• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.136-136
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• 2019

원형 실린더를 주변 흐름에 관한 연구는 오랜 기간 유체역학 전 영역에서 모형실험이나 수치모형으로 광범위하게 연구되었다. 이 흐름은 하천의 교각이나, 바다의 시추선과 같은 수공구조물 주변에서 관측된다. 난류와 와류가 공존하는 복잡한 특성 때문에, 이 흐름은 수공학에서 유사이송, 세굴, 오염물 확산 등에 영향을 준다. 본 연구는 실험실 수로에 설치된 원형 실린더(D=9cm) 후방의 근접 와류 구간에서(x/D<5) 유속을 ADV로 측정한 후, 난류 특성을 Power Spectral Estimation(PSE)와 Singular Spectral Analysis(SSA) 방법으로 연구하였다. PSE는 샘플 스펙트럼의 한계를 보완하고자 자료를 분할하고, window 함수를 적용하여 ensemble 평균을 구하는 경험적 방법이다. PSE를 이용하여 스펙트럼을 계산한 결과, 주 흐름 및 횡방향 흐름은 Inertial subrange에서 Kolmogorov의 가정과 일치하는 추세를 보였다. 그러나 수심방향 흐름의 스펙트럼은 -5/3보다 빠르게 감소하는 추세를 보였다. Inertial subrange 스펙트럼에서 난류 에너지 소산율은 원형 실린더에서 멀어짐에 따라 감소하는 추세를 보였고, 주 흐름방향과 횡방향 흐름은 비슷한 크기를 보였다. 난류 에너지 소산율과 동점성계수를 이용하여 Kolmogorov 길이, 유속, 시간 스케일을 계산했다. 난류의 운동에너지를 계산하기 위해 Triple decomposition 방법 중 하나인 SSA를 적용하였다. SSA는 유속행렬을 이용하여 고윳값과 고유벡터를 계산하고, 유속에서 기여도가 큰 부분을 추출하는 방법이다. SSA를 통해 실린더 후방 흐름에서 와류 성분과 난류 성분을 나누었다. 횡방향 흐름은 강한 와류로 큰 기여도를 갖는 고유벡터가 나타났지만, 주 흐름과 수심방향 흐름은 상대적으로 낮은 기여도를 갖는 고유벡터가 나타났다. 와류를 제외한 흐름에서 난류 운동에너지는 실린더와 멀어짐에 따라 감소하고, 흐름 중앙에서(y/D=0) 가장 큰 값을 보였다.

• 생태와환경
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• 제34권1호통권93호
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• pp.62-69
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• 2001

본 연구는 삽교호 유입지천(곡교천, 무한천, 삽교천, 남원천)에서 강우시 유량 및 수질 관측을 1999년 6월부터 11월까지 실시하여 분석한 것이다. 연구의 최종 목적은 삽교호 수질을 개선시키는 것이며, 그 일환으로 삽교호 유입지천의 오염부하를 저감시키기 위해 강우시 유입되는 비점오염물질의 유출 특성 및 오염부하량을 산정하는데 본 연구의 목적이 있다. 조사 결과, 평상시 삽교호 수량에 가장 많은 영향을 미치는 유입지천은 삽교천이며, 강우시에는 유역면적이 가장 넓은 곡교천이 삽교호 수량에 가장 큰 영향을 미쳤다. 유역의 토지이용형태에 따른 유출 특성에 현격한 차이를 보여 수질 관리를 위한 대책 수립시 고려되어야 할 인자로 도출되었다. 삽교호로 유입되는 연간 총오염부하량 중 강우시 발생되는 비점오염부하량의 기여율은 SS, BOD, T-N 및 T-P 각각 62%, 43%, 41% 및 27%으로 추정되어 삽교호 수질을 개선하는데 유입부하를 감소시키기 위한 관리기법을 도입할 때 점오염원과 비점오염원에 대한 부하량 저감대책을 함께 수립해야 할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제20권2호
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• pp.136-145
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• 2002

