• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.88-88
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• 2020

수심평균 2차원 혼합모형은 하천환경에서 다양한 용존성 오염물질의 혼합현상을 모의하기 위해 널리 활용되어왔다. 2차원 혼합모형에서 분산계수는 하천의 전단 흐름에 의해 야기되는 오염물질의 퍼짐 현상을 표현하는 중요한 인자로서 작용하기 때문에 정교한 오염물질 혼합거동을 모의하기 위해서는 적합한 분산계수를 산정하는 것이 필수적이다. 분산계수를 실험적으로 산정하는 방법으로는 크게 모멘트법과 추적법으로 나뉘며, 비정상상태의 혼합거동에 대해 종방향 및 횡방향 분산계수를 동시에 산정할 수 있는 방법은 추적법 계열의 2차원 유관추적법(2D STRP)이 유일하다. 본 연구에서는 하천에 유입된 오염물질의 2차원 혼합해석을 위한 수치모형을 개발하였으며, 개발된 모형의 수치해를 바탕으로 다양한 Peclet 수의 범위에 대해 기존연구에서 제시된 2D STRP의 적용범위 및 성능을 정량적으로 분석하였다. 분석된 정보를 바탕으로 기존 2D STRP의 한계를 극복하기 위한 개선된 2차원 유관추적법(2D STRP-i)을 개발하고, 사행하천을 모형화한 실규모 하천실험시설에서 검증하였다. 기존 2D STRP의 성능평가 결과, Peclet 수가 낮은 조건일수록 농도분포의 예측 정확도가 감소하는 경향을 보였으며, 하안 경계에 도달하는 농도가 증가할수록 부정확한 결과를 초래하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 기존 2D STRP의 한계를 보완하여 더욱 정확한 분산계수를 산정하고자 하안 경계면 조건을 고려한 2차원 유관추적법(2D STRP-i)을 개발하였다. 2D STRP-i는 직교-곡선좌표계 기반의 2차원 이송-분산 방정식을 바탕으로 횡방향 유속분포 및 하안 경계조건을 고려할 수 있도록 개선되었다. 2D STRP-i는 공간적으로 상이한 이송효과 및 하안경계 조건을 적절히 반영함으로써 농도분포의 예측 정확도를 개선 시키는 것으로 평가되었으며, 하안경계면에서 농도가 증가하는 구간에서 기존 2D STRP의 결과와 비교하여 더욱 정확한 농도분포 및 분산계수를 제공하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.252-252
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• 2022

최근 기존의 전통적인 부유사채집기를 활용한 유사량 측정방법의 대안으로 지속적인 유량측정을 목적으로 활용되고 있는 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용하여 부유사농도를 측정에 대한 연구가 수행되고 있다. 하지만, 하천에서 횡방향 초음파도플러유속계를 활용한 유사량 측정 연구는 현장에서 측정된 자료를 기반으로 분석이 수행되기 때문에 통제된 유사 조건에서의 유사의 농도 및 입도분포에 대한 사전 정보를 바탕으로 정밀한 분석의 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 안동하천실험센터 순환수로에서 균일한 입도를 가지고 있는 황토를 활용하여 주입량에 따른 초음파산란도의 변화와 동시에 측정된 LISST(laser in-situ scattering and transmissometry)의 부유사 농도와 입도 자료를 활용하여 유사공급에 따른 3Mhz의 단일 주파수를 사용하는 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용한 부유사농도 및 평균입경의 측정에 대한 연구를 수행하였다. 측정결과, 유사공급에 따라서 초음파산란도를 활용하여 부유사농도가 증가하는 경향을 나타내고 있었으며, 횡방향 초음파도플러유속계로부터 측정된 셀별 초음파산란도를 활용하여 부유사농도의 공간적인 분포의 분석이 가능함을 확인할 수 있었다. 그리고 유사감쇄계수를 활용하여 LISST로부터 측정된 평균입경과의 관계식을 개발하여 유사공급에 따른 평균입경의 변화를 측정할 수 있을 것으로 나타났다. 추후, 통제된 조건에서의 다양한 입도분포에 따른 실험을 통해 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용한 부유사농도 측정 정확도를 개선과 유사감쇄계수를 통해 평균입경을 측정하는데 활용이 될 것으로 판단된다.

