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주미 탁
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1 2013 년도한국철도학회추계학술대회논문집 KSR2013A234 폐선부지의토양오염분석 Analysis of Contamination in the abandord Railway area 이원섭 *, 정승원 *, 조국환 Won-Sup Lee *, Seung-Won Jung *, Kook-Hwan Cho Abstract The more increase in life quality interesting, the more increases in environmental intesting such as soil contamination as so on. Since 2000s, new issues of soil have been contaminated by heavy metals in abandoned mining area brought out. In this study, balasts and soils were sampled in closed railway area was used ICP/AES method for measuring the amount of heavy metal contamination(cd, Cu, Pb, Zn) and the flux characteristics of suspended solids(tp, TN, COD, BOD) were also measured in laboratory. Research results show that the amounts of heavy metal contamination are very close or excced to limitation according to 3 rd area classification by goverment standard. The research results will contributed the environmental control plan in railway areas. Keywords : Heavy metal, soil contamination, Suspended soil 초록최근삶의질에대한관심이고조되면서토양환경에대한관심이대두되고있다. 특히 2000 년대부터폐광산과같은중금속오염토양으로인한문제가지속적으로제기되면서중금속오염토양이새로운문제점으로지적되고있다. 본연구에서는철도폐선부지의자갈시료를채취하여토양의오염도를측정하였다. 실험방법으로는 ICP/AES 에의한중금속분석 ( 카드뮴, 구리, 납, 아연 ) 과실내시험을통하여부유물질 ( 총인, 총질소, BOD, COD) 유출특성을파악해보았다. 중금속의경우 1 지역에해당하는토양오염우려기준치에근접하거나상회하는결과를얻었으며, 본연구를통해철도시설지역에서의비점오염원관리방안수립을위한기초자료를마련하고자한다. 주요어 : 중금속, 토양오염, 비점오염, 폐선부지 1. 서론토양환경보전법에서규정하고있는토양오염의정의는사업활동이나기타사람의활동으로인해토양이오염되는것으로서, 사람의건강이나환경에피해를주는상태를말한다. 또한토양오염물질이라함은토양오염의원인이되는물질로써환경부령이정하는것을말한다. 과거토양환경보전법이수립되기이전, 많은양의산업폐기물및폐수가토양에무단투기및매립되었던것이사실이며, 이는산업화이후전세계적으로광범위하게진행되어온것이확인되어지고있다. 국내철도차량기지및철도시설부지도예외는아니어서, 부지활용을위한사업진행시사업준비단계에서많은철도차량기지부지에서토양오염실태 교신저자 : 서울과학기술대학교철도전문대학원철도건설공학과 (khcho@seoultech.ac.kr), 부교수, 토질및기초기술사, 정회원 * 서울과학기술대학교철도전문대학원철도건설공학과석사과정

2 가발견되어지고있다. 우리나라는 1996년 1월 6일부터토양환경보전법이시행되어토양오염문제에대한법적관리체계를제도적으로마련하였으며, 2002년법개정을통해현재중금속, 유류등총 21개항목을토양오염물질로규정하고있다. Table 1은 2010년개정된토양환경보전법상에서철도시설부지에적용하는각항목의내용을작성한것이다. 1지역은학교용지나공원, 어린이놀이시설부지등이며철도용지는 3지역에속한다. Table. 1 Soil pollution standards (mg/kg) 구분 1지역 2지역 3지역 카드뮴 구리 ,000 비소 수은 납 카크롬 아연 ,000 니켈 불소 김이형등 (2005) 은철로역사에서의비점오염물질의유출경향및특성을파악하여초기강우기준을제안하였으며, 어성욱등 (2009) 은철도차량기지의토양오염도를조사하였다. 본연구에서는폐선선로주변의중금속및비점오염특징을분석하기위해 ICP/AES를이용하여확인하였다. 또한부유물질상황을파악하기위해실내실험을수행하였다. 2. 실험방법 2.1 폐선부지샘플채취실험에사용한시료는 2010년 12월폐선된경춘선중서울시노원구공릉동에위치한곳에서현장샘플링을수행하였다. 시료채취일자는 2012년 06월이며이전건기일수는 18 일이다. 이폐선부지는 2013년부터경춘선공원조성사업이확정되었다. 채취방법으로는 4 번체 (No.4 Sieve) 를이용하여모래를구분후샘플을채취하였다. Fig. 1은샘플링이수행된곳이며, 시료채취는각각의시추공에대해레일에서부터의거리별, 심도별로구분하였다. 채취된시료는폴리에틸렌봉지에담아상온에보관분석하도록하였다.

3 Fig. 1 Site plans of Sampling 2.2 중금속분석 전처리및중금속중금속 (Cd, Cu, Pb, Zn, As, Hg) 항목은채취한토양시료를토양오염공정시험법상에나와있는전처리방법으로전처리한후유도결합플라스마원자방출분광기 (ICP/AES) 로중금속분석을실시하였다. Fig. 2는 CEM사의 MARS/IP이며전처리과정을수행하였으며, 전처리후의용액으로융해된사진이다. Fig. 2 MARS/IP and ICP/AES 중금속분석결과중금속분석결과구리의경우샘플 No.4 에서 ppm으로최대치를나타내었으며납의경우 No.6 에서 285.4ppm, 아연의경우 No.4에서 147ppm, 카드뮴의경우 No.4에서 4.18ppm으로각각최대치를기록하였다. 추가로수은과비소를분석하였으나모든샘플에서검출되지않았다. 이는철도용지가속하는 3지역으로분류할경우모든항목에대하여기준치이내로분포되었으나, 추후공원조성사업이시작되면 1지역으로판단할시구리와카드뮴은기준치에근접한값을보이고납의경우기준치의 1.42배높게나타났다.

