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흡착재와 Electrokinetic 기법을 이용한 납 오염토의 고정화
한상재,김병일,이군택,김수삼,Han Sang-Jae,Kim Byung-Il,Lee Goon-Taek,Kim Soo-Sam 한국지하수토양환경학회 2005 지하수토양환경 Vol.10 No.2
This study applied EK method to remediate contaminated soil by lead (Pb), tried increasing efficiency of remediation using adsorbent (apatite and zeolite) as enhanced EK remediation method to overcome the limit of traditional EK remediation method. Adsorption tests on Pb were practiced to extract EK, making different concentration of contaminated soil, voltage condition, operating time etc., transferring Pb-ion into the position of adsorbent, then tried immobilization. On this results, the efficiency of remediation is different on its test conditions. In addition, the efficiency of remediation was not only improved by adding electrode revεrsal and install position of adsorbent but also satisfied TCLP regulation of EPA in USA through the whole sample range. Finally, absorption and immobilization capacity of apatite and zeolite proved on its excellence and confirmed the possibility of application of apatite and zeolite as enhanced EK remediation method. 본 논문은 납 오염토에 대한 정회를 목적으로 EK 기법을 적용할때 기존의 EK 기법의 한계성을 극복하고자 향상기법으로써 흡착재(Apatite, Zeolite)를 이용하여 중금속의 고정화를 시도하였다. EK 추출을 위해서 우선 납에 대한 흡착능 실험을 실시하였고 오염농도, 전압조건, 가동시간 등을 달리하여 납이온을 흡착재 설치 위치로 이동시켜 고정화를 유도하였다. 그 결과 설험 조건에 따라 오염물의 이동 특성이 달라 정화 효율에 차이가 있었으며 전극교환과 흡착재의 설치 위치의 추가로 고정화 효율을 증진시켜 시료의 전 구간에서 미국 EPA의 TCLP 용출기준을 만족시킬 수 있었다. 특히 인회석의 흡착 고정화 능력은 탁월한 것으로 판명되어 EK 향상기법으로써 흡착재의 적용 기능성을 확인하였다.
관중혼합처리공법 개발을 위한 혼합토 특성 및 최적배합비 산정에 관한 연구
한상재(Sang-Jae Han),김병일(Byung-Il Kim),홍강한(Kang-Han Hong),강병윤(Byung-Yoon Kang) 한국지반신소재학회 2015 한국지반신소재학회 논문집 Vol.14 No.1
본 연구에서는 관중혼합처리공법 개발을 위해 혼합토의 공학적 특성 평가에 관한 실내실험(유동성, 단위중량, 일축압축강도 및 블리딩 시험)을 수행하였다. 실험 결과 흐름 및 블리딩 특성은 함수비에 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 단위중량과 일축압축강도는 함수비 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 각 주행 장비별 접지압과 혼합토의 지지력을 비교한 결과 벨트 컨베이어, 백호우, 도저 등의 장비가 즉시 진입 가능한 것으로 검토되었다. 결과적으로 고화재를 사용한 관중혼합처리공법에서 적용 가능한 함수비 영역은 80~200%로 평가되었다. 또한, 본 연구 결과로부터 설계 차트를 개발하여 제시하였다. In this study, laboratory tests (flow, unit weight, unconfined compressive strength and bleeding tests) were performed to evaluate engineering properties of treated soil to improve pipe mixing method. As result, flow and bleeding properties are proportional to the water contents. The unit weight and unconfined compressive strength is decreased as the water contents increased. Comparing equipments contact pressure with bearing capacity of the mixed soil for dozer, backhoe and belt conveyor are immediately appliable. The applicable water content range is estimated from 80% to 200% by pipe mixing method using cement. Also, The design chart is developed from the results.
