• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.148-148
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• 2023

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 한편, 우리나라와 같이 몬순 기후대에 속한 댐 저수지의 경우 강우시 유입하는 탁수에 의해 다량의 유기물과 인이 유입되기도 하지만 식물플랑크톤의 제한요인 중 광량에 많은 영향을 미친다. 식물플랑크톤의 광합성은 수체 내 유기탄소 내부생성에 매우 중요한 요소이나 점 단위의 실험적 방법을 활용한 유기탄소 순환 해석은 저수지의 시·공간적인 변동성을 고려하기에 한계가 있다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 탁수가 저수지에서의 유기탄소 순환에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2018년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정 및 검정을 수행하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였으며 유기탄소순환 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였으며 탁수의 영향을 분석하기 위해 탁수 포함여부 시나리오를 구성하고 유기탄소 생성 및 소멸기작별 변동성을 비교 분석하였다. 모델은 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 수온 및 탁도 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수질을 적절하게 모의하였다. 탁수를 고려하였을 시 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 56% 수준이였으나 탁수를 배제한 경우 내부기원 부하량은 82%로 나타났다. 특히, 연평균 Chl-a 농도가 44~48% 차이가 발생하면서 1차생산량이 약 4배가량 증가하였다. 몬순지역에서의 탁수는 체류시간이 긴 성층 저수지에서 식물플랑크톤 성장제어에 큰 영향을 미쳤으며 전반적인 유기탄소 순환을 해석하는데 있어 매우 중요한 인자로 작용하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.35-45
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• 2009

응급진료센터(Emergency Medical Center, EMC)는 질병, 분만, 각종 사고 및 재해로 인한 부상으로 즉시 응급처치를 받아야 하는 환자들을 위한 장소이다. 현재 대부분의 EMC는 정규병상으로만 응급환자를 수용하여 서비스할 수 없는 관계로 임시 병상을 운영하고 있으나, 응급환자 및 보호자의 서비스 질(quality of service, QoS) 향상과 EMC의 효율적인 운영을 위하여 임시병상 사용률을 낮추는 개선이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 임시병상 개수를 줄이면서도 응급환자의 체류시간이 증가하지 않는 개선안을 실행에 옮기는데 필요한 의사결정 정보를 응급의료학과에 제공하고자 한다. EMC 환자가 응급진료를 받는 시간보다 타부서 전문의와의 협의진료 시간과 다른 병동 입원 대기시간의 과다가 QoS 저하와 임시병상 투입의 주요 원인이 되고 있으므로 이들을 제어하는 것이 핵심이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 EMC를 잘 묘사하는 Arena 시뮬레이션 모델을 제안하고, EMC 최적 운영 파라미터 값들을 결정하는 실험 결과를 제시하고 있다. 최적화 모델을 시뮬레이션과 연동하여 실험을 하기 위하여 Arena에 탑재된 OptQuest를 사용하였다. 실험 결과, 짧은 실행시간 안에 응급환자의 체류시간을 증가시키지 않으면서, 임시병상 개수를 줄일 수 있는 최적의 파라미터 셋을 얻을 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권8호
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• pp.420-427
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• 2016

본 연구는 미세기포를 이용하여 하천 및 호수의 퇴적물 내 영양염류 제어 가능성을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 실제 호수에서 퇴적물을 채취하여 용출 특성 실험 및 기포를 이용한 퇴적물 및 영양염류 제거 실험을 수행하였다. 연구에 사용된 퇴적물의 입도분석 결과, 점토와 실트(<0.075 mm)비율은 약 7.7%, 모래(0.075~4.75 mm)는 약 67.8%, 자갈은(${\geq}4.75mm$) 약 24.5%로 나타났다. 총질소(T-N), 총인 (T-P), 강열감량은 각각 2,790~3,260 mg/kg, 261~311 mg/kg, 4.1~9.6%로 나타났다. 퇴적물의 입도별 T-N과 T-P을 분석한 결과, 입도가 클수록 퇴적물의 T-N와 T-P 함량은 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 입도가 클수록 비표면적이 작아져 흡착되는 오염물질량이 줄어들기 때문으로 판단된다. 기포의 특성에 따른 퇴적물의 제거효율을 분석한 결과, 압력 6기압, 순환률 30%, 응집제 주입량 15 ppm의 조건으로 실험을 수행하였을 때 퇴적물의 제거율이 19.9%로 가장 높게 나타났다. 이 때의 T-N, T-P의 제거효율도 21.4, 22.6%로 가장 높게 나타났다. 운전조건을 고정시키고 기포 주입횟수를 증가시키면서 T-N과 T-P의 제거효율을 살펴본 결과, 주입횟수 2회까지 T-N과 T-P의 제거효율은 높았으나, 3회부터는 제거효율이 낮아짐에 따라 주입횟수가 증가하더라도 제거효율에는 큰 변화를 보이지 않았다. 그리고 미세입자가 제거된 퇴적물의 영양염류 용출량은 미세입자를 제거하지 않은 퇴적물의 용출량보다 약 20.1~64.3% 정도 감소함을 알 수 있었다. 이를 통해 미세기포를 퇴적물에 반복적으로 주입하는 방안은 퇴적물 및 퇴적물에서의 영양염류 용출을 제어하는 효과적인 방안으로써 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제35권2호
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• pp.136-146
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• 1999

