• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.558-558
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• 2015

하천 시설물은 홍수시 혹은 비상시 운영할 수 있는 경보시스템이나 관리지침 등의 마련이 필수적임에도 불구하고, 현재까지 가동보 시설물에 대한 비상시 운영 메뉴얼 및 경보시스템이 구축되지 못한 실정이다. 4대강 살리기 사업이나 하천정비사업과 같은 대표적인 하천관련 사업에서 단순한 하천 이 치수 목적뿐만 아니라 소수력 발전, 친수공간조성 등의 다목적 활용을 위하여 가동보 설치 사업이 다수 수행되었으며, 현재 국내 하천에 약 1,200여개의 가동보가 설치 운영되고 있다. 이와 같이 다목적 활용을 위하여 가동보의 수요가 급증하는데 반해, 각 설치 현장 상황에 적합한 가동보 운영지침이나 비상경보시스템이 구축되지 못한 실정이며, 적절한 지침 없이 관행적인 가동보 방류로 인한 물놀이 안전사고나 인명피해가 속출하고 있는 실정이다. 2012년 11월에는 하천 제수변 공사를 위해 전주천에 설치한 가동보를 임시적으로 방류하였는데, 하류측의 안전을 확인하지 않고 관행적으로 가동보를 방류하였고, 경보시스템의 부재로 인하여 가동보 하류측 징검다리를 건너는 유치원생들이 급류에 휩쓸리는 사고가 발생하였고, 최근 2014년 5월에는 수원시에 위치한 원천저수지 여수로 둑에 설치된 가로 34m 높이 1.6m 크기의 가동보가 공기압축기의 오작동으로 인하여 보 높이가 낮아지면서 약 30분 원천저수지 하류의 원천리천에 갑자기 무리 불어나 산책로가 침수되고 인근에 산책하던 주민들이 휩쓸려 떠내려가는 사고가 발생하였다. 해외에서도 가동보 운영 미숙으로 인하여 인명사고가 발생하는데, 2008년 11월 호주에서는 하류측 상황 점검이나 경고 방송 없이 가동보를 도복시켜 4살 여아가 급류에 사망하는 사고가 발생하였다. 국외의 경우에는, 상류측 홍수 수위나 하류측 역류 수위를 조절하기 위하여 가동보의 높이를 제어하는 시스템을 구비하고 있지만 이러한 시스템 역시 단순한 수위조절 기능으로서 가동보의 방류량을 제어하지 못하는 실정이다. 가동보를 운영하기 위한 조작시스템은 국내의 경우, 조작실의 조작판넬을 이용하여 가동보의 기립/도복 조작이나 원격 조작 기능과 같은 단순기능만을 구비하고 있어 가동보 방류시 하류측의 범람 피해를 야기하고 있다. 본 연구에서는 가동보 방류에 의한 하류측 범람 피해를 최소화하기 위하여 (1) 가동보 도복에 의한 방류량 산정 알고리즘을 개발하고, (2) 방류량에 따른 하류측 수위상승 범위 예측 기법을 개발하고, (3) 가동보 도복 속도를 제어하는 방류량 제어시스템을 개발하고, (4) 가동보 방류에 의한 비상경보시스템을 개발하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.245-245
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• 2017