• 지적과 국토정보
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• 제48권1호
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• pp.123-138
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• 2018

서울시의 대기오염을 지속적으로 모니터링하기 위해, 그동안 환경부는 운영하고 있는 대기오염 측정망을 지속적으로 발전시켜왔다. 측정되는 대기오염 물질 중 미세먼지는 인체에 상당한 영향을 미치는데, 우리나라의 오염도는 OECD 국가 중에서도 두 번째로 높은 편이다. 따라서 본 연구에서는 측정된 미세먼지 농도 자료를 이용하여 서울시의 미세먼지 분포도를 PM10과 PM2.5에 대해 작성하고, 미세먼지 농도의 분포에 영향을 미칠 것으로 예상되는 공간적인 요인들과의 관계를 조사하였다. 반경 500m의 원을 포함하는 헥사곤을 기준단위로 하여 서울 전역을 구획화하고 보간법 중 거리반비례기법을 이용하여 미세먼지 농도분포도를 작성하였다. 출, 퇴근 시간대의 미세먼지 농도분포를 지역별로 분석하고, 토지이용도 및 교통량과의 관계를 분석하였다. 분석결과, PM10과 PM2.5의 농도분포는 지역별, 시간대별로 각기 다른 패턴을 나타내었고, 토지이용형태 측면에서는 상업지역 및 교통지역의 면적이 미세먼지 농도분포와 높은 관련성을 보였으며, 녹지의 유무도 농도의 분포 변화에 관계가 있는 것으로 판단되었다. 추후 세부적인 토지이용도 및 녹지분포도 등을 통하여 상관관계를 분석하면 미세먼지의 농도에 영향을 미치는 지역 수준에서의 공간요소를 밝히는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.116-116
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• 2021

자연 하천에서의 부유사 농도 계측은 주로 재래식 채집방식을 활용한 직접계측 방식에 의존하여 비용과 시간이 많이 소요되며 점 계측 방식으로 고해상도의 시공간 자료를 측정하기엔 한계가 존재한다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 최근 위성영상과 드론을 활용하여 촬영된 다분광 혹은 초분광 영상을 통해 고해상도의 부유사 농도 시공간분포를 측정하는 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 다른 하천 물리량 계측에 비해 부유사 계측 연구는 하천에 따라 부유사가 비균질적으로 분포하여 원격탐사를 통해 정확하고 전역적인 농도 분포를 재현하기는 어려운 실정이다. 이러한 부유사의 비균질성은 부유사의 입도분포, 광물특성, 침강성 등이 하천에서 다양하게 분포하기 때문이며 이로 인해 부유사는 지역별로 다양한 분광특성을 가지게 된다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 영향을 고려한 전역적인 부유사 농도 예측 모형을 개발하기 위해 실내 실험을 통해 부유사 특성별 고유 분광 라이브러리를 구축하고 실규모 수로에서 다양한 부유사 조건에 대한 초분광 스펙트럼과 부유사 농도를 측정하는 실험을 수행하였다. 실제 부유사 농도는 광학 기반 센서인 LISST-200X와 샘플링을 통한 실험실 분석을 통해 계측되었으며, 초분광 스펙트럼 자료는 초분광 카메라를 통해 촬영한 영상에서 부유사 계측 지점에 대한 픽셀의 스펙트럼을 추출하여 구축하였다. 이렇게 생성된 자료들의 분광 다양성을 주성분 분석(Principle Component Analysis; PCA)를 통해 분석하였으며, 부유사의 입도 분포, 부유사 종류, 수온 등과의 상관관계를 통해 분광 특성과 가장 상관관계가 높은 물리적 인자를 규명하였다. 더불어 구축된 자료를 바탕으로 기계학습 기반 주요 특징 선택 알고리즘인 재귀적 특징 제거법 (Recursive Feature Elimination)과 기계학습기반 회귀 모형인 Support Vector Regression을 결합하여 초분광 영상 기반 부유사 농도 예측 모형을 개발하였으며, 이 결과를 원격탐사 계측 연구에서 일반적으로 사용되어 오던 최적 밴드비 분석 (Optimal Band Ratio Analysis; OBRA) 방법으로 도출된 회귀식과 비교하였다. 그 결과, 기존의 OBRA 기반 방법은 비선형성을 증가시켜도 좁은 영역의 파장대만을 고려하는 한계점으로 인해 부유사의 다양한 분광 특성을 반영하지 못하였으며, 본 연구에서 제시한 기계학습 기반 예측 모형은 420 nm~1000 nm에 걸쳐 폭 넓은 파장대를 고려함과 동시에 높은 정확도를 산출하였다. 최종적으로 개발된 모형을 적용해 다양한 유사 조건에 대한 부유사 시공간 분포를 매핑한 결과, 시공간적으로 고해상도의 부유사 농도 분포를 산출하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.13-21
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• 2005

