| 연구개발개요 |
도로건설현장의 절취사면에서 황철석의 산화에 의해 발생되는 산성배수는 환경오염, 경관훼손, 사면구조물의 부식 등의 문제를 야기하여 왔다. 산성배수의 발생을 저감하기위하여 금속공학분야의 부식방지를 위한 표면인산처리기법을 응용하여 암반표면에 철인산염 화합물의 피복을 형성시켜 황철석의 산화를 방지하고 산성배수의 발생을 저감하는 기술을 개발하고자 한다. 기술개발은 2단계로 구분되어 수행하며 1단계인 1-2차년에는 현장조사 및 실험실에서 피막형성기술을 개발하고 2단계인 2-3차년에는 현장에서 실용화를 위한 시험을 진행할 것이다. 피막형성기술의 개발 및 현장적용은 환경오염에 의한 민원발생의 최소화, 사면안정성 확보, 원활한 사후관리 등을 통하여 비용절감 및 시대적 요청인 환경친화적인 건설사업을 수행하는데 일조할 것으로 기대된다.
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| 최종목표 |
- 표준 황철석을 이용하여 황철석의 산화기작과 산발생특성을 파악하고 표준 황철석을 대상으로 황철석 표면의 철-인산염 피막형성을 위한 최적 조건 도출- 우리나라에서 산출되는 산성암반배수를 발생시킬 개연성이 높은 암석을 유형별로 분류하고 암석유형별 산성배수 발생 특성 규명하여 산성암반배수 발생억제를 위한 코팅기술 개발의 기초 자료를 확보- 암석 유형별로 최적의 철-인산염 피막형성 조건을 도출- 절취사면에서 발생되는 산성배수의 발생을 저감하기위한 철인산염 피막형성기술의 개발- 현장시험을 통한 피막형성기술의 실용화 및 현장적용 비용 산출
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| 연구내용 및 범위 |
- 표준 황철석과 증류수, 과산화수소 용액을 반응시켜 황철석의 산화에 따른 산발생량, SO42-발생량, Fe농도, 전기전도도(EC), 침전물의 생성 등을 측정하여 황철석의 산화기작을 규명하고 반응시간에 따른 산발생량과 황철석의 단위 무게당 발생되는 산발생량을 계산한다.- 암석특성과 산성배수 발생의 상관관계 규명을 위하여 현장조사 및 실내분석을 실시하고 암석 유형별로 산성암반배수의 발생특성을 규명한다.- 현장암석을 대상으로 산성암반배수의 발생개연성 평가기법을 확립하기 위하여 최대 산발생능력, 순산발생량, 순산발생능력 등을 시험하여 현장에서 쉽게 적용이 가능한 평가기법을 확립한다.- 암석에 대한 산성암반배수 발생 개연성평가기법의 현장적용을 통하여 적용성을 시험함- 문헌조사와 현장조사를 실시하여 우리나라에서 산출되는 산성암반배수가 발생될 개연성이 높은 암석의 개략적인 분포파악 및 위해등급별 분류체계를 확립하고 이해도에 따라 3등급으로 분류한다.- 실내에서 표준시료와 현장시료를 대상으로 철인산염 피막형성의 최적 조건을 도출하고 피막형성기술의 적용에 따라 발생될 수 있는 2차 환경오염문제를 검토하고 대책을 수립한다.- 절취사면에서 산성배수의 발생저감을 위한 피막형성기술의 실용화를 위한 현장 시험을 실시한다.- 산성암반배수가 발생되는 절토 및 성토사면에서 피막형성기술을 적용하여 식생의 발아 및 성장상태를 관찰하여 피막형성기술에 의한 식생의 피복에 미치는 정도를 파악한다.- 산성암반배수에 의한 사면구조물의 부식정도를 정량적으로 파악하기 위하여 pH 3의 황산용액과 콘크리트 코어를 반응시키고 무게 및 일축압축강도의 변화를 시험한다.- 산성암반배수가 발생되는 사면의 침전물과 콘크리트 백화현상에 의하여 생성된 침전물의 광물학적으로 분석하여 차이를 비교분석한다.- 황철석의 산화가 암석의 강도와 공극률에 미치는 영향을 파악하기 위하여 암석코어를 속실렛 추출장치에서 1개월 풍화를 시키고 주기적으로 용액을 채취하여 수질의 변화를 측정하여 황철석의 산화에 의하여 야기될 수 있는 환경오염 부하정도를 파악한다. 또한 1개월 실험 후에 코어의 흡수율과 일축압축강도를 측정하여 물성에 미치는 영향을 파악 한다.- 피막형성기술의 현장적용에 따른 항목별 단가의 산출 및 경제성을 검토한다.- 건설현장 이외의 분야에서 발생되는 산성암반배수를 저감하기 위하여 피막형성기술의 적용성을 검토한다.
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