하천 시설물은 홍수시 혹은 비상시 운영할 수 있는 경보시스템이나 관리지침 등의 마련이 필수적임에도 불구하고, 현재까지 가동보 시설물에 대한 비상시 운영 메뉴얼 및 경보시스템이 구축되지 못한 실정이다. 4대강 살리기 사업이나 하천정비사업과 같은 대표적인 하천관련 사업에서 단순한 하천 이 치수 목적뿐만 아니라 소수력 발전, 친수공간조성 등의 다목적 활용을 위하여 가동보 설치 사업이 다수 수행되었으며, 현재 국내 하천에 약 1,200여개의 가동보가 설치 운영되고 있다. 이와 같이 다목적 활용을 위하여 가동보의 수요가 급증하는데 반해, 각 설치 현장 상황에 적합한 가동보 운영지침이나 비상경보시스템이 구축되지 못한 실정이며, 적절한 지침 없이 관행적인 가동보 방류로 인한 물놀이 안전사고나 인명피해가 속출하고 있는 실정이다. 2012년 11월에는 하천 제수변 공사를 위해 전주천에 설치한 가동보를 임시적으로 방류하였는데, 하류측의 안전을 확인하지 않고 관행적으로 가동보를 방류하였고, 경보시스템의 부재로 인하여 가동보 하류측 징검다리를 건너는 유치원생들이 급류에 휩쓸리는 사고가 발생하였고, 최근 2014년 5월에는 수원시에 위치한 원천저수지 여수로 둑에 설치된 가로 34m 높이 1.6m 크기의 가동보가 공기압축기의 오작동으로 인하여 보 높이가 낮아지면서 약 30분 원천저수지 하류의 원천리천에 갑자기 무리 불어나 산책로가 침수되고 인근에 산책하던 주민들이 휩쓸려 떠내려가는 사고가 발생하였다. 해외에서도 가동보 운영 미숙으로 인하여 인명사고가 발생하는데, 2008년 11월 호주에서는 하류측 상황 점검이나 경고 방송 없이 가동보를 도복시켜 4살 여아가 급류에 사망하는 사고가 발생하였다. 국외의 경우에는, 상류측 홍수 수위나 하류측 역류 수위를 조절하기 위하여 가동보의 높이를 제어하는 시스템을 구비하고 있지만 이러한 시스템 역시 단순한 수위조절 기능으로서 가동보의 방류량을 제어하지 못하는 실정이다. 가동보를 운영하기 위한 조작시스템은 국내의 경우, 조작실의 조작판넬을 이용하여 가동보의 기립/도복 조작이나 원격 조작 기능과 같은 단순기능만을 구비하고 있어 가동보 방류시 하류측의 범람 피해를 야기하고 있다. 본 연구에서는 가동보 방류에 의한 하류측 범람 피해를 최소화하기 위하여 (1)가동보 도복에 의한 방류량 산정 알고리즘을 개발하고, (2) 방류량에 따른 하류측 수위상승 범위 예측 기법을 개발하고, (3) 가동보 도복 속도를 제어하는 방류량 제어시스템을 개발하고, (4) 가동보 방류에 의한 비상경보시스템을 개발하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.65 no.6
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• pp.433-440
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• 2021

Surfactants are organic compounds that have both hydrophilic and non-polar parts in one molecule, classified as non-ion, anion, cation, and amphoteric surfactants according to the charge of hydrophilic parts in aqueous state. A trace amounts may remain when vegetables and fruits are washed using type1 detergent (Vegetable and fruit detergent), and there is a possibility of exposure to the human body through ingestion. This study developed the simultaneous analysis method for 5 surfactants with LC-MS/MS for analysis of detergent residues after washing vegetables and fruits with detergent. The mobile phase used distilled water and acetonitrile containing 50 mM ammonium formate and 0.1% formic acid and was analyzed using a gradient method using XBridge BEH C8 column. The accuracy of the established method was 83.9-112.1%, and the precision was less than 20%. The detection limit was 7.0 (SLS) to 29.0 (SLES-N3) ㎍/L, and the correlation coefficient (r²) of calibration line regression was greater than 0.99, it is considered suitable for the analysis of trace amounts of surfactant components remaining in vegetables and fruits.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.297-297
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• 2023

