• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.601-610
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• 2023

하천의 수위변화 특성에 대한 이해는 여러 수방활동 및 하천환경의 관리를 위하여 필수적이다. 본 연구는 각종 수방활동에서 종사하는 현장 엔지니어가 특정 지점의 홍수시 수위상승 특성을 간편하게 확인하고 활용할 수 있는 방법론을 제시하는 데 목적이 있다. 이를 위하여 한강수계의 홍수취약지구에 홍수정보를 제공하고 있는 45개 관측소의 2010년부터 2022년까지의 10분 단위 수위자료를 이용하여 홍수 사상에서 발생하는 시간적인 상승량을 단위시간을 통하여 정량화하고 분위화한 수위상승거동곡선(WRBC) 개념을 제시하였으며, 그 적용성을 검토하였다. 분석결과, 홍수시의 수위상승 거동은 평균적으로 초반 6.2시간 이내에 전체 수위상승량의 80% 이상이 상승하며 그 이후에는 점진적으로 상승하는 것으로 분석되었으며, 수위상승 이후에 일정한 평형상태에 도달하는 시간은 상류유역의 면적과 유출 특성에 따라 다른 것으로 나타났다. 이러한 WRBC는 홍수유출로 인하여 발생하는 수위상승의 평균적인 경향에 대해 통계적이고 직관적인 검토에 장점이 있으며, 하천변에 위치한 친수공간, 수리시설 등의 수방활동에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권2호
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• pp.339-347
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• 2015

본 연구는 멀티플 에멀젼(W/O/W) 시스템을 이용하여 개발한 자외선차단 제품의 자외선차단성능의 지속성과 보습효과에 관한 연구이다. 자외선차단용 화장품은 장시간의 외출, 등산, 레포츠 활동을 할 때 필수적으로 사용하는 제품으로 높은 자외선차단효과와 지속성이 요구되고 있다. 또한, 소비자들은 감성공학적인 측면에서 끈적이지 않으며, 내수성이 우수한 제품을 선호하고 있다. 친수성 (O/W타입) 자외선차단제품의 경우, 사용감은 우수하나, 땀이나, 물에 쉽게 지워지기 때문에 완벽한 자외선차단 효과를 기대할 수 없으며, 내수성이 우수한 친유형 (W/O타입) 제품의 경우, 내수성은 우수하나, 끈적임이 심하고, 보습효과가 낮다. 따라서 본 연구에서는 멀티플에멀젼(W/O/W)시스템의 퍼뮬레이션을 개발하여 친수성크림의 부드럽고 촉촉한 사용감을 부여하고 흡수 후에는 내수성이 우수한 W/O 제형으로 변화하여, 우수한 내수성과 자외선차단효과의 지속성을 가지는 고기능성 다중에멀젼의 자외선차단크림을 개발하는 것이 목적이다. 자외선차단크림에 사용된 성분으로 UV-B를 차단하는 원료 에칠헥실메톡시 신나메이트, 이소아밀-p-메톡시신나메이트, 에틸헥실살리실레이트, 옥토크릴렌을 사용하였으며, UV-A차단제로 부틸메톡시디벤조일메탄과 비스에칠헥실옥시페놀 메톡시페닐트리아진을 사용하였다. O/W형 크림의 자외선차단효과를 나타내는 SPF 수치가 34.1, W/O/W형 크림에서는 SPF 수치가 40.6으로, O/W형 크림보다는 19%정도 자외선 차단효과가 상승하는 것으로 나타났다. 4시간 경과 후의 내수성시험에서는 O/W형 크림의 경우 자외선차단효과가 3.6정도로 30.5이상 하락하였으나, 다중에멀젼 시스템에서는 자외선차단효과가 32.7로, 7.9정도 하락하여 81%의 내수성이 있는 것으로 나타났다. 사용 30분 후의 보습효과는 친수성크림이 우수하였으나, 3시간 이후의 보습력은 멀티플에멀젼에서 더욱 높은 보습효과를 보였다.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.393-403
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• 2021

