• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권3호
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• pp.34-40
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• 2000

지용성 용존 유기물을 해수로부터 효율적으로 추출할 수 있는 고체상 추출 (solid phase extraction)장치를 새로이 고안하였다. 본 장치는 octadecyl silane (ODS) cartridge와 압력 평형 마개, 96 multifolder, 아스피레타 형 진공 펌프로 구성하였다. 본 장치는 기존의 액체-액체 추출법보다 회수 효율은 1.4 배 이상 증대시켰으며, 최소 시료량을 8 배 이상 감소 시켰다. 따라서 용매의 사용을 5 배 이상 감소시킬 수가 있으므로 나중에 사용된 용매를 제거하는 노력도 크게 감소시켰다. 뿐만 아니라 96 개의 시료(각 1ℓ)를 동시에 처리할 수 있으므로 지용성 용존 유기물의 추출 과정을 반자동화시킨 획기적인 장치이다. 본 장치를 통하여 황해 해수 시료에서 추출된 용존 탄화수소의 정성 및 정량 분석 결과 본 장치가 효율성과 신뢰성에서 기존의 액체-액체 추출법을 대체할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.685-695
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• 2015

바닷물을 농축하면 농도가 높아짐에 따라서 뻘과 산화철, 석고, 소금, 미네랄, 용존광물이 순차적으로 석출된다. 이 논문에서는 이러한 해수의 물리적 특성을 이용하여, 해수 중의 용존성분들을 순차적으로 석출하여 회수할 수 있는 경제성 있는 새로운 진공열전달기술을 제안하였다. 진공상태하의 열전달특성에 관한 실험적 결과를 토대로 해수 종합자원화를 위한 공정을 다음과 같이 4-공정으로 구분하였다. 즉, (1)소금이 석출되기 시작하는 포화농도까지의 농축하는 단계, (2)소금의 결정화가 이루어지는 단계, (3)미네랄이 석출되는 단계, (4)잔류 용존금속 액체의 4-공정이다.

• 대한공간정보학회지
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• 제19권4호
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• pp.3-12
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• 2011

침전물 변화의 이해는 수질모니터링에 있어서 중요한 요소이다. 수질 변수는 시공간에 의해 변하므로 시간분석이나 공간분석 한 가지만으로는 모형화하거나 명확히 설명하기 어렵다. 본 연구에서는 1985년부터 2005년까지 메콩강 하류 유역에서 수집된 침전물 기록과 공간 자료를 근거로 온도, 페하 수준 및 용존산소 수준을 파악하고, 역거리가중법을 이용하여 시공간 경향과 시각 분석을 평가하고자 한다. 그 결과, 온도와 페하의 최대값은 이 기간 동안 큰 변화없이 나타났고 최대 용존산소는 2002년까지 점점 증가하여왔다. 최소 페하와 용존산소는 이 기간 동안 불안정한 경향으로 변화하였다. 역거리가중법 보간을 이용한 경향 분석에서는 연구 지역의 전반적인 수온이 계속 증가했다는 것을 보여주었고, 페하는 1993년부터 2005년 동안 감소하는 경향을 나타냈다. 용존산소농도는 1989년 이후 증가하였고 2002년부터는 많이 확산되지 않았다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.91-98
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• 2024

본 논문에서는 공기방울이 있는 불투명한 얼음 구를 효율적으로 표현할 수 있는 기하학적 접근법 기반의 입자-격자 혼합 프레임워크를 소개한다. 격자를 통해 수온이 확산되고 입자를 통해 얼음 내부에 표현되는 공기방울을 표현한다. 노이즈한 용존공기장(Dissolved air field)이 생성되는 이전 기법의 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 레벨셋을 이용하여 알고리즘을 경량화한다. 즉, 활성화 입자(Active particle)의 개수와 초기 용존산소량(Dissolved oxygen)을 이용하여 열확산의 종료 조건을 효율적으로 제어한다. 또한 공기방울 근처에만 계산했던 이전 용존공기장 기법을 투명한 영역에도 확산하여 사실적인 얼음 구를 표현했고, 입자의 방향성을 정확하게 계산하기 위해 레벨셋 기반의 접근법을 소개한다. 결과적으로 본 논문에서 제시한 방법은 기존 기법에 비해 약 3배정도 빨랐으며 시각적으로 개선된 불투명 얼음 구의 가시화 결과를 보여주기 때문에 물리적인 가상 얼음 형태를 표현하는 분야에 활용될 수 있다.

