• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.323-323
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• 2022

증발산은 지표면과 식물의 엽면적에서 액체가 기체로 기화되는 현상으로 수자원적 측면에서는 지표의 이용 가능한 물이 대기 중으로 손실됨을 의미하며, 증발산 요소는 온도, 습도, 바람의 영향에 의한 변동이 크며 특히 토양수분의 가용성에 큰 영향을 미친다. 국내의 피복 환경은 주로 산지 사면으로 이루어져 있어 증발산량의 특성이 대체적으로 지면의 증발보다 식물의 뿌리로부터 흡수되어 잎의 기공으로 발생하는 증산작용이 지배적이다. 증산작용이 발생하는 메커니즘은 기공을 열어 광합성에 필요한 이산화탄소가 흡수하는 과정에서 물의 손실이 발생하는데 대기 중 이산화탄소의 농도가 높으면 기공이 빠르게 닫혀 증산량도 줄어들어 대기 중으로 물 손실이 줄어드는 현상이 관측된다. 따라서 본 연구에서는 국내 설마천 소유역에서 유출량, 강우량, 토양수분, 증발산량 등과 같은 수문 요소가 이산화탄소 플럭스와 상관성을 분석해보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.306-309
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• 2008

본 연구에서는 순천만(전남 순천시 해룡면 농주리) 연안습지에서 온도(퇴적물/대기), 퇴적물 내 유기탄소 및 대기 중 이산화탄소의 관계에 대해 분석하였다. 현장관측은 2008년 3월 16일11시부터 15시 사이에 수행되었으며, 약 300 m X 100 m의 갯벌 지역 내 30개 지점에서 조사되었다. 퇴적물과 대기의 온도와 대기 중 이산화탄소량은 현장에서 측정되었으며, 각 지점에서 채취된 퇴적물 내 유기탄소량은 부경대학교 공실관에서 TOC Analyzer를 이용하여 분석되었다. 퇴적물과 대기 중의 온도는 각각 13.2$\sim$17.5$^{\circ}C$ 및 15.0$\sim$18.9$^{\circ}C$의 범위이었으며, 평균은 15.65$^{\circ}C$와 17.51$^{\circ}C$로서 대기 온도가 약 2$^{\circ}C$ 정도 높았다. 대기 중 이산화탄소량은 퇴적물 직상부, 상부 0.5 m 및 1.0 m의 3개 지점에서 측정되었다. 각 지점별 평균 이산화탄소량은 퇴적물 직상부 352 ppm, 상부 0.5 m 지점 355 ppm, 상부 1.0 m 지점 363 ppm으로서 거의 유사하였으나, 퇴적물에서 상부로 갈수록 약간 증가하는 경향을 보였다. 대기 중 이산화탄소량의 분산은 퇴적물 직상부와 상부 0.5 m 지점에 비해 상부 1.0 m 지점에서 약 3배 정도 높게 나타났으며, 이는 주변 대기의 영향에 의한 것으로 판단된다. 현장에서 채취된 퇴적물 내 유기탄소량은 0.60$\sim$1.12%의 범위이었으며, 평균은 0.72% 이었다. 유기탄소량의 분산은 0.01로서 매우 낮았으며, 또한 1개 지점(1.12%)을 제외하면 유기탄소량의 범위는 0.60$\sim$0.82% 정도로서 연구지역 내 유기탄소량의 공간적인 분포가 비교적 균질함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해, 대기 중 이산화탄소량은 온도효과와 주변 대기와의 혼합 정도에 따라 영향을 받고 유기탄소는 이러한 영향성이 적었음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1993.10a
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• pp.26-29
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• 1993

Perfluorosulfonate Ionomer는 다음과 같은 화학구조를 갖고 있으며(그림 1) 대표적인 예는 DuPont사의 Nafion이다. Nafion은 불소화합물의 고유한 특성 때문에 내약품성과 내용매성이 뛰어나다. Nafion막의 sulfonic acid기를 EDA로 치환하므로써 이산화탄소 및 메탄의 혼합물 분리에서 이산화탄소의 촉진수송현상을 발견하였으며, 매체의 종류에 따른 촉진수송현상에 대한 영향을 연구하였다. 투과도를 증가시키기 위해서는 이산화탄소의 투과도가 가장 우수한 매체 즉 메탄을 사용해야하나 촉진수송효과는 대신 매우적다. 그리고 선택도를 증가시키기 위해서는 이산화탄소와 운반체인 EDA와의 산-염기의 친화력을 극대화 시킬 수 있는 매체인 물을 사용하여야 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.12
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• pp.8870-8878
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• 2015

