• 광물과산업
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• 제18권1호
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• pp.1-17
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• 2005

국내의 납석 광상은 대부분 백악기의 화산암류들이 열수변질되어 형성된 광상으로서, 주로 전남 및 경남 지역에 밀집되어 분포한다. 납석은 지질 여건상 주로 경상분지 내에 국제적인 규모의 풍부한 부존자원이 있지만, 그 동안의 개발에 의해서 고품위 황석들은 상당히 채진된 상황이다. 현재 개발되고 있는 광체들은 몇 곳의 광산을 제외하고는 대부분 저품위 광상을 이루고 있기 때문에, 새로운 광체의 탐광이 이루어지지 않는다면 앞으로 고품위 광석에 관한 한 국내의 수요를 충당하기 어려운 상황에 이를 것으로 예견된다. 현재 국내에서 납석으로 개발되고 있는 광석의 상당수(대략 $40\%$ 정도)가 엄밀한 의미에서는 사실상 납석이 아닌 고령토나 견운모 광석인 것으로 밝혀졌다. 엽납석을 함유하는 정상적인 형태의 납석들은 그수반 점토광물상에 의거하여 (l) 엽납석질, (2) 딕카이트질. (3) 일라이트질 및 (4) 딕카이트-일라이트질 유형으로 구분될 수 있다. 고령토 광물로는 대부분 딕카이트가 수반되고 외국에서는 흔히 수반되는 것으로 알려져 있는 고령석은 거의 함유되지 않는 것이 특징이다. 석영은 납석에서 점토광물 못지않게 그 용도를 가름하는 주요 성분으로서 대부분의 광석 유형에서 수반되지만 특히 일라이트질 납석에서 흔히 그리고 보다 많이 수반되는 양상을 보인다. X-선회절 정랑분석법은 납석의 품위를 산정하는데 유력한 수단이 될 수 있다. 특히 납석 이외의 점토광물들의 조성, 특히 일라이트의 함유 정도는 납석의 용도별 품위와 품질을 가름하는 주요 사항이다. 화학분석에 의한 납석의 평가 방식은 특히 납석의 백색 도기류와 같은 각종 세라믹스 제조 용도에서의 품질 평가에 결정적인 단서를 제공하는 유력한 평가수단이다. 특히 착색유발 성분인 철분의 존재와 그 함량을 정하고 요업용도에서 중요한 $Al_3O_3$와 알칼리 성분 함량을 검증하는데 필수적인 평가 방법이다. 이외에 주사전자현미경 관찰을 통해서 납석의 주요 품질 기준이 되는 극미립상 엽납석의 결정형, 조직 및 미시적 산출상태를 보다 정밀하게 평가할 수 있는 방안을 제공한다. 현행 광업법상의 납석을 비롯한 관련 광종들의 광물분류 체계가 모호하게 설정되어 있고 관련 인허가 부서에서의 전문성 및 지도력 부족으로 관련 산업계에 심각한 비효율성과 오류가 야기되고 있는 실정이다. 이를 개선하기 위해서는 납석의 광석평가 방식이 그 품위와 품질 개념 하에서 응용광물학적으로 적용되어야 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.382-382
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• 2017

최근 전 세계적으로 가뭄 재해가 증가함에 따라 국내의 경우 가뭄상황을 모니터링하기 위하여 다양한 유관 기간에서 가뭄정보시스템을 활용하여 가뭄지수를 공간지도 형태로 제공하고 있다. 기상청 수자원공사 농어촌공사 등에서 기상/수문/농업관련 가뭄지수의 위험지도를 실시간으로 제공하고 있으며 각 지표별로 수문기상학적 특징과 용수공급시설 및 수요공급의 이수상황 등을 고려하여 활용하고 있다. 하지만 제공되고 있는 가뭄지수의 공간분포는 지점 자료를 기반으로 내삽기법 (interpolation)을 통해 재 산정된 지도로 공간 해상도 측면에서 조악한 해상도를 갖고 있다. 이와 같은 한계점을 보완하기 위하여 시 공간적으로 특성이 동일한 광범위한 지역에 대한 정보를 주기적으로 제공 가능하다는 측면에서 위성영상자료를 활용한 가뭄모니터링 연구의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 위성영상을 이용한 식생 정보 및 기후 정보 생물물리학적 정보를 활용한 식생가뭄반응지수 (Vegetation Drought Response Index in Korea VegDRI-Korea)를 제시하고 국내의 적용성 검증을 위하여 국내 주요 가뭄 사상을 대상으로 시공간적 가뭄상황을 분석하였다. 식생가뭄반응지수는 유역단위 또는 행정구역 단위별로 실시간 가뭄 상황을 분석할 수 있는 고해상도 위성영상 기반의 가뭄지수로써 향후 한반도 전역의 가뭄모니터링 및 주기적인 모니터링을 통해 가뭄예상지역 판단에 대한 의사결정지원에 활용할 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.253-262
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• 2018