부서지기 쉬운 큰 응집입자의 파괴 없이 미립자의 침강거동에 관한 실험을 정지수면 조건하에서 CCD(Charged Coupled Device) 카메라로 실시하였다. CCD 카메라를 통한 실험은 점착성 미립자의 연직분포의 농도와 농도의 연직분포에 대해 물리-화학적 인자(NaCl, 밀도, 온도 및 pH)의 영향을 조사하는 것이다. 부유된 미립자(alumina와 quartz) 농도의 연직분포는 $20,000\;mg/{\ell}$까지 CCD 카메라로 측정할 수 있었다. 점착성 퇴적물의 농도의 연직분포는 초기농도의 증가, 온도의 증가 및 염분의 증가로 커진다. 그리고 염분의 첨가로 미립자(alumina) 농도의 연직분포가 quartz보다도 더 빠르게 감소한다. 그와 더불어서 PH은 미립자(alumina) 침강거동에 영향을 끼친다. pH 4.2에서 미립자의 침강률은 낮고, pH 8.9에서 입자의 응집현상 때문에 미립자의 침강률은 크다. pH 9부터 침강 평균속도는 감소한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.7-14
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• 2002

열원의 발열이 있는 작은 공간에서 상승기류에 의한 연기 확산의 특징에 대하여 조사하였다. 유입구와 유출구의 위치와 연기의 발생위치의 변화에 대한 3가지의 경우에 대하여 수치시뮬레이션을 이용하여 연기가 어떻게 확산되는가를 알아보았다. 좌측 상부에 유입구와 우측 하부에 유출구가 설치된 경우와 좌측 하부에 유입구, 우측 상부에 유출구가 설치된 경우는 기류속도, 공기온도 및 연기농도는 비슷한 분포를 나타냈다. 또한, 좌측 하부의 유입구와 우측 상부의 유출구인 경우 온도분포는 0∼0.3이고, 연기의 농도분포는 0.06∼0.14로 나타났다. 특히, 열원의 발열의 위치는 작은 실에 있어서 온도분포에는 영향을 미치지 않으나, 농도분포에는 영향을 미치는 것을 나타났다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제10권4호
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• pp.169-176
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• 2014

본 연구에서는 대기 중 연직방향의 혼합에 의한 PAHs 성분의 농도 분포 특성을 파악하였다. 모든 측정기간 동안 지상에서의 총 PAHs 농도가 상공에서 관측한 결과보다 높았고, 약 4-5배정도 높았다. 고도별 PAHs성분들의 구성비율은 동일 측정날에서는 PAH 성분들의 구성비율이 유사하였지만, 측정일별로는 다른 분포를 보였다. 이를 통해 상공에서의 PAH 성분들의 농도분포는 지상의 PAH 성분들의 농도분포와 관련이 있음을 확인하였다. 특정 PAH 성분들의 분포비율을 바탕으로 지상과 상공의 PAHs 분포 및 배출특성을 살펴본 결과, 상공의 PAH 성분들은 지상에 비해 대기 체류시간이 상대적으로 높았고, 지상과 상공 모두 동일하게 바이오매스 및 석탄의 연소에 의한 배출영향이 지배적인 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 국내에서는 처음으로 고도별 입자상 PAH 성분들의 농도 특성을 파악하였다는데 의의가 있다. 하지만, 상공에서의 PAHs 농도의 보다 명확한 특성파악을 위해서는 고도별 PAHs 농도 프로파일이 작성되어야 한다. 따라서, 동일 측정일에 다양한 고도에서의 입자 시료의 확보가 요구된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.176-176
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• 2016

마이크로 블레이드 제조를 위한 기초 연구로서, 전기도금 방법을 이용하여 Ni 및 다이아몬드 분말을 복합도금을 시켰다. $15{\sim}25{\mu}m$ 크기 분포를 갖는 다이아몬드 분말 농도 변화에 따라 전착되는 다이아몬드 분포 및 전기도금 용액 내 Ni 농도 변화에 따라 전착되는 다이아몬드 분포를 관찰하였다. 이를 위하여 광학현미경, 전자현미경(SEM), EDS 및 XED를 이용하였다. Ni 농도 변화보다는 다이아몬드 분말 농도 변화가 전착되는 다이아몬드 분포에 더 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 환경정책연구
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• 제4권2호
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• pp.83-101
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• 2005

