• 전기화학회지
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• 제18권4호
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• pp.143-149
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• 2015

Planetary ball mill과 고상반응법을 사용하여 실리케이트계 탄소 코팅된 $Li_2MnSiO_4$ 양극활물질 분말을 합성하였으며 충방전 특성을 조사하였다. 전기화학적 활성을 지니는 ${\beta}-Li_2MnSiO_4$ 상을 형성하기 위하여 하소 온도와 분위기를 조절하였으며 ${\beta}-Li_2MnSiO_4$ 단일상에 가까운 탄소 코팅된 $Li_2MnSiO_4$ 활물질 분말을 제조할 수 있었다. 합성된 분말은 100 nm 정도 크기의 1차 입자가 뭉쳐있는 2차 입자 형태를 보였다. $Li_2MnSiO_4$ 활물질에서 Li의 삽입/탈리가 가능하려면 탄소의 첨가가 필요하였으며, 4.8 wt%의 탄소가 코팅된 $Li_2MnSiO_4$ 활물질에서 초기용량 192 mAh/g를 얻을 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제15권1호
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• pp.71-78
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• 2013

계단식 묵논습지에서의 물이끼류(Sphagnum spp.) 서식이 경기도 안산시에서 최초로 확인되었다. 2011년 6월, 현장조사를 통해 인질산이나 칼슘 및 마그네슘 이온 등의 수질 분석을 위한 채수를 수행하였으며, 더불어 물이끼류의 분포 특성 및 동반종 파악을 위해 식생도 및 지형도를 작성하고 식물상을 조사하였다. 분석 결과, 안산 습지에 서식하는 물이끼류는 물이끼(S. palustre)로 확인되었으며 3,200 $m^2$의 습지 중 약 8%에 해당하는 면적에 분포돼 있었다. 물이끼는 주로 사초과나 벼과 등의 초본류에 의해 형성된 사초기둥(74%)이나 소나무류의 수관에 의한 차광이 이뤄지는 습지 주변부 경사면(26%)에서 미소지형을 형성하며 서식하고 있었다. 안산 습지는 고층습원 습지들에 비해 상대적으로 저지대에 속함에도 불구하고 인질산(유효태인산, $0.02{\pm}0.0$; 질산태질소, $0.25{\pm}0.3$; 암모니움태질소, $0.06{\pm}0.1$)과 더불어 물이끼 생육에 핵심적인 제한 요소인 칼슘($0.45{\pm}0.2$) 및 마그네슘($1.48{\pm}0.6$) 이온양이 굉장히 적어 물이끼의 서식이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제4권2호
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• pp.86-90
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• 2019

본 연구는 수산양식분야에서 용수를 살균하기 위해 제품화되어 있는 UV 및 플라즈마 장치를 100 ℓ 수조에 적용하고 처리수를 1 ℓ씩 채수, 농축하여 시료 내 세균 수의 변화를 확인하여 두 가지 처리 방식에 따른 효과를 비교하였다. 각 장치를 6시간 동안 작동시키면서 일반 해수 내 세균을 MA, TCBS, SS 배지에 배양하여 세균 수 변화를 확인하였고, 살균처리된 해수 내 Edwardsiella piscicida를 인위 접종한 후 처리수 내 E. piscicida 세균 수 변화를 확인한 결과 UV 장치와 플라즈마 장치 간의 세균 저감 효율은 99.5~99.9% 수준으로 거의 유사한 수준으로 확인되었다. 2가지 장치를 적용하여 100 ℓ의 수량을 동일한 시간 동안 처리하였을 때, 플라즈마 방식의 경우 UV 장치와 비교하여 더 짧은 시간 안에 세균을 사멸하는 것으로 나타났다. 하지만 본 연구에서는 단기적(6시간)으로만 세균 수 변화를 확인한 것으로, 사료찌꺼기, 배설물, 연안 오염 등에 따라 수질의 변동이 크고 biofilm과 유기물이 많이 존재하는 실제 양식환경을 고려할 때, 탁도와 유기물의 존재에 따라 한계가 있는 UV 처리 방식보다는 지속적이고 일정한 효과를 유지할 수 있는 플라즈마 처리 방식이 보다 효율적일 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제19권2호
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• pp.181-187
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• 2006

