 crossref

  6. Isaac Eneji Evinemi., Adekunle Abraham Adepelumi. and Olasupo Adebayo. (2016), Canal structure subsidence investigation using ground penetrating radar and geotechnical techniques, International Journal of Geo-Engineering, Vol. 7, No. 9, DOI 10.1186/s40703-016-0023-x. 

    상세보기 crossref

  7. Fellner-Feldegg, H. (1969), Measurement of dielectrics in the time domain, The Journal of Physical Chemistry, Vol. 73, No. 3, pp. 616-623. 

    상세보기 crossref

  8. Fujiyasu, Y., Pierce, C. E., Fan, L. and Wong, C. P. (2004), High dielectric insulation coating for time domain reflectometry soil moisture sensor, Water resources research, Vol. 40, W04602, doi:10.1029/2003WR002460. 

    상세보기 crossref

  9. Giese, K. and Tiemann, R. (1975), Determination of the complex permittivity from thin-sample time domain reflectometry improved analysis of the step response waveform, Advances in Molecular Relaxation Processes, Vol. 7, No. 1, pp. 45-59. 

    상세보기 crossref

  10. Gondouin, M., Tixier, M. P. and Simard, G. L. (1957), An experimental study on the influence of the chemical composition of electrolytes on the SP curve, Petroleum Transactions, American Institute of Mining Engineers, Vol. 210, pp. 58-72. 

  11. Hong, W. T., Jung, Y. S., Lee, J. S. and Byun, Y. H. (2015), Development and application of TDR penetrometer for evaluation of soil water content of subsoil, Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol. 31, No. 2, pp. 39-46 (in Korean). 

  12. Jones, S. B., Wraith, J. M. and Or, D. (2002), Time domain reflectometry measurement principles and applications, Hydrological processes, Vol. 16, No. 1, pp. 141-153. 

    상세보기 crossref

  13. Jung, S. H., Yoon, H. K. and Lee, J. S. (2011), Temperaturecompensated resistivity probe - development and application, Journal of the Korean Geo-Environmental Society, Vol. 12, No. 1, pp. 51-60 (in Korean). 

  14. Kaya, A. and Fang, H. Y. (1997), Identification of contaminated soils by dielectric constant and electrical conductivity, Journal of Environmental Engineering, Vol. 123, No. 2, pp. 169-177. 

    상세보기 crossref

  15. Kim, D. J., Baek, D. S. and Park, M. S. (1999), Predicting migration of a heavy metal in a sandy soil using time domain reflectometry, Journal of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment, Vol. 4, No. 1, pp. 109-118 (in Korean). 

  16. Kim, J. H., Yoon, H. K., Jung, S. H. and Lee, J. S. (2009), Development and verification of 4-electrode resistivity probe, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 29, No. 3, pp. 127-136 (in Korean). 

  17. Klein, K. and Santamarina, J. C. (1997), Methods for broadband dielectric permittivity measurements (soil-water mixtures, 5 Hz to 1.3 GHz), Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, Vol. 20, No. 2, June 1997, pp. 168-178. 

    상세보기 crossref

  18. Lee, G. F. and Jones-Lee, A. (1996), Detection of the failure of landfill liner systems, Report of G. Fred Lee & Associates, El Macero, CA, 13p. 

  19. Noborio, K. (2001), Measurement of soil water content and electrical conductivity by time domain reflectometry: a review, Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 31, No. 3, pp. 213-237. 

    상세보기 crossref

  20. O'Connor, K. M. and Dowding, C. H. (1999), GeoMeasurements by pulsing TDR cables and probes, CRC Press, 402p. 

  21. Oh, M. H., Park, J. B., Kim, Y. J., Hong, S. W. and Lee, Y. H. (2001), Development of contaminant leakage detection system using electrical resistance measurement: I. variation of electrical properties of subsurface due to contaminants, Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol. 17, No. 6, pp. 215-224 (in Korean). 

  22. Park, J. B., Bang, S. Y. and Oh, M. H. (2003), Complex dielectric constant of unsaturated sand contaminated by heavy metals, Proceedings of 2003 Spring Conference on the Korean Society of Environmental Engineers, Deajeon, pp. 1420-1427 (in Korean). 

  23. Salako, A. O. and Adepelumi, A. A. (2016), Evaluation of hydraulic conductivity of subsoil using electrical resistivity and ground penetrating radar data: example from Southwestern Nigeria, International Journal of Geo-Engineering, Vol. 7, No. 5, DOI 10.1186/s40703-016-0018-7. 

    상세보기 crossref

  24. Santamarina, J. C., Klein, K. A. and Fam, M. A. (2001), Soils and waves-particulate materials behavior, Characterization and Process Monitoring, John Wiley and Sons, NY, 448p. 

  25. Sawyer, C. N., McCarth, P. L. and Parkin, G. F. (1994), Chemistry for environmental engineering, 4th Ed McGRAW-Hill, 768p. 

  26. Shang, J. Q., Ding, W., Rowe, R. K. and Josic, L. (2004), Detecting heavy metal contamination in soil using complex permittivity and artificial neural networks, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 41, No. 6, pp. 1054-1067. 

    상세보기 crossref

  27. Smith, S. S. and Arulanandan, K. (1981), Relationship of electrical dispersion to soil properties, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE Vol. 107, No. 5, pp. 591-604. 

  28. Topp, G. C., Davis, J. C. and Annan, A. P. (1980), Electromanetic determination of soil water content : Measurements in coaxial transmission lines, Water Resources Research, Vol. 16, No. 3, pp. 574-582. 

    상세보기 crossref

  29. Thitimakorn, Thanop., Kampananon, Natamon., Jongjaiwanichkit, Napassapong. and Kupongsak, Sasikan. (2016), Subsurface void detection under the road surface using ground penetrating radar (GPR), a case study in the Bangkok metropolitan area, Thailand, International Journal of Geo-Engineering, Vol. 7, No. 2, DOI 10.1186/s40703-016-0017-8. 

    상세보기 crossref

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로