• 한국토양환경학회지
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• 제2권3호
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• pp.31-38
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• 1997

산성폐수에 함유된 오염물질의 물리적 화학적 특성이 배우 복잡하기 때문에 산성폐수에 의해 오염된 지표수나 지하수등의 오염정도를 지역적, 시간적 변화에 따라 비교하는 일은 쉽지가 않다. 본 논문에서는 산성폐수에 의해 오염된 지표수나 지하수의 오염도를 정량적으로 평가할 수 있는 수학적 지표를 제시하였으며, 오염지표를 이용하여 국내 폐탄광의 갱내 유출수에 대한 오염도를 검토하였다. 사용된 오염지표(Acid Mine Drainage Index)는 수질의 오염정도를 가장 잘 나타낼수 있는 7개의 변수 즉, pH값, 황산염(Sulfate), 철, 망간, 알루미늄, 구리 및 아연 함량을 이용하여 계산하였다. 사용된 변수는 오염도에 미치는 상대적인 중요도를 감안하여 가중치를 사용하였으며 , pH값 및 황산염함량에 가장 높은 가중치를 부여하였다. 국내 폐광산에서 유출되는 산성폐수의 오염도 평가결과 경북 문경에 소재한 석봉탄광이 조사탄광중 상대적으로 오염도가 높았으며, 지역적으로 영동지역에 위치한 폐탄광의 갱내 유출수가 영서, 중부, 서부 및 남부에 위치한 폐탄광에 비해 오염도가 높게 나타났다.

• 생태와환경
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• 제40권4호
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• pp.560-568
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• 2007

The objectives of this study were to analyze ecological effects on effluents from the Sagok Stream (Chonnam province) as an abandoned mine drainage through necropsy-based health assessments and fish exposure tests, and to conduct In situ field pilot tests for restoration of stream water. Also, we analyzed water quality including general parameters and heavy metals. The tests were performed three times on April 2005, April 2006, and April 2007. Also, we constructed a reactor facility in the outflowing point of the abandoned mine for the remediation of AMD wastewater. In lab test, death rates in all three treatments were ${\geq}50%$ in the experiments. Necropsybased fish tissue assessments using the Health Assessment Index (HAI), indicated that the most frequently damaged tissue was liver (average: 20.8). Values of Health Assessment Index were lower in the control than any other treatments of T1, T2, and T3 and three treatments showed a distinct toxicity impacts by the AMD. In situ lethal test, concentration of Fe, Al and Zn decreased particularly by 85%, 99% and 94%, respectively through the disposal facility. Values of pH, ranged from 3.1 to 7.0, increased by 2.3 fold (mean=5.1) along with the reduction of metal contents. All fishes in P1 cage died 100% on 3 days later after the experimental setting, while all fishes in the P6 died 100% on 9 days later. Overall, these results evidently provide a key methodology for pilot test using the disposal facility and also clarify the toxicity of AMD once again, so this approach used in the pilot facilities here may reduce the acidic and toxic effects in the abandoned mining drainage.

• 생태와환경
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• 제45권1호
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• pp.72-81
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• 2012