내분비계 장애물질 중 용해도가 커 환경 중에 오염이 될 가능성이 큰 비스페놀-A(BPA)를 정수과정에서 비용 경제적으로 보다 효율적인 제거 방안을 도출하기 위해 표준정수처리과정 중 응집에 의한 BPA와 유기물에 대한 최적의 제거효율을 연구하였다. H강에서 채수한 상수원수에 BPA를 가하고 응집제로서 PAC와 PAHCS를 사용하여 응집제의 주입량, pH 및 교반정도에 따른 제거효율과 활성탄 흡착 응집에 의한 BPA와 유기물의 제거특성 및 그들의 상관관계를 살펴보았다. 그 결과 PAC 8.7 Al mg/L, PAHCS 6.8 Al mg/L의 적정량 주입시 BPA는 모두 20.4%의 최적의 처리효율을 나타내었으며, BPA의 제거특성은 $UV_{254}$, DOC에 비해 더 낮은 제거율을 보였으나, 비슷한 성향을 나타내었다. PAC에 의한 BPA는 pH 6.5, 교반시간 40분에서, PAHCS에서는 pH 7.0과 교반시간 30분에서 최대의 처리효율을 나타내었으며, $UV_{254}$, DOC와 비슷한 결과를 나타내었다. 응집제만 투입하였을 경우와 분말활성탄을 첨가한 경우를 비교한 결과, 탁도와 $KMnO_4$ 소비량은 활성탄 주입량에 관계없이 처리효율이 일정하였고, BPA와 $UV_{254}$, DOC는 주입량 증가시 처리효율이 증가하였고, 특히, BPA는 5 mg/L의 적은 활성탄 주입량으로도 제거율이 크게 증가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.426-426
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• 2022

하천에서 유사량은 침식(Erosion), 유송(Transport), 퇴적(Deposition)의 3단계 과정으로 진행되며 이 과정에서 다양한 유사 문제가 수반되고 있다. 특히, 하상변동의 예측, 하천계획 수립 등 수자원 개발을 위해 유사량 조사는 반드시 필요하다. 따라서 국외에서는 오래전부터 하천 유사이송과정에 대한 이론적인 개념을 정립하고 양질의 유사량 자료를 위해 연구해 오고 있다. 국내에서는 대표적으로 한국수자원조사기술원에서 유사량조사 업무를 수행하고 있으며 국가유사량관측망 중 매년 약 20개소~30개소의 지점을 대상으로 신뢰성 있는 자료를 만들기 위해 지속적으로 연구하고 있다. 유사량 조사의 항목 중 부유사 채취를 위한 측선수는 하천 폭(ISO 기준)에 따라 5개~7개의 측선에서 부유사를 채취하고 있으며, 강우가 활발한 홍수기 전, 후로 단면측량 및 하상토 자료를 통해 총유사량을 산정하고 있다. 본 연구의 분석방법으로는 이신재(2021)가 제안한 방법을 착안하였고, 측선별 부유사농도와 평균부유사농도의 비교분석 통해 상관계수(R²)가 가장 높은 측선을 선택하여 지표부유사량(Index Suspended Sediment) 산정에 활용하였다. 대상지점으로는 연속 유사량 자료 생산이 가능한 낙동강유역의 함안군(계내리) 관측소와 영산강유역의 구례군(구례교) 관측소를 선정하였다. 먼저, 지표 유사량은 평균부유사농도와 측선별 부유사농도를 비교분석하였으며, 함안군(계내리) 관측소는 5번 측선(R²=0.9869), 구례군(구례교) 관측소는 2번 측선(R²=0.9929)을 통해 지표부유사량을 산정하였다. 그 결과 하천특성에 따라 측정된 부유사량과 지표부유사량의 편차율(함안군(계내리) : 최대 33%, 최소 1%, 구례군(구례교) : 최대 25%, 최소 1%)이 다소 상이한 구간이 발생하였지만 이들의 상관계수(R²)는 각각 0.9922, 0.9947로 매우 높게 산정되었다. 이러한 결과를 통해 제시한 지표 설정은 실제 업무에서 활용 가능할 것으로 판단되며, 추후 과거년도의 하천특성과 수리특성 분석을 통해 해당지점의 대표적인 측선을 선정해 연속적인 지표 유사량 자료 생산이 가능하다면 향후 자동 유사량 채수장치 설치를 통해 안정된 유사량 자료 제공이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.42-42
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• 2022

