• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.35-53
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• 2007

영천지역 지하수의 지구화학적 특성 연구를 수행하였다. 연구지역의 지하수는 Ca-$HCO_3$형에서부터 Ca-$SO_4$형까지의 영역에 해당하고 일부 시료는 Na-$HCO_3$형에 해당한다. 이들의 지화학적 특성은 주로 시추공이 위치한 지역의 기반암에 의해 영향받았다. 국지적으로 퇴적암내의 황산염광물 및 황화광물과의 반응에 의하여 지하수내의 $SO_4$ 함량이 높은 지하수가 산출되며, Ca이온은 퇴적암내의 탄산염광물에서 유래되었다. Na-$HCO_3$형을 보이는 지하수는 초기에는 주로 방해석과의 반응에 의해 지하수내에 Ca 함량이 증가되었고, 방해석에 대해서 포화상태에 도달한 이후에는 주로 사장석과의 반응에 의해 지하수내 Na의 함량이 조절된 것으로 판단된다. 이와 같은 해석은 이들 지하수들의 낮은 삼중수소 함량으로 뒷받침된다. 수소 및 산소동위원소 분석결과에 의하면 연구지역 지하수는 모두 강수에서 기원하였으며 유형별로 명확히 구별되지 않는다. BH-1, BH-9, BH-12 지하수 수질은 화학적 및 동위원소적으로 심부지하수의 특성을 보여주며, 이들 시추공을 제외한 모든 시추공들에서 시료채취심도에 따른 지화학적 및 동위원소 변화를 명확히 보여주지 않기 때문에 연구지역 전반에 걸쳐 천부지하수와 심부지하수의 혼합양상을 지시한다. 수질분석결과는 연구지역 전반에 걸쳐 농업활동에 의한 지하수 오염이 상당히 진행되고 있음을 알 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권2호
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• pp.62-69
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• 2008

본 연구에서는 제조방법이 다른 여러 종류의 망간코팅사(MCS)들의 물리화학적 특성과 내산성을 비교하고 이들에 의한 독성 3가 비소의 산화특성을 평가하였다. 실험에 사용된 MCS는 4종류로서 실험실에서 고온가열처리에 의하여 제조한 B-MCS, 접촉/건조(wetting and dry) 방법으로 제조한 W&D-MCS, 정수처리장 수 처리 과정에서 자연발생적으로 생성된 N-MCS, 그리고 철 및 망간제거용으로 시판되는 Birm을 사용하였다. 각 망간사내의 망간함유량은 Birm (63,120 mg/kg) > N-MCS(10,400 mg/kg) > W&D-MCS(5,080 mg/kg) > B-MCS(2,220 mg/kg) 순으로 나타났다. 내산성 실험결과 Birm에 함유된 망간이 산성조건에서 가장 적은 용출분율(% 기준)을 보였다. 3가 비소산화 결과, B-MCS의 경우 반응용액의 pH가 낮을수록 산화율이 지속적으로 증가하였지만, N-MCS와 Birm의 경우는 이와는 달리 pH 6 부근에서 산화율이 최소가 되며 강산성 및 강알카리 영역에서는 산화율이 증가하는 것으로 나타났다. N-MCS와 Birm의 경우에는 산화망간 외에 상당량의 산화알루미늄을 함유하고 있어서 As(III) 산화와 동시에 망간산화물의 환원에 의해서 생성되는 $Mn^{2+}$가 산화망간 및 산화알루미늄 두 반응점으로 경쟁흡착이 되기 때문에 기인한 것으로 여겨진다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.37-44
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• 2006

