만경강은 전라북도 북부를 남서쪽으로 흐르는 하천으로 유로연장 80.86km, 유역면적 1,504.35km2에 이르며 유로는 영산강에 이어 6번째, 유역면적은 안성천, 삽교천에 이어 8번째에 해당하는 하천이다. 만경강은 금강, 동진강 등과 함께 호남평야의 중앙을 서쪽으로 흐르며 호남평야에 농업용수를 공급하고, 전주시와 완주군, 김제시에 공업용수를 공급하는 중요한 하천 중 하나이다. 만경강 상류에는 대아저수지, 경천저수지 등 다수의 농업용 저수지가 설치되어 있으며, 농업용수 공급을 위한 다수의 취입보와 양수장이 설치·운용되고 있다. 만경강 중상류에서 위치한 취입보 중 가장 큰 비중을 차지하고 있는 것은 완주군(오성교)관측소와 완주군(용봉교)관측소 사이에 위치한 어우 취입보로 최대 허가량은 약 10m3/s이며, 연간 취수량은 약 1억 4천만톤이다. 어우 취입보에서 취수한 용수는 대간 도수로를 통해 새만금간척지까지 농업용수를 공급한 후 완주군(삼례교)관측소 하류에 위치한 비비정 배수갑문을 통하여 만경강으로 회귀한다. 어우 취입보의 영향으로 인하여 만경강 중상류에 위치한 3개의 관측소(완주군(오성교), 완주군(용봉교), 완주군(하리교))는 비정상적인 상하류 관계가 발생하고 있다. 만경강은 이와 같은 다수의 취입보와 양수장 운영으로 상하류 역전이 발생하고 있으나, 유역 내 물수지 분석을 통해 실제 취수량 등을 고려할 경우 농번기에도 정상적인 상하류 관계가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 만경강에 위치한 저수지 3개소(경천저수지, 용담댐, 대아저수지)의 방류량과 고산정수장의 회귀수 자료, 어우 취입보에 설치된 자동유량자료 및 취입보(7개소)의 허가량과 취수량 자료를 확보하여 물수지 분석을 실시하였다. 또한, 만경강 중상류에 위치한 관측소의 2022년 개발된 수위-유량관계곡선식을 활용하여 환산유량을 산정하였으며 물수지 분석을 실시하여 상하류 검토와 누가유출 및 유출률을 검토한 결과 상하류 관계가 비교적 안정적인 것으로 확인되었다.
모나자이트광 속에 포함되어 있는 회토류 원소들을 이온교환수지를 이용하여 분리 회수 하는 방법에 관해 연구하였다. 이온교환수지로는 양이온교환수지와 음이온교환수지를 사용하고, 용리액으로는 EDTA, DTPA, IMDA, Ln-EDTA 용액을 사용하였으며, 양이온교환수지는 retaining 이온 곧 $H^+, Zn^{2+}, Fe^{3+}, Al^{3+}, Cu^{2+}, NH^+_4$으로 치환된 수지를 사용하였다. 음이온교환수지는 EDTA로 치환된 수지에 Ln-EDTA착물을 흡착시켜 분리하였다. 여러 가지 회토류 원소 중에서 선택적으로 한 원소만 분리하기 위해 용리액으로 Ln-EDTA를 사용하였으며, 수지통의 크기 변화와 여러 가지 용리형태의 메카니즘, 그리고 다량의 회토류 원소를 분리 회수하는 방법 등에 관해 연구하였다.
Amberlite XAD-2 및 XAD-7 수지에 대한 페놀과 그 할로겐 일치환체들에 대한 흡착성을 분포계수를 측정하여 조사하였다. XAD 수지에 대한 페놀의 흡착은 Langmuir 등온흡착으로 설명될 수 있었으며, 이 때의 흡착은 분자의 크기에 따르는, 즉 분산상호작용에 기인하는 전형적인 물리흡착임을 알았다. 고분자 합성수지에 대한 페놀류의 흡착에너지는 Lennard-Jones potential로 계산하였다. 이 때 고분자 수지의 반지름은 수지의 최소기본단위의 van der Waals 부피로부터 계산하였으며 페놀류의 분자 반지름도 같은 방법으로 구하였다. 페놀유도체들의 흡착성은 각 수지에 대한 시료의 Stacking factor (F)-고분자 수지와 페놀류사이의 van der Waals 부피로부터 구한 평형거리의 보정인자-로부터 흡착에너지를 구하고 뱃치법으로 측정한 흡착엔탈피값과 비교함으로써 설명할 수 있었다. 각 수지에 대한 페놀이온의 흡착엔탈피는 쌍극자 작용력이나 하전-쌍극자 상호작용보다 분산상호작용이 주 요인인 것으로 나타났다.
