KR20110087141A - Method for improving soft ground using urease-producing microorganism - Google Patents

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KR20110087141A
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Abstract

PURPOSE: An improvement method of flimsy ground is provided to ensure environmental-friendliness and to strengthen the flimsy ground by effectively filling air gaps within the flimsy ground. CONSTITUTION: An improvement method of flimsy ground using urease-producing microorganisms is provided to strengthen the flimsy ground by cultivating the urease-producing microorganisms within the flimsy ground. The flimsy ground on which the microorganisms are cultivated includes urea and calcium components. A method for cultivating the urease-producing microorganisms comprises the steps of: preparing a culture medium; inoculating the urease-producing microorganisms to the culture medium; mixing water with the culture medium including the microorganisms; and injecting the mixed solution into the flimsy ground.

Description

유레아제 생산 미생물을 이용한 연약지반 개량 방법{Method for improving soft ground using urease-producing microorganism}Method for improving soft ground using urease-producing microorganism

본 발명은 유레아제를 생산하는 미생물을 이용하여 연약지반을 강화시키는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 유레아제 생산 미생물을 요소 및 칼슘 성분을 포함하는 연약지반 내에서 배양시켜 그 산물을 통해 연약지반을 강화시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for strengthening soft ground using microorganisms producing urease. Specifically, the present invention relates to a method of culturing urease-producing microorganisms in soft ground containing urea and calcium components to strengthen the soft ground through the product.

연약지반이란, 흙의 성질상 전단강도가 작고 압축성이 큰 연약토로 이루어진 지반을 말하며 지반공학 개념의 연약지반은 대상 지반위에 축조될 구조물의 규모, 하중 및 형식을 고려한 지반개량을 필요로 하는 지반을 의미한다. 연약지반 흙의 종류별 공학적 특성은 다음과 같다.Soft ground refers to a ground composed of soft soil with low shear strength and high compressibility due to the nature of soil. Soft ground of the geotechnical concept refers to ground that needs to be improved in consideration of the size, load, and type of the structure to be built on the target ground. it means. The engineering characteristics of each type of soft soil are as follows.

구분division 특성characteristic 풍화잔적토Weathered remnant soil 암석이 지표면에 풍화되어 토양화하여 그 장소에 잔류해 있는 흙으로 붕적토(colluvial soil)나 표토(surficial soil)도 포함한다. 흙입자간 간극이 크며, 점착력이 작아 급작스런 포화상태에서 산사태등의 지반재해발생이 빈번하다.    Rocks are weathered and soiled on the surface and remain in the site, including colluvial soils or surficial soils. Due to the large gap between soil particles and low adhesion, ground disasters such as landslides occur frequently during sudden saturation. 해성점토Haesung Clay 청회색의 균질점토 및 실트로 이루어져 있으며, SPT의 N값은 약 5이하로서 전단강도 작고 압축성이 크다.   It is composed of blue gray homogeneous clay and silt. N value of SPT is about 5 or less, which is small in shear strength and high in compressibility. 모래층Sand layer 모래층은 세사로 이루어져 있고, N값은 10이하로서 균등계수가 작다. 모래의 입경은 0.1~1mm인 세사로서 상대밀도가 35%이하인 경우 진동 및 지진발생시 액상화현상 발생이 가능하다.  The sand layer is composed of fine sand, and the N value is 10 or less and the uniformity coefficient is small. The grain size of sand is 0.1 ~ 1mm, and when the relative density is less than 35%, liquefaction may occur during vibration and earthquake. 고유기질토(Peat)Indigenous soil (Peat) 연약지반을 구성하고 있는 식물질의 유기질토는 니탄토 또는 토탄이라 부르기도 하며 전단강도가 작고 압축성이 크므로 안정과 침하문제가 연약지반보다 심각하다. 유기질토 함유량이 5%이상인 경우 침하, 지지력 문제 발생 가능성이 높다. 특히 유기질토는 2차 압밀특성이 크게 나타나므로 유의할 필요가 있다.  The organic soils of vegetation that make up the soft ground are also called nitan or peat, and the stability and settlement problems are more serious than the soft ground because the shear strength is small and the compressibility is large. If the content of organic soil is more than 5%, there is a high possibility of settlement and bearing problems. In particular, organic soils need to be noted because secondary consolidation characteristics are large.

이러한 연약지반에서 발생하는 공학적 문제는 압밀침하, 말뚝에 작용하는 부마찰력 등 흙의 압축성이 커서 생기는 침하문제, 연약지반 상에 성토를 할 때 원호활동, 기초의 지지력, 토압 등 흙의 전단저항이 약하여 생기는 안정문제, 진동과 같은 동적하중으로 생기는 액상화 문제, 차수, 분사현상, 파이핑(Piping)과 같은 투수성 문제가 있다.
The engineering problems that occur in the soft ground are settlement problems caused by the compressibility of the soil such as consolidation settlement and sub-frictional forces acting on the pile, and the shear resistance of the soil such as arc activity, supporting force of the foundation and earth pressure when the soil is softly ground. There are stability problems, liquefaction problems caused by dynamic loads such as vibration, and permeability problems such as degree, spraying, and piping.

연약지반 개량공법 분류 및 적용지반을 살펴보면 다음과 같다.The classification and application ground of the soft ground improvement method are as follows.

