• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.99-99
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• 2011

최근에 미국에서 출범한 수질 교환 법은 수질기준을 혁신적인 접근방법으로 만족시키는 법이다. 이 법안은 수질기준을 초과하지 않는 조건에서 한 유역 안 다른 지점들의 점 오염과 비점오염 배출의 교환을 허용한다. 이 법안을 적용하기 위한 방법을 도출하기 위하여 많은 시험 프로그램을 운영하고 있지만 여전히 실제 교환은 상대적으로 적게 이루어지고 있다. 또한 하천내의 비 점오염량의 불확실성으로 인하여 교환 지점을 선정하고 적용하는 데에 큰 어려움이 있다. Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF)은 Soil and Water Assessement Tool (SWAT)과 함께 미국 하천 모델링에 많이 쓰이는 유역 모델로써 특히 HSPF는 각각의 토지 피복도의 퍼센트 투수량을 지정함으로써 도시지역의 유출량을 시뮬레이션 하는데 강점이 있다. 미국 중서부 미조리 주의 퍼시픽시를 포함하고 있는 Brush Creek 유역을 선택하여 퍼시픽시의 도시화 증가로 인한 Brush Creek 유역의 상류와 하류지역의 유출량 및 Sediment 변화를 예측하여 수질관리법을 적용하는 방법을 연구하였다. 이 연구의 특징은 원격탐사 이미지 (QuickBird)로 구현한 최근의 토지 이용을 미래의 도시지역으로 전환한 토지이용도를 사용함으로서 특정 유역을 가장 정확하게 이해하는 시뮬레이션을 가능하도록 한다는 점이다. 각각의 토지이용에서 도시화가 3가지의 강도를 가지고 진행된다는 시나리오를 이용하여 모델링을 하였고 이로 인해 계산된 유출량과 Sediment 양을 이용하여 각각의 토지이용 변화 별 수질 교환단위를 도출 하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권1호
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• pp.54-61
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• 2016

미국의 수질교환법의 제정 이후 이 법안의 적용을 위하여 많은 파일럿 프로그램과 프로젝트가 생성되었으나 실제로 수질교환이 이루어 지는 경우는 흔치 않은 현실이다. 수질교환법의 적용이 용이하지 않은 이유로 가장 큰 것은 교환 지역 양측간의 공정성을 확보하기가 쉽지 않기 때문이다. 또한 도시개발로 유발되는 비점오염원의 유출량으로 인한 하천의 환경영향의 불확실성이 정책입안자의 법안 적용을 더욱 어렵게 하고 있다. 본 논문은 수질 모델링 프로그램 중 도시의 불투수면의 유출을 모의하기에 유용한 Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF)을 이용하여 미래의 도시개발 시나리오에 대응하는 점오염과 비점오염원 유출량을 도출하였다. 도시개발의 정도와 강우강도에 따른 부유탁도의 증가분을 계산 함으로써 향후 도시개발이 미치는 수질 영향을 하천 상 하류 간의 수질교환 단위로 전환하여 제시하였다. 제시된 지역 특화된 수질교환단위는 정책입안자와 이해관계자들에게 수질교환법 적용을 위한 정책결정 시스템으로 사용될 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권2호
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• pp.233-238
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• 2003

파랑에너지를 차단하고 항내 정온을 확보하기 위해 설치된 외곽시설인 방파제는 불투과성이기 때문에 항만을 폐쇄성으로 만들 수 있으며, 항내ㆍ외간의 해수교환은 급격히 감소될 수 있다. 항만개발의 최근 추세는 항내의 수질 보호와 친수성이 강조되어, 기존의 불투과성 방파제의 일부에 투과성으로 설계한 제체투과성 해수교환방파제를 설치하는 것으로 나타났다. 이 경우 외해의 에너지가 항내로 전달되어 항내 오염물질의 희석률 증대와 함께 외해로 배출되도록 하고 있다. 오염이 심화된 항만(남해 동부해안에 위치한 삼천포 구항)에서 항내 수질을 개선하기 위한 방안은 육상오염원을 제거하는 것이 최선이나, 폐쇄성이 큰 항만의 경우, 외해와의 해수순환을 강화시켜야만 한다. 즉, 기존의 항만에서의 항내 수질개선을 위해서 외곽시설의 일부에 해수소통구를 두는 방법이 가장 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 항내 오염이 심각한 항만을 대상으로 하여, 해수소통구를 통한 해수순환 양상을 수치계산을 통해 검토하고 수반되는 해수교환율을 검토하였다. 본 연구에서는 유한 차분법으로 수치모델을 구성하였으며, 해수소통구 도입에 따른 항내의 해수순환 및 해수교환율을 평가하였다.

