• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.147-148
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• 2003

최근 새로운 바다 자원으로서 “해양 심층수”가 주목받고 있다. 해양 심층수(深層水, deep sea water)는 태양광이 도달하지 않는 수심 200 m 이상 깊이의 물로 수온이 2$^{\circ}C$ 이하로 연중 거의 변화가 없는 저온안정성과 무기 영양염을 다량 포함하는 특징이 있어 심층수의 활용도는 매우 높다. NaCl만 제거하면 훌릉한 생수가 되기 때문에 심층수를 원료로 한 식품, 화장품, 의약품 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 미국, 일본 등지에서는 10여년전부터 심층수를 이용한 에너지, 수자원, 생수 및 식품 산업이 활발히 진행되어졌다. 현재 식품 산업분야로는 두부제조, 빵, 청주, 간장, 된장 등의 발효식품에 대한 연구가 진행되어지고 있다. 심층수를 적당하게 첨가하면 알코올 농도가 높아지는 발효강화작용이 있다. 새로운 건강 먹거리를 갈망하는 현대인들에게 해양 심층수를 이용한 발효식품은 매우 환영받을 것으로 사료된다. 이에 본 연구는 해양 심층수의 다양한 자원성을 효율적으로 활용하기 위해 심층수의 청정성과 풍부한 미네랄을 함유한 심층수의 농도에 따른 효모의 증식도를 알아봄으로서 적응력 강한 효모를 조사하였다. 실험에 사용한 해양 심층수는 淸凉飮料水(日本ナチュラルヘルス株式會社, 深透水 1550) 사용하였다. 효모균주는 경북과학대 전통식품 연구소에서 보유하고 있는 9종의 효모를 사용하였으며, 심층수 경도 250, 500, 1000의 심층수와 1차 증류수(대조군)에 sucrose 10% 첨가한 당용액을 사용하였다. 또한 당의 적응력을 알아보기 위해 sucrose 10, 15, 20% 첨가 당용액을 사용하여 Sacch.cerevisiae kluyvery DJ97 효모의 증식도를 알아보았다. 그 결과, Saccharomyces cerevisiae 12호 균주가 심층수 경도 500인 시험군에서 증식력이 높았으며, Saccharomyces cerevisiae 901 균주는 경도 1000인 시험군이 대조군에 비해 증식력이 높게 나타나 효모균주의 종류와 심층수의 첨가량에 따라 적응력이 차이가 있었다. 당농도와 심층수 첨가량에 따른 효모 균주의 발효력을 알아본 결과 심층수 경도 200의 당 10% 첨가군에서 가장 잘 증식하는 것으로 나타나, 알코을 효모균주의 발효력을 높이는데는 최적의 농도가 있음을 알 수 있었다. 따라서 심층수를 이용한 다양한 발효식품에 대한 연구가 요구되어진다.

• 물과 미래
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• 제32권1호
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• pp.32-40
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• 1999

• 물과 미래
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• 제36권3호
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• pp.58-61
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• 2003

• 물과 미래
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• 제38권4호
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• pp.120-124
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• 2005

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권1호
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• pp.42-46
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• 2004

해양심층수는 겨울철 표층수의 냉각으로 인하여 동해 고위도 지역인 극 지역에서 형성된 후 점차로 표층수와 혼합이 차단된 상태로 순환한다. 하구역 혼합만큼 뚜렷하지는 않지만, 지하염수는 순환해수와 지하수의 혼합물기다 높은 삼투압을 가지고 있는 해수는 바다와 연결된 대수층으로 스며들어 지하수와 혼합하게 된다. 해양심층수와 지하염수의 자원특성을 파악하기 위하여 이들 수괴의 기원과 성분 및 각 수자원에 대한 수질 특성과 자원 안정성을 조사하였다. 해수 중 산소와 수소 동위원소 비는 0‰, 인 반면, 지하염수는 지표수의 순환선(meteoric water line) 위에 있거나, 벗어나는 경우도 있다. 이러한 현상은 두 수괴가 다른 기원을 가지고 있다는 것을 의미한다. 해수에 용존 된 주성분 이온(Na, Ca, Mg, K) 들은 각각 일정한 성분비를 이루고 있다. 그러나 지하염수에서 이들 주성분 원소들의 일정성분비의 법칙이 성립하지 않는 것이 관측되었다. 그 이유는 주변 토양과 지하수 사이의 화학적 반응에 기인한다. 또한 해양심층수는 지하염수에 비하여 기능성 미량 원소들이 풍부하고 생물학적 친하력이 높은 반면, 유해한 박테리아와 인공 오염물이 적은 특성을 가지고 있으며, 자원적인 측면에서도 안정성을 가지고 있다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.333-335
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• 2003

Deep Ocean Water is formed within restricted area including polar sea (high latitude) by cooling of surface seawater and globally circulated in the state of insolation with surface seawater. Although not as obvious as estuaries mixing, Brine groundwater is mixture of recirculated seawater and groundwater. Seawater having high osmotic pressure infiltrate into unconfined aquifer where is connected to the sea. The ions dissolved in seawater are present in constant proportions to each other and to the total salt content of seawater. However deviation in ion proportions have been observed in some brine groundwater. Some causes of these exception to the Rule of constant proportions are due to many chemical reactions between periphery soil and groundwater. While Deep Ocean Water (DOW) have a large quantity of functional trace metals and biological affinity relative to brine groundwater, DOW have relatively small amount of harmful bacteria and artificial pollutants.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.83-88
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• 2003

Recently, deep ocean water (DOW), which is plentiful in the East sea, has been recognized a global resources for 21st century. To develop DOW resource of 300m deep at Gosung sea, the pipeline of about 4 km long is essentially required to establish land based model complex of DOWA techno-park at coastal zone. This study aims to establish design procedure of DOW supplying and utilizing systems, and to complete basic design of every major facilities. To design, various numerical analysis and engineering consideration have been studied by cooperative works for practical use.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권2호
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• pp.60-66
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• 2005

