• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.18-18
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• 2020

금강하구와 같이 막힌 대형 하구는 근본적으로 복잡한 물리화학적 프로세스와 다양한 이해당사자간의 갈등 때문에 단편적인 접근으로는 관리의 한계가 있을 수밖에 없는 환경이다. 더욱이 하굿둑의 갑문을 열어 하구순환을 복원하는 해수유통 사업은 그 자체가 가지는 환경적 효용성의 확인과 기존 용수이용 체계의 전면적 변화와 관련된 상당한 비용이 요구된다는 면에서 특별한 논란이 되어왔다. 본 연구는 해수유통으로 인한 금강 하구해역의 수리, 수질, 퇴적 및 생태 등 다양한 환경적 변화를 집중적인 현장 조사 및 통합 모델링을 통해 정량적으로 예측하고 이를 지역 이해당사자 논의 체계인 금강하구해역정책협의회에 제공함으로써 해수유통과 연관된 이해당사자 간 갈등을 완화하고 과학적 자료에 근거한 정책결정을 지원하기 위해 수행되었다(과학-정책의 통합). 조사연구는 하굿둑 갑문 개방에 따른 다양한 시나리오별로 해수유통으로 인한 영향을 하구해역(하굿둑의 바다 쪽 해역)과 하구호(하굿둑의 하천 쪽 담수역)에 미치는 영향을 검토하였다(하천-하구호-연안해역의 공간적 통합). 시나리오는 하구해역정책협의회의 요구사항을 반영하여 개발되었고, 시나리오별 영향파악은 수리(조석 및 파랑 포함), 퇴적물 이동 및 수질은 Delft3D모델을, 유역으로부터의 유량 및 오염물질 부하량은 분포형 비점모델인 STREAM을, 김양식과 이매패류 생산량을 추정하는 생태모델은 통계기반의 포인트 모델을 통해 이루어졌다(수리-퇴적-수질-생태계 모델의 통합). 시나리오 분석결과, 상시 해수유통을 제외한 대부분의 하굿둑 부분 개방 시나리오에서는 하구해역에 미치는 영향이 제한적으로 나타나는 것으로 예측되었다. 이는 하굿둑 부분 개방에 따른 담수방류량 및 이에 대응하는 해수의 유동패턴이 현재와 크게 달라지지 않음을 반영한다. 반면 하구호에 대한 영향은 하구해역에 비해 하굿둑 갑문 운영시나리오에 따라 상대적으로 민감하게 변화되는 것으로 예측되었다. 갑문의 부분 개방을 통해 하구호의 수위를 현재 대비 5cm~50cm 변화시켰을 때 1psu 염분의 저층에서의 침투거리는 하굿둑 상류 6km~18km 정도로 예측되었고 갑문 개방에 의해 염분 침투 거리의 조절이 가능할 것으로 나타났다. 단, 사용된 통합모델은 수년간의 검보정 과정을 반복적으로 수행하여 예측의 정확도를 지속적으로 개선하였지만, 모델운영 자체의 불확실성을 고려할 때 실제 해수유통을 위해서는 시범개방을 통해 모델 예측의 결과를 확인할 필요가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5B호
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• pp.559-573
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• 2008

Navier-Stokes식, Gaussian 분포형 용출함수를 이용한 내부조파, energy absorbing layer로 삼차원 파랑모형을 새롭게 구성하였다. Navier-Stokes식의 수치적분에는 정교한 수치기법인 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)가 활용된다. 제안된 파랑모형의 검증은 삼차원 포물형 용기에서의 sloshing현상과 Thacker(1981)의 해석해를 토대로 수행되었다. 초기 수면 형상이 Gaussian hump인 경우와 일방향으로 경사진 경우에 대해 수치모의 하였다. 수치모의 결과 수면이 융기되도록 구속한 외부조건이 해제되면서 시작되는 자유진동의 정성적 거동은 비교적 정확히 모의되었으나 시간이 경과될수록 위상차, 침수선이 퇴각하는 등 초기 수면과는 상당히 다른 결과를 보였다. 최종적인 검증은 쐐기모양 해안에서의 비선형 천수, 굴절거동의 수치모의를 토대로 진행되었다. 수치모의 결과 굴절되는 양이 Hamiltonian ray theory가 제공하는 수치보다 전반적으로 작게 나타났다. 이러한 현상은 이상유체와 선형 이론에 기초한 Hamiltonian ray theory에서 간과된 비선형성, 점성으로 인한 양안과 저면에서의 에너지 감쇄, 쇄파 과정에 유동계에 도입되는 에너지 감쇄, 선행파랑에 의한 down-rush와 조우시 발생하는 도수 등에 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.50-50
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• 2022

