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토사유실방지 기술 개발 사업계획서

1)과제번호2)특화지역강원도방재3)분류번호S-6-34)기술분류Code400901지역산업기술개발사업계획서[지역연계기술개발사업]5)과 제 명세라믹크리트 개발 및 이를 이용한 탁수저감 방안6)주관기관기 관 명사업자등록번호주 소7)총괄책임자성 명최 민준생년월일부 서연구소전 화직 위연구소장F A XE-mail휴대전화8)총개발기간2009 . 01 . 01 ～ 2010 . 12 . 31 ( 24 개월)9)연차별사업비(천원)구 분1차년도2차년도계정부출연금300,000300,000600,000민 간부담금현금30,00030,00060,000현물70,00070,000140,000합 계400,000400,000800,00010)참여기업기 관 명책임자전 화유 형벤쳐기업11)위탁기관대학12)개발유형1. 중소기업 주관 공동개발 ■2. 대기업 주관 공동개발 □13)실무담당자성 명전 화부서/직위휴대전화14)보안등급보안과제( ∨ ), 일반과제( )지역전략산업진흥사업 운영요령 및 지침의 규정에 따라 기술개발사업을 성실히 수행하고자 지역산업기술개발사업계획서를 제출합니다. 아울러 심의과정에서의 채무불이행등 신용조회를 동의합니다.200 년 월 일총괄책임자: (인)주관기관장: (직인)지식경제부장관 귀하목 차1. 기술개발의 필요성11-1. 개발 대상 기술?제품의 개요11-2. 개발 대상 기술?제품의 중요성과 파급효과72. 관련 현황102-1. 국내?외 기술 현황102-2. 국내?외 시장 현황122-3. 국내?외 경쟁업체 현황122-4. 국내?외 지식재산권 현황133. 기술개발의 목표 및 내용143-1. 최종목표 및 평가방법143-2. 연차별 개발목표 및 개발내용154. 기술개발 추진방법, 전략 및 체계204-1. 기술개발 추진방법?전략204-2. 기술개발 추진체계224-3. 기술개발팀 편성도245. 연구 기자재, 시설 및 장비 보유 현황256. 연구원 현황276-1. 총괄책임자276-2. 참여연구원 현황297. 총사업비307-1. 연차별 총괄307-2. 비목별 총괄308. 1차년도 사업비 비목별 세부내토지 면적은 점차 늘어나고 있는 실정이며, 실제로 강원도의 밭의 경지면적은 10년전에 비하여 약 15%가 감소한 반면 고랭지 경작지역은 50%가 증가하였으며, 앞으로도 더욱 증가할 추세이다.한편, 토사유실 발생원인 중 가장 큰 원인은 재배 지역의 구획에 그 원인이 있는데, 과수/상전, 초지, 임지는 논이나 밭과 같은 계단식 밭과 같이 구분을 두지 않고 산등성이 전체를 개간하여 작물 재배를 하고 있기 때문이며, 경사가 급한 지역에 밭을 경작함으로 인해 집중강우시 토사유실이 쉽게 발생하여 탁수를 유발할 가능성이 매우 커질 우려가 높다.그러나, 의 지목별 유실율을 살펴보면, 논과 밭의 경우 토사유실율이 매우 적다. 이는 급경사지에 위치한 논밭이라 하여도 밭둑이나 식생대가 조성되어 있어 실제로는 토사유실이 크지 않기 때문이다. 이에 비해 완경사지 또는 평지에 위치하고 있으나 하천과 연접하여 밭이나 과수/상전, 초지, 임지가 분포하는 경우 별도의 둑과 식생대 등이 없는 경우에는 적은 강우에도 쉽게 토사가 유실되는 경향을 나타내고 있다.즉, 밭둑과 식생대를 조성하면 토사 유실을 손쉽게 줄일 수 있다. 다만, 어떠한 방법에 따라 어떤 재료를 사용하느냐에 따라 유실 저감효과와 적용 기술의 수명이 결정된다 할 수 있다.상기와 같이 고랭지 지역의 밭은 대부분 경사지로 토양유실이 매우 심각한 문제이다. 토양유실은 농경지의 지력을 약화시키는 것은 물론이고 홍수조절의 기능을 약화시키고 또한 저수지의 매몰, 수자원 고갈, 수질오염 및 지하수 악화 등의 환경문제를 야기하는 것으로 알려져 있으나, 많은 농가에서는 토양보전을 고려하지 않는 소득위주의 약탈농업으로 작토층이 심하게 유실되어 고랭지의 토사유실 저감 방지 기술 보급이 시급한 실정이며, 농림부에서는 토사의 유실을 방지하기 위한 경사도별 경작법을 정의하여 농민들에게 권장하고 있으나, 자금 지원이 제대로 진행되고 있지 않으며, 관리가 소홀하여 제자리걸음을 하고 있다.▷ 향후 적용되어야 할 유실방지 대책산간지역이나 고랭지 경작지에서 강우 기술개발을 촉진- 도시의 발전과 함께 배출량이 증대하는 각종 산업폐기물의 증가로 인한 신규 매립지 확보 곤란의 어려움을 방지하는 기술 개발 촉진상기와 같은 기능을 갖는 비료를 이용한 친환경 결합재(Cement)를 개발하고 식생여과배수로와 침전지 조성 대상 토지내 토사를 세척 후 골재로 활용하여 세라믹크리트로 구성되는 U형 식생여과 배수로를 조성시 토사유실방지 및 작물재배에 일조함으로서 기존에 행해지던 농경적·토목공학적 토사유실 저감대책 기술에 미치는 파급효과는 매우 클 것으로 사료 된다.2. 관련 현황2-1. 국내?외 기술 현황▷ 토양유실 경감 기술 현황시행되고 있는 대책은 농경적 방법과 토목공학적 방법이 있으며 이에 따른 세부적인 방법은 다음의 몇 가지로 나누어 볼 수 있다. 농경적 방법('87, 농가원)구 분내 용비 고등고선경작법농작업을 수평면에 따라 나란히 진행하는 농법경사도 7%미만초생대상재배법등고선에 따라 피복작물 초생대 설치 후 농작넓이1∼2m, 간격20∼30m초생법피복작물 재배를 통한 농작-멀칭작물 수확후 짚, 풀, 비닐 등을 덮는다.