• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.484-491
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• 2015

바지락 양식장의 생산력은 적지 선정과 밀접한 관련이 있기 때문에, 생산량 관리를 위해서는 양식품종에 적합한 서식지를 평가하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 2014년 5월 곰소만에 위치한 고창 갯벌어장의 9개 정점에 대하여 서식지 적합지수(Habitat Suitability Index, 이하 HSI)를 평가하였다. 평가인자로 바지락의 성장(해수유동, 클로로필 a), 생존(퇴적물 입도-모래, 실트질 점토), 수질환경(용존산소, 염분)을 선정하였고, HSI기법을 이용한 갯벌어장 적지 평가를 수행하였다. HSI 가점은 객관적 판단을 위해 가중치를 고려한 가정과 고려하지 않은 가정을 함께 시도하였다. 평가결과, 고창 갯벌어장의 하부조간대(HSI; No weight: 0.60~0.76, Weight: 0.47~0.70)가상부조간대(HSI; No weight: 0.25~0.27, Weight: 0.09~0.10)보다 높은 적합지수를 나타내었으며, 해수유동과 퇴적물이 바지락 선호 서식지 결정에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 본 연구는 과학적인 접근을 통하여 현재 고창 바지락 양식장 이외의 잠재적인 적지를 고려할 수 있고, 갯벌어장 최적 관리 방안을 위한 기초 자료로 활용될 수 있다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-13
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• 2019

후쿠시마 원자력 발전소의 사고로 인해 일본 동부 지역에 다량의 방사성 핵종이 축적되었다. 이러한 방사성 물질은 숲, 도시, 하천, 호수를 포함한 넓은 범위에서 관측되고 있다. 방사성 세슘의 토양 입자에 강하게 흡착하는 특성 때문에 방사성 세슘은 침식된 토사와 함께 이동하여, 인구가 밀집한 하천 하류지역으로 그리고 연안으로 서서히 이동한다. 본 연구에서는 수생환경의 오염된 토사의 이동을 재현하기 위한 수치모델을 개발하고, 그 성과의 일부를 한국원자력연구원 내에 위치한 침식된 토사 관측 장비에서 관측된 결과와 비교하였다. 수집된 토사 시료의 입경 특성을 분석하기 위해서 표준 체분석과 이미지 분석법을 적용하였다. 수치 모델은 초기 포화도, 강우의 토사 침투율, 멀티 레이어, rain splash 등을 고려하여 현실의 강우에 따른 토사의 이동을 시뮬레이션 할 수 있도록 개발하였다. 2019년 연구에서는 수치모델에 나무에 의한 강우 쉴드 효과, 증발효과, 표면물의 쉴드 효과 등이 추가될 계획이다. 토사 유실 관측 장비를 2018년부터 월성 원전 인근에 설치해 지속적으로 관측 자료를 수집하고 있다. 이러한 관측자료를 기반으로 방사성 핵종의 강우, 하천, 연안으로 이동하는 장기 영향 평가 수치모델을 개발할 계획이다.

• Wind and Structures
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• 제27권4호
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• pp.213-221
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• 2018

In the desert and Gobi regions with strong wind and large sediment discharge, sand transporting engineering is more effective than sand blocking and sand fixing measures in sand prevention. This study uses the discrete phase model of 3D numerical simulation to study the motion trail, motion state and distribution rule of sand particles with different grain diameters when the included angle between the main shaft of the feather-row lateral transportation sand barrier and the wind direction changes, and conducts a comparison in combination with the wind tunnel test and the flow field rule of common sand barrier. According to the comparison, when wind-sand incoming flow passes through a feather-row sand barrier, sand particles slow down and deposit within the deceleration area under the resistance of the feather-row sand barrier, move along the transportation area formed by the transportation force, and accumulate as a ridge at the tail of the engineering. With increasing wind speed, the eolian erosion of the sand particles to the ground and the feather-row sand barrier is enhanced, and the sand transporting quantity and throw-over quantity of the feather-row sand barrier are both increased. When sand particles with different grain diameters bypass the feather-row sand barrier, the particle size of the infiltrating sands will increase with the included angle between the main shaft of the feather-row sand barrier and the wind direction. The obtained result demonstrates that, at a constant wind speed, the flow field formed is most suitable for the lateral transportation of the wind-drift flow when the included angle between the main shaft of the feather-row sand barrier lateral transportation engineering and the wind speed is less than or equal to $30^{\circ}$.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.49-58
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• 2004

