• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.81-87
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• 2006

대부분의 산업 시설에서는 biofouling과 부식 등의 문제가 발생하는데, 이러한 현상의 주된 원인은 생물막의 형성이라고 알려져 있다. 특히 경제적인 문제뿐 아니라 수도 관망과 의료시설 등에서 형성된 생물막은 건강상의 문제점을 초래할 수 있다. 이제까지 생물막 형성을 제어하기 위해 많은 연구들이 이루어져 왔지만, 현재까지 효과적인 방안이 정립되지 못하였다. 본 연구에서는 비산화성 소독제인 은 화합물을 효과적인 생물막 소독제로 제시하고자 한다. 은은 반응성이 약해서 물 속의 병원성 미생물을 소독하는데 크게 효과적이지 못하지만, 다른 소독제와 달리 인체에 무해하고, 소독 부산물을 생성시키지 않으며, 안정성이 뛰어나 잔류 효과가 크다는 점에서 2차 소독제로써 가능성을 인정받고 있다. 은 이온과 산화 은을 이용하여 생물막과 수중 미생물에 대한 소독능을 평가한 결과, 은의 약한 반응성이 생물막 소득에는 오히려 장점으로 작용하는 것으로 나타났다. 지표 미생물(E. coli, P. aeruginosa)의 생물막에 대해서 염소에 비해 은이 비슷하거나 오히려 뛰어난 소독능을 보였다. 이는 염소에 비해 반응성이 약한 은이 생물막 외부에서 소모되지 않고 생물막 내부로 잘 침투되었기 때문으로 보인다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권7호
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• pp.371-376
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• 2016

본 연구에서는 에폭시 수지 갱생 옥내급수관 수돗물에 대해 비스페놀-A 실태조사를 실시하였고, 비스페놀-A가 수돗물 음용에 있어 인체에 미치는 영향을 파악하기 위해 위해성 평가를 실시하였다. 원수 중 비스페놀-A는 50~118 ng/L로 채취된 모든 시료에서 정량한계 10 ng/L 이상으로 검출되었다. 이것은 주변지역의 하수 방류수나 지천에 의한 비스페놀-A 유입에 의한 것으로 판단된다. 정수에서의 비스페놀-A는 불검출되었으며, 고도정수처리 공정에서 모두 제거된 것으로 추정되었다. 응집-침전과정과 오존 및 염소에 의해 산화되어 제거되거나 다른 산화 부산물질로 변화한 것으로 판단된다. 옥내급수관 수돗물의 경우, 에폭시 갱생공사를 실시하지 않은 수돗물 모두에서 비스페놀-A는 검출되지 않았다. 그러나 에폭시 갱생공사를 실시한 옥내급수관 수돗물에서 비스페놀-A가 불검출에서 최대 521 ng/L로 범위로 검출되었으며, 채취된 시료의 68%가 정량한계 이상으로 검출되었다. 검출된 비스페놀-A의 최대값(521 ng/L)에 대한 위해도 지수 산정 결과, 위해도 지수(HQ)는 약 0.004로 수돗물 섭취에 의한 위해판단 기준값 0.1 이하로 나타나 음용에 안전한 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권5호
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• pp.317-324
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• 2014

본 연구는 흡연기작을 모사한 시료채취장비를 이용하여 환경담배연기를 주류연기와 비주류연기로 구분하여 채취하고, 환경담배연기 중의 미량원소성분을 중성자방사화분석을 이용하여 분석하였다. 또한, 실내공기 중 PM2.5를 집중적으로 채취하고 인체 영향이 큰 As, Cr, Mn, Se, V, Zn를 비롯한 약 20종의 미량원소를 분석하여 그 화학적 특성을 파악하며 환경담배연기가 실내공기질에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 담배개피 당 미량원소 발생량은 Cl, K, Na 등을 제외한 대부분의 원소에서 비주류연기에서 더 높게 나타났고, K, Cl, Na, Al의 발생량은 개피 당 $1{\mu}g$ 이상으로 가장 많았고, Br, Fe, Zn도 높은 배출량을 보여 외부오염원과 독립적으로 실내 환경에서의 Br, Cl, Fe, K, Zn의 농도 증가에 환경담배연기가 기여하는 것으로 판단된다. PM2.5의 농도는 흡연 사무실은 $58.7{\pm}18.1{\mu}g/m^3$인 반면, 비흡연 사무실은 $38.6{\pm}12.7{\mu}g/m^3$를 보여 ETS에 의해 흡연 사무실에서 1.5배 정도 높게 나타났고, 미량원소의 농도비는 Cu (1.0)를 제외한 모든 원소에서 농도비의 평균값이 1.1~6.0으로 흡연 사무실의 원소 농도가 비흡연 사무실의 원소 농도보다 높게 나타났다. 이러한 결과는 환경담배연기가 실내 공기 중 PM2.5와 미량원소의 농도 증가의 한 원인인 것을 보여주고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권11호
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• pp.729-734
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• 2012

