• Korean Journal of Chemical Engineering
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• 제35권12호
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• pp.2355-2364
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• 2018

We evaluated the effect of particle size and associated dynamics on a hydrocyclone separation process in order to understand the movement of the particle trajectories inside the hydrocyclone via numerical analysis, with particles of acid hydrolysis residues discharged in $TiO_2$ production via the sulfate method as a case study. The values obtained from the numerical simulation were successfully compared with those from experimental tests in the literature, allowing a description of the dynamics of the particles, their acting forces, and their relevant properties together with separation efficiency. The results showed that particle motion is jointly controlled by the drag force, the pressure gradient force and the centrifugal force. With increasing particle size, the influence of the drag force is weakened, whereas that of the centrifugal force and pressure gradient is strengthened. Factors including particle density, slurry viscosity, and inlet slurry flow rate also contribute to a clear and useful understanding of particle motion behavior in the hydrocyclone as a method for improving the separation efficiency.

• 한국표면공학회지
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• 제51권5호
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• pp.316-324
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• 2018

Harsh seawater environment is subdivided into marine atmosphere, splash zone, tidal zone, submerged zone and bottom of sea depending on the exposed part. Since corrosion rate depends on the conditions of the exposed parts, proper protection and maintenance for each parts are essential for long-term use of steel structures in seawater environment. For steel structures which were installed in Shiwha Lake, a special maintenance system is required to guarantee its long-term durability and safety. As the tidal power plant has recently been operated, the salinity has risen due to the rapid influx of seawater upstream into Sihwa Lake and the corrosion tendency of the structure is variable according to the water level fluctuation. In this study, corrosion properties of steel structures under water level fluctuation was evaluated by corrosion rate measurement, visual inspection and natural potential measurement and their durability and life management were discussed in view of the effect of variation in of seawater level fluctuations in Shihwa Lake.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1465-1472
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• 2011

평택호의 수질개선 대책을 수립하기 위하여 호수 내 수질조사를 2회 수행하였으며, 상류 유역의 부하량 삭감에 따른 호소 내 수질개선 효과를 파악하기 위하여 WASP/EUTRO5 모형을 사용하여 시뮬레이션 하였다. 현재의 부하량이 장래에도 지속이 되는 경우에는 호소 내 수질이 상류 유역의 개발에 따른 오염부하량의 증가로 수질이 더욱 더 악화되는 것으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 다양한 부하량 삭감 대책을 수립하여 장래의 수질을 예측하였으며, 대안 6가 다른 대안에 비하여 호소의 수질농도를 낮추는 데 크게 기여하는 것으로 나타났다. 그러나, 대안 6의 경우에도 2016년에 호소 내 COD 농도가 9.74 mg/L로 호소수질환경기준 약간 나쁨(4등급, COD 8 mg/L 이하)에도 미치지 못하는 것으로 나타났으며, 2021년에도 유사한 경향을 나타내었다. 대안 6에 부하량을 추가로 삭감하여도 호소의 수질개선 효과는 미미하며 경제적인 측면에서도 적합하지 않은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4649-4655
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• 2010

본 논문은 A 시의 산업단지 종말처리장의 방류수 유입에 따른 K 소류지의 녹조 제어 가능성을 평가하고자 하였다. 완전혼합연속반응기로 모형화한 호소를 총인과 엽록소-a의 농도를 예측하였다. 정상상태일 때 총인과 엽록소-a 농도는 각각 $0.29\;/m^3$과 $4.0\;g/m^3$를 나타났고 실측치와 유사한 결과를 보였다. 비정상상태에서 종말폐수방류수가 최소유량 또는 최대유량으로 소류지로 유입될 때 시간경과에 따른 총인과 엽록소-a 농도 변화를 예측하였다. 또한, 현재 심각한 부영양화 단계에 있는 소류지를 중영양 또는 빈영양 단계로 전환하기 위해 소류지로 유입되는 총인부하량 ($L_p$)과 호소깊이/체류시간 ($H/{\tau}w$)값의 변화를 통해 현실적으로 적용 가능한 제어방법을 제안하였다. 이와 같은 분석기법이 소류지내 총인농도의 제어전략을 수립하기에 적합한 도구로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제36권3호
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• pp.245-254
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• 2020

