• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.19-19
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• 2011

수중방전은 다양한 라디칼을 직접 물 속에서 발생시키기 때문에 수처리 공정에 다양한 응용이 가능하다. 특히, 최근에 선박평형수 등의 살균이 국제적인 이슈가 되고 있고, 2017년까지는 모든 선박에 살균을 위한 수처리 설비가 의무화된다. 본 연구에서는 염분이 있는 수체에서의 방전공정을 연구하고 이를 수처리공정에 적용할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 해수의 경우 전도도가 53mS로 자유로운 전하의 이동이 가능하기 때문에 일반적인 민물방전의 전원과 전극 등으로는 방전을 할 수 없다. 이에 세라믹과 금속의 이중구조로 되어 있는 모세관전극을 개발하여 전도성이 있는 수체에서의 방전을 이루었다. 전원장치로는 60 Hz, 380 V를 1차측에 인가하여 2차측에서 약 3 kV, 10 kW의 파워가 발생하는 12위상차 교류전원장치를 개발하여 사용하였다. 모세관 내부에 전압이 인가되면 전류가 발생하여 joule heating에 의하여 모세관 내부에 기포가 형성된다. 이 때, 전류의 단락이 이루어지면서 고전압쪽에 전하가 축적되며 기포내부의 E-field가 상승한다. 이후 기포 내에서 방전이 개시되며 각종 라디칼을 생성한다. 방전에 의해 생성되는 산화제로는 오존, OH라디칼, 과산화수소 등이 있으며, 해수에서는 Cl-의 결합에 의하여 Cl2 가스가 발생한다. 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 생성되는 총염소의 농도는 2.5 mg/L이다. 수중방전의 적용대상으로 선박평형수, 멤브레인과의 결합, 용존기포부상법을 선정하여 적용가능성을 연구하였다. 먼저 선박평형수 살균처리를 위해 해수의 처리유량을 20 lpm으로 유지하고 대장균, 바실러스, 조류(테트라셀미스) 등을 투입하여 전극 12개가 삽입된 12위상차 플라즈마 반응기를 통과시켰더니, 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 1일 후의 살균력이 각각 99.99, 99.99, 99.9%의 살균력을 나타내었다. 이는 국제해사기구에서 권장하는 살균수준인 99.9%를 초과하는 수치이다. 플라즈마를 이용한 해수살균공정의 안정적 운전을 위해 후단에 UF멤브레인을 추가하여 잔류생존 미생물을 제거할 수 있다. 이를 위해 플라즈마가 후단의 멤브레인 운전에 미치는 영향을 평가하였다. 카올린과 탄산칼슘을 오염원으로 각각 투입하여 멤브레인으로 처리를 하였을 때, 방전 직후 멤브레인에 걸리는 막간압력차가 약 30% 감소하였는데, 이는 막에 형성된 파울링이 방전에 의해 제거된 것으로 평가할 수 있다. 수중방전은 다양한 산화제를 생성함과 동시에 미세기포를 발생시키는데 이는 수중유기물의 부상분리에 적용될 수 있다. 방전모세관전극의 내부직경을 1 mm로 유지하고, 60 Hz, 교류전원으로 방전한 결과 평균입경 44 um의 기포를 발생시켰고, 이는 일반적으로 용존공기부상법에 사용되는 기포의 크기와 일치한다.

• 자원환경지질
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• 제35권4호
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• pp.355-368
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• 2002

대원사 다층석탑(보물 제1112호)의 훼손도 평가와 지질학적 안전진단을 실시하였다. 이 다층석탑의 부재는 주로 화강암질 편마암으로 이루어져 있으며, 부분적으로 세립질 화강편마암과 우백질 화강편마암이 혼재한다. 보륜석은 흑운모 화강암이며 원추형 보주는 도기로 되어 있다. 탑의 부재는 박리와 박락이 심하고 탑신과 옥개석의 일부는 파손되어 시멘트로 조악하게 접착되어 있는 상태이다. 이 탑은 전체적으로 비정질 철수산화 광물의 침전과 피복으로 인하여 황갈색 또는 적갈색을 띤다. 또한 망간산화물에 의한 암갈색 각질과 시멘트 몰탈에서 용해된 석고와 방해석 침전물이 표면의 백화현상을 야기하였다. 각각의 탑신, 옥개석 및 상륜부의 구성암석에는 방사상 또는 선상 미세균열과 이를 충전한 회백색 탄산염광물들이 산재한다. 이 탑에는 균류, 조류, 지의류나 선태류가 암석의 표면에 고착되어 기생하면서 황갈색, 청남색 및 진녹색을 나타내는 반점상으로 산출된다. 한편 대원사 경내 및 계곡에 분포하는 암석도 다층석탑과 마찬가지로 심한 적화현상을 볼 수 있다. 이는 대원사 부근에 분포하는 암석이 일반적인 편마암류의 철과 망간 함량에 비하여 아주 높고, 이들이 강수 또는 지표수와의 반응에 따라 산화물을 형성하여 표면을 피복한 자연적인 현상이다. 따라서 이 탑의 이차오염을 가중시키는 적화 및 백화현상을 차단하기 위한 보존처리와 석탑의 부재와 지반의 구조적 안정을 위한 열극계의 보강과 접착이 필요하다.

