• 한국물환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.855-861
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• 2011

Short-term effects of current velocity and turbid water on the benthic diatom community and water quality were examined in artificial channel ($20{\times}200{\times}10cm$) with two different experiments. The first and second experiments were consisted of different current velocities such as 1 L/min., and 1, 3, and 6 L/min., respectively. The concentration of turbid water is prepared with loess and fixed at 10 and 20 times of the turbidity of control inflow (10 NTU, LTW), respectively. At experiment 1 (EXP-1), introduction of turbid water increased dissolved oxygen, electric conductivity, pH and turbidity, but there were no differences between low- (100 NTU, MTW) and high-turbid water (200 NTU, HTW). However, experiment 2 (EXP-2) did not change any environmental parameters except dissolved total and inorganic nitrogen like EXP-1. MTW in EXP-1 strongly stimulated the growth of benthic diatom, while both MTW (150 NTU) and HTW (300 NTU) in EXP-2 did not increase or decrease the diatom abundance. Over the study, the dominant species was four, Aulacoseira ambigua, Cyclotella stelligera, Aulacoseira granulata and Achnanthes minutissima. In EXP-1, two highest species in abundance, A. ambigua and A. granulata were highly grown in MTW, while Achnanthes minutissima high in HTW adversely. These results indicate that the introduction of turbid water can play an important role in the shift of water quality and benthic diatom community in stream ecosystem, especially inflow of soil water in low current velocity.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권3호
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• pp.83-96
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• 2017

This study presented a surface water quality modeling framework considering the spatial resolution of pollutant load estimation to better represent stream water quality characteristics in the Saemangeum watershed which has been focused on keeping its water resources sustainable after the Saemangeum embankment construction. The watershed delineated into 804 sub-watersheds in total based on the administrative districts, which were units for pollutant load estimation and counted as 739 in the watershed, Digital Elevation Model (DEM), and agricultural structures such as drainage canal. The established model consists of 7 Mangyung (MG) sub-models, 7 Dongjin (DJ) sub-models, and 3 Reclaimed sub-models, and the sub-models were simulated in a sequence of upstream to downstream based on its connectivity. The hydrologic calibration and validation of the model were conducted from 14 flow stations for the period of 2009 and 2013 using an automatic calibration scheme. The model performance to the hydrologic stations for calibration and validation showed that the Nash-Sutcliffe coefficient (NSE) ranged from 0.66 to 0.97, PBIAS were -31.0~16.5 %, and $R^2$ were from 0.75 to 0.98, respectively in a monthly time step and therefore, the model showed its hydrological applicability to the watershed. The water quality calibration and validation were conducted based on the 29 stations with the water quality constituents of DO, BOD, TN, and TP during the same period with the flow. The water quality model were manually calibrated, and generally showed an applicability by resulting reasonable variability and seasonality, although some exceptional simulation results were identified in some upstream stations under low-flow conditions. The spatial subdivision in the model framework were compared with previous studies to assess the consideration of administrative boundaries for watershed delineation, and this study outperformed in flow, but showed a similar level of model performance in water quality. The framework presented here can be applicable in a regional scale watershed as well as in a need of fine-resolution simulation.

• 한국환경농학회지
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• 제14권1호
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• pp.7-14
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• 1995

하천 수질관리 모델인 QUAL2E를 남강에 적용한 결과는 다음과 같다. 1. 모델변수의 민감도 분석 결과는 BOD, DO의 경우 BOD decay rate constant, 영양염류인 경우 Org-N oxidation rate constant, $NH_3-N$ oxidation rate constant, Org-P decay rate constant가 각 수질인자에 중요한 변수로 작용하였다. 2. 모델보정 결과를 보면 실측치와 예측치의 상관성은 DO, BOD의 경우 r=0.93, 0.94로 높은 상관성을 보였으며 영양염류인 경우는 질산성 질소가 r=0.61이었으나, 그 외는 r=0.90 이상으로 나타났다. 3. 모델검증 결과는 보정시보다 상관성이 떨어졌으나 DO, $NO_3-N$의 경우 r=0.68, 0.45로 낮고 그 외는 r=0.75이상으로 높은 편으로 나타났다. 4. 유량과 부하량의 변화에 대하여 하류 40.5 Km 이후의 BOD 농도변화는 적었으나, 하수종말처리장 건설이후 유량과 부하량을 변화시켜 수질농도를 예측한 결과 하류 40.5 Km 이후는 함안천의 영향을 받을 것으로 예측되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.265-276
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• 2007