구 분division 개량원리Improvement principle 주요공법Main construction method 개량목적Improvement purpose 적용대상지반Applicable ground 하중조절Load control 경량화Lightweight 경량자재Lightweight materials 지반 지지력 향상
지반 전단변형 억제
지반 침하억제
활동파괴 방지
기계의 주행성확보
Ground Support
Ground Shear Suppression
Ground subsidence
Activity destruction prevention
Ensuring Machine's Running Performance
점성토
유기질토
Clay soil
Organic soil
하중균형Load balance 압성토공법Pressurized Earthwork 하중분산Load distribution 침상공법Needle method Sheet net 공법Sheet net method Sand mat 공법Sand mat method 표층혼합처리공법Surface mixing treatment method 점성토 Clay soil 지반개량Ground improvement 치환substitution 굴착치환공법Excavation Replacement Method 활동파괴 방지, 침하 감소,
지반 전단변형의 억제
Prevent destruction of activity, reduce settlement,
Inhibition of ground shear deformation
점성토
유기질토
Clay soil
Organic soil
강제치환공법Forced Substitution Method 탈수dehydration PreloadingPreloading 압밀침하 촉진
지반 강도증가 촉진
활동파괴 방지
Consolidation settlement
Promotion of ground strength increase
Activity destruction prevention
점성토
유기질토
Clay soil
Organic soil
연직배수재공법Vertical drainage method Plastic board drain 공법Plastic board drain method Sand drain 공법Sand drain method Pack drain 공법Pack drain method 지하수위저하공법Groundwater Level Reduction Method Well point 공법Well point method 사질토Sandy soil Deep well 공법Deep well method 점성토Clay soil 생석회 pile 공법Quicklime pile method 다짐promise Sand compaction pile 공법Sand compaction pile method 침하감소
액상화 방지
활동파괴 방지
Reduction of settlement
Liquefaction prevention
Activity destruction prevention
점성토, 사질토,
유기질토
Clay, sandy soil,
Organic soil
Vibroflotation 공법Vibroflotation method 사질토Sandy soil Vibrotamper 공법Vibrotamper method 쇄석 pile 공법Crushed pile method 점성토, 사질토Clay, sandy soil 동압밀공법Dynamic Consolidation Method 사질토Sandy soil 고결integrity 석회계 심층혼합처리공법Lime deep mixing process 침하감소
활동파괴 방지
지반 전단변형 방지
Piping 방지
Reduction of settlement
Activity destruction prevention
Ground shear deformation prevention
Piping prevention
점성토Clay soil
시멘트계 심층혼합처리공법Cement-based deep mixing process 분사교반공법Spray Stirring Method 점성토, 사질토Clay, sandy soil 동결공법Freezing method 지수Indices 약액주입공법Chemical injection method 지반토 측방유동방지 차수Geotechnical Side Flow Prevention Order 사질토Sandy soil 분사주입공법Spray injection method 점성토, 사질토Clay, sandy soil 지수널말뚝공법Exponential Null Pile Method 사질토, 유기질토Sandy soil, organic soil 지중구조Underground structure 골격형성Skeletal formation 체절성토공법Segmented Earthworks 활동파괴 방지
측방유동 방지
Activity destruction prevention
Side flow prevention
점성토, 사질토,
유기질토
Clay, sandy soil,
Organic soil
Pile cap pile slab공법Pile cap pile slab method

이러한 연약지반개량공법 중 안정처리공법은 처리대상의 심도에 따라 표층안정처리, 심층안정처리로 구별되고 대개 표층안정처리는 표면에서 2~3m 정도의 범위 내에서 행하는 경우가 많고 이보다 깊은 심도의 개량을 심층안정처리라고 한다. 즉, 여러종류의 건설장비가 연약지반 상에 진입하여야 하나 이들 장비가 진입하지 못할 정도로 지반이 연약한 경우에 표층지반을 먼저 개량해야 하며 이를 표층개량이라 한다. 한편, 심층개량은 연약지반 상에 축조되는 구조물을 지지하기 위하여 기초지반의 강도를 증대시키는 방법이다. 일반적으로 초연약점성토 지반의 경우 표층부를 먼저 개량해서 건설장비의 주행성을 확보해야만 지반 전체의 심층부를 개량할 수 있으므로 표층안정처리공법이 널리 이용되고 있다.
Among these soft ground improvement methods, the stable treatment method is classified into surface stabilization treatment and deep stabilization treatment depending on the depth of the treatment target, and surface stabilization treatment is usually performed within a range of about 2 to 3 m from the surface, and deeper depth improvement is achieved. This is called deep stability treatment. That is, when various types of construction equipment must enter the soft ground, but the ground is weak enough that these equipment cannot enter, the surface ground must be improved first, which is called surface improvement. On the other hand, in-depth improvement is a method of increasing the strength of the foundation ground to support the structure built on the soft ground. In general, in the case of ultra-soft cohesive soil, the surface layer stabilization treatment method is widely used because the depth of the entire ground can be improved only when the surface layer portion is first improved to secure the runability of construction equipment.

표층처리공법의 종류 및 단점은 다음과 같다.Types and disadvantages of the surface treatment method are as follows.

분류Classification 공법Method 공법의 개요Summary of method 단점Disadvantages 포설공법Laying method Sand matSand mat 연약토 표층에 모래를 포설하여
장비 주행성 확보 및 간극수 지표배출
By laying sand on the soft soil surface
Securing equipment running and discharge gap index
모래고갈으로 비경제적 Uneconomical due to sand depletion
토목섬유Geotextile 연약토 표층에 토목섬유를 포설하여
인력 및 장비의 진입성 증진
Geotextiles are laid on the surface of the soft soil
Increased access to manpower and equipment
시공 후 토목섬유가
지반에 방치
Geotextile after construction
Left on the ground
대나무매트Bamboo Mat 연약층 위에 대나무를 연속 또는
격자로 묶어 포설하여 지지력 확보
Continuous bamboo on the soft layer or
Bundled with grids to secure support
시공 후 대나무가
지반에 방치
Bamboo after construction
Left on the ground
배수 및 건조Draining and drying PTMPTM 표층에 점진적인 트랜치를 시공하여
표면배수 및 건조층 형성 촉진
Gradually build a trench in the surface
Promote surface drainage and dry layer formation
포설공법 시공 후 병행 Parallel installation after installation
표층배수Surface drainage 표층에 배수로를 설치하여
지반의 수위를 저하
Drainage on the surface
Decrease the ground level
포설공법 시공 후 병행 Parallel installation after installation
진공수평배수Vacuum horizontal drainage 표층부에 수평배수재를 설치하여
진공압으로 배수 촉진
Install horizontal drainage on the surface layer
Promotes drainage with vacuum
포설공법 시공 후 병행 Parallel installation after installation

개량원리에서 고결, 지수와 일맥상통하는 그라우팅 공법은 시멘트, 석회, 플라이애쉬 또는 라임/플라이애쉬 등의 재료를 매립물의 간극속으로 주입하여 지반의 지지력을 향상시키고 침하를 방지하여 연약지반, 매립지의 안정을 도모하는 공법이다(도 9). 그라우팅은 GRID(격자) 패턴으로 주입공을 뚫고 그라우트재를 연약지반, 매립층 속으로 주입한다. 연약지반, 매립층 속이 빈 고강도 강재의 주입파이프를 타입하고 주입파이프에 설치된 노즐을 통하여 그라우트 슬러리를 고압으로 분사하여 연약지반, 매립층에 주입시킨다. In the principle of improvement, the grouting method, which is in line with solidification and index, injects materials such as cement, lime, fly ash, or lime / fly ash into the gaps of the landfill to improve the bearing capacity of the ground and prevent settlement. It is a construction method which aims at stability (FIG. 9). Grouting drills the injection hole in GRID pattern and injects grout material into soft ground and buried layer. The injection pipe of high strength steel hollowed out in the soft ground and the buried layer is typed, and the grout slurry is injected at a high pressure through a nozzle installed in the injection pipe and injected into the soft ground and the buried layer.

일반적인 그라우팅 주입 장비는 공법에 따라 장비조합이 달라진다.In general grouting injection equipment, the combination of equipment depends on the method.

통상적인 그라우팅 시공순서는 다음과 같다.A typical grouting procedure is as follows.

①주입봉을 그라우트 지점까지 집어넣는다.① Insert the injection rod to the grout point.

