• 자원환경지질
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• 제42권2호
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• pp.133-141
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• 2009

본 연구는 지질자원 연구개발 분야에서 경제적 효과 분석 연구가 활발히 수행되지 않은 분야인 지하수자원 분야의 연구개발 사업을 대상으로 경제적 효과를 분석하고자 한다. 제주도 청정 대용량 지하수 개발사업 중 2004년에서 2007년 기간에는 5년간 44.70억원(2006년 가치, 5.5% 할인율 적용)의 연구개발비용을 지출하여 제주도 지하수 부존량 산정, 대용량 지하수 개발 가능 지역 선정 및 개발 타당성 제시 등의 연구가 실시되었다. 본 사업의 편익요소로 대용량(2만톤/일 이상) 지하수 부존지역 깨소 설정으로 3,600만톤/년의 제주도 지하수 개발지역을 확보한 것으로 보았다. 이에 지하수개발시업의 편익에 연구개발 기여도(9.97%)를 적용, 연구개발투자에 대한 경제성 분석을 실시하였다. 기존의 경제이론 및 결과자료(가상가치평가, 생산기석도)와 시장자료(수입단가, 시설용량)를 기초로 한 지하수개발사업의 편익을 도출하고, 사업의 실행화 시점 및 할인율의 변동에 따른 영향을 제시하였다. 분석 결과 상수도 및 병입수 상업화로 연간 총 1,223만톤의 지하수 이용은 2,934억원의 가치로 나타났으며, 연구개발 투자효과는 2006년 순현재가치(NPV)로 30년간 총 136.59억원, 비용대편익비율(B/C ratio)은 4.06이며 내부수익율(IRR)은 22.74%로 나타났다. 사업화 시행 시점을 기존 10년 후에서 5년 후로 앞당기는 경우 추가적인 55.80억원의 편익이 산정되며, 사업의 할인율이 1% 상승하는 경우 역시 166.73억원 편익이 발생하여, 순편익 121.82억원, 비용편익비 3.71로 연구개발사업 타당성을 확보한다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권12호
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• pp.733-740
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• 2017

환경부에서 수립한 "상수도 시설기준(2004)"은 관로 신축이음관 설치기준에 있어서는 용접이음 강관에는 설치하지 않는 것으로 규정하고 있으며, 이에 대한 근거가 명확하지 않고 관로 안정성이 충분히 확보되었는지 확인하기가 어렵다. 금번 연구에서는 강관의 거동 분석을 통한 관로 안정성을 연구하여 신축이음관의 필요여부를 검증하는 것을 목적으로 하였다. 검토결과는 아래와 같다. 첫째, 아스팔트 도복장강관(D2,400 mm)은 온도변화에 따라 4-cycle로 관로 신 수축이 반복되며, 연장 1.24 km에 있어 최대 13.03 mm의 변위를 나타내었다. 둘째, 수도용 강관의 신 수축으로 발생되는 온도응력은 매설깊이(최대 4 m)에 따라 $13.7{\sim}36.1kgf/cm^2$로 발생되며, 강관(STWW 400)의 안정성에 큰 영향을 키치는 주요 비교인자인 허용 인장강도와 피로한도는 $4,100kgf/cm^2$와 $1,840kgf/cm^2$로 산출되었다. 마지막으로, 수도용 강관의 온도응력은 허용 인장강도와 피로한도와 비교시 매우 작음에 따라, 온도변화에 의한 관로의 신 수축이 발생하여도 관로 안정성에는 영향을 끼치지 못함을 알 수 있었다. 결론적으로 금번 연구를 통하여 수도용 강관의 관로부에는 신축이음관을 설치할 필요가 없는 것으로 증명되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.28-34
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• 2020

