• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.508-518
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• 2023

이 논문은 LiDAR 스캔 또는 사진측량 기술에 의해 재구성된 3D 디지털 모델을 기반으로 터널 벽면의 불연속면을 자동으로 매핑하는 새로운 접근 방식을 제안한다. 본 제안에서는 U-Net이라 불리는 딥러닝 시맨틱 영역분할 모델을 사용하며, 터널 막장면의 3D 지형 모델에서 불연속면 영역을 식별해 낸다. 제안된 딥러닝 모델은 투영된 RGB 이미지, 면의 깊이 이미지 및 국부적인 면의 표면 속성 이미지(즉, 법선 벡터 및 곡률 이미지)를 포함한 다양한 정보를 종합 학습하여 기본 3차원 이미지에서 불연속면 영역을 효과적으로 분할한다. 이후 영역분할 결과는 면의 깊이 맵과 투영 행렬을 사용하여 3D 모델로 다시 투영시키고, 3D 공간 내에서 불연속면의 위치 및 범위를 정확하게 표현한다. 영역분할 모델의 성능은 영역 분할된 결과를 해당 지면 실측 값과 비교함으로써 평가하였으며, IoU(intersection-over-union) 값이 약 0.8 정도로 나타나 영역분할 결과의 높은 정확성을 확인하였다. 여전히 학습데이터가 제한적 이었음에도 불구하고, 제안 기법은 3D 모델의 점군 데이터를 불연속면의 유사군으로 그룹화하기 위해 전 막장면의 법선 벡터와 클러스터링과 같은 비지도 학습기반 알고리즘에만 의존하던 기존 접근 방식의 한계의 극복 가능성을 보여주었다.

• 자원환경지질
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• 제57권1호
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• pp.93-105
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• 2024

칠곡 금무봉 나무고사리 화석산지는 1925년 Tateiwa가 중생대 나무고사리 줄기 화석(Cyathocaulis naktongensis)을 처음 발견한 모식산지로서, 그 학술적 가치를 인정받아 일제강점기인 1930년대부터 천연기념물로 지정, 약 90여년 간 보존되어 왔다. 하지만, 발견 당시 나무고사리 화석 산출 층준을 찾지 못해, 전석 상태의 표본을 기반으로 낙동층 내 역암/사암층을 함화석층으로 해석하면서, 금무봉 일대가 광범위하게 문화재구역으로 설정되었다. 2003년 이후, 지정구역 인근 노두에서 나무고사리 화석이 발견되면서 산출지역의 퇴적암상이 특정되었으며, 나무고사리 화석의 외형과 해부학적 특징에 대한 연구가 추가적으로 이루어졌다. 이를 통해 Ogura가 국내에서 보고한 Cyathocaulis속 2종의 분류 기준을 재검토하고, C. naktongensis와 C. tateiwai가 동종일 가능성을 고찰하였다. 또한, 오랫동안 이어져 온 각종 규제에 따른 갈등과 민원 해결을 위해, 현재의 문화재 구역은 시대환경 변화에 맞게 적정성 검토를 통한 큰 폭의 재조정이 필요하다고 판단된다.

• Annals of Occupational and Environmental Medicine
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• 제35권
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• pp.24.1-24.15
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• 2023

