• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.95-107
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• 2016

도시지역에 시공되는 지하차도 구조물은 지리적 특성상 지하수위의 영향을 받기 쉽다. 그러나 지하차도 구조물 설계 시에는 일괄적인 지하수위를 적용하여 설계를 수행하는 경우가 많으며 이는 과소 또는 과다 설계를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보다 신뢰도 높은 지하수위 예측을 통해 지하차도 구조물의 합리적인 부력설계 방향을 제시하고자한다. 특히, 최근 친환경적인 개발 개념인 LID 기법을 도입한 투수 포장 적용에 따른 물순환 특성 변화가 지하차도 구조물에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 검토하였다. 이를 위해 개발 전, 개발 후, 투수포장 적용에 의한 지표면 불투수 특성 변화가 침투량 및 지하수위 변화에 미치는 영향 분석과 지하차도 안정성을 검토하는 일련의 수치해석을 수행하였다. 해석결과 지표면의 변화가 지하수위 변화를 유발하고 지하 구조물 안정성에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 따라서 지하차도 및 지하구조물의 최적 설계를 위해서는 지표면 유출 특성을 고려한 적절한 지하수위 예측 및 적용이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지역지리학회지
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• 제23권1호
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• pp.136-150
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• 2017

본 연구는 화소 기반 공간메트릭스를 활용하여 대구시를 사례로 1989년부터 2009년까지 도시 녹지에 대한 공간적 변화를 분석하였다. 이를 위해 먼저 토지피복 변화탐지를 통해 대구시 녹지가 다른 토지피복으로 전환된 유형과 면적 및 공간적 분포를 분석하였다. 다음으로 국지적 차원의 공간적 변화를 도출할 수 있는 이동창 샘플링을 적용하여 크기, 형태, 응집, 다양성 관련 화소 기반 공간메트릭스를 산출하였으며, 1989년에서 1998년, 1998년에서 2009년까지 공간메트릭스 값의 변화를 차이지도로 시각화하여 종관 분석을 수행하였다. 마지막으로 대구시 시가지 개발축에 따른 녹지의 공간적 변화를 파악하기 위하여 횡단축 분석을 수행하였다. 분석 결과, 지난 20년 동안 대구시 녹지는 달성군, 성서 및 안심 등과 같은 신시가지의 택지개발지구를 중심으로 점차 파편화된 것으로 나타났다. 산림은 화원 일대의 파편화가 가장 두드러지게 나타났으며, 그 진행속도에 있어서는 칠곡 일대가 가장 빠르게 변화하였다. 초지는 많은 지역에서 그 면적과 응집지수가 감소하여 파편화가 크게 나타났으며 특히, 안심 일대의 파편화가 가장 많이 나타났다. 본 연구를 통해 대구시 녹지의 양적 감소 뿐만 아니라 파편화가 진행된 지역을 도출할 수 있었다. 이러한 결과는 대구시가 친환경적인 도시개발정책을 수립하는데 있어 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5070-5077
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• 2014

세계 각국은 자국의 자생식물을 활용하여 다양한 산업 활용에 집중하고 있으며 국내에서도 자생식물을 활용한 화장품 원료 소재 개발이 절실히 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 특유의 기후와 환경에 의해 울릉도 특유의 식물분포를 갖는 울릉도 자생식물 후보군을 선정하고 이를 소재로 개발하여 화장품 원료로의 활용 가능성을 시험하였다. 섬초롱, 술패랭이, 해국에서 캘러스를 유도하고 대량배양 하였다. 대량배양하여 얻은 울릉도 자생식물 캘러스를 열수 및 에탄올 추출하여 COX-2 발현 비교, collagen 합성능 측정, wound healing 등 다양한 효능을 시험하였다. HPLC 분석을 통하여 열수 및 에탄올 추출물의 유효성분에 차이를 보임을 확인하였으며 또한 효능평가에서도 차이를 보였다. 술패랭이, 해국 캘러스 에탄올 추출물을 처리하였을 경우 항염 관련 단백질인 COX-2의 발현을 감소시키고, 모든 에탄올추출물은 wound healing assay를 통해 상처 치유능을 보임을 확인하였다. 이를 통해 울릉도 자생식물 캘러스 추출물이 자연친화적, 친환경적이며, 또한 국내 자생하는 식물을 활용한 소재로써 항염 및 상처치료 관련 제품에 기여할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.520-520
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• 2016

