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Poly(vinyl alcohol)의 합성과 유변학적 성질

  • 이정경;이향애;김경기
    • 대한화학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.555-561
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    • 2001
  • 개시제로서 AIBN(2,2`-Azobisisobutyronitrile)을 이용하여 PVA수지 제조에 있어 가장 일반적으로 사용되는 vinyl acetate를 벌크 중합하여 PVAc로 전환시킨 후 비누화를 위해 첨가되는 NaOH의 농도를 달리하여 PVA를 합성하였다. GPC를 사용하여 분자량을 조사한 결 과 첨가된 NaOH의 농도가 2.5N, 5.0N, 7.5N, 10N로 증가할수록 분자량이 증가하였으며, 다분산도는 대체적으로 유사한 값을 가졌으나 약간씩 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 NMR을 통한 입체규칙성 관찰에서도 10N-NaOH로 처리한 PVA에서 교대배열이 비교적 높게 나타났는데 이로부터 입체 규칙성 정도도 높은 것을 예측할 수 있으며 이는 GPC로 측정된 다분산도의 경향과도 일치하였다. FT-IR측정 결과로부터 10N-NaOH로 검화시킨 PVA의 경우가 다른 농도의 NaOH로 검화시킨 경우에 비해 가수분해가 더 많이 일어났다는 사실을 알수 있었다. 이로부터 NaOH농도를 달리하면서 합성시킨 각 PVA의 분자량과 다분산도 및 입체규칙성과 가수분해 현상을 관찰한 결과, 첨가된 NaOH농도에 따라 PVAc의 검화 정도가 다른 PVA가 합성되었음을 확인하였다. PVA의 유변학적 특성을 알아보기 위하여 Ubbelohde점도계를 사용하여 고유 점성도를 관찰하였는데 PVAc의 검화를 위해 위해 첨가한 NaOH의 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 또한 Casson plot을 통해 PVA수용액이 전단박화(shear thinning)거동을 나타냄을 확인하였고 10N-NaOH로 검화시킨 PVA의 경우가 항복응력(yield value)이 크게 나타남을 관찰하였다. 그리고 PVA의 열적 특성을 알아보기 위하여 DSC로 측정하였는데 2,5N-NaOH로 처리한 PVA의 경우를 제외하고는 Tp가 214$^{\circ}C$로 거의 일정하였으며 ${\Delta}H$는 첨가한 NaOH의 농도 증가에 따라 증가하였다. 이 특성들로부터 진한 NaOH농도로 처리하여 합성된 PVA가 묽은 농도로 처리한 경우보다 분자간 수소결합이 많이 생겼으며 이러한 수소결합 및 소수성 상호작용 증가가 유변학적 및 열적 성질에 영향을 미친다는 것을 알았다.

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색소분석을 통한 곰소만 내 해수와 퇴적물 중 미세조류 생체량과 군집구조의 시공간적 변화 (Temporal and Spatial Variation of Microalgal Biomass and Community Structure in Seawater and Surface Sediment of the Gomso Bay as Determined by Chemotaxonomic Analysis)