Background: The construction workers are vulnerable to fatigue due to high physical workload. This study aimed to investigate the relationship between overwork and heart rate in construction workers and propose a scheme to prevent overwork in advance. Methods: We measured the heart rates of construction workers at a construction site of a residential and commercial complex in Seoul from August to October 2021 and develop an index that monitors overwork in real-time. A total of 66 Korean workers participated in the study, wearing real-time heart rate monitoring equipment. The relative heart rate (RHR) was calculated using the minimum and maximum heart rates, and the maximum acceptable working time (MAWT) was estimated using RHR to calculate the workload. The overwork index (OI) was defined as the cumulative workload evaluated with the MAWT. An appropriate scenario line (PSL) was set as an index that can be compared to the OI to evaluate the degree of overwork in real-time. The excess overwork index (EOI) was evaluated in real-time during work performance using the difference between the OI and the PSL. The EOI value was used to perform receiver operating characteristic (ROC) curve analysis to find the optimal cut-off value for classification of overwork state. Results: Of the 60 participants analyzed, 28 (46.7%) were classified as the overwork group based on their RHR. ROC curve analysis showed that the EOI was a good predictor of overwork, with an area under the curve of 0.824. The optimal cut-off values ranged from 21.8% to 24.0% depending on the method used to determine the cut-off point. Conclusion: The EOI showed promising results as a predictive tool to assess overwork in real-time using heart rate monitoring and calculation through MAWT. Further research is needed to assess physical workload accurately and determine cut-off values across industries.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제11권2호
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• pp.23-34
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• 2024

해수에 의해 염분의 영향을 받는 기수호(brackish lake)인 송지호의 퇴적물(sediment), 대수층 충진재(aquifer materials), 지표수, 지하수를 채수 및 채취하여 분석하고, 해당 시료를 이용하여 염분의 영향을 받는 혼합대(hyporheic zone)를 모사하는 pilot scale 컬럼 실험을 진행하였다. 지하수의 상향류 실험 결과, 소량의 염분을 포함한 지하수가 대수층 및 퇴적물로 용승하며 낮은 용존산소 농도를 유지하였다. 또한 대수층에서 염분과 낮은 용존산소로 인해 부분 탈질(partial denitrification)이 발생해 NO₂^-의 축적이 확인되었다. 퇴적물에서는 긴 체류시간에 의해 질소계 화합물이 흡착되거나 미생물 매개의 산화/환원 반응으로 인해 질소계 화합물 농도가 저감되었다. 지표수의 하향류 실험 결과, 높은 농도의 용존산소와 염분을 포함한 기수호의 지표수가 퇴적물과 대수층으로 침투하며 높은 용존산소 농도를 공급하였다. 이로인해 퇴적물과 대수층에서 생물학적 질산화(nitrification)가 발생하였고, 지표수의 높은 염분 농도에도 불구하고 질소계 오염물질이 저감되었다. 이를 통해, 염분의 영향을 받는 상향류의 혼합대의 경우 낮은 용존산소 농도로 부분 탈질이 발생하며 염분에 의해 NO₂^-가 축적되고, 하향류의 혼합대의 경우 높은 용존산소 농도에 의해 질산화가 발생하며 염분의 영향을 크게 받지 않는다. 이를 통해 기수호 내 염분이 혼합대의 질소 거동에 일부 영향을 미치나 DO, pH, 기질 농도, 유기물질 농도 등의 요인이 복합적으로 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제50권2호
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• pp.83-92
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• 2024

Background: In this study, we investigate the rapid increase in environmental odors and notable rise in civil complaints near Dorim Stream in the Gwanak-gu area of Seoul. Objectives: This study aims to identify the causal compounds responsible for environmental odors in the Dorim Stream and investigate the structural characteristics of the stream that influence odor generation. Methods: The research methodology involved setting up 41 sampling points, selecting panels for direct sensory evaluation to assess odor intensity, measuring dissolved oxygen and hydrogen sulfide concentrations, and using all-in-one low-temperature desorption gas chromatography (ATD-GC) and thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry (TD-GC/MS) analysis to identify odor-causing compounds. Results: The evaluation of Dorim Stream revealed that in areas with complete meandering, there were lower dissolved oxygen levels (4.5±2.67 mg/L) and higher odor intensity (4.0±0.92), while in partially meandering sections, higher dissolved oxygen levels (7.8±1.15 mg/L) and lower odor intensity (2.8±1.06) were observed. Hydrogen sulfide levels measured with sensors increased with higher temperatures, especially in the afternoon hours (12:00~14:00). Acetaldehyde was the dominant odor compound detected in both the Bonglim Bridge (0.4 ppm) area and Guro Bridge area (0.867 ppm), with concentrations more than twice as high near Guro Bridge. Odor-causing compounds identified by TD-GC/MS indicated a pungent, sulfurous odor in the Guro Bridge area and a musty odor in the Bonglim Bridge area. Conclusions: This study categorizes and analyzes the sources of odor in Dorim Stream in Seoul based on meandering patterns and the distribution of sewage facilities, highlighting the potential odor issues associated with combined sewage systems and sewer junctions and suggesting policy improvements.