②각 봉을 통하여 동시에 그라우트를 주입하면서 천천히 주입파이프를 들어올린다.② Slowly lift the injection pipe while injecting grout through each rod.

③지표면에 다다르면 슬러리 펌프를 끄고 다음 단계로 옮겨진다.
③ Upon reaching the surface, the slurry pump is turned off and the next step is taken.

지반주입약액 분류는 다음과 같다.The ground injection drug classification is as follows.

Figure pat00001

Figure pat00001

물유리(규산소다, Na2O. nSiO2)계 약액 분류는 다음과 같다.Water glass (sodium silicate, Na 2 O. NSiO 2) chemical-based classification is as follows.

Figure pat00002

Figure pat00002

그라우팅 공법의 단점은 다음과 같다.The disadvantages of the grouting method are as follows.

화학적 조성물로 구성되어 토양을 오염시키는 단점을 가지고 있다. 또한 물유리계 약액의 겔은 용탈이 발생하여 지하수 오염을 야기할 수 있으며, 우레탄은 열화되므로 장기적으로 차수제로는 적용에 제한을 받는다. It is composed of chemical composition and has the disadvantage of polluting the soil. In addition, the gel of the water-based chemical liquid may cause leaching and cause groundwater contamination, and urethane is deteriorated, and thus it is limited to application as a water repellent in the long term.

비약액계, 약액계의 주입재는 시공 후 보수보강이 필요시 전 시공위치에 재시공이 불가능하다.Injection materials of non-liquid liquid and chemical liquid systems cannot be re-installed at the pre-installed location when repair and reinforcement are required after construction.

일반적으로 기존 주입약액의 경우 점도가 급증하여 침투능력이 낮고 입자형인 경우 Filtering 효과가 없어 응결전 입자유실이 있다. 물을 흡수하여 희석될 경우 gel화 되지 않고 milk상태가 되어 성분이 유실되어 수밀성이 결여된다.
In general, the conventional injection chemicals have a high viscosity and low penetration, and in the case of particulates, there is no filtering effect, resulting in particle loss before condensation. If water is diluted by dilution, it becomes milk without gelation.

앞서 열거한 공법들은 물리적, 화학적 조성물로 연약지반의 지반 지지력 향상, 지반 전단변형 억제, 지반 침하억제, 활동파괴 방지, 액상화 방지, Piping 방지, 지반토 측방유동방지 지수, 차수, 기계의 주행성 확보와 같은 지반의 안정화를 도모하고 있다. The methods listed above are physical and chemical compositions that improve the soil bearing capacity of soft ground, inhibit ground shear deformation, inhibit ground subsidence, prevent destruction of activity, prevent liquefaction, anti-piping, soil soil lateral flow index, order, and machine running We are trying to stabilize the same ground.

본 발명은 기존의 지반 안정화 또는 강화 공법과는 달리 미생물을 이용하여 환경친화적이면서도 손쉬운 연약지반 강화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적으로 본 발명은 연약지반 내에서 반응 산물로 고결물 또는 침전물을 생성하는 미생물을 이용하여 연약지반을 강화시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide an environmentally friendly and easy soft ground reinforcement method using microorganisms unlike the existing ground stabilization or reinforcement methods. More specifically, an object of the present invention is to provide a method for strengthening the soft ground using microorganisms that produce solids or precipitates as reaction products in the soft ground.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유레아제 생산 미생물을 연약지반 내에서 배양시켜 연약지반을 강화하는 방법을 제공한다. 바람직하게, 상기 미생물이 배양되는 연약지반은 요소와 칼슘 성분을 포함한다. 이에 제한되는 것은 아니나, 바람직하게 상기 유레아제 생산 미생물은 유레아제 생산 박테리아이며, 예를 들어 상기 유레아제 생산 박테리아는 스포로사르시나 파스테우리(Sporosarcina pasteurii)가 될 수 있다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for strengthening the soft ground by culturing the urease-producing microorganisms in the soft ground. Preferably, the soft ground on which the microorganism is cultured contains urea and calcium components. Preferably, but not limited to, the urease-producing microorganism is a urease-producing bacterium, for example, the urease-producing bacterium may be Sporosarcina pasteurii .

본 발명의 일실시예로서, 상기 유레아제 생산 미생물을 연약지반 내에서 배양시키는 방법은, 배지를 제조하는 단계; 상기 배지에 유레아제 생산 미생물을 접종하는 단계; 상기 미생물이 포함된 배지에 물을 혼합하는 단계; 및 상기 혼합된 용액을 연약지반 내부로 투입하는 단계를 포함한다. In one embodiment of the present invention, the method for culturing the urease-producing microorganisms in the soft ground, preparing a medium; Inoculating the urease producing microorganism in the medium; Mixing water with the medium containing the microorganisms; And injecting the mixed solution into the soft ground.

바람직하게, 상기 배지는 요소 및 칼슘 성분을 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 폐지, 음식물쓰레기, 슬러지, 동물분뇨, 농작물 및 식품공정 폐기물 등과 같은 불안정한 유기물이 될 수 있다. 일실시예로서, 상기 미생물이 포함된 배지는 동결건조 공정을 거쳐 장기간 보관이 가능한 분말로 제조될 수 있다.Preferably, the medium includes, but is not limited to, urea and calcium components, and may be, for example, unstable organics such as waste paper, food waste, sludge, animal manure, crops and food process waste. In one embodiment, the medium containing the microorganism may be prepared as a powder that can be stored for a long time through a lyophilization process.

이에 제한되는 것은 아니나, 바람직하게 상기 유레아제 생산 미생물은 유레아제 생산 박테리아이며, 예를 들어 상기 유레아제 생산 박테리아는 스포로사르시나 파스테우리(Sporosarcina pasteurii)가 될 수 있다. Preferably, but not limited to, the urease-producing microorganism is a urease-producing bacterium, for example, the urease-producing bacterium may be Sporosarcina pasteurii .

상기 혼합 용액을 연약지반 내로 투입하는 방법에는 제한이 없으며, 종래의 지반주입약액 투입 방법이 이용될 수 있다.There is no restriction on the method of injecting the mixed solution into the soft ground, and a conventional ground injection chemical input method may be used.

본 발명에 따른 연약지반 개량 방법은 연약지반 내의 공극을 효과적으로 메워 연약지반을 강화시키는 손쉬운 방법이다. 구체적으로, 상기 방법은 유레아제 생산 미생물을 포함한 배지를 물과 혼합하여 간극수와 토립자 사이에 생화학반응을 일으키고, 새로운 광물질을 침전시켜 토립자를 결합시키는 고결작용으로 연약지반을 강화시키는 효과를 갖는다. The soft ground improvement method according to the present invention is an easy method of effectively filling the voids in the soft ground to strengthen the soft ground. Specifically, the method has an effect of strengthening the soft ground by the solidification effect of combining the medium containing urease-producing microorganisms with water to cause a biochemical reaction between the pore water and the granules, to precipitate the new minerals to bind the granules.