  • 이용우;박미옥;윤지현;허성범
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권2호
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    • pp.87-94
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    • 2012
  • 만의 대부분이 조간대(약 75%)인 전라북도 곰소만 내 해수와 퇴적물 중 미세조류의 생체량과 군집조성의 월 변화를 비교하기 위해서 1999년 2월부터 2000년 1월까지는 매월, 2000년 2월부터 12월까지는 격월로 high-performance liquid chromatograph(HPLC)를 이용하여 광합성색소 분석을 실시하였다. 또한 해수 중 미세조류의 군집구조를 조절하는 환경요인을 조사하기 위해서 수온, 염분, 영양염류, 용존산소, 화학적산소요구량을 분석하였다. 해수 중 미세조류의 월별 분포는 대체로 담수의 유입으로 인한 영양염류의 공급이 많은 시기에 높은 생체량(chlorophyll a)을 보였다. 퇴적물 중 저서미세조류의 생체량은 국내외 다른 갯벌지역에 비해서 상대적으로 낮았으며, 단위 면적당 적분한 해수 중 미세조류의 생체량에 비해서 2-3배 낮게 나타났다. 해수와 퇴적물 중 미세조류의 색소분석 결과, 규조류의 주요색소인 fucoxanthin 농도가 가장 높았으며, fucoxanthin과 chlorophyll a의 월 변화가 유사한 양상을 보여 곰소만 내 갯벌과 해수 중 미세조류는 규조류가 우점하는 것으로 판단된다. 그러나 조하대 표층 해수 중 미세조류 생체량(chlorophyll a)의 월 변화는 갯벌에 서식하는 저서미세조류 생체량의 월 변화와 다른 양상을 보였으며, 현미경 관찰을 통한 해수 중 미세조류의 종조성 분석 결과, 저서미세조류의 우점종인 저서성 규조류는 거의 관찰되지 않았다. 본 연구결과는 곰소만 갯벌에서 재부유되어 조하대로 공급되는 저서미세조류가 조하대 표층 생태계에 서식하는 생물에게 먹이원으로서의 기여도는 상대적으로 낮다는 것을 시사한다. 갯벌에서 재부유되어 조하대로 공급되는 미세조류의 정확한 평가와 함께 조하대에서 이들의 수직, 수평 거동과 관련된 심도 깊은 연구가 필요할 것으로 판단된다.

유역 유출과정과 지하수위 변동을 고려한 분포형 지하수 함양량 산정방안 (Estimation of Groundwater Recharge by Considering Runoff Process and Groundwater Level Variation in Watershed)

  • 정일문;김남원;이정우
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권5호
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    • pp.19-32
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    • 2007
  • 우리나라에서 대표적으로 사용되어 온 지하수 함양량 산정방법은 지하수 감수곡선에 의한 기저유출분리법, 유역내의 집중형 개념모형에 의한 물수지 분석, 그리고 지하수위 변동곡선법으로 대별된다. 지하수 함양량은 기후조건, 토지이용 그리고 수문지질학적 불균질성에 따르는 시공간적인 변동성을 나타내므로 전술한 방법들은 이같은 특성을 다루기에는 많은 제약을 가진다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 통합 지표수-지하수 모형인 SWAT-MODFLOW로부터 얻어진 물수지 성분을 기초로 한 새로운 함양량 추정방법을 제시하고자 한다. 하천변에 위치한 지하수위는 하천흐름과 유사한 동적변화를 나타내는 반면 보다 상류부에 위치한 지하수위는 강수에 대하여 일정한 지체현상을 나타낸다. 이와 같은 지하수위 변동의 특징은 함양의 물리적 특성과 관련되므로 이 같은 현상을 설명하기 위해서는 토양층을 통과한 물이 대수층 함양에 도달하는데 걸리는 시간적 지체를 설명하는 것이 필요하다. SWAT 모형에서는 주어진 날에 대해 물이 토양층을 통과하여 대수층으로 함양되는 과정을 설명하기 위해 지수형태의 감쇠가중함수를 가진 단일 저수지 저류 모듈을 사용한다. 그런데 이 모듈은 지체시간이 긴 경우나 추정된 함양의 시계열이 지하수위 시계열과 잘 맞지 않는 제한 사항을 가지므로, 본 연구에서는 비포화대를 통과하는 시간 지체를 보다 현실적으로 반영할 수 있는 다단 저수지 저류 추적 모듈을 개발하여 SWAT모형에 탑재하였으며, 이 모듈내의 시간지체와 관련된 매개변수는 관측지하수위와 모의 함양량의 상관관계를 검토함으로써 최적화가 이루어지도록 하였다. 본 연구방법의 최종 단계는 모의 지하수위와 관측 지하수위, 그리고 관측 유역유출량과 모의 유출량을 검증함으로써 종결된다. 새롭게 제안된 방법을 우리나라 미호천 유역에 적용하여 지하수 함양량의 시공간적 분포를 추정하였는데 제시된 방법이 유역 모형의 효율성과 지하수위 변동법의 정확성이라는 장점을 모두 가진 방법이어서 추정된 일 함양량은 수리지질학적 불균질성, 기후조건, 토지이용과 토양층과 대수층의 거동까지 반영한 매우 개선된 값으로 판단된다.

