• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.329-329
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• 2023

가뭄은 수개월에서 수년에 걸쳐 평년보다 낮은 강수량을 특징으로 하는 극심한 기후 현상으로 크게 기상학적 가뭄과 식생 가뭄 또는 농업 가뭄, 수문학적 가뭄, 사회경제적 가뭄으로 구분할 수 있다. 본 연구에 사용된 기상학적 가뭄지수는 표준강수지수 (Standardized Precipitation Index), 증발수요가뭄지수 (Evaporative Demand Drought Index), 표준강수증발산지수 (Standardized Precipitation Evapotranspiration Index), Copula 기반 결합가뭄지수 (Copula-based Joint Drought Index)이다. 식생지수는 0부터 1까지 0.05 간격으로 가중치를 적용하여 21개의 식생건강지수(Vegetation Health Index)를 사용하였다. VHI는 널리 사용되고 있는 원격탐사자료 기반의 가뭄지수이며, 이는 식생상태지수 (Vegetation Condition Index)와 열상태지수 (Thermal condition index)의 선형 결합으로 이루어진다. 기상학적 가뭄지수와 식생지수 사이의 상호의존도 및 민감도를 분석하기 위해 상관성 분석을 수행하였으며, 이를 토지피복 유형 (시가화 건조지역, 농업지역, 초지, 산림지역)에 따른 분석도 수행하고자 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.366-366
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• 2022

유역의 하천유량과 같은 수문 시계열을 모의 또는 예측하기 위한 수문 모델링에서 최근 기계 학습 방법을 활용한 연구가 활발하게 적용되고 있는 추세이다. 이러한 데이터 기반 모델링 접근법은 입출력 자료에서 관찰된 패턴을 학습하며, 특히, 장단기기억(Long Short-Term Memory, LSTM) 네트워크는 많은 연구에서 수문 시계열 예측에 대한 적용성이 검증되었으나, 장기간의 고품질 관측자료를 활용할 때 더 나은 예측성능을 보인다. 그러나 우리나라의 경우 장기간 관측된 고품질의 하천유량 자료를 확보하기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 LSTM 네트워크의 학습 시 가용한 모든 유역의 자료를 통합하여 학습시켰을 때 하천유량 예측성능을 개선할 수 있는지 판단해보고자 하였다. 이를 위해, 우리나라 13개 댐 유역을 대상으로 대상 유역의 자료만을 학습한 모델의 예측성능과 모든 유역의 자료를 학습한 모델의 예측성능을 비교해 보았다. 학습은 2001년부터 2010년까지 기상자료(강우, 최저·최고·평균기온, 상대습도, 이슬점, 풍속, 잠재증발산)를 이용하였으며, 2011년부터 2020년에 대해 테스트 되었다. 다지점 통합학습을 통해 테스트 기간에 대해 예측된 각 유역의 일 하천유량의 KGE 중앙값이 0.74로 단일지점 학습을 통해 예측된 KGE(0.72)보다 다소 개선된 결과를 보여주었다. 다지점 통합학습이 하천유량 예측에 큰 개선을 달성하지는 못하였으며, 추가적인 가용 자료 확보와 LSTM 구성의 개선을 통해 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.363-370
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• 2023

다양한 지구관측위성은 발사 후 정확한 고품질의 자료를 제공하는 것이 중요하다. 위성 자료 품질을 유지 및 보완하기 위해서는 서로 다른 센서 차이를 고려하는 spectral band adjustment factor (SBAF)를 활용한 교차 검보정 과정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 pseudo-invariant calibration sites 중 Libya4, Algeria3, Mauritania2 에서 수집한 Landsat-8, Sentinel-2A 위성 영상을 활용하여 SBAF 산출 및 적용을 통해 밴드 대역 폭 차이로 인해 발생하는 불확실성을 조정하였다. 두 위성 모두 Blue, Green, Red를 포함하고 Sentinel-2A의 경우 near-infrared (NIR) narrow와 NIR 두 가지 밴드 모두에 SBAF를 적용하여 밴드대역폭 유사도에 따른 반사도 차이를 정량적으로 비교하였다. SBAF 적용 후, NIR을 제외한 모든 밴드(Blue, Green, Red, NIR narrow)에서 1% 내외의 반사도 차이로 유의미한 결과가 나타났다. Sentinel-2A NIR 밴드의 경우 밴드대역폭 차이가 NIR narrow에 비해 크게 나타났지만, SBAF 적용 후에 반사도 차이가 허용 오차범위인 5%와 1-2% 차이로 SBAF 적용이 가능한 것으로 나타났다. 따라서, 위성 활용이 제한적인 상황에서 두 센서의 밴드대역폭 차이가 큰 경우에도 SBAF를 적용할 수 있다고 판단하였고 위성 자료의 품질 및 연속성을 활용하는 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제27권4호
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• pp.319-327
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• 2008