최근 친수성, 경관, 생태계 보전 등을 위해 다양한 호안블록의 시공이 이루어지고 있어 호안블록의 수리적 안정성에 관한 관심이 증가하고 있다. 이러한 배경 하에 한국건설기술연구원 안동하천실험센터(이하 센터)에서는 2019년부터 실규모 수로를 이용하여 여러 건의 호안블록 실규모 수리검토 실험을 실시한 바 있다. 본 연구는 그간의 실험 결과를 종합적으로 고찰하고 수리 검토 실험의 현황과 한계점, 그리고 개선 방향을 제언하는데 그 목적이 있다. A1 수로(급경사수로, 하상경사 1/70)에서는 7건(21회), B1 수로(고유속수로, 하상경사 1/7)에서는 2건(6회)의 실험이 수행되었다. A1 수로 실험의 유량-소류력 관계는 1.0 m³/s에서 약 20 N/m²이며, 1.0 m³/s 증가당 약 11 N/m²이 증가하는 관계를 나타낸다. 7건의 실험 결과 30분 이상 지속된 최대 실험 유량은 6~7 m³/s 정도이며, 이는 A1 최대 공급 유량의 75 % 정도로서 안정적인 수준이라고 판단된다. 이 때의 최대 소류력은 75 N/m² 정도로 나타났다. B1 수로는 5 m/s 이상의 고유속 흐름을 발생시킬 수있으며, 2건의 실험 결과 0.5 m³/s에서 약 100 N/m², 최대 4.5 m³/s에서 330 N/m²까지 소류력을 제공하여 실험을 수행한 바 있다. 따라서 A1, B1 수로를 통해 제공할 수 있는 소류력 범위는 10~330 N/m²이지만, 75~100 N/m²는 실험에서 제공된 바 없었다. 한편, 토양유실의 경우 수준측량에 의해 측정되는데, 대부분의 실험에서 Clopper의 토양손실 지수(1.27 cm) 미만의 결과가 발생하였다. 이는 시험체에 따라 여건이 다르기는 하지만, 수리 검토 실험시 3회 실험을 기본으로 하고 있고 호안재료의 침식이 기준 이하로 유지되면서 최대한의 성능을 발휘할 수 있는 소류력 조건을 얻으려는 실험 목적에 부합하도록 조절된 것으로 볼 수 있다. 이러한 실험 결과를 토대로 고려해볼 수 있는 개선 방향은 다음과 같다. 강성 재료가 아닌 연성 또는 친환경적 호안재료의 허용 소류력 범위를 보다 넓게 평가하기 위해 A1 수로가 제공하는 최대 소류력을 높일 필요가 있다. 이를 위해 기본 3회의 실험 외에 추가로 호안블록이 파괴되거나 토양유실 임계치를 초과할 수 있는 실험을 수행함으로써 각 제품의 한계 성능을 평가하는 것이 필요할 것으로 보인다.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.11 no.2
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• pp.120-129
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• 2023

Marine structures are subject to damage not only from sea salt but also from the adhesion of marine microorganisms and suspended particles, which cause additional damages. In order to prevent this, periodic coating is employed in the case of vessels to maintain the necessary performance. However, it is true that periodic coating is difficult for concrete or steel support structures, and there is a risk of marine environmental pollution. In this study, authors developed an anti-fouling coating agent using eco-friendly materials that possess hydrophilic cellulose nanofibers and AKD(alkyl ketene dimer). To achieve a homogeneous mixture, the content of cellulose nanofibers was fixed at 1 %, and AKD, distilled water, and waste glass were mixed using a digital mixer and homogenizer. The contact angle of the prepared coated surface was observed to be over 130°, indicating sufficient performance even in a water droplet flow test with a 15° slope, suggesting self-cleaning capability. Furthermore, through the analysis of viscosity characteristics at different temperatures, it was confirmed that the application is feasible at room temperature. Microstructure analysis also verified that the coating agent is uniformly applied to the concrete surface.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.32 no.1
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• pp.31-38
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• 2024