• 분석과학
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• 제15권1호
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• pp.36-42
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• 2002

부식질 농도가 매우 높은 지하수로 부터 humic acid (HA) 와 fulvic acid (FA)를 분리 정제한 후 각각의 물리 화학적 특성을 조사하였다. 원소분석, 자외선/가시광선과 적외선 스펙트럼분석 및 $^{13}C-NMR$ 분광법으로 HA 와 FA의 구조 및 작용기를 확인하였다. 또한 양성자 교환능력과 분자 크기분포 측정 실험을 통하여 HA와 FA의 특성 외에 산출지 특성을 나타내며, 상당한 양성자 교환능력을 갖는 다분산계임을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.699-712
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• 2000

주암호는 광주 전남지역의 주민생활이나 공 농업활동에 기반이 되는 중요한 수자원의 역할을 하고 있으나, 주암호에 유입되는 오염물질로 말미암아 호수의 수질은 점점 악화되고 있는 실정이다. 따라서 주암호 수질개선 전략은 시급히 마련되어야 할 것이다. 호수의 수질개선 전략으로 하나가 아닌 다수의 대안이 개발될 경우에 대안별 평가 및 최적순위 결정을 위해서는 목표수질의 달성도, 사회 기술적 적용성 및 경제성 측면을 고려한 평가기준들이 선정된다. 그러나 평가기준들의 수가 많고 각 기준이 추구하는 목적이 서로 상충될 때 의사결정은 어려워진다. 특히, 각 평가기준에 대한 대안별 기준값이 불확실성을 내포하는 경우에는 의사결정이 더욱 곤란하게 된다. 이러한 불확실성의 정도가 크면 클수록 의사결정은 점점 어려워지는데, 각 기준값의 불확실성이 발생하는 주요 원인은 활용할 수 있는 정보의 부족, 미래 상황의 불확실 또는 전문가 지식의 한계 때문이다. 본 논문에서는 의사결정권자가 불확실성 하에서도 호수의 수질개선 대안들을 평가하는데 이용할 수 있는 퍼지 의사결정법이 보여질 것이다. 이 방법은 퍼지이론을 응용하여 대안별 평가기준 값의 불확실성 정도를 해석하고, 이를 그대로 의사결정 과정에 반영하기 때문에 불확실성을 고려하지 않는 방법들에 비해 합리적이고 현실성있는 최적의 수질관리 대안이 선정될 수 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권2호
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• pp.89-99
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• 2001

본 논문에서는 음향 증폭장치로 널리 사용되고 있는 헤름홀츠 공명장치의 원리를 해수교환 방파제에 적용한 문제를 다뤘다. 입사파의 주파수와 공명구조물의 고유주파수가 일치되면, 공진현상으로 입사파는 공명구조물 내에서 크게 증폭된다. 공진현상으로 크게 증폭된 위치에너지는 외해로부터 들어온 공명구조물내의 깨끗한 해수를 도수로를 통하여 항만내로 공급한다. 공급된 해수는 항내의 오염된 해수를 희석·순환시켜 항내 수질개선에 도움을 준다. 선형포텐셜 이론을 가지고 공명구조물내의 파도응답을 정합점근전개법을 사용하여 해석하였다. 해석모델로 수학적 표현이 가능한 반원형 공명구조물을 채택하였다. 공명구조물이 1개가 있는 경우와 여러개가 일정한 간격을 가지고 배열된 경우를 함께 살펴보았다. 해석해의 타당성을 검증하기 위하여 2차원 수조에서 모형실험을 수행하였다. 도수로가 열린 상태가 닫힌 상태에서 공명구조물내의 파고분포와 도수로에서의 유속을 측정하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권4호
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• pp.275-286
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• 2014

본 연구에서는 결정질 기반암에 위치하는 12개 시추공의 지하수 수질을 분석하여, 다변량 통계 분석법을 활용하여 지하수 수질 진화 특성 및 성분 기원을 평가하였다. 지하수 수질 유형은 Na(Ca)-$HCO_3$형과 Ca-$HCO_3$형이 가장 우세하여, 물-암석 반응에 의한 직접적인 양이온 교환 반응($Ca^{2+}{\rightarrow}Na^+$)을 지시하며, 현장 지하수 특성과 실내 지하수 분석 결과에 기초한 연구지역의 지하수 수질 진화는 초기 내지 중간 정도의 단계를 지시하는 것으로 사료된다. 다변량 분석 결과, 인위적인 기원인 $NO_3{^-}$와 다른 성분들 간의 상관성을 살펴보면, $Na^+$, $Cl^-$와 양의 상관성을 나타난다. 염무의 기원인 $Cl^-$와는 $Na^+$, $SO{_4}^{2-}$, $Mg^{2+}$, $K^+$와 양의 상관성을 나타낸다. 그러나 다른 성분들($Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$, $HCO_3{^-}$, $F^-$, $SiO_2$)과는 상관성이 나타나지 않는다. $Cl^-$ 농도가 일반적인 지하수 수질 범위에 포함되고 $NO_3{^-}$ 농도는 먹는물 수질기준치 이하로서 농도가 매우 낮으며, 대부분의 광물에 대해서 지하수 화학성분들은 불포화상태를 지시한다. 따라서, 연구지역의 수질 성분들은 대부분 물-암석 반응을 통한 자연적인 기원을 지시하고 부분적으로는 자연적인 염무와 농업과 관련된 인위적인 오염으로부터 기인된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.272-275
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• 2017

