본 연구는 바이오매스 전소 화력발전소에서 배출되는 저회에 유기 물질을 혼합하여 펠렛화한 후 배추 재배 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었 다. 배추 재배는 노지(UC, upland cultivation)와 시설재배지(GC, greenhouse cultivation)에서 진행되었으며, 처리조건은 대조구(Cont, control)와 저회(BA, bottom ash), 유기질 비료(OF, organic fertilizer), 저회 펠렛(BP, pelleted bottom ash) 처리구로 나누었고, 배추 이식 7일 전에 저회, 유기질 비료 및 저회 펠렛을 각각 1 ton 10a-1 수준으로 시용하였다. 배추의 생체중은 재배지역에 상관없이 OF와 BP 처리구에서 가장 높았으며, Cont 처리구에 비해 각각 15.7-41.6 및 9.7-51.5% 범위로 생체중이 증가하였다. BP 처리구에서 배추 수확 후 토양의 화학적 특성은 전반적으로 OM, TN, Avail. P2O5 등의 함량이 개선되는 효과를 보여주었으며, 이는 OF 처리구와 유사하였다. 노지와 시설재배지에서 배출된 N2O 배출량은 BP 처리가 OF 처리에 비해 29.7 및 11.0%로 각각 감소되는 결과를 보였다. 따라서, 저회 펠렛의 시용은 관행처리구와 비교해 볼 때, 배추 생육, 토양 특성 및 N2O 배출적인 측면에서 효과가 있는 것으로 판단된다.

본 연구는 고추 재배 시험을 통해서 발전소로부터 배출되는 저회 (BA, bottom ash)의 농업적 활용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 저회의 시용수준은 5 (BA5), 10 (BA10), 15 (BA15) 및 20 (BA20) ton ha-1으로 조절하였으며, 대조구는 퇴비를 일반 기비로 사용한 관행처리 방법으로 하였다. 고추의 생육 특성은 퇴비 처리구가 저회 처리구에 비해 생육이 증가되었고, 저회 사용수준에 따른 고추의 생육은 전반적으로 BA15 ≓ BA10 > BA20 > BA5 처리구 순으로 증가되었다. 고추 재배 후 조사된 토양의 화학적 특성은 저회의 시용수준이 증가될수록 pH, EC, SOC, 그리고 CEC 함량이 증가되는 경향을 보였다. 특히, 작물의 생육과 관련이 깊은 pH, SOC 및 CEC의 지표는 저회 처리구가 대조구에 비해 각각 0.20~0.82, 1.16~8.92 g kg-1 및 0.29~0.74 cmolc kg-1 범위로 증가되어 저회가 토양 탄소 함량 증진을 포함한 토양 비옥도 개선에 효과적인 역할을 한 것으로 판단된다. 따라서 본 시험의 결과로 미루어 볼 때 저회의 시용은 관행처리에 비해 고추의 수확량은 적지만 토양환경을 개선하는데 효과적인 것으로 판단되어 토양개량제로서 저회의 농업적 활용은 가능하다고 판단된다.

This study investigated both leaching of heavy metals and ecological toxicity when coal bottom ash (CBA) generated by power plants has been used to reduce both erosion and turbidity of surface runoff at construction sites. The Korean leaching test (KLT) method, sequential extraction method, and acute toxicity test using Daphnia magna were performed to evaluate the environmental impacts and the ecological risks of CBA. According to the results of the KLT method of CBA, trace amounts of Cu were leached at limit of quantitation whereas metal leaching was not monitored for other heavy metals. Through the sequential extraction method of CBA, the relatively high leaching potential was found for As and Pb due to greater fraction of exchangeable (F1) and bound to carbonates (F2), and reasonable probability of leaching under the reducing/anaerobic environment was expected for Cu due to high faction of bound to Fe?Mn oxides (F3). However, significantly low probability of leaching was expected for Cd, Cr, Ni, and Zn with grater fractions of bound to organic matter (F4) and residual (F5). Additionally, total amount of heavy metals in CBA was lower than criteria for soil pollution concerns, and were similar or slightly lower levels than the ‘15 National soil average concentration excluding Cr6+. Finally, acute toxicity test using Daphnia magna display no impact for mobilization and lethality in either the prefiltration or post-filtration experiment, indicating that the ecological toxicity was insignificant with zero values of toxic unit. Consequently, no environmental impacts or ecological toxicity are expected when CBA generated by power plants has been used to reduce both erosion and turbidity of surface runoff at construction sites.

최근 환경적 · 사회적으로 문제가 되고 있는 산업폐기물을 지반공학적 재료로 재활용하기 위한 관심이 확대대고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 화력발전소의 대표적인 산업부산물인 석탄회 중 저회의 도로 성토용 재료 및 구조물 뒤채움용 재료로의 이용을 위해 폐어망보강 저회의 CBR 특성을 분석하였다. 폐어망의 보강 방법은 지오그리드와 같은 층보강 형태, 그리고 단섬유처럼 불특정보강 형태를 이용하였고, 지지력 시험 결과 CBR 값은 짧게 잘라서 랜덤하게 혼합한 경우보다 층으로 보강하였을 때 더 높은 결과 값을 나타내었다. 또한 보강 층수가 증가할수록 보강효과도 증가하는 경향을 보였다.