홍수터에 식생된 하도에서 수리학적 특성의 이해는 하천복원사업을 계획하거나 홍수터를 관리하는데 중요하다. 본 연구에서는 길이 16 m，폭 0.8 m 의 실험수로에 인공식생을 이용하여 수리학적 특성변화를 분석하였다. 실험수로 단면은 단단면과 복단면으로 구분하였다. 하상경사는 0.5 %，유량은 $0.2\;m^3/s\;{\sim}\;0.4\;m^3/s$ 범위이고，수심비，식생밀도, 식생 위치를 변화시키면서 실험을 수행하였다. 단단면 수로 저면에 식생하였을 경우 수심비가 약，3.5 이상부터는 식생에 의한 수위 증가는 거의 없는 것으로 관측되었다. 복단면 홍수터에 관목을 식생 할 경우 수위 상승량은 최대 6% 정도이며，저수로 내 유속은 식생전의 단면평균유속에 비하여 약 25% ${\sim}$ 85% 정도로 증가하였다. 홍수터 식생에 의한 저수로 유속 증가량은 식생밀도와 비례하고 수심비와는 반비례한다. HEC -RAS 및 RMA-2 모형을 이용하여 산정된 식생 구간의 조도계수 범위는 단단면의 경우 0.055 ${\sim}$ 0.14 이며， 복단면에서는 0.063 ${\sim}$ 0.085 정도로 산정되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.13-24
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• 2004

부산광역시 소재 폐납석광산인 임기광산 채굴적 및 폐석적치장 및 하상퇴적물에 대해 산-염기 평가(ABA test)와 폐석적치장 상부에 대해 디스크-장력침투계를 이용하여 수리특성을 분석하였다. 임기광산 폐석적치장 주변에서 최대 산 발생력(MPA)은 246.942kg $H_2SO_4/t$였고, 산 중화능력(ANC)은 최대 8.7kg $H_2SO_4/t$로 나타나 노출된 채굴적 암반 및 폐석은 ARD를 발생하는 지질물질로 나타났다. 또한 이들에는 이미 황화광물이 산화되어 암석 표면에 염 및 자유수소 이온을 보유하여 강우와 접촉시 표층수 및 침투수 등을 ARD로 변화시키는 지구화학적 특성을 지닌 상태로 판단된다. 임기광산의 폐석적치장은 비록 매우 낮은 침투율을 갖고 있으나 폐석적치장 법면부에 심한 침식작용으로 V자형 침식골이 노출되어 있고 노출부위에 수리전도도가 큰 쇄설층들이 노출되어 강우의 침투경로 역할을 할 것으로 판단된다. 이러한 굵은 쇄설성 입자층의 노출은 지표에서 생성된 ARD 통로 기능뿐만 아니라 공기의 이동 경로가 되어 폐석내 포함된 황화광물의 지속적인 산화작용을 유발시키는 수리적 특성을 보유한다고 할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권11호
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• pp.951-959
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• 2016