Ag와 Cu로 오염된 퇴적물이 이매패류 Macoma balthica에 미치는 만성독성영향과 주요한 중금속 흡수경로를 평가하기 위해, 실험실에서 미소생태계 실험이 수행되었다. 실험생물인 M. balthica는 4개의 농도구배를 갖는 $Ag(0.01-0.87\mu{mol}\;g^{-1})$와 $Cu(0.75-5.55\mu{mol\;g^{-1})$로 오염된 퇴적물에서 90일 동안 배양되었다. 퇴적물 내 중금속의 지화학적 분포 특성과 생물이용도를 조절한다고 알려진 AVS(acid volatile sulfide)의 농도를 변화시켜, AVS가 M. balthica의 Ag와 Cu의 체내축적에 미치는 영향을 평가하였다. 90일간 노출된 후, M. balthica가 축적한 Ag와 Cu의 농도는 1 N HCI로 추출된 퇴적물 내 중금속의 농도(SEM, simultaneously extracted metal)와 양의 상관성을 보이며 증가하였다. Ag와 Cu의 체내 축적은 [SEM]-[AVS]값에 큰 영향을 받지 않았는데, 이것은 공극수 내 용존태로 존재하는 Ag와 Cu가 생물 체내 축적에 크게 기여하지 않았다는 것을 암시한다. 체내 축적된 Ag와 Cu는 M. balthica의 여수율과 글리코겐 함량에 직접적인 영향을 미쳤다. 최대 $1.0\pm{0.2}\mu{mol}\;Ag\;g^{-1}$와 $2.7\pm{0.3}\mu{mol}\;Cu\;g^{-1}$를 축적한 M. balthica의 여수율은 오염되지 않은 퇴적물에 노출된 실험조개의 18-43%에 불과하였다. 이와 유사하게, 중금속 처리군에 노출된 M. balthica의 글리코겐 함량은 체내 Ag와 Cu의 농도와 음의 상관성을 나타내었다. 본 연구의 결과는 Ag와 Cu로 오염된 퇴적물에 노출된 M. balthica는 주로 퇴적물의 섭식을 통해 중금속을 축적하며, 여수율과 글리코겐 함량의 감소와 같은 만성독성영향을 나타낼 수 있다는 것을 암시한다.

• 한국산림과학회지
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• 제104권4호
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• pp.578-587
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• 2015

교배양식 유전모수를 확인하기 위하여 nuclear SSR (nSSR) 표지와 chloroplast SSR (cpSSR) 표지를 이용하여 2006년과 2007년에 안면도 소나무 채종원(77년 조성)에서 생산된 종자를 대상으로 타가교배율과 화분오염율, 근친교배율을 확인하였다. cpSSR 유전형에 근거한 타가교배율은 2006년에 94.9~100%(평균 98.9%)이며, 2007년에는 91.2~100%(평균 97.7%)이다. nSSR 유전자형에 근거한 타가교배율은 2006년에 90.3~100%(평균 95.9%), 2007년에 81.6~100%(평균 95.3%)의 타가교배율이 산출되었다. 두 표지를 동시에 비교하여 확인한 결과 2006년 생산종자의 평균 누적 타가교배율 100%, 2007년 생산종자의 평균 누적 타가교배율은 98.9%로 추정되었다. 근친교배율($t_m-t_s$: biparental inbreeding)은 2006년에 -0.006과 2007년에 0.007으로 추정되었다. 평균 화분오염율은 2006년에 평균 48.9%, 2007년에 평균 42.4%이며, 종자의 cpSSR 유전형을 근거로 확인한 화분친 기여율(기여화분친 수)은 2006년에 0.458(평균 16.2개), 2007년에 0.512(평균 14.8개)로 확인되었다. 결론적으로, 2006년, 2007년 안면도 소나무 채종원(77년 조성) 내 클론간 높은 타가교배율이 확인됨으로써 채종원산 종자의 유전적 품질은 자가교배로 인한 근교약세가 원인이 되는 불량형질이 발생할 가능성이 낮을 것으로 기대된다. 안면도 소나무 채종원(77년 조성) 내 교배양식 연간 분석을 통해서 확인된 결과가 향후 진전세대 채종원 조성 및 관리에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
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• 제26권1호
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• pp.68-77
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• 2017

낙동강 전 권역을 209개 유역으로 나누고 각 유역에서 배출되는 비점오염부하 기여율을 산정하기 위해 HSPF모델을 2012년 2013년을 기준으로 보정 및 검증을 실시하였다. 유량의 경우 보정한 결과 R2가 0.71~0.93, 검증은 0.71~0.79로 비교적 양호한 값으로 산정되었다. 수질의 경우는 % difference로 검 보정을 실시하였는데 보정의 경우 DO는 0.4~9.7 %, BOD는 0.5~30.2 % difference, TN은 낙본 C 및 황강 B를 제외 하고는 1.9~28.6 % difference로 나타났고 검증은 DO 0.2~13.7%, BOD는 1.3~23%, TN은 황강 B를 제외한 0.5~24.3%로 비교적 잘 모의 되었다. 그러나 TP는 농도가 다른 항목에 비해 미량이기 때문에 차이의 범위가 크게 나타났는데 보정의 경우 0.8~55.3 % difference이고 검증에서도 같은 결과를 얻었다. 209개 유역별 BOD 연간 누적부하량을 산정한 결과 RCH 123(경상남도 의령군), RCH 121(경상남도 진주시), RCH 92(대구광역시 달성군) 가 높은 것으로 나타났다. 그러나 영양염류에 대한 유역별 연간 누적부하량의 결과들은 BOD 연간 누적부하량 순위와 일치하지 않는 것으로 나타났다. 본류에 위치한 산림, 습지, 농지 등이 많은 유역들이 상대적으로 산림지역이나 습지가 많은 댐 상류지역의 유역들 보다 BOD 비점오염 부하량이 높은 것으로 나타났다. 토지형질을 비롯한 유역 특성들을 나타나는 다른 인자들이 비점오염 부하량과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.436-440
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• 2016

