• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권3호
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• pp.138-149
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• 2008

우리인류는 생존과 번영을 위해 상당량의 에너지를 화석연료를 사용하는 연소공정에 의존하고 있다. 이 공정의 주된 폐기물은 이산화탄소로서 대기로 주로 배출한다. 특히 산업혁명 이후, 급격한 인구증가와 번영은 화석연료의 사용의 증대로 가능하였다. 그러나 이로 인하여 대기 중 이산화탄소함량은 급속히 증가하였고, 그 결과 지구 온난화가 가속되고 또 해양표면이 산성화되는 등 환경에 대한 부정적 영향이 심화되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 국제적 노력의 일환으로 1990년대에 유엔기후변화협약과 교토의정서 등의 다자간 환경협정이 체결되었고, 또한 대기 중 이산화탄소의 감축을 위한 다양한 과학 기술적 방안이 개발되거나 검토 되기 시작하였다. 이와 관련하여, 몇몇 기업들이 탄소 거래 시장에 진입하기 위해 해양 철분 시비 사업을 추진하고 있다. 해양 철분 시비 사업이란, 농경지에 비료를 살포하는 것과 마찬가지로, 철분이란 영양분이 결핍된 해양에 인위적으로 철분을 첨가함으로써 식물성 플랑크톤을 대규모로 번식시키고, 이를 통해 대기 중 이산화탄소를 감축하여 획득한 탄소 크레디트를 판매하려는 것이다. 이러한 해양 시비의 잠재적 해양환경영향과 관리방안에 대해 2007년부터 폐기물 및 기타 물질의 투기로 인한 해양오염방지에 관한 국제협약에서 논의하기 시작되었다. 본 소고는 이러한 시비 사업의 동향을 살펴보고 당해 활동에 대한 국제 관리체제의 발전을 모색하기 위하여 해양 시비의 원리 및 관련 기업의 사업 추진 현황을 검토하고, UN 해양법협약, 런던협약 및 의정서 등 관련 국제법적 체제를 영해, 배타적 경제수역, 공해 별로 고찰하였다. 국제사회는 기존의 런던협약/의정서를 중심으로 하고 UN총회 산하의 유엔 해양 및 해양법협약 비공식 공개협의체를 통해 해양철분시비사업을 관리할 것으로 전망된다.

• 지질공학
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• 제21권1호
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• pp.65-77
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• 2011

본 연구에서는 경북 봉화지역, 강원도 오대산 및 춘천지역에서 산출되는 8개 탄산약수터에서 11개 탄산약수 시료를 대상으로 수리화학적 특성을 규명하고, 용존무기탄소의 동위원소(${\delta}^{13}C_{DIC}$)분석을 통해 탄산가스의 기원을 해석하며, 영족기체 동위원소($^3He/^4He$, $^{20}Ne/^{22}Ne$)의 동위원소 존재비를 분석하여 탄산가스의 기원과 연계한 영족기체의 기원을 밝히고자 하였다. 연구결과 탄산약수의 수리화학적 특성은 pH 5.59~6.04 범위로 약산성의 특성을 보이고, 전기전도도 값은 $302{\sim}864\;{\mu}S/cm$ 범위를 보인다. 모든 탄산약수의 수리화학적 유형은 Ca-$HCO_3$ 형에 속한다. 특히 Fe, Mn의 함량이 높아 음용수 수질기준치를 초과한다. 연구지역 탄산약수의 ${\delta}^{13}C_{DIC}$ 값은 -2.84~5.3‰ 범위를 보이므로 $CO_2$의 기원은 주로 심부기원이며, 물-암석 반응과정에서 탄산염광물등의 영향을 일부 받은 것으로 해석된다. 탄산약수의 $^3He/^4He$ 동위원소비와 $^4He/^{20}Ne$동위원소비 상관관계에서 탄산약수는 기원상 3개의 군으로 분류된다. 맨틀과 같은 심부기원의 영역, 대기기원에 가까운 영역, 맨틀기원과 대기기원의 혼합영역으로 도시된다. 이는 심부기원의 영족기체가 천부지하수와 지표노출에 의해 대기기원과 혼합된 것으로 해석되며, 맨틀과 같은 심부기원의 헬륨가스의 공급은 지질경계 및 단층과 같은 지질구조와 밀접한 관계가 있는 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.315-333
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• 2009