본 연구는 2009년 5월부터 10월까지 태백시에 위치하고 있는 낙동강 상류의 폐탄광으로부터 유입되는 산성광산배수(Acid mine drainage)가 저서성 대형무척추동물의 군집에 미치는 영향을 파악하고자 실시하였다. 폐탄광의 영향을 받는 대상하천의 7개 지점과 대조하천의 3개 지점에서 계류형 정량채집망(Surber sampler $50{\times}50$ cm, 망목 0.2 mm)을 사용하여 정량채집을 하였고, 다양한 미소서식처에서 정성채집을 병행하였다. 조사 결과 전체조사지역에서 총 5문 6강 15목 53과 117종이 출현하였으며, 하천의 주요 분류군인 EPT-group이 71종(64.5%)으로 전체 출현종의 큰 부분을 차지하였다. 정량조사에서 대조하천 지점(St. A~C)의 저서성 대형무척추동물은 총 79종 2,844개체가 출현한 반면, 폐탄광의 영향권에 있는 산성광산배수하천 (Acid mine drainage stream, AMDS) 지점(St. 1~7)에서는 총 58종 11,575개체가 출현하였다. AMDS에서는 오염에 내성이 강한 실지렁이, 부채하루살이, 개똥하루살이, 줄날도래류, 깔따구류 등이 우점하였다. 특히, AMDS의 군집지수(MacNaughton 우점도지수 평균 ${\pm}$표준편차 $0.52{\pm}0.21$, 범위 0.33~0.85; Shannon 다양도지수 $2.06{\pm}0.60$, 1.06~2.57)가 대조하천의 군집지수(우점도지수 $0.29{\pm}0.07$, 0.22~0.35; 다양도지수 $3.13{\pm}0.14$, 3.03~3.30)에 비해 큰 차이가 있었다. AMDS의 섭식기능군은 shredders와 scrapers의 비율이 낮았으며, 깔따구류(Chironomidae spp.)가 많이 출현하여 gathering-collector가 상대적으로 풍부하였다. 서식기능군은 clingers와 burrowers가 AMDS에서 상대적으로 더 풍부하였다. DCA 서열법과 유사도 분석 결과 AMDS와 대조하천의 지점들끼리 각각 묶여서 두 개의 그룹으로 구분되었으며, 폐탄광에 인접한 최상류 지점(St. 1)과 다른 지점들 간의 유사도가 가장 낮게 나타났다. 생물학적 수질평가를 나타내는 한국오수생물지수(KSI)와 저서성 대형무척추동물을 이용한 생태평가점수(ESB)는 대부분의 지점에서 보통 및 양호의 상태를 나타냈으나, 최상류 지점(St. 1)은 매우 불량한 상태인 ${\alpha}$-중부수성으로 분석되었다. 결론적으로, 폐탄광에서 유출되는 산성광산배수의 영향권에 있는 하천의 저서성 대형무척추동물 군집에 악영향을 미쳐서 종풍부도와 군집구조, 기능군의 조성 및 수환경 건강성을 나타내는 생물지수에 있어서 대조하천의 군집과 큰 차이를 나타냈다.

• 지질공학
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• 제29권2호
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• pp.163-183
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• 2019

충청북도 단양 월악산국립공원 상류지역의 봉양폐탄광으로부터 발생하는 산성광산배수의 오염 특징과 침전물의 특성을 수질화학분석, XRD, 주사전자현미경(SEM), 적외선분광분석(IR), 핵자기공명분석($^{27}Al$ NMR)을 이용하여 연구하였다. 수질은 pH와 용존이온의 침전에 따라서 변화하며, 포화지수 계산 결과 철, 알루미늄 광물종이 다수 과포화되어 있다. 오렌지색 침전물은 슈베르트마나이트와 침철석으로 구성되며, Leptothrix orchracea 박테리아가 생장한다. 백색 내지 회백색의 침전물은 대부분 독성이 강한 알루미늄 계열이 주를 이루는데, 배스알루미나이트는 결정도가 매우 낮다. 이 백색질 알루미늄광물에서는 소량의 Al-중합체 $Al_{13}$-Tridecamer가 확인된다. 봉양폐탄광의 산성광산배수를 저감, 제어하기 위해서는 무엇보다 함알루미늄 광물의 침전과 용해도를 조절하는 것이 중요하다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권1호
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• pp.1-13
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• 2015

This paper proposes an analytical mode decomposition (AMD) and Hilbert transform method for structural nonlinearity quantification and damage detection under earthquake loads. The measured structural response is first decomposed into several intrinsic mode functions (IMF) using the proposed AMD method. Each IMF is an amplitude modulated-frequency modulated signal with narrow frequency bandwidth. Then, the instantaneous frequencies of the decomposed IMF can be defined with Hilbert transform. However, for a nonlinear structure, the defined instantaneous frequencies from the decomposed IMF are not equal to the instantaneous frequencies of the structure itself. The theoretical derivation in this paper indicates that the instantaneous frequency of the decomposed measured response includes a slowly-varying part which represents the instantaneous frequency of the structure and rapidly-varying part for a nonlinear structure subjected to earthquake excitations. To eliminate the rapidly-varying part effects, the instantaneous frequency is integrated over time duration. Then the degree of nonlinearity index, which represents the damage severity of structure, is defined based on the integrated instantaneous frequency in this paper. A one-story hysteretic nonlinear structure with various earthquake excitations are simulated as numerical examples and the degree of nonlinearity index is obtained. Finally, the degree of nonlinearity index is estimated from the experimental data of a seven-story building under four earthquake excitations. The index values for the building subjected to a low intensity earthquake excitation, two medium intensity earthquake excitations, and a large intensity earthquake excitation are calculated as 12.8%, 23.0%, 23.2%, and 39.5%, respectively.

