• 환경영향평가
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• 제28권5호
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• pp.492-506
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• 2019

공용화기사격장 내 중금속 오염물은 대부분 탄두원형으로 존재하거나 입자로 존재하는 금속조각편이며 이들 미세한 금속입자들은 오랜 기간 풍화되어 표면이 산화물 또는 탄산화물로 존재할 가능성이 매우 높다. 특히 사격장 토양에서 대표적 오염물질인 납은 연성이 높아 무르고 잘 늘어나므로 더 미세입자로 존재한다. 따라서 물리적 세척 실험으로 입도분석, 입경별 중금속농도, 금속물질 성분분석, 비중, 자력, 부상선별의 적용성 평가를 실시하였다. 금속파편의 경우 FESEM분석과 무게측정결과 납은 무른 특성에 따라 얇게 조각나고 편모양의 구조로 비슷한 면적의 구형 토양보다 무게가 더 적게 나가는 것을 확인하였으며 비중선별 적용성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 이 결과를 적용하여 하이드로사이클론을 이용한 정화효율평가 결과 1회 71%, 2회 80%, 3회 91%의 누적 정화효율을 보였다. 이에 비해 자력선별은 17%의 낮은 효율을 보였고 부상선별은 입경 0.5 mm 미만으로 선별한 대상토는(-35 mesh) 39%로 비교적 높은 효율을 보였으나 입경 2 mm 미만으로 선별한 대상토의(-10 mesh) 효율은 16%에 불과하였다. 토양세척의 대상 처리입경은 2 mm ~ 0.075 mm로 입도구분을 추가로 하여 실규모 장치에 적용하여야 하며 이는 설치비용과 공정이 추가로 구성됨에 따른 관리가 필요할 것으로 분석되었다. 결과적으로 공용화기사 격장 오염의 토양정화는 탄두 원형을 유지한 탄두는 5.56 mm 이상으로 자갈입경보다 크므로 고비중을 이용한 비중선별을 실시하고, 금속파편으로 존재하는 오염물질은 얇게 조각나고 편모양의 구조로 같은 입경의 토양보다 무게가 더 적음에 따라 토양세척의 하이드로사이클론을 이용하여 분리하여 처리할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 환경생물
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• 제39권1호
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• pp.108-118
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• 2021

본 연구는 홍천군 명개리 열목어 서식지인 계방천의 어류 군집과 열목어 개체군 특성 및 서식지 주변 토지이용에 따른 상관성을 파악하고자 수행하였다. 조사는 2018년 7월, 9월, 10월 총 3회 조사를 실시하였다. 조사결과 총 6과 13종 882개체의 어류가 채집되었으며, 우점종은 금강모치, 아우점종은 참갈겨니로 확인되었다. 채집된 어류 중 법정보호종은 멸종위기야생생물 II급인 열목어와 가는돌고기가 출현하였으며, 천연기념물 제259호인 어름치가 확인되었다. 한국고유종은 총 10종으로 76.92%의 매우 높은 고유종 빈도로 나타났다. 계방천에서 열목어 추가조사를 포함하여 3회 조사 동안 총 99개체의 열목어가 채집되었다. 열목어 개체군의 생육상태와 생식능력 정도를 파악할 수 있는 전장-체중 상관관계 분석 및 비만도 지수(k) 분석을 실시한 결과 열목어의 회귀계수 b값은 3.1272, 비만도 지수(k)는 0.0006으로 분석되어 조사지역의 열목어 개체군은 비교적 안정적인 생육상태를 유지하고 있는 것으로 확인되었으나, 비교적 낮은 값을 유지하는 것으로 나타났다. 전장빈도분포 분석 결과 당년생 60~130mm, 1년생 140~200 mm, 2년생 이상의 개체는 200 mm로 추정되었다. QHEI는 130.0 (±2.0)~159.0 (±1.0)의 범위인 '양호~최적' 등급으로 분석되었다. HSI를 분석한 결과 최적의 수심은 0.45~0.55 m와 1.0 m 이상, 최적의 유속은 0.55~0.65m s^-1, 하상은 Boulder를 선호하는 것으로 확인되었다. 조사지점별 인근 토지이용 비율을 분석한 결과 산림지역 66.26~96.31%, 농업지역 0.00~23.79%, 도시지역 0.00~4.19%, 기타지역 3.69~8.87%로 분석되어 대부분의 지점에서 산림의 비율이 높게 나타났으며, 다음으로 농업지역의 비율이 높게 나타났다. 지점별 출현한 열목어 개체수와 다양한 항목 간의 상관성 분석을 실시한 결과, QHEI와 산림지역과는 양의 상관성(p<0.05), 농업지역과 도시지역과는 음의 상관성(p<0.05, p<0.01)으로 분석되어 서식지 주변의 토지이용 유형 및 변화 정도에 따라 열목어 개체군에 많은 영향을 미치며, 열목어 개체군 보호 및 관리를 위해는 서식지 주변 토지이용에 따른 관리방안 마련이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제49권3호
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• pp.1-10
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• 2021