생체 내 변화에서 효소는 중요한 촉매이다. 효소의 안정성과 재사용성은 촉매 과정에서 중요한 요소이다. 적합한 기질에 효소 고정화는 특정 미세환경의 조성을 통해 효소 활동성을 높인다. 다양한 종류의 분리막이 각각의 생체적합성과 막 표면의 친수성/소수성 조절 용이도에 따라 기질로 사용되었다. 본 논문에서는 셀룰로스, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리에테르설폰(PES) 고분자 분리막이 소개되고 토의되었다. 고정화 효소를 이용한 유기오염물의 생물적 분해는 제약 회사 및 섬유 회사 등에서 발생하는 오염물질을 친환경적으로 감소할 수 있는 방법이다. 효소 고정화 생물반응기(EMBR)로 기름의 가수분해를 제어할 수 있고 이를 통해 탄소 배출량 감소 및 환경오염을 줄일 수 있다. EMBR로 만들 수 있는 바이오에탄올과 바이오디젤은 화석 연료의 대체제이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.517-517
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• 2023

현재 우리나라에서는 4대강 및 주요 호소 29지점을 대상으로 조류경보제가 시행되고 있으며 조류 경보 단계는 실시간 모니터링지점에서 측정되는 유해 조류의 셀농도를 기반으로 발령 단계가 결정된다. 상수원 구간은 관심, 경계, 조류 대발생, 해제 또는 미발생 총 4구간으로 구성되며, 친수 활동 구간의 경우 조류 대발생을 제외한 3구간으로 구성된다. 현재 시행되는 조류 경보제의 목적은 유해 조류 발생 시 사후 대응 방안 마련에 보다 초점이 맞춰져 있으며 특히, 모니터링 주기 확대 여부, 오염원 관리 방안 마련, 조류 제거 여부 등의 의사 결정 수단으로 사용되고 있다. 하지만 조류 경보 단계에 대한 사전 예측이 가능한 경우 유해 조류의 성장을 억제할 수 있으며 이를 통해 안전하고 깨끗한 수자원을 확보할 수 있다. 본 연구에서는 조류 경보 단계의 사전적 예측을 위해 국가 실시간 측정망에서 제공하는 전국 보 모니터링 종합 정보 자료, 기상측정망 자료, 실시간 보 현황 자료를 활용하여 예측 모델을 구축하였다. 또한, 단계 예측의 정확도를 개선하기 위해 변수 선택 기법을 활용하여 조류 경보 단계에 영향을 미치는 환경변수를 선정하였으며 자료의 불균형으로 인해 모델 학습 과정에서 발생하는 예측 오류를 최소화하기 위해 다양한 샘플링 기법을 적용하여 모델의 성능을 평가하였다. 변수 선택 및 샘플링 기법을 고려하지 않은 원자료를 사용하여 예측 모델을 구축한 결과 관심 단계(Level-1) 및 경보 단계(Level-2)에 대해 각각 50%, 62.5%의 예측 정확도를 보인 반면 비선형 변수 선택 기법 및 Synthetic Minority Over-sampling Technique-Edited Nearrest Neighbor(SMOTE-ENN) 샘플링 기법을 적용하여 구축한 모델에서는 Level-1은 85.7%, Level-2는 75.0%의 예측 정확도를 보였다.

• 한국물환경학회지
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• 제39권6호
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• pp.451-464
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• 2023

Harmful cyanobacterial monitoring is time-consuming and requires skilled professionals. Recently, Phycocyanin, the accessory pigment unique to freshwater cyanobacteria, has been proposed as an indicator for the presence of cyanobacteria, with the advantage of rapid and simple measurement. The purpose of this research was to evaluate the correlation between the harmful cyanobacterial cell density and the concentration of phycocyanin and to consider how to use the real-time water quality monitoring system for algae bloom monitoring. In the downstream of the Nakdong River, Microcystis spp. showed maximum cell density (99 %) in harmful cyanobacteria (four target genera). A strong correlation between phycocyanin(measured in the laboratory) concentrations and harmful cyanobacterial cell density was observed (r = 0.90, p < 0.001), while a weaker relationship (r = 0.65, p < 0.001) resulted between chlorophyll a concentration and harmful cyanobacterial cell density. As a result of comparing the phycocyanin concentration (measured in submersible fluorescence sensor) and harmful cyanobacterial cell density, the error range increased as the number of cyanobacteria cells increased. Before opening the estuary bank, the diurnal variations of phycocyanin concentrations did not mix by depth, and in the case of the surface layer, a pattern of increase and decrease over time was shown. This study is the result of analysis when Microcystis spp. is dominant in downstream of Nakdong River in summer, therefore the correlation between the harmful cyanobacteria density and phycocyanin concentrations should be more generalized through spatio-temporal expansion.

