• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권3호
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• pp.103-114
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• 2002

불포화토양내 물의 흐름과 유기오염물질의 이동현상을 예측하기 위해서는 불포화토양의 토양수분곡선을 구하는 것이 필수적이다. 입자크기분포로부터 토양수분곡선을 직접 구하는 물리경험적 방법이 많은 연구자들에 의해 제안되고 적용되어왔다. 이 방법은 공극크기분포가 직접적으로 입자크기분포와 상호 연관되어있다는 개념을 이용한 것으로, 입자크기분포곡선을 산정하는 방법이 토양수분곡선추정에 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미한다. 본 연구에서는 Arya-Paris 모형을 이용한 토양수분곡선 추정이 어떠한 입자크기분포모형을 선택하는가에 따라 영향을 받는지를 알아보고자 하였다. 1∼4의 추정변수를 갖는 4개의 입자분포곡선 모형을 사용한 결과 단지 1개의 추정변수를 갖는 Jaky모형이 더 많은 추정변수를 가진 모형보다 토양수분곡선을 잘 예측하였다. Jaky모형의 우월한 예측력은 아마도 현장토양이 가지는 구조적 특성 때문인 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.98-104
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• 2008

본 연구는 광미오염토양을 대상으로 입자크기에 따른 토양세척기술의 중금속 추출특성 평가와 토양세척 전과 후의 화학적 분포형태를 파악하고자 실시되었다. 오염토양의 입자크기 별 총 농도는 모든 중금속에서 입자가 작을수록 증가하는 경향을 보였지만, Fe과 Mn은 입자크기와는 무관하였다. 0.05 M EDTA를 이용한 토양세척(Soil washing)에 의한 중금속 추출은 모든 중금속에서 추출 6 h 내에 준평형상태에 도달하였다. 추출효율은 입자크기가 작을수록 Pb, Cu, Zn의 일부에서 추출효율이 감소하였지만, Cd에서는 추출효율의 차이가 크지 않았다. Cd의 추출효율이 86~91%로 가장 높은 반면에 Fe이 5~14%로 가장 적었다. 화학적 분포형태는 토양세척 이전 모든 중금속에서 거의 대부분이 환원성, 산화성, 잔류성으로 존재하였으며 특히, Pb과 Cu는 입자가 작을수록 잔류성 형태도 증가하였다. 그러나, 0.05 M EDTA에 의한 토양세척 이후에는 Cu를 제외하고 Pb, Zn, Cd에서 상당부분이 환원성(Fe/Mn산화물)과 잔류성으로 존재하였고, Cu는 주로 산화성과 잔류성으로 존재하였다. 특히, Pb과 Cu는 입자가 작을수록 잔류성 형태도 증가하였다. 또한, Pb, Zn, Cd에서 환원성형태의 화합물이 0.05 M EDTA에 의해 거의 90% 이상이 제거되었다. 본 연구결과 광미오염토양의 중금속 분포형태 및 추출효율은 많은 인자들 외에 광물학적 요인과 함께 토양입자크기에 좌우되는 주요인자임이 확인되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권3호
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• pp.13-22
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• 2003

현장공기분사공정의 복원효율에 있어서 중요한 인자로 작용 할 수 있는 것은 공기가 지하 포화대수층을 통과하면서 생기는 공기분사에 따른 흐름 양상과 토양입자크기에 따른 공기의 영향반경이다. 토양입자크기별 AMG 0.34, 1.38, 3.89 mm diameter 3가지 입자크기로 실험한 결과 AMG 0.34 mm diameter의 포화 대수층에서는 공기가 처음 결정된 방향으로만 흐르는 채널링 현상(channelized air flow)과 포화 대수층 가장 윗면에서는 확장모양(expansion state)을 가졌으며, 공기영향반경은 단위 면적당 15.2%/$\textrm{m}^2$이었다. AMG 1.38, 3.89 mm diameter의 포화 대수층에서는 공기가 퍼지는 현상(pervasive air flow)과 포화 대수층 가장 윗면에서는 각각 붕괴의 조짐(onset of collapse), 안정한 상태로 퍼짐모양(approach to steady state)을 가졌으며, 단위면적당 각각 37.0%/$\textrm{m}^2$, 30.0%/$\textrm{m}^2$영향반경이 계산되었다. 이 실험을 통해서 현장공기분사공정에 있어서 토양입자 크기에 따른 최대 영향반경효율을 얻을 수 있는 토양입자의 크기는 AMG 1.5-2.5 mm diameter로 사료된다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권5호
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• pp.38-43
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• 2012