이 연구에서는 대전지역 주요 도심하천인 갑천, 유등천, 대전천을 대상으로 하천수의 수리화학적 특성과 산소, 수소, 황, 탄소 동위원소 특성을 분석하였다. 하천수 시료는 풍수기와 갈수기 2차례 채취되었다. 하천의 수리화학적 특성은 상류에서는 Ca(Mg)-$HCO_3$ 유형을 보이다가 도심권을 통과하면서 Ca(Mg)-$SO_4(Cl)$유형으로 전이되고 하류에서는 Na(Ca)-$HCO_3$(Cl, $SO_4$) 유형으로 변하였다. 이와 같은 화학적 유형의 변화는 자연적 영향뿐만 아니라 하수처리장의 방류수와 인위적 오염물질의 유입에 의한 영향이 관여된 것으로 해석된다. 전반적으로 풍수기에 비해 갈수기에 하천수의 전기전도도 값이 높은 특성을 보여준다. 갑천하류는 하수종말처리장의 방류수가 합류되면서 수질이 급격하게 변화한다. 하천수의 pH는 상류에서 중성을 보이다가 도심권을 지나면서 최고 pH 9.8의 고알카리성을 보인다. 이는 현장조사결과 아파트의 우수관을 통한 세제 유입에 기인하는 것으로 보인다. 하천수의 산소-수소 동위원소 관계식은 ${\delta}D=6.45{\delta}^{18}O-7.4$으로 Craig의 순환수선보다 다소 하향 이동되어 도시된다. 이는 기단의 변화와 하천수의 표면 증발 효과에 의한 것으로 보인다. 뿐만 아니라, 상-하류사이에 고도효과를 반영하는 동위원소 조성 값의 차이를 보여준다. 하천수의 ${\delta}^{13}C$ 값은 $-19.5{\sim}-7.8%o$ 범위로 대기중 이산화탄소와 유기물 기원의 범위에 해당된다. 전반적으로 하천수의 상류에서 하류로 향할수록 ${\delta}^{13}C$값이 높아지므로 $CO_2$의 기원이 상류에서는 주로 유기물기원에서 도심권에서는 오염된 대기와 지하수의 기저유출로 인한 무기기원의 비율이 높아지기 때문으로 해석된다. ${\delta}^{34}S-SO_4$함량 관계도에서 하천수를 4개 그룹(갑천중 상류, 유등천, 대전천, 갑천하류)으로 구분하였다. 황산염의 농도는 갑천중상류<유등천<대전천<갑천하류의 순서로 높아지는 반면 ${\delta}^{34}S$값은 감소하는 경향을 보인다. 이는 하천별 황산염의 증가에 따른 공급원이 다르다는 것을 의미한다. 하천수내 황의 기원은 대기기원을 중심으로 황산염의 농도가 높아질수록 황철석의 영향이 큰 것으로 해석된다. 그러나 하천수에 유입되는 생활하수 등에 대한 황동위원소 자료가 없으므로 이에 대한 영향에 대해서는 향후 연구되어야할 과제이다.

• 환경정책연구
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• 제4권1호
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• pp.93-111
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• 2005