도 1은 요소박테리아인 스포로사르사나 파스테우리(Sporosarcina pasteurii)를 용액배지[유기물 + 요소(CO(NH2)2)]에 접종시킨 후 칼슘성분(침강제)의 [질산나트륨, 염화칼슘] 용액을 투입한 결과 고결(침전)물이 생성됨을 보여주는 사진이다.
도 2는 상기 도 1의 고결(침전)물에 대한 전자현미경분석(SEM) 사진이다.
도 3은 상기 도 1의 고결(침전)물에 대한 X-회절분석(XRD) 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 SW의 X-회절분석(XRD) 피크 조사 그래프이다.
도 5는 SB의 X-회절분석(XRD) 피크 조사 그래프이다.
도 6은 SBF의 X-회절분석(XRD) 피크 조사 그래프이다.
도 7은 SBC의 X-회절분석(XRD) 피크 조사 그래프이다.
도 8은 SBCF의 X-회절분석(XRD) 피크 조사 그래프이다.
도 9는 그라우팅 공법을 나타낸 모식도이다.
1 is inoculated with urea bacteria sporossarsana pasteurii in solution medium [organic + urea (CO (NH 2 ) 2 )] and then [sodium nitrate, calcium chloride] of the calcium component (precipitant) The picture shows that the solution is formed as a result of coagulation.
FIG. 2 is an electron microscope (SEM) photograph of the solidified (precipitated) material of FIG. 1.
Figure 3 is a graph showing the results of the X-diffraction analysis (XRD) test for the solidified (precipitate) of FIG.
4 is an X-diffraction analysis (XRD) peak survey graph of SW.
5 is an X-diffraction (XRD) peak survey graph of SB.
6 is an X-diffraction (XRD) peak survey graph of SBF.
7 is an X-diffraction (XRD) peak survey graph of SBC.
8 is an X-diffraction (XRD) peak survey graph of SBCF.
9 is a schematic diagram showing a grouting method.

풍화과정과 작용에는 물리적 풍화과정과 화학적 풍화과정으로 구분된다.Weathering process and action are divided into physical weathering process and chemical weathering process.

물리적 풍화란, 기온의 변화·응력해소·물의 동결·수분변화 등의 기계적인 힘에 의한 물질의 붕괴를 말하며 물질의 화학적 변화를 수반치 않는 현상을 말한다.Physical weathering refers to the collapse of a material by mechanical forces, such as temperature change, stress relief, freezing of water, or moisture change, and refers to a phenomenon that does not involve chemical changes in the material.

화학적 풍화란, 암석중의 광물질을 분해 변질시켜 별다른 물질을 생성시키는 현상이 있으며, 보다 안정한 상태로 이행되는 암석 - 물 - 공기계의 화학변위라고 말할 수 있다. 암석에서 흙을 생성하는 과정에 대한 화학적 작용은 용해·산화·가수분해·수화·탄산화합의 조합에 의해 생긴다. 이 중 가수분해와 탄산결합의 의미는 다음과 같다.Chemical weathering is a phenomenon in which the minerals in the rock are decomposed and altered to produce a different substance, and it can be said that the chemical displacement of the rock-water-air system is transferred to a more stable state. The chemical action of the soil-forming process is caused by a combination of dissolution, oxidation, hydrolysis, hydration, and carbonation. Among these, the meanings of hydrolysis and carbonic acid bonds are as follows.

가수분해는 암석중의 광물과 물이 접촉될 때에 생기는 화학반응이다. 즉, 물의 H+ 또는 OH- 이온과 광물 중의 이온 사이에 생기는 반응이다. 특히 가수분해 중에 증가되는 경향인 OH- 이온에 대해서 H+ 이온의 공급이 있으면 가수분해가 계속 진행된다.Hydrolysis is a chemical reaction that occurs when water and minerals in a rock come into contact. That is, a reaction occurs between H + or OH ions of water and ions in the mineral. In particular, if there is a supply of H + ions for OH ions which tend to increase during hydrolysis, hydrolysis continues.

탄산결합은 광물과 탄산이온 또는 중탄산이온과의 반응을 말한다. 탄산염은 보통 풍화의 중간적 단계에서 생성된다. 탄산염은 다시 다른물질로 변질되고 풍화의 최종 생성물은 되지 않는다. 또 생물이 관여하는 화학적 풍화를 키레이션(Chelation)이라고도 한다. 부식물은 풍화의 촉진제로 작용한다.
Carbonate bond refers to the reaction of minerals with carbonate or bicarbonate ions. Carbonates are usually produced in the intermediate stages of weathering. The carbonate is converted back to other substances and is not the end product of the weathering. Chemical weathering, in which organisms are involved, is also called chelation. Corrosive acts as an accelerator of weathering.

- 속성과정 -Attribute Course

바다나 호수밑에 퇴적된 미고결 퇴적물이 점차 고결하여 석화되고 단단한 퇴적암이 될 때 까지 일련의 과정에 생기는 여러 가지의 변화나 작용의 총칭이며, 속성작용으로는 광의의 압밀작용·고결작용·재결정작용·교대작용 등 물리적·화학적 변화가 알려져 있다. Unresolved sediment deposited under the sea or lake is a general term for various changes or actions that occur in a series of processes until it becomes more gradual, petrified, and hard sedimentary rocks.The property action is a broad consolidation, freezing, and recrystallization. Physical and chemical changes such as shifts are known.

또 저온·저압하(상온에서 대기압상태에 가까운 조건)에서 생기는 제작용을 속성 작용, 고온·고압화에서 생기는 제작용을 변성작용(metamorphism)이라하며 통상 구별하여 이용된다. 그러나 지질학적으로는 속성작용과 변성작용은 연속적인 관계에 있다고 한다.In addition, the production work produced at low temperature and low pressure (a condition close to atmospheric pressure at room temperature) is a property action, and the production work produced at high temperature and high pressure is called metamorphism. Geologically, however, the categorical and metamorphic processes are in a continuous relationship.

- 속성과정의 분류Classification of the attribution process

퇴적물의 종류, 퇴적환경의 차이에 따라 퇴적암 이외는 일련의 과정에 생기는 변화나 작용은 달라지나 속성작용은 일반적으로 다음에 표시하는 과정을 답사하는 것으로 생각되어지고 있다.Depending on the type of sediment and the environment of sedimentation, the changes and actions that occur in a series of processes other than sedimentary rocks are different, but the attribute action is generally considered to be the following process.

①퇴적물로서 점토나 모래등이 물밑에 퇴적될때부터 물에 포함되어 있는 화학성분이나 유기물과 사이에 물리화학적·생물학적 작용이 작동하여 산화 - 환원반응이 생기게 된다. 그리고 이 산화 - 환원반응에 의해 점토광물이 변이되던가 생성된다.① As sediment is deposited from clay or sand under water, the physicochemical and biological action between chemical and organic matter contained in the water is activated and oxidation-reduction reaction occurs. And this redox reaction causes clay minerals to be mutated or produced.

