• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.482-488
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• 1997

유동층 반응기를 사용하여 효율적으로 동을 포함한 전자회사 공장의 폐수로부터 순수 동을 회수하고자 하였다. 폐수에 포함된 동의 초기농도, 반응기 내부에서 액체의 유속, 반응온도, 반응기 내부에서 양극과 음극간의 전류밀도 그리고 반응시간 등을 실험변수로 선택하였으며 이들 실험변수들이 동의 회수율에 미치는 영향등에 대해 검토하였다. 또한, 본 연구의 실험결과를 실제공정에 공업적으로 적용할 수 있도록 연속공정에서 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 본 연구의 결과 유동층 반응기를 사용하여 동을 포함한 전자공장의 폐수로부터 매우 효과적으로 순도가 높은 동의 분말을 회수할 수 있었다. 본 연구의 실험범위에서 동의 회수율은 폐수에 포함된 동의 농도가 증가할수록 감소하였으며, 전류밀도와 반응시간이 증가함에 따라 증가하였으나, 액체의 유속과 반응온도가 변화함에 따라 최대값을 나타내었다. 본 연구의 범위에서 동의 회수율을 85% 정도 이상으로 유지하기 위한 최적 반응조건은 폐수중의 동의 농도는 3wt%, 액체의 유속은 0.5cm/s, 반응온도는 $25^{\circ}C$, 전류밀도는 $7A/dm^2$ 그리고 반응시간은 2시간으로 나타났다 이와 같은 방법에 의한 동의 회수방법은 분말재료의 혼합이나 도금등에도 적용될 수 있을것으로 판단되며, 이 경우 복합분말재료의 균질도를 향상시켜 이를 원료로 하여 생산되는 제품의 상품성을 증가시키는데 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 본 연구의 결과는 전자공장에서 다량 방출되는 금속성 폐수로 부터 금속성분을 회수함으로써 수질오염을 방지할수 있는데 이와 같은 공정설계에도 적용할 수 있는 중요한 공학적 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.115-116
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• 2010

광역상수도의 경우 수자원공사 및 지방상수도 사업자들에 의해 전문적으로 수질을 관리하고 음용수를 보급하고 있으나 소규모 수도시설의 경우 전문능력을 갖춘 관리자가 아닌 마을의 대표자가 맡아 관리함에 따라 안정성 및 유지관리의 어려움이 자주 제기되고 있다.[1] 또한 소규모 수도시설의 경우 취수원으로 지하수나 계곡수를 이용하여 여과나 염소소독을 거쳐 음용수로 이용함에 따라 중금속 및 무기이온 등 각종 오염물질이 효과적으로 제거되지 않아 이를 사용하는 주민들이 불편함을 겪고 있는 실정이다. 환경부의 법정 수질 검사에 따르면 부적합 판정을 받은 곳의 대부분은 마을상수도와 소규모 급수시설인 것으로 나타났으며 초과 항목으로는 무기이온 중 특히 불소와 질산성질소 인 것으로 나타났다.[2] 이러한 문제점을 해결하고자 기존의 고도 정수처리 시설인 막여과, 오존처리, 활성탄 흡착 공정 등을[3-5] 적용하고 있으나 소규모 수도시설에 적용하기에는 유지관리, 규모, 경제적 측면 등 여러 한계점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 전기응집기술을 이용하여 음용수 수질기준을 초과하는 무기이온 중 불소와 질산성 질소를 제거하고자 하였다. 전기응집기술은 제거효율이 높고, 운전이 용이하며 부가적인 화학약품의 첨가가 불필요하다.[6,7] 또한 기존의 고도정수처리 기술에 비해 전기응집 공정은 처리효율과 경제적인 측면 모두를 만족시키고 있어 소규모 수도시설의 불소와 질산성질소를 효과적으로 제거할 수 있는 방안으로 판단된다. 본 연구에 사용된 실험장치는 직류전원공급장치 (DC power supply), 반응조, 전극으로 구성되어 있다. 직류전원공급장치는 최대전압 30 Volt, 최대 전류 30 Amper 까지 조절 가능하였으며 반응조의 크기는 14.5cm(w) ${\times}$ 9cm(L) ${\times}$ 22cm(H) 이고 실용적 1.5L이다. 반응조의 상부에는 전극이 고정될 수 있도록 0.5cm 간격의 홈을 만들어 제작 하였다. 전극은 가용성 전극인 알루미늄 (Al), 스테인레스스틸(SUS304)를 이용하였다. 이를 통해 전류밀도, 전극간격 등의 변수를 두어 최적의 전기응집 운전 조건을 파악하였으며 이는 소규모 수도시설의 수질개선 향상에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.107-117
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• 2004