지금까지도 유역에서의 녹조 모니터링은 현장채수를 통한 점 단위 모니터링에 크게 의존하고 있어 기후, 유속, 수온조건 등에 따라 수체에 광범위하게 발생하는 녹조를 효율적으로 모니터링하고 대응하기에는 어려운 점들이 있어왔다. 또한, 그동안 제한된 관측 데이터로 인해 현장 측정된 실측 데이터 보다는 녹조와 관련이 높은 NDVI, FGAI, SEI 등의 파생적인 지수를 산정하여 원격탐사자료와 매핑하는 방식의 분석연구 등이 선행되었다. 본 연구는 녹조의 모니터링시 정확도와 효율성을 향상을 목표로 하여, 우선은 녹조 측정장비를 활용, 7000개 이상의 녹조 관측 데이터를 확보하였으며, 이를 바탕으로 동기간의 고해상도 위성 자료와 실측자료를 매핑하기 위해 다양한Machine Learning기법을 적용함으로써 그 효과성을 검토하고자 하였다. 연구대상지는 낙동강 내성천 상류에 위치한 영주댐 유역으로서 데이터 수집단계에서는 면단위 현장(in-situ) 관측을 위해 2020년 2~9월까지 4회에 걸쳐 7291개의 녹조를 측정하고, 동일 시간 및 공간의 Sentinel-2자료 중 Band 1~12까지 총 13개(Band 8은 8과 8A로 2개)의 분광특성자료를 추출하였다. 다음으로 Machine Learning 분석기법의 적용을 위해 algae_monitoring Python library를 구축하였다. 개발된 library는 1) Training Set과 Test Set의 구분을 위한 Data 준비단계, 2) Random Forest, Gradient Boosting Regression, XGBoosting 알고리즘 중 선택하여 적용할 수 있는 모델적용단계, 3) 모델적용결과를 확인하는 Performance test단계(R², MSE, MAE, RMSE, NSE, KGE 등), 4) 모델결과의 Visualization단계, 5) 선정된 모델을 활용 위성자료를 녹조값으로 변환하는 적용단계로 구분하여 영주댐뿐만 아니라 다양한 유역에 범용적으로 적용할 수 있도록 구성하였다. 본 연구의 사례에서는 Sentinel-2위성의 12개 밴드, 기상자료(대기온도, 구름비율) 총 14개자료를 활용하여 Machine Learning기법 중 Random Forest를 적용하였을 경우에, 전반적으로 가장 높은 적합도를 나타내었으며, 적용결과 Test Set을 기준으로 NSE(Nash Sutcliffe Efficiency)가 0.96(Training Set의 경우에는 0.99) 수준의 성능을 나타내어, 광역적인 위성자료와 충분히 확보된 현장실측 자료간의 데이터 학습을 통해서 조류 모니터링 분석의 효율성이 획기적으로 증대될 수 있음을 확인하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제11권2호
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• pp.23-34
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• 2024

해수에 의해 염분의 영향을 받는 기수호(brackish lake)인 송지호의 퇴적물(sediment), 대수층 충진재(aquifer materials), 지표수, 지하수를 채수 및 채취하여 분석하고, 해당 시료를 이용하여 염분의 영향을 받는 혼합대(hyporheic zone)를 모사하는 pilot scale 컬럼 실험을 진행하였다. 지하수의 상향류 실험 결과, 소량의 염분을 포함한 지하수가 대수층 및 퇴적물로 용승하며 낮은 용존산소 농도를 유지하였다. 또한 대수층에서 염분과 낮은 용존산소로 인해 부분 탈질(partial denitrification)이 발생해 NO₂^-의 축적이 확인되었다. 퇴적물에서는 긴 체류시간에 의해 질소계 화합물이 흡착되거나 미생물 매개의 산화/환원 반응으로 인해 질소계 화합물 농도가 저감되었다. 지표수의 하향류 실험 결과, 높은 농도의 용존산소와 염분을 포함한 기수호의 지표수가 퇴적물과 대수층으로 침투하며 높은 용존산소 농도를 공급하였다. 이로인해 퇴적물과 대수층에서 생물학적 질산화(nitrification)가 발생하였고, 지표수의 높은 염분 농도에도 불구하고 질소계 오염물질이 저감되었다. 이를 통해, 염분의 영향을 받는 상향류의 혼합대의 경우 낮은 용존산소 농도로 부분 탈질이 발생하며 염분에 의해 NO₂^-가 축적되고, 하향류의 혼합대의 경우 높은 용존산소 농도에 의해 질산화가 발생하며 염분의 영향을 크게 받지 않는다. 이를 통해 기수호 내 염분이 혼합대의 질소 거동에 일부 영향을 미치나 DO, pH, 기질 농도, 유기물질 농도 등의 요인이 복합적으로 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권1호
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• pp.9-17
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• 2015