• 수산해양기술연구
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• 제39권4호
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• pp.326-336
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• 2003

본 연구는 현용 전어 선망 어구$.$어법에 대한 실태조사에서 파악된 문제점과 조업시 어구의 수중 형상 및 어구에 대한 어군의 행동을 조사$.$분석한 전보의 결과를 바탕으로 어구 개발에 대한 방향을 설정한 후 고려되는 몇 가지 형태의 어구를 제시하고 이들 어구에 대한 모형 실험을 실시하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 현용 어구와 현용 어구의 75% 규모로 축소 (뜸줄 길이 기준)한 어구에 짐줄을 채택하였을 경우, 짐줄이 완전히 체결되기도 전에 발줄이 수면으로 부상하거나 수심 2∼3m 에서 짐줄이 체결되어 현용 어구구조에는 짐줄을 사용하는 것은 오히려 어획 성능을 저하시키는 것으로 나타났다. 2. 뜸줄과 발줄의 길이는 현용 어구의 60% 규모로 하고 그물의 양쪽 옆 부위를 최소 전개 깊이인 20m로 고정한 채 중앙부로 갈수록 깊이를 점차 증대시킨 어구 중 중앙부 깊이가 50m인 어구는 짐줄이 수심 20∼23m 이상에서 체결되고, 중앙부 깊이가 40m 와 30m인 어구는 체결 수심이 7∼15m 사이로 나타나 모든 어구에서 어군을 차단하는데 충분한 깊이를 보이지만 조업 어장의 수심과 조류 등을 고려하였을 경우 현장에 적용하기에는 중앙부 깊이가 40m 와 30m인 어구가 더 유리하다고 판단된다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제1권3호
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• pp.170-177
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• 2006

본 연구는 제주산 해조류의 생리활성을 대량검색하기 위해 HTS 기법을 이용한 실험과정의 제어 및 관리를 위한 자동화 시스템을 구축하고자 DPPH 라디칼을 이용하여 HTS를 이용한 자동화 시스템을 구축하고 제주산 해조류의 DPPH 라디칼 소거활성을 대량 검색하고자 하였다. 그 결과 HTS를 위한 효율적인 검색방법을 개발하였고 DPPH 라디칼 소거활성이 높은 해조류를 검색하게 되었다. 녹조류의 경우 납작파래 (20G6)의 $20^{\circ}C$ 추출물(1 mg/ml)에서 약 60%이 DPPH 라디칼 소거활성을 보였을 뿐 나머지 해조류에서는 40% 미만이 낮은 활성만을 보였다. 갈조류의 경우 꽈배기 모자반 (20B17), (70B17), 참그물바탕말 (70B1), 큰잎모자반 (70B16)과 감태 (70B26)에서 DPPH 라디칼 소거활성이 우수하였다. 홍조류 중에서는 왜떨기나무붉은실 (20R24)에서 가장 우수한 DPPH 라디칼 소거활성을 나타내었고 갈래잎 (20R17), 굵은참우뭇가사리 (20R18), 부채분홍잎 (20R23) 또한 높은 소거활성을 보였다. 따라서 우수한 효과를 나타내었던 해조류를 대상으로 용매분획 및 활성물질의 분리, 정제를 통해 해조류 유래의 기능성 신소재를 개발한다면, 해조류의 고부가가치화 및 HTS기술의 보편화에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권2호
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• pp.118-123
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• 2015

