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      • 토양경작법 운영을 통한 유류오염토 최적처리

        홍종덕 인하대학교 공학대학원 2013 국내석사

        RANK : 248639

        연구 대상 부지는 U시 K동에 위치한 반환미군기지로서 50여 년간 주한미군이 주둔 후 연합토지관리계획(Land Partner Ship)에 따라 반환된 기지로 기지 내부 조사결과 막사, 식당, 주차고, 정비고와 같은 오염 유발시설이 산재되어 있었으며, 유류(경유, JP-8)에 인한 오염이 확인되었다. 본 연구는 기지 내 유류 오염토양을 처리하기 위해 대상부지 및 오염물질의 특성을 고려하여 미생물을 이용한 토양 경작법의 최적 처리 조건을 도출하고 자하였다. 토양 경작법의 적용 가능 여부를 판단하기 위해 대상 기지의 토성, 오염토양 분해능, 미생물군집농도, pH, 수분함량을 분석하였으며 그 결과를 토대로 대상 기지내 토양경작법이 최적 처리 조건을 평가하였다. 토양경작법 최적 운영 인자를 도출하기 위해 현장 내 오염토양의 유류 농도와 유사한 농도로 인위적으로 오염시켜 만든 모델토양(JP-8을 spike하여 5,000mg JP-8/kg soil)을 대상으로 실증시험을 수행하였다. 한편, 인위적으로 오염시켜 제조한 모델 토양은 aging된 현장 내 오염토양의 분해정도와 비교하기 위해 대조군으로 사용하였다. 생물학적 정화공법인 토양경작법의 실증시험을 위해 미생물의 생육환경인자를 (수분, 온도, pH, 영양염류, 미생물개체수) 조절하여 실증시험을 수행하였으며 Acnetobacter종, Pseudomonas종의 미생물을 주입하여 미생물의 종류에 따른 JP-8 분해정도를 확인하였다. 모델토양과 현장토양의 실증시험결과 현장토양(28.4%)이 모델토양(81.7%)에 비해 분해속도가 느렸으며, Aging된 오염물질의 분해정도가 현격히 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 정화목표(TPH : 475mg/kg)를 달성하기 위한 토양경작기간, 반감기를 구하기 위해 Sigmaplot을 이용, 1차, 2차 분해모델을 적용하여 속도상수(k)를 구하였고, 토양경작기간을 예측하였다. 1차 분해 모델을 적용한 결과 분해 후반부에서 실제 실증시험 결과 보다 더 빨리 분해가 진행되는 예측 오류가 발생하였다. 즉 초기에는 빠른 속도로 제거되지만 시간이 지날수록 속도가 느려져 감소해 분해 후반부에는 거의 분해가 일어나지 않는 현상을 설명하기에는 한계성이 있는 것으로 판단하였다. 그러나 2차 분해 모델을 적용한 결과 분해 후반부의 농도 변화펜턴을 1차에 비해 더 최적으로 잘 설명할 수 있었다. 실증시험결과 토양경작법 만으로 정화목표(TPH : 475mg/kg)를 120일 이내에 달성하는 것은 어려울 것으로 예상되어 오염물질의 농도를 구분하여 저농도(1,000mg/kg 미만) 오염토양 토양경작법, 고농도 오염토양(1,000mg/kg 이상)은 토양세척법으로 오염토양을 처리하였다. 본 연구는 유류 오염토 최적처리를 위한 토양경작법의 주요 영향 인자 중 온도에 의한 영향을 확인하기 위해 토양경작 운영 기간을 춘·추기, 하절기, 동절기로 구분하여 각 기간 동안 오염물질의 저감율을 1차 분해모델에 적용하여 속도분해상수를 구하였다. 연구 대상 기지의 평균 경작 운영일수는 56일이며, 현장 토양의 실증시험 결과(1차 속도분해 모델을 적용) 60일 이후부터 실증시험 결과보다 더 빨리 분해가 진행될 것으로 예측하는 오류가 발생하였다. 따라서, 1차 속도분해 모델을 적용하여 분해양상을 해석하는 것이 가능하다고 판단되어 1차 분해 모델을 적용하여 속도분해상수를 구하였다. 속도분해상수(day-1) 는 하절기(0.039)>춘·추기(0.030)>동절기(0.025) 순으로 온도가 높을수록 분해가 잘 일어남을 확인하였다. 향후 실증 시험시 온도에 따른 속도상수를 구하여 최적 설계를 수행하고, 또한 연구 대상 기지의 토양경작법 운영을 통해 도출된 최적 운영인자를 매뉴얼화하여, 본 기지와 오염물질 및 대상부지의 특성이 유사하고 실증시험이 어려운 소규모 기지의 토양경작법 설계 시 기초 자료로도 활용하고자 한다.