농양이식백서에서 $^{99m}Tc,\;^{188}Re$ 직접표지항체의 비교 (Comparison of Direct-labeling Method of Antibody with $^{99m}Tc$ and $^{188}Re$)

  • 최태현;임상무;최창운;우광선;정위섭;임수정
    • 대한핵의학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.84-93
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    • 1999
  • 목적: 주기율표상에서 7족에 위치하며, 유사한 화학적 특성을 지닌 $^{99m}Tc$$^{188}Re$의 항체에 표지하는 조건의 차이점과 앞서 표지된 항체의 핵종에 따른 거동의 차이를 비교 실험해 보고자 하였다. 대상 및 방법: mercaptoethanol을 사용하여 non-specific human IgG의 disulfide 결합을 환원시켜, -SH 기의 발생을 유도하였다. 앞서 처리된 IgG을 stannous ion 을 사용하여 $^{99m}Tc$$^{188}Re$을 환원하여 $^{99m}Tc$-IgG과 $^{188}Re$-IgG을 제작하였다. HPLC를 사용하여 $^{99m}Tc$-IgG은 1시간, 4시간. 6시간, 24시간마다 $^{188}Re$-IgG은 1시간, 4시간, 16시간, 24시간마다 시간경과에 따른 안정도 변화를 확인하였다. 결과: 한 분자당 약 2개의 -SH기를 유도 면역 활성이 최대한 유지되는 환원된 IgG를 얻을 수 있었다. 각각 90%와 95% 이상의 높은 표지반응수율로 $^{99m}Tc$-IgG과 $^{188}Re$-IgG을 얻었다. $^{99m}Tc$-IgG의 %peak area를 1시간, 4시간, 6시간, 24시간마다 측정한 값은 각각 91%, 83%, 78%, 7%이었다. $^{188}Re$-IgG의 경우 1시간, 4시간, 16시간, 24시간에서 94%, 80%, 47%, 42%이었다. $^{99m}Tc$-IgG을 정맥주사 후 4시간 후의 %ID/g는 장기별로 신장, 혈액, 위, 농양($9.42{\pm}0.68,\;1.43{\pm}0.24,\;0.86{\pm}0.18,\;0.72{\pm}0.10$)순이었고, 24시간에서는 신장, 농양, 위, 혈액($7.61{\pm}1.58,\;0.57{\pm}0.07,\;0.37{\pm}0.09,\;0.281{\pm}0.09$)의 순이었다. $^{188}Re$-IgG의 경우 4시간에서 신장, 혈액, 농양, 위($3.92{\pm}0.62,\;1.32{\pm}0.08,\;0.88{\pm}0.01,\;0.26{\pm}0.06$)의 순이였고, 24시간에서 신장, 농양, 혈액, 위($4{\pm}0.26,\;0.37{\pm}0.04,\;0.29{\pm}0.01,\;0.13{\pm}0.03$)의 순이었다. 결론: $^{99m}Tc$-IgG과 $^{188}Re$-IgG의 표지항체는 직접표지 법을 사용하여 효과적으로 제조되었다. 그러나, 직접표지법을 사용한 $^{99m}Tc$-IgG과 $^{188}Re$-IgG의 안정도는 시간경과에 따라 불안정함을 보여 안정성을 증가시키기 위한 항체표지 방법들에 대한 연구가 필요할 것으로 생각되었다.