최근 에너지 산업은 에너지사용량 감축을 위해 신 재생에너지 공급정책을 시행하고 있다. 본 연구는 신 재생에너지 수요 증가에 대비하기 위한 지열에너지 시스템 공급 촉진에 도움이 될 수 있는 데이터베이스를 구축하고, 데이터베이스를 활용한 지열에너지 시스템 설치 가능성 평가 방법 개발을 목표로 한다. 연구에 사용한 데이터는 국가기관에서 제공하는 공공데이터를 사용하여 데이터의 신뢰성을 확보하였다. 지열에너지 시스템 설치 가능성 평가를 위해 필요한 정보를 취득하여 전용 데이터베이스를 구성하였고, 데이터베이스의 정보를 활용하여 지열정 용량을 산정하는 방법을 연구하였다. 본 연구는 추후 지역 환경평가 기준을 정립하고, 다른 신재생에너지에 대한 정보를 추가하여 신재생에너지 보급 활성화에 기여할 수 있는 연구를 진행할 예정이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.49-63
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• 2019

지하철 승강장의 혼잡도 관리는 열차지연방지, 승객안전 등의 서비스수준 향상을 위해 중요하다. 승강장 혼잡개선정책을 효과적으로 수립하기 위해서는 혼잡수준을 정확하게 추정하는 방안이 필요하다. 현재 지하철 승강장 혼잡도는 1-2년 주기의 특정 장소 및 시간에 계수방법(Hand Count)로 측정되어 시공간적 제약이 존재한다. 한편 스마트카드자료는 매일 실시간 생성되는 빅데이터 자료로서 승강장혼잡 추정을 위한 기초자료로서 적합하다. 본 연구는 카드자료를 승강장 혼잡도를 동적으로 추정하는 모형을 제안한다. 연구는 우선 혼잡도를 지하철 네트워크를 동적으로 이동하는 승객이 승강장에 집중하는 수요개념으로 정의한다. 이를 위해 지하철 네트워크에서 개별승객이 동적으로 이동하는 궤적을 모형을 통하여 파악한다. 또한 지하철승강장에 집중 및 분산되는 승객흐름을 1분 단위로 산정한다. 마지막으로 승강장구조별 단위 실용대기면적에 따른 승강장 혼잡도를 계산한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.612-618
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• 2020

최근에 외부 유리창 청소에 대한 수요는 증가하고 있으나, 이 청소는 매우 위험한 인력 의존형 작업이다. 또한 청결을 중시하는 업장에서 원하는 빈도로 자주 청소하는 것도 용이하지 않다. 따라서 이 작업을 자동화 할 필요가 있다. 본 연구에서는 특정 유리창에 부착하여, 그 유리창을 지속적으로 청소하는 장치의 개념을 제시하고, 이 장치의 경제적 타당성을 분석하였다. 분석 결과, 장비의 예상 제작비 1천만 원 수준이나, 투자 가능비용은 내구연한 5년 기준으로 최소 9.8백만 원, 내구연한 10년 기준으로 최소 103백만 원 수준이었다. 따라서 장비비 보다 예상 절감액이 충분히 커서, 경제적 타당성이 있는 것으로 평가 되었다. 본 연구에서는 정량적 지표만으로 분석하여, 안전성 향상에 의한 노무자 안전 사고 감소, 생산성 향상, 공기 단축, 품질 향상 등으로 인한 원가 절감 기대 값은 고려되지 않았다는 한계가 있다. 따라서 향후 고려되지 않은 기대 값을 추가하여 자동화 장비에 의한 원가절감 효과를 산출하면 경제성이 보다 정확하게 산정될 것으로 예상된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.501-501
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• 2023