본 연구에서는 폐타이어를 활용하여 새롭게 고안한 타이어셀 매트의 모래지반 보강효과를 알아보기 위하여 다양한 조건의 평판재하시험을 수행하였다. 계하시험조건은 셀 간의 연결을 위한 볼트 수, 상대밀도, 복토두께, 보강층수, 타이어셀 매트 폭을 변수로 보강효과를 조사하였다. 재하시험 결과 연결용 볼트의 수는 지지력에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 1개의 볼트로 주어진 하중을 충분히 견딜 수 있었다. 보강토의 극한지지력과 무보강토의 극한지지력의 비로 정의되는 지지력비(BCR)는 낮은 밀도에서 최대값을 나타내었다. 또한 극한상태에서의 침하감소효과도 낮은 밀도에서 큰 것으로 나타났다. 복토에 따른 보강효과는 복토두께가 1.0B이내에서 보강효과를 얻을 수 있었으나 그 이상에서는 보강효과가 나타나지 않았다. 보강층의 간격이 재하판폭의 0.4내지 0.5배일 경우 보강효과는 보강층이 2층일 때까지는 보강효과가 있으나 3층 이상에서는 효과가 없는 것으로 나타났다. 특히 보강층이 1개층일 때 지지력 증가 효과가 크며 2개층으로 증가함에 따라 증가율은 저하되는 것으로 나타났다. 타이어셀 매트폭이 2.0B에서 최대지지력을 보였으나 매트폭의 영향은 타이어셀의 강성이 크기 때문에 미소하였다. 타이어셀 매트의 지반보강효과는 문헌상의 상업용 지오웹과 비교하여 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.633-641
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• 2011

필리핀의 연평균강수량은 약 965mm ~ 4,100mm로 수자원이 비교적 풍부하다. 필리핀의 최근 급증하는 도시화로 인해, 필리핀의 마닐라 지역에서는 용수의 수요량이 매년 증가하는 추세이다. 용수의 부족을 해소시키기 위해 필리핀의 풍부한 수자원을 적절하게 사용하여야 하며, 이를 위한 방법 중의 하나로 강우의 유출수를 이용하는 우수저류시설이 가용하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 마닐라 주거지역에서의 우수저류시설에 대한 잠재가용성을 분석하였으며, 그 방법으로는 일별강우, 유역면적, 유출계수, 인구밀도 그리고 용수수요량 등을 매개변수로 사용하는 물수지방정식을 이용하였다. 세 가지 강우조건(연평균 강우중 최소, 중간, 최대값)과 세 가지 화장실종류(저효율식, 재래식, 절수식)에 따른 가정용수탱크 사용에 대하여 분석하였다. 그리고 대상지역에서의 최적의 강우 저장 면적을 결정하기 위해 월류용적을 사용하였다. 연구결과 세 가지 강우조건에서, 재래식과 절수식 화장실이 우수저류시설에 가장 부합되며, $60m^3$저류용량의 탱크는 3개월간 90가구의 용수수요를 충분히 공급 가능 하다고 나타났다. 본 연구를 통해 주거지역의 장기간 용수수요를 충족시키기 위해서는 저류탱크 용량은 $1,100m^3{\sim}2,500m^3$이 적당하다고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.19-25
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• 2005

