• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.313-314
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• 1999

중국의 인구증가, 산업화, 그리고 생활수준의 향상으로 인해 막대한 양의 대기오염물질이 풍하 측인 우리 나라와 일본, 태평양으로 장거리 이동하고 있다. 이중 일부가 대기를 통해 황해로 침적되어 환경악화와 자원고갈을 야기하고 있다. 황해는 중국과 한반도에 의해 3면이 막혀 있는 바다로 오염물질의 이동배출이 낮아 오염문제를 해결하기 어려운 지역이다. 오염이 심화되는 것을 막기 위해서는 한국과 중국이 모두 인정할 수 있는 객관적이고 신뢰할 만한 방법을 사용하여 황해로 유입되는 대기오염물질의 이동경로와 양을 파악하여야 하고, 중국의 대기질 변화에 의한 침적량 변화과정을 규명하고, 예측하여야 한다.(중략)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.20-20
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• 2021

하천에서 유해화학물질 유출사고로 인하여 오염물질이 유입되었을 경우, 이에 대응하기 위하여 오염운의 도달시간과 농도를 예측하는 것은 매우 중요하다. 종방향의 혼합거동이 중요한 넓은 범위의 하천을 대상으로 오염물질의 이송을 예측하기 위하여 일반적으로 1차원 Fickian 모형을 사용한다. 그러나 실제 하천에서 오염물질의 농도를 측정하였을 경우, 대부분의 농도분포는 오염물질의 저장대효과로 인하여 긴 tail 부분을 갖는 왜곡된 분포를 갖게 된다. 이러한 저장대 효과는 여러 하천내의 다양한 불규칙성으로부터 발생하나, 국내 하천에 많은 보가 설치되어 있음에도 불구하고 하천 내부에 설치된 수리구조물에 의하여 발생하는 인공적인 저장대 효과에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실내 수리실험과 수치 모의를 통하여 노치가 존재하는 보주변에서의 흐름 특성과 오염 물질의 이송 특성을 규명하고, 이를 통해 보의 지형 및 수리적 인자가 저장대 메커니즘에 미치는 영향을 분석하였다. 수리 실험을 통한 넓은 범위에서의 수평방향 흐름장과 농도장을 측정하기 위하여 본 연구에서는 광역 계측방법인 Large Scale Particle-Image-Velocimetry (LSPIV) 기법과 Planar-Concentration-Analysis (PCA) 기법을 각각 유속과 농도 측정을 위해 적용하였다. 더 많은 보의 지형 및 수리적 조건에 따른 저장대 메커니즘을 분석하기 위하여 3차원 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 모형을 통해 모의조건을 확장 적용하였다. 측정 및 모의 결과를 바탕으로 노치가 존재하는 보의 지형 및 수리적 인자가 저장대 메커니즘에 미치는 영향을 분석하였다. 저장대 영역 면적의 크기는 노치사이의 간격이 증가할수록 증가하였으며 노치의 높이의 경우에는 크게 민감하지 않은 경향을 나타냈다. 추적물질의 체류 시간은 노치사이의 간격과 보의 높이가 증가할수록, 유량이 감소할수록 증가하여 질량교환계수 값이 감소하는 경향을 나타냈다. 프루드 수와 레이놀드 수 모두 질량교환계수와 양의 상관 관계를 나타냈으나 저장대 영역의 면적의 크기와는 낮은 관계성을 나타냈다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1272-1281
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• 1990

본 연구에서는 압력형 경계조건을 취급할 수 있도록, 속도 경계조건만을 취급 하는 전형적인 프로그램을 수정하여 실제 상황에 가까운 실내 공간 내부의 유동장을 예측하였다. 이때 난류 흐름방식의 강제 대류를 해석하기 위한 지배방정식으로서는 저레이놀즈수 K-.epsilon. 난류 모델을 도입하였다. 실내로 유입되는 공기의 영향을 받는 유동장이 예측된 후에는 실내에 존재하는 오염원의 갯수를 변화시키면서 실내 공간 에서의 오염 물질 분포를 수치적으로 계산하였다. 본 연구에서의 실내공간은 2차원 이라 가정하였으며 유동은 정상유동이라 간주하였다. 또한 실내 공간을 채우는 공기 량에 비하여 오염 물질의 양은 그 질량비가 0.1% 이하로서 상대적으로 아주적으므로, 오염된 공기의 밀도는 오염되지 않은 공기의 밀도와 동일하다고 가정한다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.67-74
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• 2005

