• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.608-608
• /
• 2012

현재 기후변화의 기상변동성이 커짐에 따라 태풍 및 집중호우 등의 이상기후 현상이 전 지구상에 걸쳐 광역적으로 나타나고 있다. IPCC에서는 이러한 기후변화가 기온 상승에 따른 증발산량의 증가, 강수량 및 유출량의 시공간적 분포의 변동 등을 초래하여 수자원의 효율적 관리 및 안정적인 공급에 어려움을 증대시킬 것으로 전망하였다. 뿐만 아니라 현재 국내 전반에 걸쳐 4대강 사업이 진행되고 있고, 낙동강에서도 낙동강 살리기 사업이 실시되어 주변 지형들의 변화가 진행되고 있다. 이러한 지형의 변화는 현재까지 구축되어 있는 기존자료의 대폭적인 변화를 의미하므로 홍수관련 연구결과에도 변화를 의미하고 있다. 이에 따라 4대강 사업 이후의 기후 변화에 따른 낙동강유역에서의 유출량의 증가를 분석하여 극한홍수의 발생가능성을 제시하고 이러한 극한홍수발생에 따른 위험지역도 과거에 의해 변경될 것으로 판단되어 국내외적으로 하천의 수리검토에 널리 사용되고 있는 1차원 수리해석 프로그램인 FLDWAV를 이용하여 취약지점을 분석하고 위험도를 분석하고자 한다. 낙동강 살리기 사업으로 낙동강에 건설된 8개의 보를 고려한 본류 및 지류에서의 제내지 및 제외지 지형데이터를 구축하고 구축된 자료을 이용해 낙동강 본류 및 지류에 대해서 극한홍수시 200년 빈도, 500년 빈도 홍수량 및 홍수위를 FLDWAV를 통해 정상류로 계산해서 예측하고 500년 빈도 홍수량과 홍수위를 부정류로 계산하여 제방고와 홍수위를 비교하여 범람위험지역을 선정하였다. 그리고 그 결과를 통해 GIS를 통하여 범람위험지역 제내지의 주요도심 구간 포함, 범람 범위를 분석함과 동시에 극한홍수에 따른 도심구간, 비도시구간 등의 범람범위를 분석하였다. 또한 선정한 범람위험지역의 범람 피해규모를 산정하고 피해범위의 현황을 파악하였다. 연구의 결과는 다음과 같이 나타났다. 500년 빈도 홍수시 범람위험지역은 낙동강 본류의 하류부에서 각각 154.7km, 123.2km, 12.9km에 위치한 지점이 선정되었으며 각 지점의 피해규모는 제내지에 범람된 유출량의 수위는 각각 21.7m, 24.3m, 2.11m로 계산되었고 이때의 피해면적은 각각 $2.68km^2$, $2.64km^2$, $1.25km^2$로 나타났다. 이 결과는 기후변화로 인한 극한홍수 발생 가능성과 취약지점의 분석을 통한 지역의 홍수피해 저감과 정책개발에 기본 자료로 활용될 것이며 낙동강 살리기 사업으로 인한 하천주변 지형의 변화를 제공함으로서 앞으로 진행될 연구의 기본 자료로서 이용가능 할 것으로 판단된다. 또한 이전의 홍수방어계획을 개선한 새로운 홍수방어계획의 수립을 통하여 향후 발생될 홍수의 예방 및 대응방안 수립의 참고자료로 이용될 것이며 제내지 및 제외지의 공간확보 연구를 통해 해당 지자체의 토지매수계획의 참고자료로 이용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.250-250
• /
• 2013

