| 초록 |
연구의 목적 및 내용 1) 연구의 목적 - 국내 대부분의 시멘트, 철강, 화학회사의 대부분의 유류취급시설은 해안가 주변에 존재하며, 이는 선적의 접근가능성이 높아 원자재, 원유 등의 수급이 용이하고 대규모 생산품 이송에도 수월하기 때문임. 그러나 이러한 유류취급시설들은 원료의 공급 및 완제품 반출시 시설물의 노후 및 취급부주의로 인한 유류 및 화학물질로 기인한 오염이 존재하며 뿐 만 아니라 지하에 매설되어 있는 배관의 노후화 인한 지중 내 유류오염도 빈번하게 발생됨에 따라, 본 연구과제는 아래와 같은 목적을 달성하기 위한 해안매립지역 자유상 유류 오염 지중 정화기술을 개발하고자 함 - 기존 정화기술 적용이 어려웠던 해안매립지역(항만 및 접안시설) 내 자유상유류 제거를 위한 최적화 정화기술개발 및 자유상유류 거동 모니터링 시스템 구축 - 해안가 매립지역 자유상 유류 제거 및 토양정화를 위한 일체형 유류 정화기술 개발 및 현장 실증 2) 연구의 내용 - 항만 및 접안 시설 부지내 자유상 유류 제거를 위한 최적화 정화 기술 개발 (자유상 유류제거 및 지하수 정화를 위한 일체형 유류 정화장치 제작) - 해수-지하수 경계부 및 해안 매립지역의 주요오염현장 오염특성/부지특성 분석 및 자유상유류의 거동 모의를 위한 모델링 - 유류 회수 재활용방안 및 실증부지 재활용 가능여부 평가 - 해안매립지역 유류오염부지 지중 정화 공정 매뉴얼 작성(해안오염사고시 대응방안 및 시작품 운전매뉴얼) 연구개발성과 ○ 연안별 대표 해안매립지 특성 분석 • 해안매립지역 자유상 유류 오염 지중 정화기술개발을 위한 기초자료를 확보하기 위한 국내 대표 연안별 해안매립부지 대상으로 오염/부지 특성조사를 수행함 ○ 오염물질 거동특성 모델링 • 벙커C유는 점성이 높고 용해도는 낮지만 지속적인 누출에 의해 유류 포화도가 증가하여 상대적으로 투수계수가 높은 해안경계부 사석층 내로 수평이동하고, 조석간만의 차 및 계절에 따른 지하수위 변동, 해수의 파랑(처오름 현상) 등으로 수직이동도 발생되는 것으로 예측됨 ○ 실증부지 특성조사 • 실증부지 내 오염 및 부지 특성을 파악하기 위해 토양/지하수 오염도 조사 및 수리실험을 수행함. 특히 해안매립지역의 수리학적 특성조사를 위해 CTD, TLC meter, Diffusion Sampler 등을 이용하여 조간대 해안경계부 오염특성 및 거동특성을 분석함 • 해안경계에서 해수 영향범위는 약 15m인 것으로 확인되었으며, 이때 담수와 해수의 경계층은 지표하 약 5~6m에서 형성되는 것으로 추정 ○ 정화기술 개발을 위한 실내/박스실험을 통한 파일럿 규모 장치개발 • 해안매립지내 벙커C유로 오염된 토양을 대상으로 토양세정 효과를 증진시키기 위한 전기정항가열의 운전인자별 최적 조건 도출 및 융복합 적용가능성 평가 (전기저항가열과 동반된 토양세정 박스실험결과, 5공극부피 주입에서 약 55%의 급격한 TPH 저감효율 확인) • 파일럿 장치로 지중 내 전기를 주입 시 지락이 발생하지 않도록 트랜스를 이용하여 전류와 전압이 자동으로 변경되도록 제작, 전기저항가열을 위해서 3각 구조의 전극봉을 8개 세트로 구성. 전극봉 R-S-T 1상 당 10A의 전류가 소요, 현장 실증규모 적용 시에는 30A 소요되므로 20kW 부하로 설계 ○ 정화기술 개발을 위한 실규모 장치 현장적용 • 실내실험 및 박스실험에서 확보된 데이터를 이용하여 국내외 최초로 벙커C유 정화를 위한 전기저항가열과 동반된 토양세정이 적용된 실규모 지중 정화장치 시작품을 제작 실증부지에 설치하여 운영하였으며, 토양 내 자유상유류 감소(감소율 90%) 및 오염농도 저감(저감율 50%) 확인 • 실증부지 현장실증 연구결과, 지중 내 온도는 적용 전 10~15℃에서 전기저항가열 후 유동점 이상인 30~40℃까지 상승하였고, 토양 내 온도상승으로 인한 점도 감소로 회수(추출)량 증가됨에 따라 자유상유류 감소 및 세정효과 증가로 토양오염 농도 의 급격한 저감효과를 가져옴 ○ 해안매립지역 유류오염부지 지중 정화공정 매뉴얼 - 해안매립지역의 유류 유출사고 유형 별 오염경로에 따른 대응방안 및 해안매립 지역특성을 고려한 정화공정에 대한 매뉴얼 작성 연구개발성과의 활용계획(기대효과) - 해안가 매립지 특성을 고려한 지중정화 기술은 국내외 연구한 적 없는 최신기술로, 기술개발을 통한 토양∙지하수 정화공법의 양상을 크게 변화시키고 기술적 우위를 획득할 수 있을 것으로 판단됨 - 벙커C유 등과 같이 고점성 중질유을 대상으로 경제성·친환경성을 갖춘 원위치 정화기술로써 해안가 지역의 신속한 오염정화로 인해 경제적 손실 최소화 및 국내석유 화학산업 발전 기여할 것으로 판단됨 - 국내 토양정화시장의 수주기회 확대 및 해외시장 진출을 통한 신규인력 고용 창출 기대 - 해안가 지상시설(지장물)의 존재로 인한 적극적 굴착정화 불가 시 적용가능한 원위치 융복합 지중정화 기술로써 2차 오염방지 및 해양 생태계 지장이 없는 기술임 (출처 : 요약문 4p) |
