[보고서]세라믹기반 유기오염물질 처리를 위한 반응물질 및 반응벽체 적용 기술 개발

최낙철

보고서 정보

주관연구기관

서울대학교
Seoul National University

연구책임자

최낙철

참여연구자

김주영

보고서유형

최종보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2021-02

과제시작연도

2020

주관부처

환경부
Ministry of Environment

연구관리전문기관

한국환경산업기술원
Korea Environmental Industry & Technology Institute

등록번호

TRKO202200004051

과제고유번호

1485016974

사업명

지중환경오염위해관리기술개발사업(R&D)

DB 구축일자

2022-06-25

키워드

세라믹.투수성반응벽체.사용연한.원위치.유류오염.Ceramic.Permeable Reactive Barriers.Longevity.In-situ.Oil-concentration.

표 납석 및 분체시료
표 0가철 및 주물사철 시료
표 제올라이트 및 활성탄 시료
표 납석에 대한 XRF 특성 분석 결과
표 납석 XRD 분석 결과
표 영가철에 대한 XRF 특성 분석 결과
표 영가철 XRD 분석 결과
표 주물사철에 대한 XRF 특성 분석 결과
표 주물사철 XRD 분석 결과
표 활성탄에 대한 XRF 특성 분석 결과
표 활성탄 XRD 분석 결과
표 제올라이트에 대한 XRF 특성 분석 결과
표 제올라이트 XRD 분석 결과
표 납석 SEM-EDS 분석 결과
표 영가철 SEM-EDS 분석 결과
표 주물사철 SEM-EDS 분석 결과
표 활성탄 SEM-EDS 분석 결과
표 제올라이트 SEM-EDS분석 결과
표 반응소재 입도분석 결과
표 반응소재에 대한 입도분석 결과 - 1
표 반응소재에 대한 입도분석 결과 - 2
표 납석 제타전위 분석 결과
표 영가철 제타전위 분석 결과
표 주물사 제타전위 분석 결과
표 활성탄 제타전위 분석 결과
표 제올라이트 제타전위 분석 결과
표 DSC-TGA(납석)
표 DSC-TGA(영가철)
표 DSC-TGA(주물사철)
표 DSC-TGA(활성탄)
표 DSC-TGA(ZSM-5(A))
표 DSC-TGA(ZSM-5(B))
표 세라믹 제조방법
표 MC계열의 압출 바인더 특성 비교
표 반응성 물질에 적합한 바인더 혼합
표 압출 바인더 적용 조성비
표 압출시편 강도측정
표 압출 바인더 종류별 물성시험결과
표 바인더(A, B, C)종류에 따른 강도 및 기공률
표 바인더 기공률 증대를 위한 Graphite 함량 적용비율
표 소성온도 및 기공 형성제 함량에 따른 기공률
표 소성온도 및 기공 형성제 함량에 따른 강도
표 납석기반의 세라믹 반응소재 조성
표 세라믹 반응소재 압출 및 펠렛 제작
표 세라믹 반응소재(1,000℃, 1,100℃)
표 세라믹 반응소재(1,300℃)
표 세라믹 반응소재(900℃, 각 graphite 1, 2%)
표 영가철 및 주물사 기반의 세라믹 반응소재 조성
표 세라믹 반응소재(활성탄 10, 30% 및 100~200℃)
표 세라믹 반응소재(주물사철, 900℃)
표 ZSM-5 조성용액(A)
표 ZSM-5 조성용액(B)
표 ZSM-5 조성용액
표 세라믹 반응소재 코팅
표 반응소재에 따른 펠렛의 BET 비표면적 분석 결과
표 납석(980℃)의 비표면적
표 영가철 펠렛의 비표면적
표 ZSM-5 코팅 반응매질의 비표면적
표 활성탄 펠렛의 비표면적
표 반응소재별 펠렛의 표면 SEM사진
표 소성온도별 펠렛 표면 SEM사진(a; 납석, b; 1,000℃, c; 1,100℃ d; 1.300℃)
표 납석 소성온도별 XRD 분석 결과
표 납석에 대한 BET 특성 분석 결과
표 납석(1,000℃, 1,100℃, 1,300℃)의 비표면적
표 영가철에 대한 XRF 특성 분석 결과
표 영가철 펠렛 소성온도별 SEM사진
표 영가철 XRD 분석 결과
표 영가철 펠렛의 비표면적
표 주물사철에 대한 XRF 특성 분석 결과
표 주물사철 펠렛 소성온도별 SEM사진
표 주물사철 XRD 분석 결과
표 활성탄에 대한 XRF 특성 분석 결과
표 활성탄 XRD 분석 결과
표 활성탄 펠렛 표면 SEM 사진
표 활성탄의 비표면적
표 ZSM-5 에 대한 XRF 특성 분석 결과
표 ZSM-5 펠렛 표면 SEM사진
표 ZSM-5 XRD 분석 결과
표 ZSM-5의 비표면적
표 탄소기반 반응소재 가격 비교
표 정수위 투수시험 조건
표 정수위 투수시험
표 Column 충진 활성탄량
표 Sampling 결과
표 투수계수 측정결과
표 세라믹 반응소재 소성온도별 강도실험
표 세라믹 반응매질(납석)의 소성온도에 따른 강도측정결과
표 세라믹 반응매질의 활성탄 함량비율에 따른 강도측정결과
표 세라믹 반응매질(영가철)의 소성온도에 따른 강도측정결과
표 세라믹 반응매질(제올라이트 합성)의 소성온도에 따른 강도측정결과
표 세라믹 반응소재 소성온도별 용출실험
표 세라믹 반응소재 소성온도별 용출실험
표 세라믹 반응소재(납석) 소성온도별 무게감소
표 세라믹 반응소재 소성온도별 용출실험결과
표 세라믹 반응소재(영가철) 소성온도별 무게감소
표 세라믹 반응소재(주물사철) 무게감소
표 세라믹 반응소재(활성탄 볼) 소성온도별 무게감소