      • POSCO 신입사원 철강 제조 직무교육 프로그램(안)

        홍종덕 경상대학교 교육대학원 2013 국내석사

        RANK : 248639

        The purpose of this study is to develop and present a tentative plan for a job-training program for POSCO’s new employees in steel manufacturing. The research questions can be presented as follows based on the necessity and purpose of this study. First, what should be put in the core contents of the education of common skills in steel manufacturing? Second, what should be put in the core contents of the basic education of skills in steel manufacturing? Third, what should be put in the core contents of the basic education of machinery in steel manufacturing? Fourth, what should be put in the core contents of the basic education of electricity in steel manufacturing? The main material used in this study include Basic Work in Job Training published by the POSCO Innovation Support Group (2011) and Industrial Machine Repair published by the Human Resources Development Service of Korea (2004), Industrial Measurement Instrumentation published by POSCO training institute (1993), PLC Theory published by the Department of Labor at the Gwangyang Steel Mill (1994), and High School Basic Drafting publi- shed by the Ministry of Education and Human Resources Development, and The Finishing-up for the Welding Craftsman License published by the Study Circle of Welding Examination (2002). The results of this study can be summarized as follows. The subject of common skills in steel manufacturing consist of the operation of the ceiling crane and the metal welding. The operation of the ceiling crane can be divided into the areas of ceiling crane theory and practice. The areas of ceiling crane theory is concentrated on structure, machine equip- ment, and mechanic elements. Ceiling crane practice can be divided into the preparation of operation and the operation practice. The metal welding includes fusion, pressure welding, and soldering. Welding practice can be divided into the preparation of welding practice, welding skill practice, and post-welding processing. The basic subject of skills in steel manufacturing consists of the machine fault analysis and iron manufacturing at large. The machine fault analysis is concentrated on the understanding of vibration and the diagnosis of rotating machines, and the condition monitoring system on checking and non-destructive examination. The understanding of vibration includes the understanding of vibration structure and of vibration charac- teristics. The diagnosis of rotating machines can be divided into rapid and precise diagnoses. The checking of the condition monitoring system is concentrated on condition interpretation and system linking. The non-destructive examination can be divided into magnetic particle inspec- tion, penetration inspection, and ultrasonic inspection. Iron manufactur- ing at large can be divided into the understanding of the basis of steel, the equipment checking process using smart phones, the usage of tools and apparatuses, model-cutting practice, the process of iron production. The understanding of the basis of steel is concentrated on the nature of iron metal and the basic physics of iron manufacturing. The equipment checking process using smart phones can be divided into the understanding of equipment checking and equipment checking practice. The usage of tools and apparatuses can be divided into tools and apparatuses for measurement and for repair, and