사전수화된 토목섬유차수재의 공학적 특성

박종익 인천대학교 대학원 2009 국내석사

은(Ag+)을 이용한 persulfate 활성화 및 유기오염물질 분해 연구

장하이롱 안동대학교 2016 국내석사

20세기 이후 급격한 산업화와 고도화로 인하여 다양한 화학물질이 개발 및 사용되었으며 공업, 농업, 의료, 교통, 주거환경 등 인간의 생활권 전반을 윤택하게 하였다. 그러나 화학물질의 과다사용, 무단배출 및 유출사고 등의 경로로 환경매체로 유입되어 환경오염을 유발하고 있으며, 일부 지역에서는 인간과 생태계에 유해한 영향을 초래하고 있다. 환경 매체는 수질(하천, 호소, 해양 등), 대기(실내, 실외), 토양(지하수)으로 구분될 수 있으며, 각 매체에 따라 오염물질의 작용 및 처리기술 등이 크게 달라진다. 특히 토양-지하수 오염의 경우에는 자연적 저감을 기대하기 어려우며 또한 처리에 많은 시간과 노력이 요구된다. 지난 30여년간 유기오염물질에 대한 토양-지하수 오염은 큰 문제로 대두되어 왔다. 현재까지 많은 오염지역이 복원되었음에도 수천 곳 이상의 오염지역이 남아있으며1), 매년 수천 곳의 오염이 발생하고 있는 것으로 알려져 있다2). 지난 20여년간 다양한 새로운 기술들이 개발되었으나, 일부 오염지역에서는 여전히 효과적인 처리가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 토양-지하수오염 복원기술은 매우 다양하며, 크게 물리적, 화학적, 생물학적 처리방법으로 구분할 수 있다 (Table 1-1) 3). 아울러 각 처리공법은 기술적 장, 단점 또는 경제적 특성을 가지므로 오염물질의 종류와 농도, 토양 및 지하수의 물리, 화학적 특성, 오염부지의 사회적, 환경적 특성 등을 고려하여 실제 오염부지에 적용된다. 물리-화학적 토양오염복원기법 고형화 및 안정화(solidification/stabilization) 토양증기추출법(soil vapor extraction) 공기주입확산법(air sparging) 토양세척법(soil washing) 토양세정법(soil flushing) 동전기법(electrokinetic separation) 투수성반응벽체(permeable reactive barriers) 열처리법(thermal treatment) 자연저감기법(monitored natural attenuation) 원위치화학적산화법(in-situ chemical oxidation) 생물학적 토양오염복원기술 생물학적통풍법(bioventing) 토양경작법(land farming) 원위치생물복원법(in-situ bioremediation) 식물복원기법(phytoremediation) Table 1. 주요 토양-지하수 오염복원공법 3) 1.1 원위치화학적산화법(In-situ Chemical Oxidation, ISCO) 다양한 토양-지하수 오염복원기술 가운데 원위치화학적산화법(In-situ Chemical Oxidation, ISCO)은 유기오염물질에 대하여 신속하고 광범위한 적용이 가능하며 4-8), 비교적 간단하게 오염공정을 설계할 수 있다. 일반적인 처리 개념은 Figure 1.1과 같이 구성할 수 있다. ISCO는 일부 선진국을 중심으로 다수의 연구 및 기술개발이 수행되었으며, 미국의 경우 superfund site를 통하여 많은 현장적용 사례를 찾을 수 있다 4). ISCO에서 주요하게 사용 되는 산화제로는 과산화수소(H2O2), 과망간산(MnO4-), 오존(O3), 과황산(S2O82-) 등이다. 각각의 산화제는 반응성, 안정성, 산화력 등 물리, 화학적 장, 단점을 가지며, 이에 공학적 이용 시 다양한 고려사항을 가지고 있다. 과산화수소의 경우 그 자체로도 강력한 산화제이나, 철 이온(Fe2+, 또는 Fe3+)의 촉매 반응을 이용하여 수산화라디컬(˙OH)을 생성하는 펜톤 반응 (Fenton’s reaction) 9)을 유도하여 유기오염물질을 분해하는 기술이며 활성화 반응은 아래 식 (1)과 같다. Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- + ˙OH (1) 펜톤 산화법에서 발생되는 수산화라디컬은 매우 강력한 산화력을 가짐은 물론 다양한 유기오염물질과 높은 반응성을 가진다 (Table 2). 또한 산화제의 분해산물에 의한 오염을 고려할 필요가 없으며, 사용되는 촉매 또한 철 이온을 이용하므로 매우 친환경적인 산화제로 평가된다. 그러나 토양-지하수환경에서 토양 내의 철 이온과 반응하여 과산화수소가 활성화 반응이 시작하며, 또한 연쇄반응을 통하여 과산화수소가 스스로 분해 되는 문제점을 가지고 있다. 이에 토양 내 오염지역에 도달하기 전 다량의 과산화수소 소모가 이루어지게 되며, 주입되는 산화제의 양에 의한 경제적 문제 또는 효과적인 처리가 이루어지지 않는 기술적 문제점을 가지고 있다. 과망간산을 이용한 산화법은 ISCO에서 가장 전통적인 방법으로 토양 내에서의 높은 안정성과 현장적용 시 공학적 편리함이 가장 큰 장점으로 들 수 있다. 그러나 좁은 범위의 유기물질과 반응하는 것이 문제점으로 들 수 있다. 오존은 가스 형태로 주입되는 산화법으로써 높은 산화력을 가지며, 불포화수대 토양의 유기오염 처리에 효과적이다. 그러나 오존은 쉽게 분해되며, 물에 대한 용해도가 낮아 지하수 또는 포화지역의 오염 처리에는 제한적이다. 또한 다른 ISCO공법에 비하여 초기 시설비가 과다하게 소요되며, 안전상의 주의가 요구된다. 