본 연구에서는 제주도의 한천 유역을 대상으로 유역모델링 기법으로 많이 활용되고 있는 SWAT 모형을 이용하여 실시간 관측되고 있는 하천유량의 신뢰성과 활용성을 평가하였다. 평상시 거의 건천의 형태를 나타내는 간헐하천 특성을 고려하기 위하여 기존 연구에서 검증되었던 간헐하천모의 알고리즘을 적용하였으며, 2008~2013년을 대상으로 유역별 관측사상과 모의사상을 비교 분석하였다. 모형효율과 결정계수를 통해 모형 적용성을 평가한 결과, 보정기간에 대해 모형효율(ME) 0.88, 결정계수($R^2$) 0.93, 검증기간에 대해서는 각각 0.79와 0.89로서 매우 양호한 것으로 분석되었다. 모의치와 관측치의 차이가 크게 나타나는 일부 사상들에 대한 검토 결과, 강수량에 비해 관측유출률이 너무 크거나 낮은 경우가 있었는데 이는 기존 호우시 유출률 및 모델링 결과와 비교할 때 관측유량의 계측 및 수위-유량 산정과정에서의 오류의 가능성을 예상할 수 있었다. 이러한 관측유량에 대한 보완을 위해 모의자료를 이용하여 강수량과 유출량 간의 회귀관계를 도출하였으며, 2009~2010년을 대상으로 회귀식을 적용한 결과 유역모델링에 의한 모의유량과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 따라서, 모델링 결과가 충분한 신뢰성을 보장한다는 가정 하에, 유도된 회귀식을 활용하여 신뢰성 있는 유출량을 간편하게 예측할 수 있으며, 관측자료의 결측치나 이상치를 즉각적으로 검증하는 데에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서와 같이 관측자료의 검증 및 결측치에 대한 보완을 통하여 모형 적용시 보정과정에서의 오류를 최소화함으로써 제주도 지역의 독특한 유출 특성을 고려한 정교한 모델링과 물수지 분석에 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권4호
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• pp.369-379
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• 2002

저온 습윤한 1993년 여름철과 고온 건조한 1994년 여름철과 관련된 동아시아에서 대조적인 여름철 몬순순환의 특성을 상, 하층 대류권의 대기순환 특성과 함께 전구 해수온도 및 적도 대류성 강수장을 분석함으로써 조사하였다. 1993년의 경우, 동아시아, 중앙 북태평양 및 미국 서부지역에서 500hpa 면과 200hpa 면의 음의 지위고도 편차가 나타났지만, 1994년의 경우, 이들 지역들에서 양의 편차를 보였다. 1993년의 아열대 제트류는 평년보다 다소 남쪽에 치우쳐져 한반도 북쪽에 위치하였다. 서태평양 아열대 고기압이 남쪽으로 이동하여 동아시아지역에는 평년보다 많은 여름철 강수와 낮은 여름철 기온이 나타났다. 이는 오오츠크해로부터 동해로 저온 습윤한 기단의 확장에 때문으로 판단된다. 대조적으로 1994년의 아열대 제트류는 평년보다 다소 북쪽에 위치하였고, 서태평양 아열대 고기압의 갑작스런 북상은 동아시아 여름철 강수대의 북상을 동반하였다. 따라서, 아시아 여름철 강수 및 기온 편차는 1993년과 반대 양상을 보였다. 적도 태평양상의 해수온 편차에서는, 1993년은 엘니뇨가, 1994년은 라니냐가 각각 나타났다. 오스트레일리아 고기압과 마스카렝 고기압의 북서 연변을 따른 하층 적도 횡단류와 관련된 서태평양과 인도양에서 이상적인 대류성 강수는 이들 대조적인 동아시아 여름철의 대규모 대기순환에 영향을 준 것으로 판단된다. 또한, 동아시아 여름몬순지역에서 평균된 200 hPa 면의 동서바람편차는 한반도 여름 기온편차와 음의 상관을 보였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.64-68
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• 2001