저수지의 정의는 물을 저장하여 홍수 시와 가뭄 시 물을 조절하는 인공적인 시설이며 우리나라는 예로부터 농경 사회로 농사를 짓기 위하여 전국에 저수지를 만들어 관리하여왔다. 도시화와 상수도의 보급으로 저수지의 중요성은 점차 떨어지게 되었으나 최근 물 부족 현상과 이에 따른 수자원 가격의 상승 등으로 물의 중요성이 점차 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 농업용 저수지에 대한 이용한계점의 분석을 통한 대책을 제시하고자 한다. 이를 위하여 먼저 강우자료 수집을 통한 홍수량 산정과 RCP 시나리오를 이용하여 2100년까지의 기후전망을 분석하였으며, 이를 통해 농업용 저수지의 일종인 오동댐의 이용 한계점과 여유고 부족현상을 판단해 여러 대책법을 제시하였다. 확률강우량의 증가가 가장 큰 RCP 8.5시나리오의 증가량을 현재의 확률강우량에 가산하여 계산한 결과 2028년 오동댐의 여유고가 한계시점에 이를 것으로 예측되었다. 따라서 이를 방지하기 위한 대책으로 여수로의 높이 하강, 가동보 설치 등의 대책을 통해 유효 저수량의 확보방안을 제시하였으며, 향후 본 연구를 활용하여 농업용으로 이용되고 있는 저수지에 대한 효과적 관리가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.439-439
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• 2012

본 연구의 목적은 색달하수처리장 방류수를 농업용수 및 조경용수 등으로 활용하기 위해 하수 처리수 재이용 사업 타당성을 분석하고자 한다. 색달하수처리장 하수재이용사업은 제주도의 지하수자원 보존과 수자원 이용의 고도화 및 방류수 재이용을 통한 갈수기 농업용수 보급으로 물자원(지하수)을 절약하고자 색달하수처리장을 대상으로 하수처리수를 농업용수로 공급하는 사업이다. 대상지역은 서귀포시 예래동에 위치하고 있으며, 중문관광단지가 소재한 마을로 제주관광의 중심지이다. 서귀포시의 총 인구는 153,797명이며 하수도 보급률은 77.7%이다('10 제주특별자치도 통계연보). 색달하수처리장이 위치한 예래동의 농지면적이 1,122ha이며, 밭(772.6)과 과수원(280.2) 등 제주도의 전형적인 농촌마을이다. 대상지역의 주요작물은 감귤, 무, 마늘, 양배추 등이 많이 재배된다. 제주도는 연평균 강수량이 1,832.6mm로 전국평균 1,274 mm 보다 많은 편이며, 월별 강수량은 6~8월까지 3개월 동안 연 강우량의 44%정도가 내려 여름 장마철에 집중되는 것으로 나타났다. 대상지구의 필요수량은 농업생산정비 계획설계기준에 제시된 방법을 이용하여 산정하였다. 지구내 재이용수를 공급할 관정 4개소의 총 설계 채수량은 $2,916m^3/day$, 급수면적은 125.0ha이며, 10년한발(가뭄)시 안정적인 농업용수 공급을 위하여 $4,964m^3/day$(농업용수 $3,834m^3/day$, 조경용수 $1,130m^3/day$)이 필요하다. 하수처리수 재이용을 위한 처리시설의 연간 유지관리비는 인건비, 전력비, 시설물 내구연한을 고려하여 적용 하였으며, 상수도 생산비 절감 비용과 하수재이용수 생산단가를 통한 단위 편익을 산정하면 401.5원/$m^3$ 이다. 연차별 수익으로 산정하여 비용 편익 비율(B/C Ratio)을 나타내면 1.22로 나타났다. 본 연구의 결과로부터, 대상지구의 수자원여건, 입지여건, 장래 수요, 등을 고려할 때, 제주 색달 하수처리장의 하수처리수의 농업용수재이용 사업은 타당성이 매우 높다고 할 수 있다. 그리고 특히 이 지역은 관광단지의 조경용수 수요(중문골프장 등)가 있어 용수의 유료공급이 가능하고 이를 유지관리비로 충당할 수 있어 타지역에 비해 사업의 경제성과 환경보전성이 매우 크다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.16-23
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• 2020