단일벽 탄소나노튜브(Single-walled nanotubes, SWNTs)는 나노스케일의 크기와 우수한 물성으로 인하여, 전자, 에너지, 바이오 분야로의 응용이 기대되고 있다. 특히 SWNTs의 직경을 제어하게 되면 튜브의 전도성 제어가 훨씬 수월하게 되어, 차세대 나노전자소자의 실현을 앞당길 수 있으며 이러한 이유로 많은 연구들이 현재 행해지고 있다. SWNTs의 직경제어 합성을 위해서는 현재 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; TCVD)이 가장 일반적으로 이용되고 있으며, 합성 촉매와 합성되는 튜브의 직경과의 크기 연관성이 알려진 후로는, 촉매의 크기를 제어하여 SWNTs의 직경을 제어하고자 하는 연구들이 활발하게 보고되고 있다. 특히, 촉매 나노입자의 직경이 1~2 nm 이하로 감소될 경우, SWNTs의 직경 분포가 어떻게 변화할 것인지가 최근 가장 중요한 관심사로 남아 있으나, 이러한 크기의 금속입자는 나노입자의 융점저하 현상이 발현되는 영역이므로, SWNTs의 합성온도 영역에서 촉매 금속입자는 반액체(Semi-liquid) 상태로 존재할 것으로 추측하고 있다. 본 연구에서는 고온의 SWNTs 합성환경에서 금속나노촉매의 유동성을 제한하기 위하여 나노사이즈의 기공이 규칙적으로 정렬된 다공성 물질인 제올라이트를 촉매담지체로 이용하였고, 이 때 다양한 합성변수가 SWNTs의 직경에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. SWNTs의 합성을 위해 실리콘 산화막 기판 위에 제올라이트를 도포한 후, 합성 촉매로서 전자빔증발법을 통하여 수 ${\AA}$에서 수 nm 두께의 철 박막을 증착하였다. 합성은 메탄을 원료가스로 하여 TCVD법으로 실시하였다. 주요변수로는 제올라이트 종류, 증착하는 철 박막의 두께, 합성온도를 설정하였으며, 이에 따라 합성된 SWNTs의 합성수율 및 직경분포의 변화를 체계적으로 살펴보았다. SWNTs의 전체적인 합성수율의 변화는 SEM 관찰결과를 이용하였으며, SWNTs의 직경은 AFM 관찰 및 Raman 스펙트럼의 분석에서 도출하였다. 실험결과, 제올라이트 종류에 따라서는 명확한 튜브직경 분포의 변화 없이 비교적 좁은 직경분포를 갖는 SWNTs가 합성되었으며, 합성온도가 $850^{\circ}C$ 이하로 감소되면 합성수율이 현저히 감소되는 것을 알 수 있었다. 촉매박막의 두께가 1 nm 이상인 경우에서는 직경 5 nm 전후의 나노입자가 형성되었으며, 이때 SWNTs의 합성수율은 높았으나 다양한 직경의 튜브가 합성이 된 것을 확인할 수 있었다. 반면, 촉매입자의 크기가 2 nm 이하에서는 합성수율은 다소 저하되었으나, SWNTs의 직경분포의 폭이 상대적으로 훨씬 좁아지는 것을 알 수 있었다. 추후, 극미세 촉매와 저온합성 환경에서의 합성수율 향상을 위한 합성공정의 개량이 지속적으로 요구된다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.345-353
• /
• 2007

근접장 마이크로파 현미경을 이용하여 수중에서 시료의 표면이미지에 대한 비파괴적 측정에 관한 연구를 하였다. 이때 근접장 마이크로파 현미경은 3.5-5.5 GHz에서 작동되었다. 본 연구에서는 수중에서 시료의 표면특성을 손상 없이 측정하기 위해 강성힘을 이용한 튜닝폭(tuning fork) 거리조절 시스템으로 팁과 시료 사이의 거리를 10 nm로 유지하였다. 더불어, 공기 및 수중에서 튜닝폭의 진동진폭의 변화와 공진주파수의 변화를 측정하여 수중에서 튜닝폭리 반응특성을 저하시키는 원인에 대해 알아보았다. 물 속에 시료가 충분히 잠기고, 동시에 물의 영향을 최소화하기 위해 팁의 길이를 2 mm로 제작하여 튜닝폭의 한 쪽면에 붙였다. 또한 측정과정에서 나타나는 증발현상을 해소하기 위해 엑츄에이터를 이용하여 보충용 수조를 제작하였으며, 보다 정확한 수중측정을 위해 보정프로그램을 응용하였다. 이를 통해, 시료의 공기 및 수중 측정의 가능성을 확인하기 위해 도체시료의 표면특성을 관측하고 비교하였다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제8권1호
• /
• pp.78-85
• /
• 2005

