연무란 육안으로 보이지 않는 극히 작고 건조한 고체입자가 대기 중에 떠 있는 현상으로, 그 수가 많아서 대기가 흐려 보이고 시정을 악화시키는 기상현상이다(기상청, 2002). 대기 중에 있는 고체성 또는 액체성 에어로졸에 대한 연구는 최근 대기질이 악화되고 에어로졸이 대기오염물질의 한 성분으로 인간과 동·식물뿐 아니라 연무, 스모그, 시정 장애, 안개와 구름, 기후변화의 한 요소로 작용함에 따라 관심이 집중되고 있다(김필수 등, 1986). (중략)
최근 들어, 대도시 지역에서 오존(O$_3$)농도가 환경기준을 초과하는 빈도가 증가함에 따라 대기 중 광화학 대기오염현상과 그에 따른 오존 등 2차 광화학 오염물질에 대해 많은 관심이 집중되고 있다. 이러한 복잡한 대기중의 반응을 이해하고 해석하기 위하여 Smog Chamber를 이용한 대기 중 광화학 반응 연구가 진행 중에 있으며, 국내에서도 연구가 이루어지고 있다 Smog Chamber를 통해 대기 중의 광화학 반응의 세부적인 이해와 수학적 모델에 필요한 화학반응들의 변수를 제공하는 등 포괄적이고 종합적인 연구를 수행할 수 있다. (중략)
나노테크놀러지(Nanotechnology)는 1965년도 노벨물리학상 수상자인 Richard P. Feynman이 1959년에 칼텍(CalTech)에서 했던 강연 "There's Plenty of Room at the bottom"에서 처음으로 예언되었다 그는 전 세계의 모든 정보를 2백분의 1인치 크기의 정육면체에 기록할 수 있는 날이 올 것이라고 예언하였다. 최근 기술 선진국들은 미래지식산업시대를 겨냥한 고부가가치 제품개발에 집중하고 있으며, 제품크기의 극소화를 통해 성능 고도화와 가격경쟁력 향상은 물론 에너지와 자원의 경제적 활용을 추구하고 있다.(중략)하고 있다.(중략)
우리나라에서는 어린이 설사, 위염을 치료하고 충치를 예방할 수 있는 달걀이 지난해말 개발되어 시중에 시판되고 있다. 이러한 기능성 계란은 한국식품개발연구원과 에그바이오텍, 시트리 등 바이오 업체 중심으로 개발되어 다한영농법인, 강남농장, 에그원, 가농바이오 등 농장에서 생산하여 소비자에게 공급하고 있다. 그러나 이러한 기능성계란은 인체용으로 사용되어 왔고 가축 질병 치료제로 사용되지는 못했다. ㈜단$\cdot$바이오텍(대표 김정우)은 첨단 생물공학기술을 이용하여 동물생체에 친화적인 고품질의 신생물질(면역항체, lgY)의 생산을 산업화함으로써 동물과 사람의 치료시 화학제제 및 항생제의 장기복용 및 오$\cdot$남용으로 인해 발생되는 제반 문제점을 해결한다는 사명감을 가지고 지난해 10월 출범하여 업계의 관심이 집중되고 있다.