우리나라의 연평균 지진발생 횟수는 꾸준히 증가하는 추세이다. 최근경주와 포항에서 규모 5를 초과하는 지진이 발생하여 상수도관의 피해가 다수 보고된 바 있다. 따라서 국내에서도 상수도관의 지진에 대한 대비가 필요 할 것으로 판단된다. 상수도관은 상수도 공급시스템 에 있어 혈관과도 같은 중요한 시설로서 다양한 규격과 재질의 배관으로 구성된다. 그러므로 지진에 의한 상수도관의 손상은 식수공급, 화재진압 등의 문제를 일으키게 되며, 인명 및 재산피해를 유발하게 된다. 하지만 국내에서는 시험 검증 및 경험에 의해 매립상수도관의 내진 성능이 평가된 예를 찾아보기 어렵다. 지진에 의한 상수도관의 손상은 액상화와 단층과 같은 지반의 변위지배적인 거동으로 인하여 발생한다. 지진에 의한 상수도관의 주된 파손은 배관 이음부에 집중되며 특히 직경 200mm 이하 배관이 위험한 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 호칭 150mm의 클램프로 고정된 이음을 가지는 iPVC 매립 상수도관에 대하여 시험적인 접근으로 내진 성능 및 내침하 성능을 평가 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.596-608
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• 2018

도시 기반시설이 노후화됨에 따라 도시 재난 발생 가능성이 증가하고 있다. 특히, 하수관로, 상수도관망, 지하철 등 노후화된 지하 시설물은 도심지 지반함몰을 유발하는 잠재적 원인이 된다. 도심지 지반함몰은 토양 침식 혹은 유실로 인해 생성된 지하 공동이 확장하여 지역적이고 갑작스런 지반 붕괴까지 이르는 현상으로 정의할 수 있다. 이는 석회암과 같은 용해성 암반에서 발생하는 싱크홀과는 구분된다. 지반 거동과 관련된 전통적인 계측 방식은 좁은 측정 범위와 각 센싱 지점에서의 계측값을 제공하기 때문에 불특정 다수 지역에서 발생할 수 있는 지반함몰 감시체계로서 한계가 있다. 따라서, 도시에 발생하는 지하 공동에 의한 지반함몰을 예방하기 위한 감시체계로서는 적절하지 않으며 지반 내 물리적 환경변화를 감시할 수 있는 새로운 상시 영역 감시 기술이 필요하다. 본 연구에서는 비방사 유도 자기장(자기공명) 기반 감시 체계의 기술적 타당성을 실험적으로 검토하였다. 공기, 물, 흙 등 매질과 공진 주파수, 임피던스 그리고 송 수신기 거리 등과 같은 환경변수에 따른 경로 손실 변화를 측정하는 방식으로 이루어졌다. 이론적으로 자기장의 전달 특성은 매질의 밀도와 독립된 것으로 알려졌으나, 실험 결과 매질의 조건에 따라 경로 손실에 의미있는 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 매질의 물리적 환경변화에 따라 경로손실보다는 반사계수가 명확한 차이를 보였으며, 입력 반사계수가 출력 반사계수에 비해 보다 판별이 용이한 것으로 나타났다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.75-84
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• 2023

대다수의 개발도상국은 물수급 계획을 위한 수문 자료 부재로 장기유출량 산정이 불가능하며, 물 분배 의사결정을 진행하는데 합리적인 물수급 계획을 수립하기가 어려운 상황이다. 연구대상지역인 인도네시아 반둥지역은 급격한 도시화 및 인구집중으로 심각한 상수부족 상황이며 물수지 예측 방안이 구축되어 있지 않아 상수도 보급률이 약 20% 정도 수준이다. 이에 본 연구에서는 개발도상국에서의 물수지 예측접근방안을 제시하기 위해 MODSIM(Modified SIMYLD) 네트워크 모형 활용한 이수안전도 및 용수공급 가능량을 분석하였다. MODSIM 모형의 적정성을 검토하기 위해 비유량법을 적용하여 Pataruman 관측소의 19개년(2002~2020년) 유출량 자료를 기준으로 장기유출량을 산정하고 물수지 분석을 수행하였다. 분석결과 기존 월별 최적운영곡선과 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 발전소의 발전용량을 분석한 결과 0.30~0.50% 정도 차이가 났으며, Pataruman 지점 이수안전도는 Q95% 유량 기준 1.64%, Q355 유량 기준 0.47% 높게 나타났다. 기존 저수지 최적운영곡선과 비교한 운영효율이 1% 내외로 유사하게 계측되어, 이를 통해 MODSIM 네트워크 모형을 이용한 용수공급 평가 가능성과 용수공급시설의 필요성을 확인할 수 있었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제50권2호
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• pp.146-156
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• 2024