하천에서의 여가활동에 대한 수요가 증가함에 따라 각종 친수활동에 대한 안전도 평가가 사고예방을 위해 중요해지고 있다. 친수 활동의 안전은 수리 및 수질 인자에 크게 영향을 받지만 기존 친수지수는 수질 인자에만 집중되어 개발되어왔다. 하지만, 세일링, 패들링, 저동력보트 등 입수형 친수활동의 경우, 다양한 수리 현상에 큰 영향을 받기 때문에 유속, 흐름 방향, 수심 및 수면 폭 등의 수리인자를 친수지수에 반영할 필요가 있다. 또한, 친수활동에 위험이 되는 수리적 조건은 유량 조건과 하천의 평면적 공간에 따라 상이하게 발생하기에 이를 공간적으로 평가하는 것 역시 필요한 실정이다. 본 연구에서는 수리학적 요소를 기반으로 하천 친수 활동에 대한 안전도를 평가하기 위해 공간적으로 친수활동의 안정성을 평가할 수 있는 SRRI (Spatial River Recreation Index)를 제안하였다. SRRI의 개발을 위해 1단계에서는 다양한 유량 조건에서 EFDC 동수역학모형을 이용하여 수리 인자들의 공간적 분포를 재현한 후, 2단계에서는 퍼지합성법 (FSE)를 적용하여 수리인자의 모든 소속도와 가중치를 종합하여 하천 지점별 하천친수지수를 산정하였다. 개발한 SRRI를 낙동강-금호강 합류부에 적용한 결과, 유량 및 지형 조건에 따라 각 수리인자가 친수활동 안전성에 미치는 영향이 공간적으로 매우 상이하게 나타났다. 유향(흐름 방향)은 합류지점 부근에서 친수활동의 위험성을 크게 증가시키는 반면, 사행구간에서는 수심이 중요한 요인으로 나타났다. 고유량 조건에서는 유속이 세일링 및 패들링에서 가장 큰 영향을 미치는 요소로 작용하였다. 특히 세일링은 유량 변화에 민감하여 고유량시에는 주흐름부와 합류부 부근을 제외하고 일부 공간에서만 안전하게 이용이 가능한 것으로 나타났다. 반면 무동력 및 저동력보트는 유량 변화에 덜 민감하여 고유량 조건에서도 부분적으로 허용될 수 있었지만 사행구간의 고수심부에서는 위험 등급으로 권고되었다. 이러한 결과를 바탕으로 SRRI는 다양한 수리학적 조건을 기반으로 공간적 안전정보를 제공함으로써 많은 이용자들이 하천에서 보다 안전한 친수활동을 즐기는 데에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.432-432
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• 2023