석유 화학공장에서 발생하는 spent sulfidic caustic (SSC) 폐수는 액화석유가스(LPG)나 천연가스(NG)의 정제과정에서 발생되는 것으로 고농도의 sulfide와 cresylic, phenolic 그리고 mercaptan 등이 포함된 독성과 냄새를 유발하는 물질이다. 이러한 물질들은 LPG나 NG의 정제과정에서 높은 산도를 가진 휘발성 황화합 물질들을 제거하기 위해 사용된 NaOH가 $H_2S$와 반응하여 발생하는 것이다. 진한 갈색 또는 검은색을 띄는 SSC 폐수는 12 이상의 높은 pH를 가지고 있으며 5~12 wt%의 높은 염분도를 가지고 있다. 또한 강한 부식성과 독성을 가진 황화합물의 농도가 1~4 wt%이며, 방향족 탄화수소 물질 (i.e. methanethiol, benzene, tolune and phenol)들도 다량 함유되어 있다. 따라서 이러한 유해 물질들은 기존의 하수처리 공정으로 방류하기 전에 완벽하게 처리해야만 하수처리 공정의 오염 부하량을 줄일 수 있다. 습식산화공정은 SSC 폐수를 처리하기 위해 흔히 사용되고 있는 물리-화학적 처리 공정이지만 고비용, 고에너지가 필요하며, 고온 및 고압에서만 작동되어 안전상의 문제점을 갖고 있다. 또한 습식산화공정을 거친 폐수는 배출허용기준을 만족하기 위해 생물학적 2차 처리가 반드시 필요하다. 철-과산화수소를 이용하는 펜톤산화 공정, 그리고 sulfide를 sulfate로 전환시키는 생물학적 처리 공정은 황화합물의 완전한 무기물화가 힘들며, 현장 적용 시 기술적 경제적 부담이 크다. 이러한 단점을 극복하고, SSC 폐수를 효과적으로 처리하기 위해 본 연구는, 높은 흡착력과 광산화력을 가진 흡착광산화 반응 시스템(Adsorption Photocatalysis System, APS)을 개발하였다. APS는 SSC 폐수를 시스템 내부로 유입하여 수중의 오염물질을 흡착광산화제로 구성된 반응구조체가 흡착하고, 흡착된 오염물질을 UV에너지와 이산화티타늄 광촉매의 광화학반응에 의해 최종적으로 무해한 물질로 환원시키는 폐수처리시스템이다. APS의 반응구조체는 태양에너지 및 인공에너지원에 의해 활용 가능하며, 난분해성 유기화합물질을 물과 이산화탄소로 분해할 수 있는 친환경적이고 경제적인 소재로서 널리 쓰이고 있는 이산화티타늄 광촉매와 화력발전소의 높은 소성온도에 의해 연소된 후 발생되는 bottom ash를 이산화티타늄의 지지체로 사용하여 높은 흡착력과 광촉매 산화력을 가진 복합물이다. 개발된 APS에 의해 SSC 폐수를 처리한 결과, COD 86.1%, 탁도 98.4%, sulfide 99.9%의 높은 처리효율을 보여주고 있다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 APS는 강한 부식성과 독성 그리고 높은 농도를 가지고 있는 SSC 폐수를 효과적으로 처리할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권3호
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• pp.219-226
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• 2019

