최근 해안환경하에 있는 콘크리트구조물의 철근부식은 구조물의 내구성 저하 및 유지관리라는 차원에서 커다란 문제점을 가지고 있다. 이와 같은 현상은 해양구조물의 건설이 날로 증가하고 있고, 또 콘크리트 제조시 잔골재의 일부를 염분이 함유된 해사를 사용함으로써 더욱 심각해지고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 표면으로부터 침투해 들어오는 침입염분의 거동을 모델화하였으며, 콘크리트 세공속의 수용액상에 있은 염화물이온의 확산을 포함하는 물리 화학적 진행, 시멘트 수화물에 고정되는 염분의 흡착과 탈착 및 고정염과의 화학반응 등의 현상을 유한요소법에 의해 해석을 실시하였다. 본 연구의 결과는 콘크리트 내부의 철근 발청시기의 예측, 해안환경하에 있는 콘크리트 구조물의 침투 염분에 의한 콘크리트 덮개의 결정, 콘크리트 구조물의 염화물이온의 허용치 설정을 비롯하여 내구년수를 예측하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
낙동강 하구역은 하구둑이 건설된 이후, 담수는 갑문 개폐에 의해서 인위적으로 방출되고 해수유입은 하구둑에 의해 억제되어왔다. 이로 인해 인위적인 수문 개방에 의한 해수와 담수의 수렴 및 혼합은 낙동강 하구역의 해수순환에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 홍수기 방류 중 낙동강 하구역의 수로별 유동 환경과 하구 흐름 특성을 조사하기 위해 유속 및 염분 관측을 수행하였다. 분석 결과 지형적 특징 및 방류의 영향에 의해 수로별 유속 및 염분 분포 특징이 상이하게 나타났다. 낙동강 하구역의 홍수기 방류에 의한 영향은 각 수로별 잔차유속 및 염분 수직분포에 다르게 작용하며, 지형적 특징은 염분침투 범위에 영향을 미침으로써 상대적으로 고염의 물이 정체되는 구간이 존재한다.
조간대가 발달한 강화도 남단 여차리, 동막리, 동검도에서의 정점 CTD 관측 자료를 이용하여 수온 및 염분변동 양상 및 원인 분석을 수행하였다. 조간대 관측 자료는 조간대의 침수기간동안의 자료만을 이용하였다. 침수기간동안의 기온자료와 수온자료를 비교분석한 결과 상관관계가 매우 작은 것으로 파악되었으며, 수온변화는 조위의 상승하강과 반대되는 양상을 뚜렷하게 보여 주었다. 반면, 장기적인 지하수 유입의 영향으로 조석주기 동안 해수에서의 염분경사는 해안선에서 바다방향으로 갈수록 증가하는 경향(수온의 경우에는 해안선에서 바다방향으로 갈수록 수온이 감소)이 있기 때문에 수온과는 반대되는 변화양상을 보이고 있다. 즉 조석의 침수기간동안의 염분변화는 침수시점을 기준으로 조위가 상승하여 고조에 도달할 때 까지 증가하고, 조위가 감소하여 노출되는 시점까지 다시 염분이 감소하는 뚜렷한 양상을 보이고 있는 것으로 파악되었다.
음식물 쓰레기로 만든 퇴비 중의 염분함량을 1% 이하로 조절하기 위해 지금까지 여러 가지 방법이 개발되었다. 그러나 이런 방법들은 침출수 과다로 인한 환경오염 또는 높은 설치비 등의 문제를 가지고 있어 실용화에 어려움이 있다. 염분이 충분히 제거되지 않은 음식물 쓰레기로 만든 퇴비를 농지에 사용할 경우 염해로 인한 식물의 성장 장애 및 염류축적이 일어날 수 있다. 본 연구는 음식물 쓰레기 퇴비에 함유된 염분을 $KHSO_5$, $KHSO_4$, $K_2SO_4$로 구성된 삼중염을 이용하여 분해하는 방법이며 기존 화학적 처리방법과 달리 염분을 분해하여 칼륨비료의 원료인 KCl로 전환시켰다. 또한 음식물 쓰레기 퇴비화 발효설비에서 음식물 쓰레기 600톤에 삼중염을 적용해본 결과 발효시의 온도가 평균 $5^{\circ}C$가 상승되었다. 온도상승과 함께 전처리 공정 및 발효공정에서 현저한 악취저감 효과가 나타났으며 이는 삼중염으로 인한 염분함량 감소로 호기성균의 활성화 및 악취원인물질을 효과적으로 제거하기 때문이다.
