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SUMMARY
목차
1. 연구개발과제의 개요 24
1-1. 연구개발 목적 24
1-2. 연구개발의 필요성 24
1-3. 연구개발 범위 28
2. 국내외 기술개발 현황 29
3. 연구수행 내용 및 결과 34
3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 34
3-2. 연구개발 결과 및 토의 45
3-3. 연구개발 결과 요약 118
4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 122
4-1. 목표달성도 122
4-2. 관련분야 기여도 123
5. 연구결과의 활용계획 124
6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 125
7. 연구개발결과의 보안등급 126
8. 국가과학기술종합정보시스템(NTIS)에 등록한 연구시설·장비 현황 127
9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 128
10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 129
11. 기타사항 130
12. 참고문헌 131
〈표 1.2.1〉 정화방법 별 장점 및 단점 24
〈표 1.2.2〉 국내 하천 정화 사례 26
〈표 2.1.1〉 오염물질 제거 제품 29
〈표 2.1.2〉 해외 오염퇴적물 정화 기술 31
〈표 2.2.1〉 유사 연구개발 과제 목록 32
〈표 2.2.2〉 주요 관련 국내 등록특허 33
〈표 2.2.3〉 주요 토양정화 업체 33
〈표 3.1.1〉 퇴적물 시료 채취 후보 저수지의 제원 35
〈표 3.1.2〉 환경부 폐기물 용출기준 및 호수/하천 수질 기준 37
〈표 3.2.1〉 분석대상 저수지 현황 46
〈표 3.2.2〉 시료 채취 지점별 표기법 47
〈표 3.2.3〉 저수지수 수질분석 방법 47
〈표 3.2.4〉 퇴적물 분석방법 48
〈표 3.2.5〉 중금속 존재형태별 측정을 위한 추출조건 48
〈표 3.2.6〉 만수저수지 수질분석 결과(우기 전) 49
〈표 3.2.7〉 호소의 생활환경기준(환경정책기본법 시행령, [별표] 2012.11.27) 50
〈표 3.2.8〉 칠곡저수지 수질분석 결과(우기 전) 50
〈표 3.2.9〉 만수저수지 퇴적물 분석 결과(우기 전) 51
〈표 3.2.10〉 호소 퇴적물 오염평가 기준(국립환경과학원 예규 제2015-687호) 52
〈표 3.2.11〉 칠곡저수지 퇴적물 분석 결과(우기 전) 53
〈표 3.2.12〉 만수저수지 수질 분석 결과(우기 후) 54
〈표 3.2.13〉 칠곡저수지 수질 분석 결과(우기 후) 55
〈표 3.2.14〉 만수저수지 퇴적물 분석 결과(우기 후) 56
〈표 3.2.15〉 칠곡저수지 퇴적물 분석 결과(우기 후) 57
〈표 3.2.16〉 동역학적 실험에 의한 활성탄의 COD 흡착 parameter 64
〈표 3.2.17〉 동역학적 실험에 의한 활성탄의 T-N, T-P 흡착 parameter 65
〈표 3.2.18〉 동역학적 실험에 의한 순환골재 파우더의 인 흡착 parameter 66
〈표 3.2.19〉 평형흡착 실험에 의한 순환골재 파우더의 인 흡착 parameter 66
〈표 3.2.20〉 동역학적 실험에 의한 바이오매스 탄화물의 인 흡착 parameter 67
〈표 3.2.21〉 평형흡착 실험에 의한 바이오매스 탄화물의 인 흡착 parameter 67
〈표 3.2.22〉 미생물에 의한 오염물질 제거성능 비교(기존연구결과조사) 73
〈표 3.2.23〉 Properties of sediment sampled from Mansu Lake and sediment criteria according to U.S.... 94
〈표 3.2.24〉 Properties of water sampled from Mansu Lake 95
〈표 3.2.25〉 Pore size of NWFM 98
〈표 3.2.26〉 Model parameters for Langmuir and Freundlich models obtained from equilibrium sorption... 106
