초록 ▼

□연구개요
국내·외 산업화 진행 이후 에너지 소비량 증가, 대기 및 수질오염 부하량 증가, 축산 및 농업활동에 따른 환경오염 증가, 폐기물 발생량 증가, 유해화학물질 사용 증대에 따라 오염원의 종류가 다양화되어 토양오염이 심화되고, 오염지역의 발견이 증가하고 있다. 이러한 토양오염으로 인한 피해는 토양의 자정능력 상실로 인해 농작물등의 생산성 저하, 생활환경 안전성의 위협, 미생물의 멸종 및 지하수 오염 등이 예상된다. 이에 따라, 본 연구과제는 폐기물 및 오일로 오염된 토양복원을 위해 환경 친화적 재료인 생물학적 고분자 화합

□연구개요
국내·외 산업화 진행 이후 에너지 소비량 증가, 대기 및 수질오염 부하량 증가, 축산 및 농업활동에 따른 환경오염 증가, 폐기물 발생량 증가, 유해화학물질 사용 증대에 따라 오염원의 종류가 다양화되어 토양오염이 심화되고, 오염지역의 발견이 증가하고 있다. 이러한 토양오염으로 인한 피해는 토양의 자정능력 상실로 인해 농작물등의 생산성 저하, 생활환경 안전성의 위협, 미생물의 멸종 및 지하수 오염 등이 예상된다. 이에 따라, 본 연구과제는 폐기물 및 오일로 오염된 토양복원을 위해 환경 친화적 재료인 생물학적 고분자 화합물(Biopolymer)을 개발하고, 재료물성 및 실내모형실험을 통하여 현장적용의 타당성을 검증을 목표로 한다. 또한, 열-수리-화학-역학적 연계해석(Thermo-Hydro-Chemo- Mechanical Coupling Analyses) 기법을 개발 및 현장토양의 수치해석을 수행함으로써, 생물학적 고분자 화합물의 현장적용 및 실용화를 위한 최적의 활용방안 지침안 제안을 최종 목표 및 연구범위로 하다.

□연구 목표대비 연구결과
1차년도에는 (1) 생물학적 고분자 화합물의 종류 및 이용현황을 조사하고, 오염된 토양복원의 활용 가능성을 평가하였다. (2) 오염된 토양표면에서의 생물학적 고분자 화합물의 표면접촉각 (Contact angle), 토양 오염원(다양한 폐기물 및 오일)과 생물학적 고분자 화합물 사이의 계면장력 (Interfacial tension), 환경에 따른 생물학적 고분자 화합물의 점성변화 (Viscosity)의 연구를 위하여, 실내시험 장비를 준비하여 실험을 수행하였다. 2차년도에는 (1) 최첨단 마이크로 스케일의 미세유체소자가 개발 되었다. 이를 활용하여, 오염된 토양을 묘사하여 생물학적 고분자 화합물의 토양 복원 효율성을 연구하였다. (2) 다양한 환경 조건의 오염된 토양이 묘사되고, 생물학적 고분자 화합물의 주입 방법에 따라, 토양 복원 효율이 달라짐을 실내시험을 통하여 연구하였다. 3 및 4차년도에는 열-수리-화학-역학적 연계해석(Thermo-Hydro- Chemo-Mechanical Coupling Analyses)이 가능한 3차원 공극 네트워크 수치해석기법을 개발을 목표로 하였고, 이를 개발하였다. 수치해석을 수행하였고, 2차년도의 실험결과와 비교분석을 수해한 결과, 상당히 유사한 결과가 나옴을 확인하였다.

□연구개발결과의 중요성
생물학적 고분자 화합물의 개발을 통하여 오염된 토양 복원에 활용뿐만 아니라 지반의 강도 증진을 위한 활용이 가능하다. 본 연구에서는 마이크로 유체소자 및 엑스레이 투영이미지를 활용한 3차원 실내모형실험 기법 개발하였다. 이를 활용하여 토양내 공극에서의 유체의 흐름과 관련된 타 연구에 활용 가능하다. 열-수리-화학-역학적 연계해석이 가능한 수치해석 기법의 개발을 통해 온도 변화, 유체의 흐름, 화학반응을 고려한 지반의 역학적 거동의 이해가 필요한 연구를 위한 활용이 가능하다. 예를 들어, 지열의 개발, 쓰레기 매립지에서 가스흐름에 따른 지반거동변화, 이산화탄소 지중저장기술 개발, 오염된 지하수의 흐름에 의한 지반거동 등이 대표적으로 적용 가능한 연구 분야이다.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 11