동해 서남해역의 상부 125미터 수층을 대상으로 1981년 9월부터 1984년 10월에 걸 쳐 6회의 현장조사를 실시하여 841개의 해수시료를 구하였고, 이들의 수온, 염분, 무 기영향염류 및 식물플랑크톤 종별 현존량에 대하여 연구하였다. 도합 235종류의 식물플랑크톤을 동정하였으며, 이 가운데 Cylindrothecqa closterium 과 Nitzschia delicatissuma 등의 두 종이 최고의 공통종인 동시에 우점종으로 나타났다. 연구해역 상부혼합 층 시료 중의 식물플랑크톤 현존량과 수온, 염분 및 무기영양염류 등의 환경 요인과의 관계를 다중회귀 분석한 결과 봄에는 수온의 회귀상수가 염분에 비해 1.6-4.2배 컸으며, 반대로 가을에는 염분의 회귀상수가 수온에 비해 2.1-3.4배 크게 나타났다. T-S diagram 위에서 식물플랑크톤 현존량 분포가 봄에는 수온 변화에 민감 하였으며 가을에는 염분 변화에 민감하였고, 도식적으로 T-S diagram 상에 표시한 높 은 현존량 구역은 계절적으로 순환하는 양상을 나타내었다. 이는 연구해역의 식물플랑 크톤 현존량 분포가 여타가 여타의 환경요인보다 특별히 해양물리학적 특성과 긴밀한 관계가 있음을 의미한다.
저염분에 따른 양식생물의 피해를 줄이기 위한 조기경보 방안으로 염분에 따른 굴(Crassostrea gigas) 패각운동 특성을 홀 소자를 이용하여 측정하는 생물모니터링시스템의 적용 가능성을 조사하였다. 염분농도 27 psu에서 굴의 패각운동은 평균 10-15 mm 정도의 개각상태를 유지하다가, 비교적 빠른 폐각상태를 지시하는 큰 파형이 보였으며, 다시 개각상태로 돌아가나, 그 속도는 폐각상태로 진행되는 속도보다 느리게 나타났다. 20 psu까지 저염분의 농도에서는 27 psu의 패각 운동과 큰 변화가 없었다. 하지만 17 psu 이하의 염분농도부터 이상 패각운동이 지시되었으며, 10 psu에서는 패각운동이 없이 폐각상태를 유지하였다. 이와 같은 생물모니터링시스템을 패류 양식에 활용하여 해양환경의 이상변동을 신속히 감지할 수 있다면, 어업피해를 감소시킬 활동으로 연결될 것으로 기대된다.
고율의 인활용성을 보이는 토마토 품종의 항염분 특성을 검증하기 위하여, 염분이 첨가된 배양액을 이용한 수경 재배를 실시하였다. 항염분성의 검증은 인산활용도가 높은 것으로 알려진 품종(T9과 T8)의 생육을 비인산 효율성 품종인 T5의 생육과 비교하여 실시하였다. 본 실험에 이용된 염분의 농도는 0, 1, 5, 10 g/L 이다. 0, 1g/L의 염분 농도에서는 두 집단 간의 유의성이 발견되지 않았다. 그러나 5, 10 g/L의 염분 농도에 있어서 T9과 T8의 생육은 T5와 비교하여 생물 및 건물 무게, 기공의 저항도, 지상 부 발달도 부문에 있어 유의성있게 앞선 것으로 나타났다. 반면, 나트륨, 인, 질소, 칼륨의 식물조직내의 농도는 품종간 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 연구결가는 고 인 활용성 토마토 품종은 비 인효율성 품종에 비해 염분에 대한 저항성이 높은 것으로 판단된다.
철근 콘크리트 구조물의 염해 내구수명 산정을 위해서는 비래염분량 평가가 필수적이다. 현재까지 국내에서도 국외에서 개발된 포집기를 주로 사용해 왔으나 포집기 자체의 결함으로 포집 정확도에 문제가 있다는 지적이 일어왔었다. 본 연구 결과 기존의 포집기는 후풍의 영향을 배제할 수 없어 실제 포집기를 통과하면서 거즈에 부착된 비래염분은 후풍의 영향에 의해 이탈되어 포집량이 낮게 평가됨과 동시에 방향성, 즉 남쪽에서 불어오는 비래염분도 북향하고 있는 포집기에 포집되어 방향에 대한 구분이 없어지는 현상을 해석적, 실험적으로 규명하고, 문제해결형 개량형 포집기를 개발하였다. 또 해안지역에서 실측에 사용하여 높이별 비래염분량 측정과 동시에 포집기의 성능검증을 실시하였다.
본 논문은 수면으로부터 복사되는 마이크로파 대역의 미약한 열잡음 전파를 수신하여 수면 표층수의 염분농도의 변화를 실시간으로 원격 모니터링이 가능한 L-band 마이크로파 라디오미터의 개발에 관한 연구 내용을 기술한다. 먼저 수면 염분 농도의 원격 측정 가능 범위 0~40 psu, 최대 오차 2 psu의 목표를 달성하기 위해 요구되는 마이크로파 라디오미터의 설계 사양을 도출하였으며, 도출된 사양을 만족시키는데 필요한 라디오미터 수신기를 설계 제작하였다. 제작된 수신기는 주파수 1,390 MHz, 대역폭 45 MHz로 47 dB의 시스템 이득과 0.41 K 이내의 감도를 갖는다. 제작된 수신기와 표준 혼 안테나로 구성한 L-band 마이크로파 라디오미터로 간이 풀장에 형성된 염분 농도 0~28 psu 범위의 수면을 대상으로 한 원격 측정 실험 결과, 10~28 psu 구간에서는 1.4 psu 이하로, 0~10 psu의 낮은 염분 농도 구간에는 2.9 psu의 오차로 수면 염분 농도의 변화를 측정할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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