개념 한 쪽
오염 토양 정화에는 물리적 추출, 화학적 처리, 생물학적 공정, 열적 처리, 전기적 공정 등 다양한 방법이 존재한다는 점을 이해한다. 각 공법은 대상 오염물의 휘발성, 토양의 투수성 및 성상, 처리 깊이와 현장 조건 등에 따라 적합성이 달라지므로 목적과 한계를 기준으로 공법을 선정한다는 점을 기억한다.
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출제기준 단원 「정화공법 종류 및 선정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 화학적 불용화 짝짓기 | 1 | 오염물질과 처리약제의 올바른 짝을 고르기 |
| 생물학적 통기법 영향인자 | 1 | 공기주입 기반 생물학적 공법의 적용성 및 한계를 판별하기 |
| SVE 공법 특성 판단 | 1 | SVE의 원리와 화학적 산화법과의 구분을 묻기 |
토양증기추출법(Soil Vapor Extraction, SVE)은 토양 공극 내의 공기를 유도하여 휘발성 유기화합물(VOCs)을 물리적으로 제거하는 기술이다. 이 공법은 휘발성이 강한 화합물에 효과적이며, 투수성이 좋은 지반에서 효율이 높다. 산화제 주입과 같은 화학적 처리는 SVE의 설명에 해당하지 않으므로 물리적 추출과 화학적 산화법을 구분해야 한다.
Bioventing(바이오벤팅)과 바이오스파징은 공기 주입으로 호기성 미생물의 분해를 촉진하는 생물학적 공법이다. Bioventing은 미생물 활동을 위한 산소 공급을 핵심 원리로 하며, 최적 pH 범위와 토양 투수성 등이 적용성에 영향을 준다. 바이오스파징은 공기를 주입하므로 오염물질의 이동·확산 우려가 존재한다는 한계를 가진다.
전기 동력학적 복원(Electrokinetic Remediation)은 전극에 전압을 인가하여 이온성 오염물질을 전기적으로 이동시켜 제거하는 공법이다. 전기장의 제어로 오염물질 이동을 정밀하게 유도할 수 있으나, 전극 주변에서의 수전해에 의한 pH 변화가 심하여 pH 조절은 어려운 과제가 된다.
열탈착(thermal desorption)은 대체로 500℃ 이하의 저온에서 오염물질을 가열하여 휘발시키는 공정이다. 저온 범위에서는 다이옥신 등 고온에서 생성되는 물질의 생성 우려가 낮으므로, 소각과 구분되는 특징을 가진다.
화학적 불용화(안정화)는 산화제·환원제 등 약제를 사용하여 독성이나 이동성을 낮추는 방법이다. 예로 시안화합물에는 산화제인 차아염소나트륨을, 6가 크롬에는 환원제인 황산철을 사용하는 식으로 오염물질과 약제를 짝지어 적용한다.
문제에서 SVE에 관해 묻는다면 '휘발성 물질 대상이며 산화제 주입은 해당하지 않는다'는 점으로 오답을 소거한다. Bioventing 또는 바이오스파징 관련 문항에서는 공기 주입이 생분해를 촉진하지만 동시에 확산 우려를 초래할 수 있다는 점을 기억하면 틀린 선지를 고를 수 있다. 전기복원 관련 문제는 전기적 이동은 장점이나 pH 조절의 어려움은 약점임을 기준으로 판단한다. 열탈착은 '저온(대체로 500℃ 이하)에서 휘발시켜 제거'라는 키워드로 소각과 구분한다. 화학적 불용화 문항은 오염물질-약제의 짝을 떠올려 정답을 선택한다.
오염토양의 불용화를 위한 화학적 처리에 적용되는 오염물질과 그 처리물질을 바르게 짝지어진 것은?
정답 ① · 오염토양의 불용화(안정화) 처리는 화학적 반응을 통해 중금속 등의 독성과 이동성을 저감시키는 방법입니다. 시안화합물은 산화제인 차아염소나트륨(NaOCl)을 투입하여 분해 또는 불용화시킬 수 있습니다.
시안화합물은 산화제인 차아염소나트륨으로 처리하며, 6가 크롬은 환원제인 황산철로 처리합니다.
Bioventing 공법의 영향인자에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ④ · 문항은 Bioventing 적용에 유리한 조건들 가운데 틀린 설명을 찾는 문제이다. Bioventing은 공기(산소)를 공급하여 토양내 미생물의 생분해를 촉진하므로 투수성이 좋은 사질토에서 주로 적용되고, 일반 적용 깊이는 수 미터(약 3~10m) 범위이며 최적 pH 범위는 대체로 중성에 가까운 6~8이다.
Bioventing은 산소 공급을 통해 미생물 분해를 촉진하므로, 균일한 처리와 확산 우려가 없다는 설명은 물리적 한계로 인해 틀렸다.
토양증기추출(SVE)에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ① · 토양증기추출법의 특성에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 토양증기추출법은 진공 펌프로 공기를 흡입해 불포화대의 휘발성 유기오염물질을 물리적으로 추출하는 기술이다.
SVE는 물리적 추출 기술로, 화학적 산화제 주입은 화학적 산화법(ISCO)의 특징이므로 혼합하면 안 된다.
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