• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.23-27
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• 2010

인공수로 내 효율적인 물 순환 시스템 운영을 위해서는 지속적인 유량공급을 통해 순환흐름을 유도하는 것이 매우 중요하다. 따라서 수로 내 적절한 유입부 위치를 결정하고 계획 유입유량에 따른 수질개선효과 및 물 순환주기를 분석하는 연구가 대두되고 있어, 모형을 통한 이론적인 예측 및 모형실험을 통한 검증이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 농도-pH 지표곡선을 이용하여 시간에 따른 수로 내 농도변화로 물 순환주기를 분석하였다. 수로 내 설치된 유입부에 평면상 위치변화를 주어 순환흐름에 적합한 유입부 위치를 제시할 수 있었으며, 농도변화가 없어지는 시점을 통해 최소 물 순환주기를 산정할 수 있었다.

• 한국양식학회지
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• 제8권2호
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• pp.117-131
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• 1995

현행의 해산어류 종묘생산 방법을 개량하여 보다 효율적인 종묘의 사육방법을 개발하고자, 감성돔과 황점볼락의 자어를 재료로 각각 여름과 겨울에 있어 순환여과식과 유수식 사육시스템에 의한 사육실험을 실시하고, 사육수의 수질환경 및 어체의 성장과 생존율을 비교하였다. 1 감성돔 순환여과식 사육시스템의 수온은 기온에 따라 변화하는 경향을 보였고, 유수식보다 평균 $1.4^{\circ}C$ 높은 $23.6\~26.4^{\circ}C$의 범위를 나타냈다 순환여과식 사육시스템에서의 비중은 $1.0252\~l.0266$의 범위로 비교적 안정되었으나, 유수식에서는 그 변화폭이 컷다. 사육수의 pH는 유수식 사육시스템에서 자연해수와 비슷한 변화를 보인 반면, 순환여과식에서는 7.51까지 낮아졌다. 사육수의 $NH_4-N,\;NO_2-N,\;NO_3-N$및 $PO_4-P$의 양은 순환여과식에서 애우 높았고, $NO_2-N$과 $NO_3-N$은 각각 3.623 ppm, 7.207 ppm까지 상승하였다. 순환여과식과 유수식 사육시스템간에 있어 어체의 전장, 체고 및 체중의 성장에는 유의한 차이를 인정할 수 없었다. 두 시스템의 어체 생존을은 F4 $71.2\%,\;F8\;66.2\%,\;R4\;16.2\%$, 그리고 R8 $5.5\%$의 순으로, 순환여과식 사육시스템에서 높았다. 2. 황점볼락 순환여과식 사육시스템에서의 수온은 유수식보다 평균 $1.5^{\circ}C$ 높은 $9.8\~14.6^{\circ}C$의 범위였다. 비중은 두 시스템에서 $1.0253\~l.0270$의 범위로 안정되었으나, 순환여과식 사육시스템에서 약간 높은 분포를 보였다. pH는 두 시스템에서 자연해수에 가까운 $7.96\~8.64$ 범위로 유지되었으나, 순환여과식 사육시스템에서 다소 낮아지는 경향이었다. 순환여과식에서의 $NO_2-N$과 $NO_3-N$ 양은 각각 0.433ppm, 2.333 ppm까지 높아져 유수식에 비해 높은 편이었으나, $NH_4-N$ 양은 오히려 낮았다. 순환여과식 사육시스템에서 어체의 전장 및 체중의 성장은 유수식에 비해 유의하게 빨랐으나, 체고의 성장에는 유의차가 없었다. 두 시스템의 어체 생존율은 $F4\;67.6\%$ 및 $R4\;73.6\%$로 나타나, 서로 비슷하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권2호
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• pp.89-94
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• 2003