과황산은 최근에 ISCO에 적용된 산화제로써 2000년대 이후 미국의 ‘Superfund’ 지역의 복원을 중심으로 일부 적용되기 시작하여 일부 토양 복원업체를 중심으로 사업화가 이루어진 상태이다 4).   Figure 1. ISCO 공정도, A) 지하수 오염복원, B) 토양 오염복원 1.2 과황산의 특성 과황산은 기존의 산화제(과산화수소, 오존, 과망간산 등)와 비교하여 토양 내에서 더욱 효과적인 산화제로 평가된다. 과망간산에 비하여 더 많은 유기오염물질에 대하여 높은 반응성을 보여주며, 과산화수소에 비하여 토양 내에서 매우 안정하다. 또한 오존과 비교하여 지하수나 포화수대의 유기오염물질의 처리에도 효과적이다. 즉 기존의 산화제들이 가지는 주요 문제점들을 전반적으로 개선할 수 있는 산화제로 평가할 수 있다. 과황산은 2.01 V의 표준산화전위를 가지는 산화제이며 (식 2), 이는 과산화수소, 과망간산에 비해 높으며, 오존에 비해 조금 낮은 정도이다 (Table 3). 또한 일부 유기오염물질과 직접적으로 반응하는 것으로 알려져 있으나, 유기오염물질 분해속도는 비교적 느린 것으로 알려져 있으며, 반응물질의 범위도 넓지 않은 것으로 알려져 있다5-6). S2O82- + 2e- → 2SO42- (2) 그러나 과황산 활성화 반응을 통하여 2.5 V의 표준산화전위를 가지는 강력한 활성종을 발생시킬 수 있으며, 이 때 발생되는 활성종에 의해 다양한 유기오염물질을 빠르게 분해 할 수 있다고 알려져 있다7-8, 11). S2O82- + activator → 2SO4-‘ (or SO4-‘ + SO42-) (3) Table 2. ISCO 주요 산화제의 공학적 특성3) Oxidant Reactive Species Form Persistence Permanganate MnO4- Powder/liquid > 3 months Hydrogen peroxide OH∙, O2∙, OH2∙, OH2- Liquid minutes – hours Ozone O3, OH∙ Gas minutes – hours Persulfate SO4-· Powder/liquid hours – weeks Table 3. 주요 산화제의 표준산화환원전위 10) Chemical species Standard redox potential (V) Relative strength (chlorine = 1) Hydroxyl radical(OH.) 2.8 2.0 Sulfate radical 2.5 1.8 Ozone 2.1 1.5 Sodium persulfate 2.0 1.5 Hydrogen peroxide 1.8 1.3 Permanganate(Na/K) 1.7 1.2 Chlorine 1.4 1.0 Oxygen 1.2 0.9 황산 라디컬은 짧은 발생시간 동안 유기오염물질을 강력하게 산화시킬 수 있다. 또한 염화에틸렌, 클로로페놀, PAHs, VOCs와 같은 넓은 범위의 유기오염물질을 분해할 수 있다11). 황산 라디컬은 친전자성 물질이므로 아미노기 (-NH2), 수산화기 (-OH), 알콕시기 (-OR)과 같은 electron-donating groups을 가지는 물질과 반응하는 경우 반응속도는 더욱 증가하게 되며, 이와는 반대로 electron withdrawing groups을 가지는 나이트로기 (-NO2), 카르보닐기(C=O)와 반응하는 경우 그 반응속도는 느려지는 것으로 알려져 있다5). 초기 과황산 연구에서는 염소의 존재가 반응속도를 느리게 한다고 여겨졌으나, Bennedsen 등의 2012년 연구에서 염소나 탄산염에 의한 반응속도에의 특별한 영향은 없다고 보고하고 있다11).   1.3 과황산 활성화법과 ISCO의 적용 대표적인 과황산 활성화 방법으로는 열, 빛, 염기조건, 전이금속을 이용하는 방법이 있으며, 그 반응식은 아래 식 4-7과 같이 알려져 있다12-25). 최근에는 자연적으로 존재하는 금속산화물을 또한 활성화 반응을 유도할 수 있는 것으로 알려져 있다26). 그러나 최근까지도 명확한 활성화 매커니즘은 밝혀지지 않은 것으로 평가된다4, 11). 발생된 황산 라디컬은 다른 화학종과 연쇄반응을 일으킬 수 있으며, 물환경에서 식 8-9와 같이 물 또는 수산화 이온과 반응하여 수산화 라디컬을 발생시킬 수 있다. 이는 용액의 pH에 크게 영향을 받게 된다. 산성영역의 pH에서는 황산 라디컬이 우점종이며, 염기성영역의 pH에서는 수산화 라디컬이 우점종이 된다4). S2O82- + heat/UV → 2SO4-• (4) S2O82- + 2H2O + OH- → HO2- + 2SO42- + 3H+ (5) HO2- + S2O82- → SO4-• + SO42- + H+ + O2-• (6) S2O82- + Mn+ → SO4-• + SO42- + Mn+1 (7) SO4-• + H2O → OH• + SO42- + H+ (8) SO4-• + OH- → OH• + SO42- (9) 기존의 활성화 방법들은 각각의 장단점을 가지고 있으며, ISCO에 적용하는데 있어 여러 한계점 가지고 있다. 광활성화법 (photo activation)은 식 4와 같이 라디컬 발생이 효율적이며 반응속도 등 운전이 용이하며, 다양한 데이터가 축적되어 있다. 그러나 지중에서 활성화를 유도하는 것은 거의 불가능하며, 지상에서 활성화하여 주입하는 경우 활성종이 오염지역에 주입되기 전에 다량 소모되는 문제를 가지고 있다. 열적활성화법 (thermal activation) 또한 라디컬 발생이 효율적이나 지중에서 적용하는 경우 비효율적 에너지가 소요되며 또한 토양환경에 열오염을 야기할 수 있다. 