본 연구는 오염물 거동에 대한 수치해석을 위해 보편적으로 사용되고 있는 수치 방법들의 장단점을 총괄적으로 나타내고, 효율적인 수치모델링 기법 개발을 위해 ELLAM과 LEZOOMPC를 비교분석하였다. 지하수 분야에서 가장 많이 사용되는 수치 방법은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식인데, Eulerian-Lagrangian 방식은 수치영역 내에서 일반적으로 질량을 보존하지 못하고, 경계조건을 체계적으로 처리하지 못하는 한계를 갖고 있다. 반면에 Eulerian 빙식은 시간 및 공간 절삭 오차로 인해서 시간 간격 및 격자 크기를 극히 줄여야 하는 제약을 갖고 있다. 최근 10 년간 지하수 분야에서 크게 대두되고 있는 수치기법인 ELLAM(Eulerian Lagrangian Localized Adjoint Method)은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식에서 나타나는 수치 제약점이나 한계점을 동시에 해결하는 수치기법으로 알려져 왔다. 그러나 본 연구에서는 ELLAM의 장단점을 파악하고 보완점을 제안한다. ELLAM의 단점을 파악하기 위해, mesh Peclet number가 다른 예제들을 설정하고, 그 예제들에 대한 ELLAM, LEZOOMPC(Lagrangian-Eulerian ZOOMing Peak and valley Capturing)와 visual MODFLOW의 수치결과들을 해석해와 비교하였다. Mesh Peclet number가 무한대일 때 ELLAM의 수치결과는 수치진동으로 인해 해석해와 일치하지 않았으나, LEZOOMPC의 수치 결과는 해석해와 일치했다. 위의 결과는 ELLAM의 수치오차가 LEZOOMPC의 특성을 이용하여 개선 및 보완될 수 있는 가능성을 시사해 준다. 따라서 ELLAM에 LEZOOMPC의 후향 입지추적, 전향 입지추적, 선택적 국부 격자 세립화 과정과 최고/최저 농도점 이동 추적 과정을 결합하면 ELLAM의 수치적 장점을 유지하면서 mesh Peclet number에 제약을 받지 않는 효율적인 수치모델링 기법을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권3호
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• pp.265-275
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• 2006

대구 인접지역 삼림식생에 대한 진행천이의 메카니즘과 잠재자연식생을 추정하였다. DCA 에 의한 요인 분석에서는 해발 고도 및 습도구배에 따라 각 군락의 특성이 결정되는 것으로 나타났으며, 토양의 수분 함량과 유기물 함량 및 전질 소량은 군락이 발달함에 따라 높아지는 것으로 나타났다. 종관 연관분석에서는 2개의 종집단으로 크게 구분되었으며, 이들 두 집단의 유형을 결정하는 요인은 기온 및 토양의 수분 요인으로 판단되었다. 특히, 두 종집단은 천이의 진행에 따라 종조성이 달라지는 군락의 발달단계를 보여주는 것으로 보이며, 생활형 조성도 이를 뒷받침하였다. 입지요인 및 종조성에 따라 소나무 군락, 굴참나무군락, 상수리나무군락 및 떡갈나무군락은 졸참나무군락이나 신갈나무군락으로 각각 천이가 진행될 것으로 예측되었다. 본 조사지역의 잠재자연식생은 종조성, 토양환경 및 지형요인에 의하여 산지 중 상부의 신갈나무군락, 계곡부의 고로쇠나무-까치박달군락, 산지 중 하부는 졸참나무군락 의 3개 유형으로 구분되었다. 그리고 신갈나무군락과 고로쇠나무-까치박탈군락은 현존 식생이면서 잠재자연식생이며, 소나무군락은 현재의 종조성 및 해발 영역을 토대로 신갈나무군락과 졸참나무군락으로 각각 발달할 것으로 예측되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.123-131
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• 2018

본 연구는 점 선원인 $^{60}Co$, $^{137}Cs$ 및 혼합부피선원을 이용하여 피크 대 컴프턴 비율, 연속체 배경 스펙트럼을 감소시키기 위해 저 에너지 peak부터 고 에너지 peak에서 측정된 측정치와 PENELOPE와 비교하였다. 또한, 저에너지 부근에서의 변화를 통해 후방산란, 컴프턴 단(compton edge)의 효율 변화를 PENELOPE와 비교하였다. 혼합부피 선원에서 나온 결과를 토양시료에 적용하여 억제와 비 억제(unsuppressed)모드에서 토양시료의 최소검출한계치가 얼마큼 감소하였는지 확인하고자 한다. $^{60}CO$(1,173 keV)의 저에너지 영역의 컴프턴 억제가 상당히 되었으며, $^{137}Cs$(661 keV) 피크에 대한 Compton edge의 RF는 2.8이다. 특히, $^{60}Co$ 선원은 1,173.2keV와 1,332.5 keV의 coincidence 감마선을 방출하므로 컴프턴 억제는 대략 21% 감소하였다. 60Co 선원에서 방출되는 1,173keV와 1,332keV의 compton edge의 RF는 3.2, 3.4였으며 피크대 컴프턴 edge비율은 8:1로 향상되었다. 그리고, PENELOPE와 비교했을 때 불확도는 2% 이내로 잘 일치하였다. Compton unsuppressed 모드에서 661 keV, 1,173 keV 및 1,332 keV의 MDA 값은 각각 0.535, 0.173 및 0.136Bq/kg이었으나, Compton suppressed 모드에서는 0.121, 0.00826 및 0.00728B/kg로 감소하였다. 따라서, Compton suppres sed는 배후방사능과 검출기 자체에 함유된 방사능을 줄일 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권1호
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• pp.103-115
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• 2007

