• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권3호
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• pp.38-45
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• 2005

본 연구는 현장 관측정 자연표류 실험 (SWNDT, Single-Well Natural Drift Test) 을 이용하여 트리클로로에틸렌 (TCE, trichloroethylene) 으로 오염된 지하수의 생물학적 복원 가능성 조사 방법 및 결과 해석법을 제시하였다. 현장 SWNDT 실험에 사용한 용액은 일정 양의 추적자 (브롬이온), 생분해 기질 (톨루엔, 에틸렌, 용존산소, 질산성질소) 을 현장 지하수에 용해시켜 준비한다. 준비된 실험용액을 대수층에 주입하고, 주입 시 시료를 채취하여 추적자와 생 분해 기질들의 초기 농도를 측정한다 주업 후 시간에 따라서 시료를 채취하여 추적자, 생분해 기질, 생분해 부산물들의 농도를 측정한다. 현장 SWNDT 실험은 생분해 기질과 추적자의 상대적 거동을 평가하기 위한 Push-pull Transport Test (PPTT), 토착 미생물의 양과 활성도를 증가시키기 위한 Drift Biostimulation Test (DBT), 트리클로로에틸렌과 미생물 반응이 유사하리라 예상되는 기질을 시험하기 위한 Drift Surrogate Activity Test (DSAT) 순으로 진행되었다 SWNDT 실험 양수 시 추적자로 사용한 브롬이용의 농도변화 곡선은 톨루엔, 에틸렌, 용존산소, 질산성 질소 농도변화와 유사한 경향을 나타냈다. 즉 대수층에서의 생분해 기질들의 이송이 추적자와 유사함을 나타내는 결과이다. 토착 톨루엔산화 미생물의 존재를 톨루엔 농도의 감소에 따른 이산화탄소의 발생 및 용존산소 농도의 감소로 확인하였고, 그 톨루엔 산화 미생물은 트리클로로에틸렌 생분해 유사기질로 사용된 에틸렌을 분해하며, 부산물로 산화에틸렌 (ethylene oxide) 을 생성하였다. 이는 DBT 실험을 통하여 활성화된 톨루엔 분해 미생물이 트리클로로에틸렌 분해능이 있음을 나타낸다. 본 연구에서 제시한 현장 SWNDT 실험 방법 및 결과 해석 방법은 트리클로로에틸렌으로 대표되는 염화 지방족 탄회수소화합물(Chlorinated Aliphatic Hydrocarbons, CAHs)로 오염된 지하수의 생물학적 복원 타당성 평가를 위한 경제적이고 용이한 현장 실험 방법이다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2000

김포매립지 내의 침출수의 누출에 의한 매립지 주변의 지하수오염을 감소시키기 위해, 매립지 내부에 5조의 수평방사형 수집정(Radial Collector Well Laterals(RCWL))을 설치하는 방법, 응축수 배제정을 이용하는 방법, 매립지의 주변에 차수벽을 2층까지 설치하고 매립지 내부에 22조의 RCWL을 설치하는 방법, 그리고 매립지 둘레에 차수벽을 3층까지 설치하고 매립지 내부에 40조의 RCWL을 설치하는 방법 등을 연구했다. 이를 위해, 수리파라미터를 측정하고, MODFLOW과 MT3D 모델을 사용하여, 김포매립지주변의 지하수 이동과 오염물질 이동체계를 분석했다. 분석결과 차수벽을 2층까지 그리고 2조의 RCWL을 설치하는 방법이 지하수 오염농도를 먹는물 수질기준까지 감소시킬 수 있는 가장 경제적인 방법으로 평가되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권7호
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• pp.571-578
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• 2009