시화지역 퇴적층의 퇴적환경을 분석하여 압밀특성을 연구하였다. 퇴적환경은 입도분석, 퇴적구조, 지화학특성, 간 극수 화학분석, 탄소동위원소분석을 통해 분석하였으며 조사지점에서 연속적으로 채취한 불교란 시료에 대해 압밀시험과 이방압밀삼축시험(CKoUC)을 수행하여 과압밀현상을 조사하였다. 퇴적환경 분석 결과 상부의 실트/점토 혼합층은 해성환경에서 퇴적되었으며 하부의 모래층과 점토층은 하성환경에서 퇴적된 것으로 밝혀졌다. 해성퇴적층에서는 실트와 점토의 수평층리에 의한 퇴적구조가 우세하게 나타난다. 해성퇴적층 내에서 지질학적 침식이 발생했다는 뚜렷한 증거가 없음에도 불구하고 상부 해성퇴적층의 과압밀비는 1보다 크게 나오고 있다. 상부 해성퇴적층은 삼축 응력경로에서 정규압밀 점토와 동일한 거동을 보이며, 응력상태선도에서도 지질학적 의미의 정규압밀 영역에 도시된다. 해성퇴적층의 이러한 겉보기 과압밀 현상은 퇴적속도의 차이에 의해 발생되는 연약층의 구조, 즉 입자간 화학적 결합력에 의해 발생된 것으로 설명할 수 있다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권3호
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• pp.229-240
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• 2014

Rain events are extremely important for phosphorus (P) dynamics in rivers since large portions of annual river P loads can be transported in particulate forms during only a few major events. Despite their importance, a precise estimation of P contribution in river sediments after rainy seasons has rarely been reported. This study estimated the longitudinal variation in the concentrations of different inorganic P fractions in bed sediments of the South Han River over a rainy season, through using the sequential extraction method. Non-apatite P was the dominant form, representing more than 60% of total inorganic P (TIP) content in sediments. Although no significant variation of TIP contents was observed, the proportion of bioavailable P in TIP pools decreased after the rainy season. The concentrations of individual inorganic P fractions ($NH_4Cl-P$, $NH_4F-P$, NaOH-P, and $H_2SO_4-P$) were significantly different across sites and after the rainy season (p < 0.05, two-way ANOVA). $NH_4F-P$ and NaOH-P concentrations in sediments increased in a downstream direction. After the rainy season, $NH_4Cl-P$ concentrations in sediments decreased whereas $NH_4F-P$ and $H_2SO_4-P$ concentrations increased. The redistribution of individual P fractions in sediments observed after rainy seasons were possibly due to the changing contribution of various sources of runoff and the variation in flow related particle size. Current estimation of P in bed sediments of the South Han River suggests a lower potential of internal P loading from sediments after the rainy season.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권2호
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• pp.113-126
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• 2022

This study was carried out to investigate the benthic polychaetous community and benthic ecosystem quality status on the adjacent continental shelf of Jeju Island, and field surveys were conducted at 31 stations in July and August, 2020. The surface sediment was generally composed of muddy sand facies and sandy mud facies, and the average particle size was medium silt (6.1±1.6∅). The benthic polychaetous community revealed a total of 73 species with a mean density of 242 ind./m². The major dominant species were Notomastus latericeus, Ampharete arctica and Onuphis shirikishinaiensis. By the cluster analysis and nMDS results based on species composition of the benthic polychaetous community, the study area was divided into three station groups arranged from east to west by the water depth and sedimentary facies. The station group located in the west was subdivided into two station groups from south to north. From results of correlation analysis and PCA, it was found that the benthic polychaetous community in the study area had a strong correlation with the sedimentary environment and water depth. The benthic faunal community (or ecosystem) on the adjacent continental shelf of Jeju Island was assessed to be in a healthy state by biotic indices such as AMBI and BPI.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.252-252
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• 2022