본 연구는 탐방객이 자유롭게 서술한 블로그 텍스트 데이터를 자연어 처리 기술 중 하나인 감성분석을 활용하여 북한산둘레길의 선호도를 평가하고, 선호 요인과 비선호 요인을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 이에 2019년 1년 동안 작성된 블로그를 수집하고 21개 둘레길 구간별 텍스트에 나타난 긍정 및 부정 감성 단어 도출을 통해 감성점수를 산출하였다. 이후 내용분석을 통해 탐방객이 어떤 요소로 인해 구간을 선호하거나 선호하지 않는지 파악하였다. 북한산둘레길에 대해 작성된 블로그에서는 긍정적인 단어가 평균적으로 약 73% 출현하고 있었고, 각 구간별 게시물의 감성 극성 비율에서도 긍정적인 문서의 비율이 부정적인 문서의 비율보다 높았다. 이를 통해 탐방객은 북한산둘레길에 대하여 대체로 긍정적으로 인식하고 있는 것으로 나타났다. 그럼에도 감성점수를 도출한 결과, 21개 둘레길 구간에서는 선호하는 구간과 선호하지 않는 구간이 존재하고 있었다. 선호 구간과 비선호 구간에 대해 탐방객은 난이도가 낮고 부담 없이 걸을 수 있는 구간을 선호하고 있었고, 경관에 대한 여러 요소(시각, 청각, 후각 등)가 조화롭고 계절감이 뚜렷해 다양한 경관이 연출되는 곳, 경관 시퀀스의 변화가 존재하는 구간을 선호하는 것으로 나타났다. 또한 탐방객은 전망대, 조망점 등의 뷰포인트 유무를 둘레길에서의 주요 요소로 인식하고 있었고, 접근성이 우수하고 안내판 등 정보 제공이 원활하게 이뤄지는 구간에 대해 선호도가 더 높은 것을 알 수 있다. 반면, 도로와 인접함에 따라 발생되는 주변 소음과 과도한 시가지 비율, 구간별 난이도 불균형 등으로 인한 둘레길 동선 불만족이 비선호 요인으로 크게 작용하고 있었으며, 경관 단절 및 구간에 대한 정보 부족 등이 선호도를 떨어트리는 원인으로 나타났다. 본 연구의 결과는 국립공원뿐만 아니라 근교 산림 녹지 관리에 있어서 둘레길 정비 및 개선방안 마련에 활용될 수 있으며, 연구에 활용된 감성분석은 자연지역에 대한 실제 이용자들의 반응을 지속적으로 모니터링 할 수 있다는 점에 의의가 있다. 다만 사전에 정의된 감성사전을 기반으로 평가하였기에 지속적인 사전 업데이트가 필요하다. 또한 소셜미디어 특성상 부정적인 견해보다는 긍정적인 내용을 공유하는 경향이 존재하기 때문에, 현장 설문조사 등의 분석 결과와 비교, 검토하는 작업이 필요하다.