본 연구의 목적은 물의 순환에 대해 학습하는 학생들의 개념과 지구 시스템 사고에 직접적인 영향을 미치게 될 초등 예비 교사들의 인식을 밝히는 것이다. 초등 예비 교사 131명을 대상으로 개념 그리기 방법을 적용하여 물 순환의 구성 요소로 응답한 개념들을 지구 시스템의 하위계인 수권, 기권, 지권, 생물권의 범주로 코딩하고, 물의 순환 과정으로 응답한 요소들로부터 지구 시스템 하위계의 상호작용에 대한 인식을 지구 시스템의 관점에서 분석하였다. 예비 교사들은 물 순환의 구성 요소를 주로 기권과 수권에서 인식하고 지권의 작용과 생물권의 영향에 대한 인식이 부족하였다. 물의 순환 과정에서 모든 예비 교사들이 강수를 인식하였고 대부분 증발과 응결에 대한 인식을 표출하였으며, 지표에서의 흐름을 다수의 예비 교사들이 응답한데 반하여 지하에서의 흐름에 대한 표출이 적었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권1호
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• pp.8-16
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• 2021

This study has evaluated the stabilization of As contaminated paddy and cultivated soils by pot experiments for rice and lettuce. Various ratios of limestone (L) and steel slag (S) were mixed with the soils in each pot. The soils were taken from before and after pot experiments, and analyzed for As extracted by sequentially (Wenzel method) and totally (aqua regia method).. Paddy soils amended with L (0.5%) and L (1.0%) + S (1.0%) showed increasing fraction 2 (specifically bound As) compared with control soil. Arsenic concentrations in rice grain grown on the amended soils decreased 14% and 12% compared with those on the control soil, respectively. According to sequential extraction of As in cultivated soils, the fractions 1~3 were decreased due to stabilization of As by the soil amendment, especially for S (1.0%), S (3.0%) and L (1.0%) + S (1.0%). In addition, relatively low As concentrations were found in lettuce grown on amended soils with L (0.5%) and L (1.0%) + S (1.0%). Therefore, it can be suggested that soil amendments with L (0.5%) or L (1.0%) + S (1.0%) were suitable for enhancing stabilization of As in the study area.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권spc호
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• pp.75-91
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• 2022

Differences in subsurface migration of LNAPL/DNAPL contaminants caused by a selection of 3-phase (aqueous, NAPL, and gas) relative permeability function (RPF) models in numerical modeling were investigated. Several types of RPF models developed from both experimental and theoretical backgrounds were introduced prior to conducting numerical modeling. Among the RPF models, two representative models (Stone I and Parker model) were employed to simulate subsurface LNAPLs/DNAPLs migration through numerical calculation. For each model, the spatiotemporal distribution of individual phases and the mole fractions of 6 NAPL components (4 LNAPL and 2 DNAPL components) were calculated through a multi-phase and multi-component numerical simulator. The simulation results indicated that both spilled LNAPLs and DNAPLs in the unsaturated zone migrated faster and reached the groundwater table sooner for Stone I model than Parker model while LNAPLs migrated faster on the groundwater table under Parker model. This results signified the crucial effect of 3-phase relative permeability on the prediction of NAPL contamination and suggested that RPF models should be carefully selected based on adequate verification processes for proper implementation of numerical models.

• 대기
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• 제33권3호
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• pp.307-317
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• 2023

This study investigates the physical mechanisms that contributed to the 2022 European record-breaking heatwave throughout May-August (MJJA). The European climate has experienced surface warming and drying in the recent decade (1979~2022) which influences the development of the 2022 European heatwave. Since its spatial pattern resembles the 2003 European heatwave which is a well-known case developed by the strong coupling of near-surface conditions to land surface processes, the 2022 heatwave is compared with the 2003 case. Understanding heatwave development is carried out by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Reanalysis version 5 (ERA5) and daily maximum surface temperature released by NCEP (National Centers for Environmental Prediction) CPC (Climate Prediction Center). The results suggest that the persistent high pressure along with clear sky tends to increase the downward shortwave radiation which leads to enhanced sensible heat flux with the land surface dryness. Terrestrial Coupling Index (TCI), a process-based multivariate metric, is employed to quantitatively measure segmented feedback processes, separately for the land, atmosphere, and two-legged couplings, which appears to the development of the 2022 heatwave, can be viewed as an expression of the recent trends, amplified by internal land-atmosphere interactions.

