전극배치에 따른 2차원적 동전기 정화 특성의 수치해석

Abstract

본 논문에서는 HERO-2D를 이용하여 전극배치에 따른 2차원 동전기 정화 특성을 예측하였다. 즉 1차원 전극배치와 2차원 전극배치에 대해 전극 간 간격을 변화시키면서 나타나는 동전기 현상을 예측하고, 이러한 예측결과를 토대로 소비 전력량, 전극 설치 비용과의 상관관계를 분석하여 각각의 전극배치마다의 전극간격을 결정하였다. 연구 결과 대상지역의 높은 정화효율이 요구되는 경우에는 높은 전체 정화효율을 나타내는 전극배치를 채택하는 것이, 대상부지에서 시공상의 어려움이 예상되는 경우에는 2차원 전극배치에 비해 시공이 용이한 1차원 전극배치를 채택하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 4각형 전극배치는 전력소비량과 단위전력당 정화속도, 그리고 전극설치비용 등 경제성 면에서 다른 전극배치보다 우수함을 보여주고 있기 때문에, 시공에 투입되는 비용 절감을 목적으로 할 경우에 적용한다면 최적의 결과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다.

In this study the characteristics of electrokinetic remediation, which is dependent on a various electrode configuration, was predicted from 2-D numerical analysis program (HERO-2D). Based on the predicted results for one dimensional and two dimensional electrode configurations, the optimized electrode configuration was determined by analyzing remediation efficiency, consumed electric power, installation cost of electrode and so on. When proposed electrode configurations were applied for in-situ remediation of the soils contaminated by heavy metals, the electrode configuration of high remediation efficiency should be chosen in case the high removal effect would be required, and one dimensional electrode configuration should be chosen in case the hard field works would be expected. Because the rectangular electrode configuration is better than others for consumed electric power, remediation efficiency per unit power, installation cost of electrode and so on, it can obtain the best results for the cost reduction.