산업구조가 고도화되고, 인구가 도시로 집중됨에 따라 환경이 급속한 속도로 오염되고 있다. 뿐만 아니라, 쾌적한 환경을 요구하는 사회적 인식이 고조되고 있어 환경오염문제에 대한 대책이 매우 시급한 편이다. 최근 이러한 환경오염물질로 가장 보편적으로 거론되고 있는 것이 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds : VOC)이다. VOC는 벤젠, 할로겐 화탄화수소 등을 포함하고 있어 호흡기 질환, 암 등의 질병을 유발시킬 수 있으며, 토양 및 수질의 오염마저 일으키고 있다.(중략)
제천, 충주, 단양의 3 개 지자체에 걸쳐 있는 충주호는 매년 여름철 집중호우시 부유쓰레기가 $3,000\~45,000\;m^3$ 의 범위에서 반복하여 발생하고 있으며 이들 대부분은 제천시 관내에서 수거되고 있다. 현재 부유쓰레기의 수거 및 육상 집하는 수자원공사가 담당하고 있으며 제천시는 이를 폐기물 매립장으로 운반하여 매립하고 있다. 이러한 부유쓰레기는 무게로는 그리 많지 않으나 부피가 매우 커 운반시 수거 차량의 운행대수가 많아지고 매립지 용량을 크게 소모하는 등 쓰레기 처리과정상의 문제점을 발생시키고 있으며 특히 부유쓰레기의 발생은 1 회성이 아니라 매년 장마와 홍수가 발생하면 되풀이되는 현상으로, 수자원 확보 및 홍수조절을 위해 설치된 댐에 의해 집중호우시 발생된 부유쓰레기가 댐 수위가 낮아짐에 따라 댐 주변부에 잔류하게 되어 수자원 및 수질 관리에 큰 어려움을 발생시키고 있다. 이러한 부유쓰레기는 댐 상류지역에 방치된 쓰레기들이 강우시 지표류와 함께 떠내려 온 것들로서 발생원인의 완전 제거는 불가능한 실정이므로 발생된 부유쓰레기를 최대한 신속히 수거하고 수거된 쓰레기는 소각이나 톱밥 생산 등의 물질자원화 방법으로 매립 양을 최소화 할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 충주댐에서 매년 집중호수시 발생하는 부유쓰레기의 발생 및 수거, 처리실태를 조사하며 또한 제천관내에 부유 쓰레기의 집중되는 원인을 분석하고 이로부터 적절한 부유쓰레기 관리대책을 수립하고자 하였다. 충주댐 부유물 발생 현황 조사 및 처리대책에 관한 연구결과는 다음과 같다. 부유쓰레기 발생량은 태풍의 발생에 따라 급격히 증가하여 년간 $12,587m^3\~45,356m^3$ 이 발생하고 있었다. 댐 및 하천 흐름 해석을 위해 2 차원 동수역학 모델인 RMA2 모형을 이용하여 충주댐에서의 물의 흐름을 해석한 결과 옥순대교$\~$청풍대교 구간 사이에 댐 및 지형적 영향으로 인해 잘 발달된 와류가 하도 전체를 통하여 발생되고 있었고 이는 댐 부유물 정체현상이 나타나는 지점과 잘 일치하고 있었다.
최근 국내 대형화재 발생으로 화재예방 및 소방에 대한 관심이 높아지고 있는 추세이다. 화재에 대한 피해를 최소화하기 위해서는 감지설비, 경보설비, 소화설비, 피난설비 및 유지관리 등 모든 요소가 중요하지만 화학공장과 같이 철골구조에 가연성 물질을 집중적으로 취급하는 시설에서는 화재 시 그 구조를 유지할 수 있도록 주요구조부에 적용하는 내화구조의 중요성이 특히 대두된다. 현재 건축법, 산업안전보건법 등 국내법에서는 산업시설에 대하여 일괄적으로 지상으로부터 6m까지 내화구조를 적용하도록 규정하고 있다. 하지만 화학공장은 경우에 따라 가연성 물질을 대량으로 취급할 수도 비가연성 물질만을 취급할 수도 있다. 이 연구에서는 화학공장에서 발생할 수 있는 화재 규모에 따라 필요한 내화구조 적용이 필요한 높이에 대하여 연구하였다.