토양의 질(Soil Quality)에 대한 개념은 과거 식량생산을 위한 기반으로서의 토양에 대한 연구부터 1970년대 후반 Warkentin and fletcher(1977)에 의해 제안된 환경의 구성 요소로서의 토양에 대한 연구에 이르기까지 수많은 변화를 거쳐 왔다. 토양의 질에 대한 개념은 그 관점에 따라 다르지만 토양이 본래의 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 용량으로 요약할 수 있다. 국제경제협력개발기구(OECD)에서도 토양의 질을 농업환경의 주요지표로 설정하여 토양유실과 토양탄소를 토양질 평가의 세부지표로 제시하였으며, 각 국가별로 활발한 연구가 수행 중에 있다. 본 논문에서는 현재까지 제안된 토양질의 주요 개념을 살펴보고 국내외의 토양질 평가체계를 비교 분석하고자 하였다. 토양질의 평가 체계는 최소자료군(Minimum Data Set)을 이용한 토양질 지표의 선정, 선별된 지표의 표준점수화함수(Standard Scoring Function), 각 지표의 통합을 통한 토양질의 점수화의 세 단계로 구분하여 분석하였다. 토양의 질 지표는 물리 화학 생물학적 지표로 분류할 수 있으며, 이 중 토양침식, 전용적밀도, 토심, 입단안정화도, 토성, 수분보유력, 유효수분함량은 물리적 질 지표로 주로 사용된다. 화학적 질 지표로는 유기물, pH, 전기전도도, 질소 인산 가리, 중금속 등이 있고, 생물학적 지표로는 미생물탄소 질소, 무기화 가능한 질소, 토양호흡이 주로 사용된다. 또한, 토양질 지표의 직접적인 측정이 어려운 경우에는 토양특성 환산식(Pedotransfer Function)을 이용하여 각 지표의 값을 추정할 수 있다. 현재 선진국에서는 SINDY를 비롯한 다양한 프로그램을 구축하고 있으며, 국내에서도 국가적인 차원의 자료구축을 통해 선별된 최소자료군의 계량화모델을 확립하여 웹기반의 프로그램을 구축해야 할 것이다. 현재까지 토양질의 계량화에 대한 연구는 주로 작물의 수량을 중심으로 이루어졌지만 향후 지속가능한 토양환경의 관리를 위해서는 환경의 질과 인간의 건강을 종합적으로 고려한 토양의 질 지표 개발에 대한 연구가 필요할 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권4호
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• pp.382-389
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• 2020

노천 광산 채굴지의 토양 물리·화학적 성질은 광산지 식생 복원의 가장 중요한 요인이다. 본 연구는 경상남도 산청군 고령토 광산의 고령토 폐석지와 식생 복원지 및 인접한 소나무 임분의 토양 성질을 비교하기 위하여 수행하였다. 고령토 채굴이 진행되고 있는 6개 지역을 선정하고 고령토 폐석지, 식생 복원지, 소나무 임분의 토양 10 cm 깊이에 물리·화학적 성질을 조사하였다. 토양 용적밀도는 고령토 폐석지가 1.51 g·cm-3로 식생 복원지 1.19 g·cm-3나 소나무 임분 0.93 g·cm-3에 비해 유의적으로(P < 0.05) 높게 나타났으며, 기상은 고령토 폐석지가 14.2%로 소나무 임분 32.6%에 비해 유의적으로 낮았다. 점토함량은 소나무 임분이 33.6%로서 고령토 폐석지 14.8%나 식생 복원지 18.7%에 비해 유의적으로 높았다. 토양구조 안정지수는 고령토 폐석지가 0.87%, 식생 복원지가 1.61%로 소나무 임분 7.75%에 비해 유의적으로 낮았다. 토양 pH는 고령토 폐석지 pH 6.68, 식생 복원지 pH 6.27로 소나무 임분 pH 5.31에 비해 유의적으로 높았다. 그러나 토양 유기탄소 농도는 고령토 폐석지 2.12 mg·g-1, 식생 복원지 5.00 mg·g-1, 소나무 임분 36.03 mg·g-1, 전질소 농도는 고령토 폐석지 0.07 mg·g-1, 식생 복원지 0.31 mg·g-1, 소나무 임분 2.08 mg·g-1로 고령토 폐석지와 식생 복원지는 소나무 임분에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였다. 토양 내 유효 인 농도는 고령토 폐석지, 식생 복원지, 소나무 임분 사이에 유의적인 차이가 없었다. 토양 포타슘 농도는 고령토 폐석지 0.08 cmolc·kg-1과 식생 복원지 0.21 cmolc·kg-1로 소나무 임분 0.30 cmolc·kg-1에 비해 유의적으로 낮았다. 본 연구 결과에 따르면 고령토 노천 채굴지의 고령토 폐석지나 식생 복원지는 토양 용적밀도가 높고, 토양 유기탄소, 전질소, 유효 인, 교환성 포타슘 농도가 낮았으며 식생 복원지의 경우 토양 비옥도로 향상할 수 있는 관리 방안이 필요한 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권5호
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• pp.721-734
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• 2022