• 한국조경학회지
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• 제49권4호
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• pp.41-54
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• 2021

본 연구는 그린인프라의 핵심지역(Hubs)에 해당되는 도시공원을 대상으로 조건부가치측정법(CVM)을 활용한 가치추정 및 이에 영향을 미치는 계획 요소 도출을 통하여 도시공원에 대한 가치 향상 및 계획 단계에서 활용될 수 있는 기초자료를 제공하기 위하여 연구를 진행하였다. 주요 목적은 첫째, 경제적 가치에 영향을 미치는 변수를 도출하고, 둘째, 그린인프라의 핵심지역인 도시공원의 이용에 대한 경제적 가치를 추정하며, 셋째, 이러한 가치의 향상을 위한 계획요소를 도출하는 것이다. 본 연구에서는 그린인프라의 핵심지역 중 세종시의 도시공원을 대표할 수 있는 세종호수공원을 대상지로 선정하여 방문객들을 대상으로 세종호수공원의 이용적 가치에 대한 지불의사금액과 이에 영향을 미치는 계획요소에 관한 설문조사를 통해 수집된 105개의 응답결과를 바탕으로 조건부가치측정법(CVM)을 이용해 연구를 진행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 세종호수공원의 이용적 가치에 대한 지불의사에 영향을 주는 변수를 분석한 결과, 세종호수공원 방문객의 사회경제적 특성에서는 거주지, 연령이 이용적 가치에 대한 지불의사에 유의한 영향을 나타냈다. 둘째, 이중양분선택형 질문의 응답 결과를 통계적 기법으로 변수화하여 로짓모형으로부터 도출된 계수를 활용한 세종호수공원의 이용적 가치에 대한 1인당 평균 지불의사금액을 추정한 결과 8,597원으로 나타났다. 2019년 기준 세종호수공원의 총 방문객 약 43만명 고려시 세종호수공원에서 연간 발생하는 이용적 가치는 약 37억 원으로 추정된다. 셋째, 세종호수공원의 이용적 가치에 대한 지불의사 결정에 미치는 계획 요소의 리커트 척도 평균값은 수변공간이 가장 높게 나타났으며, 지불의사금액 10,000원에서는 편의시설이 가장 높게 나타났고, 지불의사액 5,000원 및 2,500원에서는 수변공간이 가장 높게 나타나, 방문객들이 수변공간을 이용하는 것에 대한 경제적 가치를 가장 크게 고려하는 것으로 볼 수 있다. 본 연구는 그린인프라 중 도시지역에 위치한 핵심지역에 해당되는 공원에 대하여 이용적 가치와 도시공원의 가치평가 결과에 영향을 준 계획요소, 그리고 계획요소간의 상관성 분석에 대한 논문으로서 의의를 가진다.

• 대한정형외과학회지
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• 제56권6호
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• pp.498-503
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• 2021