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Scaritoxin과 Ciguatoxin의 크로마토그라피상에서의 몇가지 유사성 (Similarities of Scaritoxin to Ciguatoxin on the Chromatographic Behaviours)

  • 조용계;피제이쇼이여
    • 한국식품과학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.121-127
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    • 1985
  • Ciguatoxin 구조 연구의 일환으로 파랑비늘돔 중에 서 독성분을 추출하였는데 Scarus sordidus만 근육과 내장에 독이 있었으나, S.frenatus, S.scaber and S.pectorlis에는 모두 독이 없었다. 실리스산컬럼에서 얻은 조독을 DEAE-셀루로즈 컬럼상에서 콜로로포름, 클로로포름-메타놀 (1 : 1) 및 메타놀로 전개하였더니 클로로포름 유출액(ST-1) 과 클로로포름-메타놀(1 : 1) 유출액에서 독성분이 발견되었고, 메타놀 유출액에서는 독성분이 검출되지 않았다. ST-1과 ST-2을 silica gel 60F-254에 spot하여 클로로포름-메타놀-물-식초산 (90 : 9.5 : 0.2 : 0.3)으로 전개하였더니, 그Rf값이 각각 0.60-0.75, 0.30-0.54였다. DEAE-셀루로즈 컬럼에서 얻은 ST-1을 재재크로마토그라피 하여도 역시 ST-1과 ST-2로 나누어졌다. 이렇게 얻은 ST-1과 ST-2는 세파텍스 LH-20에 흡착시켜, 클로로포름-메타놀(1 : 1) 용매로 전개할 때, 머무름시간이 모두 같았고, 역상 LiChrosorb RP-18를 이용한 HPLC상에서도 머무름시간이 동일하였다. 또 순수한 $ST-1\;(1.10\;{\mu}g)$ 그리고 이것을 1 N NaOH로 처리한 것 $(1.13\;{\mu}g)$을 활성도V인 알루미나 컬럼에 흡착시켜 클로로포름-메타놀 혼합액으로 전개하였더니 알카리처리를 하지 않는 경우는 $0.35\;{\mu}g)$가 클로로포름-메타놀의 9 : 1, 1 : 1 유출액에서, $(0.55\;{\mu}g)$가 메타놀-물 (1 : 1) 유출액에서 검출되었으나, 알카리처리를 한 경우는 처음 독성의 50%가 소실되어, 클로로포름-메타놀 (9 : 1) 유출액에서 $(0.21\;{\mu}g)$, 메타놀-물 (1 : 1) 유출액에서 $(0.80\;{\mu}g)$ 검출되었다. 하면 morey eel내장에서 얻은 독물질도 DEAE-셀루로즈에서 ST-1 과 ST-2로 나누어지며, 이 ST-1의 TLC, HPLC 및 알루미나 컬럼상의 거동이 파랑비늘돔에서 얻은 ST-1의 그것과 같으므로 scaritoxin으로 보고한 ST-1은 ciguatoxin의 형태인 less polar cigutoxin (LPCTX) 으로 생각된다.

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망간슬래그의 비소에 대한 수착특성 연구 (Characterization of Arsenic Sorption on Manganese Slag)

  • 설정우;김성희;이우춘;조현구;김순오
    • 한국광물학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.229-244
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    • 2013
  • 비소의 오염은 다양한 자연적 또는 인위적 원인들로 인하여 발생할 수 있다. 비소의 자연상 다양한 화학종 중 3가와 5가 형태로 대부분 존재하고, 비소의 거동은 Al, Fe, Mn 산화물 등에 의해 영향을 받는다. 이에 본 연구는 Mn, Si, Ca 등의 성분이 많이 포함된 망간슬래그를 이용한 비소 수착특성을 규명하기 위해 수행되어졌다. 망간슬래그의 수착제로서의 주요한 특성을 조사하고 평형론과 반응 속도론 실험을 통해 비소 화학종별 수착양상을 고찰하였다. 망간슬래그의 비표면적은 $4.04m^2/g$, 전위차 적정법에 의해 측정된 영전하점(point of zero salt effect, PZSE)은 7.73으로 측정되었다. pH 4, 7, 10의 조건으로 두 비소 화학종의 수착반응에 대한 평형실험 결과 3가 비소보다 5가 비소가 수착량이 더 컸으며 망간슬래그와의 친화력이 더 높은 것으로 나타났다. 3가 비소는 pH 7에서, 5가 비소는 pH 4에서 수착량이 가장 높게 나타났는데 이는 pH에 따른 두 비소 화학종의 존재형태와 망간슬래그의 표면전하 간 상호작용에 기인한 것이다. 수착반응은 3가 비소와 5가 비소 모두 2시간 이내에 최대 수착량에 도달하였고, 반응속도 실험결과를 다양한 반응속도 모델들에 모사하였을 때, 유사이차(pseudo-second-order)와 포물선(parabolic) 모델이 가장 적합한 모델로 조사되었다.