이 연구에서는 지구물리 및 환경공학적 방법을 동원하여 호주 Queensland 남서부 Goondoola Basin 에서의 2차 염분작용의 원인을 조사하였다. 지표 및 지하 물질과 지하수에 대한 정보와 함께 항공 방사능 및 전자탐사 그리고 지표 전자탐사 자료가 얻어졌다. 방사능과 고도자료 및 측정된 물성간에 얻어진 상관관계로부터 지표 물질 및 지하수 유입 포텐샬의 예측도를 만들 수 있었는데, 가장 큰 지하수 유입은 분지를 둘러싼 풍화 기반암에서 일어나는 것으로 예측되었다. 전자탐사자료(항공, 지표 및 시추공)는 토양 및 시추자료와 함께 천부 소금층의 크기와 지하 구조를 규명하는데 사용되었다. 전기전도도 측정자료는 토양 염분의 분포를 반영하고 있다. 그러나 표토 깊은 곳에서는 염분함량이 상대적으로 일정하여, 항공전자탐사 신호는 공극률 또는 물성의 변화에 따라 영향을 받았으며, 이러한 결과로부터 기반암 풍화대의 수평적인 분포를 탐지할 수 있었다. 이 지역의 염분 작용은 표층 구조에 의해 강하게 좌우되는 국부적 및 중간 크기 과정의 결과로 발생하며, 현재의 지표 현상은 사면의 균열에서 유출되는 천부 염분 지하수 상부에서의 증발 농축의 결과이다. 표층과 지하 자료의 종합으로부터 지하수위 상승에 따른 염분도 증가로 야기되는 유사한 산사태 구조의 규명이 가능하였다. 이 정보는 현재 지방 토지 관리자가 과도한 지하수 유입과 더 이상의 염분 이동을 막는 관리방법의 개선에 이용되고 있다.

• 한국습지학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.307-316
• /
• 2021

도시개발의 지나친 진행에 따라 불투수면의 증가로 인해 유출이 증가되어 도시 홍수에 대한 우려가 증가되고 있으며, 도시 유역의 물순환을 개발 이전과 같은 상태로 되돌리고자 하는 노력이 지속되고 있다. 이를 위한 노력으로 저영향 개발(Low Impact Development, LID) 기술이 저류, 침투, 증발산과 같은 기작을 통해 도시개발 전후의 수문 현상을 모사하기 위해 주목받기 시작했으며, LID를 실제 유역에 도입할 수 있는 기법에 대한 연구가 국·내외에서 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 도시 소유역에 강우-유출 수문모형인 SWMM의 모의를 통해 LID를 적용하여 목표로 유출량 저감 효과를 시나리오 별로 분석 및 평가하였다. SWMM-LID 모형을 가산1빗물펌프장 유역을 대상으로 구축하였으며 옥상녹화와 투수성 블록 포장 기법을 기법별 정성평가를 통해 유역에 적용할 LID 기법으로 선정하였다. SWMM내에서 저류 및 침투를 통한 총 유출량 감소 효과를 위해 설정되어야 하는 각 인자들을 설계 하였으며, 6가지 시나리오를 선정하여 모의한 결과, 투수성 포장에 의한 저감 효과가 옥상녹화에 의한 저감 효과보다 더 크게 나타났다. 향후 유역의 특성에 맞는 LID 시설의 설계가 필요하며, 특히 서로 영향을 미치는 하천이나 지하수위 등 도시 수자원 요소들은 전체 시스템에서 고려할 수 있도록 고려되어야 한다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제35권9호
• /
• pp.5-13
• /
• 2019

함수특성 곡선은 불포화 지반의 침투 또는 전단 거동 예측을 위해 필요한 입력 변수 중 하나이며, 불포화 함수특성의 이력현상에 따라 다른 거동을 보이기 때문에 건조과정과 습윤과정이 고려되어야 한다. 보편적으로 단계적 가압식을 이용하여 함수특성 곡선을 획득하지만, 함수특성 곡선의 건조과정과 습윤과정을 모두 측정하기 위해서는 오랜 시간 소요된다는 단점이 있다. 연속 가압시험법은 이러한 단점이 개선되었으며, 기존의 시험 방법보다 측정시간이 크게 단축되는 결과가 나타났다. 하지만, 새롭게 제안된 연속 가압시험법의 결괏값에 대한 검증이 부족한 상황이다. 이에 본 연구에서는 연속 가압방법으로 획득한 함수특성 곡선을 기존의 시험법인 단계 가압방법과 증발방법의 결과와 비교하였다. 비교 결과, 서로 다른 시험법으로 획득한 함수특성 곡선과 차이가 거의 존재하지 않았으며, 측정시간이 크게 단축되는 결과를 보였다. 따라서, 연속 가압방법을 통하여 다양한 조건에서의 함수특성 곡선을 빠르고 정확하게 획득할 수 있을 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제8권4호
• /
• pp.231-242
• /
• 1976

