초록 ▼

기존 매립지 최종복토공법의 단점을 개선하여 비위생 쓰레기 매립장 복원사업에 적용할 수 있는 단층형 최종복토공법의 개발을 위한 연구를 수행하였다. 연구에서는 현장 적용 시 필요한 단층형 공법의 기능평가와 복토재료로서 토사 외에 산업부산물을 혼합하여 사용하는 방안에 대해서 비교분석하였으며, 산업부산물을 혼합하여 사용하는 경우에 대해서 환경적 안정성에 대한 재료평가와 복토 후 자연상태에서의 변화여부를 관찰하였다. 또한 복토 후 우수에 의한 침투방지와 복토재료의 침식방지를 목적으로 자생식물을 이용한 조기 식생도입 방안에 대해서도 함께 연구

기존 매립지 최종복토공법의 단점을 개선하여 비위생 쓰레기 매립장 복원사업에 적용할 수 있는 단층형 최종복토공법의 개발을 위한 연구를 수행하였다. 연구에서는 현장 적용 시 필요한 단층형 공법의 기능평가와 복토재료로서 토사 외에 산업부산물을 혼합하여 사용하는 방안에 대해서 비교분석하였으며, 산업부산물을 혼합하여 사용하는 경우에 대해서 환경적 안정성에 대한 재료평가와 복토 후 자연상태에서의 변화여부를 관찰하였다. 또한 복토 후 우수에 의한 침투방지와 복토재료의 침식방지를 목적으로 자생식물을 이용한 조기 식생도입 방안에 대해서도 함께 연구하였다. 연구결과, 총 6가지 산업부산물 중 석탄회(bottom ash)와 건설폐기물의 활용성이 높고 환경적으로 안정적일 것으로 기대되어 현장 Pilot 실험을 실시하였으며, 약 10개월간의 관측결과 석탄회(35%)와 일반토사(65%)를 혼합한 복토단면에서의 수분 보습능력과 식생조성 조건 그리고 환경적 안정성이 매우 우수한 것으로 나타났다.

Abstract ▼

In order to investigate the applicability and suitability of the industrial by-products to landfill cover, 6 kinds of industrial by-products, such as construction waste, bottom ash, gypsum, slag (blast furnace and steel manufacture slags), and stone sludge, were considered. A variety of physicochemi