본 연구에서는 토양에서 지하수의 흐름에 영향을 미치는 주요한 인자인 토양입자의 크기 및 입자들의 혼합 패턴에 따라 Darcy의 법칙에서 제시되어 있는 투수계수가 변화하는 양상을 검토하여 토양 환경에서의 물의 흐름에 대한 해석을 시도하였다. 또한 물의 온도 및 농도 변화에 따른 투수계수의 양상을 파악하였다. 그 결과, 토양입자의 크기 및 혼합패턴에 대한 투수계수는 입자의 크기에 비례하는 경향을 보였으며, 조합에 따라 공극률의 영향을 많이 받았다. 특히 단일입자에 비해 크기가 다른 모래 시료를 혼합한 경우 크기가 작은 단일입자의 투수계수값보다 낮은 값을 나타내었다. 또한 온도 증가에 따라 지하수의 투수계수가 증가하였으며, 지하수 내 이온의 농도에 따라 투수계수가 감소하였다. 본 연구결과는 토양 환경에서 지하수의 거동을 해석하는데 있어 토양의 특성이 반영되는 현상에 의미있는 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1069-1074
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• 2009

본 연구에서는 CuO와 ZnO의 입자 크기가 옥수수의 성장과 토양 미생물 군집에 미치는 독성을 microcosm 실험을 통하여 살펴보았다. 나노 입자는 micro 입자에 비해 옥수수의 biomass를 약 30% 감소시켜 나노 입자가 옥수수의 성장을 저해하는 것으로 나타났다. 토양 미생물 활성 지표인 Dehydrogenase activity는 CuO 나노 입자에서는 낮게 나타났으나 ZnO 나노 입자에서는 높게 나타났다. Biolog test 결과, CuO 나노 입자와 ZnO micro 입자에서 토양 미생물 다양성이 감소하는 것으로 나타났다. 그러므로, metal oxide의 나노 입자가 micro 입자보다 항상 토양 미생물의 활성 및 다양성에 더 유해한 영향을 나타내는 것은 아니라고 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.52-56
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• 1998

최근 들어 국외에서는 오염된 지하수의 정화기술로써 0가 금속을 이용한 방법이 높은 잠재력을 가진 신기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 0가 금속중 나노크기(1-100nm)를 가진 0가 철입자를 이용하여 수중의 NO$_3$￣를 탈질처리하는 실험을 행하였다. 본 실험에서 제조한 나노크기 0가 철입자는 상온상압의 환원적 조건에서 50, 100, 200, 400mg/$\ell$의 NO$_3$￣와 반응하여 반응시간 30분안에 95%이상 제거되는 높은 반응성을 보여주었다. 기존의 상업용 철입자(10-100$\mu\textrm{m}$)를 이용한 NO$_3$￣의 제거결과에서 보여주는 다량의 철사용, 낮은 적용 오염농도, 그리고 낮은 반응속도등의 문제점에 비하여 나노크기 철 입자는 높은 오염농도범위에서도 적은 철 주입량과 짧은 반응시간 내에 매우 높은 제거효율(10-100배)을 나타내었다. 이러한 결과로 수중의 NO$_3$￣의 고속 탈질반응속도에 영향을 주는 중요한 변수는 반응에 참여하는 철 입자의 비표면적임을 알 수 있었다. 본 연구에서 얻은 batch실험 결과를 바탕으로 NO$_3$￣로 오염된 지하수의 정화를 위한 현장 적용을 목표로 연속처리 공정의 설계를 위한 토대를 마련하고자 하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.409-412
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• 2003

본 연구는 호소내 오염된 퇴적물 처리를 위한 전처리 장치로 Hydrocyclone의 이용가능 성을 평가하는 실험이다. 외국의 선행 연구자인 Rietema의 표준 규격을 참고하여 제작된 Hydrocyclone을 이용하여 기흥저수지 퇴적물로 실험을 실시하였다. 실험결과 입자에 따른 오염 도 평가에서는 입자가 작을수록 포함된 오염물의 농도가 높은 것으로 나타났다. 또한 퇴적물을 이용한 장치특성 및 운전조건 변화에 따른 실험에서 공급속도가 빠르고, 공급시료의 농도가 낮으며, 장치의 크기가 작을수록 입자별 분리효율이 높았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.69-69
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• 2023