납은 우리나라를 위시한 많은 국가에서 대기환경 기준으로 설정하여 규제하고 있는 중 금속물질이다. 본 연구에서는 납에 대한 농도분포특성을 시공간적인 기준으로 비교분석을 시도하고, 이를 통해 농도분포의 장주기적인 변화추이를 파악하고자 하였다. 이를 위해, 1958년 1월부터 2003년 12월까지 환경부의 대기 중금속 측정망으로부터 관측한 국내 주요 도시지점들(서울, 부산, 대구, 인천, 광주, 대전, 울산, 수원, 안산, 원주, 춘천, 여수, 포항)로부터 확보한 자료를 분석하였다. 그 결과, 납농도는 지난 6년간 공업지대를 포함한 고농도 관측점들을 중심으로 일정 수준 경감한 것으로 나타났다. 그러나 이는 공업지역에 국한되어 나타나는 결과로 그 외 지역에는 그러한 변화가 보다 불규칙한 경향으로 나타났다. 계절적 변화 역시 과거로부터 꾸준히 봄과 겨울기간에 고농도가 나타나는 경향이 지속하였다. 납은 공간적 기준에서 분포특성을 비교할 경우, 최고농도를 기록한 지역이 여타 지역에 비해 최저 2.3배에서 최고 12배까지 높게 나타났다. 아직까지 본 연구에서 확인한 것과 같이 수 십 ng $m^{-3}$대의 저농도 지역조차 국외에서 관측한 배경농도보다 10여배 정도 더 오염되었다는 점이 확인된다. 아직까지 인위적활동의 유형이나 강도에 납성분의 농도분포가 큰 영향을 받는다는 것을 감안하면, 보다 지속적인 관점에서 납성분에 대한 관리대책을 제시하는 것이 중요하다.

• 대한핵의학회지
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• 제26권2호
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• pp.371-379
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• 1992

악성종양의 진단 및 치료에 있어서 특정 종양에 대한 항체를 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 단세포군항체를 이용한 방사면역신티그라피로 암의 조기 진단 및 영상화가 가능하고 나아가 방사면역치료는 암의 선택적 치료에 도움이 될 수 있다. 위암은 우리나라에서 가장 흔한 악성종양으로 방사면역신티그라피와 방사면역치료법이 새로운 방법으로 모색되고 있다. 이러한 진단 및 치료법의 성공여부를 결정하는 중요한 인자의 하나가 종양조직내에서 종양관련 항원의 농도와 분포이다. 따라서 본 연구에서는 단세포군 항체를 이용한 방사면역학적 방법의 임상 이용을 위한 기초 연구의 일환으로 in vitro quantitative autoradiography를 이용하여 종양 관련항원인 TAG-72와 CEA의 위암조직내 농도 및 분포를 측정하였다. 33예의 위암조직에서 얻은 동결절편을 $1.3\sim83.3$ nmol/liter의 $^{125}I$ 표지 항 TAG-72 단세포군 항체 B-72.3과 항 CEA 단세포군 항체 CEA-79로 반응시킨 후 이 표본들의 자가방사법 디지탈 영상을 H & E 염색과 immunoperoxidase염색 표본과 비교하였으며, 특정 단세포군 항체의 결합에 대한 컴퓨터 분석으로 조직내 항원의 농도와 분포를 측정하였다. TAG-72는 25예(75.7%)의 조직에서 검출되었으며 그 농도는 $8.4\sim525.3$ pmol/gram이었고, CEA는 32예 (96.9%)에서 검출되었으며 그 농도는 $8.8\sim592.9$ pmol/gram 이었다. CEA의 위암 조직내 발현농도는 중앙치가 101.7 pmol/gram 으로 TAG-72의 중앙치인 27.9 pmol/gram 보다 높았다. TAG-72의 조직내 분포는 41.4%에서 병변 부위의 암세포 분포와 일치하였고, CEA의 분포는 병변 부위의 80.5%에서 암세포와 일치하는 소견을 나타내었다. TAG-72의 농도는 점액성 선종(mucinous adenocarcinoma)과 점액함유 선종(mucin containing adenocarcinoma)에서 다른 선종보다 더 높았다. CEA의 농도는 위암의 병리학적 종류에 따른 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로 위암조직에서 TAG-72와 CEA항원이 다양하게 발현됨을 알 수 있었고 CEA는 TAG-72 보다 더 빈번하게 균일한 분포로 발현하는 것으로 나타났다.