짚은 ha당 2∼3톤심경, 심토파쇄경반층 파쇄 후 빗물 침투 유도-천마농경 중 주변 표면을 얇게 긁어 투수량을 증대-무경운재배풍식, 가뭄 심한 지역에서 행함, 파종지만 경운-유기물 증시퇴비 등을 살포,경사 15%미만토양개량제 처리제올라이트, PVA, PAM, 크릴리움, Bitumen 살포 토목공학적 방법('87, 농가원)구 분내 용비 고계단 설치경사완화형 계단 설치 후 농경고가의 비용 부담물이음도랑(승수로)등고선에 따라 유거수를 배수하는 공법시멘트, PVC관 등을 이용 퇴비시용에 따른 토성별 토양유실('87, 농가원)구 분사 양 토양 토식 양 토퇴 비무퇴비퇴 비무퇴비퇴비무퇴비토양유실량(톤/ha)121529393542? 계단식 개간 표준설계 계산표경 사 도(%)5101520253035단 면 폭 (m)18.058.505.173.502.501.831.36계 단 폭 (m)20.0010.006.675.004.003.332.8t- 침사지 모형 제조 및 Mock-up Test② 개발내용 및 범위(시스템 구성도, 구조 등을 그림으로 구체적 표현)- 제일인산암모늄/폐마그네시아 배합설계- 선정 토사 물리적, 화학적 성질 분석- 인산염 마그네시아 시멘트를 세척토사와 비세척 토사를 대상으로 배합설계 및 비교분석- O.P.C를 세척토사와 비세척토사에 적용 배합설계 비교분석- 설비 전문 업체 협의, 이동식 토사 세척 장비 제조 및 테스트- 인산염 마그네시아 시멘트·세척토사 배합- U형 식생여과배수로 몰드 제작/설계 및 배수로 제조- U형 식생여과배수로 제조 설치, 식생 실험, 배수 실험- 침사지 바닥 차수층 모형 제조- 강우량 대비 침사지 설계- 투수실험, 타설 후 양생 관측 및 보완- 유입부유량 및 유출 부유량 측정- 저류시 부유사의 침전 속도 측정그림 12 토사 세척 장치 모식도(특허등록 도면)상기 토사 세척 장치를 좌측 상단의 현장이동식 장치로 개량하여 설치하고자 한다.세척 장치 가동 순서는 아래와 같다.그림 1과 같이 가동 순서에 따라 고랭지 경작지역 내 토사를 세척하여 양질의 골재로 자원화하여 U형식생배수로, 집수정, 침사지 등의 조성에 활용한다.(2) 2차년도(☞ 2차년도 사업과제가 아닌 경우에는 동 항목을 전체 삭제)① 개발목표- 토사 세척 성능 구현- U형 식생여과배수로 조성- 침사지 조성- 관측 자료 수집 및 분석 후 보완- 공종별 시방서 작성- 최종 보고서 작성② 개발내용 및 범위(시스템 구성도, 구조 등을 그림으로 구체적 표현)- 세척 성능 현장 실험 및 보완- 현장 실험 관측 및 자료 수집 분석과 보완- 인산염 마그네시아 시멘트·세척토사 배합 후 야자매트를 부착한 U형 식생여과배수로 제조 및 설치- 현장 실험 관측 및 자료 수집 분석과 보완- 터파기 후 인산염 마그네시아 시멘트·세척토사 배합 후 타설, 양생 및 관리- 현장 실험 관측 및 자료 수집 분석과 보완- 토양 종류별 고화처리- (lab. test 및 현장적용시험)- 수행 내역 정리 및 분석- 현장 적용에 대한 결과 /전기간열풍순환식건조기F010001흡수율시험 및 건조주관필수/전기간동결융해시험기FTB181동결융해시험주관필수/전기간슈미트해머RX6051비파괴 강도 시험주관필수/전기간골재체가름시험기1체가름주관필수/전기간pH미터기pH 측정주관필수/전기간디지털온도계휴대용1온도측정위탁필수/전기간전자저울2KG1정밀계량위탁필수/전기간전자저울100KG1정밀계량위탁필수/전기간강력교반기220V1교반용위탁필수/전기간초자기기류세라믹도가니외1식혼합/분산위탁필수/전기간플라스틱기기류용기/기기1식분산/저장위탁필수/전기간도막측정기비철/금속1측정검사용위탁1차년도점도측정기포드컵#41측정검사용위탁1차년도비중측정기보오메1식측정검사용위탁필수/전기간확대경30배/휴대용1표면검사용위탁1차년도시험시편AI/SUS/SS1식시편/테스트용위탁필수/전기간세라믹볼10mm*10kg알루미나1교반/분산위탁필수/전기간Filter Mesh#120/#240#320/#4001식여과용위탁필수/전기간볼 밀소 형1교반/분산위탁필수/전기간항온항습기온도:-10℃~90℃습도:30~95%2몰드양생위탁필수/전기간연구기자재 및연구시설규 격수량활용용도보유활용도 및 시기압축강도 측정기100ton/max1몰드압축강도 시험위탁필수/전기간건조로50℃~320℃1시료건조위탁필수/전기간투수시험기3kg/㎠1투수계수시험위탁필수/전기간브리케이터700kg/㎠1시료제작위탁필수/전기간체가름 시험기325mesh/max1입도분석위탁필수/전기간길이변화율 시험기최소눈금 0.01×10mm1길이변화 측정위탁필수/전기간모르터 혼합기4.7L, 저속140rpm고속285rpm2건식 및 습식혼합위탁필수/전기간분쇄기(Ball Mill)5Liter1재료의 미세 분말화위탁필수/전기간분말도시험기투과셀 ?12.7mm다공금속판 0.9mm1재료의 분말도 측정(Blaine측정)위탁필수/전기간Oven5건조위탁필수/전기간Mechanical Stirrer6교반위탁필수/전기간Weight Balance4무게측정위탁필수/전기간UV-box1경화위탁필수/전기간FT-IR1성분분석위탁필수/전기간UV-Spectrum1성분분석위탁필수/전비