한국건설기술연구원(Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology, KICT)의 안동하천연구센터(Andong River Experiment Center, REC)는 다양한 하천 관련 실규모 실험을 수행하기 위해 3개의 수로를 보유하고 있다. 본 연구의 주목적인 실증 실험 계측 결과를 기반으로 3D 게임엔진을 이용하여 물 흐름을 재현하기 위해 A1 수로를 대상구간으로 설정하였다. 실증 실험의 경우 2개의 수문 개도율 조건에서 ADV와 ADCP를 활용하여 계측된 유량 및 유속 결과들을 비교하였으며, 추가적으로 영상 데이터로 부터 표면유속(LS-PIV)을 산정하였다. 3D 게임 엔진은 렌더링 엔진, 물리 엔진, 오디오 엔진, UI 시스템, 게임플레이 프레임워크 등이 잘 융합된 소스코드들과 개발자들이 이용하기 쉬운 방식으로 변환된 툴(tool)로 제공하여 현실 세계를 가상 세계에 시각화하여 구현하는데 큰 장점을 가지고 있다. 또한 기존의 흐름 재현이 가능한 수리/수문 모델링의 경우 특정한 목적으로만 이용가능하고 연산에 소용되는 시간 때문에 실시간 흐름재현이 어렵지만, 3D 게임엔진을 이용하는 경우 다양한 목적과 여러 분야와의 고려가 동시에 가능하며 연산의 단순화를 통해 실시간 흐름 재현이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 언리얼 엔진의 Niagara Fluids와 Fluid flux 툴들을 활용하여 하천실증실험 시설 일부 구간에 대해 물 흐름을 재현하였다. 먼저 하천실험실증시설을 드론과 RTK-GPS를 이용하여 촬영된 결과를 정합하여 3D 게임엔진 기반 흐름 재현을 위한 지형 기초 자료를 구축하였다. 지형 계측 결과를 기반으로 A1 수로 전체 구간을 대상구간으로 설정한 이후 수문 조절을 통해 흐름 조건을 제어할 수 있도록 제작하였으며, 실제 흐름에 대한 계측 결과를 기반으로 재현된 흐름을 대상으로 material 값의 조정(방향 X, Y값을 RGB값으로 변환한 뒤 벡터 길이 값으로 환산)을 통해 0~100 사이 값을 이용하여 유속을 표현하였다. 최근 가상공간 (i.e. 디지털트윈) 관련 시장 성장이 매우 빠르고 다양한 사업에서 해당 기술의 수요가 증가하고 있으며, 본 연구를 통해 물 흐름의 디지털 트윈화를 위한 수단으로서 3D 게임 엔진의 활용 가능성을 확인하였다. 다만 실제 하천의 적용과 하천관리를 위한 실용화를 위해서는 추가적인 연구와 분석이 이루어져야 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.436-436
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• 2023

산업혁명을 거치면서 높은 화석연료를 사용하는 제조업 중심의 산업구조와 많은 자원을 필요로 하는 도시의 집중 현상으로 지구 온난화에 따른 이상기후 발생이 증가하고 있다. 이러한 기후변화는 홍수, 태풍, 폭염 및 폭설 등의 자연재해 발생 빈도 및 규모를 증가시켜 피해가 커지고 있다. 특히 인구 및 시설들이 집중해 있어 도시의 집중 현상은 이러한 재해에 더욱 취약한 구조가 됨에 따라 피해의 규모를 가중 시키고 있는 실정이다. 전 세계적으로 기후변화 문제의 심각성을 인식하고 이를 해결하기 위해 선신국에 의무를 부여하는 교토의정서(1997년) 채택에 이어, 선진국과 개도국이 모두 참여하는 파리협정(2015년)을 채택하였고 2016년 협정이 발효되었다. 파리협정의 목표는 산업화 이전 대비 지구 평균온도 상승을 2℃보다 아래로 유지하고, 나아가 1.5℃로 억제하기 노력하는 것을 강제하는 것으로 2050년까지 탄소 순배출량을 '0'으로 만든다는 탄소중립사회로의 전환이 본격적으로 시작되었다. 본 연구에서는 기후변화로 인한 물부족 및 수실오염과 같은 도시의 수자원 문제 해결을 위해 IoT 기반 센서 및 네트워크 기반 수자원 플랫폼을 개발하였다. 도시 수자원 시설 데이터를 기반으로 대체 수자원 확보 및 수요 중심의 물 관리를 통해 효율적인 물 배분이 될 수 있도록 하였으며 이러한 스마트 물 관리에 따른 대체 수자원 확보 및 효율적 물 배분이 탄소 저감에 미치는 효과에 대해 분석하였다. 연구대상 지역은 세종 6-4구역으로 LID 특화지구로 조성되었으며 1,000 세대의 주민이 생활하는 공동주택이다. 물 순환(LID) 시설에서 확보된 물을 물 공급 시설과 연계하여 공동주택에서 활용함으로써 감소된 상수 사용량을 온실가스 배출량으로 환산하여 탄소 저감량을 계산하였다. 실제 주민들(1,000세대)이 사용하고 있는 상수량 데이터와 전력거래소 온실가스 배출계수를 활용하였으며 물순환(LID) 시설로 확보하여 대체할 수 있는 상수량은 10%로 가정하였다. 연구대상 지역(1,000세대)의 연간 상수공급량은 331,603m³이며, 연간 전력사용량은69,637kWh이다. 온실가스 배출량은 31.963tCO₂eq이며, 온실가스 저감량은 3.2tCO₂eq로 산정되었다. 추후 LID 시설에 대한 상수 대체량과 온실가스 저감효과 정량화가 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.50-50
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• 2023