목적: 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 한국인에서 상완골 근위부 골절 치료에 적용되는 직선형 전향적 상완골 골수 내 금속정의 이상적 삽입점 위치를 알아보고 해부학적 적합성을 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 2014년 5월부터 2016년 10월까지 견관절 외상으로 컴퓨터 단층 촬영을 시행한 환자 중 건측 견관절을 동시에 촬영한 한국인 74예를 대상으로 하였으며, 평균 나이는 64.5세(범위, 22-95세)였다. 영상의학적 평가는 건측 근위 상완골의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 다면 재구성(multiplanar reconstruction) 기법을 이용하였다. 직선형 골수정의 이상적 삽입점은 상완골 골수강 내 중심축과 상완골두가 만나는 점으로 선정하였으며 삽입점과 국소 해부학적 위치와의 거리를 측정하였다. 삽입점에서 극상건 부착부의 가장 내측까지의 관상면상 거리를 임계거리(critical distance)로 정의하고 이를 이용하여 삽입점과 회전근개 부착부와의 근접성을 평가하였다. 회전근개의 손상을 피하고 충분한 고정력을 얻기 위한 임계거리는 Euler 등이 제시한 대로 8mm 이상 확보 되어야 하며, 8 mm 미만인 경우를 위험형(critical type)으로 정의하였다. 임계거리와 성별, 나이, 키, 몸무게, 신체용적지수(body mass index)와의 통계적 유의성을 확인하였다. 결과: 이 연구에서 이상적인 삽입점의 위치는 이두구 외측연에서 시상면상 거리인 전후 거리는 평균 11.5 mm (범위, 4.0-16.6), 대결절의 가장 외측연에서 관상면상 거리인 내외 거리는 평균 20.5 mm (범위, 16.3-27.4)였다. 이상적 삽입점에서 극상건 부착부의 가장 내측까지의 관상면상 거리인 임계거리는 평균 8.0 mm (범위, 4.1-16.6)이며, 임계거리가 8 mm 미만인 위험형(critical type)ㅏ이은 74예 중 41예(55.4%)였다. 결론: 한국인에서 직선형 전향적 상완골 골수 내 금속정의 사용시, 상완 이두구의 외측연에서 후방으로 11.5 mm, 대결절 외측연에서 내측으로 20.5 mm 지점이 평균적인 이상적 삽입점의 위치였다. 하지만 55.4%의 경우에서 이상적 삽입점의 위치로 삽입할 경우 회전근개의 손상을 줄 수 있는 위험형(critical type)이였으므로, 술 전 치료방법의 선택 과정에서 환자 개개인의 해부학적 특성을 충분히 고려하여야 한다.

• 대한정형외과학회지
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• 제56권3호
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• pp.234-244
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• 2021

목적: 현재까지 군에서 발생하는 총기 및 폭발물 손상은 그 중요성에 비해 연구된 것이 제한적이었다. 이를 극복하기 위해 최근 4년간 총기 및 폭발물에 의해 수상한 군인 환자의 근골격계 손상에 대한 특징을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 2015년 1월부터 2019년 7월까지 총기 및 폭발물에 의해 근골격계 손상을 당한 군인 환자를 대상으로 하였다. 의무 기록과 의료영상저장전송시스템 영상자료를 분석하고, 전화 면담을 통해 short musculoskeletal function assessment (SMFS)를 이용한 기능평가를 후향적으로 시행하였다. 기능평가에 대한 통계 분석으로 무기종류에 따른 분석은 t-test를, 다른 요인에 따른 분석은 ANOVA 분석을 실시하였다. 결과: 총기 및 폭발물에 의한 손상으로 치료받은 총 61명의 환자 중 30명(49.2%)이 근골격계 손상으로 정형외과적 치료를 시행받았다. 평균 수상 나이는 26.4세(21-52세)였다. 간부와 병사의 수는 비슷하였다. 총기 손상이 11명, 폭발물 손상이 19명이었다. 30명 중 수도병원에서 16명(53.3%)이, 민간병원에서 10명(33.3%)이 치료받았다. 12명에게 복수부위 손상이 있었고, 골절이 동반된 16명(53.3%)의 환자 중 절반 이상인 7명의 환자가 다발성 골절이었다. 수부와 하퇴부가 가장 흔한 수상 부위였다. 2명을 제외하고는 모두 개방창이 있었으며, 연부조직 재건술이 필요한 환자는 14명(46.7%)이었다. SMFS 기능평가에는 15명이 응답하였다. 계급에 따른 분석 결과, Borther Index에서 간부의 결과가 통계적으로 유의하게 낮은 것으로 분석되었다(p=0.05). 치료 병원에 따른 분석 결과, Dysfunction Index와 Bother Index 모두 수도병원에서 치료 받은 인원의 점수가 통계적으로 유의하게 낮은 것으로 분석되었다. (p=0.0008, p=0.0149) 결론: 국내 무기에 의해 수상한 군인 환자에 대해 분석한 첫 연구이다. 무기 손상 환자의 치료에 있어 orthopedic burden이 높음을 확인하였으며, 장기적으로 이런 환자들에 대한 치료평가 및 군 외상 시스템 발전을 위해 총기 및 폭발물에 의한 손상 환자를 포함한 군 외상환자 레지스트리 구축이 필요하겠다.