본 연구에서는 하천의 제방붕괴시 제방의 침식 및 세굴이론에 기초한 범람 홍수량 해석, 시간에 따른 제방붕괴폭의 변화, 침수범위 및 침수위의 추정, 침수 예상 피해규모를 예측할 수 있도록 하천의 유량변화를 고려한 제방붕괴 모형을 개발코자 하였다. 하도구간에서는 홍수시 4점 음해 유한차분기법을 이용하여 하천 홍수위를 예측하며, 제방 붕괴해석을 위해서 제방침식을 고려한 토사이동방정식을 도입하여 물리적 이론에 기초한 제방붕괴 모형을 개발하였다. 제방붕괴모형과 하천해석모형을 이용하여 제방붕괴해석모형으로 통합하였고 연구모형을 실제하도 붕괴사례에 본 모형을 적용한 결과 제방붕괴 기간중의 하천수위, 파제기간, 파제폭 등의 인자들을 합리적으로 모의하고 있었고 개발된 모형이 보다 다양한 실제 하천제방 붕괴사례에 도입되어 적용성 및 정확성이 증명된다면 앞으로 정확한 제방붕괴가 발생한 도시하천의 하천수위 해석, 파제유량 계산, 홍수지도 작성 및 침수위 해석 등에 본 모형이 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제30권1호
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• pp.45-54
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• 2005

원자력시설로부터 삼중수소 사고 누출시 시설 주변 농작물의 삼중수소 오염 평가를 위한 동적격실모델 ECOREA-H3를 개발하였다. 모델의 격실은 크게 대기, 토양, 농작물로 구성되며 농작물은 엽채류 곡물류, 근군류의 3개 소그룹으로 분류하여 각각 독립적으로 모델링하였다. 벼에 대한 삼중수소 피폭실험 해석을 통해 모델의 예측 정확도가 조사되었다. 모델링 결과 추수시 벼이삭의 TFWT 농도는 입력데이터 중 공기의 절대습도, 뿌리흡수비 강우량에 OBT 농도는 공기의 절대습도, 이삭의 성장기간, 유기물의 수소함량의 영향을 상대적으로 크게 받는 것으로 나타났다. 벼이삭 OBT 농도에 대한 모델 계산과 실험 측정값은 잘 일치하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권1호
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• pp.32-40
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• 2003

물관리와 유기물 시용이 상이한 벼논에서 메탄 배출을 측정하였다. 벼 식물체를 통한 메탄수송을 밝히려고 벼 생육기간중 분얼기, 감수분열기, 출수기, 수확기중 각 1일씩 주야로 2시간 간격으로 벼를 심은 chamber와 벼를 심지 않은 chamber에서 메탄가스 배출을 측정하였다. 상이한 생육기에서 벼 식물체를 통한 메탄 배출은 엽면적 지수, 건물중이 최대로 될 때까지는 증가하였지만 그 후로는 감소하였다. 6월 18-19일 (분얼기)에 벼 식물체가 매개한 메탄 배출은 NPK구, RSC구 (볏짚퇴비를 5월에 시응한 구). RS2구 (볏짚을 2월에 시용한 구)에서 각기 38.4%, 36.5%, 64.3%였었다. 7월 30일-31일 (감수분열기)에 벼 식물체가 매개한 메탄 배출은 NPK구, RSC구, RS2구에서 각기 70.4%, 74.3%, 74.4%였었다. 8월 20일-21일 (출수기)에 벼 식물체가 매개한 메탄 배출은 NPK구, RSC구, RS2구에서 각기 80.1%, 84.5%, 74.8%였었다. 9월 28일-29일 (수확기)에 벼 식물체가 매개한 메탄 배출은 NPK구, RSC구, RS2구에서 각기 69.9%, 65.9%, 64.4%였었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권12호
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• pp.1293-1307
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• 2012