〈표 3.2.27〉 퇴적물 정화 방법에 따른 정화비용 사례 117
〈표 3.2.28〉 캐나다 온타리오주 Thunder Bay North Harbour 정화비용 분석 사례 118
〈그림 1.2.1〉 오염퇴적물 성상 26
〈그림 3.1.1〉 상관관계 분석 예시 36
〈그림 3.1.2〉 피복소재 예시 36
〈그림 3.1.3〉 오염물질 제거 및 안정화 특성파악을 위한 배치 테스트 36
〈그림 3.1.4〉 피복소재의 인삼염의 동역학적 흡착 특성 36
〈그림 3.1.5〉 오염물질 용출차단 효율 평가를 위한 컬럼 실험 장치 37
〈그림 3.1.6〉 적용성 평가를 위한 현장모사 수조 실험 장치 37
〈그림 3.1.7〉 오염 퇴적물 특성 분석을 위한 시료 채취 38
〈그림 3.1.8〉 현장 환경적, 지형적 특성 분석 예시 39
〈그림 3.1.9〉 미생물 고정화 전(좌)과 후(우)의 피복소재 SEM 이미지 39
〈그림 3.1.10〉 한국농어촌공사의 현장적용시험시공 협조 승낙 공문 41
〈그림 3.1.11〉 현장 시험 시공 예시 42
〈그림 3.1.12〉 현장 시험 예정 지역(만수저수지) 42
〈그림 3.1.13〉 모니터링을 위한 퇴적물 시료 채취 사례 43
〈그림 3.2.1〉 만수저수지 및 칠곡저수지 위치도 45
〈그림 3.2.2〉 시료 채취 현장 사진 46
〈그림 3.2.3〉 퇴적물 및 수질 분석시험 사진 48
〈그림 3.2.4〉 만수저수지와 칠곡저수지의 우기 전/후 퇴적물 오염특성 비교 59
〈그림 3.2.5〉 만수저수지와 칠곡저수지의 우기 전/후 수질 오염특성 비교 60
〈그림 3.2.6〉 만수저수지와 칠곡저수지의 퇴적물 내 중금속 존재형태 비교 61
〈그림 3.2.7〉 퇴적물 오염 특성과 호소 수질간 상관성 분석결과 62
〈그림 3.2.8〉 퇴적물 용출실험 결과 63
〈그림 3.2.9〉 동역학적 실험을 통한 활성탄의 COD 흡착특성 64
〈그림 3.2.10〉 동역학적 실험을 통한 활성탄의 T-N, T-P 흡착특성 65
〈그림 3.2.11〉 순환골재의 T-P 흡착특성 65
〈그림 3.2.12〉 바이오매스 탄화물의 T-P 흡착특성 67
〈그림 3.2.13〉 용액 pH 변화에 따른 바이오매스 탄화물의 인 흡착 특성 68
〈그림 3.2.14〉 퇴적물 용출실험을 위한 수조 모식도(a)와 실험사진(b) 69
〈그림 3.2.15〉 용출차단실험에서의 pH, EC, DO 변화 69
〈그림 3.2.16〉 용출차단실험에서의 COD, T-N, T-P의 변화 70
〈그림 3.2.17〉 용출차단실험에서의 COD, T-N, T-P 용출속도 72
〈그림 3.2.18〉 미생물 배양 실험 장치 74
〈그림 3.2.19〉 Pseudomonas putida 생장곡선 74
〈그림 3.2.20〉 탄화수소 호기성 분해의 주요 원리: 성장 관련 과정 75
〈그림 3.2.21〉 Initial attack on xenobiotics by oxygenases 76
〈그림 3.2.22〉 Pseudomonas putida와 Effective microorganism의 COD 분해능 77
〈그림 3.2.23〉 Pseudomonas putida와 Effective microorganism의 T-N 분해능 77
〈그림 3.2.24〉 Pseudomonas putida와 Effective microorganism의 T-P 분해능 78
〈그림 3.2.25〉 Pseudomonas putida 생장곡선 78
〈그림 3.2.26〉 Pseudomonas putida에 의한 phenol 농도 변화 79
〈그림 3.2.27〉 온도에 따른 Pseudomonas putida 생장곡선 79
〈그림 3.2.28〉 온도에 따른 Pseudomonas putida COD 분해능 80
〈그림 3.2.29〉 온도에 따른 Pseudomonas putida T-N 분해능 80
〈그림 3.2.30〉 온도에 따른 Pseudomonas putida T-P 분해능 81
〈그림 3.2.31〉 혐기성 조건에서 Pseudomonas putida의 COD, T-N, T-P 제거능 81
〈그림 3.2.32〉 만수저수지 최근 8년간 수질 자료 비교 82
〈그림 3.2.33〉 만수저수지 인근 시설 현황 83