생산자료 분석기법을 이용한 셰일가스정 생산거동 연구 (Study on Production Performance of Shale Gas Reservoir using Production Data Analysis)

  • 이선민;정지헌;신창훈;권순일
    • 한국가스학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.58-69
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    • 2013
  • 본 연구에서는 캐나다 셰일가스전에 위치한 2개의 생산정에 대해 생산특성에 따라 적절한 생산자료 분석기법을 이용하여 분석을 수행하였다. Case A 생산정의 경우 생산자료가 매우 가변적으로 나타나 시간과 중첩시간을 적용하여 비교분석을 실시하였다. 유동영역을 구분하기 위해 생산자료를 로그-로그 그래프에 도시한 결과 천이유동구간만 나타났다. 시간과 중첩시간을 적용하여 자극을 받은 저류층 면적이 각각 180, 240 acres로 산출되었고, 원시가스부존량은 15, 20 Bscf로 계산되었다. 그러나 산출된 저류층 면적은 경계영향유동자료로부터 산출된 것이 아니기 때문에 최소 값으로 판단된다. 이에 저류층 면적과 감퇴지수에 대한 생산성 예측을 수행하였다. 그 결과 감퇴지수가 0.5, 1로 커질수록 궁극가채량이 1.2배와 1.4배로 증가하였다. 또한 저류층 면적이 240에서 360 acres로 커지면 궁극가채량이 1.3배 증가되는 것을 확인할 수 있었다. Case B의 고압 저류층에 위치한 생산정은 상부지층압에 따른 지층압축률과 투과도를 적용하여 분석하였다. 지역학적 영향을 적용한 경우와 아닌 경우를 비교한 결과, 저류층 면적은 1.4배, 원시가스부존량이 1.5배로 증가하였다. 셰일 가스전 현장자료에 대한 분석 결과, 분석 방법에 따라 원시가스부존량, 궁극가채량 등 향후 생산성 예측이 크게 달라지므로 생산자료에 따라 유사시간, 중첩시간, 지역학적 분석 등의 적절한 분석방법을 적용하여야 정확한 생산자료 분석이 가능할 것으로 판단된다.

새만금 갯벌의 중금속 분포 특성 (Distribution Characteristics of Heavy Metals for Tidal Flat Sediments in the Saemankeum Area)

