• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.155-160
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• 2008

도시화는 토지이용의 고도화 및 오염물질의 극대화를 초래한다. 일반적으로 도시지역은 상업, 주거, 산업, 공공지역 등과 복합적 토지이용지역과 도로, 주차장, 교량 및 공원과 같은 단일 토지이용 지역으로 형성된다. 이러한 지역에서의 인간과 차량의 활동은 도시지역의 모든 공간을 인근 수계 및 수생태계에 심각한 영향을 끼치게 하는 비점오염원으로 나타나게 한다. 도시지역의 다양한 토지이용은 건축물, 주차장 또는 도로 및 조경공간으로 세분류 될 수 있으나, 강우시 유출되는 비점오염원은 도로와 주차장으로 유출되기에 이러한 토지이용 지역을 관리함으로써 도시 비점오염물질의 효율적 저감이 이루어 질 수 있다. 도로와 주차장은 많은 차량의 운행과 인간의 활동으로 인하여 다양한 비점오염물질의 축적과 유출이 발생하고 있으며, 그 중에서 중금속과 입자상 물질이 주요 오염원으로 나타나고 있다. 이러한 비점오염원은 비점오염저감시설을 통하여 저감할 수 있으나, 강우의 특성에 영향을 크게 받고 있으며 유출특성의 불확실성이 높아 관리에 어려움을 겪고 있다. 특히 모니터링을 통한 기초자료의 부족은 부하량 예측, 저감메커니즘 및 저감시설 선정을 어렵게 하고 있다. 현재 토지이용에서의 부하량 예측에는 7개의 세분류 토지지목으로 형성된 토지이용별 오염원단위를 사용하고 있으나, 정확성이 낮아 새로운 원단위 산정을 위한 다양한 연구가 수행중이다. 따라서 본 연구에서는 교통과 관련된 토지이용 지역에서의 모니터링을 수행하여 원단위를 제시함으로써 효율적 포장지역 원단위 산정에 기여하고자 한다. 본 논문에서는 고속도로, 휴게소, 영업소, 주차장 및 교량을 포함하는 9개 지점에서의 모니터링 결과를 해석하고자 하며, 최종적으로 오염물질 원단위를 제시할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제54권1호
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• pp.142-149
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• 2010

이 연구에서는 5개 사범대학의 화학교육과 4학년 87명을 대상으로 중학생들의 오개념에 대한 지식과 인식, 그리고 교육요구를 조사하였다. 검사 도구는 학생들의 화학 오개념에 대한 지식 검사지 및 인식 검사지와 학생들의 오개념을 접한 경험과 관련 교육요구에 대한 교육요구 검사지로 구성되어 있다. 지식 검사에서 대부분의 예비 화학교사들은 물질의 입자성과 관련된 학생들의 오개념 유형을 충분히 인지하지 못하였다. 인식 검사에서는 학생 오개념에 대한 지식의 필요성을 높이 인식하고 이를 수업에서 활용하려는 의지가 컸다. 그러나 구성주의적 관점에서 오개념 활용 방안을 제시한 예비 화학교사들은 적었다. 학생들의 오개념은 주로 사범대학 화학 교과교육학 강의 및 강의 자료를 통해서 접했으며, 과제 수행이나 수업 시연 및 교육실습에서 학생들의 오개념 유형과 대처 방안에 대한 지식 및 관련 교수-학습 자료 등의 부족으로 인해 어려움을 겪고 있었다. 또한, 오개념 관련 강의 및 실행에 대한 교육요구가 높았다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권5호
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• pp.642-655
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• 2013