• 한국조경학회지
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• 제50권5호
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• pp.69-79
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• 2022

본 연구는 최근 신재생에너지원으로 관광, 여행 등의 목적을 가지며 관광자원의 역할을 할 수 있는 풍력발전시설의 경관 인식을 파악하였다. 이에 지역별로 방문객이 경험한 풍력발전시설의 경관과 관련된 소셜미디어 데이터를 분석하였다. 분석 결과, 풍력발전시설의 경관을 인식할 때 연구대상지에서 공통적으로 풍력발전시설의 규모, 조망점과 풍력발전시설 간의 거리, 조망점에서 풍력발전시설을 볼 때 시각적 개방성, 풍력발전시설이 위치하고 있는 지형에 따라 달라지는 것을 알 수 있다. 또한, 풍력발전시설의 선호는 풍력발전시설의 형태와 주변경관을 파악할 수 있는 장소인 평지나 바다에 설치되어 있는 곳을 더 좋은 경관이라고 인식하고 있다. 특이한 점으로 경관에 대한 부정적인 키워드는 강원도 태백 가덕산, 태백 매봉산, 태기산과 경상도 경주 풍력발전시설에서 나타났다. 부정적인 키워드는 풍력발전시설을 가까이 조망했을 때 조망각이 높아 느껴지는 압도적인 크기와 산의 능선이 함께 보이는 경관에서 심리적 위압감을 느끼고 있음을 알 수 있다. 반면, 평지나 바다가 보이는 경관의 풍력발전시설에서는 긍정적인 경관 형용사가 도출되어 방문객은 경관의 스카이라인이 산 능선과 겹쳐서 보이거나 너무 가까이에서 풍력발전시설을 바라볼 때보다 평지나 바다에서 경관의 시각량이 충분히 확보될 때 그 장소를 대표할 만한 상징적인 요소라고 인식하고 있음을 알 수 있다. 본 연구는 풍력발전시설을 경험한 방문객의 의견을 토대로 경관 인식을 분석하였다. 그러나 풍력발전시설은 설치되는 권역별로 경관특성이 다르고, 시점, 관찰자 등 변수가 많아 연구결과를 일반화시키기 어려운 한계가 있다. 최근 풍력발전시설 조성 시 발생하는 경관훼손이 주요 이슈가 되고 있고, 국내에는 풍력발전시설의 경관을 평가할 수 있는 방법이 미흡하다. 이에 풍력발전시설의 경관을 평가할 시 풍력발전시설의 규모, 풍력발전시설이 설치된 지역 고유의 자연적 특성, 풍력발전시설과 조망점과의 거리가 중요한 구성요소로 나타난 것은 주목할 사항이라 판단된다. 또한, 풍력시설은 보전해야 할 자연환경에 설치되는 시설로 추후 경관적 관점에서 풍력발전시설과 주변 환경을 바라보는 경관의 연구가 필요하다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.85-103
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• 2023