한상재(Han Sang Jae),김수삼(Kim Soo Sam),김종윤(Kim Jong Yun),강병윤(Kang Byung Yoon) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 C Vol.27 No.5
본 연구에서는 동전기 현상을 이용하여 인위적으로 특정 그라우트재를 주입하거나 전극을 분해시키는 새로운 공법인 동전기 고결화 기술의 현장 적용성을 평가하기 위해 현장 규모의 파일릿 실험을 수행하였다. 효과적인 현장 적용성 파악을 위해 동전기 고결화 기술의 실내실험에서 도출된 여러 영향인지를 직접 현장 설계요인에 적용시켰으며, 전극의 전기분해와 전기주입 및 복합기법을 적용한 3가지 조건을 설정하여 지속적인 직류전기장을 적용시켰다. 현장 파일럿 실험 도중에는 개량된 현장지반의 강도증진량을 정량적으로 파악하기 위해 콘 관입시험을 실시하였으며, 전단강도증가 원인을 분석하기 위해 콘 관입지점과 동일한 조건의 지점에 대해 샘플링을 실시하여 삼축압축실험과 압밀실험 및 지반환경공학실험을 수행하였다. 또한 전기비저항 탐사를 실시하여 주입된 그라우트재의 고결작용에 기인된 전기 비저항치의 변화를 분석하였다. 그 결과, 현장지반의 콘 저항치는 시험시공 조건별로 초기값의 약 6~7배 증가하였으며, 유효내부마찰각(φ')보다는 유효점착력(c')이 크게 증가하였다. 또한 전기비저항 탐사 결과, 통일 측선의 3m 이하 개량지반 대한 전기 비저항치는 고결화에 기인한 전기저항의 증가로 인해 원지반의 초기값보다 높게 형성되어 개량범위를 간접적으로 추정할 수 있었다. This study carried out a series of field scale test for estimating field application of electrokinetic cementation techniques which was a new method to improve shear strength in the low permeable ground using electrokinetic phenomenon. For configuring field application effectively, various factors affecting the electrokinetic cementation method in bench scale test were used to design the field scale test. The test was conducted under the conditions of three types such as electrode decomposition, electrokinetic injection and hybrid method. Cone penetration test was conducted to obtain the change of cone penetration resistance values of improved field ground during field test. After the sampling process which in the same point, the various geotechnical test, three axial compression test and standard consolidation test, and geoenvironmental test were conducted to analyze the cause of strength increase. In addition, the variation of electrical resistivity due to cementation effect between soil particles and grout materials was recorded using the electrical resistivity method. After the field scale test, cone resistance value was increased about 6~7 times compared to initial value, and effective cohesion (c') was increased considerably compared to effective internal friction angle. In the results of electrical resistivity method, the recorded electrical resistivity values in all point under 3m depth were measured highly.
석션드레인 공법에서 적용 부압에 따른 Hardening Zone의 특성
한상재(Han Sang-Jae),김기년(Kim Ki-Nyun),김수삼(Kim Soo-Sam) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 C Vol.28 No.2
본 연구에서는 연약지반을 목적에 맞게 개선하기 위한 방법으로 성토하중 및 멤브레인 등이 필요치 않은 석션드레인 (Suction Drain)공법의 개량기간 및 적용 석션압에 따른 개량도를 파악하고 Hardening Zone의 영향을 파악하기 위한 일련의 실내 토조 실험을 실시하였다. 실험 조건은 석션압 적용기간을 4일, 8일, 12일, 16일, 20일, 적용 석션압을 -20㎪, 40㎪, -60㎪, -80㎪로 달리하여 실험을 실시하였다. 실험결과 침하량의 경우, 적용된 석션압 및 처리기간이 증가함에 따라 개량도는 증가하는 양상을 나타냈으며, 점차적으로 수렴하는 경향이 나타났다. 또한, 함수비로 역산된 투수계수 저하비와 변형된 Hansbo의 방사형 압밀이론에 의해 수치적으로 예측된 투수계수 저하비를 비교/분석한 결과 2~3으로 가정한 결과에서 실측치와 예측치에 가장 부합되는 결과가 나타났으며, Hardening Zone은 전체 영역 25㎝ 중 약 7~8㎝ 범위에서 발생됨을 파악할 수 있었다. In this study, a series of laboratory column test on Suction Drain Method which is one of the way to make an soft ground improvement were conducted in order to investigate the effect of the Hardening Zones and the ratio of improvements depending on periods of the improvements and various applied suction pressures. On this occasion, the experimental conditions are followings; in the case of the periods of effectiveness, 4 days, 8 days, 12 days, 16 days, 20 days and in the case of the applied pressures of the Suction are -20 ㎪, -40 ㎪, -60 ㎪ and -80 ㎪ were carried out. As a result of test, settlement increased with suction pressure and duration increase, and gradually converged. Also, as comparing permeability decrease ratio with which calculated back from water content and numerically predicted using Hansbo's radial consolidation theory, measured value was almost coincide with predicted value when permeability decrease ratio was assumed as 2~3. Furthermore, the hardening zone was appeared within 7~8 ㎝ of whole radial (25 ㎝).