In this study, vinyl waste, which is the cause of environmental pollution, is recycled via an electrospinning method and applied as a separator that can be employed for energy storage devices. In detail, vinyl wastes are dissolved in a solution containing p-xylene and cyclohexanone, followed by electrospinning to obtain a vinyl waste-derived separator(VWS), and then the hydrophilic functional groups on the surface of VWS are introduced using a plasma treatment to improve wettability. Scanning electron microscopy analysis have verified that the shape and thickness of as-spun VWS vary depending on the concentration of vinyl waste. The surface hydrophility of VWS is modified by plasma treatment with applied powers ranging from 80 to 120W. The lowest contact angle is observed when the 100W power is applied to VWS(VWS-100W). In electrochemical analysis, the VWS-100W-based supercapacitor device shows the highest specific capacitance of 57.9 F g^-1. This is ascribed to the high porosity achieved by electrospinning as well as the introduction of hydrophilic functional groups by the oxygen plasma treatment. In conclusion, vinyl waste is successfully recycled into separators for energy storage devices, suggesting a new way to reduce environmental pollution.

• Applied Biological Chemistry
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• v.48 no.1
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• pp.82-88
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• 2005

3D QSAR studies for the fungicidal activities against resistive phytophthora blight (RPC; 95CC7303) and sensitive phytophthora blight (Phytopthora capsici) (SPC; 95CC7105) by a series of new 2-alkoxyphenyl-3-phenylthioisoindoline-1-one derivatives (X: A=propynyl & B=2-chloropropenyl) were studied using comparative molecular field analyses (CoMFA) methodology. The CoMFA models were generated from the two different alignment, atom based fit (AF) alignment and field fit (FF) alignment. The atom based alignment exhibited a higher statistical results than that of field fit alignment. The best models, A3 and A7 using combination fields of H-bond field, standard field, LUMO and HOMO molecular orbital field as additional descriptors were selected to improve the statistic of the present CoMFA models. The statistical results of the two models showed the best predictability of the fungicidal activities based on the cross-validated value $q^2\;(r^2_{cv.}=RPC:\;0.625\;&\;SPC:\;0.834)$, non cross-validated value $(r^2_{ncv.}=RPC:\;0.894\;&\;SPC:\;0.915)$ and PRESS value (RPC: 0.105 & SPC: 0.103), respectively. Based on the findings, the predictive ability and fitness of the model for SPC was better than that of the model for RPC. The fugicidal activities exhibited a strong correlation with steric $(66.8{\sim}82.8%)$, electrostatic $(10.3{\sim}4.6%)$ and molecular orbital field (SPC: HOMO, 12.6% and RPC: LUMO, 22.9%) factors of the molecules. The novel selective character for fungicidal activity between two fungi depend on the positive charge of ortho, meta-positions on the N-phenyl ring and size of hydrophilicity of a substituents on the S-phenyl ring.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.38 no.10
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• pp.753-762
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• 1994

Dephosphorylation of diphenyl- or isopropylphenyl-4-nitrophenylphosphinate (DPNPIN or IPNPIN) mediated by $OH^-$ or o-iodosobenzoate ion ($IB^-$) are relatively slow in aqueous solution. The reactions in CTAX micellar solutions are, however, very accelerated, because CTAX micelles can accommodate both reactants in their Stern layer in which they can easily react, while hydrophilic $OH^-$(or $IB^-$) and hydrophobic phosphinates are not mixed in water. Even though the concentrations (> $10^{-3}$ M) of $OH^-$(or $IB^-$) in CTAX solutions are much larger amounts than those ($6{\times}10^{-6}$ M) of phosphinates, the rate constants of the dephosphorylations are largely influenced by change of the concentration of the ions, which means that the reactions are not followed by the pseudo first order kinetics. In comparison to effect of the counter ions of CTAX in the reactions, CTACl is more effective on the dephosphorylation of DPNPIN (or IPNPIN) than CTABr due to easier expelling of $Cl^-$ ion by $OH^-$(or $IB^-$) ion from the micelle, because of easier solvation $Cl^-$ ion by water molecules. The reactivity of IPNPIN with $OH^-$(or $IB^-$) is lower than that of DPNPIN. The reason seems that the 'bulky' isopropyl group of IPNPIN hinders the attack of the nucleophiles. The mechanism of reaction of IPNPIN with IB- ion concluded as 'nucleophilic' instead of 'general basic' by a trapping experiment and a measured kinetic isotope effect.