사업계획서| 2010.09.03| 43페이지| 2,000원| 조회(1,041)

수로, 고랭지, 식물생육, 토사유실, 수변완충

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다짐실험에서 흙에 대한 이해 증진

흙의 다짐실험에 관하여(가) 다짐력이 일정할 때 함수비의 증가에 따라 투수계수는 급격히 감소하다가 최적함수비 근처에서 최소가 되는데 일반적으로 최적함수비 보다 약간 큰 함수비에서 투수계수가 가장 작다.OMC의 습윤측에서는 물의 공급으로 배열은 더욱 규칙적으로 되나 입자간의 반발로 팽창되므로 투수성이 약간 증가한다.?다짐력을 증가하면 흐름이 가능한 간극비가 감소하고 입자 배열을 더욱 규칙적으로 하기 때문에 투수성이 감소하고 밀도가 증가한다.(나) 점성토의 경우 전단강도는 최적함수비 보다 약간 낮은 함수비에서 최대강도를 나타낸다. (다) 보통 실내시험의 최적함수비는 현장다짐의 최적함수비 보다 낮으며, 실험실과 현장에서의 다짐에너지가 다르며 실험실에서는 NO.4체를 통과한 시료나 19mm보다 작은 입자만을 사용하여 시험을 행하기 때문에 실험실에서 얻은 다짐곡선을 직접 적용할 수는 없다.따라서, 실험실에서의 결과는 현장에서 최대건조단위중량을 얻을 수 있는 함수비의 결정을 위한 대략적인 지침을 주며 제방이나 성토를 위한 흙을 선별하는데 중요한 가치가있다.실내실험에서 얻은 최대건조단위중량에 대한 현장다짐에서 도달되는 최대건조단위중량의 비를 다짐도(Degree of compaction, R)또는 상대다짐(Relative compaction)이라 하는데 현장다짐의 요구정도는 "A-1 다짐의 95%" 와 같이 상대다짐으로 규정하는데 보통 90~95%의 상대다짐을 요구한다.흙의 다짐곡선에서 함수량의 변화에 따른 다짐밀도의 추이는 그림과 같으며, 수분의 증가에 따라 수화(Hydration), 윤활(Lubrication), 팽창(Swelling) 및 포화(Saturation)의 4단계로 구분할 수 있다.1) 수화단계에서는 수분의 일부는 흙 입자 내에 흡수되고 나머지는 흡착수 형으로 그 표면에 흡착되어 이 단계의 최고 함수율을 수화한계(Hydration limit)라고 한다.2) 윤활 단계에서는 수분의 일부는 수막을 형성하여 입자의 배열을 바꾸는데 도움을 주고 밀도를 크게 하여 긴밀한 다짐이 되도록 하여 이 단계의 최고함수율을 최활단계(Lubrication limit)라 하며 최적함수비에 해당된다.

자연과학| 2010.09.02| 2페이지| 1,000원| 조회(147)