Background: Children who use playground facilities are exposed to potential risks due to the high concentration of heavy metals contained in the finishing materials of facilities in children's playgrounds. Objectives: The purpose of this study was to investigate the concentration of heavy metals in the finishing materials of outdoor children's playgrounds where harmful heavy metals exist in Gwangju and to conduct human risk assessment for children and adults by age to find the risks and limitations. Methods: The bottom and top layers of double-painted paint were peeled off and collected together from the finishing materials of children's play facilities such as slides, swings, and seesaws in 147 children's parks in Gwangju. Heavy metals were analyzed using ICP-OES, etc., and human risk assessment was performed using the concentrations of heavy metals. Results: Based on 1.0E-04, which requires legal regulation, CTE was found to pose a carcinogenic risk for preschool children and no carcinogenic risk for the rest of the age groups. However, RME showed that both men and women of all ages had a carcinogenic risk. For reference, when the carcinogenic risk was based on 1.0E-06, CTE was found to pose a carcinogenic risk from infants to elementary school students, and RME was found to have a carcinogenic risk in all age groups. It was judged that there is a non-carcinogenic risk if the non-carcinogenic risk exceeds 1 based on the hazard index (HI) 1. In CTE, there was no non-carcinogenic risk, and RME for preschooler males (1.49E+00) and females (1.56E+00) were found to have non-carcinogenic risk. Conclusions: This study was meaningful in that it examines the differences in the current management of heavy metals concentration standards and potential carcinogenic and non-carcinogenic risks to the human body and discusses the relationship between heavy metals and human health effects.

• 농촌의학ㆍ지역보건
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• 제34권1호
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• pp.24-33
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• 2009

2008년 9월 경상북도 영천시 소재 Y 지적장애인 특수학교에서 설사 유행이 신고되었고, 일부 환자의 검체에서 Shigella sonnei가 검출되었다. 이에 Y 학교와 초발 환자 신00이 기거하고 있던 경산시 소재 D 재활원에서 발생한 세균성이질에 관한 역학조사를 실시하였다. Y 학교와 D 재활원은 지적장애인을 위한 학교 및 생활시설로서 모두 직영급식을 하고 있다. 지적장애가 있는 학생과 원생들을 상대로 설문조사는 시행하지 않았고 교사와 직원들을 상대로 면담을 실시하였다. Y 학교와 D 재활원에서 직장 도말 검사를 각각 298건, 361건 실시하고 환경 검체 검사를 각각 60건, 20건을 실시하였다. 학교와 재활원의 환경조사를 실시하였고 음용수와 조리용수, 생활용수의 공급원을 파악하였다. 환자는 격리 치료하고 추가 환자 발생을 일일 능동 모니터링하였다. 환례는 2008년 9월 18일부터 9월 26일까지 Y 학교와 D 재활원의 구성원 중에서 설사(하루 2회 이상의 묽은 변)가 있는 경우 혹은 직장도말 배양검사 결과 Shigella sonnei 양성인 경우로 정의하였다. 환례 정의에 따라 조사 대상 659명 중 환례는 8명으로 1.2%의 발생률을 보였고 이들은 모두 Y 학교 학생이었다. 직장도말 배양검사 결과 Shigella sonnei가 5명의 학생에서 검출되었고, 이들 중 3명에서는 설사 증상이 있었으며 나머지 2명은 무증상이었다. 환례 8명 모두 단체숙식을 하고 있었는데 이들 중 2명은 Y 학교 기숙사 기린방에서 생활하였고, 4명은 D 재활원 온유방, 나머지 2명은 D 재활원의 까치방과 자비방에서 각각 생활하였다. Y 학교와 D 재활원의 환경조사 결과 특이사항이 없었으며, 공통적으로 음용수와 조리 용수는 상수도에서 공급받고 화장실의 생활용수는 하수도에서 공급받고 있었다. D 재활원의 지하수 1건에서 대장균군이 양성이면서 일반세균이 20,000 CFU/mL으로 나왔다. Pulsed-Field Gel Electrophoresis 검사에서 5건 모두 동일한 DNA 절편 양식을 보였다. D 재활원과 Y 학교에서 발생한 세균성이질은 동일한 균주에 의한 유행으로 판단한다. D 재활원의 온유방에서 현성 또는 불현성 감염자인 교사나 자원봉사자와의 직 간접 접촉을 통해 최초로 1명 이상의 원생에게 전파시켰을 가능성이 있다. 그 후 환례들과 직 간접 접촉에 의하여 D 재활원의 온유방 내, 다른 방과 Y 학교 학생에게 전파되었을 가능성이 있다고 추정한다. 단체 시설의 교사와 자원봉사자에 대하여 손씻기의 중요성이 더 강조되어야 하고 전염이 가능한 증상이나 질병이 있을 때에는 접촉이나 봉사 활동을 자제해야 할 것이다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.135-147
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• 2015