최근 기존의 전통적인 부유사채집기를 활용한 유사량 측정방법의 대안으로 지속적인 유량측정을 목적으로 활용되고 있는 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용하여 부유사농도를 측정에 대한 연구가 수행되고 있다. 하지만, 하천에서 횡방향 초음파도플러유속계를 활용한 유사량 측정 연구는 현장에서 측정된 자료를 기반으로 분석이 수행되기 때문에 통제된 유사 조건에서의 유사의 농도 및 입도분포에 대한 사전 정보를 바탕으로 정밀한 분석의 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 안동하천실험센터 순환수로에서 균일한 입도를 가지고 있는 황토를 활용하여 주입량에 따른 초음파산란도의 변화와 동시에 측정된 LISST(laser in-situ scattering and transmissometry)의 부유사 농도와 입도 자료를 활용하여 유사공급에 따른 3Mhz의 단일 주파수를 사용하는 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용한 부유사농도 및 평균입경의 측정에 대한 연구를 수행하였다. 측정결과, 유사공급에 따라서 초음파산란도를 활용하여 부유사농도가 증가하는 경향을 나타내고 있었으며, 횡방향 초음파도플러유속계로부터 측정된 셀별 초음파산란도를 활용하여 부유사농도의 공간적인 분포의 분석이 가능함을 확인할 수 있었다. 그리고 유사감쇄계수를 활용하여 LISST로부터 측정된 평균입경과의 관계식을 개발하여 유사공급에 따른 평균입경의 변화를 측정할 수 있을 것으로 나타났다. 추후, 통제된 조건에서의 다양한 입도분포에 따른 실험을 통해 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용한 부유사농도 측정 정확도를 개선과 유사감쇄계수를 통해 평균입경을 측정하는데 활용이 될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권2호
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• pp.151-163
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• 2012

산지하천의 자갈하상재료 분포는 최근 특정규모 홍수의 수류력에 의한 유사 이송 및 퇴적 과정에 의해 형성되며, 장갑화된 하천에서 한계수류력을 평가하는 것은 안정하도설계를 위해 중요하다. 자갈하상 하천 종단지점과 만곡부 일정구간의 세부지점에대한하상재료의입도분포를조사하고, 한계유속 및 한계수류력을 평가하였다. 자갈하상 재료에 대한 Yang의 한계단위수류력과 Bagnold의 한계수류력은 상류로 갈수록 급격히 증가했다. 계획홍수량에 근거한 무차원 전단응력은 Shields 도표에서대부분조사지점의자갈하상재료가소류사형태로이동하는것으로평가되었다. 만곡부에 대한 평균입경은 상류 유입수의 1차 수충지점에서 가장 컸으며, 반사흐름에 의한 2차 수충지점에서 두 번째로 큰 입경을 보였다. 수충직하류지점들에서상대적으로작은평균입경을보였다. 만곡부의 평균한계유속 범위는0.77~2.60m/s의 범위이며, 한계단위수류력은 경사가 급한 1차 수충부에서는 상당히 컸다. 한계수류력의 분포는 7~171W/m2의 범위로 하천 횡단보다는 종단에 따른 변화가 뚜렷했고, 만곡 외측 1차 수충지점과 반사흐름 2차 수충지점에서 크게 작용하는 것으로 평가되었다.

• 산업식품공학
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• 제21권4호
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• pp.360-366
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• 2017