염기적활성화법 (base activation)은 토양환경에는 비교적 쉽게 적용할 수 있으나 식 5-6과 같이 라디컬 발생 효율이 낮으며, 또한 토양의 pH가 변하여 토착미생물 사멸 등 2차 오염이 염려되는 기술이다. 전이금속 활성화법 (transition metal activation)은 식 7과 같이 과황산 활성화를 유도할 수 있다. 전이금속을 활성화제로 사용하는 경우 토양환경에 적용이 용이하며, 사용되는 대표적 전이금속인 2가 철 (Fe2+)에 의한 환경적 영향도 크지 않아, 현재 ISCO에 적용하는 대표적인 활성화법이다. 그러나 2가 철은 촉매가 아닌 반응물로 작용하여 지속적인 주입이 요구되며, 활성화 반응 초기에 과황산이 과소모 되는 문제점을 가지고 있다. 따라서 최근에는 EDTA 등과 같은 킬레이트제를 같이 주입하여 전이금속의 반응성을 낮추어 과황산 과소모를 예방하기도 한다. 그러나 주입되는 킬레이트제에 의한 2차오염 문제와 경제적 부담을 동시에 가지고 있는 실정이다. 가장 최근에 연구된 활성화 방법으로 영가철 (zero valent iron)을 이용한 과황산 활성화법은 토양환경에 적용하기 적합한 기술이며, 기존의 투수성 반응벽체 (Permeable Reactive Barriers, PRBs)와 병행하여 사용이 가능하여 향후 적용성이 매우 큰 기술로 평가할 수 있다. 그 매커니즘이 명확하지 않으나, 용출되는 2가철에 의한 활성화 반응은 명확한 메커니즘 가운데 하나이다 (식 7). 즉 영가철이 2가철 발생원이 되며, pH 조절에 의해서 반응속도 제어가 가능하다. 그러나 낮은 pH 조건에서는 2가 철 이온이 다량으로 용출되어 과황산 과소모가 일어나게 된다. 이외에도 초음파(sonification)를 이용한 활성화 방법과 Cu, Mn 등의 금속이온, 그리고 토양 내의 마그네타이트, 헤마타이트와 같은 철 산화물을 이용한 활성화 방법 등이 있다. 그러나 대부분 초기 연구수준이며, 과황산 활성화 효율 또는 오염물질 제거 속도가 비교적 낮은 것으로 알려져 있다.   1.4 은 이온(Ag+)를 이용한 과황산 활성화 과황산은 활성화 반응은 은 이온에 의해서도 가능하며, 활성화 메커니즘은 앞서 기술한 전이금속 활성화법과 같으나 많은 연구가 이루어 지지 않은 활성화법 가운데 하나이다. 활성화 반응은 아래 식 10과 같으며, 식 10-15와 같이 개시반응 및 라디컬 전달 연쇄반응이 이루어지며, 식 16-17과 같이 라디컬의 재조합 반응으로 연쇄반응이 종료된다27-28). Ag+ + S2O82- → SO4-• + SO42- + Ag2+ (10) Ag+ + S2O82- → 2SO42- + Ag3+ (11) Ag+ + Ag3+ → Ag2+ (12) SO4-• + H2O → HSO4- + OH• (13) Ag3+ + 2H2O → 2OH• + Ag+ + 2H+ (14) Ag2+ + H2O → OH• + Ag+ + H+ (15) 2OH• → H2O2 (16) 2H2O2 → 2 H2O + O2 (17) 은 이온을 이용한 과황산 활성화 반응은 다른 전이금속 활성화법과 몇 가지 다른 특징을 가진다. 먼저 2가 또는 3가 상태로 산화된 은 이온은 식 14-15와 같이 물 또는 다른 유기물과 반응하여 1가 상태로 환원될 수 있다. 1가 상태로 환원된 은 이온은 다시 과황산 활성화 반응을 유도시킬 수 있으며, 이는 다른 전이금속이 반응물로 지속적인 주입이 필요한 것과 반하여 촉매로써 작용할 수 있음을 의미한다. 또한 은 이온이 환원되는 과정에서 물과 반응하여 수산화 라디컬을 생성하거나 또는 유기오염물질을 직접적으로 분해 할 수 있다. 이는 기존의 전이금속을 이용한 과황산 활성화법의 근본적인 문제점을 해결할 수 있는 방법인 것과 동시에 일부 오염물질에 대하여 반응속도가 더욱 향상될 수 있다32-36).   1.5 연구목표 최근 국내외 여러 지역에서 유기오염물질에 의한 토양오염이 확인 되고 있다. 군사시설, 지하유류저장시설, 산업단지 인근부지 등이 대표적인 오염 확인지역이며, 이외에도 확인되지 않은 오염이 상당히 존재하는 것으로 추정된다. 미국 등 선진국을 중심으로 오염된 토양의 복원에 상당한 관심을 가지고 많은 복원사업을 수행 중에 있으며, 이에 경제적이며 친환경적인 토양오염복원기술의 개발이 요구되고 있다. 유기물로 오염된 토양의 복원을 하기 위해서 물리적, 화학적, 생물학적 처리 등 다양한 기술을 이용할 수 있으나, 경제적이고 빠른 처리를 위해서 ISCO는 매우 효과적인 기술로 평가 할 수 있다. ISCO에 사용 가능한 산화제 가운데 과황산은 기존의 여러 산화제가 가지는 문제점(예, 과산화수소의 토양 내 낮은 안정성, 과망간산의 유기오염물질과의 좁은 적용성 등)을 해결할 수 있는 대안으로 평가된다. 그러나 과황산은 활성화 과정에서 일부 문제점을 가진다. 지중에서 활성화 반응을 유도하기 위해 2가 철과 같은 전이금속을 사용하고 있으나, 2가철은 촉매로 작용하지 않아 지속적으로 주입해 주어야 하며, 또한 초기 과황산 과소모를 유발하여 EDTA 등 킬레이트제를 추가로 주입하여야 하는 문제점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 기존의 활성화법이 가지는 한계점을 극복하기 위하여 은 이온을 이용한 활성화법을 연구하고자 하며, 활성화 특성을 상세히 연구하기 위하여 황산 라디컬에 반응성이 높은 아니졸 (KSO4∙- = 4.9 X 109)과 반응성이 낮은 것으로 알려진 나이트로벤젠 (KSO4∙- < 106), 그리고 대표적인 지하수 오염물질인 트리클로로에틸렌을 모델 오염물질로 하여 연구를 수행하였다.