• 공업화학
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• 제35권3호
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• pp.200-208
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• 2024

4종의 목재에 대한 화재위험성의 예측 및 화재위험성 등급을 평가하기 위해 Chung's equations-IX과 Chung's equation-XII를 이용하였다. 시험편은 녹나무, 산벚나무, 고무나무, 느릅나무를 선정하였다. 연소시험은 ISO 5660-1의 콘칼로리미터 시험법을 이용하였으며, 화재위험성지수-IX (FRI-IX)과 화재위험성지수-XII (FRI-XII)에 대한 화재위험성과 화재위험성등급(FRR)을 비교하였다. 그 결과 화재성능지수-XI (FPI-XI)와 화재성장지수-XI (FGI-XI)은 0.08~11.48와 0.67~111.89로 얻어졌다. 그리고 화재위험성지수-XII (FRI-XII)는 산벚나무(0.45): 등급 A (순위 5) < PMMA(1): 등급 A (순위 4) < 고무나무(1.23): 등급 A (순위 3) < 고무나무(1.56): 등급 A (순위 2) << 녹나무(148.23): 등급 G (순위1)의 순으로 증가하였다. 또한 화재위험성지수-IX (FRI-IX)는 산벚나무(0): 등급 A (순위 3) ≈ 고무나무(0): 등급 A (순위 3) ≈ 느릅나무(0): 등급 A (순위 3) ≈ PMMA(1): 등급 A (순위 2) << 녹나무(66.67): 등급 G (순위1)의 순이었다. 공통적으로 화재위험성은 녹나무가 가장 높은 것으로 제시되었다. 결론적으로 FRI-IX와 FRI-XII의 기준을 바탕으로 보여준 바와 같이 지수의 표현은 다르나, 가연성 재료의 화재위험성평가에 의한 예측은 유사한 경향성을 제시하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제26권3호
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• pp.209-218
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• 2024

농촌진흥청 국립농업과학원은 공동연구를 통해 개발한 Pusan National University/Rural Development Administration (PNU/RDA) 전지구-한반도 앙상블 장기예측시스템을 운영 중이다. 이 시스템은 1~6개월의 미래 상세기후예측자료를 생산한다. 일최고, 일최저, 일평균기온, 강수량 등 20종의 변수로 구성되어 있으며, 농업예측 분야에서 필요로 하는 일사량, 토양수분, 지중온도 등과 같은 농업기상 변수를 포함한다. 시간해상도는 일단위이며, 공간해상도는 5km 간격의 격자형태로, 지점형태로 값을 추출(내삽)하거나 행정구역 평균하여 활용이 가능하다. 최종 생산된 상세기후예측자료의 계절별 평년 기온 및 강수분포를 살펴봤을 때, 평년값을 관측과 비슷한 값으로 나타냈으며 공간적 분포 또한 상세한 지형적 효과를 반영하여 관측과 유사하게 모의하여 신뢰성을 입증하였다. 따라서 국립농업과학원의 장기(1~6개월) 상세기후예측 자료는 농업 전망 및 계획 수립에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 상세기후예측자료는 국립농업과학원 기후변화평가과를 통해 제공받을 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제29권5호
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• pp.14-26
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• 2024