• 한국유기농업학회지
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• 제20권4호
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• pp.703-713
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• 2012

가축 분뇨 액비화 시설의 폭기효과 개선과 악취발산 감소효과를 동시에 달성하기 위한 목적으로 폭기방법이 돈분뇨 슬러리 액비 주요 부숙요인인 액비조내 슬러리의 혼합효율, 질소와 SS 그리고 냄새 발생정도에 미치는 영향을 분석하였다. 파일롯 시험조를 대상으로 한 폭기방법의 차이에 따른 혼합효과를 분석한 결과, 배관 내 혼합형 시험조의 교반 및 혼합효과가 더 높았다. 폭기방법별 처리효과 시험결과, 질소와 SS 모두 폭기가 진행됨에 따라 바닥층에서의 농도는 감소하고 반응조 상층부에서의 농도는 증가하는 경향을 보였다. 액비제조용 돈분뇨 슬러리 내에 녹아들어 간 용존산소 변화정도를 조사한 결과, 배관 내공기 혼합방식에 의한 용존산소농도가 더 높게 조사됨으로써 더 높은 산소전달 효율을 가지는 것으로 분석되었다. 바닥 고정식 공기공급 방식(A)과 배관 내 산소 혼합방식(B)에 의한 용존산소 농도는 큰 차이를 보였다. 반응조 A에서는 폭기 개시시 4.3mg/L 수준이었던 용존산소 농도가 30 분간 폭기한 후에 분석한 결과 7.0mg/L로 상승하였다. 반면에 반응조 B에서는 폭기 개시시 5.0mg/L 수준이던 용존산소 농도가 반응조 A와 동일한 폭기시간이 지난 후에 14.5mg/L로 상승함으로써 더 높은 산소전달 효율을 가지는 것으로 분석되었다. 현수식 폭기방법에 따른 용존산소 변화 정도는 바닥 고정식 공기공급 방식에서와 유사한 결과를 나타냈다. 슬러리 내부에서의 기포형성 정도를 비교하였을 때 배관 내 혼합형 방식에서 기포의 형성이나 상승 정도가 바닥 고정식 공기공급 방식에서보다 상대적으로 더 적었다.

• 환경영향평가
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• 제28권1호
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• pp.49-62
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• 2019

환경변화는 생물의 성장과 번식 등의 생활사에 영향을 주며, 생물은 살아가는 서식환경에서 생태적 적합도를 가장 극대화 시킬 수 있도록 적응되어 왔다. 본 연구에서는 동적상태의존모델을 이용하여 수온과 용존산소량의 변화가 어류의 초기 성장과 체내 스트레스 누적 과정에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서 제시한 어류의 생활사 모델은 취식 행동이 성장과 체내 스트레스 누적에 영향을 받는다고 가정하였다. 또한 수온과 용존산소량의 임계점은 가장 빠른 성장속도를 유도하는 수온과 용존산소량으로 가정하였다. 이에 모델은 수온과 용존산소량의 임계점에서 성장속도가 가장 빨랐으며 임계점보다 크거나 낮은 경우 성장속도는 느렸다. 용존산소량의 저산소 상태는 체내에 누적된 스트레스양의 증가로 성장속도는 느렸고, 고산소 상태는 성장속도를 향상 시켰으나 누적된 스트레스로 신체 크기를 감소시켰다. 본 연구를 통해 환경변화가 생물에 미치는 영향을 예측하는데 있어 단일 또는 독립적인 환경요인 보다 복합적 요인들의 영향이 높음을 보였다. 따라서 환경영향평가에서 환경변화에 대한 영향 예측을 향상시키기 위하여 생리생태학적 측면에서의 복합적 환경 요인을 평가에 도입이 필요하고 또한 관련된 기법 개발에 대한 연구가 후속 되어야 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.436-439
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• 2012

본 연구는 오존수 제조장치에 인젝터를 이용한 오존 주입방식을 도입하여 소형화, 저전력화를 실현하고자 하였다. 오존발생기, 물-오존 혼합기(인젝터), 오존용해조, 배오존 처리기로 구성된 시스템을 제작하여 인젝터 주입방식에 의한 오존수 제조장치의 오존 용해특성과 그 적용성을 검토하였다. 오존 용해 특성으로 물-공기량에 따른 인젝터 성능, 용해조에서의 오존 용해능 등을 검토하였다. 인젝터 방식은 기존의 가압용해방식에 비하여 저농도 용해능을 보였으나, 인젝터 내부의 물-오존 접촉효율이 높아 평형농도에 도달되는 시간이 단축됨을 확인하였다. 제조된 오존수의 적용 효용성은 용존오존의 잔류시간과 미생물 살균능 검사를 통하여 실시하였다. 횡형식 인젝터 시스템에 의해 용해된 용존오존의 잔류시간이 기존의 가압용해방식에 비하여 다소 짧았으나 미생물의 살균능에는 크게 차이가 나지 않았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4B호
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• pp.427-432
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• 2006