흙, 다짐실험, 다짐밀도, 다짐력

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황토의 올바른 토취장 선정과 취급 유의사항

황토마크, 황토 토취장 선정 검토사항황토 소재 제품이 안전하고 유익한 제품으로 정착하기 위해서는 엄격한 품질관리가 필요하며, 이를 관리감독 할 단체와 그 단체의 인증 마크와 규격, 체계적인 연구개발, 품질 관리가 절실히 필요하다.또한, 각 기업의 종사자들이 흙의 한 부류인 황토에 대한 공학적 이해도가 높아져야 한다.특히, 황토를 다루기 위해서는 토취장의 선정, 통일분류방법 등 황토를 취급함에 있어서 필요한 품질시험방법에 대하여 숙지하고 있어야 하므로 본 월간황토를 통해 설명하고자 한다.최근에 황토가 다시 각광을 받게 된 이유는 산업고도화가 인간에게 물질적 풍요를 가져다 준 반면, 정신적 여유와 안정을 앗아갔기 때문이다. 이를 되찾기 위한 노력이 웰빙이며, 일부 계층에서 시작된 웰빙의 영향은 일반 국민들에게까지 확산 되었다. 이후 소비자라면 누구나 친환경적인 제품을 선호하는 현상을 만들어 냈다.소비자들이 흔히 찾는 친환경 제품 중에서 천연재료를 이용한 제품으로는 맥반석, 게르마늄, 숯, 황토 등 다양하지만 황토를 소재로 한 제품들이 단연 으뜸이라 할 수 있다.황토제품을 선호하는 주된 요인은 황토의 주요기능이 냄새 탈취, 휘발성 유기화합물의 흡착, 습도 조절, 원적외선 방사, 이온교환능력 등의 성능이 타 제품에 비해 월등하기 때문이다.그러나, 황토의 좋은 점이 알려지면서 많은 사업장이 생겨났다. 우후죽순처럼 생겨난 사업장들은 저마다 다른 기준과 방식으로 황토를 선별하고 제조하였으며, 급기야 대량생산 시스템을 갖추고 제품을 생산하는 일에만 몰두하였다. 그 결과 황토의 품질 저하, 저급 토양 혼입, 유해성 제품 생산 등의 문제는 소비자 고발 및 언론보도 등의 사고를 초래했다. 일부 기업의 제품에서 선별 및 분쇄과정에서 유입된 쇳가루는 황토상품에 대한 불신감을 갖도록 하였다.잊혀졌던 황토문화가 웰빙의 영향에 의해 재조명 된지 불과 몇 년 만에 무지와 욕심으로 얼룩지는 현실이 매우 안타까움은 이루 말 할 수 없다. 다행이 황토를 진심으로 아끼고 사랑하는 이들의 모임인 대시 되풀이 되지 않으리라 본다.하지만, 신뢰성 있는 마크의 제정과 사용은 단시간 내에 이루어지는 것이 아니다. 일반적으로 한 단체에서 승인하는 마크가 공신력을 갖기 위해서는 오랜 기간동안 시행되어지면서 인증기준 및 관련 규격, 인증 및 관리에 대한 실적, 인증마크의 차별성, 홍보 효과 및 인증 사용 실태 분석 등의 자료가 수년간 착실히 모아져서 관련기관에 제출될 때 비로소 국가에서 신뢰하는 공인마크로 자리 잡을 수 있게 된다.특히, 마크를 제정하고 사용하기 위해서는 마크를 인증할 기준을 필요로 하는데 황토의 특성과 용도를 잘 이해하여 그 기준을 세워야한다.현재 황토를 이용한 제품들을 살펴보면, 지장수나 정수기 필터 등의 식수 관련 제품, 미세분말을 혼입한 팩이나 화장품, 황토염색섬유와 이를 가공한 옷이나 침구류, 황토 공예품, 황토 사우나, 황토비누, 황토미립분과 접착제를 이용한 벽바름재, 황토 블록, 황토모르타르, 황토호안블록, 황토 포장도로 등 다양한 제품들이 있다.따라서, 각 제품들이 인체와 직접적인 접촉 유?무에 따른 분류하여야 하고, 건축물 등에 사용할 경우는 용도에 따라 기후영향과 하중의 영향이 다르므로 내력과 비내력, 실내용와 실외용을 구분하여 적절한 기준을 세워야하며 그 기준은 국내?외 품질기준을 참조하여야 하므로 상당한 시일을 필요로 한다.그러므로, 인증기준을 제정하는 작업이 착오 없이 진행되려면 모범 사례를 찾아 벤치마킹을 해야 하며, 연구시험기관들과 협조 체계를 이루어 진행하여야 좋은 성과를 얻을 수 있을 것이다.아래의 그림1은 현재 상용되는 품질인증마크들이다.그림 1 각종 품질 인증 마크좌측에서부터 보건관련 제품에 대한 GH마크, 유기농산물의 친환경 인증마크, 수목 등의 임산물 품질 인증 마크, 전자파 장해 EMI 마크, 공산품 품질보증 마크, 친환경 건축자재 등의 환경표지 인증 마크들이며, 위 마크들이 오랜 시간동안 유지되고, 인정받을 수 있었던 것은 그만큼 많은 노력을 필요로 했기 때문이다. 이중 환경마크를 살펴보면, 환경마크(Kore경마크 인증제품은 재활용 재료를 이용하여 기존의 제품 성능과 동일하거나 그 이상의 성능을 갖는 제품, 사용 종료 후 오염을 상대적으로 적게 일으키는 제품, 자원을 절약할 수 있는 제품 등에 한하여 인증되며 그에 따른 품질기준이 매우 다양하게 준비되어있다.친환경상품진흥원은 환경마크를 인증하여 소비자에게 환경마크가 표시된 제품이 친환경상품임을 알리는 정보 전달 기능을 하며, 생산자나 판매자는 환경마크 인증을 통해 자사제품이나 기업 이미지 제고를 할 수 있도록 하였다.또한, 기존의 규제 일변도의 환경정책에서 탈피하여 시장을 통한 자발적인 환경개선 효과를 유도한다는 점에서 의의가 있는 마크로서 인정되어, 우선구매제도와 조달청 우수제품 등록 기준에 가점부여 대상으로 성장했기 때문이다.상기와 같이 환경마크가 갖는 장점은 시장개척에 필요한 힘을 환경개선 기업에게 실어주고 있는데, 그 요인은 과거 (사)환경마크협회의 홍보와 품질 및 인증기준 제시, 불량기업 퇴출 등의 철저한 노력이 있었기 때문이다.