Fig. 3 The results of heavy metal 2.3 부유물질분석 2.

4 Fig. 3 The results of heavy metal 2.3 부유물질분석 부유물질실내시험부유물질 (BOD, COD, TN, TP) 항목은폐선부지에서채취한토양시료 1kg을각각직접제작한아크릴통 (150*150*250mm) 에증류수 1.5L와함께 2주일간상온에서보관하였다. 그후상등액일부를추출하여부유물질실험을실시하였다.

Fig. 4 Suspended solids through the laboratory tests 2.2.2 부유물질실험결과 BOD, COD, TN, TP 총 4가지항목의부유물질분석결과 BOD의경우샘플 No.5 에서 101ppm으로최대치를나타내었으며 COD의경우 No.

부유물질에대한특별한규정은현재없으며탄천하수처리장에서의배출농도가 10ppm인것을감안하면비점오염처리시설등을마련하여관리할필요성이있을것으로사료된다. 120 140 100 120 80 100 BOD (mg/l) 60 40 COD (mg/l) 80 60 40 20 20 0 No.1 No.2 No.3 No.

5 Fig. 4 Suspended solids through the laboratory tests 부유물질실험결과 BOD, COD, TN, TP 총 4가지항목의부유물질분석결과 BOD의경우샘플 No.5 에서 101ppm으로최대치를나타내었으며 COD의경우 No.5 에서 128ppm 각각최대치를기록하였다. TN과 TP의경우 0~0.2ppm 정도로극소량만검출되었다. 이는현장특성상샘플 No.5와 No. 6 에서식생물이있는바이에영향을미친것으로판단된다. 부유물질에대한특별한규정은현재없으며탄천하수처리장에서의배출농도가 10ppm인것을감안하면비점오염처리시설등을마련하여관리할필요성이있을것으로사료된다 BOD (mg/l) COD (mg/l) No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 0 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 Sample Number Sample Number Fig. 5 The results of Suspended solids through the laboratory tests 3. 결론 본연구에서는철도시설지역에서의비점오염원관리방안수립을위한기초자료를마련하기위해현장샘플링을통한중금속농도실태를확인하였으며, 실내실험을통하여부유물질특성파악을수행하였다. 그결과는다음과같다.

6 1) 폐선부지현장샘플링을통하여중금속분석을실시한결과, 철도용지가속하는 3지역으로구분할시토양오염우려기준치이내로적합하지만추후공원화사업이실시될시 1지역으로간주할경우구리, 납, 카드뮴 3가지항목에관해서기준치를초과하게됨으로정화사업을고려해야될것으로판단된다. 또한거리별, 심도별구분하여샘플링한결과지표 (0~20cm) 에비해심도 (20cm~40cm) 에서중금속이더많이포함되어있는것을확인할수있었다. 2) 부유물질실험결과열차운행선상에식생물이있는경우 BOD와 COD의경우탄천하수처리장배출농도이상으로검출될가능성이있다. 또한나뭇잎, 궤도부군의잡초등이있을시자갈을오염시키고오염된자갈은지지강도를감소시키고표면수의배수를방해할것으로판단된다. 폐선부지및운행선등다양한조건에대한중금속및부유물질실험을검토하고오염된자갈과지지강도와의연관시키기위해서데이터확보를위한추가적인연구가필요할것으로판단된다. 참고문헌 (1) Kim lee-hyung, sunguk oa, Lee seonha (2005) Characteristics of Washed-off Pollutants from Railway Station During Storms, Journal of the Korea Society for railway, Vol.8, No.1, pp (2) Oa sung uk, Lee tae kue (2009) Investigation of soil pollution Status for Railroad Depot, Journal of the Korea Society for railway, Vol.12, No.5, pp (3) Cho young min, Lee jae young etc (2012) Field Application of Dry Washing Technology for polluted Railroad Ballast Gravel, Fall meeting of Korea Society for Railway (4) M. malawska, B. wilkmoirski (2000) An analysis of soil and plant (taraxacum officinale) contamination with heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the area of the railway junction ilawa glowna, Poland, Kluwer Academic Publishers. pp (5) Hao Liu, Li-Ping Chen, etc (2009) Heavy metal contamination in soil alongside mountain railway in Sichuan, China. Environ Monit Assess, pp.152:25-33 (6) Ministry of Environment(2011), Soil Contamination Policies

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DBPIA-NURIMEDIA 한국소음진동공학회 2015추계학술대회논문집년 Study of Noise Pattern and Psycho-acoustics Characteristic of Household Refrigerator * * ** ** Kyung-Soo Kong, Dae-Sik Shin, Weui-Bong Jeong, Tae-Hoon Kim and Se-Jin Ahn Key Words