우리나라는 산업화 이후 많은 인공 저수지를 건설하였으며, 이후 부영양화 등의 수질 악화로 하천 및 호소의 오염은 심각한 상황에 놓여있다. 이에 대해 점오염원에 대한 대책을 마련하였지만, 하천 및 호소의 오염저감에 한계를 드러내었으며 그 원인을 비점오염원에서 오염물질이 대량으로 하천 및 호소에 유입되기 때문인 것으로 추정하고 있다. 이에 본 연구에서는 화성호의 주요 유입하천(남양천, 자안천, 어은천) 유역의 오염원 조사와 유입하천의 강우시기별 수질 및 유량조사를 통하여 오염부하량의 산정 및 유입하천의 오염부하량 유달율을 산정함으로써, 비점오염원에 대한 보다 명확한 대책 마련을 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다. 강우시 수질 및 유량조사 결과, 유입하천의 유량은 강우 사상과 매우 큰 관계를 지니며, 강우 강도 및 강우 지속 시간 등의 변화에도 많은 유출 특성의 변화가 일어나는 것으로 조사되었다. 월별 유달율 산정 결과 홍수기에 가장 높았으며, 이는 강우의 집중으로 인한 비점오염물질에 의한 영향으로 판단된다. 강우시의 유달율이 높게 나타난 것은 강우시에는 점 및 비점오염원 모두에서 비점오염 형태로의 유출 가능성이 커 이에 대한 집중적인 관리가 필요할 것으로 판단되며, 유달율 산정으로 하천 수계 특성에 적합한 소유역의 유달율 적용을 통해 점 및 비점오염원에 대한 효율적인 관리를 위한 자료로 이용함으로써 하천 및 수계 관리를 위해 보다 실효성 있는 관리 방안을 마련할 수 있을 것이다.
대수층 폭기법(aquifer air sparging)은 대수층에 가압공기를 주입하여 휘발성 유기오염물질을 제거하는 지반환경복원 기술의 하나이다. 본 연구는 전통적인 지하 대수층 폭기기술 시행에 있어서 특정층에 미리 수용액상 계면활성제를 수평방향으로 도입함으로써 오염물질이 실제로 존재하는 층에 선택적으로 폭기 되도록 하여 최소한의 공기량으로 제거 효율을 극대화 하는 기술을 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 균일질 모래로 충진된 2차원 상자 모델을 사용하였으며, 표면장력 조절을 위하여 저농도(100mg/L) 음이온계 계면활성제(sodium dodecyl benzene sulfonate) 수용액이 사용되었다. 실험은 계면활성제가 처방되지 않은 경우, 공기도입부 근처에 계면활성제 용액이 도입된 경우, 공기도입부와 토양표면의 중간부분에 계면활성제 용액이 도입된 경우의 세 가지 방법으로 실시되었다. 실험 결과, 계면활성제가 도입된 경우는 투입되지 않은 경우에 비하여 최고 5배에 해당하는 폭기영향권의 확대가 관찰되었으며 폭기영향권이 계면활성제가 도입된 수평층을 중심으로 형성되어 이 부분에 집중되어 존재하는 오염물질의 제거에 매우 유리할 수 있다는 점이다. 대수층 도입공기의 수평확산을 유도하는 기술로 본 연구는 기존의 대수층 폭기 복원기술의 효율을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.
오염원이 집중되는 도시지역에서의 비점오염원에 대한 관리대책은 점오염원에 비하여 미비한 실정이다. 따라서 도시 지역의 비점오염원 부하량의 합리적인 조사, 비점오염물질 저감을 위한 관리기술 개발과 아울러 정책의 개발 등이 필요하며, 도시지역에서의 장기적인 비점오염물질 유출에 관한 모니터링을 통한 비점오염물질 원단위 조사가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 상업 및 위락시설지역의 비점오염원 유출특성을 분석하기 위해 2008년 4월부터 2009년 10월까지 실측에 의해 측정된 강우량과 유출량 자료를 이용하여 비점오염원 유출특성을 분석하였다. 또한 본 연구에서는 자기 조직화 특성지도(Self-Organizing Feature Map: SOFM) 이론을 적용하여 측정된 유출 및 수질자료에 대해 패턴분류를 수행하여 분할구역별 자료의 특성분석을 통해 초기강우 특성이 구분되어짐을 확인 할 수 있었다. 그러나 현재 축적된 자료에 대한 양적인 한계로 인해 명확한 구분이 이루어지지 않는 항목도 있었으나, 향후 지속적인 모니터링을 통해 충분한 자료가 축적될 경우 초기강우 기준을 위한 새로운 접근방법으로 제시될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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