표 세라믹 반응소재 소성온도별 용출실험(납석)
표 세라믹 반응소재 소성온도별 용출실험(영가철)
표 세라믹 반응소재 소성온도별 용출실험(주물사철)
표 세라믹 반응소재 소성온도별 용출실험(활성탄)
표 물리적 흡착과 화학적 흡착의 특성
표 물리적 흡착과 화학적 흡착의 특성
표 반응소재에 대한 TPH 흡착실험
표 반응소재에 대한 TPH 흡착실험
표 세라믹 반응소재(A.C) 고액비별 흡착실험결과(TPH)
표 TPH 시간별 흡착실험조건
표 TPH 시간별 흡착실험조건
표 세라믹 반응소재(A.C) 고액비별 흡착실험결과(TPH)
표 반응소재에 대한 BTEX 흡착실험
표 반응소재에 대한 BTEX 흡착실험
표 세라믹 반응소재 고액비별 흡착실험결과(BTEX 10ppm)
표 세라믹 반응소재 고액비별 흡착실험결과(BTEX 50ppm)
표 세라믹 반응소재 고액비별 흡착실험결과(BTEX 100ppm)
표 반응소재에 대한 TCE, PCE 흡착실험
표 반응소재에 대한 TCE, PCE 흡착실험
표 세라믹 반응소재 고액비별 흡착실험결과
표 세라믹 반응소재 고액비별 흡착실험결과
표 지하수의 Piper diagram
표 지하수의 유속변화에 따른 반응매질의 유기오염물질에 대한 반응상수 도출 실험
표 지하수의 유속변화에 따른 반응매질의 유기오염물질에 대한 반응상수 도출 실험
표 시간에 따른 전기전도도 측정(Glass bead, KCl)
표 시간에 따른 전기전도도 측정(ACCB, 수돗물)
표 시간에 따른 전기전도도 측정(ACCB, KCl)
표 기능성 세라믹 반응매질의 표면 안정성 특성
표 기능성 세라믹 반응매질의 표면 안정성 특성
표 세라믹 지지체 반응매질 강도특성
표 기능성 세라믹 반응매질 강도특성
표 기능성 세라믹 반응매질 회분식 실험 조건
표 기능성 세라믹 반응매질 회분식 실험
표 기능성 세라믹 반응매질 회분식 실험 결과
표 벤젠에 대한 기능성 반응매질 회분식 실험 결과
표 벤젠에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 20%)의 제거특성
표 벤젠에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 20%)의 제거특성
표 벤젠에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 30%)의 제거특성
표 벤젠에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 30%)의 제거특성
표 톨루엔에 대한 기능성 반응매질 회분식 실험 결과
표 톨루엔에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 20%)의 제거특성
표 톨루엔에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 20%)의 제거특성
표 톨루엔에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 30%)의 제거특성
표 톨루엔에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 30%)의 제거특성
표 기능성 세라믹 반응매질의 최대 흡착능 평가
표 기능성 세라믹 반응매질의 최대 흡착능 평가
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 20%)의 벤젠에 대한 최대흡착능
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 20%)의 벤젠에 대한 최대흡착능 (1)
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 20%)의 벤젠에 대한 최대흡착능 (2)
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 30%)의 벤젠에 대한 최대흡착능
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 30%)의 벤젠에 대한 최대흡착능 (1)
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 30%)의 벤젠에 대한 최대흡착능 (2)
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 20%)의 톨루엔에 대한 최대흡착능
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 20%)의 톨루엔에 대한 최대흡착능 (1)
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 20%)의 톨루엔에 대한 최대흡착능 (2)
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 30%)의 톨루엔에 대한 최대흡착능
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 30%)의 톨루엔에 대한 최대흡착능 (1)
표 기능성 세라믹 반응매질(A.C Ball 30%)의 톨루엔에 대한 최대흡착능 (2)
표 반응시간에 따른 복합오염원(Benzene, Toluene, Ethyl-benzen, Xylene)의 제거특성