manipulating tools and apparatuses. Model cutting is concentrated on practical experiences in the machine area and in the electricity area. The process of iron production can be divided into iron making, steel making, hot rolling, and cool rolling in that order. The basic subject of machinery in steel manufacturing consists of machines at large, machine drawings, iron manufacturing fluid pressure, iron manufacturing lubrication. Machines at large can be divided into mechanic elements and machine classification. Mechanic elements is divided into machine parts for combination, for axes, for electric operation, for buffering and braking, and for tubes. The classification of machines is concentrated on power machines, operating machines, transmission machines, and liquid machines. Machine drawings can be divided into types of lines used for drawings and classification of drawings. The types of lines include solid lines, one-point chain lines, two-point chain lines, and other lines. The classification of drawings is based on usage, forms, and contents. Iron manufacturing fluid pressure consists of fluid pressure machines and fluid pressure circuits. Fluid pressure machines are divided into pumps, control valves, and actuators. Fluid pressure circuits include non-burdened, pressure control, and speed control circuits. The iron manufacturing lubrication includes lubricant and grease. As for lubricant, its states, functions, types, feeding methods, and other functions are involved. In the case of grease, its states, functions, types, and feeding methods are involved. The basic subject of electricity in steel manufacturing consists of electricity in general, electricity control, and measurement control. The electricity in general includes electric power units and electric apparatuses. The electric power units include power transmission and supply, and emergency electric supply. The electric apparatuses include electric motors, transformers, stopping machines, and generators. The electricity control consists of hardware, software, and communication. Hardware includes input, processing, output, and power supplying units. The core types of software include executive and user program software. Communication involves repeaters, herbs, bridges, and routers. The measur- ement control consists of control structure, control systems, and control apparatuses. The control structure is divided into the parts of control, detection, and manipulation. A control system can be accounted for by dividing it into production management, process, flow, and distributed control systems. The conclusions that can be presented on the basis of the resulting data from this study are as follows. The job-training program in steel manufac- turing consists of common function education, basic skill education, and basic machinery education. As for the education of common skills, it is desirable to begin with ceiling crane operation education and metal welding education, preliminary skill learning for the basic education of technology, machinery, and electricity. The basic education of skills should be concentrated on the education of equipment diagnosis, prelim- inary skill learning for the basic education of machinery and electricity, and of steel manufacturing at large with the function of basic skill training for iron production. The purpose of the basic education of machinery is to acquire general basic knowledge and principles of machines