한국농어촌공사 산하의 농업용저수지 중 3786개소에 대한 수질조사를 '19년도에 실시한 결과, TOC 기준 4등급 초과 저수지 비율은 약 20%로써, 도심 근교 저수지에서 녹조현상 빈발로 인해 수질, 악취, 미관 등의 환경문제 개선 민원이 다수 발생하고 있다. 현재 녹조 발생 사후관리를 위해 주로 사용되고 있는 대형 조류제거선은 저수심 수변부에서의 적용성에 한계가 있고, Al 기반의 응집제를 사용하여 조류를 수거해서 폐기하고 있는 실정이다. (주)이엔이티는 농어촌연구원, (주)코레드, (주)삼호인넷과 함께 호소나 정체하천의 수변지역에 적용될 수 있는 저에너지형 유해조류 포집시스템 개발과, 수거된 조류부산물을 무독화하여 농업재료로 재활용하는 방안을 연구하고 있다. 저수지나 정체수역의 녹조는 바람, 수면유동 등에 의해 수변에 집적되는 특성이 있어, 인공지능 기술로 녹조현상을 감시하여 조류 밀집구간에 접근할 수 있는 자율이동식 수상이동장치를 개발 중이다. 수상이동장치는 조류포집장치를 탑재하기 위한 부력체, 원격 운전이 가능한 무인항법장치, 수변식생대 및 저수심지역 이동을 고려한 수차방식 추진체, 전체 장치의 전원 공급을 위한 고성능 배터리 등으로 구성하여 상세 도면 설계를 진행하고 있다. 조류포집장치에는 표층에 주로 분포하는 남조류를 선택 흡입하는 포집 부표를 적용하였고, Al계 응집제 사용을 배제한 분리막 실험을 통해 침지형 막분리조 및 가압형 농축조를 설계하였다. 유해조류 포집 및 농축은 수상에서 이동체에 탑재하여 이뤄지고, 육상에서는 자원 회수가 가능하도록 회분식 응집공정으로 구분하였다. 조류 밀집지역에서 수거된 조류의 무독화 및 농업재료 자원화 타당성 평가를 위해 특용 버섯균주를 활용한 시료별 분석항목을 선정하고 실험 매트릭스에 따라 실증실험을 수행하였다. 수거조류를 전처리하여 성분 및 발열량을 분석하고 버섯재배 전후의 마이크로시스틴 독소(LR, RR, LR)를 포함한 성분 분석을 수행하여, 고체연료, 비료 및 사료로 활용방안을 검토하였다. 무인자율이동 조류포집장치는 실증화 규모로 제작하여 기선정된 테스트베드에서 현장적용성 평가를 수행할 예정이다. 본 연구를 통해 개발된 유해조류 포집 시스템은 기존의 녹조제거 방안을 보완하여 정체수역의 생태계 복원 및 친수공간의 환경개선 등에 적용되며, 무독화가 입증된 유해조류의 농업재료 자원화 기술은 고부가 상품 개발 및 환경폐기물 감축에 활용될 것이다.

• 한국조경학회지
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• 제51권5호
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• pp.30-43
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• 2023

