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요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발과제의 개요 20
제2장 국내외 기술개발 현황 23
제3장 연구내용 24
제1절 급경사지 재해대응기술 24
1. 불포화토내 강우침투 특성에 따른 급경사지 안전율 해석 24
가. 연구배경 24
나. 강우침투 시험조건 및 방법 26
다. 풍화토별 강우 침투특성 및 침투속도 31
라. 강우 침투특성을 고려한 무한사면 안전율 산정 47
마. 결론 56
2. 강우시 불포화조건에서의 사면안정해석법 구축 및 제안 58
가. 개요 58
나. 불포화토의 특성 59
다. 시험장치 65
라. 시험재료 73
마. 시험결과 및 분석 75
바. 불포화 무한사면의 안정해석법 구축 및 제안 92
사. 요약 102
3. 회전식 토석류 감지센서 시작품제작 및 실내 성능시험 104
가. 연구배경 104
나. 회전식 토석류 감지센서 및 모형시험기 시작품 제작 105
다. 회전식 토석류 감지센서의 성능시험 109
라. 토의 및 결론 113
4. 석탄경석장 시범모니터링 115
가. 석탄경석장 시범모니터링 개요 115
나. 시범 모니터링 지역 선정 115
다. 석탄경석장 모니터링 장비 설치 및 운영 118
라. 모니터링 결과 123
5. 물리탐사를 이용한 경석장 하부지역 미세거동 모니터링 기법 개발 130
가. 서론 130
나. 현장 전기비저항탐사 방법 130
다. 전기비저항탐사 결과 132
라. 결론 134
6. 토석류 피해저감공법 배치설계 프로그램 개발 136
가. 개요 136
나. 프로그램 개발환경 137
다. 프로그램 개요 143
라. 프로그램 내용 145
마. 프로그램 매뉴얼 156
바. 요약 185
제2절 토사유출 및 오염확산 방지기술 186
1. 비소오염 토양복원 186
가. 기술개발의 필요성 186
나. 공법의 원리 187
다. 실험 191
라. 결과 및 고찰 196
마. 결론 204
2. 산업부산물 및 화학제를 이용한 중금속 식생독성 저감 205
가. 서론 205
나. 국내외 기술개발 현황 207
다. 연구수행 내용 및 방법 212
라. 결론 274
3. 시안오염 토양복원 실증시험 277
가. 토양복원 실증시험의 목적 277
나. 시안오염토양복원기술의 공정수립 및 pilot scale의 복원장치 제작 279
다. 복원장치의 최적 운전조건 도출 283
라. 시험운전 286
마. 테스트 결과 291
바. 현장실증 및 상용화 검토 항목 294
사. 제작된 시안오염토양정화시스템의 연간 운전비용 추정 295
제3절 산성배수 및 광산폐기물 처리기술 296
1. 광물별 산염기 평가 296
가. 서론 296
나. 재료 및 방법 297
다. 결과 302
라. 토의 311
마. 결론 315
2. 산성배수 발생억제를 위한 피복기술 개발 316
가. 서론 316
나. 연구방법 316
다. 결과 및 고찰 321
라. 결론 329
3. 광산폐기물 적치장 복토공법 330
가. 서론 330
나. 현장 시공 및 연구방법 331
다. 복토 안별 결과 및 고찰 334
라. 결론 346
4. 황산염 제거기술 개발 349
가. 서론 349
나. 전기응집(Electro-coagulation) 반응 350
다. 전기응집 반응조 제작 352
라. 자유작용기(Free Radical) 발생량 비교 353
마. 전기응집을 이용한 황산염(Sulfate) 제거 355
바. 전기응집 반응을 이용한 황산염 제거의 효용성 평가 361
사. 결론 및 제언 364
5. 합성산화 광물을 이용한 비소 제거 365
가. 서론 365
나. 실험방법 366
다. 결과 및 토의 368
6. 연화광산 및 함창광산 광미적치장의 hardpan 특성 평가 378
가. Hardpan의 형성에 대한 일반론 378
나. Hardpan의 투수계수 측정 382
다. 연화광산 및 함창광산에 형성된 hardpan의 광물학적 특성평가 383
라. 토의 및 결론 421
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 424
제5장 연구개발결과의 활용계획 426
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 427
제7장 참고문헌 433
초록보기 더보기
Ⅰ. 제목
급경사지 및 휴폐광산지역의 재해예방기술 개발
Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
최근 기후온난화에 수반되어 나타나는 국지성 집중호우, 건기와 우기의 명확화 및 장기화 등 강우패턴의 변화가 급격히 진행되고 있으며 이에 따라 급경사지와 휴폐광산지역에서 산사태 규모 및 빈도의 증가, 오염물질의 확산, 오염발생패턴의 변화가 야기되고 있다. 기존재해예방 및 대응공법 중심의 재해양상변화에 대한 대응은 많은 한계를 노출하고 있다. 본 연구는 환경변화에 대응한 재해예측, 원인치유, 피해저감대책을 통합한 실용기술의 개발과 상용화를 연구목표로 설정하여 진행하고 있다.