In order to investigate the applicability and suitability of the industrial by-products to landfill cover, 6 kinds of industrial by-products, such as construction waste, bottom ash, gypsum, slag (blast furnace and steel manufacture slags), and stone sludge, were considered. A variety of physicochemical, mineralogical and engineering properties of the industrial by-products were investigated. In addition, the flexibility of plants were evaluated by cultivating in the industrial by-products. A set of field pilot-scale lysimeter experiments were carried out to synthetically investigate the results obtained from the lab-scale tests. The results can be summarized as follows.
1. The environmental safety of the industrial by-products as landfill covers
The environmental safety of the industrial by-products was monitored using batch and long-term leaching tests as well. The results for physico-chemical properties indicate that most of the materials considered appeared to be suitable for landfill.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...13
• CONTENTS ...17
• 목차 ...20
• 제 1장 서 론 ...24
• 제 1절 연구개발의 필요성 ...25
• 1. 연구개발대상 기술의 경제적ㆍ산업적 중요성 및 연구개발의 필요성 ...25
• 가. 기존 최종복토공법의 문제점 ...27
• 나. 단층형 복토공법의 원리 ...29
• 다. 단층형 복토공법의 연구과제 ...31
• 제 2절 연구 목적 및 내용 ...33
• 1. 연구 목적 ...33
• 2. 연구 내용 ...33
• 제 2장 국내외 기술개발 현황 ...35
• 제 1절 국외 기술개발 현황 ...36
• 제 2절 국내 기술개발 현황 ...40
• 제 3절 국내ㆍ외의 연구현황 ...40
• 제 3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...41
• 제 1절 1차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ...43
• 1. 연구대상 복토재료 선정 ...43
• 가. 연구대상 산업부산물의 채취 ...43
• 나. 연구대상 산업부산물의 일반현황 조사 ...43
• (1) 건설폐기물 ...43
• (2) 석탄재 ...45
• (3) 폐석고(인산석고) ...46
• (4) 석분 슬러지 ...46
• (5) 슬래그(고로슬래그, 제강슬래그) ...47
• 2. 연구대상 산업부산물의 이화학적 특성 ...48
• 가. 연구대상 산업부산물의 물리적 특성 ...48
• 나. 연구대상 산업부산물의 구성성분 및 화학적 특성 ...49
• (1) 기본적인 화학적 특성 ...49
• (2) 미량(minor) 또는 희유(trace) 원소 분석 ...53
• (3) 장기간 용출시험 ...59
• (4) 기타 특성 ...66
• 3. 연구대상 산업부산물의 공학적 특성 ...68
• 가. 연구대상 산업부산물의 역학적 특성 ...68
• (1) 산업부산물의 표준다짐시험 ...68
• (2) 산업부산물의 투수시험 ...69
• (3) 산업부산물의 전단강도특성 ...69
• 나. 토양의 입도와 다짐에너지에 따른 밀도와 투수성변화 ...71
• (1) 재료 및 방법 ...71
• (2) 실험결과 ...72
• 다. 산업부산물 혼합에 따른 다짐 및 수리특성 변화 ...75
• (1) 산업부산물 혼합시 적정 배합비 산정을 위한 다짐시험 ...75
• (2) 모형토조실험에 의한 물수지 분석 ...77
• 4. 복토재의 효과를 높이기 위한 최적의 식생선정 및 적용성 검토 ...83
• 가. 연구대상 식생선정 및 조사내용 ...83
• (1) 산업부산물 제재의 선발 및 이화학적 특성 조사 ...83
• (2) 식생조성을 위한 대상 식물선발 및 생육특성 평가 ...85
• (3) 복토지 조기식생조성을 위한 유기물 시용조건 조사 ...86
• (4) 최종 복토지의 식생안정화에 대한 유기물 시용효과 평가 ...87
• 나. 복토재 내 식생의 적용성 검토 및 식생조성을 위한 복토재 개선 ...88
• (1) 적정 산업부산물 선발 ...88
• (2) 선발 복토제 개선을 위한 유기물처리효과 ...91
• 5. 1차년도 연구결과 ...95
• 가. 산업부산물의 이화학적 특성 ...95
• 나. 산업부산물의 역학적 특성 ...96
• 다. 토양의 입도와 다짐에너지에 따른 밀도와 투수성변화 ...96
• 라. 산업부산물 혼합에 따른 다짐 및 수리특성의 변화 ...97
• 마. 산업부산물 혼합에 따른 식생조성 ...98
• 제 2절 2차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ...99
• 1. 현장 pilot모형실험을 통한 최종복토공법의 현장적용성 검토 ...99
• 가. 복토재료 ...99
• 나. 현장 pilot 모형제작 ...99
• 다. 현장 pilot 실험방법 ...102
• 라. 현장실험 지역의 기후특성 ...104
• 마. 현장실험의 관측자료 ...109
• (1) 식생 생육특성 ...109
• (2) 복토재 및 식생조성에 따른 수분저류량 비교 ...112
• (3) 복토재 종류와 식물조성에 따른 지중침출량의 비교 ...114
• (4) 복토재 종류와 식물조성에 따른 복토층 내 수분장력검토 ...116
• (5) 각 처리구별 지표유출수 및 지중침출수의 부유물질 분석 ...119
• (6) 물수지 분석 ...120
• 바. 환경위해성 분석 ...121
• (1) 기본 수질 측정항목 모니터링 결과 (표 41) ...122
• (2) 양이온 측정항목 모니터링 결과 (표 42) ...125
• (3) 음이온 측정항목 모니터링 결과 (표 43) ...128
• (4) 중금속 측정항목 모니터링 결과 (표 44) ...128
• 2. 단층형 최종복토공법의 설계 및 시공을 위한 세부사항 ...132
• 가. 단층형 최종복토공법의 개요 ...132
• 나. 단층형 최종복토공법의 설계와 시공 일반사항 ...133
• (1) 복토층 내 수분의 순환작용(cycle)과 수지(balance) ...133
• (2) 식물피복의 건전성 ...134
• (3) 복토재료 ...135
• (4) 식물 ...136
• (5) 토양수분 ...139
• 다. 단층형 최종복토층공법의 설계와 시공방법 ...140
• (1) 단층형 공법의 설계순서 ...141
• 3. 2차년도 연구결과 ...151
• 가. 처리구 내 식생의 적응성 평가 ...151
• 나. 현장관측자료에 의한 단층형 최종복토공법의 성능검토 ...151
• 다. 환경위해성평가 ...153
• 제 4장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ...155
• 제 1절 연구 목표 달성도 및 연차의견 반영 결과 ...156
• 1. 연구목표 달성도 ...156
• 2. 연연차평가의견 반영 결과 ...156
• 3. 종합의견 ...157
• 가. 연구개발결과에 대한 종합의견 ...157
• 나. 평가시 고려할 사항 또는 요구사항 ...157
• 다. 연구개발결과의 활용방안 및 향후조치에 대한 의견 ...157
• 제 2절 연구결과의 보안성 검토 ...158
• 1. 보안성 검토 ...158
• 가. 연구책임자의 의견 ...158
• 나. 연구자체의 검토결과 ...158
• 제 3절 세미나 개최 현황 및 지적사항 반영사항 ...159
• 1. 세미나 개최현황 ...159
• 2. 세미나 결과 및 지적사항 ...159
• 3. 반영사항 ...160
• 제 5장 연구개발결과의 활용 ...161
• 제 6장 참고문헌 ...163
• 부록 ...166