기존의 방류수 모니터링에서는 개별 오염물질들의 농도를 기준으로 독성을 평가하였다. 그러나 많은 연구자들에 의해서 오염물질들이 공존하는 상황에서 나타나는 독성은 그들 간의 상호작용을 통해서 혼합독성의 형태로 나타난다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 GC/MS 분석을 통해 방류수 중에 존재하는 주요 독성 기여 오염 물질들을 분석하고, Independent Action(IA), Concentration Addition(CA), Effect Summation(ES) 모델을 사용하여 방류수의 혼합독성을 상호 비교 평가하였다. GC/MS로 분석된 오염물질을 대상으로 D. magna 기준 독성 평가를 실시하였고, 10가지의 주요 독성 기여 오염물질을 선별하였다. Chloroneb, butylbenzylphthalate, pendimethaline, di-n-butylphthalate, di-iso-butylphthalate, diazinon, isofenphos, 2-chlorophenol, 2,4,6-trichlorophenol 과 p-octylphenol을 주요 오염물질로 선정하여 혼합독성 평가를 실시하였다. 혼합독성 평가 결과는 IA 예측모델과 매우 높은 상관성($r^2\;=\;0.8475$)을 나타내었다. ES와 CA 모델은 IA 모델과 비교하여 혼합독성 결과와 매우 낮은 상관성을 나타내었으며, 특히 ES는 실측값을 5배나 과도하게 예측하였다. 이러한 결과를 통해서 전남지역 방류수에 존재하는 주요 오염물질들의 혼합독성은 IA 모델을 통해 예측이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-166
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• 2003

도심 도로변의 대기질은 주변의 고층 건물로 인한 거리 협곡으로 인하여 도시의 대기질에서 가장 빈번하게 기준을 초과하는 지역이다. 대부분의 대도시에서 고층 빌딩으로 구성된 도심 거리 협곡(urban street canyon)의 자동차에서 배출되는 대기오염물질은 운전자, 보행자, 도로변 작업자, 자동차 승객 등의 건강에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다. 자동차 대기오염물질은 지표면에서 발생되기 때문에 거리 협곡은 배출원 인근의 대기오염물질 확산에 중요한 영향을 준다. 우선적으로, 거리 협곡은 협곡 상공에서 수직적인 혼합을 유도하게 된다. 둘째로, 거리 협곡의 형성은 협곡의 지형적 또는 물리적 경계 내의 오염물질을 정체시키게 되어, 협곡 상공으로 공기가 자유롭게 이동하여 오염물질을 수송하는 것을 지체시키는 경향이 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.422-423
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• 1999

최근 저유황 연료유의 공급과 청정연료의 사용 등으로 인해 1차 오염물질은 점차 줄어드는 추세에 있는 반면, 늘어나는 자동차와 급속한 산업화로 산업시설에서 배출되는 질소산화물과 탄화수소류, 휘발성 유기화합물(VOC) 등이 복잡한 광화학 반응을 통해 2차 오염물질을 생성함으로 대기오염의 문제가 심각하다.(중략)

• 물과 미래
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• 제28권6호
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• pp.107-118
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• 1995

갈수기를 포함한 자연하천에서의 오염물질의 확산 및 이동 거동을 정확하게 예측하기 위하여 하천수로의 존재하는 저장대의 영향과 저장대에서의 오염물질의 저장 및 재방출 과정을 보다 정확하게 설명할 수 있는 수학적 모형을 개발하였다. 수학적 모형은 수치해석적인 방법에 의해 해를 구하고, 실험자료를 통해 검증하였다. 저장대에서의 오염물질의 저장과정을 설명하기 위한 두 개의 서로 다른 저장과정 부모형을 결합시킨 모형의 모의결과, 두 모형의 정확도에 있어서는 서로 대등하지만, 저장-확산 모형이 저장-교환 모형보다 저장 및 교환과정을 물리적으로 더욱 정확하게 표현할 수 있음이 밝혀졌다. 본 연구에서 개발된 저장-교환모형과 저장-확산 모형은 자연 하천으로 방류된 오염물질의 확산 및 혼합특성을 예측하는 모형으로서 종래의 1차원 확산모형에 비해 월등히 개선된 모형으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권5호
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• pp.395-403
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• 2006