본 연구에서는 농업용 저수지의 수질을 악화시키는 원인으로 판단되는 퇴적물의 현황을 파악하기 위하여 저수지의 퇴적물에 영향을 미칠 수 있는 물리성 및 오염원 특성에 따라 유형 분류를 실시하여 각 유형별 대상 저수지를 선정하여 현장 모니터링을 통해 기초자료를 확보하였고, 이를 국내외 자료 및 수질자료와 비교 분석을 통해 총체적인 오염도를 평가하였다. 연구 대상 저수지의 분류 기준은 저수지 퇴적물의 성상 및 특성에 영향을 미칠 수 있는 주요 요소인 저수지 오염원과 설치년도로 하였다. 이에 따라, 현장 답사 및 사전조사 결과를 토대로 가장 적합한 조사대상 저수지를 선별하였다. 최종적으로 선정된 연구 대상 저수지는 생활계의 인평(1960년대 이전), 업성 저수지(1960년대 이후)와 축산계의 이담(1960년대 이전), 공리 저수지(1960년대 이후)이다. 내부 오염 부하량이 수체에 미치는 영향을 평가하기 위해 실시한 용출량 실험 결과, 호기 조건의 경우에는 축산계의 T-P를 제외하고 생활계, 축산계 모두 용출이 일어나지 않는 것으로 조사되었다. 반면에 혐기 조건의 경우에는 생활계 보다는 축산계가, 1960년대 이후보다는 1960년대 이전에 축조된 저수지의 용출이 보다 활발한 것으로 나타났다. 조건별 용출량이 수체에 미치는 영향은 호기 조건에서 생활계 및 1960년대 이후의 경우 음의 값을 보여 수질이 개선되는 것으로 나타났다. 반면, 혐기 조건에서는 T-N의 경우 생활계와 1960년대 이후 저수지에서는 용출이 일어나지 않았으나 그 외의 항목에서는 모두 용출이 일어나는 것으로 나타났다. 특히 혐기조건은 T-P의 용출에 영향을 크게 미치는 것으로 나타났는데, 수질에 미치는 영향을 기여율로 환산할 경우 생활계에서 11%, 축산계에서 13.7%, 1960년대 이전에서 18.3%, 1960년대 이후에서 6.39% 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.203-203
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• 2019

도시화로 인한 불투수면의 증가는 물순환 왜곡, 비점오염원 발생 및 수생태계 건상성 훼손 등을 야기시키며, 이를 해결하기 위하여 다양한 LID 기법을 적용하고 있다. 일반적으로 LID 내 적용 되는 여재들은 무기성여재로 중량이 크고 미세공극의 부재로 물리화학적 및 생물학적 저감기능이 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 중량성이 낮은 생물폐자원을 선정하여 LID 시설 적용성평가를 수행하고자 한다. 생물폐자원은 발생량, 경량성 및 용이성을 고려하여 꼬막껍질(CS)과 호두껍질(WS)을 선정하였다. 생물폐자원의 산화부식을 고려하여 무기성 여재인 화산석과 혼합하여 Bioretention 시설에 적용하였으며, 여재 혼합비율에 따라 총 3가지의 Case 로 구성하였다. 식생은 구절초와 꽃댕강나무를 식재하였으며, 여재의 물리적 특성 분석을 위하여 적용 전과 후의 SEM(Scanning Electronic Microscope)을 수행하였다. 모니터링은 도로퇴적물 100g과 물 110L를 제조하여 인공강우유출수를 이용하여 수행하였으며, $0.0003{\sim}0.007m^3/sec$의 유속으로 주입하였다. 시설의 유입 및 유출부에서 유량 측정 및 수질 시료를 채취하였으며, 채취된 시료는 수질오염공정 시험법에 준하여 입자상 물질, 유기물, 영양물질 및 중금속 등을 분석하였다. Bioretention 시설의 모니터링 결과를 이용하여 물수지 및 TSS 저감 효율을 산정하였으며. 물수지 분석결과 시설의 저류율은 Case 1(soil) > Case 3(WS+RV) > Case 2(CS+RV) 순으로 나타났다. 시설 내 공극률이 가장 낮았던 Case 1에서 저류율이 약 55%로 가장 높게 것으로 분석되었다. Case 3(WS+RV)은 Case 2(WS+RV)와 시설 내 공극률이 유사함에도 불구하고 저류율이 약 10% 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 저감효율 분석 결과, TSS와 TP의 제거효율은 모든 Case에서 약 75% 이상으로 높게 나타났으며, COD의 경우 모래를 적용한 Case 1에 비해 생물폐자원인 꼬막껍질과 호두껍질을 적용한 Case에서 약 1.3배 이상 높게 나타났다. 호두껍질과 꼬막껍질의 SEM 분석 결과 표면에 다공성이 형성되어 있는 것으로 조사되었다. 이는 여과 및 저류기작으로 인한 물순환 효과증대와 다공성과 돌기사이로 인한 입자상의 물질 여과 및 흡착으로 인하여 오염물질의 제거효율이 증대 된 것으로 평가된다. LID시설 내 생물폐자원과 무기성여재를 적절히 배합하여 복합여재로 조성할 경우 침하현상을 방지할 뿐만 아니라 저류 및 침투기능 향상과 미생물의 서식환경을 제공하기에 물순환 회복 및 비점오염물질 저감에 기여할 것으로 평가된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.328-331
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• 2003