최근 기후변화와 도시화로 인한 수재해 문제가 증가하고 있으며, 이에 대응방안인 저영향개발(Low-Impact Development, LID) 기법에 관한 연구가 확대되고 있다. LID 기법은 도시 내의 우수유출수를 저감시켜 다양한 수재해 문제를 친환경적으로 제어하고, 도시 개발 이전의 물순환 체계로 회복시키는 기술이다. 하지만 LID 기법에 관한 정량적 데이터가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 저류형 LID 기술인 식생화분(Planter Box)의 Curve Number (CN)값을 산정하여, 물순환(침투, 유출, 월류수) 분석을 실시하였다. Planter Box의 물순환 분석에 관한 강우강도 시나리오(60.4 mm/hr, 83.1 mm/hr, 97.4 mm/hr, 108.2 mm/hr)는 부산시 확률강우강도표(2010)를 이용하여 선정하였다. 실험 결과는 건물화분3(BPB-3)과 거리화분3(SPB-3)에서 우수저류율이 각각 43.5%~52.9%, 33.4%~39.0%로 나타났다. 또한 BPB-3에서 CN값은 평균 83이 산출되었고, Horton 침투능 곡선식 적용에 따른 우수유출효과는 17%~96%로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권1호
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• pp.116-123
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• 2019

본 연구에서는 생태학적 관점에서 biomimicry를 생태모방으로 정의하며, 생태모방에 대해 다학적 분야에서 정의되는 개념들을 비교하였다. 생태모방은 생물 생태특성에 대한 분류 및 조사 원리분석을 통해 얻어진 정보와 아이디어를 공학 및 기술 분야에 응용이 되는 개념으로 정리하였다. 또한 생물학, 생태학 및 공학적 관점에서 생태모방 연구와 기술개발을 진행하는 Biology Push(생물특성기반 생태모방)와 Technology Pull(기술문제기반 생태모방)방법을 비교하며, Biology Push를 생태학적 관점에서 시작하는 '생물특성기반 생태모방', Technology Pull을 기술필요에서 시작하는 '기술문제기반 생태모방'으로 정의하였다. 생태모방 연구동향을 살펴보면 안정적이고 친환경적인 원천 재료를 생물 생태 특성에서 찾아 기술개발에 초점이 맞춰진 사례가 대부분이나, 앞으로 생태모방 연구주제가 생물 생태 특성에서 비롯된 아이디어에서 착안되어 시작될 수 있는 연구분야의 잠재력에 대한 무한성을 시사하고자 한다. 향후 지속가능한 발전에 기여할 수 있는 생물생태학적 기반에 근거한 더 많은 연구와 기술개발이 필요함을 제시하고 있다.

• 한국조경학회지
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• 제40권3호
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• pp.1-11
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• 2012

본 연구는 신도시 개발 등 규모가 비교적 큰 도시개발에 있어 빗물을 이용하여 자연적인 빗물순환체계를 구축하는데 중점을 두고 있다. 특히 통합빗물관리를 위한 자연적인 빗물순환체계 요소별 입지 선정 방법을 개발하여 수문환경의 변화를 최소화하고, 자연적인 물순환을 회복하여 저영향개발(LID)을 실현할 수 있으며, 이를 통해 유출량 저감뿐만 아니라 도시 내의 수공간 및 녹지공간의 증가로 인한 도시의 지속가능성을 증진시키는 데 목적이 있다. 통합빗물관리를 위한 빗물순환체계 요소별 입지 선정을 위한 최종적인 빗물순환체계 요소로는 집수, 침투, 여과, 저류, 이동 공간의 5가지 항목이 도출되었으며, 이를 토대로 각 요소별 입지선정 항목 및 기준을 설정하였다. 도출된 평가항목과 기준을 적용하기 위한 방법은 적합성지수 이론을 바탕으로 Gridcellanalysis를 실시하여 각 요소별로 적합성평가를 통해 주제도를 중첩하고 종합하여, 적합성지수에 따라 등급화 함으로써 요소별 조성가능 우선지역을 구분하도록 하였다. 개발된 방법은 경북 김천 혁신도시 개발예정지에 적용함으로써 그 실행가능성과 한계를 검토하였으며, 각 요소별 주제도의 중첩 결과는 Verylow, Low, Moderate, High, Veryhigh의 5단계로 구분하여, 공간 특성을 쉽게 파악할 수 있게 하였다. 마지막으로 적용한 결과를 바탕으로 현 토지이용계획도면 위에 빗물순환체계 구상도를 작성해 봄으로써 환경생태계획 후 세부공간계획 단계에서 물순환체계를 구축하는데 있어 유용하게 활용될 수 있으며, 지속가능한 도시개발을 위한 친환경적 도시계획의 수단으로 이용될 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권1호
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• pp.78-85
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• 2016