국내 대형 조선소 주변해역의 중금속오염 현황을 밝히기 위하여 2010년 여름에 4개의 대형 조선소 주변 11개의 채수정점과 4개의 대조정점에서 해수 시료를 채취하여 6종의 금속(Cu, Zn, Fe, Cd, Pb, Hg)을 분석하였다. 조선소별 주변해역 수중의 금속을 분석한 결과, (1) 구리(Cu)의 평균 농도는 $0.817{\sim}1.638{\mu}g/L$로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 $20{\mu}g/L$, 해양생태계 보호 단기기준 $3{\mu}g/L$)보다 낮았지만, 대조정점에 비하여 1.64~2.75배의 높은 값을 나타냈다. (2) 아연(Zn)의 평균 농도는 $ 0.228{\sim}0.567{\mu}g/L$로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 $100{\mu}g/L$, 해양생태계 보호 단기기준 $34{\mu}g/L$)보다 낮았지만, 대조정점에 비하여 1.62~5.91배의 높은 값을 나타냈다. (3) 철(Fe)의 평균 농도는 $3.332{\sim}7.410{\mu}g/L$로 대조정점에 비하여 1.30~6.75배의 높은 값을 나타냈다. (4) 카드뮴(Cd)의 평균 농도는 $0.013{\sim}0.028{\mu}g/L$로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 $10{\mu}g/L$, 해양생태계 보호단기기준 $19{\mu}g/L$)보다 낮았지만, 대조정점에 비해 1.18~2.33배의 높은 값을 나타냈다. (5) 납(Pb)의 평균 농도는 $0.007{\sim}0.126{\mu}g/L$로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 $50{\mu}g/L$, 해양생태계 보호 단기기준 $7.6{\mu}g/L$)보다 낮았다. (6) 수은(Hg)의 평균 농도는 $0.002{\sim}0.004{\mu}g/L$로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 $0.5{\mu}g/L$, 해양생태계 보호 단기기준 $1.8{\mu}g/L$)보다 낮았다. 비록 모든 중금속의 수중 농도가 해역환경기준보다 낮다고 할지라도, 선박 건조작업에 사용되는 구리, 아연, 철과 같은 중금속의 농도가 대조해역에 비해 조선소 주변해역에서 높다는 것은 조선소의 영향에 기인하는 것을 암시한다. 따라서 조선소로부터 각종 오염물질이 해양에 유입되지 않도록 통제하고 해양오염을 방지하는 국가적 차원의 해양환경관리가 필요하다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.234-243
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• 2007