  • 김종구;유선재;조은일;안욱성
    • 한국수산과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.55-61
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    • 2003
  • 새만금 간척사업이 진행중인 만경, 동진강 하구의 조간대 갯벌에 대한 중금속 분포 및 거동 특성을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 표층퇴적물의 중금속 함량은 1994년 관측자료보다 전체적으로 높은 농도를 나타내었고, 시화호 퇴적물보다는 대체적으로 낮은 농도수준을 나타내었다. 퇴적물의 중금속 농도는 시화호 보다 Cu 1/4배, Zn 1/3배, Cr 1/2배 이하의 낮은 값이었다. 농축계수는 Pb와 Zn을 제외하고는 1 이하의 낮은 값을 나타내었고, 시화호에서 나타난 결과와 유사하였다. 중금속 과잉량에서는 Cu, Cr, Fe, Mn은 부족하였으며, Pb와 Zn은 농축되어 있는 것으로 나타났다. 중금속과 유기물량과의 관계에서 유기물 농도와 중금속간에는 높은 정의 상관성을 나타내고 있는데, 강열감량과의 상관분석에서 모든 중금속이 좋은 상관성 (r=0.424$\~$0.839)을 보였고, 특히 산화 Fe, Mn, Ai은 0.7 이상의 높은 정의 상관계수를 나타내었다. 중금속과 입도와의 상관조사에서 입도가 세립할수록 중금속의 함량이 증가하였으며, 실트와의 상관분석에서 Cu와 Pb를 제외한 다른 중금속은 0.552$\~$0.732의 정의 높은 상관계수를 나타내고 있었다. 새만금 하구퇴적물의 중금속 오염정도는 시화호 퇴적물과 비교하여 많이 낮았는데, 이는 시화호의 경우 연안에 위치한 공단으로부터 배출되는 폐수의 영향을 직접적으로 받고 있는 반면, 만경강과 동진강하구 주변에는 산업단지가 조성되어 있지 않으며, 또한 생활하수를 배출하는 전주와 익산도 하구와는 상대적으로 떨어진 곳에 위치하고 있기 때문으로 판단된다.비하여 포화지방산의 비율은 감소하였으나 불포화지방산의 비율은 증가하였으며, 그 변동율은 C. calcitrans의 경우가 S. costatum보다 높았다. 그러나 V. alginolyticus와 혼합배양한 경우 C. calcitrans는 포화지방산이 증가한 반면 불포화지방산은 감소하는 경향을 나타내었고, S. costatum은 순수 배양한 조체와 큰 차이를 보이지 않았다. 그래서 C. calcitrans는 Shewanella sp. SR-14에 의하여 불포화지방산의 조성이 증가되고, 이러한 지방산은 이 균이 생성하는 조류증식 저해물질과 상승적으로 작용하여 더욱 조류의 증식이 억제되는 것으로 시사되었다.$5.3\%$로 높은 편이었으며, 유화성은 50.3$\pm$$1.2\%$였으나 유화안정성은 없었다. 포말성은 87.5$\pm$$2.5\%$였고 용해도는 산성영역 (pH 2와 4)에서 약 83$\~$$84\%$로 높았으나 pH 6이상에서는 44$\~$$50\%$로 낮았다. 보였다.이 한국어와는 다른 것이라거나, 한국어 음성학을 공부하지 않고 한국어를 연구할 수 있다는 뜻은 아닙니다. 의학에도 분야마다 전문의가 있듯이, 언어학도 이제 복잡하고 광범한 학문이 되었으므로 분야별로 전문가가 나오게 된 것뿐입니다. 따라서 "나는 통사론에 관심이 있으므로 소리말에는 관심이 없다"고 말하는 언어학자가 있다면, 이 것은 크게 잘못된 것입니다. 마찬가지로 "나는 소리에만 관심이 있으므로 통사론에는

임하댐 유역의 유사 거동 모의를 위한 SWAT 모델의 적용성 평가 (Evaluation of SWAT Applicability to Simulation of Sediment Behaviois at the Imha-Dam Watershed)

