초록 ▼

개발 목적 및 필요성
대규모로 매몰된 가축사체에서는 고농도로 오염된 대량의 침출수가 유출되기 때문에 토양 및 지하수에 많은 악영향을 미칠 수 있다. 식물을 이용한 정화기술 (phytoremediation)은 토양 및 지하수층의 오염원을 흡수, 축적 혹은 분해하며 생장하는 식물의 능력을 활용하는 기술이며, 이 기술은 적용할 수 있는 오염원의 범위(중금속, 방사성 물질, 염소계 용제, 유기물, 농약, 화약류 등)가 다양하고, 식물별로 고농도로 오염된 토양 및 지하수에 적용 가능하다. 본 연구에서는 가축매몰지 주변 오염토양 및 지하

개발 목적 및 필요성
대규모로 매몰된 가축사체에서는 고농도로 오염된 대량의 침출수가 유출되기 때문에 토양 및 지하수에 많은 악영향을 미칠 수 있다. 식물을 이용한 정화기술 (phytoremediation)은 토양 및 지하수층의 오염원을 흡수, 축적 혹은 분해하며 생장하는 식물의 능력을 활용하는 기술이며, 이 기술은 적용할 수 있는 오염원의 범위(중금속, 방사성 물질, 염소계 용제, 유기물, 농약, 화약류 등)가 다양하고, 식물별로 고농도로 오염된 토양 및 지하수에 적용 가능하다. 본 연구에서는 가축매몰지 주변 오염토양 및 지하수 정화를 위한 친환경 정화기술을 실제 현장에 적용하여 실증을 통한 환경친화형 정화기술을 개발하고자 한다.

연구개발결과
매몰지 내부 토양은 가축이 분해되면서 발생하는 다량의 유기오염원으로 집적이 된 상태가 되며,매몰지를 발굴하거나 매몰지 내 토양을 재사용하거나 식물을 이용한 정화를 실시할 시 강우 등에 의해 토양 내 존재하는 다량의 유기오염원이 유출수를 통해 지하수로 흘러들어 2차 오염을 일으킬 가능성이 높다.
따라서 실험을 통해 암모니아성질소와 인 흡착에 효과가 있는 BC을 토양에 처리하여 강우 등을 통해 외부 환경으로 유출되는 암모니아성질소와 인의 양을 흡수하여 원토양에 가까운 결과를 도출하였다.

투수성 반응벽체의 제작 목적은 반응벽체를 이용하여 매몰지 이설 후 오염된 토양으로 부터 발생되는 침출수로 인한 지하수 오염 확산을 방지하기 위함이며, 기본적인 원리는 지하수 흐름을 방해하지 않는 PRB를 설치한 후 이 반응벽체에 채워진 반응물질이 지하수속의 오염물질과 반응하여 오염물질을 무해한 물질로 변환시켜 결과적으로 통과된 지하수는 생활용수 기준을 만족하는 결과를 도출하였다.

매몰지로부터 유출되는 침출수를 정화하기 위해 BC 및 식물을 이용한 연구개발 phyto-barrier를 개발하였다. 이 기술은 투수성 반응벽체와 식물정화기법을 통합한 결과 기법으로 농업지역이 대다수인 매몰지 주변 환경에 맞는 환경친화형 정화기술이다. 반응벽체를 이용한 매몰지 침출수 정하 결과 농업용수 기준을 만족하는 결과를 도출하였다.목본식물을 이용한 식물정화 기술은 보다 깊은 토양에서 정화가 이뤄지도록 가드컬럼을 이용하여 식물을 식재하였으며, 현장적용결과 식물의 생육과 뿌리발달이 잘 이뤄졌고, 심부 토양 정화에도 효과가 있었다.

또한, 본 연구에서 지하수 유출방지를 위한 원격모니터링 시스템을 개발하였으며, 24시간 실시간으로 오염원의 유출을 확인할 수 있는 시스템을 개발하였다.

