• 환경영향평가
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• 제26권6호
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• pp.553-562
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• 2017

최근 농업용 저수지는 용수공급과 함께 지역의 관광, 문화, 위락시설 등으로 활용되고 있다. 그러나 많은 농업용 저수지들은 부영양호로 분류되며 높은 유기물 오염도를 보이고 있다. 특히, 1945년 이전에 준공된 노후화된 농업용 저수지의 44.7%는 농업용수 수질 환경기준을 초과하고 있다. 노후화된 저수지의 경우 외부기원 오염부하 이외에 누적된 퇴적물로부터 발생하는 내부부하는 영양염류 공급에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 수심이 얕은 M 저수지(평균 수심 약 1.7 m)를 대상으로 2015년과 2016년에 수심별 수온과 저층 용존산소(DO) 농도를 연속 측정하여 저층 수환경의 동적변화를 모니터링함으로써 영양염류의 내부 부하 가능성을 조사하는데 있다. 또한, 물질수지해석을 통해 내부 인부하가 저수지 전체 인부하량에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 연구결과 수심이 얕은 M 저수지에서 약한 수온성층과 강한 DO 성층 현상이 나타났다. 그리고, 저수지 저층에서 DO의 동적변화를 관찰한 결과, 여름철 무강우 기간동안 지속적인 저산소 (DO 2 mg/L 미만) 상태가 2015년과 2016년에 각각 87일과 98일간 발생하였다. DO 농도는 대기온도 강하와 강우발생 기간 동안 간헐적으로 증가하였다. 물질수지분석결과, 수온상승과 함께 조류성장이 촉진되는 8월에는 $PO_4-P$ 내부 부하량이 무강우시 전체 부하량 대비 2015년과 2016년에 각각 37.9%와 39.7%로써 큰 비중을 차지하였다. 따라서 지속적인 저층 저산소 상태가 유지되는 경우에는, 퇴적층의 영양염류 용출을 억제하기 위한 DO 공급 대책이 유효 할 것으로 판단된다.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.66.1-66.1
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• 2010

Using two-dimensional numerical hydrodynamic simulations, we investigate the star formation rate (SFR) in turbulent, multiphase, galactic gaseous disks. Our simulation domain is axisymmetric, and local in the radial direction and global in the vertical direction. Our models include galactic rotation, vertical density stratification, self-gravity, radiative heating and cooling, and thermal conduction, but do not include spiral-arm features. Turbulence in our models is driven by momentum feedback from supernova explosion events occurring in localized dense regions formed by thermal and gravitational instabilities. Self-consistent radiative heating, representing enhanced/reduced FUV photons from the star formation, is also taken into account. By controlling three parameters (the gas surface density, the stellar disk density, and the angular rotation rate) that characterize local galactic disks, we explore how the SFR depends on the background environmental state. We also discuss the relation between the SFR and the gas surface density found in our numerical models in comparison with observations.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.1-12
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• 2006

안동호에서 1992년부터 2004년까지 장기간에 걸친 수심별 수온분포와 DO 변동을 조사하였다. 매년 5월부터 수온성층이 형성되기 시작하였고 표층의 수온상승으로 8월까지 상 ${\cdot}$ 하층간의 수온차이는 증가하였다. 중층에는 매년 6 ${\sim}$ 7월부터 저산소층이 형성되었으며 연도에 따라 2개가 존재하였다. 2개의 저산소층은 수온성층이 형성된7 ${\sim}$ 9월의 강우량과 유입량에 영향을 받았다. 이 시기의 평균 강우량과 유입량이 각각 ${\geqq}$ 170 mm, ${\geqq}$ 50 $m^3\;sec^{-1}$ 일 때 중층 상부와 하부에서 각각의 저산소층이 강하게 형성되었으며, 1개월간 > 400 mm, > 200 $m^3\;sec^{-1}$인 경우에는 약하게 형성되었다. 표층과 중층의 경계면에 형성되는 상부 저산소층에서는 수온 감소율보다 DO 감소율이 컸으며 11일 경에 소멸되었다. 중층과 심층 경계면에 형성되는 하부 저산소층은 12월까지 존재하다가 1월에 소멸되며 이 층에서는 DO보다 수온 감소율이 컸고, 상 ${\cdot}$ 하부의 저산소층 사이에서는 DO가 증가하였다. 심층의 DO는 중층 아래에서 증가하였으며 저수지 바닥 부근에서 급격히 감소하는 경향을 보였다. 홍수기에 유입수의수온은 저수지 중층의 수온분포와 유사하였으며 DO는 유사하거나 높았고, BOD, COD및 SS는 농도가 증가하였다. 고탁수층은 중층에 형성되었으며, 탁도는 중층의 상부 저산소층 아래 (산소증가층)에서 증가하여 하부 저산소층 직상부에서 최고 농도로 존재하였다. 표층과 중층의 경계면에 형성되는 상부 저산소층은 표층에서의 생물활동과 관련이 있으며, 하부 저산소층은 홍수기에 중층으로 유입된 고탁수가 원인인 것으로 사료된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제34권2호
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• pp.105-116
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• 2002