• 한국항만경제학회지
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• 제28권1호
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• pp.123-142
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• 2012

최근의 항만개발은 종합 국제물류서비스의 집합체로서, 국제물류기능, 산업경쟁력 확보를 위한 종합산업기지화, 자체 물동량 창출을 위한 경제유발 종합기지화, 지역경제 활성화를 기할 수 있는 부가가치항만, 친수 공간 확보 및 문화 활동의 복합기능화 등을 기할 수 있는 형태로 이루어지고 있다. 즉 국제분업화 및 SCM체제의 확산은 국제물류의 급격한 발전을 가져왔지만, 이에 대응하기 위해서는 항만을 중심으로 무역활동의 플랫폼을 구축하고, 대규모 항만배후부지를 개발하여 국제물류기지화를 기하여야 하는 새로운 부가가치 창출 노력이 있어야한다. 이러한 측면에서 부산항 신항과 BJFEZ 연계발전 방안을 "주관적인 요인", "산업환경적인 요인", "정부정책적인 요인" 세 가지로 대분류하여 분석한 결과는 "주관적인 요인"이 4.11점, "산업환경적인 요인"이 3.92점, 그리고 "정부정책적인 요인"이 4.01점이었다. 따라서 부산항 신항 및 BJFEZ의 연계발전을 위한 가장 근본적인 요인은 부산항 신항 및 BJFEZ의 연계발전 모델 정립을 통한 경쟁력 확보, 집중화된 시장전략 및 친시장적인 능력, 신속한 고객욕구 충족 및 신뢰성 확보 등 주관적인 연계발전 요인으로, 산업환경적인 요인이나 정부정책적인 요인 보다 월등히 앞서는 평균평점을 기록하였다. 그 다음 순위는 산업환경적인 요인(3.92점) 보다 정부정책적인 요인(4.01)이 더 높은 점수를 기록하고 있는데, 이것은 항만 및 경제자유구역의 개발과 발전은 공공성과 인프라 성격이 큰 분야로서 국가정부의 정책적인 배려없이는 올바른 발전을 기약하기 힘들다는 것을 나타낸 것이다.

• 청정기술
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• 제24권3호
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• pp.239-248
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• 2018

본 연구에서는 (주)파인텍에서 개발한 제올라이트 4A 분리막을 이용하여 물, 에탄올, 이소프로필알코올 단일 성분 및 혼합물의 투과증발 실험을 수행하였다. 본 분리막은 수열합성법을 이용하여 제막하였고, Si/Al 비율이 1인 LTA 구조에 $Na^+$를 이온교환하여 약 $4{\AA}$의 기공크기를 갖고 있으며, 강한 친수성을 나타내고 있다. 물리적 특성을 확인하기 위해 SEM, porosimetry, BET, 압축강도계를 이용하였다. 다양한 온도 및 농도 조건 실험을 통해 제올라이트 4A 분리막이 물/에탄올(분리계수 3,000 이상) 및 물/이소프로필알코올(분리계수 1,500 이상) 혼합물로 부터 물을 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다. 활동도계수, Generalized Maxwell Stefan 모형 및 Dusty Gas 모형을 이용하여 단일성분 및 혼합물의 투과증발 거동을 모사하였으며, Genetic Algorithm를 이용한 상수추정을 통하여 분리층의 흡착 및 확산상수를 구하였다.

• 한국전통조경학회지
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• 제35권1호
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• pp.25-35
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• 2017