생물학적 질산화 과정에서 비이온성 용존 암모나아(FA) 농도와 온도가 아질산 이온($NO_2{^-}$) 축적에 미치는 영향을 연구하였다. 암모늄 산화와 아질산 축적조건을 파악하기 위하여 암모늄 이온($NH_4{^-}$) 농도와 온도를 탈리한 다양한 FA 농도 조건에서 질산화 실험을 실시하였다. 암모늄산화균과 아질산산화균의 활성화에너지를 산정한 결과, 암모늄산화균의 활성화에너지는 $20^{\circ}C$ 이하에서 81.7 KJ/mol, $20^{\circ}C$ 이상에서는 32.5 KJ/mol로 차이가 있었으나, 아질산산화균의 활성화에너지는 온도에 관계없이 35.5 KJ/mol로 나타났다. 특히, FA 농도와 온도에 따른 질산화 실험결과, FA 농도에 의한 질산화 저해 및 아질산이온 축적 효과는 극히 미미하였으며, 온도조건이 아질산 이온 축적에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.922-929
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• 2007

암모니아의 질산염으로의 산화는 2개의 산화과정으로 구분된다. 나이트로좀머나스(Nitrosomonas)에 의한 암모니아의 아질산염으로의 산화와 나이트로박터(Nitrobacter)에 의한 아질산염의 질산염으로의 산화이다. 아질산염 축적 과정을 거치는 질소의 제거는 포기를 위한 에너지의 절약, 탈질과정에서 투입되는 유기물의 절약 및 발생되는 슬러지의 양을 감소시킬 수 있는 다양한 장점들을 가지고 있다. 본 연구에서는 아질산염 축적의 조건들을 찾기 위해 막분리 장치를 장착한 생물분리막 반응조(MBR)가 사용되었다. 생물 분리막 반응조는 성장속도가 늦어 쉽게 유실되어질 수 있는 독립영양 질산화 박테리아를 반응조내 충분히 유지시키는데 중요한 역할을 한다. 반응조내 용존산소와 암모니아의 농도를 변화시키며 아질산염 축적의 영향인자들을 조사하였다. 연구의 결과로 반응조내 높은 암모니아 농도는 아질산염 축적을 시작하는데 매우 효과적이었으며, 이러한 효과는 반응조내 낮은 용존산소 농도가 동시에 존재할 시 더욱 강화되었다. 낮은 용존산소 농도 $c'_{O2}<0.3$ $mgL^{-1}$ $O_2$와 높은 암모니아 농도 $c_{NH3}=6.3\sim14.9$ $mgL^{-1}$ $NH_3N$에서 아질산염 축적율 74%에 달성될 수 있었다. 특히 아질산염 축적이 많은 연구자들이 제시하는 것처럼 생물막 반응조에서 뿐만 아니라, MBR 반응조에서도 일어날 수 있음을 밝힌 것은 본 연구의 중요한 성과라 할 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권1호
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• pp.59-65
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• 2007

최근 지구온난화로 인하여 동해안 어족 자원의 감소와 변화, 해저 식생의 아열대화와 같이 동해 연안 생태계의 급격한 변화가 주목되고 있다. 따라서 본 연구에서는 1960년도부터 2005년 사이 지난 45년 동안 매년 월별로 정선해양관측한 수온, 염분, 용존산소 등의 자료를 분석하여 동해 연안에 존재하는 해수 수괴들의 특성과 지구온난화로 인한 수괴별 물리, 화학적 특성 변화를 고찰하였다. 전 수괴의 수온이 지난 45년 동안 상승하였으며, 대마난류계수(약 $1.6^{\circ}C$ 상승)보다 북한한류계수(약 $2.33^{\circ}C$)의 상승폭이 약 1.5배 크며, 기후변화의 직접적인 영향을 받는 대마난류계 표층 수온의 상승폭이 $2.57^{\circ}C$로 기온 변화폭 보다 크다. 이는 육상상태계보다 연안 생태계의 아열대화가 훨씬 빠른 속도로 진행될 수 있음을 암시한다. 반면, 표층수의 염분은 기온상승과 더불어 강수량의 증가 추세로 지난 45년 동안 약 $0.29\%_{\circ}$ 감소하였다. 용존산소농도는 전 수괴에서 감소하는 추세이며, 특히 수온 상승폭이 큰 북한한류계수의 용존산소농도 감소가 년 간 0.021 mg/l로 가장 크다. 동해고유수의 용존산소 감소는 수온 증가와 더불어 동해 내부해양순환 시스템의 변화를 암시하며, 차후, 수온 상승과 함께 연안 수산 생물의 서식환경에 부정적인 요인으로 작용할 것이다.