In special industrial fields such 3s nuclear power plants and chemical plants, it is often necessary to repair system components without plant shutdown or drainage of system having many piping structures which may have hazardous or expensive fluid. A temporary ice plugging method for blocking internal flow is considered as a useful method in that case. According to the pipe freezing guideline of the nuclear power plant, the length of a freezing jacket must be longer than twice of the pipe diameter. However, for applying the ice plugging to short pipes which do not have enough freezing length because of geometrical configuration, it is inevitable to use shorter jacket less than twice of the pipe diameter. In this study, the integrity evaluation for short pipes in the nuclear power plant Is conducted by an experiment and the finite element analysis. From the results, the ice plugging process in short pipes can be safely carried out without any plastic deformation and fracture.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권2호
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• pp.111-123
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• 2012

To understand the phytoplankton community in the eastern part of the Yellow Sea (EYS), in the summer, field survey was conducted at 25 stations in June 2009, and water samples were analyzed using a epifluorescence microscopy, flow cytometry and HPLC method. The EYS could be divided into four areas by a cluster analysis, using phytoplankton group abundances: coastal mixing area, Anma-do area, transition water, and the central Yellow Sea. In the coastal mixing area, water column was well mixed vertically, and phytoplankton was dominated by diatoms, chrysophytes, dinoflagellates and nanoflagellates, showing high abundance ($>10^5\;cells\;l^{-1}$). In Anma-do coastal waters characterized by high dominance of dinoflagellates, high phytoplankton abundance and biomass separated from other coastal mixing area. The southeastern upwelling area was expanded from Jin-do to Heuksan-do, by a tidal mixing and coastal upwelling in the southern area of Manjae-do, and phytoplankton was dominated by benthic diatoms, nanoflagellates and Synechococcus group in this area. Phytoplankton abundance and biomass dominated by pico- and nanophytoplankton were low values in the transition waters and the central Yellow Sea. In the surface of the central Yellow Sea, high dominance of photosynthetic pigments, 19'-hexanoyloxyfucoxanthin and zeaxanthin implies that haptophytes and cyanobacteria could be the dominant group during the summer. These results indicate that the phytoplankton communities in the EYS were significantly affected by the formation of tidal front, thermal stratification, and coastal upwelling showing the differences of physical and chemical characteristics during the summer.

• 환경영향평가
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• 제28권6호
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• pp.507-524
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• 2019