메타게놈(metagenome)은 연구실에서 배양이 불가능한 미생물을 포함한 자연계에 존재하는 미생물의 유전자를 직접 연구하는 학문분야이다. 지구상 거의 모든 자연, 인공 환경에서 살고 있는 미생물 DNA를 분리 정제하는 것이 가능하며, 재조합 DNA 기술 등을 이용하여 배양 가능한 숙주미생물에 메타지놈을 클로닝함으로서 메타지놈 라이브러리를 제작할 수 있다. 최근 메타게노믹스를 통하여 자연계에 존재하고 있는 대다수의 미생물들이 실험실에서 배양되지 않았던 이유를 구명할 수 있게 되었고, 그들이 가지고 있는 생태학적인 의미와 역할에 대한 이해와 더불어 점차 그 응용 분야와 범위도 확대되고 있다. 이와 같은 메타게놈의 응용 분야 확대의 한 방안으로 본 연구에서는 새로운 제초활성 물질 및 제초활성 물질 생산에 필요한 유전자를 확보하기 위해 메타게놈 라이브러리를 대상으로 오이 떡잎절편 검정, 미세조류 생장저해 검정, 종자발아 저해 검정의 HTS (high throughput screening) 시스템을 구축하였고, 구축된 시스템으로부터 선발된 최종 단일 클론인 9-G1과 9-G12의 바랭이에 대한 in vivo assay를 통해 본 연구에서 개발한 HTS 시스템의 유효성을 확인 하였다. 후속연구로서 활성단일클론이 만들어내는 제초활성물질의 동정 및 제초활성물질을 합성하는 유전자군에 대한 연구를 수행 중에 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권1호
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• pp.13-23
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• 2008

연안해역의 부영양화, 빈산수괴 형성 그리고 유해적조류 출현과 같은 수질오염은 하계 담수의 대량유입에 의해 빈번하게 발생한다. 따라서 연안해역의 수질오염 현상을 정확히 예측하기 위해서는 담수가 해수유동에 의해 이송-확산되어 해역수질 및 생태계에 미치는 영향범위에 대한 예측 및 분석기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 GUI(Graphic User Interface)를 이용하여 연안해역 해수유동과 담수 확산을 쉽게 예측하고, 그 결과를 효과적으로 검토할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 3차원 유한요소모형을 사용하여 조석에 의한 해수유동을 계산하였고, 담수 확산 계산에는 통계학적인 개념을 이용하여 담수 입자의 운동을 묘사하는 2차원 Random-Walk 모형을 사용하였다. 개발된 시스템을 이용하여 목포해역의 2차원 조류 분포와 담수 확산을 모의하였다. 사용한 입자추적모형의 검증을 위해 다른 이송확산 수치해석 방법에 의한 결과 및 1, 2차원 해석해와 비교하였다. 본 연구에서 개발한 예측시스템은 GUI 환경에서 작동되므로 누구나 쉽게 자료의 입력 및 수정이 가능하며, 계산된 모형결과를 그래픽을 이용해 효과적으로 가시화 하여 계산결과를 누구나 쉽고 정확하게 볼 수 있다. 따라서 본 시스템을 이용하여 연안해역으로 유입되는 담수의 확산 범위를 수시로 예측하여 신속하게 대책을 수립한다면, 오염된 담수유입으로 인한 인근해역의 환경피해를 줄일 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권1호
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• pp.63-71
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• 2012

현대산업에서 나노기술의 이용성이 증가되면서 나노물질이 가질 수 있는 잠재적인 위해성에 대한 관심이 증가되고 있는 추세이다. 나노물질은 다양한 경로를 통해 환경으로 유출되고 있으며, 수생태계로 유출된 나노물질은 태양광에 포함된 자외선에 노출될 개연성이 높다. 광반응성 나노물질은 광활성 조건에서 생태독성이 변화할 가능성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 광반응성 나노물질이 생태계에서 자외선에 노출되었을 때 유발될 수 있는 생태독성 변화에 대한 연구동향을 파악하고자, 수서 및 토양생물을 대상으로 가용한 모든 자료를 조사하여 분석하였다. 본 연구에서 조사된 광반응성 나노물질은 zinc oxide, titanium dioxide, 그리고 fullerene이었으며, 미생물, 지렁이, 토양선충, 조류, 그리고 어류 등을 대상으로 한 나노물질 생태독성연구를 분석하였다. 그 결과, 자외선에 노출된 나노물질의 광독성영향에 대한 연구는 현재까지 매우 부족한 상태로, 현재까지 발표된 나노물질에 대한 광독성 연구는 8개였고, 일부 연구에서는 광반응성 나노물질의 광이온화와 나노물질로부터 용출된 이온독성을 함께 제시하였다. 광반응성 나노물질은 생체 내에서 산소활성종 생성을 유발하고 산화스트레스를 증가시키는 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권2호
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• pp.89-96
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• 2017