그린인프라는 지속가능한 커뮤니티를 조성하는 데에 주요한 전략으로 고려되고 있다. 하지만 도시 레질리언스와 시스템의 역동성이라는 관점에서 그린인프라에 관한 연구는 아직 부족하며 이를 어떻게 물리적인 적용과 융합하는가에 관한 연구 역시 미미하다. 본 연구는 두 가지의 원인에 주목한다. 첫째는 정적변수를 고려하는 기존의 그린인프라 계획과 동적변수를 고려하는 도시모델링 연구 사이의 간극이며, 둘째는 도시모델링 연구와 조경설계 간의 정보 및 방법의 차이이다. 본 연구는 도시성장에 따른 그린인프라의 수요의 분포를 전망하며 설계의사결정을 지원하는 융합모델링을 제안한다. LEAM모델과 MCDA모델을 융합하여 그린인프라의 서비스와 사회경제적 도시변화의 관계성을 평가하고, 2050년의 그린인프라의 수요를 공간적으로 전망한다. 모델의 결과는 시카고 외곽에서의 도시화가 진행될수록 생태시스템 서비스의 질적 저하가 일어날 가능성이 있음을 말한다. 이는 경제성장에 의해 그린인프라에 대한 수요가 지리적으로 변화할 수 있음을 나타내며, 그린인프라 전략이 현재와 미래를 유동적이자 포괄적으로 고려해야 함을 제안한다. 나아가 본 연구는 스튜디오 환경에서의 생산된 정보를 학생들과 공유하여 근거기반 설계의 적용과 가능성에 관해 논의한다. 지오디자인의 관점에서 그린인프라 설계 및 계획과 도시시스템 연구의 융합을 통해 효율적인 설계의사결정을 지원함으로써 보다 탄력적인 도시환경을 조성하는데 기여하고자 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권2호
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• pp.37-48
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• 2006

2003년 6월에 고군산군도와 비응도를 완전히 연결한 새만금 4호 방조제의 완공이 연안역 표층 $M_2$조류분포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 2002년과 2004년에 HF radar로 관측된 유동자료를 분석하였다. 분석에 사용된 자료와 유속계 계류에 의해 관측된 자료는 좋은 일치를 보였다. $M_2$조류는 관측구역 내에서 반시계방향의 회전성을 보였으며 방조제 완전 체절로 인하여 회전방향이 변경되지는 알았다. 2002년에는 방조제의 미체절 구간을 통해 서쪽으로 향하던 ebb jet가 관측되었지만, 2004년에는 이 흐름이 나타나지 않았다. 방조제 완전체절로 인하여 금강하구 입구부근에서 유속이 증가하였고, 고군산군도 및 방조제 부근에는 유속이 감소하였으며 최강 창조류의 방향이 동서방향에서 남북방향으로 변화되었고 최강 창조류 발생시각이 늦어졌다. 연도 주변해역에서도 최강 창조류 방향이 시계방향으로 변경되었으나 최강 창조류 발생시각은 오히려 빨라졌다. 이러한 $M_2$ 조류타원 특성의 변화는 방조제 체절의 영향이 연도와 말도를 잇는 지역까지 미치고 있음을 의미한다.

• 터널과지하공간
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• 제34권4호
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• pp.312-329
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• 2024

지하 심부를 대상으로 하는 에너지 저장 및 개발, 방사성폐기물 처분 등 여러 지하연구사업들에서 심부 암반대수층 내 지하수 흐름의 주요 통로가 되는 투수성 암반균열의 특성 정보들은 연구시설의 설계와 건설 그리고 운영에 있어 중요한 평가 요소로 고려된다. 국내에는 심도가 매우 깊은 암반시추공에서 투수성 암반균열의 위치와 수리특성, 균열 사이에 발생할 수 있는 지하수 유동 양상에 관한 연구와 데이터베이스가 매우 부족한 실정이다. 본 논문에서는 지온경사와 양수시험 자료분석을 통해 심부 암반대수층 내 투수성 암반균열의 수리특성을 평가하였다. 먼저 온도검층을 통해 심부 지온 분포를 확인하고, 심도별 온도자료를 이용하여 선형회귀분석을 통해 지온경사를 도출하였다. 또한 양수시험을 통한 용출온도를 이용해, 균열암반에 대한 수리특성을 분석하였다. 최종적으로 이러한 물리검층과 수리시험 자료를 통합 분석함으로써 투수성 암반균열의 잠재적 위치와 수리특성, 그리고 시추공 내 지하수 흐름을 평가하였다. 본 연구에서 제안된 심부 투수성 암반균열의 특성평가 과정과 결과들은 심부 암반대수층을 대상으로 하는 지하연구사업들의 성공적인 수행을 위한 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권2호통권85호
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• pp.249-259
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• 2001