본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형과 관측 자료를 이용하여 유출량, 증발산량, 토양수분량, 총일차생산량과 순광합성량을 평가하고자 한다. 수문생태모형인 RHESSys는물, 탄소 및 질소순환과 지형 공간적 변화에 따른 물질이동을 모의할 수 있다. 대상유역은 설마천 유역(8.5 $km^2$)으로 우리나라 북서쪽에 위치하고 있다. 유역의 90%이상이 산림유역이고, 토양은 대부분 사양토이다. 2007~2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검 보정하였고, 증발산량은 에디 공분산 방법에 의한 플럭스 타워로부터 관측되었으며 토양수분은 신뢰할 만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007~2008) 및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검 보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007) 및 검증(2008)을 실시하였다. 모의 결과 보정기간 동안의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형 효율은 유출량은 0.74와 0.63이었고, 증발산량과 총일차생산량의 상관계수는 각각 0.54와 0.93이었다. 모형 검정결과 유출량의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형효율 각각 0.92와 0.84였으며, 총일차 생산량의 상관계수는 0.93이었다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권6호
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• pp.661-669
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• 2017

A distributed watershed model CAMEL (Chemicals, Agricultural Management and Erosion Losses) was applied to a small rural watershed where intensive livestock farming sites are located to estimate nitrate leaching rates from soil to groundwater. The model was calibrated against the stream flows, and T-N and $NO_3-N$ concentrations were observed at the watershed outlet for three rainfall events in 2014. The simulation results showed good agreement with the observed stream flows ($R^2=0.67{\sim}0.93$), T-N concentrations ($R^2=0.40{\sim}0.58$) and $NO_3-N$ concentrations ($R^2=0.43{\sim}0.65$). The estimated annual nitrate leaching rate of the watershed was 33.0 kg N/ha/yr. The contributing proportions of individual activities to the total nitrate leaching rate of the watershed were estimated for livestock farming, applications of chemical fertilizer, and manure. The simulation results showed that the highest contributor to the nitrate leaching rate of the watershed was chemical fertilizer applications. The simulation period was for one year only, however, and results may vary depending on different conditions. Gathering input data over a longer period of time and monitoring data for calibration is needed. When this has been accomplished, it is expected that this model can be applied to small rural watersheds for evaluating temporal and spatial variations of nitrogen transformations and transport processes.

• 유기물자원화
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• 제25권4호
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• pp.51-60
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• 2017

화력발전소에서 발생하는 유연탄 Bottom ash(BA)는 고온에서 연소 되고 남은 재이다. 고온에서 구워진 재료이기 때문에 맥반석과 같은 기능이 있을 것으로 사료되어 연구를 시작하였다. 최근 일반 모르터보다 황토, 맥반석 등이 재료로 들어가서 원적외선, 항균, 항곰팡이, 탈취, 조습 기능이 있는 모르터의 수요가 늘어가는 추세이다. 유연탄 BA를 친환경 바이오 혼합소재로 활용하기 위한 친환경 바이오 BA 모르터를 일반 모르터와 각각의 기능성에 대해 비교 시험한 결과 원적외선 방사율이 약 $0.02{\times}10^2W/m^2$ 정도 높게 측정되었으며, 탈취 기능은 약 26% 이상 높게 측정되었다. 조습의 경우에도 친환경 바이오 BA 모르터가 일반 모르터보다 약 1.8배 우수한 효과를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 국토해양부에서 제정한 흡 방습 건축자재 "양호"기준보다 10% 이상 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권1호
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• pp.11-20
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• 2018

