효소 유도 방해석 침전의 구조-수송 진화

본 연구는 효소 유도 방해석 침전(EICP)이 다공성 매질의 흐름 및 수송 특성을 어떻게 변화시키는지 이해하고자 수행되었습니다. 이는 토양 안정화, 투수성 제어, 지하수 관리 등 지속 가능한 접근법 개발에 필수적입니다. 연구는 대표 체적 요소(REV) 스케일에서 EICP 중 공극 구조와 수리적 특성의 상호 진화를 비침습적 이중 영상 기법(X선 컴퓨터 단층 촬영(XRCT) 및 자기 공명 영상(MRI) 결합)을 사용하여 조사했습니다. 초기 투수율이 22 × 10⁻¹² m²에서 25 × 10⁻¹² m²인 세 개의 모래 컬럼에 0.5 M CaCl₂, 0.5 M 요소, 5.0 g L⁻¹ 작두콩 가루 용액을 일정한 유량으로 주입하여 EICP 처리를 진행했습니다. 6회 주입 주기(175 공극 부피) 동안 투수율은 3자릿수 이상 감소했으며, 평균 공극률은 0.38에서 0.28로 완만하게 감소했습니다. XRCT 결과, 침전은 유입구 근처에 집중되었으며, 표면적-부피 비율은 0.055에서 0.065 μm⁻¹로, 비틀림도는 약 2.0에서 약 3.5로 증가했습니다. MRI 측정에서는 수분 함량 및 이완 시간의 국부적 감소가 관찰되었는데, T₁은 약 1.5초에서 약 1.0초로, T₂는 약 50밀리초에서 약 30밀리초로 감소했습니다. 이러한 복합 영상 결과는 초기 공극 목 막힘에 이어 공극 본체의 점진적 협착이 일어나는 2단계 침전 과정을 시사합니다. 본 연구 결과는 투수율 손실이 공극률 감소뿐만 아니라 침전 분포에 의해서도 좌우됨을 보여줍니다.