중 준위 방사성 폐액의 증발 농축물을 불용성 물질로 고형화하기 위해 blown asp-halt와 straight asphalt를 혼합사용하여 제조된 bitumen-waste 고화체로부터 방사성핵종의 용출에 대한 고화체의 호학적 특성 및 용출 조건의 영향에 대해서 조사하였다. 고압 및 저온하에서 120일동안 $^{90}$ Sr 및 $^{137}$Cs의 용출율은 상압 및 상온때 보다 낮은 용출율을 보였으며, 40wt%염을 함유한 고화체에 대한 인공 해수 및 증류수에 대한 용출율의 영향은 별로 차이점이 관찰되지 않았다. 순수 asphalt 및 고화체의 연화점은 $^{60}$Co 조사에 의해 총선량 증가와 함께 증가 됐으나, 5.8$\times$$10^{8}$ rad, 까지 조사된 asphalt는 부피 증가나 팽윤 현상이 나타나지 않았다. 또한 Infrared spectra에 의해 blown asphalt의 functional group을 확인하였고, 계속 방사선에 의한 영향등을 조사중이다.

• 한국균학회지
• /
• 제50권4호
• /
• pp.291-300
• /
• 2022

참나무 톱밥을 이용한 표고버섯 톱밥봉지 재배는 원목재배에 비하여 많은 이점을 가지고 있어 국내 톱밥배지 재배 농가는 매년 증가하고 있는 추세이다. 그동안 표고 톱밥재배에 대한 많은 연구가 수행되어 보고된 바 있으나, 주요 연구 내용은 톱밥배지 제조 시 혼합하는 농산부산물 영양원 첨가제의 종류와 첨가효과, 톱밥 배지 재배에 적합한 신품종 개발, 참나무 발효 톱밥과 생 톱밥 간의 재배 특성 비교 등이 있으며, 배지 구성 물질 중에서 표고의 주 영양원인 참나무 톱밥의 재배 기간 중 목재 화학적 성분 변화에 대한 보고는 이루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 균 배양 및 버섯 수확 기간 중 배지의 물리 및 톱밥의 목재 화학 성분 변화 등에 대한 조사를 수행하였다. 그 결과, 종균 접종 후 배양 기간 중에 배지의 중량 감소가 발생하며, 이것은 배지 함유 수분의 증발이나 톱밥 목질부의 분해에 의한 현상이 아니고, 배지 중에 첨가한 저분자 수용성 물질인 쌀겨가 먼저 균사에 의해 분해, 이용되기 때문이라는 결론에 이르렀다. 또한 배양 중에 균사 생장 배지의 함수율이 꾸준히 증가하는 것을 확인하였으며, 균사 생장과 함께 유기물 분해 과정인 이화작용이 진행되어 분해 산물인 물이 생성됨으로써 배지의 함수율이 증가하는 것으로 판단하였다. 표고버섯 수확이 반복하여 진행됨에 따라 톱밥의 목재 세포벽 주성분인 홀로셀룰로오스와 리그닌 등 유기물 비율이 꾸준하게 감소하였으며, 특히 리그닌 감소 비율이 크게 나타나 백색부후균인 표고 균의 목재 세포벽 성분 분해 특징이 확인되었다. 이에 반하여 무기물 성분으로 이루어진 회분은 수확 횟수 증가와 함께 증가하는 경향을 보였는데, 이것은 홀로셀룰로오스와 리그닌의 유기물 비율이 감소함으로써 상대적으로 증가하는 결과로 나타난 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.453-453
• /
• 2021