최근 지하공동구(Underground Common Utility Tunnels)는 도시민이 일상생활을 영위하는데 필요한 전기, 통신, 상수도, 도시 가스, 하수도뿐만 아니라 냉난방시설, 진공 집진관, 정보처리케이블 등의 시설물을 2종 이상 공동으로 수용하기 위한 지하시설물로서 국가의 중추기능을 담당하는 시설이지만, 화재 사고시 신속한 대처가 힘들고 각종 케이블 연소시 발생하는 유독가스 및 연기에 의해 공동구 내에 진입하여 진압하기가 힘들다. 따라서 화재발생시 막대한 재산피해 및 통신두절 등 국가의 중추신경이 마비됨은 물론 시민불편사항을 초래하게 된다. 따라서 본 논문은 지금까지 발생 되어온 국내,외 공동구 화재사례에서 화재발생의 주요원인으로 전기공사로 인한 합선 및 가연성케이블에 의한 열화접촉으로 화재가 발생하는 것이 대다수를 차지하고 있음에 착안하여 실제 공동구 모형을 제작하고 화재를 재현함으로서 과학적으로 화재의 성상을 분석하는데 그 목적이 있다. 화재실험은 지하공동구 내에 정온식 감지선형 감지기(Line type fixed temperature detector), 방화문(Fire door), 연결살수설비(Connection deluge set), 및 환기설비를 설치하고, 송 배전케이블은 일정구간 내화(Fireproof)도료로 도장하며, 난방관은 내화 피복된 상태에서 실험하였다. 그 결과 Type II의 경우 최고온도가 $932^{\circ}C$로 측정되었고, 일정한 온도에서 정온식감지선형감지기가 화재위치를 정확하게 수신반에 표시되었다. 그리고 Type III의 경우인 송 배전케이블은 일정구간 내화도료로 도장한 것은 내화성능이 없는 것으로 나타났고, 내화피복(Fireproof covered)된 난방관은 약 30분 정도의 내화성능이 있는 것으로 나타났다. 또한 화재뮬레이션 결과는 실물화재시험시의 화재하중(Fire load)을 입력하여 실시한 결과로서 최고온도가 $943^{\circ}C$로 실물화재실험시의 $932^{\circ}C$와 거의 일치 하였다. 따라서 공동구 화재하중만으로 화재시뮬레이션을 실시하여 화재성상에 대한 예측이 가능한 것으로 판단되며 시뮬레이션으로 얻은 열방출률(Heat release rate), 연기층의 높이, 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)의 농도 등의 결과 값들은 실제 화재실험시의 값으로 적용시킬 수 있는 것으로 판단된다. 향후 본 연구에서 구축한 국내 지하공동구 화재사고에 대한 실험자료 및 매년 지속적으로 화재사례들을 분석하여 축적하고 법 규정 및 관리 메뉴얼 등을 보완함으로써 국내 지하공동구 화재사고에 대한 보다 신뢰성 있는 정보를 제공해 줄 수 있을 것이며, 효과적이고 체계적으로 지하공동구의 신설 및 유지 관리 보수에 기여할 것으로 기대된다.