• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.518-518
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• 2023

자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.380-381
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• 2002

한반도를 위시한 동북아 지역은 급속한 산업 및 경제적 활동 증가로 세계의 주요 오염지역으로 대두되고 있다. 대기오염물질의 이동확산은 어느 특정지역에서 광범위하게 확산되기 때문에 이에 따른 오염과 피해 사이에 시간과 공간적인 차이가 존재하고 있으며 인과관계도 불명확한 상황이다. 매년 봄 한반도를 위시한 동북아지역에 중국, 만주 등지를 기원으로 하는 황사가 빈번하게 발생되고 있고 황사와 함께 이동되는 대기오염물질들 역시 강한 서풍기류에 의해 북태평양까지 이동할 만큼 장거리 이동현상도 발생되고 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.294-295
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• 2002

우리나라는 위도상 중위도 편서풍대에 위치하고 있어 황하유역과 중국 및 몽고사막 등에서 발생한 토양먼지가 매년 3-5월경에 편서풍을 타고 1,500-2,000km 이상의 거리를 이동하는 황사와 같은 대기오염 물질의 장거리 이동현상이 매년 발생하고 있다. 장거리 이동되는 황사의 성상은 발원지에서의 토양성분 이외에도 이동과정 중에서 오염된 지역의 가스상 물질들이 추가되고 가스와 입자의 상호작용에 의해 황산염이나 질산염 등이 많이 생성된다. (중략)

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6C호
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• pp.267-274
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• 2012

오염물질의 거동은 간극 배열과 연결망에 의해 결정되지만 흙에서 오염물질의 이동을 계산하는 전통적인 접근은 거시 스케일에서 적용된다. 나비에-스토크스 방정식을 풀기 위해 소요되는 컴퓨팅 비용 때문에 간극 스케일에서 이동과 결과를 관찰하기 쉽지 않다. 본 논문에서는 단일상 다성분 유체유동에서 국부적인 유속과 밀도를 효과적으로 평가할 수 있는 격자 볼츠만 방법에 대해 설명한다. 오염물질의 시공간적 거동은 유체 유동의 이송에 의해 명시적으로 결정된다. 두 가지 형태의 이상화된 간극은 유체의 경로를 제공한다. 또한 오염물질 이동, 유속장, 오염물질의 평균 농도는 정상상태의 유동에서 계산된다. 굴곡비와 같은 간극 형상은 오염물질 거동의 영향을 준다. 이는 흙이나 암반의 불연속면에서 동일한 간극률를 가져도 간극의 배열과 형상의 중요함을 강조한다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2000년도 추계공동학술대회논문집
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• pp.739-755
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• 2000

핵 물질의 계량관리는 얼마나 정확하고 철저하게 핵 물질의 보유 및 이동 상황을 기록, 관리하여 핵 투명성을 확보할 수 있는가 하는 것이 관건이다. 현재 국내 각 안전조치 대상시설에서의 계량관리 방법은 시설별로 DOS 기반의 프로그램이나 장부 등을 이용하여 관리하고 있으며, 유관기관으로의 보고 방법은 서류나 텍스트 화일을 우편을 이용하여 보고하고 있다. 또한, 물질의 이동경로 추적 등은 관련 서류 및 담당자의 확인 절차를 거쳐 해당 업무를 수행하고 있는 실정이다. 이러한 방법은 많은 인력과 시간이 소요될 뿐 아니라 핵 물질 재고관리의 신뢰성 및 핵 투명성의 제고에도 많은 장애 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 기존의 핵 물질 계량관리 체계의 문제점을 해결하고, 보다 신속 정확하고, 종합적이며 신뢰성 있는 시설의 안전조치 관련 정보를 제공할 수 있는 Web을 기반으로 하는 핵 물질 계량관리 시스템의 설계 및 구현 방법에 관해 논한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.241-242
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• 2011