청계천 복원이후 하천수질의 생태학적 평가를 하기 위하여 청계천을 비롯한 인접수역 중랑천 및 한강 본류를 대상으로 강우 전후 조류 및 수질변화와 현장수에 대한 조류성장잠재력(AGP)을 조사하였다. 조사는 청계천(정점 1, 2), 중량천(정점 3), 두 하천의 합류부(정점 4), 한강 본류의 상류(정점 5)및 하류(정점 6)등 총 6개 정점을 선정하여 2006년 하계(강우 이 전 7월 25일, 강우 이 후 8월 28일)에 각각 1회씩 실시하였다. 한편, AGP조사를 위해 각 정점에서 채수한 현장수를 공시종 남조 Microcystis aeruginosa 배양계에 1/6, 2/6, 3/6씩 각각 첨가하고, 온도 $25^{\circ}C$, 광조건 100 ${\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ (14h : 10h LD cycle)에서 11일간 배양하였다. 조사결과, 총질소는 중랑천과 청계천의 합류부에서 높았는데, 특히 후자는 강우 전후 각각 14.4, 18.5 mg $L^{-1}$를 기록하며 가장 높았다. 총인 역시 중랑천과 청계천의 합류부에서 높았는데, 총질소의 경우와 같이 정점 4의 총인은 강우 전후 각각 1.1, 1.3 mg $L^{-1}$를 기록하며 가장 높았다. 엽록소-${\alpha}$는 강우 후에는 중랑하수처리장 방류지점을 포함하고 있는 청계천과 중랑천의 합류부인 정점 4에서 매우 높았으며 가장 우점한 조류는 Cyclotella sp.로 조사되었다. 현장수에 대한 AGP조사결과, 강우 전에는 대조구에 비해 모든 정점에서 높은 성장을 보였으나, 강우 후에는 대조구에 비해 전반적으로 낮은 성장을 나타냈다. 다만, 강우 후에는 현장수 첨가량이 증가함에 따라 대조구와 큰 차이를 보이지 않았는데 이는 강우에 의한 영양물질의 증가가 원인인 것으로 판단되었다. 따라서 청계천을 포함한 조사하천들은 평상시에는 비교적 안정된 생태계를 유지하고 있으나 집중강우시 영양물질 유입으로 인한 하류의 조류번식 가능성이 우려되며, 특히 중량천의 수질개선이 시급한 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.223-231
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• 1999

1. 만경강 수계 수질변화 만경강 수계의 농업용수의 수질 변화를 조사 분석하기 위해 '94, '95년, '97년도 4월에서 9월까지 13개지점을 대상으로 평가하였다. $NH_4-N$, $SO{_4}^{2-}$, $Cl^-$의 농도는 4월에 가장 높았으며 $NO_3-N$는 8월에 높았다. COD 함량은 고온기인 9월에 높게 나타났다. 만경강 주요지천중 $NH_4-N$와 $SO{_4}^{2-}$ 이온이 농업용수 기준을 초과하였으며, 만경강 중류(Mk-8), 고산천(Mk-9) 그리고 소양천(Mk-11)을 제외하고는 만경강 주요 지천은 농업용수로서 부적당하였다. 만경강 하류(Mk-2, Mk-3)와 전주천(Mk-12) 그리고 삼천천(Mk-13)은 도시생활하수와 산업 폐수에 의해 오염도가 높았으며, 익산천(Mk-6)은 양돈 오수에 의해 오염도가 증가되었다. 만경강의 이온들의 당량합은 산업폐수와 생활하수가 다량 유입되는 만경강 하류인 유천 갑문(Mk-3)이 가장 높았으며 음이온의 당량은 $SO{_4}^{2-}$, $Cl^-$, $NO{_3}^-$, $PO{_4}^{3-}$ 순으로 많았고 양이온은 $Na^+$, $Ca^{2+}$, $NH{_4}^+$, $Mg^{2+}$, $K^+$ 순이었다. 2. 시설원예지 지하수중 화학성분 변화 만경강유역 인근에 있는 시설원예 주산단지에서 사용하는 지하수 수질을 '94년부티 '98년까지 지하수심, 조사시기 영농형태, 경작연수별로 검토하였다. 채수수심이 깊어질수록 $NH_4-N$, NO-N함량이 낮아졌으며, $SO{_4}^{2-}$와 $Na^+$는 10~15m 이하에서는 큰 차이가 없었다. 지하수중 $NH_4-N$, $NO_3-N$, $PO{_4}^{3-}$, $SO{_4}^{2-}$, $Na^+$, $Cl^-$ 함량기에 비해 갈수기에 높았다. 시설원예연작에 비해 미나리 윤환재배로 지하수중 $NH_4-N$, $NO_3-N$, $PO{_4}^{3-}$, $Na^+$, $Cl^-$함량이 낮아졌다. 완주군 용진면은 지하수중 $NO_3-N$ 함량이 농업용수 기준을 초과하였고, $SO{_4}^{2-}$ 농도는 완주군 용진면, 완주군 삼례면 지역이 타지역보다 높았고 익산시 석탄 등은 지하수중 $PO{_4}^{3-}$, $Na^+$, $Cl^-$ 함량이 타지역보다 높았다.