생태계 위해성평가는 유해물질의 노출로 인한 생태계 교란, 생물 공생의 파괴 및 부적합한 서식조건에 의한 생물집단구조의 문제를 적절히 평가할 수 있어야 한다. 초기의 위해성 평가는 오염의 수준을 숫자로 표기하여 단일된 공식으로 평가하였으나, 현재 이러한 평가는 실제로 생태계에 미치는 위해성을 평가하는데는 부적합하다. 따라서 지표종을 이용한 생태 위해성평가는 이러한 단점을 극복하며 육안적 지표의 변화 뿐만 아니라 유전자 수준에서의 변화까지도 감지함으로써 위해성 평가의 폭을 넓힐 수 있게 한다. 국외의 경우 오염의 평가 및 오염 지역 복원의 평가기준으로 여러 지표종을 이용하고 있으며, 여러 지표종을 국가 차원에서 종합적으로 관리하며 오염으로 인한 변화를 유전자 돌연변이 및 암발생 수준까지 연구함으로써 생태계 위해성 평가를 하는 추세이다. 국내의 경우에도 점차 지표종을 이용한 유해성 평가 연구가 진행되고 있으며, 오염물질의 인체에서의 발암 메커니즘, 동물실험을 통한 발암 메커니즘에까지 그 영역이 확대되고 있다. 본 논문에서는 현재까지 이용되는 여러 지표종을 개략적으로 살펴보고, 중금속으로 오염된 폐광산에서 발견된 생지표종인 고사리, 지렁이, 미생물 및 도룡뇽의 변화를 생태계 위해성 평가에 활용되어진 다양한 예가 소개되어 질 것이다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.705-711
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• 2007

우리가 생활하면서 부딪히는 수많은 판단들 속에서 특히 인간의 권리에 대한 사안은 민감하게 다루어진다. 특히 사실로 입증된 것만 인정하는 증거재환주의에 의해 물리적 증거의 확보 여부는 범죄수사과정에서 필수적임에 따라 과학수사의 중요성 및 수요는 증가하고 있다. 과학수사지질학은 지질학과 과학수사와의 융합 분야로, 과학수사를 위하여 지질학적 지식 및 기법을 바탕으로 물리적 증거를 비교 분석하여 범죄용의자와 범죄사건의 연관성을 파악함으로써 법정에서 유용한 자료로 활용된다. 1970년대 후반 과학수사지질학의 학문적 체계를 구축한 이래로 과학수사지질학의 연구대상은 암석, 광물, 토양, 퇴적물 등의 토양학적 증거에서 역사적 유물, 지뢰, 사체 등의 사회 문화적, 정치적, 군사적, 의학적 대상으로 확대되고 있다. 과학수사지질학의 역할이 단순 위치추적에서 고고학적 학설 증명, 역사적 사실 입증, 환경오염 원인 규명, 연대기적 식생 분포 및 인류학적 발생 규명 등으로 폭넓게 작용할 수 있음을 의미하고, 이는 발전된 지질학적 방법론을 적용할 수 있으며 다양한 과학수사지질학적 수요를 만족시킬 수 있다. 과학수사지질학의 연구 활동은 과학수사 전문기관을 중심으로 이루어지고 있으나, 우리나라 국립과학수사연구소의 과학수사 활동 분포에서 과학수사지질학적 비중은 극히 일부분으로 나타나고 있다. 따라서 전문 지질자원 연구기관을 중심으로 우리나라 지질학적 특성에 기반을 둔 연구방법 확보, 연구결과 활용사례 발굴 등 과학수사지질학의 역할 정립을 위한 체계적인 논의를 이끌어 낼 필요가 있다고 사료된다.

• 보존과학회지
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• 제31권2호
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• pp.159-173
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• 2015

천안 백석동 고재미골 무문토기는 활석계와 비활석계로 나눌 수 있으며 비활석계는 각섬석계를 포함한다. 이들은 태토와 비짐의 산출상태 및 내부조직에서 뚜렷한 차이점은 관찰되지 않으며 색상에 따라 흑색과 적갈색 및 황갈색으로 나타난다. 또한 공통적으로 비짐의 양은 많으며 분급은 불량하고 원마도도 낮다. 유적지 토양에서는 녹니석과 석영, 사장석, 고령석, 운모류가 동정되었고 원마도와 분급은 불량하다. 활석 및 비활석 토기 간의 대자율과 흡수율 및 가비중은 큰 차이 없이 넓고 고른 영역에 분포한다. 활석 토기의 주성분원소 거동특성은 비활석 및 각섬석 토기와 유사하며 원소의 부화와 결핍 양상도 일치한다. 다만 MgO는 활석 및 각섬석 토기에서 크게 부화되는 경향을 보인다. 희토류, 호정 및 불호정 원소의 거동특성 또한 모든 종류의 토기가 유사하였으며 토양에서도 큰 차이는 발견되지 않는다. 고재미골 유적지 토양에서는 활석과 각섬석이 검출되지 않는 것으로 보아, 토기제작에는 인위적으로 첨가했을 가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 백석동 일대의 편마암복합체에는 활석층이 협재되어 있어 이를 사용했을 개연성이 충분하다. 그러나 태토의 상전이와 열분석 결과로 볼 때, 토기의 소성온도는 서로 달라 활석혼입 토기는 $800{\sim}870^{\circ}C$의 범위를 보이며, 비활석 및 각섬석 토기의 소성온도는 $900{\sim}950^{\circ}C$의 범위로 추정된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권4호
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• pp.32-41
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• 2004