격자 기반의 지면모형을 구동하기에 앞서 사용자의 목적에 따른 모델의 정확도와 모델의 구동 시간의 적절한 균형을 이루는 지면 모델의 격자 크기의 설정은 중요하다. 특히, 격자 크기에 따라 화재 모의 결과 영향이 매우 클 수 있지만, 이에 관한 연구들을 거의 이루어지지 않았다. 화재 모의는 탄소 순환뿐만 아니라 물 순환에도 직접적인 영향을 미치기 때문에 이를 위한 적절한 격자 크기 설정은 중요하다. 본 연구에서는 지면모형인 NCAR Community Land Model version 5(CLM 5)-biogeochemistry (BGC) 모형과 2000년부터 2019년의 The Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version 2 (MERRA-2) 기상자료 이용하여서 지면 모델 격자 크기(1.9°×2.5°, 0.47°×0.63°, 0.25°×0.25°)에 따른 전 지구 규모의 화재 시뮬레이션 결과들을 분석하였다. 연평균 화재면적은 격자 크기가 제일 큰 1.9°×2.5° 격자의 시뮬레이션에서 연평균 450M ha로 가장 작게 나타났으며 격자의 크기가 작아질수록 화재의 크기는 증가하는 것으로 나타났다. 지면 모델의 격자가 작아짐에 따라 토양 입자의 분포가 세분화되고 이에 따라 투수 계수값이 증가하며 높은 토양수분의 분포들을 줄어들고 낮은 토양수분의 분포는 증가함을 확인하였다. 토양수분이 줄어듦에 따라 화재 연소성 정도를 나타내는 변수의 값이 증가하고 이에 따라 화재 발생빈도 및 화재 확산이 증가하여 지면 모델의 화재면적을 더 증가시키는 요인이 됨을 확인하였다. 이 연구를 바탕으로 하여 화재 모의의 불확실성 요소를 이해하고, 격자 크기에 따라 화재 모의 관련 매개변수의 수정이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국제4기학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-24
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• 2009

정동진 지역 단구를 피복하고 있는 고토양층은 배수가 잘 되지만 주기적으로 물에 잠기는 환경에서 형성되었다고 추정된다. 4.5m에 달하는 퇴적단면에서는 모두 6개의 층이 관찰된다. 고토양의 입자는 주로 점토 및 실트 크기이나 부분적으로 모래 크기 입자의 우점 구간이 있다. 주요 구성 광물은 석영, 장석, 운모와 녹니석이다. 고토양의 지화학적 조성은 전 층에 걸쳐 큰 차이가 없으나 화학적 풍화지수는 깊이에 따른 변화를 보여준다. 대자율의 변화는 토양층의 변화와 일치하는 양상이다. 고토양층의 상부 50cm에는 토양쐐기 층이 발달해 있고, 이 층준에서는 약 25,000년 전 분출한 AT 화산재 입자가 집중적으로 발견된다. 고토양층 하부의 사력층에서는 약 11만년의 OSL 연대가 얻어졌다.

• 한국광물학회지
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• 제20권4호
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• pp.255-260
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• 2007

중국 서부에 분포하는 황토대지의 뢰스(loess)는 아시아 내륙에서 발생하는 광물먼지의 퇴적물일 뿐만 아니라, 우리나라 봄철 황사의 기원물질이기도 하다. 간빙기의 뢰스는 퇴적 후에 고토양으로 풍화되는 과정에서 풍성 일차 탄산염 광물 입자들이 용해되어 이차 탄산염광물로 재침전된다. 뢰스 및 고토양의 광물학적 분석에 의하면 풍성 탄산염 입자는 대부분 실트 크기이나, 재침전된 이차 탄산염광물은 너비가 $30{\sim}50nm$ 정도로 일정하고 다양한 길이를 갖는 나노 크기의 방해석들이었다. 나노방해석은 황토대지에서 점토광물과 함께 실트질 뢰스와 고토양의 세립 기질을 구성하는 주요 자생 광물로서, 우리나라에서 채집된 황사 입자에서 확인된 나노 방해석들의 기원물질로 해석된다.