삼투압보다 높은 외부압력을 역으로 걸어주면 용매는 용질 농도가 낮은 용액쪽으로 이동하게 되는데 이 현상을 역삼투라고 한다. 역삼투 원리를 이용하여 40-70 기압의 압력구배를 구동력으로 해서 해양심층수의 담수화 적용성을 검토 조사하였다. 역삼투막의 성능에 영향을 미치는 유량과 염제거율에 관한 온도와 압력등 여러 인자들에 관하여 고찰하였다. 온도는 역삼투압 분리막의 유량에 비례하는 반면, 염제거율에 반비례하는 관계를 보이고 있다. 압력은 분리막의 유량과 염제거율에 비례하는 관계를 보였다. $Mg^{2+},\;Ca^{+2},\;Na^+,\;K^+$ 등과 같은 해수의 주성분 미네랄에 대한 역삼투 분리막의 분리특성은 해수와 같은 강전해질 용액에서 전하량이 큰 $Mg^{2+}$와 $Ca^{2+}$의 염제거율은 99% 이상으로 온도에 비례하는 관계를 보였다. 전하량이 적은 $Na^+$의 염제거율은 98%-99.5%로 2가 이온의 염제거율보다는 낮고, 전하량이 작은 $K^+$ 이온보다는 크게 나타났다. 약산이나 상온에서 기체상태나 유리상태로 존재하는 보론의 배제율은 역삼투 분리 막에서 상당히 낮게 나타나고 대부분 우리나라 먹는물의 수질 기준치를 상회한다. 그러나 보론의 배제율은 온도에 반비례하고 압력에 비례하는 관계를 이용하여 수온 $5^{\circ}C$, 압력 $70kgf/cm^2$의 운전조건에서 생산된 생산수의 보론 농도는 우리나라의 먹는물 수질 기준을 만족한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.519-519
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• 2015

2007년 발간된 IPCC의 4차 평가보고서에서 자연재해, 환경, 해양, 농업, 생태계, 보건 등 다양한 부분에 미치는 기후변화의 영향에 대한 과학적 근거들이 제시되면서 기후변화는 현세기 범지구적인 화두로 대두되고 있다. 또한, 기후변화에 의한 지구 온난화는 대규모의 수문순환 과정에서의 변화들과 연관되어 담수자원은 기후변화에 대단히 취약하며 미래로 갈수록 악영향을 받을 것으로 6차 기술보고서에서 제시하고 있다. 특히 우리나라는 지구온난화가 전 지구적인 평균보다 급속하게 진행될 가능성이 높기 때문에 기후변화에 대한 담수자원 취약성이 더욱 클 것으로 예상된다. 따라서 지표수에 용수의존도가 높은 우리나라의 댐 저수지를 대상으로 기후변화에 따른 수환경 변화의 정확한 분석과 취약성 평가는 필수적이다. 본 연구에서는 SRES A1B 시나리오를 적용하여 기후변화가 주암호 저수지의 수환경 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 지역스케일의 미래 기후시나리오 생산을 위해 인공신경망(Artificial Neural Network.,ANN)기법을 적용하여 예측인자(강우, 상대습도, 최고온도, 최저온도)에 대해 강우-유출모형에 적용이 가능한 지역스케일로 통계적 상세화를 수행하였으며, 이를 유역모델에 적용하여 저수지 유입부의 유출량 및 부하량을 예측하였다. 유역 모델의 결과를 토대로 저수지 운영모델에 저수지 유입부의 유출량을 적용하여 미래 기간의 방류량을 산정하였으며, 최종적으로 저수지 모델에 유입량, 유입부하량 및 방류량을 적용하여 저수지 내 오염 및 영양물질 순환 및 분포 예측을 통해서 기후변화가 저수지 수환경에 미치는 영향을 평가하였다. 기후변화 시나리오에 따른 상세기 후전망을 위해서 기후인자의 미래분석 기간은 (I)단계 구간(2011~2040년), (II)단계 구간(2041~2070년), (III) 단계 구간(2071~2100년)의 3개 구간으로 설정하여 수행하였으며, Baseline인 1991~2010년까지의 실측값과 모의 값을 비교하여 검증하였다. 강우량의 경우 Baseline 대비 미래로 갈수록 증가하는 것으로 전망되었으며, 2011년 대비 2100년에서 연강수량 6.4% 증가한 반면, 일최대강수량이 7.0% 증가하는 것으로 나타나 미래로 갈수록 집중호우의 발생가능성이 커질 것으로 예측되었다. 유역의 수문 수질변화 전망도 강수량 증가의 영향으로 주암댐으로 유입하는 총 유량이 Baseline 대비 증가 하였으며, 유사량 및 오염부하량도 증가하는 것으로 나타났다. 저수지 수환경 변화 예측결과 유입량이 증가함에 따라서 연평균 체류시간이 감소하였으며, 기온 및 유입수온 상승의 영향으로 (I)단계 구간대비 미래로 갈수록 상층 및 심층의 수온이 상승하는 것으로 나타났다. 연중 수온성층기간 역시 증가하는 것으로 나타났으며, 남조류는 (I)단계 구간 대비 (III)단계 구간으로 갈수록 출현시기가 빨라지며 농도 역시 증가하였다. 또한 풍수년, 평수년에 비해 갈수년에 남조류의 연평균농도 상승폭과 최고농도가 크게 나타나 미래로 갈수록 댐 유입량이 적은 해에 남조류로 인한 피해 발생 가능성이 높아질 것으로 예상된다.