본 논문에서 수지형 하천내 1차원 부정류 흐름해석을 위한 알고리즘을 개발하였다. 이 해석 알고리즘은 수지형 하천내 부정류의 흐름을 각각의 지류내 단면간에는 연속방정식과 모우멘트 방정식을 적용하고 합류점과 분류점에서는 연속방정식과 에너지방정식을 적용하여 유한차분화한후, 이에 적합한 순환방정식을 도출하여 적용하였으며, 이때 순환계수들은 합류하는 하천단면, 분류하는 하천단변, 합류점, 분류정에 따라 각각 다르게 결정토록 하였다. 이와같은 순환계수 및 순환방정식을 이용하여 수지형 하천내 흐름해석을 단일 하천내 흐름해석과 동일하게 전진법에서는 순환계수를 계산하고, 후진법에서는 순환방정식의 해를 구하는 것이 가능하도록 하였다. 이에 따라 흐름해석을 위한 컴퓨터 저장용량도 $2N{\times}2N$ 행렬로부터 $2N{\times}4$ 행렬로 줄이도록 하였고 계산시간도 상당히 절약하였으며 이때 N은 수지형 하천내 흐름특성인 유량 및 수위를 결정해야하는 절점을 나타낸다. 이와같이 제안된 알고리즘을 이용하여 수지형 하천내 부정류 흐름을 개인용 컴퓨터등을 이용하여 효율적이며 정확하게 해석할 수 있다.
최근 소나무류에서 많이 발생되고 있는 푸사리움가지마름병은 외국의 경우 pitch canker(수지궤양병)라 불리며, 그 유래는 가지, 순, 노출된 뿌리에 발생한 궤양에서 많은 양의 수지가 흘러나오는데서 이름 지어 졌다. 우리나라에서는 1995년도 도입된 리기다소나무에서 이 병이 발견되었으며, 점차 그 피해가 증가하고 있는 실정이다. 푸사리움가지마름병은 미국의 남동부지역 플로리다에서 1946년에 처음 보고되었으며, 조림지, 종자원 묘포장에서 만성적으로 발생되고 있는 병으로 1976년 이후 이병은 지역적인 질병에서 국가적이고 범세계적인 중요 질병으로 발달하였다.
페놀수지 폐수는 41,000 mg/l 의 페놀과 2,800 mg/l 의 포름알데히드를 포함하고 있어 직접적인 생물학적 처리가 어렵다. 자연계에서 분리된 Candida tropicalis PW-51 은 100 mg/l 이하의 포름알데히드 존재하에서 1,000 mg/l 의 페놀을 분해하였으나 포름알데히드의 농도가 증가함에 따라 페놀분해는 저해되었다. 페놀수지 폐수를 1/40 희석하였을 때 페놀류 화합물 농도가 882 mg/l 이었는데, 회분배양 후 페놀농도는 81 mg/l로 약 91% 분해되었다. 폐수를 1/40, 1/20 희석한 후 C.tropicalis PW-51에 의해 생물학적으로 연속처리한 결과 페놀류 화합물은 92% 까지 분해되었다. 그러나 1/10 희석된 폐수에서는 초기 페놀류 화합물 농도가 2,875 mg/l로 높아 생물학적 처리가 이루어지지 않고 균체가 사멸하였다. 1/40, 1/20 희석된 페수의 생물학적 처리후 잔류 페놀류 화합물을 흡착처리한 결과 최종 처리수에서 페놀류 화합물의 농도는 1 mg/l 이하로 총 페놀제거효율은 99.9%에 달하였다.
플라스틱 제품은 열가소성과 열경화성 플라스틱으로 나눌 수 있으며 이들은 일상생활용기를 비롯해 농, 수산업, 전기전자, 정보, 의료, 스포츠, 건설 및 항공산업에까지 광범위하게 사용되고 있어 폐기물의 발생원도 매우 다양하다. 플라스틱 제품의 원자재인 합성수지의 1995년도 생산량은 627만톤에 이르고 필름류, 파이프류, 용기류, 건축자재류, 잡화류 등 다양한 용도에 사용되고 있는 플라스틱 제품의 국내 수요량은 347만톤(1994년)으로 1인당 사용량은 약 78kg에 달하고 있다. 이들 플라스틱 제품의 수명은 비닐봉투와 같은 1회용품에서부터 선풍기, 전화기, 가전제품과 같이 3~7년 정도인 것들까지 다양하며 95년에는 약 2,832천톤이 발생하였으며 재활용율은 약 16% 정도에 불과하다. 폐플라스틱의 재활용은 한국자원재생공사를 비롯하여 여러단체에서 제품별로 재활용하고 있으며 재생원료로 사용하는 방법이 주로 이용되고 있으나 소각에 의한 에너지 회수방법이 주목을 받고 있다. 폐플라스틱 처리는 1993년 "자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률"에 의거하여 이루어지고 있으며 96년에 고시된 "합성수지 재질 포장재의 감량화 지침"에 따라 폐플라스틱의 재활용이 촉진될 것으로 기대되고 있다.활용이 촉진될 것으로 기대되고 있다.
1%, 2%, 10% 및 18%의 가교도를 가진 스타이렌(제4류 위험물 중 제2석유류) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-18-crown-6 거대 고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 수지들을 합성하였으며, 이들 수지의 합성은 염소 함량과 원소 분석, 비표면적(BET), 그리고 IR-분광법으로 확인하였다. 물 소화약제로부터 합성수지 흡착제에 대한 금속 이온의 흡착에 미치는 pH, 시간 그리고 수지의 가교도에 따른 영향들을 조사한 결과 금속 이온들은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2 h 정도였고, 수용액에서 수지에 대한 흡착 선택성은 나트륨($Na^{1+}$) > 아연($Zn^{2+}$) > 크롬($Cr^{3+}$) 이온의 순서이며, 금속 이온의 흡착력은 1%, 2%, 10% 및 18%의 가교도 순이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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