군 지역에서의 비점오염 특성

김종수 호남대학교 산업경영대학원 2007 국내석사

우리나라에서의 수질관리는 1980년대 중반까지 주로 도시하수, 공장폐수 등 점오염원에 치중한 나머지 유역 전반에 걸쳐 발생되는 비점오염원에 대해 관심을 기울이지 못하고 적절히 관리되지 못했다. 근대화이후 우리나라는 끊임없는 도시와, 산업화의 진전으로 토지개발이 가속화되고 비점오염원이 수질에 미치는 영향도 커졌으며 비점오염원의 중요도가 증가되었다. 정부에서도 2004년 3월 정부합동으로 “4대강 비점오염원 관리 종합대책”을 수립하여 비점오염원을 제도적으로 관리하게 되었다. 군부대는 다수가 상수원지역에 위치하고 군의 특성상 부대공사, 훈련, 작전시 불가피한 자연훼손 발생이 가능하고 병영생활로 인한 대규모 환경오염 유발요인이 상존하고 있다. 이러한 환경오염을 인식한 군은 국제적인 환경보전 움직임에 적극적으로 부응하기 위하여 환경정책을 강화시켜 나가고 다양한 환경오염 방지활동을 위해 노력하여 왔으나 아직까지 비점오염원에대한 인식이 확산되어있지 않고 비점오염원의 발생을 억제하거나 확산을 방지하기 위한 대책이 마련되지 않았다. 따라서 본 연구는 군 지역에서의 비점오염의 발생유형을 크게 진지 / 훈련장 지역, 집단 거주 지역, 군에서 운용하는 각종 정비공장 및 병원 등의 전투근무지원시설지역, 기타지역으로 구분하여 비점오염원 관리방안을 제시하고자 하였다. 진지 및 훈련장은 주로 산지에 위치하므로 토사유출을 최대한 억제해야 하고 토양침식이 많은 지역은 인공습지, 저류지 등 비점오염물질 저감시설을 설치하여 훈련장으로부터 배출되는 오염부하량 저감시켜야 한다. 집단 거주 지역은 불투수층의 면적을 줄이고 유출수는 습지를 통과하도록 함으로서 수질개선과 경관개선의 효과를 동시에 달성할 수 있으며 소규모 군부대 주둔지 및 격오지는 간이 오수정화시설 운용시 주기적인 여재교체 / 침전물 제거하고 갈대, 미나리, 노랑꽃 창포 등 정화식물을 식재하여 수질오염을 예방하여야 하며 특히 지자체 하수처리시설과 연계하여 처리 할 수 있도록 하수도 정비 기본계획 수립시 하수처리 구역에 포함되도록 협조하는 등 대책을 강구해야 한다. 전투근무지원 시설은 폐기물등에서 발생하는 오염물질로 인한 토양오염등의 2차오염을 방지하기 위하여 오염물질 발생지역는 불투수층으로 설계하여 오염물질이 토양에의 침투를 방지하며 강우시 유출수를 집수한후 유수분리기를 통하여 오염물질을 제거토록 하여야 한다. 공사장에서의 비점오염원 관리는 오염방지대책을 수립하여 공사계획 반영될 수 있도록 하고 토양침식의 억제, 침식발생시 토사유출 관리, 토사침전관리를 통해 오염을 최소화할수 있으며 골프장은 적정 비료와 농약의 사용을 준수하고 초기우수의 오염물질을 처리하기 위하여 저류지를 조성하여야 한다. 결론적으로 군이 환경보전을 위해 많은 노력을 기울여 왔으며 앞으로도 환경보전의 파수꾼으로서의 역할을 다할 것으로 판단된다. 그러나 군 주둔지역의 특성상 최근 군의 환경오염 실태에 대한 외부의 관심과 민원이 증가되고 있는 실정을 고려할 때 환경보전 노력의 향상이 필요하며 앞으로 그 중요도가 증가되고 있는 비점오염원에 대한 관심을 높이고 이에 대한 대책을 조기에 수립하고 준비함으로써 군의 환경보전활동에 좀 더 발전이 있었으면 한다. Today increased national and international concern for the environment, coupled with tightly national criteria, are generating increased interested in nonpoint source wastewater loading. Military areas are located in water source conservation area and the pollution in military activity increased. The characteristics of nonpoint source are divided the following. 1. In encampment and training area, the outflow control of soil is necessary, the wetland constructed for the outflow of soil and nonpoint source. 2. In living area, the impermeability area constructed for soil conservation and the scene, the constructed wetland is used for the small wastewater treatment plant. 3. In supporting area, the waste control is necessary for outflow of nonpoint source in rain. In future, the detail study on the characteristics of nonpoint source is necessary for seasonal and rainfall loading.

