• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.20-20
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• 2021

하천에서 유해화학물질 유출사고로 인하여 오염물질이 유입되었을 경우, 이에 대응하기 위하여 오염운의 도달시간과 농도를 예측하는 것은 매우 중요하다. 종방향의 혼합거동이 중요한 넓은 범위의 하천을 대상으로 오염물질의 이송을 예측하기 위하여 일반적으로 1차원 Fickian 모형을 사용한다. 그러나 실제 하천에서 오염물질의 농도를 측정하였을 경우, 대부분의 농도분포는 오염물질의 저장대효과로 인하여 긴 tail 부분을 갖는 왜곡된 분포를 갖게 된다. 이러한 저장대 효과는 여러 하천내의 다양한 불규칙성으로부터 발생하나, 국내 하천에 많은 보가 설치되어 있음에도 불구하고 하천 내부에 설치된 수리구조물에 의하여 발생하는 인공적인 저장대 효과에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실내 수리실험과 수치 모의를 통하여 노치가 존재하는 보주변에서의 흐름 특성과 오염 물질의 이송 특성을 규명하고, 이를 통해 보의 지형 및 수리적 인자가 저장대 메커니즘에 미치는 영향을 분석하였다. 수리 실험을 통한 넓은 범위에서의 수평방향 흐름장과 농도장을 측정하기 위하여 본 연구에서는 광역 계측방법인 Large Scale Particle-Image-Velocimetry (LSPIV) 기법과 Planar-Concentration-Analysis (PCA) 기법을 각각 유속과 농도 측정을 위해 적용하였다. 더 많은 보의 지형 및 수리적 조건에 따른 저장대 메커니즘을 분석하기 위하여 3차원 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 모형을 통해 모의조건을 확장 적용하였다. 측정 및 모의 결과를 바탕으로 노치가 존재하는 보의 지형 및 수리적 인자가 저장대 메커니즘에 미치는 영향을 분석하였다. 저장대 영역 면적의 크기는 노치사이의 간격이 증가할수록 증가하였으며 노치의 높이의 경우에는 크게 민감하지 않은 경향을 나타냈다. 추적물질의 체류 시간은 노치사이의 간격과 보의 높이가 증가할수록, 유량이 감소할수록 증가하여 질량교환계수 값이 감소하는 경향을 나타냈다. 프루드 수와 레이놀드 수 모두 질량교환계수와 양의 상관 관계를 나타냈으나 저장대 영역의 면적의 크기와는 낮은 관계성을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.428-432
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• 2008