In this study, semi-continuous measurements of $PM_{2.5}$ mass, organic and elemental carbon (OC and EC), black carbon (BC), and ionic species concentrations were made for the period of April 03~13, 2012, at a South Area Supersite at Gwangju. Possible sources causing the high concentrations of major chemical species in $PM_{2.5}$ observed during a haze episode were investigated. The measurement results, along with meteorological parameters, gaseous pollutants data, air mass back trajectory analyses and PSCF (potential source contribution function) results, were used to study the haze episode. Substantial enhancements of OC, EC, BC, $K^+$, $SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$, $NH{_4}{^+}$, and CO concentrations were closely associated with air masses coming from regions of forest fires in southeastern China, suggesting likely an impact of the forest fires. Also the PSCF maps for EC, OC, $SO{_4}^{2-}$, and $K^+$ demonstrate further that the long-range transport of smoke plumes of forest fires detected over the southeastern China could be a possible source of haze phenomena observed at the site. Another possible source leading to haze formation was likely from photochemistry of precursor gases such as volatile organic compounds, $SO_2$, and $NO_2$, resulting in accumulation of secondary organic aerosol, $SO{_4}^{2-}$ and $NO{_3}{^-}$. Throughout the episode, local wind directions were between 200 and $230^{\circ}C$, where two industrial areas are situated, with moderate wind speeds of 3~5 m/s, resulting in highly elevated concentration of $SO_2$ with a maximum of 15 ppb. The $SO{_4}^{2-}$ peak occurring in the afternoon hours coincided with maximum ambient temperature ($24^{\circ}C$) and ozone concentration (~100 ppb), and were driven by photochemistry of $SO_2$. As a result, the pattern of $SO{_4}^{2-}$ variations in relation to wind direction, $SO_2$ and $O_3$ concentrations, and the strong correlation between $SO_2$ and $SO{_4}^{2-}$ ($R^2=0.76$) suggests that in addition to the impact of smoke plumes from forest fires in the southeastern China, local $SO_2$ emissions were likely an important source of $SO{_4}^{2-}$ leading to haze formation at the site.

• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.518-524
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• 2013

다목적 여과저류지에서 모래여재의 여과수 여과능, 적정한 표층폐색 제거주기 그리고 오염제거효율 등 설계와 운영요소를 파악하기 위하여 서로 다른 3가지 입경의 낙동강 준설토를 채운 파일럿 규모의 테스트베드를 운영하였으며, 여과저류지에서의 다양한 인공하천의 유속을 모사하기 위하여 표류수 유속을 0~40 cm/sec로 단계적으로 변화시켰다. 운영결과 여재표층의 슬러지를 7~13일의 주기로 제거함으로써 여과수량을 5~3 $m^3/m^2-day$로 유지할 수 있었고, 여과수량과 여재입경 그리고 표류수 유속 등의 차이에 의한 여과수의 수질차이가 없음을 알 수 있었다. 대부분의 오염제거는 표층 50 cm 부근에서 발생함을 알 수 있었고, 여과거리 2.4 m에서의 오염제거율은 탁도 80~95%, COD 20~30%, BOD 75~90%, T-N 5~20% 그리고 T-P 20~60%로, 주로 입자성 오염물의 제거율이 높은 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권4호
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• pp.314-322
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• 2012

섬진강 하구에서 수온, 염분, pH, 용존산소, 부유입자물질, 영양염류, 엽록소 a의 시간에 따른 변화 양상을 파악하기 위해서 2006년 3월(건기)과 7월(우기)에 각각 25시간 연속관측을 실시하였다. 또한 공간적인 분포특성을 파악하기 위해서 염분경사에 따라 해양환경 조사를 실시하였다. 섬진강 하구에서 염분의 변화는 건기에는 조석주기, 우기에는 강물 유출량에 영향을 받는 것으로 나타났다. 용존무기영양염류(질산염, 아질산염, 규산염) 농도의 시공간적 분포는 건기에는 염분의 변화와 좋은 상관관계를 보였다. 반면 우기에는 시간에 따라 농도 변화가 작았다. 우기시 영양염류의 평균 농도는 건기에 비해 용존무기질산염의 경우 약 6배, 용존무기인의 경우 약 4배, 용존무기규산염의 경우 약 43배 높게 나타났다. 엽록소 a 농도는 용존무기영양염류의 농도가 높은 우기에 비해 건기에 높게 나타났다. 이 연구결과, 우기와 건기에 해양환경인자의 시공간적 분포는 조석과 강물유출량의 영향에 의해 결정되며, 엽록소 a의 분포는 용존무기영양염류의 분포보다는 담수의 유출량 변화와 연관성이 있는 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제28권5호
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• pp.595-605
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• 2012