점토와 같은 세립질 또는 유기물을 다량으로 함유하거나 다져진 지층을 대상으로 지중(in-situ) 정화를 진행하는 경우, 정화효율이 떨어져 정화비용이 증가하는 등의 한계가 발생한다. 또한, 토양조건이 양호하더라도 균일하지 않은 토질특성과 낮은 투수특성으로 인해 장기간에 걸쳐 정화를 수행하여 완료되는 것이 일반적이다. 본 연구는 기존 지중정화의 한계를 개선하기 위한 방법으로 공압파쇄, 진공추출, 플라즈마 블라스팅을 접목한 기술(PPV공법)의 정화효과 확인과 현장 적용성을 평가하고자 수행하였다. 상대적인 비교를 위하여 본 연구에 적용된 기술을 실험군으로 하고 기존 공법인 화학적산화공법을 대조군으로 하여 TPH로 오염된 토양에서80일에 걸쳐 각각 지중정화를 수행하였으며, 총 4차에 걸쳐 모니터링 시료를 채취하여 정화효과를 비교 평가하였다. 모니터링 결과, 대조군은 정화제 전달효과가 불량하여 오염도의 감소 경향성을 보이지 않는 반면 실험군(PPV공법) 적용에서는 정화시간이 경과함에 따라 뚜렷한 오염도 저감효과가 나타난다. 주입정으로부터 거리별 TPH 최고농도 저감율을 평가하면, 대조군은 경향성이 없으나 PPV공법은 주입정 반경 1 m 이내에서는 62.6%, 1.1~2.0 m에서 90.1%, 2.1~3.0 m에서 92.1%의 정화효과를 보인다. 주입정으로부터 거리별 TPH 평균농도 저감율을 평가하면, 대조군은 실질적인 정화효과가 없으나 PPV공법은 주입정 반경 1 m 이내에서는 53.6%, 1.1~2.0 m에서 82.4%, 2.1~3.0 m에서 68.7%의 정화효과가 확인되었다. TPH 최대 및 평균 오염농도의 변화를 토대로 실험군과 대조군의 정화효율을 평가한 결과, PPV공법은 대조군 대비 149.0~184.8%의 정화효과가 상승하는 것으로 평가할 수 있으며 평균 정화효과 상승률은 약167%이다. 시간경과에 대한 TPH 농도를 분석을 통해 상관관계식을 도출하고 이를 활용하여 최초 농도 대비 80% 저감기간을 평가한 결과 PPV공법을 적용하는 경우 화학적산화공법 적용시보다 184.4%의 정화시간 단축이 가능할 것으로 평가되었다. 다만, 단일 부지에 대한 평가 결과이기 때문에 모든 지층에 동일하게 적용될 수 없으므로 향후 이에 대한 추가적인 연구를 수행하여 그 효과를 보다 면밀히 검토할 필요가 있다.

• 지질공학
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• 제33권3호
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• pp.371-388
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• 2023