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
○ 급경사지 실시간 통합모니터링 기술개발
- 모니터링시스템의 현장적용 및 운영
- 불포화조건에서 사면안정성 해석법 구축
- 회전식 토석류 감지장치의 시제품 제작 및 성능시험
- 지구물리탐사기법을 이용한 사면특성 평가
- 대응공법배치설계 프로그램 개발
○ 산성토양 및 산성배수 발생 사면 식생피복기술 개발
- 산성, 고농도 식물가용 Al과 Mn토양 개량 및 식생피복기술 개발 및 시험시공
- 산성배수 발생 광산폐기물 적치장 식생피복기술 개발 및 시험시공
○ 고농도 유해원소 토양개량기술 개발
- 광미적치장 복토공법 개발 및 시험시공
- 화학제 및 산업부산물을 이용한 중금속 안정화 핵심기술 확보
- 시안오염토양복원공법 실증시험
- 비소오염토양복원공법 개발
○ 산성배수 발생억제 및 산성배수 처리 기술 개발
- 산성배수 발생억제를 위한 복토공법 개발
- 황화광물 산화방지를 위한 코팅기술 개발
- 전기화학적 원리를 이용한 황산염제거 기술
- 양이온 및 음이온 오염물질 제거를 위한 자성 산화철-산화망간 혼합물 합성
Ⅳ. 연구개발결과
- 회전식 토석류 감지장치의 시제품 제작 및 성능 시험결과 토석류의 규모측정이 가능함.
- 강우 패턴변화와 불포화상태에서 물 침투에 따른 물성변화를 측정하여 사면의 안정성을 해석하는 기법을 도출하였음.
- 도계중앙경석장에 모니터링시스템을 설치하고 사면변위를 측정한 결과 남서방향으로 미세한 변위발생을 측정하였음.
- 도계경석장에서 전기비저항탐사를 실시한 결과 특정 sliding면이 존재하지 않았음.
- 토석류 피해저감공법 배치설계를 위한 프로그램(CDFlow v.1.1)을 개발하였음.
○ 산성토양 산성배수 발생 사면 식생피복기술 개발
- 산성토양 개량과 식생피복을 동시에 시공할 수 있는 기술개발 및 시험시공: 식생성장 및 천이가 원활함.
- 산성배수의 발생억제 및 중화, 복토층 두께를 저감한 식생피복기술 개발 및 시험시공: 식생성장 및 천이가 원활함.
○ 고농도 유해원소 토양 개량기술 개발
- MKP, red mud, apatite를 중금속오염토양에 투입한 결과 residual 형태의 중금속함량이 증가하였음.
- 시안오염토양복원공법을 pilot scale 실증시험을 실시하고 공정을 확립하였음.
- 세척과 폐수처리로 구성된 비소오염토양복원공법을 개발하였음.
- 환원층, 중화층, capillary breaker를 조합한 광미적치장 복토기술 개발하고 시험시공한 결과 산성배수의 발생량이 저감되고 수질이 개선되었음.
○ 황화광물 산화방지 및 황산염제거 기술개발
- 산성배수의 발생을 50-90% 저감이 가능한 황화광물 CaSiO₃코팅 핵심기술 확보
- 전기화학적 원리를 이용한 폐수의 SO42-제거 핵심기술 확보
- 양이온과 음이온 오염물질을 동시제거 할 수 있는 자성 산화철-산화망간 혼합물을 합성하였음.
Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획
○ 기술이전
- 회전식 토석류 감지장치 : 시제품 제작, 기술 검증, 관련업계 기술이전
- 진동식 토석류 유동감지센서 : 관련업계 기술이전
- 시안오염토양복원기술 : 위탁연구를 통한 기술 검증, 관련업계 기술이전
- 식생피복기술 : 관련업계 기술이전
- 피해저감대응공법 배치설계 프로그램 : 관련업체 기술이전
○ 시험시공
- 중금속 안정화기술 : 중금속 오염토양을 대상으로 시험시공 및 기술검증
○ 기술 고도화
- 황화광물 산화억제를 위한 코팅기술 : 현장 적용성(처리제 주입방법, 효율) 평가
- 황산염제거 기술 : 제거효율 제고, 경제성 평가
- 합성 산화광물-산화망간을 이용한 폐수처리 : 오염물질 제거효율 제고, 적용분야 활대를 위한 합성물질의 modification
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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