치주인대가 외과적 혹은 병리적으로 손상을 입은 후 재생이나 수복을 위해 체계화된 특정 단백 성분이 합성되고 증식되는 것으로 보고되고 있는 바, 치주인대에서의 열충격 단백(heat shock protein, HSP)의 발생과 역할에 대하여 관심이 높아지고 있다. 염증 반응 및 치유 과정으로 여겨지고 있는 치아이동 및 그에 따른 치주조직 변화에서도 열충격 단백이 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. 이에 본 연구에서는 견인력에 의한 치아이동시 시간의 경과에 따른 열충격단백의 발현 정도 및 분포 변화를 알아보고자, Sprague-Dawley계 백서 27마리를 대조군(3마리)과 실험군(24마리)으로 나누었으며, 실험군은 견인력(75g)을 가한 후 12시간, 1일, 4일, 7일, 14일, 28일이 경과한 후 각각 4마리씩 희생시켜, HSP47, HSP70의 발현 정도 및 분포를 면역조직화학적으로 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 대조군의 HSP47의 발현은 HSP70보다 전반적으로 많았는데, 치은, 상아질, 백악질에서 경미하였지만, 치주인대와 치조골에서 약양성의 발현을 보였다. 2. 실험군의 상아질, 백악질, 상아모세포에서의 HSP47, HSP70은 견인력 적용 기간에 관계없이 대조군과 큰 차이 없이 경미하거나 약양성의 발현을 보였다. 3. 실험군의 HSP47은 4일째의 치주인대 및 치조골에서 가장 많은 발현을 보였다가 이후 감소되었는데 전반적으로 견인측보다 압박측에서 많은 경향을 보였다. 4. HSP70의 발현은 교정력을 가한 12시간째부터 치수, 치주인대 내의 모세혈관 부위에서 증가하기 시작해 4일째에 가장 많았으며 견인측보다 압박측에서 많았다. 5. 실험군의 치조골에서 HSP70의 발현은 대조군과 유사하게 경미하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권2호
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• pp.131-146
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• 2014

남해대륙붕 가막만의 현생퇴적층 음향특성과 분포양상을 조사하기 위해 고해상도 탄성파 자료와 퇴적물을 분석하였다. 표층퇴적물의 입도는 주로 $6.3{\sim}9.7{\Phi}$의 분포를 보인다. 퇴적물은 니질과 실트로 구성되어 있으며, 내만으로 갈수록 입도가 감소한다. 고해상도 탄성파 자료에서 나타나는 가막만의 층서는 하부 경계면인 음향기반암 위로 2개의 퇴적층서(GB I과 II)로 구성되며 이들 층서는 중간 반사 경계면(최대해침면)에 의해 구분된다. 매우 불규칙한 형태를 보이는 음향기반암은 일반적으로 해수면 아래 약 20 m에서부터 최대 40 m 깊이에서 나타나며, 남쪽으로 갈수록 깊어진다. 하부층인 GB I은 수로를 피복하는 형태로 발달하고 있으며 무층리 반사 특징을 보인다. 이는 후기 해침동안 퇴적된 해침퇴적계열(TST)로, 조간대환경 퇴적층으로 해석할 수 있다. 최대해침면은 평균 해수면 아래 약 15 m에서부터 28 m 깊이에서 나타나며, 탄성파 단면상에서 편평하고 연속적인 반사면으로 나타난다. 최대해침면 위에 놓여있는 GB II는 투명 혹은 반투명한 음향특성, 그리고 평행한 반사 층리로 구성되며, 해수면이 현재의 위치에 도달했던 지난 6,000년 이후에 퇴적된 고해수면 퇴적계열(HST)로 해석된다. 특히, GB II 퇴적층은 고해수면 반사 경계면에 의해 2개의 층(GB II-a and II-b)으로 세분화되며 이는 바람, 해수 유동량, 그리고 조류에 의해 구분된 것으로 생각된다.