최근 국내 대부분의 원자력 발전소 2차 계통 중 복수 탈염설비의 운전 시 pH를 제어하기 위해 에탄올아민(Ethanolamine, ETA)를 사용하고 있으나 ETA를 적용한 후 발생하는 폐수에 의한 방류수의 화학적 산소요구량(COD) 및 총 질소(TN)의 증가는 심각한 환경적인 문제를 발생 시킨다. ETA가 강이나 하천과 같은 수계로 유입되면 자연적으로 생분해되기 힘들고, 분해부산물이 증가되어 수질을 악화시킬 수도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 폐경석, 제강슬래그, 저회를 혼합하여 제올라이트화(zeolitization)과정을 통해 새로운 형태의 저비용, 고효율의 ETA 처리용 복합흡착제를 제조하였다. 최적의 흡착 및 이온교환능력을 갖는 복합흡착제는 폐경석, 제강슬래그 및 저회의 혼합조성비를 Mixture Analysis 통계법을 통해 도출하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6B호
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• pp.507-514
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• 2011

본 논문에서는 하천에 유입되는 열 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위해 2차원 수심 평균된 이송-분산방정식에 유한요소법을 적용하여 수치 모형을 개발하였다. 유한요소법의 여러 수치기법 중 SUPG법을 적용하였으며, 복잡한 하천경계를 보다 정확히 재현할 수 있도록 삼각 및 사각 요소망의 혼용이 가능하도록 하였다. 열 오염물질의 거동을 표현하기 위해서 열 교환을 묘사하는 반응항을 평형온도와 수온과의 차이에 비례하는 식으로 나타내고, 열교환 계수 및 평형온도에 따라 수온의 변화가 적용되도록 방정식을 구성하였다. 모형의 검증을 위하여 직사각형 수로에 선원으로 연속주입하여 얻은 수치해와 1차원 정상상태의 해석해를 비교하였다. 비교결과 수치해와 해석해의 결과가 서로 일치하는 것으로 밝혀졌다. 모형의 현장적용을 위해 상수원 보호구역인 팔당댐 하류부터 잠실수중보까지 22.5 km 구간을 대상영역으로 하였다. 구리하수처리장 방류수에 의한 수온 변화를 모의한 결과 수질측정망 측정자료와 비교적 비슷한 경향이 나타났다. 본 연구에서 개발한 수치모형이 열 오염원 유입으로 인한 수온 변화를 잘 표현하는 것을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제38권11호
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• pp.819-826
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• 1994

환경시료중 수질시료속에 미량으로 존재하는 다이옥신류를 정량하기 위한 분석법의 연구로써 시료의 유형에 관계없이 적용시킬 수 있는 보다 간단하고 효유적인 전처리 방법을 조사하고 HRGC/HRMS-SIM 방법으로 검출한계를 낮추며 정성과 정량이 동시에 이루어지도록 하였다. 초기농축단계로 dichloromethane(DCM)을 이용한 액체-액체추출법을, 정제단계로 강양이온교환수지, 실리카 직렬 카트리지컬럼, Flotisil 카트리지컬럼을 이용한 고체상 추출법을 사용하였다. 각각의 회수율과 방해물제거에 대한 선택성으로부터 본 분석법의 효율성을 조사했으며 TCDD의 손실없이 페놀류, 농약류, PCB류를 제거, 분리할 수 있었다. 해수 1L에 1,2,3,4-TCDD 10ng을 첨가시킨 다음 농축 및 정제의 모든 단계를 거친 후 평균회수율은 92(${\pm}$1.6)%였다. 또한 광양만에서 채취한 해수시료에 대해 분 분석법을 적용시킨 결과 4.5(${\pm}$1.1)pg/L의 2,3,7,8-TCDD를 검출할 수 있었다.