• 한국환경과학회지
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• 제32권9호
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• pp.613-626
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• 2023

This study investigates the impact of increased adoption of eco-friendly vehicles on ozone (O₃) concentrations in South Korea, utilizing the community multiscale air quality (CMAQ) model. In the summer of 2017 (June-August), we conducted two experiments: a BASE experiment, representing baseline emissions, and an R_30 experiment, involving a 30% emission reduction due to eco-friendly vehicles. The contrast between these experiments reveals that, while most air pollutants decreased with reduced vehicle emissions, O₃ concentrations surprisingly increased (up to 2.1 parts per billion) across South Korea. A further examination of O₃ concentration changes was conducted by analyzing daytime and nighttime variations as well as wind direction. During the daytime, O₃ concentrations notably rose near metropolitan areas due to reduced O₃ titration (O₃ + NO → O₂ + NO₂) resulting from emission reductions. At nighttime, O₃ concentrations exhibited a greater increase, attributed to the transport of daytime-generated O₃ to rural regions. Notably, the impact of reduced emissions in metropolitan areas on O₃ concentrations in downwind areas varied depending on the prevailing wind direction. These findings highlight that the promotion of eco-friendly vehicles, though effective in lowering certain air pollutants, might not directly influence O₃ concentrations. This study underscores the need to comprehensively understand the complicated chemistry of O₃ to develop effective strategies for air quality management.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권4호
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• pp.49-62
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• 2022

The magnesium and iron-based layered double hydroxide (Mg-Fe LDH) was synthesized by the co-precipitation process and the bead type LDH (BLDH, 5~6 mm in diameter) was manufactured by using the Mg-Fe LDH and the starch as a binder. To evaluate the feasibility of the BLDH as the As stabilizer in the soil, various experiments were performed and the As stabilization efficiency of the BLDH was compared to that of powdered type LDH (PLDH, <149 ㎛ in diameter). For the As sorption batch experiment, the As sorption efficiency of both of the PLDH and the BLDH showed higher than 99%. For the stabilization experiment with soil, the As extraction reducing efficiency of the PLDH was higher than 87%, and for the BLDH, it was higher than 80%, suggesting that the BLDH has similar the feasibility of As stabilization for the contaminated soil, compared to the PLDH. From the continuous column experiments, when more than 7% BLDH was added into the soil, the As stabilization efficiency of the column maintained at over 91% for 7 pore volume flushing (simulating about 21 months of rainfall) and slowly decreased down to 64% after that time (to 36 months) under the non-equilibrium conditions. Results suggested that more than 7% of BLDH added in As-contaminated soil could be enough to stabilize As in soil for a long time. The main As fixation mechanisms on the LDH were also identified through the X-ray fluorescence (XRF), the X-ray diffraction (XRD), and the Fourier transform infrared (FT-IR) analyses. Results showed that the LDH has enough of an external surface adsorption capacity and an anion exchange capability at the interlayer spaces. Results of SEM/EDS and BET analyses also supported that the Mg-Fe LDH used in this study has sufficient porous structures and outer surfaces to fix the As. The reduction of carbonate (CO₃^2-) and sulfate (SO₄^2-) anions in the LDH after the reaction between As and the LDH was observed through the FT-IR, the XRF, and the XRD analyses, suggesting that the exchange of some of these anions with the arsenate (H₂AsO₄^- or HAsO₄^2-) occurs at the LDH interlayers during the stabilization process in soil.

• 환경정보
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• 제29권통권369호
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• pp.69-70
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• 2007

올해 다보스포럼에서는 지구 온난화 문제가 가장 큰 화두로 떠오른 가운데 지구를 살리는 8가지 신기술을 보도해 화제다. 미 경제 주간지 '비즈니스2.0' 은 최신호를 통해 '지구를 살리는 8가지 기술' 을 소개했다. 이 잡지가 소개한 기술을 살펴보면 환경오염 방지를 위한 연료, 오염물질 감지센서, 중금속을 흡수하는 나무, 멸종위기 위치 추적시스템 등이다.