이에 비해, 친환경 상품이면서도 환경마크를 인증 받지 못하는 황토제품은 협회의 발족이 최근에 이루어졌음을 감안하여, 모든 황토사업자가 적극적으로 참여하고 협조하여야 환경마크 이상의 효과를 누릴 수 있을 것이다.황토를 이용하여 제품을 생산하는 사업자들은 환경마크처럼 기대 이상의 효과를 얻고자 한다면 자신의 제품이 인체와 직접적인 접촉 유?무에 따라 어떤 영향을 미치는지를 검토하여 황토원료를 선정하고 관리하여야 한다.단순히 흙의 색상만을 보고 황토로 판단하여 제품의 용도는 생각지 아니하고 사용한다면 얼마 전 방송된 황토의 중금속과 쇳가루의 파장을 다시 한번 받게 될 것이다.우선 황토를 채취하기 위한 토취장에 대한 기준을 세우고 이에 대한 준비가 완료되고 나서야 비로소 채취할 수 있다.황토를 채취하기 위한 토취장을 선정할 때 주의사항은 다음과 같다.- 중금속, 농약, 유류, 폐기물 등의 오염으로부터 안전한 토취장인가?- 주변 오염원으로부터 충분한 거리를 확보하였는가?- 무리한 토취 행위의 함유정도가 일정한가?- 토취장 사용 종료 후 복구 계획은 준비되어 있는가?- 채취후 버려지는 토양에 대한 대책은 준비되었는가?상기 토취장 선정에 대하여 언급한 바와 같이 황토를 채취하기 위한 토취장의 조건을 설립하는 기준은 매우 까다롭고 복잡하다. 중금속, 농약, 유류, 폐기물 등의 오염으로부터 안전한지를 우선 고려하여야 한다. 그 이유는 국내 토양이 전쟁과 산업발달을 겪으면서 각종 오염에 노출되었기 때문이다. 특히, 중금속(비소, 수은, 납, 등) 함유가 의외로 많았던 원인은 일제침략기, 6.25전쟁 등에 의한 것이며, 그 중에서도 일제침략기에 행해진 자원수탈 즉, 금속광산의 무분별한 개발과 방치 때문이다.또한, 대부분의 경우 대기오염물질의 강하, 폐수 ·하수 ·폐기물의 투기(投棄), 농약 ·비료의 살포 등에 의해서 토양이 오염되는데, 토양의 오염이 곧 지하수의 오염원, 하천수의 오염원이 될 염려가 있다. 토양오염은 토양환경보전법(1995.1.5 법률 4906호)으로 규제하고 있는데, 카드뮴 ·수은 ·납 ·아연 ·비소 ·육가크롬 등의 중금속에 의한 농작물의 오염이 국민건강에 중대한 영향을 미치므로 오염규제대상이다. 일례로, 미국의 DDT 오염사건 등이 전 세계적으로 공동관심사로 부각되자, 각국은 DDT, BHC 등의 살포금지 등 강력한 규제를 가하고 있다.현재, 산업자원부의 1998년 조사 통계에 의하면 휴?폐금속광산은 전국에 약 900여개가 산재하고 있으므로, 황토 토취장 선정 시 중요한 사항이므로 간략하게나마 정부 발표 자료를 토대로 설명을 하고자 한다.환경부에서는 금속광산에서 채취되고 버려진 폐광석과 그 미립분 등이 기후에 의한 운반 및 확산 작용으로 인해 주변토양오염 우려가 큰 158개 광산을 중점관리하고 있으며, 지역별 현황은 표 1과 같다.표 지역별 휴?폐 금속광산 수지역별구분강원경기경남경북전남전북충남충북계휴?폐광산수137*************6148903비율(%)*************100국립환경연구원의 폐금속광산 주변 토양, 수질(지하수류, 중금속 성분 등에 따라 다르나, 광미 중에 카드뮴등 중금속자연함유량 수준을 초과하는 지역 등이 있어 이에 대한 지속적 관리와 대책이 요망되는 상태이고, 광종별 광산 수는 다음 표 2와 같다.표 광종별 휴?폐 금속광산 수(대한광업진흥공사참조)광종별구분금은연아연동철중석유화석금광석모리티탄창연황철망간석사금니켈계휴?폐광산수498**************************비율(%)5*************.42100방치된 폐금속광산 주변 토양에 대하여 토양오염기준 조사항목은 6대 중금속인 Cd, Cu, As, Hg, Pb, Cr+6을 대상으로 조사한 결과 발표에 따르면, 표 3과 같이 조사지점수 중 초과지점수가 50~90% 이상이며, 광산 주변의 산, 논, 밭, 하천 하상까지 모두 심각하게 오염되어 있음을 알 수 있다.일반적으로 알려진 바에 따르면 토양은 물, 대기와 접하면서 상호 물질교환을 하고 있다. 이러한 물질 교환 중 각종 오염물질이 토양에 유입되면 토양은 물리, 화학, 생물학적 작용에 의한 자정능력이 떨어지게 된다. 오염물질이 토양 속에 축적되면 생물이 자라는데 큰 지장을 주며, 생물에 축적되고 분해가 되지 않으므로 이를 섭취하는 사람에게까지 심각한 해를 입히게 된다.2007년 8월 ○○ 광산 인근 주택가일제 당시 채굴된 금속광산의 크기는 소규모 형태로 1인이 겨우 들어가고 나올 수 있는 개미굴 같은 갱도와 갱구로 인해 조사 작업을 더 어렵게 하고 있다. 사진에서와 같이 광산에서 유실된 광미가 인근 마을까지 유입된 상태이다. 1998년도 조사 발표 자료 표 3에 따르면, 광산의 지형적 위치로 인해 인근의 산, 논, 밭, 하천이 심각한 상태임을 알 수 있다.표 3 98년도 정밀조사결과 기준초과 금속광산(단위：mg/kg) 조사자료 중 일부 발췌광산명초과항목초과지점수토 지 용 도산논밭하상광산팔봉(정읍)카드뮴1/551----길곡(홍천)비소, 6가크롬13/5111362방골(홍천)비소, 6가크롬15/85---96풍원(거창)납, 카드뮴7/112-34--절골(함안)구4

