한국지하수토양환경학회 춘계학술발표회 2013년 4월 11일-12일 한화리조트 제주
원위치 주입/추출정 설계를 위한 3차원 모형 수조시험
이규상*․이대용․김영인․엄재연 한국농어촌공사 농어촌연구원
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요 약 문
원위치(In-situ) 정화공법은 일반적으로 지중에 분포하는 오염물질을 제거하기 위해 인위적인 물질을 주입하고 추출하는 과정을 거치게 된다. 오염원이 깊은 심도 또는 건물 하부에 위치하여 굴착이 불가능한 지역에 분포하거 나 DNAPL에 의한 오염지역의 경우 굴착정화 공법의 적용이 힘들기 때문에 원위치 정화공법을 우선적으로 고려 하여야 한다. 하지만, 국내 현장에서 지중정화 공법을 적용하기 보다는 굴착정화 공법의 적용을 우선적으로 검토 하고 있는데, 이는 굴착정화 공법은 공정계획에 따라 정화완료 시점을 예측할 수 있지만, 원위치 정화의 경우 정 화완료 시점을 예측하는 것이 어렵기 때문이다. 원위치 정화를 안정적으로 현장에 적용하기 위해서는 주입/추출정 설계를 통해 오염원이 분포하는 지점에 주입하려는 물질을 보내는 기술을 확보하고, 현장 여건의 변화에 대응하여 주입/추출정 운영계획을 변경하는 기술이 필요하다. 오염정화가 필요한 토양에 오염원을 제거할 수 있는 물질을 지속적으로 주입할 수 있다면, 토양 내의 오염물질을 정화 목표까지 제거가 가능하다.
3차원 모형 수조에 대한 주입/추출 시험은 자연적인 지하수 수두구배의 조건에서 단공주입 단공추출 시험을 1차 적으로 수행하였다. 추출정 및 추출정 하류부에 모니터링 지점을 설정하여 추적자의 농도를 측정하기 위한 시료 를 채수하였다. 단공주입/단공추출의 결과 주입된 추적자는 95.8%가 회수되었으며, 추출정 하류에 설정된 모니터 링 지점에서의 농도는 미미한 수준의 증가만 나타내었다. 2차시험에서는 지하수의 수두구배의 형성 없이 계면활 성제 용액의 주입과 추출에 의한 추적자의 흐름을 유도하기 위해 단공주입 2공 추출의 조건으로 시험하였으며, 시 험 결과 주입된 추적자의 하류방향 확산은 없는 것으로 확인 되었다.
3차원 모형 수조 결과를 활용하여 주입/추출정 설계에 활용 하고자 지하수 모델링 프로그램인 Visual Modflow 이용하여 그림과 같이 모델을 설정한 후, 3차원 수조 시험결과를 활용하여 유동 모델의 수리상수를 보정하였다.
보정된 유동 모델을 이용하여 주입공과 추출공의 배치에 따른 계면활성제의 도달시간, 농도의 변화에 대해 비교하 여 최적의 주입/추출정 배치 방법에 대해 고찰하였다.
key words : 원위치 정화, 토양세정, Modflow, 계면활성제, 모형 수조
그림 계면활성제 주입/추출정 및 모니터링정 위치
