초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 유류오염 토양에 계면활성제 거품을 뿌리는 공정만으로 유류오염을 정화시킬 수 있는 방법을 연구하였다. 일정한 1개 지점에서 거품을 2차원 토양표면에 뿌려 3차원 불포화 토양 정화 가능성을 평가하고자 하였다. 정리하자면, 2-차원 토양 상부면 “반응성 거품살포”로 3-차원 불포화토양의 투수성 및 유기오염물질제거효율을 향상시켜 물질 및 에너지 투입을 최소화하는 Green Remediation의 개념을 달성하고 불균질 불포화 토양의 정화효율을 증대시키는 신 공정을 개발하고 하였다.

□ 연구 목표

□ 연구개요
본 연구에서는 유류오염 토양에 계면활성제 거품을 뿌리는 공정만으로 유류오염을 정화시킬 수 있는 방법을 연구하였다. 일정한 1개 지점에서 거품을 2차원 토양표면에 뿌려 3차원 불포화 토양 정화 가능성을 평가하고자 하였다. 정리하자면, 2-차원 토양 상부면 “반응성 거품살포”로 3-차원 불포화토양의 투수성 및 유기오염물질제거효율을 향상시켜 물질 및 에너지 투입을 최소화하는 Green Remediation의 개념을 달성하고 불균질 불포화 토양의 정화효율을 증대시키는 신 공정을 개발하고 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
첫 번째 주요 연구목표는 불포화 유류오염 토양에서 물이나 산화제 용액이 막히는 현상을 규명하고 투수성을 확보할 수 있는 헥사메타인나트륨 전처리 방안을 제안하고자 하였다. 먼저, 기름으로 오랫동안 풍화된 토양에 물(정화용 용액 포함)이 통과 할 수 없고 비켜가는 채널링 현상을 확인하였다. 또한, 유류오염토양 정화를 위해 산화제로 많이 사용하는 과산화수소는 토양 유기물과 격렬한 반응으로 생성된 가스가 토양 내 투수경로를 막아 투수성을 잃어버리는 현상을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하고자 헥사메타인나트륨/계면활성제로 불포화 유류오염토양을 전처리하여 투수성을 증대시킬 수 있음을 보였다. 그리고, 헥사메타인나트륨을 탑재한 계면활성제 거품살포 (거품은 깨지고 난 이후 용액으로 바뀌어서 토양 침투함)로 불포화 토양 투수성 향상 가능성을 성공적으로 보여주었다.
두 번째 주요 연구목표는 헥사메타인산나트륨 탑재 거품을 1차적으로 살포하여 불포화 토양 내 투수성을 확보하고 이후 산화제 및 미생물탑재 거품을 2차 살포하여 유기물질의 생분해를 증진시키고자 하였다. 과황산나트륨 산화제 거품 살포 이후 생분해 미생물 거품 적용 결과 80% TPH(석유계총탄화수소)제거 효과를 확인하였다. 반면 생분해 미생물만 적용했을 경우 제거율은 52%였다. 한편, 과망간산칼륨 산화제거품 살포 후 생분해 미생물 거품 적용 시 TPH 제거 효율은 92%까지 향상시킬 수 있었으며 토양오염물질 1지역 기준까지 만족시킬 수 있었다. 따라서, 본 연구에서는 산화제전처리 거품-유류생분해 거품으로 이어지는 연속 거품 살포 공정에 의해 불포화 토양의 유류오염을 주거지 기준치이하까지 정화 할 수 있음을 성공적으로 확인하였다.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구를 통해 얻어진 가장 큰 수확은 거품을 뿌리는 공정만으로 유류오염 토양 정화가 가능하다는 희망적 결과를 얻은 것이다. 기존의 토양과 산화제 또는 미생물제제와 잘 혼합하기 위해 뒤집어 주는 작업들이 있었지만 토양위에 거품을 뿌리기만하는 공정만으로 오염토양 정화가 가능하다는 칼럼실험결과(30cm)를 얻었다. 또한, 거품은 2D살포로 3D 정화가 가능하다는 점을 확인한 것이다. 오염부지 일정 장소에서 오염토양 상부 표면에 2-dimensional (2-D) “반응성 거품살포”에 의해서 3-dimensional (3-D) 오염토양 전반에 걸쳐 거품에 탑재된 토양분산제(Na-HMP), 산화물질(NZVI), 생분해미생물(K-6)를 전달해 줄 수 있으므로 정화에 소요되는 에너지 및 인력을 감소시킬 수 있는 원천 기술이 될 수 있다. 이 원천기술은 차후 상용화로 확대 개발할 수 있다. 그러나 본 연구는 30 cm 칼럼에 한정하여 실현 가능성을 평가한 것이므로 앞으로 좀 더 큰 규모에서 확대 가능성에 대한 후속 연구가 필요하다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 현황 및 필요성 ... 4
• (2) 본 연구 제안 신 토양정화공정 가설 시나리오 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 18
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 26
• 끝페이지 ... 41