  • 박윤식;김종건;박준호;전지홍;최동혁;김태동;최중대;안재훈;김기성;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.467-473
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    • 2007
  • Although the dominant land use at the Imha-dam watershed is forest areas, soil erosion has been increasing because of intensive agricultural activities performed at the fields located along the stream for easy-access to water supply and relatively favorable topography. In addition, steep topography at the Imha-dam watershed is also contributing increased soil erosion and sediment loads. At the Imha-dam watershed, outflow has increased sharply by the typhoons Rusa and Maemi in 2002, 2003 respectively. In this study, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was evaluated for simulation of flow and sediment behaviors with long-term temporal and spatial conditions. The precipitation data from eight precipitation observatories, located at Ilwol, Subi and etc., were used. There was no significant difference in monthly rainfall for 8 locations. However, there was slight differences in rainfall amounts and patterns in 2003 and 2004. The topographical map at 1:5000 scale from the National Geographic Information Institute was used to define watershed boundaries, the detailed soil map at 1:25,000 scale from the National Institute of Highland Agriculture and the land cover data from the Korea Institute of Water and Environment were used to simulate the hydrologic response and soil erosion and sediment behaviors. To evaluate hydrologic component of the SWAT model, calibration was performed for the period from Jan. 2002 to Dec. 2003, and validation for Jan. 2004 to Apr. 2005. The $R^2$ value and El value were 0.93 and 0.90 respectively for calibration period, and the $R^2$ value and El value for validation were 0.73 and 0.68 respectively. The $R^2$ value and El value of sediment yield data with the calibrated parameters was 0.89 and 0.84 respectively. The comparisons with the measured data showed that the SWAT model is applicable to simulate hydrology and sediment behaviors at Imha dam watershed. With proper representation of the Best Management Practices (BM Ps) in the SWAT model, the SWAT can be used for pre-evaluation of the cost-effective and sustainable soil erosion BMPs to solve sediment issues at the Imha-dam watershed. In Korea, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been used to estimate the soil loss for over 30 years. However, there are limitations in the field scale mdel, USLE when applied for watershed. Also, the soil loss changes temporarily and spatially, for example, the Imha-dam watershed. Thus, the SW AT model, capable of simulating hydrologic and soil erosion/sediment behaviors temporarily and spatially at watershed scale, should be used to solve the muddy water issues at the Imha-dam watershed to establish more effective muddy water reduction countermeasure.

대류식 순환장치의 저수지수체 유동특성 및 수질영향 (Study on Effect of Convection Current Aeration System on Mixing Characteristics and Water Quality of Reservoir)

  • 이요상;이광만;고덕구;염경택
    • 생태와환경
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    • 제42권1호
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    • pp.85-94
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    • 2009
  • 용담댐 저수지에 설치된 대류식 순환장치에 대한 현장 조사 결과에 의하면 수평방향의 직접영향권은 성층 강도에 큰 영향 없이 반지름 $7{\sim}10m$에 이르는 것으로 조사 되었으며 수직방향으로는 성층강도에 따라 또는 가동기간에 따라 조금씩 달라지는 것으로 나타났다. 즉 가동시간이 길어짐에 따라 하층에서 올라온 수온이 낮은 수체는 보다 깊게 먼 곳까지 이동하는 것으로 나타났으나 성층을 깨지는 못하는 것으로 나타났다. 2008년 현장에서 실측 조사한 결과와 CFD모사 결과에 의하면 이런 조건에서 한 달을 가동하면 하층에서 올라온 수체가 대류식 장치 주변으로 수심 8 m, 지름 120 m의 수층을 이루게 되며 50일을 가동하면 수심 10 m, 지름 130m의 수층을 이루는 것으로 평가되었다. 대류식 순환장치가 설치된 지역에 대한 CFD모사를 하기 전에 이 지역의 흐름특성을 평가하였다. 대상 지역의 흐름은 연중 크게 3가지로 구분되었으며 각각의 경우 유량은 다르지만 저수지 수체의 흐름 속도는 모두 $0.05{\sim}1.5cm\;sec^{-1}$로 나타나 CFD모사시에 저수지 흐름을 고려하지 않아도 될 것으로 평가되었다. CFD를 이용한 수체거동 모사결과 순환장치로부터 3m지점에서의 유속은 $0.25m\;sec^{-1}$를 나타냈고, 5m지점에서는 $0.2m\;sec^{-1}$를 나타냈다. 현장 실측 결과와 비교시 유속은 모사 결과가 조금 크게 산정되는 것으로 나타났으나 향후 보다 많은 자료를 확보하여 비교해 보아야 할 것으로 판단되었다. 반면 영향범위는 반경방향으로 10 m지점까지는 직접영향을 받고, 그 보다 먼 지점은 간접영향권임을 나타내고 있어 이는 모사결과와 실측치 간에 일치하는 것으로 나타났다. 수면에서의 온도분포는 순환장치로부터 분출된 저온의 물이 반지름 약 10 m지점까지는 수온변화에 영향을 미치는 직접영향권인 것을 알 수 있다. 이상과 같이 모사 결과는 현장에서 실측한 것과 유사한 결과를 나타내므로 결과의 신뢰성이 높은 것으로 판단되었다.