본 연구의 목적은 낙동강 내에 위치한 강정고령보 구간을 대상으로 EFDC 모델을 검정하고, 보 구간의 유량에 따른 체류시간과 유입수 인 농도 변화가 수질 및 조류 그룹별(규조류, 녹조류, 남조류) 생체량에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 2018년 실험자료를 이용하여 모델을 검정한 결과, 보 구간의 수위와 수온의 수직 분포, DO, 유기물, 질소, 인 계열의 시계열 변화를 적절히 모의하였다. 조류 그룹별 생체량 예측에 있어서는 계절별 변동 특성은 적절히 재현하였으나, 일부기간에 실측값과 편차가 크게 나타났다. 보의 관리수위와 유량을 조절하는 시나리오 모의결과, 보의 운영 수위를 낮출수록 유량을 증가시킬수록 수온성층이 완화 또는 해소되는 것으로 분석되었다. 강정고령보에서 수온성층이 해소된 유속은 약 0.1 m/s였으며, 이는 금강의 백제보에서 연구결과와 일치한다. 2Q 유량 시나리오 모의결과, Chl-a는 8.7% 감소하였고 규조류와 녹조류 세포수 밀도도 감소하였다. 하지만 남조류 세포수는 오히려 증가하였는데, 그 이유는 유량이 증가함에 따라 유속이 빨라져 상류경계조건의 높은 남조류 농도가 하류에 직접 영향을 끼친 것으로 나타났다. 유입수 인 부하 농도(평균 0.056mg/L)를 50% 수준으로 저감하는 시나리오 모의결과, Chl-a는 13.6 % 감소하였다. 연구결과는 강정고령보의 조류 과잉성장을 억제하기 위해서는 수리학적 제어와 함께 상류 유입 조류 농도와 인 부하량 저감이 동시에 고려되어야 함을 시사한다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.247-263
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• 2008

A two-dimensional (2D) reservoir hydrodynamics and water quality model, CE-QUAL-W2, is employed to simulate the hydrothermal behavior and density current regime in Andong Reservoir. Observed data used for model forcing and calibration includes: surface water level, water temperature, dissolved oxygen and suspended solids concentration. The model was calibrated to the year of 2003 and verified with continuous run from 2000 till 2004. Without major adjustments, the model accurately simulated surface water levels including the events of large storm. Deep-water reservoirs, like Andong Reservoir, located in the Asian Monsoon region begin to stratify in summer and overturn in fall. This mixing pattern as well as the descending thermocline, onset and duration of stratification and timing of turnover phenomenon were well reproduced by the Andong Model. The temperature field and distinct thermocline are simulated to within $2^{\circ}C$ of observed data. The model performed well in simulating not only the dissolved oxygen profiles but also the metalimnetic dissolved minima phenomenon, a common1y occurring phenomenon in deep reservoirs of temperate regions. The Root Mean Square Error (RMSE) values of model calibration for surface water elevation, temperature and dissolved oxygen were 0.0095 m, $1.82^{\circ}C$, and $1.13\;mg\;L^{-1}$, respectively. The turbid storm runoff, during the summer monsoon, formed an intermediate layer of about 15 m thickness, moved along the metalimnion until being finally discharged from the dam. This mode of transport of density current, a common characteristic of various other large reservoirs in the Asian summer monsoon region, was well tracked by the model.

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.213-221
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• 2000

본 연구는 1993년부터 1994년까지 대청호의 17개 지점에서 계절적 산소농도 및 심층 산소 결핍율을 조사하였다. 1993년 본류로부터의 유입수는 7${\sim}$8월의 장마철에 최대를 보였으며, 이는 상류의 수온 성층 및 무산소층을 파괴하여, 심층 무산소대는 호수 중 하류역에 제한되었다. 이 기간동안 무산소충은 호수전체 부피의 10%이하에 불과하였다. 반면, 1994년 하절기에 무산소충은 호수전역에 걸쳐 분포하였고, 산소포화도는 30% 이하를 유지하였으며, 무산소대의 체적은 수체 총부피의 85%를 차지하였다. 호수내 산소의 급격한 감소는 냉수성 어종(빙어)의 대량폐사를 야기시켰다. 하절기동안 상대적 산소결핍도(Relative Areal Oxygen Deficit, RAOD)는 1993년에 $-0.024\;mg\;O_2\;cm^{-2}\;d^{-1}$로 산소함량이 증가한 반면, 1994년에는 $-0.080\;mg\;O_2\;cm^{-2}\;d^{-1}$로서 산소의 빠른 감소율을 보였다. 계산된 무산소도(Anoxic Factor, AF)는 RAOD와 동일 페턴을 보였으며, 1993보다 1994년에 50 d 이상 증가를 보였다. 수심별 평균 여름 산소농도의 계산에 따르면, 1993년의 경우 대부분지점에서 강(River)의 특성 ($6{\sim}11\;mg/l\;DO$)을 보인 반면, 1994에는 수체 전역에서 전형적인 호수특성 (<4mg/l DO)을 보였다. 유입량에 대한 용존산소의 회기분석에 따르면, 산소 변화는 장마철유입량의 크기에 의해 결정되었다($R^2\;=\;0.99$). 이런 결과는 대청호에서 하절기 용존산소를 조절하는 1차적 요인이 하절기 강우의 강도라는 사실을 제시한다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권9호
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• pp.978-988
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• 2005