유기물을 기반으로 하는 유기발광소자(OLED), 유기메모리(OBD) 및 유기 태양전지(organic solar cell) 등과 같은 차세대 전자 소자는 기존의 무기물 기반의 소자에 비해 가격이 싸고 제작방법이 간단하며 휘어지게 만들 수 있다는 장점을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 유기물 자체의 물리적인 특성을 고찰하는 연구가 중요하다. 특히, 유기물 내에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하기 위해 유기물의 이동도에 대한 연구가 중요하나, 아직까지 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 전하이동도에 대한 이론적인 연구가 거의 없다. 본 연구에서는 온도 변화에 따른 유기물 내에서의 전자 이동도를 몬테카를로 방법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션을 위한 기본 구조로 소자의 길이는 50~500 사이트로 하였으며, 이웃한 사이트간 거리는 3A로 결정하였다. 유기물 내에 존재하는 트랩의 분포는 가우시안 분포로 가정하였다. 유기물 내에서의 전자 이동도를 추출하기 위해 이웃한 트랩간의 천이 확률을 Miller and Abrahams 식을 이용하여 계산하고[1], 트랩간의 천이시간을 컴퓨터에서 발생시킨 난수를 통해 얻어 이들을 통계적으로 처리하여 유기물 내에서의 전자 이동도를 계산하였다. 시뮬레이션 결과, 전자 이동도는 전계가 증가함에 따라 일정하게 증가하다가 일정 전계에서 포화된 후, 다시 감소하는 현상을 갖는다. 초기의 전계영역에서는 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문에 전자 이동도가 증가한다. 하지만, 일정 전계 이상의 큰 전계 영역에서는 전자의 이동 속도는 거의 변하지 않는 상태에서 전계는 계속 증가하기 때문에 상대적으로 전자 이동도는 줄어들게 된다. 다양한 길이를 갖는 벌크 상태의 유기소자에 대한 전자 이동도를 시뮬레이션 하였을 때, 소자의 크기와 상관없이 전자 이동도는 거의 일정 하였다. 이는 순수한 벌크 상태의 유기소자는 유기물 자체에서의 전자 움직임에 의해 전자 이동도가 결정되기 때문이다. 온도가 높아짐에 따라 유기물 내의 전자 이동도는 증가하였다. 이는 온도가 증가할수록 열적 여기에 의한 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문이다. 하지만, 트랩의 분산도가 30 meV로 작을 경우, 일정 온도 이상에서의 전자 이동도는 포화되어 일정한 값으로 유지한다. 유기물 내에 존재하는 트랩 분포에 따라 온도의 변화에 따른 전자 이동도 특성이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는 유기물질을 기반으로 한 전자소자에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하고 소자의 제작 및 특성 향상에 도움이 된다고 생각한다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.211-212
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• 2003

동북아시아 지역은 최근 급격한 산업화로 인해 대기오염물질의 배출량이 증가하고 있으며, 그 중에서도 중국은 동북아시아에서 가장 높은 비율로 대기 오염 물질을 배출하고 있다. 따라서 중국의 풍하지역에 위치하고 있는 우리나라는 중국에서 배출되는 대기오염물질의 이동, 강하에 의해 영향을 받을 우려가 있다. 입자상 대기오염물질 중에서 입경이 큰 입자들은 강하에 의하여 이동 중에 제거되고, 결국 미세입자가 장거리를 이동하게 된다. 따라서 주로 직경 2.5$\mu\textrm{m}$ 이하의 크기를 갖는 미세입자에 대한 연구가 필요하다. (중략)

• 한국지형학회지
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• 제17권3호
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• pp.31-47
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• 2010

구룡천 하류의 안골유역에 있어서 최종빙기 이후 유역을 구성하고 있는 구릉사면에서 기원한 사면물질이동의 이력을 구명하였다. 이를 위하여 층상해석·층서해석, 탄소연대측정, 입도분석, 대자율분석 및 안골유역의 지형분석을 실시하였다. 약 40,480~9,850yrBP에 걸쳐서 안골유역의 구릉사면에서 유역의 곡저로 이동·퇴적된 사면기원 무기물층의 사면물질이동은 최소 5회가 존재했으며, 약 9,850yrBP~현재까지 조사유역에서 발생한 사면물질이동은 적어도 4회가 있었다. 퇴적상 연구결과는 대자율 분석과 입도분석의 결과와도 조화롭게 나타나고 있다. 본 연구의 결과는 향후 천안 일대 소유역에 있어서 구릉사면의 삭박과정 및 최종빙기 이후 기후변화 복원에 유용한 자료가 될 것이며 나아가 우리나라 다른 지역연구를 위한 유용한 사례연구가 될 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.416-416
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• 2012