Water quality improvement projects are being implemented without predicting the effect of water quality improvement on Lake Sapgyo. As the method of selecting the target stream for the effective conduct of water quality improvement projects the method of rating the streams were studied. To build a stream grading method, 60 major streams in the Lake Sapgyo system were monitored. The selection method of rivers subject to priority management for water quality improvement was applied to the stream grading method using the Analytic Hierarchy Process (AHP). The analysis of importance by site by stream grading method revealed the following: water quality (36.0%), flow (26.1%), travel load (13.4%), TMDL density (12.0%), TMDL (8.9%), and area (3.7%). The pollution level of the river was scored by using the stream grading method, and the ranking of 51 streams was calculated. Based on this, the group was classified into six grades (A-F). Among the groups, the F and E groups were selected as the priority management streams. Cheonan-Cheon (Cheonan City) was selected as the first stream to establish water quality improvement measures in the Lake Sapgyo system, and Seowoo-Cheon (Dangjin City) was selected as the second site, and Oncheon-Cheon (Asan City) was selected as the third site. Each local government is expected to improve the water quality improvement effect with limited resources when establishing and implementing water quality improvement measures for the streams (F group, E group) to be managed in this study.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.225-233
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• 2013

부영양호 신갈지의 수질개선을 위하여 이미 개발된 천연물질 혼합제(PMC)의 수질개선능(WQI)에 수온변화가 어떠한 영향을 미치는지 현장실험을 실시하였다. 실험결과 식물플랑크톤, BOD, 총인 등은 $20^{\circ}C$ 이하에서는 70% WQI 이상을 보였으나 $25^{\circ}C$ 이상에서는 40% WQI 이하로 오히려 감소하였다. 한편 수온의 증가에 따라 남조류에 대해서는 WQI는 감소하였고, 규조류는 수온변화에 상관없이 90% 이상 높은 WQI를 나타냈으며, 박테리아와 총 질소는 수온과 상관없이 매우 낮은 WQI를 보였다. 이상의 결과들은 PMC의 수질개선능이 수온과 밀접한 관계를 가지며, $25^{\circ}C$ 이상의 고온기에 Microcystis aeruginosa가 우점하는 남조대발생보다 겨울철 저온기에 우점하는 규조류에 더 효과적일 것으로 판단되었다.

• 환경생물
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• 제34권4호
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• pp.320-328
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• 2016

안동호와 임하호 주요 유입수계의 저서성 대형무척추동물 군집구조 및 군집안정성을 파악하고자, 2015년부터 2016년까지 총 8회 조사를 실시하였다. 안동호 유입수계는 다양한 미소서식처가 조성되어 있고, 하상구조 또한 상대적으로 임하호 유입수계보다 다양하게 조성되어 있어 유수성 및 정수성 환경을 선호하는 분류군이 다수 출현하였다. 안동호는 깔따구류, 꼬마줄날도래 등 특정 종의 개체수 증가로 인해, 임하호에 비해 높은 우점도 및 낮은 다양도를 보였으며, 섭식기능군은 비교적 주워먹는무리의 종수 및 개체수 비율이 가장 높게 나타났고, 강우 등 환경요인에 의해 썰어먹는무리의 종수가 및 개체수가 감소한 것으로 나타났다. 서식기능군은 모든 지점에서 붙는무리의 종수 및 개체수 비율이 높게 나타났다. 군집안정성 분석 결과 안동호는 상대적 저항력과 회복력이 뛰어난 특성군 I 그룹에 속하는 종들의 출현율이 61.3%로 임하호 59.1%보다 높게 나타났고, 상대적 저항력과 회복력이 약하고 비교적 수환경이 안정적인 곳에서 서식하는 특성군 III 그룹에 속하는 종들의 출현율은 안동호에서 15.1%로, 임하호(20.5%)에 비해 낮게 나타났다. 이화학적 수질 분석 결과, 수온이 낮을수록 용존산소량은 높게 나타났고, pH와 전기전도도는 토양수분의 염류이온농도가 높아져 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 3차 조사시 강우에 의해 유입된 점 및 비점오염원의 영향으로 BOD와 SS는 감소, COD, T-P는 일시적으로 증가하는 경향을 보였다. 상관관계 분석 결과 전기전도도 및 T-N이 종수 및 개체수와 음의 상관관계를 나타내어, 하천 인근 유역의 점오염원과 비점오염원이 저서성 대형무척추동물의 군집과 수질에 부정적인 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 따라서 수생생물에 직접적인 영향을 미치는 생활하수와 유기물의 유입을 차단하는 등 지속적인 관리 및 모니터링이 요구된다.