〈그림 3.2.34〉 만수저수지 유역 추출 과정 84
〈그림 3.2.35〉 만수저수지 고도 분리 과정 85
〈그림 3.2.36〉 활성탄에 고정화된 Pseudomonas putida SEM 이미지 86
〈그림 3.2.37〉 생물학적, 물리적 처리 방법에 따른 COD 분해능 87
〈그림 3.2.38〉 생물학적, 물리적 처리 방법에 따른 T-N 분해능 87
〈그림 3.2.39〉 생물학적, 물리적 처리 방법에 따른 T-P 분해능 88
〈그림 3.2.40〉 활성탄에 고정화된 Pseudomonas putida를 이용한 온도에 따른 COD 제거능 88
〈그림 3.2.41〉 활성탄에 고정화된 Pseudomonas putida를 이용한 온도에 따른 T-N 제거능 89
〈그림 3.2.42〉 활성탄에 고정화된 Pseudomonas putida를 이용한 온도에 따른 T-P 제거능 89
〈그림 3.2.43〉 혐기성 조건에서 활성탄에 고정화된 Pseudomonas putida의... 90
〈그림 3.2.44〉 퇴적물 용출실험을 위한 모식도; 대조군(a)과 실험군(b) 및 실험사진 91
〈그림 3.2.45〉 성능평가 실험에서의 pH 변화 91
〈그림 3.2.46〉 성능평가 실험에서의 TOC, T-N, T-P 변화 92
〈그림 3.2.47〉 성능평가 실험에서의 TOC, T-N, T-P 용출속도 93
〈그림 3.2.48〉 Schematic diagram of water tank 97
〈그림 3.2.49〉 (a) pH, (b) EC, (c) DO, and (d) ORP of reservoir water overlying the uncapped... 98
〈그림 3.2.50〉 (a) T-N, (b) NH4-N, (c) NO3-N, and (d) NO2-N of reservoir water overlying the... 99
〈그림 3.2.51〉 (a) T-P, (b) PO4-P, and (c) COD of reservoir water overlying the uncapped... 100
〈그림 3.2.52〉 Average release rate of (a) total nitrogen, (b) total phosphorus, and (c) chemical... 101
〈그림 3.2.53〉 Water tank experiment design 103
〈그림 3.2.54〉 Sorption isotherm of (a) humic acid, (b) NH₄-N, (c) NO₃-N, and (d) PO₄-P... 105
〈그림 3.2.55〉 Changes of water environmental conditions during 60 days of laboratory... 107
〈그림 3.2.56〉 Release of CODcr from uncapped and capped sediments during 60...(이미지참조) 108
〈그림 3.2.57〉 Scanning electron micrographs of (a) activated carbon before incubation... 109
〈그림 3.2.58〉 Release of (a) NH₄-N, (b) NO₂-N, (c) NO₃-N, and (d) T-N from uncapped and... 110
〈그림 3.2.59〉 Release of (a) PO₄-P and (b) T-P from uncapped and capped... 111
〈그림 3.2.60〉 Comparison of flux(mg/m²d) and capping efficiency(%) of NH₄-N, T-N, PO₄-P,... 112
〈그림 3.2.61〉 현장 시험 시공 및 모니터링을 위한 시료 채취 113
〈그림 3.2.62〉 현장 적용 실험에서의 수체 내 TOC, T-N, T-P 변화 114
〈그림 3.2.63〉 현장 적용 실험에서의 퇴적물 내 TOC, T-N, T-P 변화 115
〈그림 3.2.64〉 피복소재에 흡착된 TOC, T-N, T-P 116
〈그림 3.2.65〉 회수한 피복소재의 SEM 이미지 116
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