폐플라스틱과 fly ash를 건설분야에서 재활용하는 것은 환경오염의 방지와 함께 경제적인 건설 신소재를 개발할 수 있어 각종 환경규제 속에 대처할 수 있는 훌륭한 방안이다. 본 연구에서는 $12\%$ 탄소를 함유한 fly-ash와 폐플라스틱를 이용하여 합성경량골재를 제작하였다. 최대치수 9.5mm의 골재는 fly ash 함유량을 $0\%$, $35\%$, $80\%$ 으로 제조하였다. 팽창 점토 경량 골재와 보통 중량 골재를 비교군으로 사용하였다. 골재의 입도, 비중, 흡수율을 실험하였으며 골재종류별로 다섯 변수의 콘크리트 공시체를 제조하였다. 합성경량골재 콘크리트의 특성을 파악하기 위하여 밀도, 압축강도, 탄성계수, 할렬인장강도, 파괴인성, 파괴 에너지등을 구하였다. 또한 콘크리트 내구성을 알 수 있는 표면박리 저항성 실험을 하였다. 실험결과 압축강도와 인장강도는 보통중량 골재와 일반적인 점토 경량골재를 사용한 콘크리트 보다 합성경량골재의 경우가 더 낮았으나 상대적으로 우수한 파괴특성을 나타내었다. 합성경량골재 콘크리트는 상대적으로 낮은 압축 탄성계수를 가졌으나 높은 연성을 나타내었다. 합성경량골재의 av ash 함유량이 증가함에 따라, 콘크리트의 모든 특성이 향상되었다. fly ash 함유량 $80\%$의 합성경량 골재를 사용한 콘크리트가 표면박리 저항성이 가장 우수하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.74-81
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• 2016

본 연구의 목적은 원자력발전소 주제어실 화재시 운전원의 거주성을 평가하는 것이다. 운전원의 거주성 분석을 위해 FDS v.6.0을 사용하였으며 이를 통해 주제어실 화재 시 배연성능과 운전원의 거주성에 있어 도출되는 문제점을 확인하였다. 본 연구에서는 공조환기설비의 운전조건을 핵심변수로 지정하고 그에 따라 3가지 시나리오로 분류하였다. 수치해석결과, Case 1(공조설비 작동시)의 경우가 연기온도, 복사열, 광학밀도 및 연기층높이에 의한 영향이 가장 심각한 것으로 나타났다. 이에 반해, Case 2(공조설비 미작동시)와 Case 3(공조설비 미작동시 풍량 1.5배 증가 시)는 Case 1보다 더 안전한 것으로 나타났다. 약 820초경 연기온도를 확인한 결과, Case 1이 Case 2와 Case 3보다 약 63% 정도 더 높게 나타났다. 복사열에 의한 영향도 Case 1에서 가장 높게 나타나, Case 2 및 Case 3와는 최대 약 68% 이상의 차이를 보였다. 분석결과를 통해, 주제어실의 공조환기설비는 배연성능에 큰 영향을 미쳐 운전원 거주안전을 지키기 위한 주요 인자인 것을 확인하였다. 다만, 급기구와 배연구가 천정부에 동시에 설치되어 있어 Case 2와 Case 3의 경우 연기층높이에 있어 불연속적 패턴을 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.423-431
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• 2011

최근 대체에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 수소에너지를 기반으로 하는 차세대 발전 장치인 연료전지 관련 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히, 고온 연료전지의 대표적인 형태인 용융 탄산염 연료전지(MCFC: Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC)는 전력사업용으로의 높은 가능성을 인정받아 화석연료를 대체할 발전방식으로 평가 받고 있다. 본 연구에서는 Aspen Custom Modeler($ACM^{TM}$)에서 평형반응식을 이용하여 스택 모델을 구성한 후, Aspen $Plus^{TM}$에서 BOP(Balance of Plant) 시스템과 스택을 연결하여 전체 MCFC 발전 시스템의 정상상태를 모사하였다. 모델의 유효성을 입증하기 위해서 전류밀도, 연료이용률, S/C ratio, 재순환 흐름 비와 같은 주요 조업변수에 따른 셀 전압, 전력, 효율 등 시스템의 성능을 분석하였다. 그리고 Aspen $Dynamics^{TM}$에서 PID제어 방식을 적용하여 제어루프를 구성하였고 부하변화, 설정점 변화, 재순환 흐름비 변화에 따른 각각의 사례연구를 통하여 전체 시스템의 성능변화를 예측하였다. 그 결과 연료이용률과 전류밀도의 변화에 따른 전체 시스템의 최대 발전 효율 및 출력전압을 위한 운전조건을 제안하였다.