도시지역 비점오염원관리, 물순환 회복, 침투 및 증발산량 증가, 열섬현상 저감을 위한 주요한 방안으로 저영향개발(low impact development, LID)과 그린인프라 기법의 적용되고 있다. LID 시설은 소규모 분산형 시설로써 넓은 지역에 많고 다양한 시설들이 적용되어 시설의 개수가 많으며, 수질 및 토양 내 기성제품에 대한 센서들의 가격은 고가로 형성되어 있어 기기의 경제성 및 유지관리 등 적용하는데 제한적이다. 따라서 과거 모니터링 자료를 기반으로 오염물질들과의 상관성 분석을 통하여 계측이 어려운 항목들을 계측가능한 항목들로부터 예측 가능하며, 선정된 항목들에 대한 비용효율적인 센서를 개발하여 실시간 LID 모니터링이 가능한 비용효율적 모니터링을 개발하였다. 공주대학교 천안캠퍼스의 LID 시설들은 2013년에 조성되어 현재까지 시설이 운영되고 있으며, 5년이상의 과거 강우시 모니터링 자료들을 이용하여 오염물질 상관성 분석을 수행가능 하기에 대상지로 선정하였다. 오염물질 상관성 분석은 2013년부터 2017년도에 침투도랑에서 수행된 강우시 모니터링 자료를 활용하여 각 오염물질들의 상관성을 분석을 수행하였다. 침투도랑 내 유입되는 평균 유입수는 TSS 286.1±318.3 mg/L, BOD 22.6±39.5 mg/L, TN 8.96±5.85 mg/L, TP 1.01±1.11 mg/L로 나타났다. 겨울철에 비해 여름철에서의 오염물질의 유입농도가 높은 것으로 분석되었다. 이는 여름철 고온건조로 인한 노면 내 차량의 주행으로 인한 중금속, 폐타이어 등과 장마철 강우 시 유출된 토사로 인하여 유입수의 농도가 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 부하량은 TSS와 COD 0.66으로 유의성이 높은 것으로 나왔으며, COD와 TSS, TP, TN 등 유의성이 높은 것으로 분석되었다. Arduino와 Raspberry PI를 활용하여 저비용 센서와 LTE 모뎀통신과 데이터 베이스 연결하여 개발된 프로그램을 통해서 무선으로 LID 시설에 대한 모니터링을 침투화분2와 식생체류지에 조성하였다. 전력공급이 어려운 식생체류지의 경우 태양열(Solar system) 시스템과 보조 전력 배터리를 조성하여 장마철이나 장기적인 악천후로 인한 전력을 생산하지 못할 경우 보조전력배터리에서 전력을 제공하여 지속적인 모니터링이 이루어지도록 설계하였다. 토양함수량, 토양온도와 Conductivity 등 3종류의 센서를 적용하였으며, 프로그램은 현재 2단계를 통한 2차수정을 통하여 프로그램을 구축하였다. 오차, 오작동, 계측값에 대한 검·보정 작업이 필요하다. 또한 대기자료의 구축을 통해 보다 토양과 LID 시설에 대한 영향분석이 필요한 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제44권3호
• /
• pp.211-218
• /
• 2018

즉각 리프팅 화장품은 피부 표면에 주름을 펴주는 다양한 필름 형성제를 함유하고 있다. 그러나 대부분의 필름 형성 고분자는 점착성이 있으며, 피부에 문지르면 밀려 나오는 현상이 있다. 본 연구에서는 신속한 박막 형성 효과가 있는 규산나트륨이 피부 표면에 미치는 영향 및 즉각적인 주름 감소 효과에 초점을 두었다. 물유리 또는 가용성 유리로도 알려진 규산나트륨은 산화나트륨과 실리카를 함유한 화합물이다. 규산나트륨은 물에 쉽게 용해되어 알칼리성 용액을 생성하는 흰색 분말이다. 규산나트륨은 중성 및 알칼리성 용액에서 안정적이며, 규산나트륨 용액은 공기 중에서 건조되어 경화되고 박막을 신속하게 형성한다. 해당 용액을 피부에 도포할 경우, 물 증발 및 이온 결합 재형성에 의해 얇은 막이 형성된다. 또한 피부 표면에 강한 실록산(Si-O) 결합을 형성한다. 이러한 고착성을 화장품에 적용하면 탁월한 피부 수축 효과를 나타낼 수 있다. 규산나트륨 용액은 적절한 농도로 배합될 경우, 피부에 필름을 형성하여 리프팅 효과를 제공할 수 있다. 그러나 높은 농도의 규산나트륨이 적용될 경우, 피부 자극을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 끈적임이 없고, 밀림 현상이 없는 피부 탄력 관리 제형을 개발하기 위해 규산나트륨의 농도 및 다른 고정제와의 바람직한 조합을 연구했다. 규산나트륨과 다양한 증점 시스템을 사용하여 즉각적인 리프팅 효과가 있는 젤 제형을 개발했다. 다양한 증점제 중에서 알루미늄 마그네슘 실리케이트는 단시간에 느껴지는 리프팅 효과를 위해 규산나트륨과 가장 우수한 상용성을 지닌다. 즉각적인 물리적 리프팅 젤은 피부 임상 시험을 통해 낮은 자극성을 지니고 있음을 확인했다.