• KSBB Journal
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• v.20 no.4
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• pp.253-259
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• 2005

This study was accomplished using attached $A^2/O$ process that contains nonsurface-modified and surface-modified polyethylene media inside the Anaerobic/Anoxic, Oxic tank, respectively. We could make the hydrophobic polyethylene media have hydrophilic characteristics by radiating ion beam on the surface of the media. The objectives of this study is to investigate the removal efficiencies of the organics and nitrogen when the step feed ratio of raw wastewater into anaerobic and anoxic tank is changed. In this case, we assumed that the denitrification rate can be improved because the nitrifiers in anoxic tank can perform denitrification using RBDCOD instead of artificial carbon sources (for example, methanol, etc.). The wastewater injection rate into anaerobic/anoxic tank was set up by the ratio of 10 : 0, 9 : 1, 8 : 2, 6 : 4, and the results of BOD removal efficiency showed similar trends with $93.3\%,\;92.6\%,\;92.4\%\;and\;91.6\%$, respectively. But the BOD removal efficiency (utilization of the organics) in the anoxic tank was in the order of 9 : 1 $(84.8\%)$, 10 : 0 $(77.0\%)$, 8 : 2 $(75.3\%)$, and 6 : 4 $(61.1\%)$. The T-N removal efficiency was most high when the ratio is 9 : 1 $(67.4\%)$, and other conditions, 10 : 0, 8 : 2, 6 : 4, showed $61.3(\%),\;60.7\%,\;55.5\%$, respectively; the ratio 6 : 4 was found to be lowest T-N removal efficiency, lower than the ratio 9 : 1 by $12\%$. Though the nitrification rate of the ratio 10 : 0, 9 : 1, and 8 : 2 showed similar levels, the ratio 6 : 4 showed considerable inhibition of nitrification, ammonia was the great portion of the effluent T-N. The advantages of this process is that this process is cost-saving, and non-toxic methods than injecting the artificial carbon source.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.51 no.1
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• pp.7-13
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• 2015

Hydrotrope-combined copper (HCC) is a copper ($Cu^{2+}$)-based algicide, which is combined with a hydrotrope that keeps copper ion in solution to improve performance. This study assessed the growth inhibition effect of HCC against Microcystis aeruginosa which is one of the most common toxic cyanobacterium in eutrophic freshwater environment. Various HCC doses, ranging from 5.5 to $550{\mu}g/L$ as $Cu^{2+}$, were applied to either BG-11 or 1/4 diluted medium with low- or high-inoculum density of M. aeruginosa. Growth inhibition was monitored based on a decrease in chlorophyll-a content in culture medium during the incubation. Results showed that HCC significantly inhibited the growth of M. aeruginosa in a dose-dependent manner. In case of 1/4 diluted BG-11 medium, HCC dose as low as $5.5{\mu}g$ $Cu^{2+}/L$ completely inhibited the production of chlorophyll-a by M. aeruginosa. It was found that HCC did not induce any significant release of microcystin-LR from M. aeruginosa. Acute toxicity of HCC was tested using Daphnia magna, and the 24-h $EC_{50}$ value was 0.30 mg/L as $Cu^{2+}$ which was much higher than the actual inhibition dose. Ames test was performed using Salmonella enterica serovar Typhimurium TA100, and HCC showed no increase in the number of revertant colonies. The result suggested that HCC does not have any mutagenic potential in the aquatic environment. In addition, no genotoxic effect of HCC was also confirmed based on the SOS ChromoTest using Escherichia coli PQ37. Therefore, HCC could be used as a relatively safe and effective pre- and post-treatment agent to control hazardous algal blooming in aquatic environments.