• 환경영향평가
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• 제27권2호
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• pp.203-214
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• 2018

본 연구는 국내에 서식하는 뉴트리아의 집중분포지역과 잠재적인 서식가능지역을 예측하여 효과적인 관리방향 설정에 유용한 자료를 제공하고자 하였다. 뉴트리아의 전국 분포 자료를 토대로 CVh(가능도 교차타당성)값을 띠폭(bandwidth)에 적용하여 분포밀도를 분석한 결과, 부산광역시, 대구광역시, 경상남도 소재 11개 시 군, 경상북도 소재 1개 군 등 낙동강수계에 위치한 14개 행정구역 내에서 우선적인 제거가 필요한 집중분포지역이 확인되었다. MaxEnt 모델을 이용한 잠재적인 서식가능지역 예측에서는 낙동강 중 하류 일대와 섬진강 하류, 가화천 일대에서 출현 가능성이 나타났다. 모형의 변수별 기여도는 고도, 건조한 달의 강수량, 가장 추운달의 최저온도, 수계로부터의 거리 순으로 높은 기여도를 보였으며, 출현확률과의 관계를 살펴보면, 고도 34m 이하의 저지대, 가장 추운달의 최저온도가 $-5.7^{\circ}C$이상 $-0.6^{\circ}C$ 이하인 지역, 가장 건조한 달의 강수량이 15-30mm, 수계로부터 1,373m 이하인 지역에서 임계값보다 높은 출현확률을 보였다. 뉴트리아의 생태적 특성과 본 연구결과를 종합하면, 고도, 물과의 접근성 및 이용성, 겨울철 낮은 기온이 뉴트리아의 정착과 확산에 영향을 주는 주요 요인으로 판단되므로 향후 서식가능지역의 검출과 확산 예측 모델링에 있어 중요한 변수로 검토될 수 있다. 뉴트리아와 같은 침입외래생물의 집중분포지역과 관리대상지역을 구분하고 그에 적합한 관리전략을 수립하여 관리현장에 적용하는 것은 영구적인 제어 목적의 관리에 있어 필수적인 사항이다. 본 연구에서 제시된 결과는 우선관리대상지역의 신속한 관리와 확산가능지역에 대한 사전 예방적 관리 등 전략적인 관리의 실행에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있다.

• 한국조경학회지
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• 제37권6호
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• pp.12-18
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• 2010

최근 서울시를 비롯해 지자체 중심으로 실시되어온 학교 옥외환경 개선사업은 학교구성원이 함께 참여하는 과정으로 진행되지 못하거나, 전시 행정적 측면이 강조되는 등의 문제점이 꾸준히 제기되어 왔다. 그 결과, 최종 결과물에 치중하기 보다는 과정을 중시하고, 학교구성원 스스로 함께 가꾸어 가는 학교숲 조성사업의 활성화가 요청되고 있다. 더욱이 조성 부지의 규모나 입지, 지역별 여건, 학교별 예산 등의 차이점을 고려하지 않고 균등하게 예산을 지원함으로써 시설물 위주로 계획되어 조성이후 울창한 숲의 형태를 이루지 못하고 그늘이 적은 녹지공간이 되는 문제점이 발생되고 있다. 따라서 본 연구는 2005년 학교숲이 조성된 경기도 한강이남 지역의 42개교를 대상으로 조성결과를 객관적으로 평가하여 학교숲 계획의 현황과 문제점을 파악하고 계획지표를 추정해 보고자 한다. 학교숲의 현황파악을 위해 비율로 산정한 변수는 녹지면적, 식재밀도, 교목, 관목, 상록수 등을 설정하였고, 여기에 각종 시설물의 종류와 배치, 관리상태 등을 설정하였다. 이러한 각 변수의 값은 학교숲 계획 및 설계도면과 현장답사를 통해 평가하여 작성한 후 SPSS Statistics 12.0(SPSS Inc., 2003)프로그램을 활용하여 분석하였고, 그 결과 경기도 학교숲의 현황과 문제점을 파악하였다. 본 연구는 이러한 결과를 바탕으로 경기도 학교숲의 개선방안을 모색하고 바람직한 학교숲 식재를 위한 지표를 제안하였다. 연구 결과, 학교숲 조성지표중 교목비율 0.13는 예를 들면 $1,000m^2$의 면적일 경우 교목 130주 이상이 식재되는 것이 바람직함을 시사해 주고 있다. 마찬가지로 관목비율 3.58는 3,580주의 최소기준을 갖는다고 볼 수 있는데, 이를 간략히하면 관목은 약 3,600주 정도가 적정한 것으로 산정되었다. 또한 포장비율의 경우에는 포장면적 대비 전체계획부지 면적의 비율을 말하므로 0.19이란 계획부지 면적에서 포장면적을 최대 19%까지만 확보하고 최소 녹지면적율이 81%가 되어야 함을 의미하므로 대략 학교숲의 포장율은 20% 미만으로 계획해야 함을 알 수 있다. 상록수 비율의 경우에는 약 100주의 교목을 식재할 경우 39주, 즉 40주 정도가 적정한 것으로 나왔다. 학교숲 조성지표를 보다 폭넓게 적용시키기 위해서는 경기도 전체 학교숲을 대상으로 한 설문조사가 필요하고, 학생만이 아니라 담당공무원, 학교당국자, 관련 산업 전문가 등을 대상으로 확대되어 실시되어야 할 것이다. 그리고 최종적으로 학교숲 조성지표가 완성되면 기존 연구에서 나타난 참여 활동 프로그램도 도입되어 더욱 지역주민들에게 사랑받는 학교숲으로 발전될 수 있을 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제51권3호
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• pp.235-243
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• 2012