농업용수는 우리나라 수자원 사용량 중 약 61%를 차지하고 있으며, 효율적인 수자원 관리를 위한 핵심적인 관리목표 중 하나이다. 논으로 공급되는 관개용수는 필지에서의 증발산량 및 침투량과 용배수로를 통한 자연적 및 인위적인 배수량으로 소비된다. 관개회귀수량 (irrigation return flow)은 관개를 통해 농경지에 공급된 수량 중 증발산에 의해 소비되지 않고 침투 또는 배수 등을 통해 하천으로 회귀되는 수량이다. 관개회귀수량 및 회귀율은 농업용수 물순환 관리에 중요한 역할을 하며, 관개용수 사용량 결정, 합리적인 용수의 공급과 수요 관리계획 및 수질 관리계획 등에 중요한 요소로 작용한다. 하지만, 기상, 작물, 토양 등의 물리적 요소와 농업용수 공급량, 물꼬 조절, 담수심 관리 방식 등 인위적 요소의 영향을 동시에 받기 때문에 그 기작이 복잡한 특징을 갖는다. 따라서, 합리적인 수자원 개발 계획 및 관리를 위해 정확한 관개회귀수량 추정 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 전국 4대강 (한강, 금강, 낙동강, 영산강·섬진강) 권역 중심의 9개 대상지구를 선정하였으며, EPA-SWMM (Environmental Protection Agency-Storm Water Management Model) 모델 기반 수로 네트워크 모의를 활용한 수원공 단위 관개회귀수량을 산정하고자 한다. EPA-SWMM 모의 시 공급량은 농업기반시설관리시스템 (Rural Infrastructure Management System, RIMS) 저수율 자료와 수원공 단위용수량을 활용하였으며, 모의결과 시점부 공급량 및 배수량과 강수량, 증발산량 및 침투량을 활용하여 신속회귀수량과 지연회귀수량을 추정하였다. 본 연구 결과는 최적 농업용수 공급방안에 대한 기초자료 구축에 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.71-71
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• 2023

국가물관리기본법에 의거하여 통합물관리 정책에 부합하는 농어촌용수 계획 및 관리를 위해 유역 및 용수구역 단위의 농업용수 공급 및 수요 분석이 요구되고 있다. 현재 농업용수는 개수로 방식 용수공급체계 및 수문 직접조작에 의한 용수배분체계로 공급량 대비 사용량의 비율이 48%에 불과하다. 또한, 농경지 상류와 하류의 공급량 차이가 크게 발생하며, 경지면적 감소가 공급 필요량 감소로 연결되지 않는다. 농업용수의 경우 기존 국가유역수자원 모델 (K-WEAP, MODISM)을 통한 물수지 분석시 순물소모량 개념의 회귀수량 산정으로 공급량과 회귀량의 왜곡이 발생하고 있으며, 이에 따른 공급량 왜곡, 유역내 복잡하고 다양한 농업용수 공급체계를 하나의 가상저수지로 단순화함으로서 유역내 들녘별 농업용수 과부족 분석 불가능, 하천과 저수지 공급 우선순위 현장과 불일치 등 농어촌용수구역의 특성 및 실제 현장을 반영하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 기존 물수지 분석 모델을 개선하기 위한 농업용수 유역 물수지 분석 모델의 방법론을 제시하고 시범지역 적용을 통한 검증 및 적용성을 평가하고자 한다. 경기 안서 농촌용수구역을 대상으로 농어촌공사 및 지자체 관리 저수지, 양수장, 취입보, 관정 등 총 106개 개별 시설물 자료를 구축하였으며, 39개 지구로 세분화하였다. 한국농어촌공사의 계측 공급량 기반 수요량 및 개별 시설물에 대한 물수지 분석 후 지구 단위, 소유역 단위, 표준유역 단위의 상하류 및 시설물을 연계한 유역 물수지 모델을 제시하고자 한다.