본 실험은 토마토의 순환식 시스템 양액재배에서 배액의 재순환 시 안정된 pH와 균형적인 양분 공급 방법을 구명하고자 수행되었다. 배액의 pH나 무기성분을 교정하지 않는 구(대조구), EC측정 및 양분 분석 교정구를 처리내용으로 두었다. 초기생육인 초장은 처리간에 차이가 없었으나 생체중 및 건물중은 양분분석구가 대조구에 비해 무거웠다. 후기생육에서는 양분분석구가 대조구에 비해 과중이 무겁고, 착과수가 많아 수량이 증가하였다 배액 EC는 대조구에 비해 EC측정구와 양분분석구가 전반적으로 낮았다. 배액의 pH는 전 생육기간에서 양분 분석구 및 EC측정구는 6.2∼6.5를 유지하였으나 대조구는 지속적으로 높아져 후기에는 7.2정도 되었다. 배액의 무기성분에서 N, P 및 K의 함량은 모든 처리구에서 셍육이 경과함에 따라 적어졌으며, 대조구에 비해 양분분석구가 적었다 Ca 및 Mg의 함량은 모든 처리구에서 생육초기에는 급격히 감소하였으며 생육후기에는 앙분 분석구와 EC측정구는 적은 상태로 유지되었으나 대조구는 급격히 증가하는 경향이었다. 이상의 결과에서 순환식 시스템을 이용한 토마토의 양액재배시 배액의 양분을 분석한 후 교정하는 것이 생육에 효과적이었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권4호
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• pp.269-278
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• 2005

본 논문에서는 불필요한 용액의 발생이 없이 전해 반응계로 주입되는 용액을 오직 pH 만 조절시켜 배출시키기 위한 연속식 이온교환막 전해 시스템을 개발하였다. 여기서는 전해 반응기 앞에 한 pH-조정조를 두고 대상 용액을 pH-조정조로 주입하면서 pH-조정조의 용액의 일부를 이온 교환막에 따라 음극방 또는 양극방으로 거처 다시 pH-조정조로 순환하게 하며, pH-조정조의 용액의 일부를 상대극 방으로 통과시킴으로써 pH가 조절되어 배출되게 하였다. 양이온 교환막을 사용하는 경우 음극방을 거치는 용액을 pH-조정조로 순환하게 하고, 음이온 교환막을 사용하는 경우 양극방을 거치는 용액을 pH-조정조로 순환하게 함으로서 배출되는 용액을 효과적으로 산성용액 또는 알카리용액으로 만들 수 있었다. 이러한 전해반응기에서 pH 조절 과정은 음극과 양극 사이에 전압 차가 형성될 시, 이온교환막을 통한 용액 중 이온의 전기이동 현상에 의해 유발되는 음극방과 양극방에서 용액의 전하 비 평형 현상과 이에 따른 물의 전해 분해과정에 의해 설명되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제23권2호
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• pp.167-178
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• 1998

An Aero-NFT nutriculture system using microcomputer for cultivation of greenhouse melon was developed and the performance of the system was evaluated through experiments. The system could control temperature, EC and pH of the nutrient solution within the error ranges of $\pm$ 0.2$^{\circ}C$, $\pm$ 0.2 mS/cm, $\pm$ 0.1 pH, respectively. The results of cultivation experiment showed that temperature, EC and pH of the nutrient solution were generally controlled within the setting ranges during cultivation period. The growth results were good until pinching, but the fruit quality of melons was not high except sweetness and shape. To optimize performance of the system, more techlical information for nutriculture of greenhouse melon was needed.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.477-484
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• 2017

기존의 순환여과식 양식장에서는 전문 인력의 부족, 수입 측정 장비에 대한 높은 의존도 등으로 인하여 많은 어려움을 격고 있다. 이에 본 논문에서는 최신 IoT기술을 적용한 광학식 센서(pH, DO)를 이용하여 양식장 수조 내 오염도를 빠른 시간내에 측정할 수 있는 자동 수질 측정 시스템을 구현하고자 한다. 기존 시스템의 문제점은 양식장 수조를 사람이 일일이 확인하거나, 측정 장비를 수조 속에 넣고 직접 측정을 하여 물고기의 생육에 좋지 않은 영향을 주는 것이다. 본 논문에서는 시스템은 측정 장비를 수조 속에 담그지 않고 간접 측정을 하는 방식을 제안하고 염분 및 다수의 오염 물질이 포함된 환경에서도 양식장 내의 물고기의 생육에 영향을 주지 않고 지속적인 측정이 가능한 시스템을 개발하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.175-175
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• 2020