대수층의 저유량이 풍부한 강변여과수 개발 예정지역의 충적충(지표면하 25$\sim$35 m 구간)에서 수리전도도와 증분산지수의 규모종속효과를 규명하기 위해 양수시험과 수렴흐름 추적자시험이 수행되었다. 양수시험과 추적자시험의 규모는 2 m 와 5 m 이었으며 양수시험은 5개 공, 추적자시험은 3개 공을 이용하여 수행되었다. 양수시험은 일정한 양수율(2,500 m$^3$/day)로 수행되었으며, 양수 시작 후 경과시간에 따른 수위변화 자료를 AQTESOLV 3.5 프로그램에 입력하여 해석하였다. 시험대수층의 수리전도도는 양수정에서 1.745$\times$10$^{-3}$ m/sec, 양수정에서 이격거리가 2 m 구간에서는 2.161$\times$10$^{-3}$ m/sec와 2.270$\times$10$^{-3}$ m/sec 이었으며, 이격거리가 5 m 구간에서는 2.452$\times$10$^{-3}$ m/sec와 2.591$\times$10$^{-3}$ m/sec로 산정되었다. 그리고, 양수정에서 회복시험 시 Theis(Recovery) 방법에 의해 해석된 수리전도도는 1.603$\times$10$^{-3}$ m/sec이었다. 양수정에서 관측정의 이격거리(d)에 따른 수리전도도(K) 증가함수는 log K = 0.0693logd-2.071와 log K = 0.08171og d-2.655로 추정되었으며, 결정계수는 각각 0.965와 0.979로서 매우 높게 나타났다. 따라서 양수정에서의 이격거리가 멀수록 수리전도도가 증가하는 규모종속을 확인하였으며, 또한 시험대수층의 수리전도도가 방사상으로 유사하게 분포하고 있음을 알 수 있었다. 수렴흐름 추적자시험의 양수율은 2,500 m$^3$/day 이었으며, 2개의 주입정에 염소이온 5 kg을 순간 주입하였다. 염소이온의 농도이력곡선을 작성하여 초기도달시간과 최고농도의 차이를 분석하였으며, 누적질량회수곡선을 통해 양수 후 경과시간에 따른 염소이온의 질량회수율을 분석하였다. 그리고, 염소이온농도 대 누적질량회수율의 이력그래프를 작성하여 누적질량회수율에 따른 염소이온농도의 증가와 감소 변화를 분석하였다. 또한, 염소이온농도의 증가/감소 구간에 대한 선형회귀분석을 수행하여 농도 증가율과 감소율의 변화를 파악하였다. 양수정에서 관측된 경과시간별 염소이온농도 자료를 CATTI 코드의 "Converging Radial Flow With Instantaneous Injection" 해석법에 적용하여 종분산지수를 추정하였다. 양수정에서 이격거리가 2 m인 경우의 종분산지수는 0.4152 m, 이격거리가 5 m인 경우의 종분산지수는 3.2665 m 이었다. 따라서 양수정에서 이격거리가 멀수록 종분산지수가 증가하는 규모종속효과를 확인하였으며, 또한 이격거리에 대한 종분산지수의 비는 각각 0.21과 0.65 정도로서 증가하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.11
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• pp.1111-1115
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• 2008

The characterization of PM$_{2.5}$ and PM$_{10}$ concentration is considered by analysis of ionic and heavy metal component to measured suspended particle at atmosphere in Hoseo university of Asan area. The variation of concentration is studied at the periods of asian dust occured. In asian dust, the PM$_{2.5}$ ratio is decreased from 79.7% to 40.1%, whereas the size-classified mean concentration of suspended particle is increased largely. It is found that the PM$_{2.5}$ ratio is decreased relatively because the coarse particle is increased largely according to the analysis of the mass concentration to divide the fine and coarse particle on 2.1 $\mu$m basis. It is observed that the Ca$^{2+}$ion is about 40 magnifications and Na$^+$, SO$_4{^{2-}}$ ion is increased in sequence in coarse particle, whereas the variation of ionic concentration is slightly increased in the fine particle. Furthermore, Mn, Fe, Zn, and Al are increased in sequence as the result of heavy metal component analysis, and Al is shown the most increased as mass concentration.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1899-1903
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• 2008