②미고결인 퇴적물위에 퇴적된 퇴적물에 의해 상재하중 등이 증가하여 퇴적물은 체적이 감소되고(밀도의 증가·함수비의 감소), 토립자의 재배열이 일어나며 그 강도를 증가하는 등의 물리적 변화가 나타난다.(2) The deposit load on unfinished sediment increases the load, and the sediment decreases in volume (increase in density and water content), rearrangement of granules occurs, and the physical change occurs. .

③압밀작용에 의해 퇴적물이 점차로 그 체적이 감소하며 단단하게 되었을 때 퇴적물의 간극수와 토립자 사이에 화학반응이 생기고 새로운 광물질이 침전하여 토립자를 결합시키는 고결작용이 일어나게 된다. 또 간극수의 수소이온농도나 산화환원 전위가 변화하는데 따라 方解石(CaCO3)이 용해되어 석영(SiO2)이 생성되는 등의 교대작용도 진행된다. ③ When the sediment gradually decreases in volume due to consolidation, a chemical reaction occurs between the sediment's pore water and the granules, and new minerals precipitate to bind the granules. In addition, as the hydrogen ion concentration and the redox potential of the pore water change, the alternating action such as dissolution of CaCO 3 to form quartz (SiO 2 ) also proceeds.

④퇴적물의 퇴적심도가 깊어짐에 따라 지압과 지열이 증가되고 간극수와 토립자와 사이에 한층 활발한 화학반응이 생기며 광물의 교대·재결정 작용이 일어나게 된다. 그에 따라 조암광물이나 고결물이 용해된다든지 새로운 광물이 생성된다든지, 결정이 크게 생장하여 단단한 퇴적암이 생기게 된다. 또 지압이나 지열이 증대되면 변성작용의 범위에 들어가게 된다.
④ As the sediment depth of sediment deepens, the pressure and geothermal heat increases, and the chemical reaction between the pore water and the granules occurs more actively, and the alternating and recrystallization of minerals occurs. As a result, crystals of coarse minerals and solids are dissolved or new minerals are formed, and crystals grow largely, resulting in hard sedimentary rocks. In addition, if acupressure or geothermal heat is increased to enter the range of metamorphism.

- 고결작용-Freezing

물에 용해되어 있는 광물성분이 퇴적물의 간극에 침전되어 입자를 서로 결합시키는 작용을 고결작용(cementation)이라 한다.Mineral action dissolved in water is precipitated in the gaps of the deposits to bind the particles to each other is called cementation.

또 이 고결작용에 의해 침전된 광물질을 고결물(cement)이라 한다. 고결물은 실리커(SiO2)나 탄산칼슘(CaCO3)인 경우가 많다. 실리커와 탄산칼슘은 간극수의 화학적 변화에 따라 자주 서로 교대된다.In addition, the mineral precipitated by this coagulation action is called a cement. The solids are often silica (SiO 2 ) or calcium carbonate (CaCO 3 ). Silica and calcium carbonate frequently alternate with each other due to chemical changes in pore water.

실리커(SiO2)는 수소이온농도(pH)의 변화 등에 의한 화학적 침전과 별도로 방산층이나 규조등의 생물에서도 겔상의 연니(軟泥)로서 생성된다. Silica (SiO 2 ) is generated as gel-like lead in organisms such as dispersing layers and diatoms, apart from chemical precipitation due to changes in hydrogen ion concentration (pH).

이 겔상의 연니는 오퍼루 → 칼세도니 → 석영으로 안정화 되어가는 것이 알려져 있다.It is known that this gel-like nitrate is stabilized by Oulu → Calcedoni → Quartz.

탄산칼슘은 탄산가스(CO2) 양의 감소, 수소이온 농도의 변화, 수분의 증발에 따라 석회 연니로서 생성된다. 또 산호·석회조 등의 생물에 의한 생물화학적 침전이나 박테리아 작용에 의한 유기질의 분석에 따라서도 탄산염이 생성된다. 탄산염의 침전은 해수와 담수가 잘 혼합되는 장소에서 활발하게 이루어진다는 것이 알려져 있다. 또 고결물에 포함되어 있는 철이온의 산화환원 상태에 따라 퇴적물(특히 모래)의 색이 지배된다.
Calcium carbonate is produced as lime lead when the amount of carbon dioxide (CO2) decreases, the hydrogen ion concentration changes, and the evaporation of moisture. Carbonate is also produced by biochemical precipitation by organisms such as corals and limestones and analysis of organic matter by bacterial action. It is known that precipitation of carbonates takes place vigorously in places where sea and fresh water are well mixed. The color of the deposits (particularly sand) is governed by the redox state of the iron ions contained in the solids.

생물적 풍화는 동물이나 식물에 의한 암석의 분해과정을 의미한다. 나무의 뿌리는 암석의 균열틈에 침입하여 확대되고 또 특수한 박테리아는 암석중에 있는 유기물 성분을 농축시켜 암석을 팽창 파괴시킨다. 그러나 이와 같은 작용은 오히려 토양의 생성에 가장 깊은 관계를 갖는다. 이런 관계는 물리적 풍화와 화학적 풍화가 복합된 것이다. 예를 들면 흙입자의 파괴, 물질의 이동과 혼합, 화학성분의 변화, 발열, pH의 변화등을 생각할 수 있다.
Biological weathering refers to the decomposition of rocks by animals or plants. The roots of the trees penetrate into the cracks of the rock and expand, and special bacteria expand and destroy the rock by concentrating organic matter in the rock. However, this action is rather deeply related to soil production. This relationship is a combination of physical and chemical weathering. For example, it is possible to destroy soil particles, to move and mix substances, to change chemical composition, to generate heat, and to change pH.

지반강도증진 혹은 차수를 통해 지반의 안정화를 도모하기 위해 물유리의 겔화 방법을 사용하는데 그 방법을 살펴보면 다음과 같다.
In order to stabilize the ground by increasing the ground strength or order, the gelation method of water glass is used.