본 연구는 경남지역의 주요 양액재배 작물인 토마토, 딸기, 파프리카를 대상으로 순환식/비순환식 양액재배 시설을 대상으로 모니터링을 실시하고 그 결과를 분석하여 양액재배로 인한 배출부하량의 특성을 분석하고 관리방안을 마련하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 대표 재배작물에 대한 순환식/비순환식 양액재배 농가를 선정하고, 작물의 생육기간을 고려하여 유입수와 유출수의 유량과 수질모니터링을 실시하여 생육시기별로 양액재배 농가로부터 배출되는 작물별 배출부하량을 분석하였다. 순환식/비순환식 양액재배농가를 대상으로 매월 1회 pH, EC, DO, BOD, SS, T-N, T-P 등의 수질항목을 조사하였으며, 수질은 공인인증기관을 통해 분석하였다. 또한, 폐양액의 인근 하천 유입에 따른 수질영향을 분석하기 위하여 인근 하천의 양액재배 단지 상류지역, 재배단지 내 배수로, 재배단지 하류를 선정하여 수질의 변화 양상을 분석하였다. 본 연구를 통해 폐양액 배출을 최소화하는 순환식 양액재배 시스템의 효과를 분석하고, 양액재배 지역의 폐양액과 주변 하천수의 정량적 분석을 통해 양액재배 밀집지역의 오염화 정도와 환경부하 저감을 위한 기초데이터로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제11권4호
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• pp.168-174
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• 2002

시설재배 참외를 위한 새로운 방식의 순환식 수경재배시스템을 고안하여 참외 수경재배의 가능성을 검정하고, 순환식 수경재배 시의 배양액 관리기술을 확립하기 위하여 세 가지 수경재배방식에서 순환배양액의 무기이온 함량의 변화를 조사하였다. 참외의 수경재배에서 토양재배와 비교하여 양호한 수량과 품질을 나타내었다. 참외의 수경재배는 고형배지방식이 적합한 것으로 보였으며 NFT방식은 고온기의 장해발생으로 적합하지 않은 것으로 생각되었다. 참외의 배양액은 야마자키 조성 멜론 배양액을 EC 2.0dS.m$^{-}$로 전 생육기간에 동일하게 공급하는 것이 적절한 것으로 밝혀졌다. 순환방식에서도 배양액의 EC와 pH는 비교적 안정적으로 유지되었으며 순환배양액내의 다량원소와 미량원소도 계속적으로 일정한 함량으로 유지되어 참외용 수경재배방식이 적절한 것을 확인할 수 있었다. NO$_3$-N, Ca, Mg은 모든 재배방식에서 비슷한 양상으로 안정적인 함량변화를 나타내었고, P은 다른 두 방식에 비해 펄라이트 배지에서 약 $1me{\cdot}{\iota}$^{-}$ 정도 흡수가 저하하였으며, K은 펄라이트 배지에서는 불규칙한 양상을 보였으나 코코피트 배지에서는 안정적인 함량변화를 나타내었다. 미량원소는 Mo을 제외하고는 고형배지 방식에서는 대체적으로 안정된 함량의 추이를 나타내어 미량원소의 흡수가 원활하게 이루어진 것을 알 수 있었다. 그러나 NFT방식에서는 B와 Mn은 비교적 안정된 함량변화를 나타내었으나 다른 원소들은 불규칙적인 변화를 나타내었다. 특히 고온기에 미량원소의 흡수가 저하한 것을 알 수 있었으며 Cu. Zn, Mo의 흡수가 원활하지 않았다. 본 실험의 결과를 통하여 참외를 위한 새로운 순환식 고형배지방식은 참외시설재배에서의 문제점을 해결하는 적절한 방법이 될 것으로 생각되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-14
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• 1997