During the carbon-dioxide capture and storage(CCS) process, $CO_2$ is captured from large point source, and then injected and stored in stable geological structure for thousands and more years. Inside the captured $CO_2$ flow, various impurities, such as $N_2$, $O_2$, argon, etc, are included inevitably. These impurities affect on the CCS process on various aspects. In this study, we designed and built experimental facility to evaluate the various impurity effect on the $CO_2$ pipeline flow, and analyzed the effect of argon ratio and pressure variation on the pressure drop of $CO_2$ flow. By comparing experimental data with 4 kinds of pressure drop model, we figured out and recommended the Cicchitti's model since it showed most accurate result among compared models in this study.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.6
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• pp.53-60
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• 2019

The purpose of this study is to evaluate the degree of improvement in strengths by mixing blast-furnace slag and fly ash in polymer cement mortar(PCM). The test specimens are prepared with EVA polymer dispersion, two types of Admixtures (blast-furnace slag and fly ash), five kinds of polymer-cement ratios (0, 5, 10, 15 and 20%), and six kinds of admixtures (0, 3, 5, 10, 15 and 20%). Plain cement mortar is also made for comparison. From the test results, the flowing of PCM is greatly improved with the mixing of the admixtures, and strengths of PCM compared to ordinary cement mortar are also improved due to a decrease in water cement ratio. In addition, the strength characteristics of PCM by admixtures are greatly improved in flexural strength with fly ash compared to other strengths. It is apparent that the optimum mix proportions with polymer-cement ratio of 10% or more, admixture contents 5 to 10% of flay ash for flexural strength improvement of EVA-cement mortar are recommended in this study.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.6
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• pp.45-52
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• 2019

Steel corrosion due to carbonation in RC (Reinforced Concrete) structures easily occurs in urban cities with high CO₂ concentration. RC structures are always subjected to external loading with various boundary conditions. The induced stress level causes changes in diffusion of harmful ion like CO₂. In this work, a quantification of carbonation progress with stress level is carried out and carbonation prediction is derived through the relations. Determining the design parameters like cover depth, CO₂ diffusion coefficient, carbonatable materials, and exterior CO₂ concentration as random variables, service lifes under carbonation with design parameter's variation are obtained through MCS(Monte Carlo Simulation). Additionally the service life with different stress level is derived and the results are compared with those from deterministic method. Cover depth and cement hydrates are evaluated to be very effective to resist carbonation, and the proposed method which can consider the effect of stress on service life can be applied to maintenance priority determination.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.516-516
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• 2017

기후변화로 인하여, 홍수, 사막화, 엘니뇨 등의 자연재해가 이전보다 더 발생하고 있다. 기후변화 적응은 전 세계적으로 기후변화 대응보다 중요해지고 있다. 기후변화 적응을 위한 이슈 중 하나가 물 순환이다. 각 국가에서는 물 순환을 활성화하기 위한 기술을 개발하고 있다. 특히, 저영향개발(LID, Low Impact Development)이라는 물을 확보하기 위한 정책이 각 국가별로 추진되고 있으며, 이에 따른 기술이 개발되고 있다. 국내에서도 2001년에 국토해양부는 수자원장기종합계획을 발표하고, 환경부에서는 2013년에 LID기술요소 가이드라인과 환경영향평가 시 적용 가능한 저영향개발 매뉴얼을 개발하는 등 LID기술을 개발하고 적용하기 위한 정책을 펼치고 있다. 이러한 LID기술 중 하나가 빗물 집수시스템이며, 이 빗물집수시스템은 주거지역에서 빗물을 배수하고, 집수하여 빗물을 이용하기 위해 적용되고 있다. 현재 적용되고 있는 빗물 집수시스템은 측구 집수시스템과 원형 집수시스템이 있으며, 최근에는 수로형 집수시스템이 적용되는 지역도 있다. 본 연구에서는 전과정 평가(LCA, Life Cycle Assessment)를 이용하여 빗물 집수시스템의 환경성을 평가하고자 한다. 현재, 국내에서는 녹색건축물인증, 탄소성적 표지인증, 환경성적 표지인증 등 LCA를 이용하여 환경성을 평가하고 있다. 특히, 본 연구에서는 기후변화 측면에서 LCA를 적용하여 이산화탄소배출량을 평가하고자 하였다. 본 연구의 범위는 빗물집수시스템 30m로 가정하였으며, 측구 집수시스템, 원형 집수시스템 및 수로형 집수시스템의 건설, 운영 및 유지관리, 해체 및 폐기단계의 전 과정이다. 각 빗물 집수시스템에 대해 각 단계별로 이산화탄소 배출량을 산정한 결과, 수로형 집수시스템은 $2.82\;ton\;CO_2\;eq./set$이며, 원형 집수시스템은 $27.65\;ton\;CO_2\;eq./set$, 측구 집수시스템은 $21.54\;ton\;CO_2\;eq./set$이 배출되었다. 이산화탄소배출량 측면에서는 수로형 집수시스템이 나머지 두집수시스템보다 87~90%가 저감되는 것으로 나타났다. 본 연구는 저영향개발에 대응하는 동시에 기후변화를 대응한다는 측면에서 빗물 집수시스템 정책에 활용되고, 설계시에도 반영될 수 있을 것으로 사료된다. 추가적으로 이산화탄소뿐 만 아니라, 다른 환경성을 평가하는 연구가 진행될 필요가 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.5
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• pp.885-889
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• 2012