1. 산성 반응제에 의한 겔화 1. Gelation with Acid Reagent

Na2O. nSiO2 + H2SO4 ----> Na2SO4 + H2O + nSiO2 Na 2 O. nSiO 2 + H 2 SO 4 ----> Na 2 SO 4 + H 2 O + nSiO 2

Na2O. nSiO2 + 2H3PO4 ----> 3Na3PO4 + 3H2O + nSiO2
Na 2 O. nSiO 2 + 2H 3 PO 4 ----> 3Na 3 PO 4 + 3H 2 O + nSiO 2

2. 금속염에 의한 겔화2. Gelation by Metal Salt

Na2O. nSiO2 + CaCl2 + H20 ----> 2NaCl + Ca(OH)2 + nSiO2
Na 2 O. nSiO 2 + CaCl 2 + H 2 0 ----> 2NaCl + Ca (OH) 2 + nSiO 2

3. 알칼리( 염기성) 반응제에 의한 겔화3. Gelation with alkali (basic) reagent

a. Na2O. nSiO2 + 2NaHCO3 ----> 2Na2CO3 + H2O + nSiO2 ---> SGRa. Na 2 O. nSiO 2 + 2 NaHCO 3 ----> 2Na 2 CO 3 + H 2 O + nSiO 2 ---> SGR

b. 물유리 + 시멘트 ----> L.W.   b. Water glass + cement ----> L.W.

Na2O. SiO2 + Ca(OH)2 ----> 2 NaOH + CaSiO3 ( 칼슘실리케이트 ) Na 2 O. SiO 2 + Ca (OH) 2 ----> 2 NaOH + CaSiO 3 ( calcium silicate )

Na2O. SiO2 + CaSO4 ----> Na2SO4 + CaSiO3 ( 칼슘실리케이트 )
Na 2 O. SiO 2 + CaSO 4 ----> Na 2 SO 4 + CaSiO 3 ( calcium silicate )

4. 유기반응제 의한 겔화4. Gelation by Organic Reagent

Na2O. nSiO2 + 2CH3COOC2H5 ----> 2CH3COONa + 2C2H5OH + nSiO2
Na 2 O. nSiO 2 + 2CH 3 COOC 2 H 5 ----> 2CH 3 COONa + 2C 2 H 5 OH + nSiO 2

5. 탄산가스 의한 겔화 (기-액 반응)5. Gelation by carbon dioxide gas (gas-liquid reaction)

Na2O. nSiO2 + CO2 ----> 2Na2CO3 + nSiO2
Na 2 O. nSiO 2 + CO 2 ----> 2Na 2 CO 3 + nSiO 2

이 겔화의 최종 화합물들을 보면 탄산나트륨, 황산나트륨, 염화나트륨, 수산화나트륨, 인산삼나트륨, 규산(실리카, SiO2) 등으로 문헌에서 말한 고결물과 같다. 또한 시멘트의 주성분인 규산(실리카, SiO2), 석회(CaO)인 것을 보면 고결작용에 영향을 주는 요인으로 규산(실리카, SiO2)와 탄산칼슘(CaCO3)이라는 것을 알 수 있다. 이를 바탕으로 다음과 같은 식이 성립된다.The final compounds of this gelation are the same as those mentioned in the literature with sodium carbonate, sodium sulfate, sodium chloride, sodium hydroxide, trisodium phosphate, silicic acid (silica, SiO 2 ) and the like. In addition, it can be seen that silicic acid (silica, SiO 2 ) and lime (CaO) are the main components of cement as silicic acid (silica, SiO 2 ) and calcium carbonate (CaCO 3 ). Based on this, the following equation is established.

Urease              Urease

                ↓

CO(NH2)2 + 2H2O → CO3 2 - + 2NH4 + CO (NH 2) 2 + 2H 2 O → CO 3 2 - + 2NH 4 +

                           ↓

Ca2+ + CO3 2- → CaCO3
Ca 2+ + CO 3 2- → CaCO 3

요소박테리아를 이용하여 가수분해효소를 생성하고 그 작용으로 탄산염을 분리하고 분리된 탄산염이 2차 반응을 일으켜 탄산칼슘의 종류인 바테라이트(Vaterite)를 생성한다는 원리이다. It is the principle that urea bacteria are used to produce hydrolase, and the action of carbonate is separated and the separated carbonate reacts in a secondary reaction to produce Vaterite, a kind of calcium carbonate.

이 고결물인 바테라이트(Vaterite)는 다시 간극수의 수소이온농도나 산화환원 전위가 변화하는데 따라 용해되어 석영(SiO2)이 생성되는 등의 교대작용도 진행된다. 본 발명의 이와 같은 원리는 하기 실시예를 통해 파악할 수 있었다.
Vaterite, which is a solid substance, is dissolved again as the hydrogen ion concentration and the redox potential of the pore water change, and thus, quartz (SiO 2 ) is formed to alternate. This principle of the present invention could be understood through the following examples.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용을 한정하지는 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and do not limit the content of the present invention.

하기 실시예 및 이에 따른 도면에서, 흙 = S; 물 = W; Sporosarcina pasteurii 용액배지[ 유기물 + 요소(CO(NH2)2) ] = B; 칼슘성분(침강제)의 [ 질산나트륨, 염화칼슘 ] = F; 소석회[ Ca(OH)2 ] = C 로 나타낸다.
In the following examples and the accompanying drawings, soil = S; Water = W; Sporosarcina pasteurii solution medium [organics + urea (CO (NH 2 ) 2 )] = B; Calcium nitrate (precipitating agent) [sodium nitrate, calcium chloride] = F; Calcined lime [Ca (OH) 2 ] = C.

실시예Example 1. One.

먼저, 요소박테리아인 Sporosarcina pasteurii 를 용액배지[ 유기물 + 요소(CO(NH2)2) ]에 접종시킨 후 칼슘성분(침강제)의[ 질산나트륨, 염화칼슘 ] 용액을 투입하였더니 고결(침전)물이 발생하였다(도 1). First, Sporosarcina , the element bacterium The pasteurii was inoculated into a solution medium [organic material + urea (CO (NH 2 ) 2 )], and then a solution of calcium component (precipitant) [sodium nitrate, calcium chloride] was added. ).

상기 고결(침전)물을 건조하여 한국기초과학지원연구원 광주분원에 전자형미경분석(SEM)(도 2)과 X-회절분석(XRD)시험(도 3)을 의뢰하였다.The solidified (precipitated) water was dried and commissioned to Gwangju branch of Korea Institute of Basic Science (EMS) (FIG. 2) and X-diffraction analysis (XRD) test (FIG. 3).

X-회절분석(XRD)을 통해 상기 반응 생성물은 탄산칼슘의 일종인 바테라이트(Vaterite)로 확인되었다(표 4).X-diffraction analysis (XRD) confirmed that the reaction product was Vaterite, a kind of calcium carbonate (Table 4).