조석의 효과가 대수층에 미치는 해안대수층에서 지하수-지표수 상호작용에 관한 모사를 위해 수치모델링을 이용하였다. 모사에 사용한 모델은 하천경계와 해안경계가 서로 직교하며 하천은 대수층을 부분관통하고 있다. 해안경계와 하천경계에 의한 영향을 각각 살펴보고 두 경계조건에 의한 동시효과를 함께 모사하였다. 모사기간동안 해안경계에 의한 영향은 일정한 범위까지만 나타났으나, 하천경계에 의한 영향은 시간의 증가에 따라 영향범위가 넓어졌다. 하천경계와 해안경계조건이 만나는 부근에서는 해안경계에 의한 지하수위의 반복적인 상승과 하강으로 인해 두 경계조건에 의한 지하수위가 상호 상승작용을 일으키기도 하고 상호 상쇄되어 지하수위의 변화가 없는 영역이 나타나기도 한다. 따라서 이러한 하천과 해안경계조건이 상호 교차하는 주변 대수층에서의 수위를 측정하여 해안대수층에서의 수리상수를 추정하면 수리확산계수를 과대 혹은 과소평가하는 오류를 범할 수 있으므로 주의를 요한다. 하천바닥의 컨덕턴스(conductance)와 하천의 폭이 주변 대수층에 미치는 영향을 살펴보기 위해 입력인자를 변화시키며 모사한 결과, 하천폭의 증가에 의한 주변 대수층에서의 지하수위 변화는 하천바닥의 면적이 증가함에 따라 하천바닥 전체에서 대수층으로 유동하는 유량이 증가하기 때문이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권3호
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• pp.12-19
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• 2004

정제된 Aldrich 휴믹산(PAHA)과 한외 여과된 다양한 크기의 PAHA 성분들(PAHA UF fractions)을 이용하여 여러 고리 방향족 탄화수소(PAH)와의 결합 메커니즘을 조사하였다. 유기탄소 결합계수($K_oc$)는 전통적인 Stern-Volmer 형광 소광법과 변형 형광 소광법 두 가지를 이용하여 구하였다. 구해진 Pyrene $K_oc$ 값은 PAHA 농도와 자유 용존 pyrene 농도에 의존하였다. 이러한 비선형 흡착결합 양상은 두 물질간의 흡착성 고유상호작용이 존재한다는 것을 암시하였다. 상대적으로 분자크기가 작은 naphthalene은 중간 크기의 PAHA UF fractions과의 결합에서 높은 $KK_oc$ 값을 보여준 반면 분자 크기의 큰 PAH,즉 pyrene의 경우에는 PAHA UF fractions 크기가 크면 클수록 더 결합이 잘 되었다. 이러한 두 PAH 물질간의 불일치한 크기별 결합양상은 현재까지 제시된 고유 결합 메커니즘들 중의 하나 인 크기별 배제(size exclusion) 효과로 잘 설명되었다. 다양한 pH 조건하에서의 PAH $K_oc$ 실험에서는 일반적으로 pH가 낮아질수록 휴믹산의 산성작용기가 중화되고 그에 따라 휴믹산내의 소수성 영역이 커짐으로 인해 pyrene과 휴믹산과의 결합정도는 커졌다. 그러나 큰 사이즈의 PAHA UF fraction(>100K Da)을 사용한 실험에서는 낮은 pH가 아닌 특정 pH 범위에서 또 하나의 높은 pyrene $KK_oc$ 값을 보여줌으로서 크기별 배제 효과가 존재함을 뚜렷이 보여주었다. 이러한 크기별 배제 효과는 휴믹산의 홀(hole)구조가 PAH 크기에 적합하게 구성되어 있는 조건(휴믹성분 크기 혹은 pH)에서만 작용하는 것으로 보인다.