본 연구는 성의 외곽에 군사적 방어 역할을 하거나 이를 경계로 공간을 구분하고 기후변화로 인한 온도 상승과 동물들의 서식처 감소 등 악화되어 가고 있는 현대 환경에 미기후를 조절하고, 동물의 서식처를 제공하는 등 다양한 기능을 가진 해자를 현대도시공간에 활용하기 위해 해자의 현대적 가치를 재조명해 본 것으로 연구의 범위는 성의 외곽에 군사적 방어 역할을 위해 파 놓은 못 또는 물길로 적이 성벽에 직접 접근할 수 없도록 하거나 이를 경계로 구분하고자 설치된 해자가 있는 성을 중심으로 동양에서는 한국의 낙안읍성, 해미읍성, 경주월성과 중국의 자금성, 일본의 니조성과 오사카성을 대상으로 하였으며, 서양에서는 영국의 에든버러성과 프랑스의 블루아성, 스위스의 시옹성, 덴마크의 프레데릭스보르성을 대상으로 하였다. 연구의 방법으로는 문헌조사와 현지조사를 통해 연구를 진행하였다. 동양은 문헌조사와 현지조사를 병행하여 실시하였으며, 서양은 문헌조사를 위주로 진행하였다. 문헌조사를 통해서는 해자의 기원과 해자의 개념, 해자의 기능, 서양 해자의 역사와 문화 등에 대하여 관계기관과 선행연구의 자료를 기준으로 하였으며 동양의 현지조사는 한국의 낙안읍성, 해미읍성, 경주월성, 중국의 자금성, 일본의 니조성, 오사카성을 2016년 1월부터 2016년 12월까지 각 대상지별로 총 2~3회에 걸쳐 답사를 실시하였다. 조사내용은 각 대상지의 해자에 대한 기능과 규모, 특징 등에 대하여 관계자 인터뷰, 사진촬영, 실측, 관찰 등의 방법을 통해 조사 분석하였으며, 본 연구의 결과는 다음과 같다. 해자는 성 외곽에 군사적 방어시설과 경계를 구분하고자 설치된 시설물로서 동 서양의 고대로부터 중세에 이르기까지 성과 함께 도시를 구성하는 요소로 중요한 역할을 하였다. 해자가 군사적 방어 목적이 소멸되면서 역할도 점차 사라져 가고 있으나 물이 가득한 해자는 다양한 문화 활동과 동물들의 서식처 제공 등 역사와 문화적 가치가 큰 친수공간임에도 불구하고 현대 조경 계획에 있어 배제되고 있는 실정이다. 다양한 기능을 가진 해자를 현대도시에 반영, 활용함으로써 공기 순환이 막힌 도시에 쾌적한 공기를 유입시키고 수경요소로서 도시에 활력을 불어 넣을 수 있는 해자를 아파트, 공원지역 등에 조경요소로 적극 활용될 수 있기를 기대한다.

• KSBB Journal
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• 제19권4호
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• pp.321-326
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• 2004

본 연구에서는 초임계 이산화탄소를 이용한 SAS 공정을 난용성 약물인 이트라코나졸과 친수성 물질인 HP-$\beta$-CD의 포접복합체 미세입자의 제조에 적용하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 이트라코나졸과 HP-$\beta$-CD를 1:2의 몰비로 혼합한 용액을 사용하여 35∼$65^{\circ}C$의 온도범위와 83∼140 bar의 압력범위에서 SAS 공정으로 이트라코나졸/HP-$\beta$-CD 포접복합체 미세입자를 제조하였으며, 이트라코나졸 및 HP-$\beta$-CD 원재료의 열적 특성과 비교함으로써 초임계 유체 공정에 의해 포접복합체를 제조할 수 있음을 확인하였다. 또한, SAS 공정에 의해 제조된 이트라코나졸/HP-$\beta$-CD 포접복합체의 인공위액에 대한 이트라코나졸의 용출시험을 수행한 결과 이트라코나졸 원재료와 이트라코나졸을 함유한 대표적 시판 제제인 스포라녹스 캡슐제와 비교해 투입된 이트라코나졸의 50∼80%에 해당하는 양이 용출개시 5분 만에 방출되는 매우 빠른 초기 용출특성을 보임을 확인할 수 있었다. 이트라코나졸 /HP-$\beta$-CD 포접복합체의 제조시 SAS 공정 조건이 35$^{\circ}C$에서 $65^{\circ}C$로 높아짐에 따라 이트라코나졸의 용출률이 감소하였을 뿐만 아니라 열분석 결과 이트라코나졸의 용융 피크의 세기도 점차로 증가하게 된다는 결과로부터 포접복합체의 형성이 이루어지는 주변 매질의 온도가 높아짐에 따라 초임계 이산화탄소 분자의 활동도가 증가하게 되어 이트라코나졸과 HP-$\beta$-CD의 포접복합체 형성에 필요한 결합력이 점차로 약해져서 포접 효율이 저하하게 됨을 확인할 수 있었다.