치유정원 계획모델 개발에 관한 연구

정명자 호남대학교 2018 국내박사

논 문 개 요 치유정원 계획모델 개발에 관한 연구 제 출 자 정명자 지도교수 박원규 본 연구는 치유정원 조성을 위하여 필요한 계획 분야와 계획요소를 도출하고 치유정원에 적용 가능한 이론적 계획모델을 개발하였다. 이를 위하여 선행연구문헌을 토대로 계획분야와 계획요소를 분류하고 계획요소 체계를 수립하여 중요도를 분석하였다. 또한, 보다 효과적인 치유정원을 계획하기 위하여 이용자의 특성을 성격유형으로 구분하고 성격유형에 따른 필요도를 분석하여 두 가지 모델을 개발하였다. 이 결과를 바탕으로 계획모델을 실제 대상지에 적용하여 그 유용성을 검토하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 치유정원 계획분야를 물리적환경, 사회적환경, 인지적환경, 기능적환경, 심리적환경 5개 분야로 분류하고 계획분야에 따라 19개 계획요소를 도출하였다. · 물리적환경 – 식물식재, 정원경관, 수경공간, 그늘공간 · 사회적환경 – 작업공간, 레크레이션공간, 커뮤니티공간, 운동공간 · 인지적환경 - 랜드마크요소, 사인시스템 · 기능적환경 – 안전한 시설물과 재료, 재해안전시설, 유니버셜디자인, 접근이 쉬 운 동선, 경제적 유지관리 · 심리적환경 – 시각적 개방성, 프라이버시 보장, 휴식공간의 다양성, 예술적요소 둘째, 계획요소의 중요도 순위 분석 결과, 1순위는 식물식재, 2순위는 재해안전시설, 3순위는 휴식공간의 다양성이 상위 순위를 차지하였고, 예술적 요소와 랜드마크요소는 각각 18위와 19위의 하위 순위로 나타났다. 셋째, 계획요소의 중요도 수준을 평가하여 3개의 그룹으로 분류하였으며, 가장 중요한 A그룹은 식물식재, 재해안전시설 2개 요소가 포함되었고, 다음 순위의 B그룹은 휴식공간의 다양성 등 11개 요소가 포함되었으며, A, B그룹에 비하여 덜 중요한 C그룹은 그늘공간 등 6개 요소가 포함되었다. 넷째, 애니어그램 성격유형별 계획분야의 필요도 순위를 분석한 결과, 본능형은 물리적환경이 1위, 기능적 환경이 2위, 심리적 환경이 3위로 나타났고, 감정형은 심리적 환경이 1위, 물리적환경이 2위, 사회적환경이 3위를 차지하였고, 사고형은 심리적 환경이 1위, 물리적환경과 기능적환경이 공동2위로 나타났다. 인지적 환경은 모든 성격유형에서 최하위를 차지하였다. 다섯째, 애니어그램 성격유형별 계획분야의 필요도 수준을 평가한 결과, 본능형, 감정형, 사고형 모두 각각 2개의 그룹으로 분류되었다. 본능형의 필요도 1순위 그룹은 물리적환경, 기능적환경, 심리적환경, 사회적환경 등 4개의 계획분야가 포함되었고, 감정형은 심리적환경, 물리적환경, 사회적환경 등 3개의 계획분야가 필요도 1순위 그룹으로 나타났고, 사고형은 본능형과 동일하게 나타났다. 여섯째, 치유정원을 계획할 때 도입하여야 하는 요소를 적극적 도입요소, 소극적 도입요소, 선택적 도입요소로 분류하여 애니어그램 성격유형별로 모델을 개발하였다. 본능형과 사고형의 모델은 ⦗13개 적극적 도입요소⦘- ⦗4개 소극적 도입요소⦘ - ⦗2개 선택적 도입요소⦘ 체계의 동일하게 개발되었으며, 감정형의 모델은 ⦗9개 적극적 도입요소⦘ - ⦗8개 소극적 도입요소 ⦘ - ⦗2개 선택적 도입요소⦘ 체계로 개발되었다. 일곱째, 현재 실제 조성된 치유정원에 계획모델을 적용하여 새로운 치유정원을 계획하였으며, 기존의 치유정원과 새로운 계획(안)을 비교 분석하여 계획모델의 유용성을 검토한 결과 계획모델의 유용성이 높고 치유효과가 높아질 것으로 예상되었다. 주요어 : 치유정원 계획모델, 계획분야, 계획요소, 계획요소체계, 중요도 분석, 필요도 분석 Abstract A Study on the Development of Healing Garden Planning Models Jung Myoung-Ja Directed by Prof. Park, Won-Kyu Dept. of Landscape Architecture, Graduate School, Honam University, Gwangju, Korea This study aims to derive the planning parts and planning elements for healing garden construction and to develop the theoretical planning model applicable to the healing garden. To this end, I distinguish the planning parts and planning elements based on prior literature and analyze the importance by establishing a planning element system. In order to plan more effective healing garden, I develop two different models by classifying the characteristics of users into personality types and analyzing the necessity based on this personality types. Based on these results, I examine the usefulness of the planning whether it is applicable to the actual site. The results of this study are as follows. Firstly, planning parts of healing garden are divided into 5 parts: physical environment, social environment, cognitive environment, functional environment, and psychological environment, and 19 planning elements are derived based on these five separate parts. · Physical environment – planting, garden view, hydrological space, shade space · Social environment – workspace, recreation space, community space, exercise space · Cognitive environment – landmark element, sign system · Functional environment – safe facility and materials, disaster safety facility, universal design, accessible path, economical maintenance · Psychological environment – sight openness, privacy guarantee, diversity of resting areas, artistic element Secondly, according to the result of analysis of importance of planning elements, the top ranking is the planting, the second is the disaster safety facility, and the third is the diversity of rest space. The artistic element and the landmark element rank 18th and 19th respectively. Thirdly, the importance level of planning elements is evaluated and classified into three groups. The most important group ‘A’ includes two elements: planting and disaster safety facility. The next important group ‘B’ is consisted of eleven elements such as the diversity of resting space, and the less important group ‘C’ compared with the group ‘A’ and ‘B’ contains six elements including shade space. Fourthly, according to a result of analyzing the rank order of necessity in the planning parts, based on enneagram personality types, the physical environment ranked first, the functional environment ranked second, and the psychological environment ranked third in the instinctual type. The psychological environment ranked first, the second physical environment ranked second, and the social environment ranked thrid in the emotional type. In the thinking type, the psychological environment ranked first, physical environment and functional environment co-ranked second. The cognitive environment ranked lowest in all types. Fifthly, the results of evaluating the level of necessity in the planning area by the enneagram personality types show that instinct type, emotional type, and thinking type were classified into two groups respectively. The first ranking group of instinct type in the level of necessity includes four planning fields such as physical environment, functional environment, psychological environment and social environment. In the emotional type, three planning areas such as psychological environment, physical environment, and social environment are included in first ranking group in the level of necessity. The thinking type appeared the same as instinct type. Sixthly, I classify the factors to be considered, when planning the healing garden, into three different categories, active introduction factor, passive introduction factor and selective introduction factor and, according to the level of importance and necessity, develop a model for each enneagram personality type. The models of instinct type and thinking type are developed in the same way of ‘13 active introduction elements’ - ‘4 passive introduction elements’ - and ‘2 selective introduction elements’. The emotional type is developed as the system of ‘9 active introduction elements’ - ‘8 passive introduction elements’ - and ‘2 optional introduction elements.’ Lastly, I applied the planning model to an actual site to design new healing garden and compared this new plan to the existing plan. According to a result, this new planning model is more useful and the healing effect is also expected to increase. Key words : healing garden planning model, planning parts, planning element, planning element system, importance analysis, necessity analysis