공학/기술| 2010.09.02| 7페이지| 2,000원| 조회(225)

환경마크, 황토, 친환경상품, 토취장

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하천 생태계 정화용 한숯 정화시스템 인공수초섬 기술지도

[별지 제8호 서식]기술지도 완료보고서참여기업기 관 명(주)"00산업"대 표 자주 소사 업 자등록번호지도기관업 체 명대 표 자주 소사 업 자등록번호지도자명최 민준주민등록번 호지도 과제명각종 폐수에 대한 왕겨활성탄의 수질정화능 검증 및 품질개선과 현장시공방법 기술지도지 도 기 간2009.06.15~2009.11.24재활용기술지도사업 운용요강 제13조제①항에 의거 위와 같이 완료보고서를 제출합니다.2009년 11 월 24 일참여기업 (주)"00산업" 대표자 (인)지도기관화학공학연구소 대표자 (인)지 도 자 대표자 (인)0 0 0 0 공 사 귀하첨부서류1. 현장애로기술 ????????????????????????????????????????????????????????1가. 기술애로 사항 ????????????????????????????????????????????????????12. 기술지도내용 ????????????????????????????????????????????????????????1가. 참여기업 현황 ????????????????????????????????????????????????????1나. 기술적인 문제점 ???????????????????????????????????????????????????2다. 세부 지도내용 ????????????????????????????????????????????????????31) 한숯 정화시스템 애로사항 ?????????????????????????????????????????32) 단계별 대안 제시 및 기술지도 ??????????????????????????????????????6(1) 숯과 자갈 채움 여과망 구조의 대안제시 ?????????????????????????????6(2) 숯과 자갈 채움 여과망 구조의 시공방법 대안제시 ??????????????????????9(3) 인공수초섬 제조 방법 및 시공방법 대안제시와 기술지도 ????????????????12(4) 한숯 호박돌 제조 시 문제점과 ?????????????????????16표 6. 한숯 호박돌 배합설계 결과(규산소다 5%) ??????????????????????????????????????16표 7. 한숯 호박돌 배합설계 결과(규산소다 10%) ?????????????????????????????????????18표 8. 한숯 호박돌 배합설계 결과(규산소다 10%) ?????????????????????????????????????18표 9. 수질 및 수생태계 환경기준 및 생활환경기준(하천) ??????????????????????????????20표 10. 수질 및 수생태계 환경기준 및 생활환경기준(호소) ?????????????????????????????21표 11. 수질 시험 분석 결과 ????????????????????????????????????????????????????????21표 12. 외부 시험기관 수질시험의뢰 결과 ????????????????????????????????????????????23표 13. 중금속 흡착 시험 결과 ??????????????????????????????????????????????????????25첨부서류1. 현장애로기술가. 기술 애로 사항고부가가치 창출을 위한 자연형하천 전용 수질처리 전문 구조체 개발 및 적용에 관한 전반적인 애로 사항.① 기술인력 부재 및 시공 경험 부족② 자연형하천 이해도 부족③ 개발제품의 성능평가 및 보완능력 부족에 따른 애로④ 중소기업의 전형적인 신규 시장 진출시 필요한 인재 부족2. 기술지도내용가. 참여기업 현황회 사 명대표자설 립 일 자경과년수사업의 종류업 태종 목상시 종업원수회사형태법인( ○ ) 개인( )소재지본 사전 화공 장Fax재무현황(2008년도)총 자 산주 요 생 산 제 품자기자본매 출 액당기순이익나. 기술적인 문제점일반적으로 하천에 생태공학을 접목하여 자연형하천을 조성하기 위해서는 생물서식처 복원 기술, 생물이동통로 조성 기술, 자연 하상 복원 기술, 하도 육역화 관리 기술, 자연 하안 복원 이하-표 2. 맹암거용 유공관 및 부직포 시방기준시험 항목시험 방법품질 기준시험 성적재 질KS K 0210합성섬유 93% 이상폴리에스테르노후도KS K 0706인장강도의 95% 이상만족두께KS K 05061.8㎜ 이상2.27인장강도KS K 052045㎏ 이상65신도KS K 052050% 이상105투수계수KS K 2322α × 101 ~ 10-3 ㎝/sec3.8 × 10-1따라서, “00”천 현장에 시공되어진 여과망 구조에 비해 매우 견고하며, 홍수에 안정하여 정화기능을 장기간 유지할 수 있을 것으로 사료된다.또한, 내경과 길이의 다양한 선택이 가능하여, 하천의 하상폭과 길이 등에 크게 좌우받지 않고 시공이 가능한 장점이 있다.① 여과망 대체용 유공관여과망을 대체할 유공관의 제원은 다음과 같다.표 3. BHP 고압 유공관 제원구 분내경외경유공관6m유공관1m**************************7*************00**************************11*************980013300표 4. BHP 고압 유공관 허용 외압규격100*************00허용외압(t/m)2.103.023.994.915.977.86시중의 유공관은 길이 1m와 6m로 2종 제품이 있으며, 구매자의 요구 조건에 따라, 길이의 조절은 자유롭다.② 유공관 내 숯 채움 작업- 숯은 비교적 단위중량이 가벼우므로 공장내에서 채우는 것을 원칙으로 한다.- 준비된 유공관 내 방충용으로 흔히 쓰이는 망 또는 부직포를 넣고 하부를 결속 한다.- 숯을 채운다.- 유공관 전면부 및 후면부에는 부직포 등의 재질로 캡을 씌워 유실을 방지한다.- 상부에서 결속용 소켓 또는 결속철선 등을 이용하여 결속하여 숯이 유실되지 않 도록 한다.그림 2. 숯 채움용 유공관③ 유공간 내 자갈 채움 작업- 자갈은 시공대상 지역에서 출토되는 자갈을 채우는 것을 원칙으로 한다.- 따라서, 현지 작업화 한다.- 준비된 유공관 내 부직포를 넣고 하부를 결속한다.- 자갈을 채운다.- 상부에서 결속끈 넣어야 한다.- 상기와 같이 토낭 작업 완료 후 외측부와 내측부 유공관이 흐트러지지 않도록 D19mm 철근 등을 이용하여 결속하고, 하중에 의해 이탈되지 않도록 한다.- 이때, 철근은 내외측부 유공관에 유공부를 모두 관통하는 형태로 가로 지르도록 하는 것이 좋다.② 인공 수초섬 시공방법상기와 같이 조립하게 되면 아래 그림 6과 같은 완성 형태가 된다. 인공수초섬은 채움재에 의한 자연접촉산화와 흡착여과를 통해 하천수의 수질을 정화할 뿐만 아니라, 식물에 의한 흡수 정화 효과를 얻게 되며, 하천에서 서식하는 다양한 생물의 개체수가 증가하게 됨에 따라, 장단기적으로 친환경 생태 하천으로 복원하는데 매우 큰 이점을 발휘할 수 있다.* 시공 대상 지점을 설정한다.* 준비된 굴착기를 이용하여 터파기를 수행한다.* 이때, 평수위와 만수위 등 과거 하천환경자료를 토대로 터파기의 깊이를 설정하 며, 최소 0.4m 이상 터파기 한다.* 인공수초섬을 구성하는 유공망의 외측부에 갈고리를 걸어 굴착기를 이용하여 운 반할 수 있는 상태로 준비한다.* 굴착기를 이용하여 사전 터파기 한 지점에 내려놓는다.* 인공수초섬은 하천의 규모에 따라 그 개수를 달리할 수 있다.* 하천 폭이 3m 내외인 경우 1개를 설치하고, 5m 내외인 경우 2개를 설치하도록 한다.* 단, 유량이 많지 않은 경우 개수를 증가시킬 수 있다.* 1개의 인공수초섬을 설치하는 경우, 운반 작업이 종료되면 인공수초섬 주변에 자갈을 포설하여 하부가 쇄굴돼지 않도록 한다.* 2개 이상의 인공수초섬을 설치하는 경우, 급격히 증가하는 유수에 대하여 단체 거동이 가능하도록 인공수초섬간의 결속을 하여야 한다.* 인공수초섬의 설치 및 결속이 종료되면, 터파기 시 발생된 토사를 법적절차에 따라, 인근 매립장 등으로 운송하여 처리하고 주변현장을 정리한다.그림 6. 제안3 인공수초섬* 식재할 수초의 종류는 하천 환경 및 수위에 따라 달리하여야 한다.- 수위가 1m 미만으로 수심이 낮고, 강우량이 적은 지역의 하천인 경우 습지식물 인 갯버들Pa로 28일 후 재령이 비교적 높은 편이다.한편, 비표면적은 6.55~8.99㎡/g으로 배합설계 1안에 비해 매우 안정적인 결과 값을 나타내고 있다.따라서, 한숯 호박돌의 제조는 배합설계 2안에서 현장조건에 따라 선정하여 사용할 수 있으며, 큰 편차가 없는 배합설계 2-3안을 기준 배합안으로 설정하는 것이 바람직하다.(5) 한숯 정화시스템 수질 시험 평가상기 한숯 정화시스템 여과구조에 대해 "000"시 "000"면 "000"리 소재 "000"천에 설치하여 한숯 정화시스템을 통과하기 전의 상류수와 통과하고난 하류수를 각각 채취하여 수질 시험을 진행하였으며, 한편으로는 태백시 함마 태정 광산의 배출수를 채취하여 한숯 정화시스템에 이용된 숯을 대상으로 실험한 결과를 아래에 나타내었다.① "000"천 수질 시험 결과수질 및 수생태계 환경기준 생활환경기준은 아래의 표 9와, 표10에 나타내었으며, 이를 기준으로 상류수와 하류수의 시험결과는 다음과 같다.표 9. 수질 및 수생태계 환경기준 및 생활환경기준(하천)표 10. 수질 및 수생태계 환경기준 및 생활환경기준(호소)상기, 표 9와 표 10에 나타낸 바와 같이 환경부에서 기준하는 하천과 호소에 대한 각각의 시험 항목 중에서, pH, BOD, COD, SS, DO, T-N, T-P에 대하여 측정하였으며, 그 결과 동일 채취수에 대하여 본 기술지도기관에서 시험한 결과와 외부 시험기관에서 시험한 결과는 거의 유사한 결과 값으로 나타났다.표 11. 수질 시험 분석 결과채취일자항목pHBODCODSSDOT-NT-P시험기관9월22일상류6.97.330.677.24.6186.5278.66화학공학연구소하류6.94.025.426.05.874.6133.229월25일상류7.0480.3720.5170.01.696.4428.20하류7.336.651.213.63.325.9616.4110월1일상류6.6664.21,129.12,252.01.2188.5034.22하류6.834.551.868.93.065.2214.4110월6일상류7.1556.9891.0다.