본 연구는 수요가 증가되고 있는 산채인 갯기름나물을 대상으로 임간재배지 내 차광과 부엽토가 갯기름나물의 생장 및 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하여 보다 고품질의 갯기름나물을 생산하는 것뿐만 아니라 생산량 증대 및 친환경 재배기술 개발에 이바지하고자 하였다. 실험은 전광 및 35%, 50%, 75% 차광으로 총 4차광처리와 부엽토처리(대조구, 침엽부엽토, 활엽부엽토)를 하였다. 초장, 줄기직경, 근원직경, 줄기수, 건중량은 전광 내 활엽부엽토에서 가장 높았으며, 엽면적, 엽장, 엽폭은 35% 차광 내 활엽부엽토에서 가장 높았다. 광합성, 기공전도도, 증산율, 수분이용효율은 전광 내 활엽부엽토에서 가장 높았다. 특히, 광합성률은 모든 차광에서 활엽부엽토가 높게 조사되었으며, 차광률이 높아질수록 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 갯기름나물을 친환경적으로 재배하기 위해서는 임간재배에서 35% 차광(상대광도 51.1%) 후 활엽부엽토를 이용하는 것이 가장 좋은 생장을 보여 생산량 증대와 고품질 갯기름나물의 생산에 가장 효과적일 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.611-616
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• 2013

선박운항의 경제성, 효율성 및 편리성을 높이면서 친환경적인 선박에 대한 연구가 지속적으로 추진되고 있는데, 그 중 한 예로 전자제어식 디젤엔진의 개발을 들 수 있다. 그러나 전자제어식 엔진으로 추진되는 선박은 안전성과 신뢰성이 우려되고 있어 이들을 선박에 널리 보급하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 전자제어식과 캠구동식 연료분사시스템을 탑재하고 있는 선박의 주기관을 이용하여 시스템별 배기성능을 비교 분석하였다. 그 결과 전자제어식의 경제적 운항 모드에서는 캠구동식과 비슷한 배기특성을 나타내었지만, 유해가스 저배출 모드의 100% 부하상태에서는 NOx를 100ppm 이상, HC의 경우 50% 부하상태에서는 10~20ppm을, 25% 부하상태에서는 35~40ppm을 캠구동식에 비해 저감시킨다. 연료소비율에 있어서는 25% 부하상태에서 압축압력을 캠 구동식에 비해 200bar 이상 증가시킨 700bar로 유지할 때 7g/kWh 정도 저감되었다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.205-211
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• 2014

식물로부터 유래하는 바이오매스를 25% 이상 함유하는 바이오 베이스 플라스틱은 탄소배출을 억제하는 효과가 있고, 한정된 자원인 석유의 소비량을 줄일 수 있으며, 산화생분해 첨가제를 추가 적용하면 폐기 후에는 미생물에 의해 생분해(Biodegradable)되기 때문에 친환경적인 소재이다. 본 연구에서는 폴리에틸렌에 산화생분해 첨가제, 4종류 식물체 바이오매스, 불포화 지방산, 구연산을 첨가하여 생분해성 및 물성변화를 관찰하였다. 초기 신장율과 인장강도 등의 물성이 우수한 자연에 분해되는 바이오 플라스틱 필름을 제조하여 식품포장재로서의 제품 안전성을 시험하였다. 옥피, 대두피, 왕겨, 소맥피의 식물체를 Air classifying mill로 분체한 후, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 기타 첨가제를 고속혼합기에서 혼합한 후, 호퍼에 투입한 다음 용융혼합하면서 다이스로 압출하여 4 가지 다른 형태의 두께 $50{\mu}m$의 바이오 필름을 제조하였다. 기계적 물성으로 인장강도 및 신장율을 측정하였으며, 생분해 실험을 실시하였다. 옥피, 대두피, 왕겨, 소맥피로 제조된 필름 중 소맥피로 제조된 필름의 인장강도 및 신장율이 가장 좋은 것으로 나타났다. 또한 산화생분해 시험방법에 의해 45일간 생분해 테스트를 한 결과 표준물질인 셀룰로오스 분말 대비 51.5%의 생분해를 나타내었다.