BF에 대한 X-선 회절분석(XRD)의 반응 생성물 리스트List of reaction products of X-ray diffraction (XRD) for BF Card NoCard no 화학식(Chemical formula )Chemical formula 광물명칭( Mineral name )Mineral name 21-092021-0920 Fe2O3 Fe 2 O 3 Iron OxideIron oxide 33-026833-0268 CaCOCaCO 33 VateriteVaterite 36-001836-0018 SrSiO3 SrSiO 3 Strontium SilicateStrontium silicate 36-114836-1148 IrSi3 IrSi 3 Iridium SilicideIridium silicide 40-104140-1041 Cs2K2Cd3O5 Cs 2 K2Cd 3 O 5 Cesium Potassium Cadmium OxideCesium Potassium Cadmium Oxide 46-118546-1185 LiHSLiHS Lithuim Hydrogen SulFideLithuim Hydrogen SulFide 36-144236-1442 CuO.3MnO.7Cr2S4 CuO.3MnO.7Cr 2 S 4 Copper Manganese Chromium SulfideCopper Manganese Chromium Sulfide 38-016638-0166 Ba(PO3)2 Ba (PO 3 ) 2 Barium PhosphateBarium phosphate 46-011146-0111 K2SO4.7KHSO4.H20K2SO 4 .7 KHSO 4 .H 2 0 Potassium Hydrogen Sulfate HydratePotassium Hydrogen Sulfate Hydrate

실시예Example 2. 2.

도 4-8 및 표 6-10은 공시체를 만들어 양생후 시료 종류별로 X-회절분석(XRD)을 한 결과이다. 이 결과들은 요소박테리아가 가수분해효소를 생성하고 그 작용으로 탄산염을 분리하고 분리된 탄산염이 다른 분자와 결합해 탄산칼슘의 종류인 바테라이트(Vaterite)를 고결(침전)생성시켰고, 이 고결물인 바테라이트(Vaterite)에서 다시 간극수의 수소이온농도나 산화환원 전위가 변화, 용해되는 교대작용으로 석영(SiO2)이 생성되었다는 것을 말해준다.4-8 and Table 6-10 show the results of X-diffraction analysis (XRD) for each sample type after curing. These results showed that urea bacteria produced hydrolases and separated carbonates by action, and the separated carbonates combined with other molecules to freeze and form aterite, a type of calcium carbonate. It is said that quartz (SiO 2 ) was produced by alternating action of changing and dissolving hydrogen ion concentration and redox potential of pore water.

본 실험에 사용된 시료의 종류 및 지반안정 관련 생성물Types of samples and ground stability related products used in this experiment 구분division 지반안정 관련 생성물Soil stability related products BFBF VateriteVaterite SWSW 없음none SBSB SiO2 SiO 2 SBFSBF SiO2 SiO 2 SBCSBC SiO2 SiO 2 SBFCSBFC SiO2 SiO 2

SW에 대한 X-선 회절분석(XRD)의 반응 생성물 리스트List of reaction products of X-ray diffraction (XRD) on SW Card NoCard no 화학식( Chemical formula )Chemical formula 광물명칭( Mineral name )Mineral name 35-041135-0411 KNd(MoO4)2 KNd (MoO 4 ) 2 Potassium Neodymium Molybdenum OxidePotassium Neodymium Molybdenum Oxide 39-011939-0119 Li4P4O12BH2OLi 4 P 4 O12BH 2 O Lithium Phosphate HydroxideLithium Phosphate Hydroxide 37-052637-0526 Cu3(SO4)2(OH)2 Cu 3 (SO 4 ) 2 (OH) 2 Copper Sulfate HydroxideCopper Sulfate Hydroxide 29-041129-0411 CsLiSeO4 CsLiSeO 4 Cesium Lithium SelenateCesium Lithium Selenate 40-084240-0842 BaHgS2 BaHgS 2 Barium Mercury SulfideBarium merury sulfate 33-034533-0345 CsBa(PO3)3H2OCsBa (PO 3 ) 3 H 2 O Cesium Barium Phosphate HydrateCesium Barium Phosphate Hydrate 31-054231-0542 GaGeO5WO5O4 GaGeO 5 WO 5 O 4 Gallium Germanium Tungsten OxideGallium Germanium Tungsten Oxide 45-073245-0732 CI4 H2I Ce2 CsOI4 CI 4 H 2 I Ce 2 CsOI 4 Cesium Cerium AcetateCesium Cerium Acetate 46-027546-0275 Cs2 Mn(PO3)4 Cs 2 Mn (PO 3 ) 4 Cesium Manganese PhosphateCesium Manganese Phosphate

SB에 대한 X-선 회절분석(XRD)의 반응 생성물 리스트List of reaction products of X-ray diffraction (XRD) on SB Card NoCard no 화학식( Chemical formula )Chemical formula 광물명칭( Mineral name )Mineral name 43-059643-0596 SiO2 SiO 2 Silicon OxideSilicon oxide 35-039535-0395 CsRbWO4 CsRbWO 4 Cesium Rubidium Tungsten OxideCesium Rubidium Tungsten Oxide 13-048713-0487 EuBO3 EuBO 3 Europium BorateEuropium Borate 46-104546-1045 SiO2 SiO 2 Quartz synQuartz syn 39-011939-0119 Li4P4O12BH2OLi 4 P 4 O12BH 2 O Lithium Phosphate HydroxideLithium Phosphate Hydroxide 37-052637-0526 Cu3(SO4)2(OH)2 Cu 3 (SO 4 ) 2 (OH) 2 Copper Sulfate HydroxideCopper Sulfate Hydroxide 33-128633-1286 Na2S2O4 Na 2 S 2 O 4 Sodium SulfateSodium Sulfate 43-054843-0548 K3AlB8O15K3AlB8O15 Potassium Aluminum BoratePotassium aluminum borate 36-114936-1149 IrSixIrSix Iridium SilicideIridium silicide 31-052431-0524 GaGeO5WO5O4 GaGeO 5 WO5O 4 Gallium Germanium Tungsten OxideGallium Germanium Tungsten Oxide

SBF에 대한 X-선 회절분석(XRD)의 반응 생성물 리스트List of reaction products of X-ray diffraction (XRD) on SBF Card NoCard no 화학식( Chemical formula )Chemical formula 광물명칭( Mineral name )Mineral name 37-065237-0652 K3Sc(SO4)3 K3Sc (SO 4 ) 3 Potassium Scandium SulfatePotassium Scandium Sulfate 35-039535-0395 CsRbWO4 CsRbWO 4 Cesium Rubidium Tungsten OxideCesium Rubidium Tungsten Oxide 37-052637-0526 Cu3(SO4)2(OH)2 Cu 3 (SO 4 ) 2 (OH) 2 Copper Sulfate HydroxideCopper Sulfate Hydroxide 33-128633-1286 Na2S2O4 Na 2 S 2 O 4 Sodium SulfateSodium Sulfate 33-039433-0394 Cr2H2As6O19Cr 2 H 2 As 6 O19 Chromium Hydrogen ArsenateChromium Hydrogen Arsenate 35-041135-0411 KNd(MoO4)2 KNd (MoO 4 ) 2 Potassium Neodymium Molybdenum OxidePotassium Neodymium Molybdenum Oxide 12-070812-0708 SiO2 SiO 2 Silicon OxideSilicon oxide 45-027545-0275 CsMgPO4 CsMgPO 4 Cesium Magnesium PhosphateCesium Magnesium Phosphate 35-016035-0160 Ba10P6O25Ba10P6O25 Barium PhosphateBarium phosphate 37-124037-1240 Gd(ReO4)3 Gd (ReO 4 ) 3 Gadolinium Rhenium OxideGadolinium Rhenium Oxide