본 연구는 보가 건설된 이후 분석되는 시기인 2012년 1월부터 2016년 10월까지의 낙동강 중 하류에 위치한 4개 보구간의 수질인자의 특성을 분석하고 다양한 통계분석 기법을 이용하여 Chlorophyll-a(Chl-a)와 수질인자간의 상관관계를 분석하였다. 연구결과, 달성보(DS)부터 창녕함안보(CH)까지의 영양염류와 Chl-a 농도가 강정고령보(GG)에 비해 높게 분석이 되었으며, 이는 DS 지점 상류에 위치한 금호강의 유입으로 인한 영향으로 판단된다. 수집한 전 시기의 상관분석결과, Chl-a와 대부분의 수질인자와 유의한 상관관계를 보였고, 각 연도별 하절기인 6월부터 9월까지 상관분석하여 비교한 결과, $PO_4-P$와 $NH_3-N$와의 상관성이 크게 증가하였다. 또한 비교적 적은 강수량과 높은 조류발생량이 기록된 2015년 하절기를 상관분석하여 비교한 결과, 모든 지점에서 $PO_4-P$와의 상관성이 증가하여 하절기에 인의 영향이 큰 것으로 판단된다. 전 시기를 요인분석한 결과, 공통적으로 제 1요인이 질소계열로 나타났으며, 각 연도별 하절기를 요인분석 결과 공통적으로 제 1요인은 인 계열이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 중 하류 구간은 영양염류의 영향을 가장 많이 받는 것으로 판단되며, 하절기는 질소계열의 오염물질보다 인 계열의 오염물질에 영향을 받는 것으로 판단된다.

• 시큐리티연구
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• 제42호
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• pp.229-249
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• 2015

탈냉전과 세계화의 추세로 테러리즘, 범죄, 환경재난, 인종갈등, 경제위기, 사이버테러, 질병, 에너지 등의 비안보적인 안보의 문제들이 인류와 국가를 위협하며 변화를 요구하고 있다. 또한 이 시대에 맞춰서 국가의 역할이 점차적으로 확대되면서 최대의 국가론이 부상하였다. 이처럼 현대사회는 복지국가의 실현이라는 목표 구현을 위하여 모든 국가가 '작은 정부론'에서 '큰 정부론'의 국가관으로 변화하게 된 것이다. 이와 같이 각종 범죄와 치안 유지 및 신종재난과 테러의 위협, 인간안보의 개념 등 외부의 침입뿐만 아니라 포괄적인 국민의 안전과 보호를 위해 안보의 개념을 종합적으로 넓게 해석해야 할 것 같다. 이러한 시대에 맞추어 국내적으로는 천안함, 연평도, 구제역, DDos 테러, 해적 피랍, 광우병, 조류독감 등과 남북관계의 인도적 지원과 남북 정상회담의 추진이 답보상태에 빠져 있다. 그에 따른 국가위기 대응체제와 종합적인 위기관리센터, 컨트롤 타워, 안보조직체계, 일반 국민들과의 협력기반, 법률적, 제도적 체제의 구축이 종합적으로 이루어져야 한다. 그에 따라 한국의 국가안보 및 테러, 위기관리 체계와 선진국인 미국 안보, 위기관리의 체제를 비교하여 앞으로 한국의 발전적인 국가안보 위기관리체제를 재정립하고 새로운 방향모색을 하고자 하는데 본 연구의 의의가 있다고 할 수 있다. 또한 각 정부부처의 다양한 법령과 행정조직이 제각각 분산되어 있어 통합적으로 효율적 기능을 발휘할 수 있는 상위법 제정, 가칭 테러방지법의 입법 제정이 필요하다고 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제41권4호
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• pp.269-274
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• 2005

동물용 생 바이러스 백신 내에 mycoplasma를 검출하기 위해 polymerase chain reaction (PCR)기법과 2가지의 상품화된 PCR 검출킷트를 평가하였다. PCR기법은 시험에 사용된 모든 mycoplasma를 특이적으로 검출할 수 있었으나, 2가지의 상품화된 PCR 검출킷트는 일부의 mycoplasma를 검출하지 못하였다. 또한, PCR기법의 검출 특이도는 조류 유래 mycoplasma에 속한 4주의 표준주 및 7주의 야외분리주를 모두 검출할 수 있었다. PCR기법의 민감도는 9 CFR Mycoplasma액체배지에서 배양한 Mycoplasma 속균 및 Acholeplasma속균에 대해 $1\~100$ colony forming units/ml까지 검출할 수 있었다. 동물용생 바이러스 백신에 대해 PCR기법의 적용가능성을 평가하기 위해, 돼지 전염성위장염 및 로타바이러스 흔합백신과 개 파보바이러스 백신내에 A. laidlawii를 인공적으로 접종한 후, PCR기법의 민감도를 조사하였을 때 배양액을 이용한 검출한계와 유사하였다. 본 연구에서 사용된 PCR 기법은 동물용 생 바이러스 백신내의 mycoplasma를 신속하고 민감하게 검출할 수 있을 것으로 판단되었다.