This study investigated the effectiveness of calcium polysulfide (CPS; CaS_x) injection for the in-situ immobilization of cadmium and zinc-contaminated groundwater. The research focused on the impact of CPS injection on groundwater quality parameters, such as dissolved oxygen (DO), oxidation-reduction potential (ORP), and pH, as well as heavy metal precipitate formation and aquifer's microbial community dynamics on a field scale. The results demonstrated that the injected CPS formed a reactive zone, effectively reducing cadmium and zinc concentrations for a limited period. However, contaminant rebound occurred over time, necessitating repeated CPS injections. A single injection of CPS achieved a removal efficiency of 70~99%, lasting approximately 20 days. In contrast, repeated injections sustained the removal effects up to 37 days. Chemical analyses confirmed the precipitation of cadmium and zinc sulfide (CdS and ZnS), which remained stable in the aquifer even 86 days post-injection. Elemental sulfur (S) was detected in a significant quantity, contributing to the observed low DO levels. Microbial community exhibited a shift from an initial prevalence of sulfur-oxidizing and iron-oxidizing bacteria to a later dominance of sulfate-reducing bacteria following the cessation of high DO recycled water inflow, potentially enhancing the formation of CdS and ZnS.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제11권3호
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• pp.65-77
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• 2024

장항 송림 비소오염토양의 식물재배정화법에 적합한 식물종 선별을 위한 일련의 화분 실험을 수행하였다. 식물종은 비소를 흡수/제거할 수 있는 자생식물로, 송림의 타감작용, 사토 및 반양지의 환경 조건에서 생장가능해야 한다. 총 11종의 식물을 송림토양을 넣은 화분에 정식하고 온실에서 3개월 재배하고, 비소축적, 생체량 및 bioconcentration factor (BCF) 및 비소제거량을 측정하였다. 수크령이 지상부에 111.95 mg/kg의 비소를 축적하였고, 송엽국은 BCF가 3.52이었고, 고생체량 식물인 송엽국과 인동덩굴은 지상부에 각각 8.49 mg/kg 및 2.87 mg/kg의 비소를 축적하였다. 비소 흡수 증진을 위해 선정한 3종 식물의 화분에 oxalate를 1개월간 10, 20 및 40 mmol/kg-soil의 비율로 분할 주입하였다. 그 결과, 식물 생장 및 토양 미생물 활성에는 영향을 주지 않았으며, 40 mmol/kg-soil에서 수크령의 지하부 비소 농도가 유의하게(p<0.05) 증가하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제11권3호
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• pp.100-109
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• 2024

하천표면의 동영상을 이용하여 하천표면유속을 측정하는 표면영상유속계에는 다양한 방법들이 있으며, 그 중 시공간영상(STI)을 이용한 분석법(STIV)이 널리 쓰이고 있다. 본고는 저자들이 개발한 두 가지 방법인 상호상관법기반 시공간영상분석법(C-STIV)과 FFT-기반 시공간영상분석법(F-STIV)의 장단점을 분석하고, 이를 조합하여 두 방법의 장단점을 보완할 수 있는 혼합형 시공간영상분석법(H-STIV)을 제안하였다. 분석을 위해 영상변위 0.1 px/fr부터 19.0 px/fr에 이르는 20종의 인공 시공간영상을 작성하였다. 이 인공시공간영상을 분석한 결과 영상변위가 작은 영역은 F-STIV가 정확하고, 영상변위가 큰 영역은 C-STIV가 정확하며, 중간 정도의 영상변위를 가진 영상들은 두 방법 모두 비슷한 경향을 보였다. 이 결과에 기반하여 2.0 px/fr(줄무늬기울기 63.4°) 보다 작은 범위에서는 F-STIV의 결과를, 이보다 큰 범위에서는 C-STIV의 결과를 채택하는 H-STIV를 제안하였다. 제안된 방법을 인수천에 적용한 결과, H-STIV가 상황에 맞게 효율적으로 유속을 산정함을 입증하였다.