광주지역의 물수지와 수질변화 분석

한동진 호남대학교 대학원 2010 국내박사

Since the 1970's, the population and industry of urban area were concentrated to cities due to high economic growth policy while the preservation and consideration of environment has been relatively insufficient due to the development focused on economic policy. As a result, the natural environment was significantly damaged, so we are faced with serious environment problems such as the air pollution and the filth of water quality. In the urban area, the pollution and deterioration of water quality and the ecological change of waterside are due to frequent incurring of downtown type of flood, lowering of groundwater level and reduction of base flow, depletion of groundwater, distortion of groundwater flow, discharge of sewage and wastewater which are in excess of stream's self-purification capability. Recently, the most important tasks are the sustainable urban developments such as the sound restoration of urban water circulation and environment for improving QOL(the quality of life). This research aims at suggesting the direction for improving the urban environment by analyzing hydrological environment of Gwangju Area, which was distorted during urbanization process, and also evaluating various factors for hydrology. The findings of this research can be summarized as follows. At the initial stage of urbanization in the 1970's, the distortion of hydrological environment was mainly limited to the basin of the Gwangju Stream taking the old section of the city as a center, but by the late 1990's downtown started to be extensively expanded due to the development of new downtown and the creation of industrial complexes. In this process the Gwnagju Stream which used to be a winding flow was straight-lined and the width of the stream was significantly reduced as well. Various streams such as the Seobang Stream, the Keuknak Stream, the Donggye Stream, the Gyeongyangji Stream, the Gwangju Industrial Complex Stream, the Yongbong Stream and the Seochang Stream were covered with living wastes, toxic materials and contaminated deposits while their function such as the flow and the purification of streams were lost or disappeared. Because living sewage and wastewater of industrial complex are flowing in the Gwangju Stream which is a tributary of the Youngsan, the Youngsan River, its main stream, is reported to be the highest degree of water pollution among 4 major rivers of Korea. Even though the effect of water quality improvement by the distribution of sewage appears and comes into sights, the problem of the water pollution caused by the overflow at the time of heavy rainy season has not been solved because the sewage systems of most areas are composed of combined sewer pipes. Especially as treated sewage water is discharged into stream water, a part of various pollutants is infiltrated into ground water and has a role of a deteriorating factor of water quality. The groundwater tubular well abandoned because of the increase of impermeable land and the lowering of the ground water level caused by excessive pumping of groundwater takes up 86.8% of total wells. The expansion of the impermeable land caused by the result of urbanization has an influences on the overall flood gate environment such as the runoff and water quality of the streams and aquatic ecology which is regarded as an important factor for the public administration of basins. The imperishability rate which was accompanied by the urbanization of Gwangju Area was 7.77% in 1975, but the imperishability rate was increased to 15.78% in 2000, which is about 2 times of that in 1975. And the ratios of total impermeable land including rice paddy and waters were 39.53% in 1975, 40.81% in 1980, 43.22% in 1985, 43.82% in 1990, 44.67% in 1995 and 45.10% in 2000, which showed their continuous increase. On the other hand, the rapid increase in the demand of urban water and accelerated maintenance of storm water drainage pipe and combined gathering drainage pipe affects the change in urban hydrological environment in terms of the increase in peak flow and the shortening of arrival time, the lowering of groundwater level and the worsening or the drying of downtown streams. That is to say, the direct outflow volume in 1970's was 18.28% against precipitation and was increased to 19.75% in 1980's, to 23.41% in 1990's and to 25.33% during storm water in 2000's while artificial recharge volume was gradually decreased to 28.08% in 1970's, to 27.42% in 1980's, 25.92% in 1990's and 25.33% in 2000. The outflow volume was increased to 18.28% in 1970's, 19.755% in 1980's, 23.41% in 1990's and 24.75% in 2000's respectively due to the increase of various quantity of wide area waterworks and direct outflow volume but the storage volume of groundwater clearly shows the trend of gradual decrease. If the development of downtown is extensively expanded in the future, this findings shows that the environment of river water will be deteriorated further. In order to solve this problem, this researcher suggests the opinion that we need to identify the environment of the distorted flood gate and to figure out the plan for urban redevelopment and environmental recycling in the future. 1970년대 이후 고도경제성장 정책에 의해 도시지역의 인구와 산업이 도시로 집중되었으며, 개발 중심의 경제정책으로 환경보전과 환경성에 대한 배려는 상대적으로 미흡하였다. 그 결과 많은 자연환경이 훼손되어 대기오염과 수질오탁 등 심각한 환경문제에 직면하고 있다. 도시지역에서는 도심형 홍수의 빈발, 지하수위 저하 및 하천 기저유출량 감소, 지하수의 고갈, 지하수 유동기구의 왜곡, 하천 자정능력을 초과하는 생활오폐수 방류로 인한 수질오염과 수변생태계 변화 등이 야기 되고 있다. 최근 도시의 건전한 물 순환 회복을 통한 지속가능한 도시개발과 삶의 질 제고를 위한 도시환경 복원이 더욱 중요한 과제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 도시화 과정 속에 왜곡된 광주지역의 물수지와 수질변화를 분석하고 수문제 요소를 평가하여 도시환경개선 방향을 제시하고자 한다. 본 연구결과는 다음과 같다. 도시화 초기에는 주로 구 시가지를 중심으로 광주천 유역에 국한되었으나 1990년대 후반부터 신도심개발과 공업단지조성으로 시가지가 외연적 확대되기 시작하였다. 이 과정에서 곡류하던 광주천이 직선화되었고 하폭도 크게 줄어들었으며, 서방천, 극락천, 동계천, 경양지천, 광주공단천, 용봉천, 서창천 등이 복개되어 하천으로서 기능이 상실되었다. 광주시의 생활하수, 공단폐수가 유입되는 광주천의 영향으로 영산강은 4대 하천 중 수질오염도가 가장 높은 것으로 보고되고 있다. 광주지역의 수질변화를 살펴볼 때 광주천과 영산강 본류와의 합류지점에서 BOD(5∼12mg/L)가 급격히 증가하여 수질상태가 불량함을 알 수 있다. 하수도 보급에 의한 수질개선 효과는 나타났지만 아직 대부분의 지역이 합류식 하수관거로 구성되어 있어 호우시 월류수에 의한 수질오탁은 여전히 미해결된 상태이다. 특히 하수처리수가 하천 유지용수로 방류되고 있으며, 그 일부가 지하수로 침투하여 지하수 수질을 악화시키는 요인으로 작용하고 있다. 광주지역의 도시화에 수반되는 불투수율의 변화는 1975년에 7.77%이였던 것이 2000년에서는 약 2배에 증가하여 15.78%를 차지하였으며, 급격한 도시용수의 수요증대와 우수관거 및 합류식 차집관거 등이 빠르게 정비되고 있어 홍수 첨두유량의 증가와 도달시간 단축, 지하수위 저하와 도심하천의 건천화가 심화되는 도시수문환경이 변화하고 있다. 즉, 1970년대 직접 유출량은 강수량대비 18.28%이였으나, 1980년대에는 19.75%, 1990년대에는 23.41% 그리고 2000년대에는 24.75%로 증가한 반면, 우수 함양량은 1970년대 28.08%, 1980년대 27.42%, 1990년대 25.92% 그리고 2000년대에는 25.33%로 감소하였다. 한편 유출량은 광역상수도의 도수와 직접유출량이 증가되어 1970년대 18.28%, 1980년대 19.75%, 1990년대 23.41%, 2000년대에는 24.75%로 증가하였으나, 지하수 저유량은 점진적으로 감소하는 경향이 뚜렷하다. 이처럼 유역의 불투수성 면적의 확대는 비단 도시지역의 유출구조의 변화뿐만 아니라 수생태계의 다양성과 물수지와 수질변화에 큰 영향을 미치고 있다. 특히 도시지역의 비점오염물질은 집중호우시 직접유출량과 함께 우수배수구를 통해 하천으로 신속하게 배출됨으로써 수질을 악화시키는 요인으로 지적되고 있다. 따라서 오늘날 도시지역의 도시형홍수와 수질오염 문제를 해결하는 근본적인 문제는 도시지역을 광범위하게 덮고 있는 콘크리트 구조물과 아스팔트 포장지역에 대한 재평가와 재해석이 필요하다고 판단된다.