In this study, amine and metal oxide additives were investigated to improve $CO_2$ adsorption capacity of activated carbons (ACs). The characteristics of surface modified ACs were studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), $N_2$ adsorption, X-ray diffraction (XRD), and BET. Amine surface treatment decreased specific surface area and pore volume of ACs, but increased alkalinity by the incorporated nitrogen functional groups. Adsorption capacities of amine functionalized ACs was larger than original ACs, because basic group which can react with $CO_2$ was grafted on the ACs surface. Presence of copper oxides on ACs also enhances the carbon dioxide adsorption. The copper oxides could increase the adsorption rate of carbon dioxides due to the acid-base interaction (or electron acceptor-donor interaction). It was found that copper oxide loading was a promising method to improve the $CO_2$ adsorption capacity of ACs.

• Tunnel and Underground Space
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• v.29 no.3
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• pp.157-171
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• 2019

The fracturing by liquid carbon dioxide ($LCO_2$) as a fracking fluid has been an alternative to mitigate the environmental issues often caused by the conventional hydraulic fracking since it facilitates the fluid permeation owing to its low viscosity. This study presents how $LCO_2$ injection influences the breakdown pressure, acoustic emission, and fracture morphology. Three fracturing fluids such as $LCO_2$, water, and oil are injected with different pressurization rate to the synthetic and porous mortar specimens. Also, the shale which has been a major target formation in conventional fracking practices is also tested to examine the failure characteristics. The results show that $LCO_2$ injection induces more tortuous and undulated fractures, and particularly the larger fractures are developed in cases of shale specimen. On the other hand, the relationship between the fracturing fluids and the breakdown pressure shows opposite tendency in the tests of mortar and shale specimens.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.278-278
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• 2021

가뭄이 장기간 지속되어 농업적 가뭄 상태가 되면 토양의 수분이 마르기 시작하면서, 식생의 생장활동이 방해되고, 이는 식생의 광합성 활동까지 영향을 미친다. 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소가 흡수되고 산소 발생이 증가하는데, 광합성이 활발하지 못하면 상대적으로 대기 중의 이산화탄소 농도가 증가한다. 본 연구에서는 이러한 토양수분, 식생활동과 대기 중 이산화탄소의 농도의 관계를 다중분광센서인 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 산출물을 이용하여 분석하였다. 기존 토양수분의 경우, 마이크로파 센서를 통해 산출된 값을 활용했지만, 이는 상대적으로 공간 해상도가 조악하다는 단점을 갖고 있어서 면적이 작은 연구지역을 분석할 때에는 한계점을 갖고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 상대적으로 고해상도인 광학센서를 이용한 토양수분 산정 방법을 적용하였다. 또한, MODIS 총 일차생산량 (Gross Primary Productivity, GPP) 산출물을 이용하여 식생 호흡량과의 관계식을 통해 이산화탄소 플럭스를 계산하였다. 원격탐사 기반의 토양수분, 식생지수, 이산화탄소 플럭스를 한국에서 발생한 가뭄 기간 중, 2014년과 2015년도에 대하여 지점 관측자료인 플럭스 타워에서 제공되는 값과 비교 분석하였다. 분석한 결과 토양수분, 식생 지수, 탄소플럭스는 순차적으로 지연시간을 두고 상관성이 발생함을 확인하였다. 토양수분과 식생 지수 사이에는 1개월, 식생지수와 탄소플럭스는 0.5개월의 지연시간 후에 가장 높은 상관성을 보였다.