용존유기질소(DON)는 염소와 반응하여 인체에 유해한 질소계 소독부산물과 소독능을 저하시키는 유기성 클로라민을 생성할 수 있다. 이러한 물질의 생성을 줄이기 위해서는 소독공정 전에 DON의 제거가 필요하다. 본 연구는 DON을 함유하는 지표수와 재이용수를 이용하여 응집실험을 하고 알루미늄염(alum)과 고분자응집제(polyDADMAC)에 의한 DON의 제거특성을 조사하였다. 또한 DON, 용존유기탄소(DOC), 254 nm 자외선 흡광물질($UVA_{254}$)의 제거율 및 제거 기작을 비교하였다. 지표수와 재이용수 모두 alum 응집제의 주입농도를 증가시킴에 따라 DON, DOC, $UVA_{254}$ 제거율이 점진적으로 증가하였는데, 원수특성과 상관없이 소수성 유기물을 나타내는 척도인 $UVA_{254}$의 제거율이 가장 높았다. 지표수와 재이용수 모두 alum 응집제만 주입한 경우보다 고분자응집제를 같이 주입한 경우 DON의 제거율이 높게 나타났다. 고분자응집제의 전하중화가 작용하는 적정농도범위가 좁아 고분자응집제만 주입하기 보다는 무기응집제와 같이 주입하는 하는 것이 바람직하다. 상대적으로 생성된 후 오랜 시간이 지나지 않은 재이용수의 DON 제거율이 지표수의 DON 제거율보다 높았고, 지표수와 재이용수 모두 10,000 Da 이상 분자량의 DON 제거율이 높게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1060-1068
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• 2007

건강유해물질인 perchlorate로 인한 음용수의 오염은 국 내외적으로 심각히 대두되고 있으나, 전세계적으로 perchlorate에 대한 국가 차원의 규제 기준을 가진 곳은 아직 없고 발암물질로 구분되지도 않은 상황이다. 최근엔 미국 환경청(US EPA)에서 perchlorate의 예방적 복원 지침서를 발표하였으며, perchlorate 분석 및 저감기술에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 국내에서는 perchlorate에 대한 먹는 물 수질기준이나 배출 허용 기준 등이 설정되어 있지 않고, perchlorate에 관한 국내 연구는 초기 단계에 머무르고 있다. 본 연구에서는 perchlorate의 성상 및 인체 유해성에 관해 간단히 고찰하였고, 기존의 이온교환(Ion exchange), 생물반응기(Bioreactor), 액상 탄소 흡착(Liquid Phase Carbon Adsorption), 퇴비화 처리(Composting), 현장 생물학적 정화(In Situ Bioremediation), 투수성 반응 벽체(Permeable Reactive Barrier), 식물정화법(Phytotechnology), 막분리기술(Membrane Technologies) 등과 같은 저감 기술의 장단점 및 효율에 관해 소개하였다. 최근 활발히 진행되고 있는 투수성 반응 벽체와 생물학적 환원 기술의 통합 등에 대한 연구 및 분석기술 개발에 대해서도 소개하였다. 본 논문을 통해 향후 국내 실정에 맞는 고효율의 perchlorate 국내저감기술 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권1호
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• pp.1-9
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• 2009

본 연구에서는 기존의 접촉식 센서를 이용한 생체신호 측정이 아닌 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 추출하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스 밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 인체표면의 변위변화에 의해 반사되는 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 검출할 수 있다. 도플러 레이더 센서의 I/Q 채널에서 획득한 신호는 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 옵셋조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 도플러 레이더 시스템으로부터 측정된 생체신호와 기존의 생체신호 간의 상관성을 확인하기 위해 호흡과 심박 대역이 각각 다른 쥐, 토끼, 사람을 대상으로 측정하여 그 결과를 비교하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제21권6호
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• pp.439-443
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• 2006

조직공학에서 생체재료의 생체적합성과 조직재생능력은 생체재료가 생체에 적합한지를 판단하는 가장 중요한 요소이다. 콜라젠은 인체조직을 이루는 주된 단백질이고, GAGs은 조직의 미세환경을 결정짓는 주요한 요소로 알려져 있다. 본 연구에서는 1형 콜라젠 스폰지를 탈수 열처리 (A군)하고 EDC로 가교결합한 것 (B군)과 CS를 첨가하여 EDC로 가교결합한 군 (C군)의 스폰지 형태의 콜라젠 지지체을 제조하였다. 제작된 콜라젠 스폰지를 3 mm의 디스크 형태로 토끼 각막의 실질부위에 주머니형태로 이식하였다. 8주 동안 각막의 신생혈관 생성, 혼탁, 지지체의 투명도 정도를 확인하고, 2주, 4주, 8주 후에 적출하여 염증과 각막 섬유모세포의 이동을 확인하였다. 모든 군에서 염증, 신생혈관 생성, 혼탁은 일어나지 않았다. 그러나 CS가 첨가된 콜라젠 스폰지에 섬유모세포의 이동이 많았고, 이식물의 투명도가 증가하였다. 1형 콜라젠 스폰지는 각막 간질에의 생체적합성이 뛰어나 각막 간질로의 대체 가능성이 크고, CS가 첨가된 1형 콜라젠 스폰지는 조직공학적 생인공각막의 재구성에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권5호
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• pp.33-42
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• 2010