표 반응시간에 따른 복합오염원(Benzene, Toluene, Ethyl-benzene, Xylene)의 제거특성
표 벤젠에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 40%)의 제거특성
표 벤젠에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 40%)의 제거특성
표 톨루엔에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 40%)의 제거특성
표 톨루엔에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 40%)의 제거특성
표 에틸벤젠에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 40%)의 제거특성
표 에틸벤젠에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 40%)의 제거특성
표 자일렌에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 40%)의 제거특성
표 자일렌에 대한 기능성 세라믹반응매질(A.C Ball 40%)의 제거특성
표 기능성 세라믹 반응매질의 주상실험 조건
표 기능성 세라믹 반응매질의 주상실험
표 기능성 세라믹 반응매질의 주상실험 결과
표 반응매질 특성에 따른 벤젠(300 mg/L) 주상실험결과
표 반응매질 특성에 따른 톨루엔(300 mg/L) 주상실험결과
표 유량에 따른 반응매질(A.C Ball 40%)의 벤젠 흡착 주상실험결과
표 유량에 따른 반응매질(A.C Ball 40%)의 톨루엔 흡착 주상실험결과
표 반응매질(A.C 30%)의 벤젠(300 mg/L) 주상실험결과
표 반응매질(A.C 40%)의 벤젠(300 mg/L) 주상실험결과
표 기능성 세라믹 반응매질의 재생특성 실험
표 기능성 세라믹 반응매질에 대한 탈착용액 특성평가
표 기능성 세라믹 반응매질에 대한 재생특성평가
표 액체상과 고체상의 가정에 따른 모델의 구분
표 토양에 대한 주상실험
표 토양 특성에 따른 운송실험 분산도 도출
표 토양 특성에 따른 운송실험결과
표 벤젠에 대한 파과곡선특성
표 벤젠의 운송형태
표 토조 실험을 통한 반응매질의 오염 확산제어 실험 모식도
표 토조 실험을 통한 반응매질의 오염 확산제어 실험
표 토조 유출부(KCl) 거동특성
표 토조 유출부(벤젠) 거동특성
표 토조 유출부(Port 1) 거동특성
표 토조 유출부(Port 2) 거동특성
표 토조 유출부(Port 3) 거동특성
표 토조 유출부(Port 4) 거동특성
표 토조 유출부(Port 5) 거동특성
표 단일 관정 포획구간 모델
표 지하수의 유선망(1), 유선의 굴절현상(2)
표 단일 관정형 반응벽체 흐름영향인자 파악을 위한 Matlab Flow chart
표 Define velocity grid (1), Define grid-related arrays (2)
표 지하수 유속에 따른 관정형 반응벽체 포획너비
표 지하수 수위에 따른 관정형 반응벽체 포획너비
표 지하수 양수량에 따른 관정형 반응벽체 포획너비
표 반응벽체 적용을 위한 설계방법 (1)
표 반응벽체 적용을 위한 설계방법 (2)
표 세라믹 반응매질을 이용한 투수성 반응벽체 설계 (GMS-MT3DMS) (1)
표 세라믹 반응매질을 이용한 투수성 반응벽체 설계 (GMS-MT3DMS) (2)
표 세라믹 반응매질을 이용한 투수성 반응벽체 설계 결과 반응벽체 1배열(1row×3ea)
표 세라믹 반응매질을 이용한 투수성 반응벽체 설계 결과 반응벽체 1배열(1row×5ea)
표 세라믹 반응매질을 이용한 투수성 반응벽체 설계 결과 반응벽체 1배열(1row×3ea, 2row×2ea)
표 비중 측정 결과
표 비중 측정 실험
표 토양 컬럼 실험
표 현장 토양 수리학적 특성 파악을 위한 HYDRUS-1D 분석
표 현장 토양 수리학적 특성 결과
표 Benzene, Xylene의 현장 토양 batch 실험 결과
표 Benzene, Xylene의 현장 토양 batch 실험 결과 (Langmuir 모델)
표 TPH의 현장토양 batch 실험 결과
표 TPH의 현장 토양 batch 실험 결과 (Langmuir 모델)
표 상용화 반응소재 및 기술개발 반응소재
표 Benzene, Xylene batch 실험
표 컬럼 실험 구성
표 Benzene, Xylene – 상용화 반응소재 batch 실험 결과
표 Benzene, Xylene - 상용화 반응소재 Langmuir 모델
표 Benzene – 기술개발 반응소재 batch 실험 결과
표 Benzene - 기술개발 반응소재 Langmuir 모델
표 Toluene - 기술개발 반응소재 Langmuir 모델
표 Toluene – 기술개발 반응소재 batch 실험 결과
표 상용화 반응소재 : Benzene, Xylene 컬럼 실험 결과
표 상용화 반응소재 : Benzene, Xylene 컬럼 실험 결과
표 기술개발 반응소재의 활성탄 함량에 따른 벤젠, 톨루엔(300 mg/L) 컬럼실험결과
표 기술개발 반응소재의 활성탄 함량에 따른 벤젠(300 mg/L) 컬럼실험결과
표 상용화 반응소재 설계 결과
표 기술개발 반응소재 설계 결과
표 상용화 반응소재 및 기술개발 반응소재