• 한국안광학회지
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• 제18권2호
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• pp.143-148
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• 2013

목적: 백내장 수술을 받은 대상자에서 성별, 연령별 분포, 사용된 인공수정체의 종류 및 수술 후의 굴절상태를 조사하고자 하였다. 방법: 2010부터 2012년까지 백내장 수술을 받고 충북 소재 안경원에 내원한 고객 2,217명을 대상으로 본 연구를 실시하였다. 문진 및 자동굴절력계에 의한 인공수정체 반사상과 역반사조명으로 수술 여부와 인공수정체의 종류를 확인하였고 타각적, 자각적 굴절검사를 실시하여 굴절상태를 결정하였다. 결과: 대상자의 평균 나이는 $71.74{\pm}10.62$세이었으며, 백내장 수술은 2010년 524명에서 2012년 888명으로 증가하였다. 백내장 수술을 받은 나이는 40대 이하 52명(2.3%), 50대 144명(6.5%), 60대 404명(18.2%), 70대 1,132명(51.1%), 80대 이상 485명(21.9%)으로 나타났다. 성별에 따른 백내장 수술 분포는 여자가 1,338명(60.4%), 남자 879명(39.6%)로 여성이 남성보다 높았다. 백내장 수술 시 사용된 인공수정체는 대부분 단초점 인공수정체로 2,141명(96.6%)이었으며, 다초점, 조절성, 토릭 렌즈와 같은 특수 인공수정체가 76명(3.4%)으로 조사되었다. 백내장 수술 후 잔여 굴절이상은 근시성단난시 1,588안(38.5%), 원시성 단난시 327안(7.9%), 혼합난시 601안(14.6%), 근시 1,240안(30.0%), 원시 136안(3.3%), 정시 234안(5.7%)이었다. 수술 후 나안시력 평균은 $0.55{\pm}0.25$이었으며 최대교정시력 평균은 $0.80{\pm}0.23$로 조사되었다. 결론: 백내장 수술은 70대까지는 증가하는 경향을 보였고, 여자가 남자보다 더 많았으며, 특수 인공수정체의 시술 빈도는 낮았다. 백내장 수술에서 대부분 잔여 굴절이상을 보였으며, 따라서 백내장 수술 후에 원거리 또는 근거리 시력 개선을 위해 안경이 필요할 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-12
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• 2004

진해만 해역에 있어서 적조발생역과 물질집적공간을 진단하기 위해서 수치모델링에 의해 하계 적조가 발생했을 때 환경요인의 변통에 따른 $Cha-{alpha}$ 분포와 물리과정의 기여도를 평가하였다. 해수유동모델에 의한 표층 잔차류는 무풍시와 풍속 2 m/sec이하일 때 진해만 서부해역과 동부해역에서 각각 남향과 북향 하는 흐름이 상접하는 공간이 예측되었고, 풍속이 강해질 때는 유속도 강해지고 유향도 크게 달라지는 것으로 나타났다. 생태계모델에 의해 하계 $Cha-{alpha}$를 예측한 결과, 진동만과 가덕수로 북단의 인근 해역에서는 20 mg/㎥ 이상으로 매우 높았고, 서부해역에서도 대부분 10 mg/㎥이상으로 진해만은 전역에서 하계에는 적조발생 가능성이 매우 높은 것으로 예측되었다. 현 상황에서 $Cha-{alpha}$현존량에 대한 물리과정량을 평가한 결과, 동부해역의 가덕수로 북단과 칠천도 주변, 서부해역의 진동만 내측 그리고 가조도 서쪽지역에서 물리과정량이 (+)로 계산되어 물질의 집적이 일어날 가능성이 큰 공간으로 평가되었고, 마산만, 행암만, 진동만, 원문만 및 고현만 등에서는 물리과정량이 (-) 즉, 발산지역으로 나타나서 물리과정량 보다는 생물학적인 증식과정이 큰 기여를 하는 것으로 고려되었다. 모델링과 현장관측자료 분석결과, 진해만 해역에 있어서 적조의 초기발생역은 마산만과 행암만으로 나타났다. 풍속의 증가는 $Cha-{alpha}$의 농도를 감소시키지만 물리적으로 집적하는 공간의 확대를 야기 시키는 것으로 예측되었고, 동남풍 계열보다는 북서풍 계열이 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일사량 및 일조시간의 변통은 물리적 집적공간의 분포에는 큰 영향이 없었지만, $Cha-{alpha}$의 급격한 증감을 초래하는 것으로 시뮬레이션되었다. 육상오염부하량 자체만의 변동으로는 $Cha-{alpha}$를 적조발생 가능농도이하로 감소시키지는 않는 것으로 모델링되었다.