지층구성이 복잡하고 저투수성의 토양이 분포하는 경우 정화효율은 급격히 저하되고 실질적인 정화가 이루어지지 않거나 정화기간이 증가하는 등의 문제가 발생한다. 효율적인 정화를 위해서는 투수성이 개선되어 오염된 구간으로 정화제 주입하여 오염물질과 충분한 접촉이 이루어져야 한다. 본 연구는 균열형성과 효과적인 정화제 유도를 위해 플라즈마 블라스팅, 공압파쇄, 진공추출을 복합적으로 활용하는 PPV 공법의 유체 전달특성을 분석하고 기존공법과의 비교를 통해 개선효과를 평가하였다. 연구는 TPH(Total petroleum hydrocarbons)로 오염된 실제 오염부지에 대한 정화제 전달효과를 확인하기 위한 실증시험을 수행하였으며 정화제의 전달특성과 영향범위 등을 산정하기 위해 주입량과 주입시간을 모니터링하고, 정성적인 지중환경 변화요인을 확인하고자 전기비저항탐사를 수행하였다. 또한, 투수시험을 수행하여 각 공법에 대한 투수성 변화를 평가하였다. 정화제의 주입량 모니터링 결과, 주입량은 대조군 대비 실험군의 주입량이 약 4.74~7.48배 증가하였고, 단위 시간 당 주입 유량(L/min)은 약 5.00~7.54배 실험군의 전달률이 빠른 것으로 분석되었다. 전기비저항탐사 결과, 실험군의 비저항변화비는 대조군과는 달리 지표까지 영향을 주어 비저항값이 전체적으로 감소하는 경향을 보인다. 따라서 실험군은 지표 상부에 분포하는 토사층까지 과산화수소 등의 유체 확산이 이루어져 저비저항 변화비가 감소하는 것을 볼 수 있으며 주입정과 추출정 사이의 수평적 변화비는 약 1.12~2.38배 비저항값이 감소되었다. 투수성의 경우, 대조군과 실험군 모두 유사한 초기 투수성을 보였으나 과산화수소의 정화기작 영향으로 투수성이 감소하는 특성을 나타내는 것으로 확인되었다. 수리전도도의 변화를 정량적으로 평가하면, 대조군은 시험 종료 후 초기 수리전도도 대비 21.1%의 수리전도도를 나타내어 투수성이 급격히 저하되는 양상을 보였으나 실험군은 실험종료 후 초기치 대비 81.3%로 초기 수리전도도와 근접한 값을 나타내는 것으로 파악되었다. 현장조사로 확인된 수리전도도와 정화재 주입실험을 통한 정화제 주입용량(m³/hr), 토양특성분석(함수비, 밀도)을 통한 공극률(%)의 분석을 통해 영향반경(ROI)을 산정산 결과, PPV 공법의 영향반경(ROI)은 대조군에 비해 평균 220% 개선되는 것으로 확인되었다. 이와 같은 성과는 PPV 공법 적용으로 인하여 기존공법 대비 보다 넓은 범위에 걸쳐 효율적인 정화제 전달이 가능하고 정화기작에서 나타나는 투수성 저해요인을 상당부분 극복할 수 있으며, 약 2배 이상의 영향반경 증대를 통해 정화효율을 높일 수 있음을 지시하는 중요한 지표로 볼 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제47권2호
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• pp.192-210
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• 2023

이 연구는 인지적 도제 모델의 교수 단계와 교수방법을 적용하여 Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr)를 활용한 식물 분자생물학 실험 프로그램을 개발하여 그의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 개발된 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관한 전문성 제고를 위하여 'purple RcBr과 non-purple RcBr 개체의 DFR 유전자 확인'과 'DNA 프로파일링 방법을 이용한 RcBr 개체의 유전적 다형성 부위 확인'의 두 가지 실험 주제를 선정하여 총 8차시로 구성하였다. 개발된 프로그램은 충북 H 대학교 생물교육 전공 2학년 18명을 대상으로 적용하여 분자생물학 지식과 기술 활용에 관한 인지기능과 영역 일반적 메타인지 기능의 향상 효과를 알아보았으며, 개발된 프로그램에서 제공된 수업흐름도 작성 과제의 분석을 통하여 프로그램의 효과를 검증하고자 하였다. 개발된 인지적 도제 모델 기반의 RcBr 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 지식 및 기술 활용에 관한 인지기능 향상에 효과적이었다. 예비교사의 선행 실험 경험에 따라 고차적 인지기능 향상에 차이를 보였는데, 선행 실험 경험이 없는 예비교사의 고차적 인지기능 향상에 특히 효과적이었다. 개발된 프로그램은 또한 영역 일반적 메타인지 기능 중 메타인지적 지식의 과제와 메타인지적 조절의 계획, 점검, 평가 부분의 하위요소에 있어 유의미한 향상 효과를 보여주었다. 이는 프로그램의 차시별 자기평가 활동이 예비교사의 메타인지적 조절 기능 향상에 도움을 주었기 때문으로 생각한다. 이 연구에서 개발된 인지적 도제 모델의 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관련된 핵심역량을 키우는데 이바지한 것으로 나타났으므로 후속 연구에서 이 교수·학습 자료를 재구성하여 과학교사 연수나 고등학생들에게 적용하여도 메타인지 기능의 향상 효과를 기대할 수 있을 것이다.