표 기술개발 반응소재 장기운전 실험
표 기술개발 반응소재 장기운전 실험
표 기술개발 반응소재 장기운전 실험 결과
표 다공성 매질의 크기에 따른 부유입자 파과곡선 (Dm = 다공성매질 크기, DF = 부유입자 크기) (Liu, Q (2016))
표 토양에 따른 물리화학적 특성
표 토성 및 유속에 따른 추적자 및 오염물질 거동 특성 실험 조건
표 토성 및 유속에 따른 추적자 및 오염물질 거동 특성 실험
표 토성 및 유속에 따른 추적자 실험 결과
표 토양 컬럼실험 HYDRUS-1D 분석 결과
표 토성 및 유속에 따른 오염물질 거동 영향인자 분석 결과
표 토양 및 유속별 벤젠 컬럼실험 HYDRUS-1D 분석 결과
표 분배계수 kd 의 민감도 분석 결과
표 분배계수 kd 에 따른 Sandy loam soil의 Mass balance information
표 화학적 1차 속도 상수 αch의 민감도 분석 결과
표 화학적 1차 속도 상수 αch 에 따른 Sandy loam soil의 Mass balance information
표 Mobile zone에서 발생하는 평형흡착비 fem의 민감도 분석 결과
표 평형흡착비 fem에 따른 Sandy loam soil의 Mass balance information
표 물리적 1차 속도 상수 ωph의 민감도 분석 결과
표 물리적 1차 속도 상수 ωph에 따른 Sandy loam soil의 Mass balance information
표 Mobile zone와 Immobile zone에서 발생하는 흡착비 fmo에 따른 Sandy loam soil의 Mass balance information
표 Mobile zone와 Immobile zone에서 발생하는 흡착비 fmo에 따른 Sandy loam soil의 Mass balance information
표 기술개발 반응소재에 의한 오염물질 거동 실험 조건
표 기술개발 반응소재에 의한 오염물질 거동 실험
표 기술개발 반응소재에 의한 오염물질 거동 특성 파악 결과
표 반응소재 높이에 따른 HYDRUS-1D 분석 결과
표 오염물질의 거동 예측을 위한 실내 1차원 토조 추적자 실험 – 1
표 오염물질의 거동 예측을 위한 실내 1차원 토조 추적자 실험 - 2
표 조건 1 실험 조건
표 조건 1 실험
표 조건 2 실험 조건
표 조건 2 실험
표 조건 3-1 실험 조건
표 조건 3-1 실험
표 조건 3-2 실험 조건
표 조건 3-2 실험
표 조건 4 실험 조건
표 조건 1 실험 결과
표 조건 1 HYDRUS-1D 분석 결과
표 조건 2 실험 결과
표 조건 2 HYDRUS-1D 분석 결과
표 조건 3-1 실험 결과
표 조건 3-1 HYDRUS-1D 분석 결과
표 조건 3-2 실험 결과
표 조건 3-2 HYDRUS-1D 분석 결과
표 조건 4 실험 결과
표 조건 4 HYDRUS-1D 분석 결과
표 기술개발 반응소재 Batch / Column 실험 조건
표 기술개발 반응소재 Batch / Column 실험 결과
표 기술개발 반응소재 Batch 실험 결과
표 기술개발 반응소재 Column 실험 결과
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 조건
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (1)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (2)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (3)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (4)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (5)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (6)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (1)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (2)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (3)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (4)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (5)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (6)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (7)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (8)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (9)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (10)
표 실험실 규모 원위치 오염물질 수평 확산 방지 실험 결과 (11)

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