An experimental study on the Joule-Thomson cryocooler with the mixed refrigerant (MR) is described in this paper, J-T refrigeration experiment was performed with a single stage regular air-conditioning compressor The mixed refrigerant in the experiment was composed of 75% mol fraction of $N_2$. 30% moi fraction of CH$_4$. 30% moi fraction of $C_2$H$_{6}$. 10% mot fraction of $C_3$H$_{8}$ and 15% mot fraction of iso-C$_4$H$_{10}$. Oil mist in the MR stream could be eliminated completely by the glass microfiber filter. Since a single stage compressor that had been designed thor R22 is not appropriate for high Pressure ratio of the mixed refrigerant especially during the transient period. two modifications were incorporated to regular J-T refrigeration cycle. First. a Portion of the MR was by-passed at the inlet of the heat exchanger and transferred directly to 7he suction of the compressor in the modified system. Second, a buffer volume was Prepared to change the mass flow rate of refrigerant. The pressure ratio in J-T expansion device was relieved at the beginning of the operation due to the by-Pass scheme. but it gradually decreased during the transient Process as some of the MR component condensed at low temperature. The buffer volume at the suction side was used to increase the MR gas density in the system after the transient cool-down period. Form the experiment with the modified system, the refrigerator could reach the lowest temperature of -152$^{\circ}C$ without cooling load. and about -15$0^{\circ}C$ with 5 W of cooling load . . . .

• 한국축산시설환경학회지
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• 제11권2호
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• pp.97-102
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• 2005

Anaerobic decomposition is one of the most common processes in nature and has been extensively used in waste and wastewater treatment for several centuries. New applications and system modifications continue to be adapted making the process either more effective, less expensive, or suited to the particular waste in question and the operation to which it is to be applied. Animal manure is a highly biodegradable organic material and will naturally undergo anaerobic fermentation, resulting in release of noxious odors, such as in manure storage pits. Depending on the presence or absence of oxygen in the manure, biological treatment process may be either aerobic or anaerobic. Under anaerobic conditions, bacteria carry on fermentative metabolisms to break down the complex organic substances into simpler organic acids and then convert them to ultimately formed methane and carbon dioxide. Anaerobic biological systems for animal manure treatment include anaerobic lagoons and anaerobic digesters. Methane and carbon dioxide are the principal end products of controlled anaerobic digestion. These two gases are collectively called biogas. The biogas contains $60\~70\%$ methane and can be used directly as a fuel for heating or electrical power generation. Trace amounts of ammonia and hydrogen sulfide ($100\~300\;ppm$) are always present in the biogas stream. Anaerobic lagoons have found widespread application in the treatment of animal manure because of their low initial costs, ease of operation and convenience of loading by gravity flow from the animal buildings. The main disadvantage is the release of odors from the open surfaces of the lagoons, especially during the spring warm-up or if the lagoons are overloaded. However, if the lagoons are covered and gases are collected, the odor problems can be solved and the methane collected can be used as a fuel. Anaerobic digesters are air-tight, enclosed vessels and are used to digest manure in a well-controlled environment, thus resulting in higher digestion rates and smaller space requirements than anaerobic lagoons. Anaerobic digesters are usually heated and mixed to maximize treatment efficiency and biogas production. The objective of this work was to review a current anaerobic biological treatment of animal manure for effective new technologies in the future.

• 한국습지학회지
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• 제11권3호
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• pp.21-35
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• 2009

하천환경정비의 방향을 제시하기 위해서는 하천의 자연도를 평가하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 박봉진 등이 제안한 하천자연도평가법을 개선하여 평가항목별 가중치를 산정하고, 계층분석과정(AHP)을 적용하였다. 토목공학과 환경공학을 전공한 83명의 전문가 집단을 구성하고 설문조사를 시행하여, 하천자연도평가법의 평가항목별 가중치를 산정하였다. 가중치 산정결과 총 14개 평가항목 중에서 수질, 흐름의 다양성, 저수로변 식생, 수로의 굴곡, 홍수터의 식생, 저수로 폭 다양성, 하상재료의 다양성 등 7개 항목의 가중치가 높았다. 개선된 하천자연도평가법을 회야강, 안양천, 아미천에 적용하였고, 자연성이 훼손된 구간에 대한 변별력이 있는 것으로 판단되었다. 개선된 하천자연도평가법을 하천환경정비사업에서 사업구간을 선정하는 방법으로 활용할 수 있다.