환경 보전에 대한 필요성이 대두되면서 비순환식 양액재배 시스템이 순환식 양액재배 시스템으로 전환됨에 따라 순환식 양액재배 시스템에 적합한 배양액의 개발이 시급히 요구되고 있다. 따라서, 순환식 고형배지경에 적합한 배양액을 개발하기 위하여 본 실험을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액 조성 및 농도를 알아보기 위하여 일본 야채 시험장 표준액을 1/2 배액, 1 배액 및 3/2 배액으로 조제하여 오이를 재배한 결과, 오이의 초장은 배양액농도를 높임에 따라 짧아졌으며 엽장, 엽폭 및 처리 농도간에 차이가 없었고 상품과수와 상품수량은 1 배액에서 가장 많았다. 양수분흡수율(n/w)에 따라 개발된 오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액 조성(SCU 배양액)은 영양 생장기 동안 N 11.4, P 3.3, K 6.0, Ca 4.5 및 Mg 3.5 me.$\ell$$^{-1}$, 생식 생장기 동안 N 10.4, P 3.3, K 5.0, Ca 4.5 및 Mg 3.5 me.$\ell$$^{-1}$이었다. 2. 순환식 배양액으로 개발된 SCU 배양액의 적합성을 검정하기 위하여 산기 배양액, PTG 배양액 및 SCU 배양액에서 오이를 재배한 결과, 근권내 EC와 pH는 모든 배양액에서 생육기간 동안 안정적이었다. 배양액 내의 다량원소를 측정한 결과, 산기 1 배액, PTG 1 배액, SCU 1/2 배액, SCU 1 배액 및 SCU 3/2 배액 모두 오이의 생육이 진전됨에 따라 배양액내 N, P 및 K 농도는 감소하였으며 Ca 농도는 완만하게 상승하였다. Mg는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 오이의 광합성속도는 SCU 1 배액, SCU 3/2 배액 및 산기 1 배액에서 높았다. 생육은 SCU 1/2 배액에서 가장 낮았고 SCU 1 배액과 SCU 3/2 배액, 산기 1 배액 및 PTG 1 배액에서는 처리간에 차이를 보이지 않았다. 엽내 N, P, K 및 Mg 함량은 SCU 1 배액, 산기 1 배액 및 PTG 1 배액에서 적정 수준을 나타냈고 엽내 Ca 함량은 PTG 1 배액에서 낮았다. 총수량은 SCU 1 배액에서 가장 높았고 다음으로 산기 1 배액에서 높았다. 따라서 본 실험에서 개발된 배양액(SCU 배양액)은 오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액이라 할 수 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권2호
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• pp.109-119
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• 2019

국내의 많은 저수심 저수지들은 다양한 수질오염물질의 유입으로 인해 부영양화가 진행되고 있으며, 해마다 반복적으로 표층의 녹조 발생과 저층의 빈산소화를 겪고 있다. 이를 방지하기 위한 대책으로 저수지의 성층현상을 완화하는 기존 기술들이 있으나 대부분 동력이 필요하며 비경제적인 측면으로 인해 도입이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 바람과 수류의 자연에너지를 활용하는 무동력 수류순환시스템을 개발하고 상이한 조건을 갖는 두 저수지를 대상으로 테스트베드를 구축, 운영하여 현장적용성을 검토하였다. 수류순환시스템을 모사한 전산유체역학 (CFD) 모의 결과, 하향류가 유도되어 표층과 심층 사이의 성층현상을 완화시키고, 영향반경은 약 30 m에 달하는 것으로 해석되었다. 테스트베드에 대한 장기 모니터링 결과, 수류순환 작용에 의해 DO의 변동을 완만하게 하고, DO 과포화 현상을 저감하며, pH의 과도한 상승을 방지하는 등 다양한 수질개선 효과가 관찰되었다. 본 수류순환시스템의 현장적용성을 제고하기 위해서는 홍수시 및 저수심 조건에 대한 대응방안 마련이 필요한 것으로 판단된다.