생활/환경| 2010.09.03| 34페이지| 3,500원| 조회(446)

숯, 유공관, 수질정화, 인공수초섬, 숯호박돌

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4대강 수질정화 및 준설토 처리 연구개발 계획서

1. 연구개발의 필요성 및 동향가. 연구개발의 중요성(필요성)4대강 살리기 사업의 필수는 하상퇴적토사의 준설이다. 이는 국지성 호우, 태풍 등에 의해 유실된 토사가 하상에 퇴적되면서 하상고가 상승(1년 평균퇴적토사량 41㎝)하고, 홍수단면적이 좁아짐에 따라 필연적인 수해를 불러일으킬 뿐만 아니라, 퇴적된 토사 내에 존재하여 제거 되지 않은 유기물 및 중금속 등은 먹는 물의 가장 큰 근원지인 강의 수질을 악화시키는 원인이 되며, 그 피해 정도는 아래와 같다.? 국지성 호우 및 토사유실에 의한 피해 상황 (출처 : 농업과학기술연구원)· 2002. 09 태풍 루사 : 토사유실량 약6만8천㎥· 2004. 08 태풍 매미 : 토사유실량 약5만㎥· 2006. 07 소양강댐 상류지역 토사유실 : 산사태발생, 하천범람으로 인한 고랭지밭 4303 ha (약 4만㎥) 유실·임진강하천정비 기본계획분석 (5년간 임진강 중·상류 유실 토사) : 하상 퇴적층 7~13m (퇴적전 최대수심 15M, 현재 수심 7M)이와 같이 퇴적되는 토사들로 인해 강의 수심은 점차 낮아지고, 홍수단면적은 좁아지는 형태를 이룸에 따라 홍수에 의한 피해는 점차 증가하는 추세이다.이를 해결하기 위해 정부에서 주관하는 4대강 살리기 사업 계획에 따르면, 72개 준설토 적치장을 설치하여 준설하게 될 예상 준설 토사량은 5억9천만㎥(4대강 살리기 발표자료)이며, 이때 토사의 단위중량을 1.6t/㎥으로 볼 때, 약 9억톤에 달하는 양으로, 준설토사량은 (표 1)의 국토해양부 1년간 골재 수급계획량 2억 2천만㎥를 크게 웃도는 양이다.표 1. 2008년 골재 수급 실적(단위 : 천㎥)구 분2007년 실적2008년 실적전년 대비(증?△감)합 계상반기하반기합계상반기하반기계222,507111,457112,050224,320114,207110,1130.8서울?경인73,39536,25737,13879,82540,55139,2748.8강 원13,6195,5838,03613,1226,5346,588△3.6충 북10,7845,457리장치 및 방법 (특허등록 10-0863349)그림 11. 하수준설토의 세척선별방법 및 준설 세척수 수처리공정 절차도(나) 준설퇴적물의 정화시스템 (특허등록 10-0639042)그림 12. 준설 및 정화시스템의 flow-chart 및 계통도(다) 퇴적 준설물의 경량화에 의한 난분해성 물질의 처리장치 및 처리방법(특허등록 10-0449169)1. 유입저장탱크유입되는 퇴적 준설물을 저장하고 고형물의 농도를 조절2.. 하이드로사이클론유입저장탱크를 통과한 퇴적 준설물에 포함된 조대입자와 미세입자를 분리3. 제1슬러리 홀딩탱크하이드로사이클론의 상부에서 유출되는 준설 슬러리 저장, 후단의 처리용량 조절4. 부상탑준설 슬러리 내의 친수성 입자와 소수성 입자 분리5. 제2슬러리 홀딩탱크부상탑 상부에서 유출되는 준설 슬러리 저장6. 제1슬러리 생물반응기준설 슬러리 내의 난분해성 오염물질 처리7. 제2슬러리 생물반응기준설 슬러리 내에 존재하는 중금속 생물용출8. 원심탈수기유출 시료의 고액 분리9. 중화조준설 슬러리의 중화그림 . 통합처리장치의 개략적인 구성도(라) 준설퇴적물의 처리방법 및 처리장치 (특허등록 10-0540516)그림 14. 준설처리장치 모식도(마) 호수 및 저수지의 수질정화를 위한 퇴적물 처리방법 및 시스템(특허등록 10-0457383)급속혼합탱크 모식도응집 및 침강을 위한 고액분리탱크 모식도탈수설비 모식도오존정화설비 모식도그림 15. 호수 및 저수지의 수질정화를 위한 퇴적물 처리시스템 모식도나) 국외 적용 사례(1) 준설수 처리기술 사례(가) Fox River remediation(미국)표 10. Fox River remediation 개요구 분현 황사업구역Fox River, Wisconsin, USA추진방법Coagulation, Settling, Filtering수행기관Tetra tech그림 16. Fox River 준설 처리 공정(나) Managing the Elbe estuary(독일)표 11. Managing the Elbe estuary 개요구 분현 와 지오폴리머의 수화반응 메카니즘 규명2010. 06논문Geotextile을 통한 준설수의 여과 효율 평가2010. 09논문사업장 내 응집제 주입량 자동 결정 및 약품 제어가 가능한 실시간 운영 시스템 구축에 관한 연구2010. 12논문Removal of persistent organic compounds in water using TiO2-coated powered activated carbon composite2010. 12특허선택적 접촉산화공정을 적용한 준설수 처리공정2010. 12특허활성알칼리실리케이트와 지오폴리머를 이용한준설토 고형화 기술 및 이를 이용한 고형화 처리시스템2010. 12기술검증활성알칼리실리케이트와 지오폴리머를 이용한준설토 고형화 기술 및 고형화 처리 시스템2010. 12기술검증고도흡착산화조를 이용한 준설수 수질정화 처리 시스템2010. 123. 