본 연구에서는 lab scale 용량으로 100 mL, 1 L 단위로 리포좀을 제조하였으며, prototype scale로서 10 L 단위로 blank 리포좀의 제조한 뒤 입자 크기 및 포집 효율을 측정하여 최적 제조 조건 선정하였다. 선정한 최적조건으로 어피 펩타이드를 리포좀으로 포집하여 그에 따른 저장 안정성을 평가하였다. 1차 균질 조건은 초고속균질기를 사용하여 3분간 각각 4,000 rpm, 8,000 rpm, 12,000 rpm으로 균질하였으며, 2차 균질 조건은 초음파균질기를 이용하여 각각 40 W, 60 W, 80 W로 3분간 균질하여 최적 균질 조건을 확립한 뒤 어피 펩타이드 리포좀을 농도에 따라 제조하여 $4^{\circ}C$에서 냉장 저장하였다. 최적 제조 조건 실험 결과를 two-way ANOVA로 분석한 결과 1, 2차 균질에서는 제조 용량이 입자크기와 제타 전위에 유의적으로 가장 큰 영향을 미쳤으며(p<0.001), pdI는 2차 균질 조건에서 제조용량을 제외하고는 어떤 요인도 유의적으로 영향을 미치지 못하였다(p>0.05). 1차 균질 실험 결과 lab scale에서 prototype scale로 제조 용량이 증가하였을 때, 유의적으로 입자크기가 증가하였으며(p<0.05), 가장 입자크기가 작고 제타전위의 절대값이 높은 4,000 rpm을 최적조건으로 선정하였다. 2차 균질 실험결과 40 W에서 제조 용량이 증가하였을 때 유의적으로 제타전위가 감소하였으며, 60 W 이상에서는 안정적인 결과가 나타났다. 리포좀의 산업적 적용을 고려할 때 공정비용 감소 측면에서 80 W보다 60 W가 적절하다고 사료된다. 선정된 리포좀 최적 조건으로 농도(3, 6, 12, 24%)별로 어피 펩타이드를 포집하였을 때, 24%에서 입자크기가 1 mm 이상으로 크게 나타났다. 이후 저장실험에서는 24%를 제외한 3가지 조건으로 진행하였다. 1달간 어피 펩타이드 리포좀을 냉장 저장한 결과를 two-way ANOVA로 분석한 결과, 펩타이드 농도에 따라 제조하였을 때는 입자크기와 제타 전위가 제조용량보다 펩타이드 농도에 더 큰 영향을 받았다. 또한 저장기간은 pdI에 유의적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<0.001). 입자크기는 제조용량과 펩타이드 농도가 증가함에 따라서 유의적으로 증가하였으며, 저장기간에 따라서 감소하였다. 제타전위는 10 L 용량에서 저장기간에 따라 증가하는 경향을 보였다. 이는 리포좀이 풀리면서 비표면적이 증가하여 제타전위가 증가한 것으로 사료된다. 또한 12%에서 3주차부터 침전물층이 형성되는 것이 관찰되어 6%가 가장 산업적용으로 적합한 농도로 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권9호
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• pp.33-40
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• 2022

본 연구에서는 산 오염수 전처리를 위한 침전 및 중화 공정에 대해 연구하였다. 침전 및 중화 공정은 오염물질 흡착, 휘발, 생분해 혹은 산화 등과 같은 제거공정 전에 필요한 전처리 공정으로 좀 더 효과적인 제거효율을 도출해 내기 위함이다. 침전 공정에선 일반적인 퇴적토인 부산 감천항의 퇴적토를 이용하여 침강 속도, 입자 균등계수, 곡률계수 및 입도지수를 파악하였고, 이를 위해 스테인리스 스틸로 구성된 표준체 판을 사용하였다. 각 표준체의 망 단위는 4, 10, 20, 40, 80, 100, 200이며 조립된 체 상부에 건조된 퇴적토를 투하시킨 후 진동을 가하여 입경별로 분류하였다. 입경별로 분류한 건조퇴적토는 1L 크기의 임호프콘(Imhoff cone)과 200mL 메스실린더에 침강시켰다. 각 입경별 침강속도를 구한 후 스토크스의 법칙(Stokes' law)에 따라 입자의 밀도를 계산하였다. 그 결과, 사용된 건조퇴적토의 평균 입자밀도는 1.93g/cm³였으며 침강속도가 가장 낮은 값은 0.11cm/s이였다. 침강속도와 입자 밀도를 통하여 화학사고 시 입자의 침전 위치나 퇴적 가능한 범위를 알아 대비할 수 있다. 중화 공정의 경우 강한 산성을 지니고 있는 질산과 황산을 사용하였고 중화제로 수산화나트륨과 산화칼슘을 사용하였다. 질산과 황산의 산도는 2, 3, 4, 5로 선정하였고 수산화나트륨과 산화칼슘(0.1, 0.01, 0.001M)를 사용하여 중화제 사용량이 pH 7의 조건을 맞췄을 때 5v/v% 미만으로 나올 수 있는 값을 도출하였다. 가장 농도가 높은 0.1M의 중화제의 경우 가장 낮은 pH 2를 제외하고 모두 5v/v% 미만으로 충족시켰고, 0.01M의 중화제는 일부 pH에서만 충족되었으며, 농도가 가장 낮은 0.001M의 중화제는 모든 pH에서 5v/v% 미만의 조건을 충족시키지 못 하였다. 질산과 황산 모두 산화칼슘이 수산화나트륨 보다 더 적은 부피비를 차지하였고 중화에 적합한 효과를 도출하였다.