Fine particles ($PM_{2.5}$) were collected and analyzed from April 2010 through January 2011 in Chungju to investigate the characteristics of $PM_{2.5}$ and its ionic species. The annual mean concentrations of $PM_{2.5}$, ${SO_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$, and $NH_4{^+}$ in the particulate phase were 40.84, 7.61, 7.14 and $3.74{\mu}g/m^3$, respectively. $PM_{2.5}$ concentrations were higher in fall and spring than in winter and summer. The elevated concentrations episodes are the main factor that enhanced the $PM_{2.5}$ concentrations in the fall. Among the major ionic species ${SO_4}^{2-}$ showed the highest concentration, followed by $NO_3{^-}$ and $NH_4{^+}$, $NO_3^-$ exhibited higher concentrations during the winter, but ${SO_4}^{2-}$ and $NH_4{^+}$ were not showed seasonal variation. The high correlations were found among $PM_{2.5}$, ${SO_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$ and $NH_4{^+}$ during all seasons except for spring. The evaluation of backward trajectories and meteorological records show that the highest $PM_{2.5}$ concentration levels occurred during W-NW weather conditions, which influenced by the emission sources of China area. The low pollution levels generally occurred during E-S weather conditions, which influenced by the East Sea and south of the Yellow Sea. The elevated $PM_{2.5}$ mass concentrations arouse the concentration of $NO_3{^-}$, but no effects on ${SO_4}^{2-}$ and $NH_4{^+}$.

• 광물과 암석
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• 제33권3호
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• pp.233-242
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• 2020

나노물질에 대한 연구와 산업화가 급격히 진행되면서 수환경으로 유출되는 나노물질의 양도 점차 많아지고 있다. 특히 은나노물질의 경우 은의 항균성으로 인하여 다양한 분야에서 사용되고 있으며 환경으로 유출되어 입자상태와 용해된 상태로 존재할 수 있다. 은나노물질과 은이온은 생태환경에 악영향을 줄 수 있으며 미국에서는 2차 먹는물 규제 항목(secondary drinking water standards)으로 정하고 있으며 규제농도는 0.1 mg/L로 정하여 관리하고 있다. 본 연구에서는 경북지역의 지하수와 소규모 먹는 물 공급시설을 대상으로 은의 농도를 측정하였으며 오염 정도를 미국 EPA 기준과 비교하고 시료를 채취한 지역의 특성, 물의 사용 목적 등을 고려하여 분석하였다. 총 293개의 시료 중 EPA의 secondary drinking water standards를 초과한 시료는 2개이며 비율로 0.6 7%이다. 검출률은 마을 상수도와 소규모 급수시설에서 상대적으로 높으며 농도 기준으로는 지하수에서 상대적으로 높은 농도를 보여 인위적 오염원과 지질적 기원이 동시에 작용한 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권3호
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• pp.155-163
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• 2017

최근 막여과 공정은 입자상 물질뿐만 아니라 Giardia, cryptosporidium과 같은 병원성미생물이 효과적으로 제거됨에 따라 국내외 적용성이 확대되는 추세이다. 본 연구는 광주광역시 D정수장의 원수 침전상등수의 처리를 위해 $120m^3/d$ 처리규모의 Pilot Plant (2014. 1월부터 운영)와 $2,500m^3/d$ 처리규모의 실증실험시설(2015. 1월부터 운영)의 막여과 공정을 운영하면서 최적 운전조건과 한계여과속도를 찾고자 하였다. 정밀여과막의 Pilot-test에서 얻어진 운전모드는 유입 1.0분, 여과 36.5분, 공기역세 0.9분, 역세 1.0분, 배출 1.0분이었으며, 이를 적용하여 실증실험을 하였다. 한계여과속도(critical flux)는 Pilot 운전에서 Flux 20, 40, 56 및 62 LMH일 때의 시간의 변화에 따른 막간차압의 증가식을 기반으로 $50L/m^2-h$로 산정(TMP 0.5bar 이내)되었다. 화학세정은 1차로 산세정 2회, 2차로 알칼리 세정을 하여 95%의 회복율을 얻었다. 이러한 적정 조건으로 운전한 결과 처리수의 탁도는 봄 여름 가을 겨울 평균 각각 0.028, 0.024, 0.026 및 0.028 NTU, 연평균 탁도는 0.026 NTU로, 탁도 제거율은 98.4%로 나타났다. 광주광역시 D정수장의 원수 침전상등수를 1일 $2,500m^3$ 처리하는 실증실험시설 운영을 통해 부유고형물 및 콜로이드성 물질을 제거하는데 탁월한 처리성능을 확인하였고, 일반적인 모래여과공정을 대체할 수 있는 적정운영기술이 확보되었다.