중요 시설해충인 아메리카잎굴파리(Liriomyza trifolii (Burgess))의 개체군 밀도변동모형을 방울토마토 온실내 대기온도와 잎 표면온도를 이용하여 모형 정확성을 비교하였다. 모형 개발에 이용된 생물적 변수들은 기존 발표된 자료들을 사용하였고 모형 작성은 DYMEX$^{(R)}$ 프로그램을 이용하였다. 온도에 따라 상이한 발육기간과 산란수는 생리적 연령으로 표준화시킨 발육완료 분포모형, 연령 특이적 산란수 및 생존율을 비선형회귀 모형에 적합시켜 밀도변동 모형을 개발하였다. 줄내림방식의 방울토마토에서 식물체를 3개의 위치(상단: 지상 1.6 m 이상, 중단: 지상 0.9 - 1.2 m 사이, 하단: 지상 0.3 - 0.5 m 사이)로 나누고 각 위치별로 온실 내 대기 온도와 잎 표면 온도를 기록하였다. 온실 내 잎 표면 최대온도는 대기중 최대온도보다 항상 낮게 유지되고 있었으며, 하단, 상단, 중단의 순으로 온도가 낮아지는 경향을 보였다. 개발된 모형검정을 위한 초기이입 시기와 밀도는 6월초 성충 5마리가 총 50개의 알을 잎에 산란한 것으로 설정하였다. 온실 내 대기 온도와 잎 표면 온도를 이용하여 아메리카잎굴파리 유충 발육모형과 성충의 산란모형을 DYMEX로 프로그래밍하고 모의실험을 하였다. 모의실험결과를 평가하기 위해 기상자료를 수집한 동일한 온실에서 아메리카잎굴파리 유충 밀도를 육안조사 하였으나, 알, 번데기, 성충의 경우 육안조사가 어려워 대상에서 제외하였다. 육안조사결과 밀도변동패턴이 방울토마토 잎 표면 온도를 이용한 모의실험결과 밀도변동패턴과 유사하였다. 육안조사결과와 육안조사시기의 DYMEX모의실험 결과값을 상관분석 한 결과, 육안조사결과와 잎 표면 온도를 이용한 모의실험 결과가 유의한 양의 상관관계를 보였다(r = 0.97, p < 0.01). 대기 온도를 이용한 모의실험 결과와는 유의하지 않은 상관관계를 보였다(r = 0.40, p = 0.18). 본 연구결과 방울토마토 온실에서 아메리카잎굴파리 개체군 밀도변동의 적절한 예측을 위해서는 잎 표면 온도를 고려해야 하는 것으로 나타났다.