성능사양 및 기술개발 수준
본 연구를 통해 개발된 가축 매몰지역 원격모니터링 기법과 토양 및 지하수 오염 정화공정은 조합을 통해 하나의 시나리오로 구성이 될 수 있다. 특히, 가축 매몰지역이라는 특성상 오염 확산이 예측되어도 쉽게 처리할 수 없는 실정에서 본 연구에서 개발한 공법은 가축 매몰지에서 유래된 오염원 제거를 효율적으로 적용할 수 있어 실제 매몰지 현장에 즉시적용가능한 수준이다.

활용계획
이천시에서 매몰지 소멸화 사업이 추진중에 있으며, 본 연구결과를 이용하여 매몰지 침출수로 오염된 토양 및 지하수를 환경친화형 정화처리기술로 처리 가능하다.

( 출처: 요약서 3p )

Abstract ▼

IV. Results
Results of the monitoring of soils in some burial sites showed that no pathogenic microorganisms were detected. The concentrations of the ammonium nitrogen in the leachates from monitoring wells in some vulnerable areas exceeded the threshold value (10 mg· L^-1).
The c

IV. Results
Results of the monitoring of soils in some burial sites showed that no pathogenic microorganisms were detected. The concentrations of the ammonium nitrogen in the leachates from monitoring wells in some vulnerable areas exceeded the threshold value (10 mg· L^-1).
The concentrations of ammonium nitrogen and chloride in the soils around some burial sites were higher than those in the soils from control sites. The increase might be resulted from not only the leachate from the burial sites but also the effluent from the surrounding livestock farms or manure loading sites.

Phyto-barrier using BC and plant has been developed to remediate leachate from burial sites. It is an eco-friendly remeditaion technology of integrating permeable reactive barriers and phytoremediation that is suitable for the surrounding agricultural environment. Results of the application of PRB showed that ammonium nitrogen concentration decreased to the level that meets the water quality guideline for agriculture. The quard columns were used to woody plants to enhance performance of phytoremediation at deeper soils.

In addition, we have developed a technology for ex-situ remediation of contaminated soils from animal carcass burial sites using plants. This technology to remediate and reuse the soils contaminated with organic nutrients in leachate from buried animal carcasses. Results of the application of this technology to the contaminated soils from animal carcass burial sites at the field demonstration site showed that total nitrogen concentration in soils decreased and ammonium nitrogen was not detected.

Antibiotics (sulfonamides and tetracyclines) in the soils were transferred to the plants (tomatoes, lettuce, and cucumbers). They also decreased germination rates of the plants (tomatoes, lettuce, and cabbage). A technology to inhibit transfer of antibiotics using BC was developed. Results of the application of this technology showed that BC inhibited transfer of antibiotics from soil to plants efficiently.

A remote monitoring system and an integrated maintenance and management system for animal carcass burial sites were developed as part of management plan for the burial sites.

( 출처 : SUMMARY 9p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 서 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 8
• 목차 ... 11
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 12
• 1-1. 연구개발 목적 ... 12
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 13
• 1-3. 연구개발 범위 ... 14
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 2-1. 국내·외 오염토양 정화기술 ... 15
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 26
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 26
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 (오염조사) ... 28
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 453
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 456
• 4-1. 목표달성도 ... 456
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 456
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 457
• 5-1. 연구개발결과의 활용방안 ... 457
• 5-3. 사업화가능성 ... 457
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 458
• 6-1. BC을 이용한 유기오염물질 저감기술 ... 458
• 6-2. 목본식물을 이용한 유기오염물질 오염토양 복원기술 ... 460
• 6-3. 미생물을 이용한 오염토양복원기술 ... 461
• 6-4. 미생물 거동 평가 기술 ... 463
• 6-5. BC을 이용한 항생제 정화기술 ... 465
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 468
• 8. 국가과학기술종합정보시스템(NTIS)에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 469
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 470
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 471
• 10-1. 논문거재 ... 471
• 10-2. 특허 ... 477
• 10-3. 기타성과 ... 478
• 11. 기타사항 ... 479
• 12. 참고문헌 ... 480
• 끝페이지 ... 490