and equipment to use them in practice, and should be concentrated on the education of machinery at large, machine drawings, iron manufacturing fluid pressure, and iron manufacturing lubrication. The purpose of the basic education of electricity is to be familiarized with the basic theories related to electricity, and the principles and structures of generators, motors, transformers etc., which are used as power sources in industrial scenes, so as to use them in related practical jobs, and it should be concentrated on the general education, and the education of electricity and measurement control. 본 연구의 목적은 POSCO 신입사원 철강 제조 직무 교육 프로그램(안)을 개발하여 제시하는 것이다. 본 연구의 필요성과 연구목적에 근거하여 제시할 수 있는 구체적인 연구 문제는 첫째, 철강 제조 기능 공통 교육의 주요 내용은 어떠한 것들이 중심이 되어야 하는가? 둘째, 철강 제조 기술 기초 교육의 주요 내용은 어떠한 것들이 중심이 되어야 하는가? 셋째, 철강 제조 기계 기초 교육의 주요 내용은 어떠한 것들이 중심이 되어야 하는가? 넷째, 철강 제조 전기 기초 교육의 주요 내용은 어떠한 것들이 중심이 되어야 하는가? 본 연구에 사용된 주된 자료는 포스코 혁신지원그룹이 발행한 직업훈련 직무기초(2011), 한국산업인력공단이 발행한 산업기계정비(2004), 포스코 제철연수원이 발행한 공업계측계장공사(1993), 광양제철소 노무부가 발행한 PLC이론(1994), 교육인적자원부가 발행한 고등학교 기초제도(2008), 용접시험연구회가 발행한 용접기능사 총정리(2002) 등이다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 철강 제조 기능 공통 과목은 천장크레인 운전과 금속 접합 용접으로 대별할 수 있다. 천장크레인 운전은 천장크레인 이론 분야와 천장크레인 실습 분야로 구분할 수 있다. 천장크레인 이론 분야는 구조, 기계장치, 기계요소가 중심이 된다. 천장크레인 실습은 천장크레인 운전 준비 작업과 운전 실습으로 구분할 수 있다. 금속 접합 용접은 융접, 압접, 납땜이 포함된다. 용접 실습은 용접 실습 준비 작업, 용접 실기 실습, 용접후 처리작업으로 구분할 수 있다. 철강 제조 기술 기초 과목은 설비 진단과 제철 일반으로 대별할 수 있다. 설비 진단은 진동이해, 회전기계 진단, 상태감시시스템 점검, 비파괴검사가 중심이 된다. 진동이해는 진동구조의 이해와 진동특성의 이해가 포함된다. 회전기계 진단은 간이진단과 정밀진단으로 구분할 수 있다. 상태감시시스템 점검은 상태해석과 시스템연결이 중심이 된다. 비파괴 검사는 오리엔테이션, 자분탐상 검사, 침투탐상 검사, 초음파탐상 검사로 구분할 수 있다. 제철 일반은 철강기초 이해, 스마트폰 활용 설비 점검 작업, 공기구 사용법, 컷 모델 실습, 철강 생산 공정으로 대별할 수 있다. 철강기초 이해는 철 금속의 성질, 제철 물리 기초가 중심이 된다. 스마트폰 활용 설비점검 작업은 설비점검 이해, 설비점검 실습으로 구분할 수 있다. 공기구 사용법은 측정용 공기구, 정비용 공기구, 공기구 조작하기로 구분할 수 있다. 컷 모델 실습은 기계분야 체험실습과 전기분야 체험실습이 중심이 된다. 철강 생산 공정은 제선, 제강, 열연, 냉연 공정으로 순차적으로 구분할 수 있다. 철강 제조 기계 기초 과목은 기계 일반, 기계 도면, 제철 유압, 제철 윤활로 대별할 수 있다. 기계 일반은 기계요소와 기계의 분류로 구분할 수 있다. 기계요소는 결합용 기계부품, 축용 기계부품, 전동용 기계부품, 완충 제동용 기계부품, 관용 기계부품으로 구분된다. 기계의 분류는 동력기계, 작업기계, 전달기계, 유체기계가 중심이 된다. 기계 도면은 도면에 사용되는 선의종류와 도면의 분류로 대별할 수 있다. 선의 종류는 실선, 1점쇄선, 2점쇄선, 기타선으로 구분할 수 있다. 도면의 분류는 용도에 따른 분류, 형태에 따른 분류, 내용에 따른 분류가 중심이 된다. 제철 유압은 유압 기기와 유압 회로로 대별할 수 있다. 유압 기기는 펌프, 제어밸브, 액츄에이터로 구분된다. 유압 회로는 무부하 회로, 압력제어 회로, 속도 제어회로가 중심이 된다. 제철 윤활은 윤활유와 그리스로 대별할 수 있다. 윤활유는 상태, 기능, 종류, 급유법, 그 외기능이 포함된다. 그리스는 상태, 기능, 종류, 급유법으로 구분할 수 있다. 철강 제조 전기 기초 과목은 전기 일반, 전기 제어, 계측 제어로 대별할 수 있다. 전기 일반은 전력장치와 전기기기로 구분된다. 전력장치는 송전과 배전, 비상전원이 포함된다. 전기기기는 전동기, 변압기, 정지기, 발전기가 중심이 된다. 전기 제어는 하드웨어, 소프트웨어, 통신으로 대별할 수 있다. 하드웨어는 입력장치, 처리장치, 출력장치, 전원공급 장치로 구분된다. 소프트웨어는 실행 소프트웨어, 사용자 프로그램 소프트웨어가 중심이 된다. 통신은 리피터, 허브, 브리지, 라우터가 포함된다. 계측 제어는 제어구조, 제어시스템, 제어기기로 대별할 수 있다. 제어구조는 제어부, 검출부, 조작부로 구분된다. 제어시스템은 생산관리 제어시스템, 프로세스 제어시스템, 순차 제어시스템, 분산 제어시스템으로 구분하여 설명할 수 있다. 본 연구의 결과 자료들에 근거하여 제시할 수 있는 결론은 다음과 같다. 철강 제조 직무 교육 프로그램은 기능 공통 교육, 기술 기초 교육, 기계 기초 교육, 전기 기초 교육으로 대별할 수 있다. 기능 공통 교육은 기술․기계․전기 기초 교육의 선수학습 기능이라고 할 수 있는 천장크레인 운전 교육과 금속 접합 용접 교육이 선행되는 것이 바람직하다. 기술 기초 교육은 기계 기초 교육과 전기 기초 교육의 선수학습 기능이라고 할 수 있는 설비 진단 교육과 철을 제조하는 기초 기술 훈련기능의 제철 일반 교육이 중심이 되어야 한다. 기계 기초 교육의 목적은 기계나 장치에 관한 일반적인 기초 지식과 원리를 습득하여 관련 실무에 활용 하는 것이며, 기계 일반 교육․기계 도면 교육․제철 유압 교육․제철 윤활 교육이 중심이 되어야 한다. 전기 기초 교육의 목적은 전기에 관련된 기초 이론, 산업 현장의 동력원으로 사용되는 발전기나 전동기․전력 변환기기 등의 원리와 구조를 습득하고, 기초이론․원리․구조를 관련 실무에 활용 하는 것이며, 전기 일반 교육․전기 제어 교육․계측 제어 교육이 중심이 되어야 한다.

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