• 한국습지학회지
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• 제22권1호
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• pp.49-58
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• 2020

경작지의 과다 비료와 퇴비의 사용은 토양내 양분 축적을 증가시키며 잉여 양분은 지표유출 및 지하유출 과정을 통해 수질 오염과 녹조발생 등을 유발시킨다. 또한 토양내 과다 양분축적과 함께 지속적 작물 재배는 토양의 산성화를 초래하여 토양의 물리적 구조를 변화시켜 양분의 침출을 더욱 증가시킨다. 대청호 저수구역 내 경작은 대청호의 수질에 직접적 영향을 주기도 하며, 대청댐 수위상승시 침수되어 토양 내 양분이 용출되기도 한다. 본 연구는 대청댐 저수구역 내 경작지의 물리화학적 성상을 분석하여 대청호 수질관리 대책수립에 활용가능한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 대청호 저수구역 경작지 토양은 잉여양분이 이동 가능한 Sandy Loam 토양으로 분류되었다. 작물별 토양내 화학적 성상은 작물별 서로 다른 시비량에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 그러나 농민의 경작방식과 미기후 변화 등도 경작지 토양의 화학적 성상변화에 영향을 주는 것으로 평가되었다. 경작지 토양내 양분양은 지하수 및 인근 하천의 수질 및 대청호 주요 녹조발생에 영향을 주는 것으로 나타났다. 논에서의 양분유출은 봄철 강우시 집중되었으며, 밭에서의 양분유출은 여름에서 가을까지의 기저유출 및 멀칭으로 인한 지표유출 등이 영향을 주는 것으로 나타났다. 하천내부의 과다한 식생과 경작지의 유기성 농업잔재물도 하천의 유기물 및 영양염류 증가에 기여하는 것으로 평가되었다. 본 연구결과는 대청호 녹조발생 저감을 위한 저수구역내 경작지 관리를 위한 우선 관리지역 지정 및 관리기법 선정에 활용될 수 있다.

• 한국제4기학회지
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• 제19권2호
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• pp.35-37
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• 2005

Sediment samples from five stations at the Shihwa Lake sewage outfall, west coast of Korea, were collected to evaluate the effect of the outfall on benthic foraminifera. Heavy metal (Cu and Zn) polluted eastern part of the Shihwa Lake, adjacent to the Shihwa-Banwol Industrial Complexes, shows barren or nearly barren of benthic foraminifera, and the lowest number of species both at the core top and downcore. Excepting for the barren zone, pyritized benthic foraminifera abundantly occur both at the surface and downcore sediments in the western part of the Shihwa Lake, suggesting that foraminiferal disease by anoxic bacteria. Recent intrusion of pollutants from the Shihwa-Banwol Industrial Complexes and adjacent six major streams severely polluted the Shihwa Lake as shown by the low abundance (number/10 g) of benthic foraminifera, low number of A. beccarii, low species diversity, and absence of both Elphidium spp. and ostracodes at the surface sediments compared to the downcore. Except the barren zone, both pyritized and non-pyritized Ammonia beccarii occur dominantly in the surface sediments and downcore. Elphidium spp. (either pyritized or non-pyritized) do not occur in the surface sediments of whole stations. However, they occur from the entire downcore sediments except in the eastern part of Shihwa Lake. Arenaceous foraminifera do not inhabit in the heavily polluted areas as evidenced by the occurrence of relatively deep core depth (11-50 cm). Ostracodes occur at the downcore sediments, but they do not occur at the surface sediments. Ostracodes also do not occur at the heavily polluted areas in the eastern part of the Shihwa Lake both at the surface and downcore sediments, indicating that the abundance of ostracodes also can be used for a pollution indicator.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권6호
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• pp.53-62
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• 2009

The EFDC (Environmental Fluid Dynamics Code), a numerical model for simulating three-dimensional (3D) flow, transport, and biogeochemical processes in surface water systems including rivers, reservoirs, and estuaries, was applied to assess the effect of sea water and fresh water exchange rates ($Q_e$) on the mixing characteristics of a conservative pollutant (tracer) induced from upstreams and salinity in Saemangeum Lake, Korea. The lake has been closed by a 33 km estuary embankment since last April of 2006, and now seawater enters the lake partially through two sluice gates (Sinsi and Garyuk), which is driving the changes of hydrodynamic and water quality properties of the lake. The EFDC was constructed and calibrated with surveyed bathymetry data and field data including water level, temperature, and salinity in 2008. The model showed good agreement with the field data and adequately replicated the spatial and temporal variations of the variables. The validated model was applied to simulated the tracer and salinity with two different gate operation scenarios: RUN-1 and RUN-2. RUN-1 is the case of real operation condition ($Q_e=25,000,000\;m^3$) of 2008, while RUN-2 assumed full open of Sinsi gate to increase $Q_e$ by $120,000,000\;m^3$. Statistical analysis of the simulation results indicate that mixing characteristics of pollutants from upstream can be significantly affected by the amount of $Q_e$.