본 연구에서는 주기적인 심장 박동과 호흡으로 인해 발생하는 인체의 미세한 변위를 기반으로 심폐활동을 모니터링 하는 방법을 제안하였다. 제안한 시스템은 에어쿠션과 센싱 하드웨어 및 신호처리 알고리즘으로 구성되어 있다. 에어쿠션은 피부의 표면에 센서의 부착없이 무구속적으로 심박과 호흡을 측정하는데 사용되며 에어쿠션 위에 피험자가 앉았을 때 쿠션내부에 작은 압력변화를 일으킨다. 에어쿠션 내부의 미세한 압력변화는 압력센서에 의해 전기적인 신호로 변환되고 아날로그 하드웨어에 의해 증폭되고 필터링 되어 출력된다. 압력센서에서 발생한 신호는 주파수 영역필터에 의해 심박과 호흡으로 분리되어 추출된다. 에어쿠션의 계측 성능을 평가하기 위해 기존의 계측방법인 심전도와 호흡신호를 동시에 측정 후 비교하였다. 에어쿠션을 이용한 호흡 및 심박 검출률의 평균 민감도는 각각 98.67%, 99.24% 이다. 이 결과를 통해 에어쿠션을 이용한 심폐 활동 측정 방법은 설치 과정이 간단하고 쉬우며 일상생활에서 무구속적으로 호흡 및 심박을 모니터링 하는데 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.56-63
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• 2012

WBAN은 인체 내부 및 외부에 부착한 디바이스를 무선으로 연결하여 통신하는 근거리 무선통신 기술로 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리, 데이터 링크, 네트워크, 응용계층에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN 기술은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 센서와 지그비 디바이스를 사용하여 에너지 효율적으로 구성한다. 무선 센서 네트워크는 다수의 센서노드와 센서노드가 전송하는 센싱 데이터를 수집하는 싱크노드로 구성된다. 센서노드는 넓은 지역에 정해진 형태 없이 배치되어 프로토콜에 의해 자가구성 능력을 가진다. 싱크노드는 고정 싱크노드와 모바일 싱크노드로 구분되고 모바일 싱크노드는 전체 네트워크의 에너지 소모를 분산시켜 고정싱크 노드보다 네트워크의 라이프 타임이 증가하는 장점이 있다. 센서노드의 제한된 에너지 자원은 WBAN의 에너지 효율측면에서 중요한 문제이다. 본 논문에서는 모바일 싱크노드 기반의 WBAN 환경에서 효율적인 데이터 전송을 위한 클러스터 토폴로지 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 그리드 기반의 라우팅 프로토콜 및 TDMA 기반의 스케줄링 알고리즘의 장점을 바탕으로 인접한 클러스터의 중첩영역을 최소화하고 클러스터 헤더의 데이터 부담을 감소시켜 수집지연 및 오버헤드가 빈번하게 발생하는 WBAN 환경의 무선 센서 네트워크에서 우수한 성능을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권3호
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• pp.78-86
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• 2017

본 논문에서는 은폐 물체 탐지를 위해 인체에 무해한 음향신호 중 파라메트릭 배열을 이용한 음향 탐지 시스템을 제안한다. 제안된 탐지 시스템은 파라메트릭 배열 현상으로부터 생성되는 고 지향성 Chirp 신호를 송신신호로 사용하고, Dechirp 처리 과정을 통해 수신신호의 신호 대 잡음비를 개선하여 거리 분해능을 향상시키는 기법을 사용한다. 제안된 파라메트릭 배열 시스템의 송신센서는 $8{\times}2$ 배열로 구축하였으며, 센서 배열의 빔 폭은 수평방향 약 $7^{\circ}$와 수직방향 약 $26^{\circ}$를 형성한다. 제안된 시스템을 검증하기 위해 물체 탐지 및 가시화를 위한 2축 구동 제어 선형 스테이지를 구축하였으며, 이를 이용하여 은폐된 물체에 대한 A-scan, B-scan 및 C-scan 실험을 진행하였다. 실험 결과, 천에 은폐된 동판과 파이프를 탐지하고 형상을 확인하였으며, 가시화된 형상에서 동판은 $0.015m^2$, 파이프는 $0.046m^2$의 오차를 보여주었다.