본 연구에서는 한강수계의 팔당호에 3차원 시변화 모델을 적용하였으며, 상이한 강우 및 유량 조건에서의 실측자료를 이용하여 적용 모델의 재현성을 검토하였다. 모델의 보정 및 검증 결과 모델 예측값은 실측간과 적절한 일치를 보였으며, 재현성이 검토된 모델 결과를 바탕으로 팔당호의 수온, 유속, 체류시간의 시 공간적 분포와 유입지류의 흐름 특성을 분석하였다. 팔당호 수표면에서는 일반적으로 소내섬 남쪽 수역에서 다른 수역에 비해 다소 높은 수온과 낮은 유속이 유지되는 것으로 나타났다. 또한 소내섬 남쪽 수역과 남한강 수역 하류 부분에서는 연중 대부분의 기간 동안 국지적으로 긴 체류시간이 유지되고 있으며, 이는 이들 수역에서 블로킹으로 인한 상류 방향으로의 역류가 발생하기 때문인 것으로 분석되었다. 한편 팔당호에서는 초여름과 겨울에 약한 수온성층이 형성되며, 초봄과 가을에는 성층이 파괴되어 전 수층에서 유사한 수온을 보이나 댐 방류의 영향으로 인해 수체의 수직 혼합은 발생하지 않았다. 집중 강우가 발생하는 여름철에는 유입 및 유출량의 급격한 증가로 인해 수온 성층이 파괴되며, 전 수역에서 체류시간이 크게 감소하는 것으로 예측되었다. 이러한 수체 흐름 하에서 남, 북한강 그리고 경안천은 각각 다른 방향으로부터 팔당호로 유입된 후 구별된 흐름 경로를 통해 댐까지 이동하게 되며, 특히 경안천은 소내섬 남쪽 수역에서 유입된 후 댐에 이르기까지 일반적으로 소내섬 서쪽 호반을 따라 표층을 중심으로 이동하는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과 팔당호는 수온, 유속 그리고 체류시간의 시 공간적 변화가 매우 심하며, 수온 성층의 발달이 미약하나 유입지류의 수온 차이로 인해 밀도류가 형성되는 것으로 나타났다.

• 전기화학회지
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• 제2권2호
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• pp.98-105
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• 1999

본 연구에서는 전기장에 의하여 유발되는 자연대류의 영향을 줄이기 위하여 수평 다공성 유체층에 열적 성충화를 유지하여 부력과 유체층의 안정화 효과를 체계적으로 조사하였다. 이를 위하여 수평 다공성 유체층에서 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식을 이론적으로 유도하고, 전기화학 실험을 통하여 이론에 의한 모델을 보완하였다. 물질전달 상관식은 다공성 매질층에 대한 유동 방정식으로 Forchheimer모델을 사용하고 미세 난류 모델을 적용하여, 용질 및 열 Darcy-Rayleigh수와 Lewis 수로 유도하였다. 실험에서는 다공성매질에 포화된 황산구리황산용액내의 구리이온을 전기 화학적 방법을 통하여 확산 또는 자연대류에 의한 물질전달 실험을 수행하였다. 이론 및 실험적 해석 결과를 종합하면 다공성 매질 내에서 구리이온의 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식은 다음과 같다. $$Sh=\frac{0.03054(Rs_D-LeRa_D)^{1/2}}{1-3.8788(Rs_D-LeRa_D)^{-1/10}}$$ 본 연구의 결과는 실험치와 잘 부합되었으며, 모델식의 원형은 열 및 물질전달계에서 자연대류의 영향을 효과적으로 제어할 수 있는 방안으로 활용될 수 있을 것이다.