• 자원환경지질
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• 제31권6호
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• pp.499-508
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• 1998

The Imgok Creek is located in the Gangreung coal field, which has been known that sulfides are more abundant than other coal fields in Korea, and it has been severly contaminated by acid mine drainage (AMD) discharging from the abandoned coal mines, such as the Youngdong, the Dongduk and the Waryong coal mines. The purposes of this study are to synthetically assess the contamination of natural water, stream sediment and cultivated soils, and to provide the basic data for AMD treatment. Geochemical samples were collected in December, 1996 (dry season) and April, 1997 (after three day's rainfall). TDS of the Youngdong mine water was remarkably higher than those of other mine waters. In the Imgok Creek, concentrations of most elements, except Fe decreased with distance by dilution caused by the inflow of uncontaminated tributaries. From the results of NAMDI and $I_{geo}$ calculation, the Youngdong coal mine was the main contamination source of the study area. Groundwater pollution was not yet confirmed in this study and the paddy and farm land soils were also not yet contaminated by mining activity based on the pollution index ranging from 0.27 to 0.47.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.271-276
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• 2000

Optimal neuro-control algorithm is extended to the control of a multi-degree-of-freedom structure. An active mass driver(AMD) system on the top roof used as a controller. The control signals are made by a multi-layer perceptron(MLP) which is trained by minimizing a sub-optimal performance index. The performance index is a function of both the output responses and the control signals. Structure having nonlinear hysteretic behavior is also trained and controlled by using proposed control algorithm. Bothe the time delay effect and the dynamics of hydraulic actuator are included in the simulation. Example shows that optimal neuro-control algorithm can be applicable to the multi-degree of freedom structures.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SOIL & GROUNDWATER ENVIRONMENT
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• pp.254-256
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• 2005

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.286-290
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• 2000

Optimal neuro-control algorithm is extended to the control of a multi-degree-of-freedom structure. An active mass driver(AMD) system on the top roof is used as an exciter. The control signals are made by a multi-layer perceptron(MLP) which is trained by minimizing a sub-optimal performance index. The performance index is a function of both the output responses and the control signals. Structure having nonlinear hysteretic behavior is also trained and controlled by using proposed control algorithm. In training neuro-controller, emulator neural network is not used. Instead, sensitivity-test data are used. Therefore, only one neural network is used for the control system. Both the time delay effect and the dynamics of hydraulic actuator are included in the simulation. Example shows that optimal neuro-control algorithm can be applicable to the multi-degree of freedom structures.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.121-130
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• 2010

산성광산배수(Acid Mine Drainage; AMD)는 낮은 pH조건에서 중금속 및 황산염이온 등이 다량 용존되어 환경오염 문제를 발생시킨다. 국내의 폐광산 일부에서는 산성광산배수를 처리하기 위해 정화시설이 운영되고 있으나 여전히 주변 하천에 영향을 미치고 있다. 본 연구는 산성광산배수 및 영향을 받는 하천에서 지표미생물의 특이적 유전자를 실시간 정량 중합효소 연쇄반응(Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction; Real-time qPCR)을 이용하여 확인 및 정량함으로써 광산배수의 환경영향을 미생물학적으로 판단하고자 수행되었다. 지표 종으로 선정한 미생물은 16S rRNA 미생물 군집분석 결과 발견된 미생물 중 철환원균인 Rhodoferax ferrireducens T118, Acidiphilium cryptum JF-5이며 이 외에 기존에 광산에 존재하는 것으로 알려진 미생물 중 호산성 황환원균인 Desulfosporosinus orientus, 철산화균인 Leptosprillum ferrooxidans, 철 및 황산화균인 Acidothiobacillus ferrooxidans이었다. 최종적으로, 본 연구에서 각 광산의 광산배수가 하천에 미치는 영향을 정량적으로 판단하여 비교하기 위해 광산배수로 인한 하천에서의 미생물 변동 지수를 산정하였으며 연구 대상 4개 광산 중 광산배수 처리시설이 없는 삼탄의 광산배수의 경우 주변 방류 하천으로의 미생물학적 환경영향이 가장 큰것으로 나타났다