대수층의 저유량이 풍부한 강변여과수 개발 예정지역의 충적층(지표면하 $25{\sim}35\;m$ 구간)에서 수리전도도와 종분산지수의 규모종속효과를 규명하기 위해 양수시험과 수렴흐름 추적자시험이 수행 되었다. 양수시험과 추적자시험의 규모는 2 m 와 5 m 이었으며 양수시험은 5개 공, 추적자시험은 3개 공을 이용하여 수행되었다. 양수시험은 일정한 양수율($2,500\;m^3/day$)로 수행되었으며, 양수 시작 후 경과시간에 따른 수위변화 자료를 AQTESOLV 3.5 프로그램에 입력하여 해석하였다. 시험 대수층의 수리전도도는 양수정에서 $1.745{\times}10^{-3}\;m/sec$, 양수정에서 이격거리가 2 m 구간에서는 $2.161{\times}10^{-3}\;m/sec$와 $2.270{\times}10^{-3}\;m/sec$ 이었으며, 이격거리가 5 m 구간에서는 $2.452{\times}10^{-3}\;m/sec$와 $2.591{\time}10^{-3}m/sec$로 산정되었다. 그리고, 양수정에서 회복시험 시 Theis(Recovery) 방법에 의해 해석된 수리전도도는 $1.603{\times}10^{-3}\;m/sec$이었다. 양수정에서 관측정의 이격거리(d)에 따른 수리전도도(K) 증가함수는 log K=0.0693 log d-2.671와 log K=0.0817 log d-2.655로 추정되었으며, 결정 계수는 각각 0.965와 0.979로서 매우 높게 나타났다. 따라서 양수정에서의 이격거리가 멀수록 수리전도도가 증가하는 규모종속을 확인하였으며, 또한 시험대수층의 수리전도도가 방사상으로 유사하게 분포하고 있음을 알 수 있었다. 수렴흐름 추적자시험의 양수율은 $2,500\;m^3/day$ 이었으며, 2개의 주입정에 염소이온 5 kg을 순간 주입하였다. 염소이온의 농도이력곡선을 작성하여 초기도달시간과 최고농도의 차이를 분석하였으며, 누적질량회수곡선을 통해 양수 후 경과시간에 따른 염소이온의 질량회수율을 분석하였다. 그리고, 염소이온농도 대 누적질량회수율의 이력그래프를 작성하여 누적질량회수율에 따른 염소이온농도의 증가와 감소 변화를 분석하였다. 또한, 염소이온농도의 증가/감소 구간에 대한 선형회귀분석을 수행하여 농도 증가율과 감소율의 변화를 파악하였다. 양수정에서 관측된 경과시간별 염소이온농도 자료를 CATTI 코드의 "Converging Radial Flow With Instantaneous Injection" 해석법에 적용하여 종분산지수를 추정하였다. 양수정에서 이격거리가 2 m인 경우의 종분산지수는 0.4152 m, 이격거리가 5 m인 경우의 종분산지수는 3.2665 m이었다. 따라서 양수정에서 이격거리가 멀수록 종분산지수가 증가하는 규모종속효과를 확인하였으며, 또한 이격거리에 대한 종분산지수의 비는 각각 0.21과 0.65 정도로서 증가하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.32 no.2
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• pp.119-131
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• 2016

Descriptions are provided of the automated aerosol-type classification and mass concentration calculation algorithm for real-time data processing and aerosol products in Korea Aerosol Lidar Observation Network (KALION, http://www.kalion.kr). The KALION algorithm provides aerosol-cloud classification and three aerosol types (clean continental, dust, and polluted continental/urban pollution aerosols). It also generates vertically resolved distributions of aerosol extinction coefficient and mass concentration. An extinction-to-backscatter ratio (lidar ratio) of 63.31 sr and aerosol mass extinction efficiency of $3.36m^2g^{-1}$ ($1.39m^2g^{-1}$ for dust), determined from co-located sky radiometer and $PM_{10}$ mass concentration measurements in Seoul from June 2006 to December 2015, are deployed in the algorithm. To assess the robustness of the algorithm, we investigate the pollution and dust events in Seoul on 28-30 March, 2015. The aerosol-type identification, especially for dust particles, is agreed with the official Asian dust report by Korean Meteorological Administration. The lidar-derived mass concentrations also well match with $PM_{10}$ mass concentrations. Mean bias difference between $PM_{10}$ and lidar-derived mass concentrations estimated from June 2006 to December 2015 in Seoul is about $3{\mu}g\;m^{-3}$. Lidar ratio and aerosol mass extinction efficiency for each aerosol types will be developed and implemented into the KALION algorithm. More products, such as ice and water-droplet cloud discrimination, cloud base height, and boundary layer height will be produced by the KALION algorithm.