양식어업과 정치망어업의 생산과 관리를 효율적으로 행할 수 있는 기초자료를 마련하기 위해 어류의 서식환경과 분포생태를 원격으로 측정할 수 있는 시스템을 구축하여 1997년 10월부터 1998년 6월까지 경남 통영군 산양면 성지실업 육삼양어장과 경남 장승포시 능포리 소재 능포수산공사 정치망어장에서 용존산소 (D.O.), pH 및 탁도 (SS) 등의 수질환경요소와 어류의 분포생태를 원격계측시스템을 이용하여 측정 분석하였고, 또한, 제l차, 제2차 년도에서 실시한 수온, 염분, 유향, 유속 및 수중소음 등에 대한 물리적인 환경요소들도 함께 측정하여 종합 분석, 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 해상국으로부터의 용존산소, pH 및 탁도의 화학적 수질환경 정보를 음성용 VHF 무선 송수신기로 수신한 FSK 변조신호를 모뎀을 이용하여 복조한 다음 노트북 컴퓨터로 원자료의 저장과 공학단위로 변환시켜 화면상에 나타나게 한 결과 해상국의 원자료와 통일한 결과를 얻게되어 원격제어시스템의 기능이 원활함을 확인할 수 있었다. 2. 가두리 양식 장에서 25시 관측한 화학적 수질환경은, 한사리인 경우 평균적으로 pH 8.1, 용존산소 8.7 mg/l, 탁도 2.6 FNU를 나타내어 알카리성에 비교적 맑고 깨끗하였으며, 조금시에는 pH 8.1, 용존산소 8.5 mg/l, 탁도 4.1 FNU를 나타내어 다소 현탁한 현상을 나타내었다. 이와같은 원인은 유향과 유속 때문에 가두리 축양조내의 해수의 유입정도에 영향을 받았기 때문으로 판단되었다. 3. 정치망어장에서 25시 관측한 화학적 수질환경은,5 m층에서는 평균적으로 pH 8.5, 용존산소 3.8 mg/l, 탁도 0.5 FNU를 나타내었고 ,10 m 층에서는 평균적으로 pH 8.1, 용존산소 6.1 mg/l, 탁도 0.6 FNU를 나타내어 저층일수록 용존산소는 많이 분포되나 탁도는 약간 높아 다소 흐린 것으로 판단되었다. 4 가두리 축양조내에서의 이류는 주간중은 1m 가끼운 표층에 분포하고, 야간중에는 2-4m 층에 머물다 일출과 함께 부상하고 일몰과 동시에 하강하는 경향을 나타내었으며, 정치망의 상자망 내에서의 어류는 주간중은 표층 가까이에 머물고 야간중은 6m 수층까지 하강하여 분포하는 경향을 나타내었다. 5. 연안 가두리 양식장과 정치망어장에서 수온 염분, 유향, 유속 및 환경소음 등의 물리적 수직환경 요소와 용존산소, pH, 탁도 등의 수질환경요소 등을 측정할 수 있는 원격계측시스템과 원격어군탐지기를 이용하여 수질환경과 어류의 분포생태를 비교분석한결과 실시간으로 매일 매일의 환경변화와 어군분포생태를 파악할 수 있는 시스템임을 확인할 수 있었다. 추후에는 이러한 원격 측정 자료를 단일화 시스템으로 집약화하는 시스템 개발이 진행되어야 할 것으로 생각된다.