• 환경위생공학
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• 제18권4호
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• pp.24-35
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• 2003

Recent epidemiologic studies revealed that the concentration of air pollutants and fine particulated matter have some effects on health status and are associated with increased mortality and morbidity. The purpose of this study was to characterize background mass concentration of fine particle (PM2.5) and metallic composition from September 2001 to August 2002 in comparison with a medium city, Asan and metropolitan city, Seoul. Conclusively, proper management for fine particles was required in a medium city, Asan, considering the concentrations of metallic elements in fine particles in Asan were relatively higher than those in Seoul. The results were as followed. 1. Average mass concentrations of fine particles in Asan and Seoul were 37.70(${\pm}18.41{\;}{\mu}g/\textrm{m}^3$) and 5.83(${\pm}38.50$) ${\mu}g/\textrm{m}^3$, respectively. When the weather conditions were classified as normal and yellow-sand, measured average mass concentrations of fine particles in yellow-sand weather condition was significantly higher than those of normal weather condition in both cities (p<0.05). 2. Depending on seasons, measured average mass concentrations of fine particles in Asan and Seoul in spring were 47.76(${\pm}19.07$) ${\mu}g/\textrm{m}^3$m and 61.53 (${\pm}4.37$) ${\mu}g/\textrm{m}^3$, respectively. In summer, the average mass concentrations of fine particles in Asan and Seoul were 29.44(${\pm}9.85$) ${\mu}g/\textrm{m}^3$ and 25.42(${\pm}8.10$) ${\mu}g/\textrm{m}^3$, respectively. Especially, the concentration was the highest in spring and the lowest in summer among four seasons. 3. Average concentrations of manganese(Mn), iron(Fe), chromium(Cr), cadmium(Cd), lead(Pb) and silicon(Si) in fine particles in Asan were significantly higher in Seoul (p<0.05). Average concentration of Si in fine particle in Asan was statistically higher than that of Seoul during yellow -sand condition (p<0.05). 4. Considering the characterization of four seasons, average Pb concentration of fine particle in Asan is significantly higher than that of Seoul in spring(p<0.01). In summer, average Mn and Cr concentrations of fine particle in Asan is higher than those of Seoul (p<0.05). Average Mn, Fe. Cr and Si concentrations in fall (p<0.05), and average Mn, Fe, Cr, Pb, and Si concentrations in winter (p<0.05) in Asan were higher than those of Seoul, respectively. 5. Mass concentrations of each Mn, Fe, Cd and Si in fine particles were significantly correlated with both cities. In normal weather condition, Mn, Cu and Si concentrations are statistically significant in Asan, while Mn, Fe, Cu and Si concentrations are statistically significant in Seoul. Mn, Fe and Si concentrations in both cities were statistically significant during yellow-sand weather.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.88-94
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• 2012

One of the effective ways to reduce both $NO_x$ and PM at the same time in a diesel CI engine is to operate the engine in low temperature combustion (LTC) regimes. In general, two strategies are used to realize the LTC operation-dilution controlled LTC and late injection LTC - and in this study, the former approach was used. In the dilution controlled regime, LTC is achieved by supplying a large amount of EGR to the cylinder. The significant EGR gas increases the heat capacity of in-cylinder charge mixture while decreasing oxygen concentration of the charge, activating low temperature oxidation reaction and lowering PM and $NO_x$ emissions. However, use of high EGR levels also deteriorates combustion efficiency and engine power output. Therefore, it is widely considered to use increased intake pressure as a way to resolve this issue. In this study, the effects of intake pressure variations on performance and emission characteristics of a single cylinder diesel engine operated in LTC regimes were examined. LTC operation was achieved in less than 8% $O_2$ concentration and thus a simultaneous reduction of both PM and $NO_x$ emission was confirmed. As intake pressure increased, combustion efficiency was improved so that THC and CO emissions were decreased. A shift of the peak Soot location was also observed to lower $O_2$ concentration while $NO_x$ levels were kept nearly zero. In addition, an elevation of intake pressure enhanced engine power output as well as indicated thermal efficiency in LTC regimes. All these results suggested that LTC operation range can be extended and emissions can be further reduced by adjusting intake pressure.