SBC에 대한 X-선 회절분석(XRD)의 반응 생성물 리스트 List of reaction products of X-ray diffraction (XRD) on SBC Card NoCard no 화학식( Chemical formula )Chemical formula 광물명칭( Mineral name )Mineral name 41-148741-1487 CC Graphite-2HGraphite-2h 43-059643-0596 SiO2 SiO 2 Silicon OxideSilicon oxide 36-114936-1149 IrSixIrSix Iridium SilicideIridium silicide 33-128633-1286 Na2S2O4 Na 2 S 2 O 4 Sodium SulfateSodium Sulfate 37-143037-1430 Ga1.56CdO.66Te3 Ga1.56CdO.66Te 3 Cadmium Gallium TellurideCadmium Gallium Telluride 45-129745-1297 Cu1.50ZnO.30TeCu1.50ZnO.30Te Copper Zinc TellurideCopper Zinc Telluride 34-058034-0580 LiBH4 LiBH 4 Lithium Boron HydrideLithium Boron Hydride 10-042310-0423 AlPO4 AlPO 4 Berlinite, synBerlinite, syn 37-052637-0526 Cu3(SO4)2(OH)2 Cu 3 (SO 4 ) 2 (OH) 2 Copper Sulfate HydroxideCopper Sulfate Hydroxide 45-027545-0275 CsMgPO4 CsMgPO 4 Cesium Magnesium PhosphateCesium Magnesium Phosphate

SBCF에 대한 X-선 회절분석(XRD)의 반응 생성물 리스트List of reaction products of X-ray diffraction (XRD) on SBCF Card NoCard no 화학식( Chemical formula )Chemical formula 광물명칭( Mineral name )Mineral name 43-059643-0596 SiO2 SiO 2 Silicon OxideSilicon oxide 35-039535-0395 CsRbWO4 CsRbWO 4 Cesium Rubidium Tungsten OxideCesium Rubidium Tungsten Oxide 36-114936-1149 IrSixIrSix Iridium SilicideIridium silicide 31-052431-0524 GaGeO5WO5O4 GaGeO 5 WO 5 O 4 Gallium Germanium Tungsten OxideGallium Germanium Tungsten Oxide 33-128633-1286 Na2S2O4 Na 2 S 2 O 4 Sodium SulfateSodium Sulfate 33-039433-0394 Cr2H2As6O19 Cr 2 H 2 As 6 O 19 Chromium Hydrogen ArsenateChromium Hydrogen Arsenate 35-041135-0411 KNd(MoO4)2 KNd (MoO 4 ) 2 Potassium Neodymium Molybdenum OxidePotassium Neodymium Molybdenum Oxide 43-054843-0548 K3AlB8O15 K 3 AlB 8 O 15 Potassium Aluminum BoratePotassium aluminum borate 37-052637-0526 Cu3(SO4)2(OH)2 Cu 3 (SO 4 ) 2 (OH) 2 Copper Sulfate HydroxideCopper Sulfate Hydroxide 36-020736-0207 LiSc(MoO4)2 LiSc (MoO 4 ) 2 Lithium Scandium Molybdenum OxideLithium Scandium Molybdenum Oxide

또한 탄산칼슘의 종류인 바테라이트(Vaterite)는 다른 결정으로 쉽게 전이되는 준안정상태이기 때문에 합성이 힘들지만 높은 비표면적, 고용해도, 높은 분산성, 작은 비중 등이 aragonite 및 calcite와 비교되어 다목적으로 이용이 기대되며, 특히 바테라이트는 구형의 모양을 나타내어 분산성이 매우 좋고 반응성이 aragonite, calcite 보다 높기 때문에 채움재(filler) 등으로서 사용될 때 다른 기질과 반응성이 우수하다.
Vaterite, a type of calcium carbonate, is a metastable state that is easily transitioned to other crystals, but it is difficult to synthesize. It is expected that, especially, the vaterite has a spherical shape, so that the dispersibility is very good and the reactivity is higher than that of aragonite and calcite, so it is excellent in reactivity with other substrates when used as a filler.

상기 실시예는 인위적 장치를 통해 바테라이트(Vaterite)를 가공한 것이 아니라 요소박테리아를 이용하여 자연상태에서 만든 것이며, 이는 적용 가능한 연약지반개량공법과 장비에 사용할 수 있는 친환경 바이오 재료라고 할 수 있다.
The above embodiment is not made of artificial (Vaterite) through an artificial device, but made in nature using urea bacteria, which can be said to be an environmentally friendly biomaterial that can be used in applicable soft ground improvement methods and equipment.

Claims (8)

유레아제 생산 미생물을 연약지반 내에서 배양시켜 연약지반을 강화하는 방법.Method of strengthening soft ground by culturing urease-producing microorganisms in soft ground. 제 1 항에 있어서, 상기 미생물이 배양되는 연약지반은 요소와 칼슘 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the soft ground on which the microorganism is cultured comprises a urea and a calcium component. 제 2 항에 있어서, 상기 유레아제 생산 미생물은 유레아제 생산 박테리아인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 2, wherein said urease producing microorganism is a urease producing bacterium. 제 3 항에 있어서, 상기 유레아제 생산 박테리아는 스포로사르시나 파스테우리(Sporosarcina pasteurii)인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 3, wherein the urease-producing bacterium is Sporosarcina pasteurii ). 제 1 항에 있어서, 상기 유레아제 생산 미생물을 연약지반 내에서 배양시키는 방법은,
배지를 제조하는 단계;
상기 배지에 유레아제 생산 미생물을 접종하는 단계;
상기 미생물이 포함된 배지에 물을 혼합하는 단계; 및
상기 혼합된 용액을 연약지반 내부로 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
According to claim 1, The method of culturing the urease-producing microorganisms in soft ground,
Preparing a medium;
Inoculating the urease producing microorganism in the medium;
Mixing water with the medium containing the microorganisms; And
Injecting the mixed solution into the soft ground.
제 5 항에 있어서, 상기 배지는 요소 및 칼슘 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.6. The method of claim 5 wherein said medium comprises urea and a calcium component. 제 6 항에 있어서, 상기 유레아제 생산 미생물은 유레아제 생산 박테리아인 것을 특징으로 하는 방법.7. The method of claim 6, wherein said urease producing microorganism is a urease producing bacterium. 제 7 항에 있어서, 상기 유레아제 생산 박테리아는 스포로사르시나 파스테우리(Sporosarcina pasteurii)인 것을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 7, wherein the urease producing bacterium is Sporosarcina pasteurii ).
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