본 연구에서는 자료수집과 적용에 상당한 시간과 노력이 요구되는 기존의 수치모형들 대신에 최소한의 유역정보를 이용해 오염물질의 이동시간과 확산을 예측할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 즉, 하천에서 오염물질의 이동속도, 시간에 따른 오염물질의 첨두농도, 오염물질이 하천의 한 점을 통과하는데 소요되는 시간장경 등의 요소들을 이용한 단위오염도의 개념을 도입하였으며, 이들 요소들의 추정을 위해서는 미국 내의 수많은 하천을 대상으로 개발된 회귀방정식을 이용하였다. 본 연구에서는 낙동강 본류 성서공단에서 1994년 6월 30일에 발생한 디클로로메탄 누출사고에 대해 회귀방정식으로 단위오염도의 요소들을 추정하고, 이를 적용하여 오염물질의 이동시간과 확산을 예측하였으며, QUAL2E모형을 이용해 얻은 결과와 비교분석하였다. 회귀방정식과 QUAL2E 모형으로 모의한 결과, 두 모형 모두 모의치가 관측치와 비교적 잘 일치하는 것을 알 수 있었다. 따라서 간편하게 오염물질의 이동시간과 농도를 예측할 수 있는 회귀방정식에 의한 단위오염도는 유역정보가 부족한 유역에서 적용성이 뛰어날 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권7호
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• pp.495-507
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• 2021

최근 도시와 산업의 발달과 함께 하천, 호소 등 수환경에서의 수질 오염사고가 빈번하게 일어나고 있어 어류폐사, 취수중단, 친수활동 저해 등 심각한 수생태계 및 사회경제적 피해가 발생하고 있다. 따라서 이에 대한 대응책으로 수질모델링을 통한 오염물질의 이동 및 확산에 대한 사전 예측이 필요하다. 본 연구에서는 2차원 하천흐름/수질해석 프로그램인 RAMS+의 현장 적용성 및 예측 정확도를 검증하기 위해 만곡하천인 섬강에서 현장실험을 수행하였다. 모의결과 흐름해석모형 HDM-2Di와 수질해석모형 CTM-2D-TX는 현장실험에서 관측된 2차원 흐름 특성과 오염물질의 거동 및 혼합 양상을 정확하게 재현하였다. 특히 하천의 양안과 만곡부에서 국부적으로 발생하는 저유속 흐름에 의해 오염물질의 거동이 지체되는 저장대 효과를 정확하게 모의하였다. 나아가서 하천 만곡부에서 이차류가 야기하는 오염물질 3차원적 혼합 양상을 2차원 분산계수를 통해 효과적으로 재현하였다. 오염물질의 위험농도 체류시간은 취수중단 기간을 결정하는데 있어 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 CTM-2D-TX 모의결과를 기반으로 오염물질 위험농도 체류시간을 계산하였고, 위험농도 체류시간의 공간적 분포가 하폭방향으로 큰 편차를 지니고 있음을 확인하였다. 이러한 오염물질의 2차원적 체류 특성은 1차원 수질모형을 통해서는 예측이 불가능하기 때문에 효율적이고 정확한 수질사고대응을 위해 2차원 수질모형의 활용이 필요함을 본 연구의 결과는 시사하고 있다.

• 대한교통학회지
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• 제27권6호
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• pp.139-146
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• 2009

대기오염 물질배출량 중 도로이동오염원에 의한 배출량은 다른 오염원에 비해 월등히 높은 편이나 관련연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 교통량, 속도 및 기타기상 조건의 실시간 자료와 도로기하구조와 같은 도로특성인자를 반영하여, 대기오염 물질 배출에 도로환경요인이 미치는 영향을 분석하였다. 서울시의 실시간 대기오염 데이터와 교통량, 도로관련 데이터를 수집하여 대기오염 물질별 오염배출량 예측 회귀모형식을 구축하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 교통량이 증가할수록 오염물질의 측정량은 증가하며, 속도가 증가할수록 측정량은 감소한다. 둘째, 풍속, 온도, 습도가 증가할수록 측정량은 감소한다. 셋째, 교차로 형태가 복잡할수록 측정량은 감소한다. 예측모형을 검증하기 위하여 예측치와 실측치 데이터를 비교 분석한 결과 총 7곳의 도로변대기오염 측정망 중 실측치와 예측치가 가장 부합하는 측정망은 청계 4가 측정망인 것으로 나타났다. 본 연구는 실시간 대기오염배출량 데이터와 교통량 데이터, 도로환경 특성데이터를 이용하여 예측모형을 구축하여 현실적인 도로환경요인이 대기질에 미치는 영향을 설명하였다는 데 의의가 있다.