1) PM10의 질량농도는 평균 98.21 ${\mu}g$/$m^3$로 나타났으며, 최고농도는 330.56 ${\mu}g$/$m^3$로서 연간 기준치인 80 ${\mu}g$/$m^3$를 초과하였다. 또한 K(1.23 ${\mu}g$/$m^3$)>Ca(1.12 ${\mu}g$/$m^3$)>Na(0.79 ${\mu}g$/$m^3$)>Al(0.76 )>Fe(0.75 ${\mu}g$/$m^3$) 순으로서 높은 조성을 보였으며, Cd(2.72 ng/$m^3$)이 가장 낮은 질량 농도를 보였다. 2) Cd, Ni, Pb 및 Zn은 평균 지각농축계수가 10이상의 인위적인 기원으로 봄철과 여름철에 비하여 서풍계열의 바람이 우세한 겨울철에 매우 높은 값을 보였으며, 연구 지역의 서쪽에 인접한 사상공단과 서남쪽에 위치한 신평.장림공단으로부터 서풍계열의 바람을 타고 이동되었음을 알 수 있었다. 또한 이들 중금속은 조대입자보다는 미세입자의 조성에 많은 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 평균 토양입자의 기여율은 9.5%로 나타났다. 3) PM10의 조성에 관여하는 금속 원소들은 토양, 해양 및 인위적인 오염물질에 의한 기원을 동시에 포함하고 있으나 해양기원보다는 토양 및 인위적인 기원들 간의 상관성이 우세하게 나타났다.

• KIEAE Journal
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• 제7권5호
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• pp.53-58
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• 2007

In order to predict the indoor air pollutant, the VOCs emission rate is used through small chamber in the design process. However, the small chamber method has limitations as the convective mass transfer coefficient, the most important factor when predicting VOCs contamination of indoor air, is different between the small chamber result and the measured data in the actual building. Furthermore, the existing studies which analyzed mass transfer coefficient in the small chamber were directed on the small chambers developed at the time and FLEC(Field and Laboratory Emission Cell), thus, are different from the current small chamber which has been changed with improvements. The purpose of this study is to determine the emission rate of pollutant in multi-layered building materials, and predict the indoor pollutant concentration through the CFD(Computational of Fluid Dynamics) and CRIAQ2 based on the mass transfer coefficient on singled-layered building material by using the current small chamber widely used in Korea. Futhermore, this study used the new convective mass transfer coefficient(hm') which indicates the existing convective mass transfer coefficient(hm) including VOC partition coefficient(k). Also, formaldehyde was selected as target pollutant.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.137-148
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• 2002

도시하천 하류부에서의 하상퇴적토 준설에 따른 수직개선효과를 검토하기 위해 유한차분법을 사용하여 목표년도 하수의 차집율에 따라 목표수질 달성에 대한 기여정도를 분석하였다. 도시를 관류하고 있는 11.2km의 하천구간내에 21개 지점을 선정하여 시추를 실시하였으며, 용출시험을 통한 하상퇴적토의 오염정도을 조사하였다. 하상퇴적토 준석에 따른 주요지점별 COD 변화를 갈수량, 저수량 및 평수량에 대해서 검토하였고, 그 결과 오염된 하상퇴적토의 준설이 수질개선에 미치는 효과가 비교적 큰 것으로 나타났다.