• Air Cleaning Technology
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• v.30 no.3
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• pp.1-5
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• 2017

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.14 no.1
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• pp.17-23
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• 2005

Glow discharge mass spectrometry(GDMS) was used to determine the impurity concentrations of the deposited Cu films and the 6N Cu target. Cu films were deposited on Si (100) substrates at zero substrate bias voltage and a substrate bias voltage of -50 V using a non-mass separated ion beam deposition method. Since do GDMS has a little difficulty to apply to thin films because of the accompanying non-conducting substrate, we have used an aluminum foil to cover the edge of the Cu film in order to make an electrical contact of the Cu film deposited on the non-conducting substrate. As a result, the Cu film deposited at the substrate bias voltage of -50 V showed lower impurity contents than the Cu film deposited without the substrate bias voltage although both the Cu films were contaminated during the deposition. It was found that the concentration change of each impurity in the Cu films by applying the negative substrate bias voltage is related to the difference in their ionization potentials. The purification effect by applying the negative substrate bias voltage might result from the following reasons: 1) Penning ionization and an ionization mechanism proposed in the present study, 2) difference in the kinetic energy of accelerated Cu+ ions toward the substrate with/without the negative substrate bias voltage.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.31 no.5
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• pp.487-493
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• 2011

Alpha fetoprotein(AFP), which is serological marker for hepatocellular carcinoma, was quantitatively measured by its normal concentration, 10 ng/ml, with a label-free piezoelectric microcantilever mass sensor. The principle of detection is based on changes in the resonant frequency of the piezoelectric microcantilever before and after target molecules are attached to it, and its resonant frequency is measured electrically using a conductance spectrum. The resonant frequency of the developed sensor is approximately 1.34 MHz and the mass sensitivity is approximately 175 Hz/pg. The sensor has high reliability as mass sensor by reducing the effect of surface stress on resonant frequency due to attached proteins. 'Dip and dry' technique was used to react the sensor with reagents for immobilizing AFP antibody on the sensor and detecting AFP antigen. The measured mass of the detected AFP antigen was 6.02 pg at the concentration of 10 ng/ml, and 10.67 pg at 50 ng/ml when the immunoreaction time was 10 min.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.43 no.2
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• pp.265-282
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• 2022

This study analyzes the impact of long-range transport of biomass burning emissions from northeastern China on the concentration of particulate matter of diameter less than 10 ㎛ (PM₁₀) in Korea using the Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry (WRF-Chem). Korea was impacted by anthropogenic emissions from eastern China, dust storms from northern China and Mongolia, and biomass burning emissions from northeast China between April 4-and 7, 2020. The contributions of long-range PM₁₀ transport were calculated by separating biomass burning emissions from mixed air pollutants with anthropogenic emissions and dust storms using the zeroing-out method. Further, the radiation energy budget over land and sea around the Korean Peninsula was analyzed according to the distribution of biomass burning emissions. Based on the WRF-Chem simulation during April 5-6, 2020, the contribution of long-range transport of biomass burning emissions was calculated as 60% of the daily PM₁₀ average in Korea. The net heat flux around the Korean Peninsula was in a negative phase due to the influence of the large-scale biomass burning emissions. However, the contribution of biomass burning emissions was analyzed to be <45% during April 7-8, 2020, when the anthropogenic emissions from eastern China were added to biomass burning emissions, and PM₁₀ concentration increased compared with the concentration recorded during April 5-6, 2020 in Korea. Furthermore, the net heat flux around the Korean Peninsula increased to a positive phase with the decreasing influence of biomass burning emissions.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.13 no.1
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• pp.9-14
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• 2002

A surface plasmon sensor has been fabricated for detection of concentration and refractive-index of a mixed solution. Based on the Kretschmann-Raether attenuated-total-reflection configuration, the sensor consists of 54 nm-thick Ag metal layer under a prism and a cell containing the mixed solution. We have observed a nonlinear refractive-index change as the ethanol-water concentration increased. The experimental results show us that the detection limit of the SPR sensor is 3$\times$10$^{-2}$ % in ethanol mass ratio. The concentration-to-index curve shows a linear increase in the range of ethanol concentration from 0% to 50%, but a nonlinearity is observed beyond 50%. We have modeled the nonlinearity and compared it with the experimental results.