취약계층을 위한 주거환경 개선 방향에 관한 연구

은우진 금오공대 산업대학원 2020 국내석사

In the economic recession caused by COVID-19, the number of people vulnerable to housing due to low income and income disparity increases. Those who are housing-vulnerable, including individuals who have become bankrupt due to business failure, abandoned elderly people, and orphans abandoned by their parents, are left unattended in a residentialenvironment that does not meet the minimum housing standards. One way to improve this situation lies in the residential environment improvement project. The purpose of the Residential Environment Improvement Project is to improve self support capability of the vulnerable and their reintegration into society, thereby producing members who pay taxes and give back to the society. Methods include state-led residential environment improvement projects and private-led residential environment improvement projects. Complementary in nature, the private-led residential projects are promoted in addition to the government-led residential projects due to the insufficiency of resident-led residential improvements. However, as the project is led mainly by the person in charge of welfare, it is regarded as a contract work for private companies; and, as a result, the purpose of the residential environment improvement project is degraded and the quality of the improvements do not satisfy the consumer. In response, this study analyzed the cases of public-private organizations promoting residential environment improvement projects to study the production of self-support capabilities of the vulnerable and the placement of public spaces and improvement of temporary residential and warehouses that aid in the reintegration into society. The time period spans for six months from June 2020 to November 2020, and the subjects include companies, local communities, foundations, associations, financial institutions, and universities. The conclusions obtained from the research are as follows : first, the public spaces should reflect the needs of the vulnerable for work space and educational space, customized to their needs and also a carpenter educational institution is needed for the volunteers who construct the public spaces on-site. Second, a modular house with heating and insulation is more efficient than a shipping container home supplied to the vulnerable class to ease the burden of residential costs; and, a warehouse is needed as a shared space for donation and distribution of goods. The vulnerable who live in poor conditions are not guaranteed a residential environment, a basic human need to be free from disease and infection. Through this study, it is hoped that the results of the study will help the private-led residential environment improvement projects that have the purpose of improving the self-support capability of the vulnerable and their reintegration into society. 코로나 19에 의한 경제 불황 속에서 저소득 및 소득 불균형에 의한 주거 취약계층은 증가한다. 폐업 및 사업실패에 의한 개인파산자 버려진 노인들, 부모에게 버려진 고아 등 주거 취약계층은 최저 주거기준에 미달되는 주거환경에서 방치되고 있다. 이러한 현상을 개선 할수 있는 방안은 주거환경 개선사업에 있다. 주거환경 개선사업의 목적은 주거취약계층의 자활능력 향상과 사회 재 진입을 통해 세금을 내는 구성원을 양산하여 사회환원가치를 구현하는 것이다. 방법으로는 국가주도형 주거환경개선사업과 민간주도형 주거환경개선사업이 있다. 상호 보완적 관계로 국가주도형 주거환경개선사업에서 주민이 주도가 되는 주택 개량 부분이 미흡하여 민간주도형 주거환경 개선사업으로 추진 되고 있다. 그러나 복지담당 위주로 진행됨에 따라 민간업체 위탁공사로 치부 되어 주거환경 개선사업의 목적 실현이 점점 낮아지고 있는 실정이며 수요자에 맞는 질적인 환경개선이 되고 있지 않다. 이에 본 연구는 주거환경개선사업을 추진하는 민관단체의 사례를 분석하여 주거환경 개선사업의 목적인 주거 취약계층의 자활능력 생산과 사회 재진입에 도움이 되는 공용공간 배치와 가설주택·창고 개선 방안을 연구하게 되었다. 시점과 대상은 2020년 6월부터 2020년 11월까지 6개월에 걸쳐 하였고, 대상은 기업·지역·재단·협회·금융·대학을 대상으로 이루어 졌다 연구의 결과 얻어진 결론은 다음과 같다. 첫째, 민간주도형 주거환경 개선사업에서 주거 취약계층을 위한 공용공간의 반영은 작업공간과 학습공간으로 대상자에 맞게 구축되어야 하며 공용공간 현장시공을 위한 자원봉사자들의 목수 교육기관이 필요하다. 둘째, 주거비용 부담완화를 위해 주거취약 계층에 지원되고 있는 컨테이너 하우스보다는 난방·단열이 보완된 모듈러하우스가 효율적이며 물품 기부·배부를 위한 공유공간으로 창고가 필요하다. 열악한 환경에 주거하는 취약계층은 질병과 감염에 자유롭고 싶은 인간의 기본적 욕구인 주거환경 보장을 받지 못하고 있다. 본 연구를 통하여 민간주도형 주거환경개선사업이 주거 취약계층의 자활능력 생산과 사회 재 진입의 목적에 맞는 사업으로 개선될수 있도록 연구 결과가 도움이 되었으면 한다.