유기물을 기반으로 하는 유기발광소자, 유기메모리 및 유기 태양전지 등과 같은 차세대 전자소자는 기존의 무기물 기반의 소자에 비해 가격이 싸고 제작방법이 간단하며 휘어지게 만들 수 있다는 장점을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 유기물을 기반으로 한 전자 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 유기물질이 갖는 고유의 물리적 특성에 관한 연구가 중요하다. 특히, 유기물 내에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하기 위해 유기물의 전자 이동도에 대한 연구가 중요하나, 아직까지 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 전자 이동도에 대한 이론적인 연구가 비교적 적다. 본 연구에서는 유기물 내에서의 트랩 분포 변화에 따른 전자 이동도를 몬테카를로 방법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션을 위한 기본 구조로 소자의 길이는 30-300 사이트로 하였으며, 이웃한 사이트간 거리는 $3{\acute{\AA}}$로 결정하였다. 유기물 내에 존재하는 트랩의 분포는 가우시안 분포로 가정하였고, 트랩의 분산도와 트랩 총량을 변화시켜 계산하였다. 이웃한 트랩간의 천이 확률을 Miller and Abrahams 식을 이용하여 계산하고, 트랩간의 천이시간을 랜덤 변수로 결정하였고, 이들을 통계적으로 처리하여 유기물 내에서의 전자 이동도를 계산하였다. 시뮬레이션 결과는 유기물의 트랩분포가 일정할 경우 전자 이동도는 전계가 증가함에 따라 일정하게 증가하다가 일정 전계에서 포화된 후 다시 감소한다. 초기의 전계 영역에서는 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문에 전자 이동도가 증가한다. 하지만, 일정 전계 이상에서는 전자의 이동 속도가 거의 변하지 않기 때문에, 전계의 증가에 따라 전자 이동도는 오히려 줄어들게 된다. 트랩의 분산도가 증가함에 따라 낮은 전계 영역에서는 전자 이동도가 작고, 전계가 증가할수록 분산도와 상관없이 전자 이동도가 비슷한 값으로 수렴한다. 트랩의 분산도가 30 meV로 작을 경우에 일정 온도 이상에서의 전자 이동도는 포화되어 일정한 값으로 유지한다. 유기물 내에 존재하는 트랩 분포에 따라 온도의 변화가 전자 이동도에 미치는 영향이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는 유기물질을 기반으로 한 전자소자에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하고 소자의 제작 및 특성 향상에 도움이 된다고 생각한다.

• 자원환경지질
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• 제45권5호
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• pp.525-533
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• 2012

겨울철동안 쌓여 봄에 놓은 눈 녹은 물(snowmelt), 즉 융설의 유출은 북반구 및 산간지역에서 매우 중요한 것으로 여겨지고 있다. 이러한 지역에서 융설로 인한 유동 및 이온의 이동에 대한 이해는 매우 중요하며 전세계적으로 꾸준하게 연구되고 있다. Lee et al. (2008a)와 Lee et al. (2008b)연구에서는 대기로부터 수송된 이온 및 오염원이 융설에 의해 눈속을 이동하는 것을 모사하기 위한 Mobile-Immobile water Model (MIM)을 개발하였다. 이 연구에 사용된 모델을 검증하기 위해서 물질수지계산(mass balance calculation) 및 해석해(analytical solution)를 이용한 모델결과와의 비교를 수행하였다. 일정시간동안 눈 속에서의 물질의 질량변화는 눈 표면에서 들어온 물질과 눈 기저부에서 빠져나간 물질의 질량 차이와 같아야한다는 사실을 이용하여 물질수지를 계산하였다. 파면(wave front)의 이동속도 및 기존문헌에서 알려진 해석 해를 이용하여 모델결과와의 비교도 시도하였다. 모델의 물질수지계산결과 질량 차이가 거의 발생하지 않았으며 모델결과와 해석해와의 비교 역시 두 결과가 거의 일치하였다.