본 논문은 남해안 자란만 패류양식어장에서 약 2년 동안 월별로 기초생산력, Chl. a, 영양염류, 입자유기물질과 퇴적물의 유기오염 정도 및 생화학 조성 등 주요 양식생물의 서식환경인자의 변동특성과 상관성 등을 분석하였다. 또한, 다른 연안 어장과 기초생산력을 비교하고 어장환경관리와 관련된 정책방안을 제시하였다. 월별 평균 기초생산력은 6.43~115.43 mgC m^-2 hr^-1 범위로 여름과 가을에 높았는데, 가막만과 마산만 보다는 낮았고, 가로림만과 서해보다는 높았으며, 대체적으로 양식장이 많이 분포한 내만은 그 변동 폭이 상대적으로 컸다. Chl. a를 구성하는 식물플랑크톤의 크기별 점유율이 시기별로 다소 차이가 있었고, 영양염의 고갈로 인한 식물플랑크톤의 생산력 제한은 거의 없었으나, 대부분 시기에 N/P비가 16 이하로 질소가 상대적으로 부족한 것으로 판단되었다. 수층 입자유기물질의 생화학적 조성은 탄수화물이 가장 높았으나, 반면 표층 퇴적물에서는 지질과 단백질 함량이 높았다. 퇴적물의 TOC와 AVS 농도는 만 안쪽에서 높았고 일부 시기에는 어장환경기준을 초과한 상태였으며, C:N 비는 평균 8.1~10.4 범위로 나타났다. 기초생산력은 Chl. a와의 상관성이 가장 높았고, 입자물질성분 중에서는 탄소보다는 질소 및 단백질과의 상관성이 높았다. 최근 5년 동안의 수층에서의 Chl. a, DIN, DIP 농도는 감소하는 경향이었지만, 반대로 퇴적물의 오염도는 증가하는 추세였다. 자란만의 연간 기초생산력 125.9 gC m^-2 yr^-1, 굴 양식장 면적 4.97 km²를 고려하면 연간 식물플랑크톤으로부터 생산되는 탄소량이 약 625 ton이며, 연간 굴 생산 습중량은 약 6,250 ton으로 추정되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권6호
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• pp.62-67
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• 2008

오일셰일은 유기물질인 케로젠을 함유한 암석으로 레토르팅을 통하여 암석 내부의 케로젠을 오일로 회수할 수 있다. 본 연구에서는 미국과 러시아산 오일셰일 시료에 대한 물성을 분석하고 레토르팅 실험을 수행함으로써 대체 원유로서의 활용가능성을 평가하였다. 열중량 분석 결과, 오일셰일은 케로젠 분해로 인한 유기물 배출과 $CaCO_3$ 분해로 인한 $CO_2$ 배출의 두 단계 열분해 과정을 거치는 것으로 조사되었다. 오일셰일 내 유기물은 수소/탄소비가 높아 레토르팅을 통하여 액체연료로 쉽게 회수할 수 있으며 Fischer assay 레토르팅에 의한 오일 회수율은 미국산이 12.7%, 러시아산이 18.5% 정도였다. 미국 및 러시아산 오일셰일로부터 회수한 셰일오일은 비중 및 비점이 재래형 원유보다 높아 정유시설 투입을 위해서 추가 업그레이딩 공정이 필요하지만 유황분 함량이 낮을뿐 아니라 바나듐과 니켈 등의 촉매독 성분이 미량이어서 후속 정제공정에 드는 비용은 적을 것으로 예상된다. 회수된 오일에 대하여 GC/MS 분석을 수행한 결과 미국산 세일오일은 파라핀 성분이 다량 존재하였고, 러시아산 세일오일은 주로 산소가 포함된 유기화합물이 많이 함유되어 있음을 알 수 있었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제27권1호
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• pp.73-79
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• 2011