평가의 착안점 및 기준구분세부연구개발 목표평가의 착안점 및 기준1차연도1팀준설토사 특성 분석과 물량 조사준설토의 공학적 분류 및 물리적, 역학적, 화학적 특성 평가대상지 준설량 조사대상 준설토에 대한 처리 공정 기술 개발 및 보완고형화/안정화 공정 기술의 성능 평가 및 장단점 분석활성알칼리실리케이트/지오폴리머와 준설토사 유기오염물질 함량별 배합설계 정립O.P.C 비교 평가배합설계별 인공골재 유용성 평가활성알칼리실리케이트/지오폴리머 무기결합재 환경 안정성 확보용출안정성 평가활성알칼리실리케이트/지오폴리머/준설토사 최적 배합설계 및 최적 양생 조건 도출배합설계 후 내구성 평가양생 조건별 내구성 평가인공골재 양생 온도 설정 및 시스템 구축비교 제품 시험 평가- 성토재 품질 기준- 콘크리트용 순환골재 품질 기준저지대농경지 및 기계화 경작로 등의 용도별 배합설계인공골재를 활용한 일반 성토 및 배합설계 평가, 장기 안정성 평가1차 고형화제 혼합 저지대 농경지 성토부 시험시공시험 시공 성능 평가, 안정성 평가,2차 인공골재 저지대 농경지 성토부 시험시공시험 시공 성능 평가, 안정성 평가,모니터링 평가환경 인자흡착산화조로 구성된 준설수 처리 공정의 성능공정 단계별 수중의 부유물질 및 오염물질 제거 효율고도흡착산화후의 난분해성 유기물질 및 중금속 성상 변화 (Intermediates 및 kinetic 조사)(3) 신규성 및 우수성 입증 계획구분신청(예정) 내용입증 방법신규성Geotextile 활용 준설수 여과현장 실증신규성TiO2 코팅 고기능성 흡착제수중의 오염물질 제거 효율 평가우수성선택적 산화 공정을 통한 준설수 고도처리현장 실증우수성재생 가능한 흡착능력재사용을 실시한 후 오염물질 제거 효율 평가〈작성 유의사항〉기술검증은 신규성 및 우수성이 인정되어야만 착수할 수 있으므로 연구개발 단계에서부터 신규성 및 우수성을 명확히 입증할 수 있는 방안 강구 필요. 신규성은 공정 구성?처리원리?장치 구성 등에서 유사 기술과 다른 부분을 제시하고, 우수성은 처리 성능?경제성(시설 설치비, 유지관리비)?내구성?안전성 등에서 우수한 부분을 제시(4) 시설 설치 및 운전기간(가) 시설 설치기간 : 2010년 04 월 ∼ 2010 년 07 월(나) 운전 예정기간 : 2010년 07 월 ∼ 2011 년 02 월(다) 기술검증 신청서 작성 : 2010 년 09 월 ∼ 2010 년 12 월(라) 검증 예정기간 : 2011 년 02 월 ∼ 2011 년 04 월(5) 성능 및 운전자료 축적(가) 기술 성능① 수질정화처리시스템 효율 평가ㆍ 1일 준설수 처리용량 50m3 이상ㆍ 하천 목표수질기준 만족ㆍ 재이용수 수질 기준 만족ㆍ 탁도 15 NTU 이하 만족ㆍ 난분해성 오염물질 및 중금속 오염물질 농도의 수질기준 만족② 고기능 흡착제 효율 평가ㆍ 하천수질기준 이하의 농도로 탁도/난분해성 오염물질 흡착 제거 여부ㆍ 장기간의 흡착지속시간ㆍ 반영구적인 활용에 따른 고기능성 흡착제의 교체 불필요 여부(나) 현장 적용성(경제성, 안전성, 유지관리 편의성)① 경제성ㆍ Geotextile을 활용한 여과를 통해 공정의 단순화 및 부지면적 감소ㆍ 응집효율의 최적화를 통한 약품비용 절감ㆍ 소량의 슬러지 처리를 통한 연구논문 발표실적 등(1) 저 서없 음(2) 국내전문학술지번호제목학술지게제(제출)일1234(3) 국외전문학술지번호제목학술지게제(제출)일(4) 특 허번호특허/프로그램명국가명출원등록일출원 ? 등록순번 /출원 ? 등록자수비 고12(5) 기 타(가)학술논문 발표번호논문 제목발표일논문집 명칭학술단체명12345*************4151617188. 주요 연구기자재 및 시설현황기자재/시설/장비명규 격수량활용용도보유 기관확보방안비고UTM100t1압축강도, 휨강도주관활용열풍순환식건조기F010001흡수율시험 및 건조주관활용동결융해시험기FTB181동결융해시험주관활용슈미트해머RX6051비파괴 강도 시험주관활용골재체가름시험기1체가름주관활용pH미터기2pH 측정주관활용디지털온도계휴대용1온도측정위탁활용전자저울2KG1정밀계량위탁활용초자기기류세라믹도가니외1식혼합/분산위탁활용플라스틱기기류용기/기기1식분산/저장위탁활용도막측정기비철/금속1측정검사용위탁활용점도측정기포드컵#41측정검사용위탁활용비중측정기보오메1식측정검사용위탁활용확대경30배/휴대용1표면검사용위탁활용시험시편AI/SUS/SS1식시편/테스트용위탁활용세라믹볼10mm*10kg알루미나1교반/분산위탁활용Filter Mesh#120/#240, #320/#4001식여과용위탁활용볼 밀소 형1교반/분산위탁활용DR 4000HACH1COD, T-N등 유?무기물 측정위탁활용UV-VISSpectrophotometerPerkin-Elmer2T-P 등 흡광물질분석위탁활용AAPerkin-Elmer1Pb등 중금속분석위탁활용초순수 제조장치Human Sci.2초순수의 제조위탁활용진탕배양기1조류의 배양위탁활용현장종합측정기4수질 측정위탁활용실험호소940㎥3지수질정화실험 검증위탁활용압축강도 측정기100ton/max1몰드압축강도 시험위탁활용건조로50℃~320℃1시료건조위탁활용투수시험기3kg/㎠1투수계수시험위탁활용브리케이터700kg/㎠1시료제작위탁활용체가름 시험기325mesh/max1입도분석위탁활용길이변화율 시험기최소눈금 0.01×10mm1길이변화 측정위탁활용모르타르 혼합기4.

자연과학| 2010.09.02| 67페이지| 2,000원| 조회(461)

4대강, 준설토, 기술개발, 정비사업, 수질정화, 생태환경공학, 재활용공법

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