This study is to calibrate the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) water quality of SS (Suspended Solid), T-P (Total Phosphorus), and T-N (Total Nitrogen) by focusing on 2014~2015 drought periods and identify the important parameters. For Gongdo watershed ($366.5km^2$), the SWAT was calibrated for 2 cases of 2002~2006 normal year focusing calibration and 2014~2015 drought focusing calibration respectively. The parameters of N_UPDIS (Nitrogen uptake distribution parameter) and CMN (Rate factor for humus mineralization of active organic nutrients) played important roles for T-N calibration during drought periods. The SWAT SS, T-N, and T-P average $R^2$ (Coefficient of determination) results by focusing on 2014~2015 drought periods calibration showed 0.71, 0.65 and 0.62 while 2002~2006 normal year focusing calibration showed 0.63, 0.58 and 0.50 respectively. Also SWAT SS, T-N, and T-P model efficiency NSE (Nash-Sutcliffe efficiency) results by focusing on drought period (2014~2015) calibrated showed 0.76, 0.77, 0.87 respectively. Even though the SS, T-P parameters were unchanged during the calibration, the SS and T-P results were improved by the hydrological parameters (SCS-CN, SOL_K, SLSOIL) during the drought periods. The SWAT water quality calibration needs to be considered for the movement of SS and nutrients transport especially focusing on the drought characteristics.

• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.121-133
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• 2023

본 연구의 목적은 기후변화에 따른 이산화탄소와 온도의 변화에 따른 콩밭 우점잡초 깨풀의 생장과 주요 4종의 경엽처리 제초제와 4종의 토양처리 제초제에 대한 약효와 콩의 약해를 평가하여 잡초 관리 방안을 마련하는 데 있다. 생장상과 온실상 조건하에서 온도가 증가할수록 깨풀의 초장 및 생체중은 증가하였다. 이산화탄소 농도에 따른 Fv/Fm, ETR, 초장, 엽면적 및 지상부 생체중은 400 ppm보다 800 ppm에서 더 높았다. 깨풀에 대한 경엽처리제 glufosinate 약효의 경우 생장상 조건의 20℃ 및 25℃보다 30℃에서 온실 상조건의 21℃ 및 25℃보다 29℃에서 감소하였다. 반대로 mecoprop의 경우 생장상 조건의 30℃에 비해 20℃에서 온실상 조건의 29℃에 비해 21℃에서 약효가 감소하였다. 경엽처리제 glyphosate의 경우 온실상 조건하에서는 25℃와 29℃에 비해 21℃에서 약효가 감소하였다. Bentazone을 생장상 조건하에서 1/2량 처리하였을 때 25℃와 30℃에 비해 20℃에서 약효가 감소하였다. 그러나 온실상 조건하에서는 21℃와 25℃에 비해 29℃에서 약효가 감소하였다. 깨풀에 대한 토양처리제 경우 생장상과 온실상 조건하에서 metolachlor와 ethalfluraline의 약효는 온도가 상대적으로 높은 조건하에서 약효가 높았다. 그러나 linuron의 경우는 생장상과 온실상의 온도에 상관없이 약효차이가 없었다. Alachlor의 경우 온실상 조건하에서 19℃와 23℃에 비해 27℃에서 약효가 감소하였다. 경엽처리 제초제 4종을 표준량으로 깨풀에 처리하였을 때 이산화탄소농도에 따른 차이는 없었다. 그러나 깨풀에 glyphosate 1/4량 처리하였을 때 이산화탄소 농도가 400 ppm보다 800 ppm일 때 약효는 감소하였다. 반대로 bentazone를 1/4량 처리하였을 때 이산화탄소 농도가 400 ppm보다 800 ppm일 때 약효는 증가하였다. Glufosinate은 처리약량에 상관없이 이산화탄소 농도에 따른 유의적인 차이가 없었다. 토양처리 제초제 ethalfluralin을 1/4량 처리하였을 때는 이산화탄소의 농도가 800 ppm일 때 약효가 더 높았다. 그 외의 제초제의 경우 이산화탄소 농도와 상관없이 깨풀의 약효에는 차이가 없었다. 콩에 토양처리 제초제를 표준량과 표준량의 2배량을 처리하였을 때 온도와 이산화탄소 농도에 따른 약해는 유의적인 차이가 없었다. 따라서 온도와 이산화탄소 농도 증가에 기인하여 일부 제초제에 대한 잡초 약효 차이가 있어 기후변화에 의한 새로운 잡초 관리 방법을 개발해야 할 것으로 판단된다.