주거환경개선사업지구 거주자의 의식구조와 주거환경평가에 관한연구 : 경북 상주시 낙양동 사업지구를 대상으로

이동희 금오공과대학교 산업대학원 2010 국내석사

This study focuses on the issues regarding the insignificant effects of housing improvement projects due to lack of determination among residents. To address the problem, the present study examines the consciousness of inhabitants in the area of housing improvement and their evaluation on residential environment based on a questionnaire survey. As a result, the following conclusions have been reached through the analysis in this study: 1) In terms of housing improvement projects, agreement and disagreement rates are similar. Also, respondents prefer moving in apartment houses or single family houses within five years once they join the project. Further, it is temporary housing and low-interest loans that they demand more than anything else. 2) Regarding the satisfaction with housing area, such neighborhood factors as relationship with neighbors, kindness of residents in the neighborhood, and cohesion among residents were found highly satisfactory, while the safety factors including fire, crime and traffic accident prevention facilities turned out very dissatisfactory. The results indicate that satisfaction with housing area will rise if the safety factors are improved. 3) In addition, as those who want to live in housing area are highly satisfied with houses and convenience while their satisfaction level is low in neighborhood and safety factors, it is necessary to raise the level of neighborhood and safety aspects so that existing communities among inhabitants will not fall to pieces. 4) Concerning the necessity of facilities, it was found that most of facilities except joint work-places, welfare centers and child-care centers are needed. Above all, roads, water supply and sewage systems, footpaths, and bathing facilities are required more than anything else. In particular, respondents are more willing to join housing improvement projects if roads and footpaths are repaired, which accounts for the correlation between infrastructure maintenance and the consciousness over improving housing environment. 5) With regard to the correlation between the satisfaction with housing area and the infrastructure, there is a positive correlation with the convenience of housing and the footpaths, that is, the more they are satisfied with the convenience of housing area, the more they demand footpaths. By contrast, there is a negative correlation with the safety and the roads in housing area, so the more they are dissatisfied with safety in housing area, the more they need roads. 6) It was found that respondents are hardly dissatisfied with the infrastructure except roads. In fact, roads were found very dissatisfactory. This implies that to raise the satisfaction level with housing area, it is a must to deal with the dissatisfactory aspects in relation to roads, and that road maintenance is a prerequisite task for housing environment improvement projects.

2000년대 以後의 公共아파트 建築에 나타난 親環境的 特性에 관한 硏究

윤대석 금오공과대학교 산업대학원 2010 국내석사

Public housing policy for the administrative system has been developed and influenced by government policy. Public housing policy has the purpose of proving decent, affordable, safe, and sanitary housing to low-income families to offer equal quality of living environment. To achieve the purpose of affordable housing, it is necessary to develop strategies related to "environment-friendly housing" which can integrate three key components including environmental friendliness, economic efficiency and sociality. From many environmental friendly housing strategies, this study investigated the design of road sand sidewalk, the ratio between ground and underground parking lot. In addition, this study also studied the problems associated with walking corridor, water space and the "Flat Type" layout which influenced on air ventilation and a view. From this study, it is possible to recommend environmental friendly housing strategies which can help to minimize those problems and provide environmental friendly housing. In addition, the developed environmental friendly housing strategies can apply for similar types of housing project in the future to provide better living environment to low income families.

폐기물매립장의 사면차수체계 안정화 연구

김종인 인천대학교 일반대학원 2007 국내박사

流域開發에 따른 非點汚染源의 適正 處理容量 決定

김진관 高麗大學校 2006 국내박사

The pollutant capacity occurred before and after the development of a watershed should be quantitatively estimated and controlled for the minimization of water contamination. The Ministry of Environment suggested a guideline for the legal management of nonpoint source from 2006. However, the rational method for the determination of treatment capacity from nonpoint source proposed in the guideline has the problem in the field application because it does not reflect the project based cases and overestimates the pollutant load to be reduced. So, we perform the standard rainfall analysis by analytical probabilistic method for the estimation of an additional pollutant load occurred by a project and suggest a methodology for the estimation of contaminant capacity instead of a simple rational method. The suggested methodology in this study could determine the reasonable capacity and efficiency of a treatment facility through the estimation of pollutant load from nonpoint source and from this we can manage the watershed appropriately. We applied a suggested methodology to the projects of housing land development and a dam construction in the watersheds. When we determine the treatment capacity by a rational method without consideration of the types of projects we should treat the 90% of pollutant capacity occurred by the development and to do so, about 30% of the total cost for the development should be invested for the treatment facility. This requires too big cost and is not realistic. If we use the suggested method the target pollutant capacity to be reduced will be 10 to 30% of the capacity occurred by the development and about 5 to 10% of the total cost can be used. The control of nonpoint source must be performed for the water resources management. However it is not possible to treat the 90% of pollutant load occurred by the development. The proper pollutant capacity from nonpoint source should be estimated and controlled based on various project types and in reality, this is very important for the watershed management. Therefore the results of this study might be more reasonable than the rational method proposed in the Ministry of Environment.