연구의 목적은 타이타늄이 함유된 코발트 크롬의 주조성에 타이타늄이 어떠한 영향을 미치는지 평가하기 위함이다. 원재료에는 코발트, 크롬, 몰리브덴, 실리콘, 망간, 탄소, 질소, 티타늄이 사용되었고 이것들을 정량계량하였다. $Biosil^F$ (Degudent, Germany)를 대조군으로 하였고, 실험군에는 티타늄을 1 wt% 에서 4 wt% 까지 각기 다른 함량으로 첨가하여 주조성을 평가하였다. 왁스 패턴은 $30{\times}40$ cm 크기의 직사각형 모양으로, 총 160개의 격자를 함유하고 있다. 원심주조기 (Neutrodyne Easy Ti: Manfredy)를 사용하여 왁스패턴을 주조하였다. 주조성의 평가는 왁스패턴의 4면이 완전한 격자의 수를 육안과 X-ray를 이용하여 검사하였다. 1 wt%에서 3 wt%의 티타늄을 함유한 금속은 대조군과 비슷한 주조성을 나타냈다. 4 wt%의 티타늄을 함유한 금속은 좋지 않은 결과를 보였다. 4 wt% 미만의 티타늄 함유한 실험군의 주조성은 대조군과 비슷하면서도 기계적인 물성은 증가됨을 보였으며 임상에서의 성공적인 사용을 가능케 한다.

• 자원환경지질
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• 제47권4호
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• pp.381-393
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• 2014

이라크 북동부 지역 메소포타미아 분지 백악기 퇴적층의 층서, 구조지질 및 탄화수소 부존 가능성을 이해하기 위해 야외지질조사자료 및 탄성파 탐사자료를 병합하였다. 분지 내 백악기 지층은 크게 Qamchuqa 층, Kometan 층, Bekhme 층, Shiranish 층 등으로 구분되며, 대부분 천해 환경에서 형성된 탄산염암으로 구성되어 있다. 주요 지질구조는 크게 트러스트, 분리습곡, 단층 전파습곡, 단층 만곡습곡 등으로 구분될 수 있다. 또한 파쇄단열은 북서-남동으로 발달하는 지질구조를 따라 이와 평행 또는 수직 방향으로 규칙적인 분포양상을 보인다. 파쇄단열의 분포와 빈도는 이러한 습곡과 단층들의 발달에 의해 규제되어진다. 탄화수소 부존가능성 측면에서 분지 내 백악기 퇴적층들은 유기탄소함량의 부족과 파쇄단열의 발달로부터 각기 근원암이나 덮개암으로 제한된 능력을 가진다. 그러나 탄산염암들이 제한된 1차 공극을 가지고 있음에도 불구하고 파쇄단열에 의한 2차 공극의 발달은 암석의 저류능력을 증가시키는데 기여한다. 백악기 탄산염암의 저류 능력을 결정하는 가장 중요한 요인은 습곡 및 단층의 상대적 위치 등에 따른 파쇄단열의 발달 빈도와 연결성에 있는 것으로 보인다. 본 연구에서 도출된 결과는 이라크 북동부 지역 백악기 지층의 층서 및 지질구조를 이해하는데 참고로 사용될 수 있으며, 향후 이 지역의 백악기 퇴적층들의 탄화수소 부존가능성을 연구함에 있어 매우 유용한 정보를 제공 해 줄 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.43-47
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• 2016

본 논문은 저온(<$150^{\circ}C$)에서 원자층 증착법(ALD)으로 증착된 $TiO_2$ 박막의 물리적, 화학적 막질에 대한 연구 결과를 보여준다. $TiO_2$의 ALD는 TTIP(Titanium(IV)isopropoxide)와 물을 이용하여 진행되었다. $150^{\circ}C$ 미만에서 증착시, ALD $TiO_2$의 성장률은 약 $0.3{\AA}/cycle$로 증착 온도 및 위치에 상관없이 거의 일정한 성장률을 보였다. 또한 SEM분석에서는 $200^{\circ}C$ 이상에서의 증착과 대조적으로, $150^{\circ}C$ 미만에서 증착된 박막은 부드러운 표면을 보였다. 투과전자현미경(TEM) 분석을 통해 이러한 특징이 저온에서 균질한 비정질의 막이 증착되었기 때문이라는 점을 알 수 있었다. 또한 저온 증착임에도 불구하고 종횡비가 1:75인 고종횡비 구조에도 80% 이상의 형상 적응성을 보였다. 그러나 저온 증착의 영향으로 X-선 광전자 분광기(XPS) 분석을 통해 4~7 at% 정도 함량의 탄소 불순물이 검출됨을 확인하였다.