• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.94-94
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• 2017

지속적인 수질의 모니터링과 관리가 어려운 개발도상국의 경우, 모델링을 통한 병원균의 예측이 중요하다. Soil and Water Assessment Tool (SWAT)은 유역 모델로 병원균의 거동을 모의하는데 널리 활용된다. 하지만 SWAT이 모의하는 in-stream 모듈의 경우, 소멸, 부유, 퇴적의 단계만을 고려하여 정확도가 부족하다. 따라서 본 연구는 기존 모듈에 hyporheic exchange와 생장 단계를 추가하여 모듈의 성능 개선 및 열대 산지 유역에서의 병원균의 거동을 모의하였다. 본 연구는 몬순 기후 및 산지 지형을 가진 라오스의 Houay Pano 유역을 대상으로 대장균 (Escheichia coli, E.coli)의 거동을 2011년부터 2013년까지 일 단위로 모의하였다. 기존의 SWAT 박테리아 모듈의 경우, 소멸 단계만을 가지고 보정하였을 때 모델은 대부분 0의 값을 가졌고, 부유 및 퇴적 단계가 추가 된 후에는 우기시 대부분의 모델값이 관측값의 95% 신뢰 구간에 포함되었으나 건기에는 농도가 여전히 낮게 모의됨을 확인 할 수 있다. 건기 시 낮게 모의된 농도를 증가시키기 위해, 온도에 따른 생장 단계를 추가하였으며, 이때 생장 속도는 설정된 최소-최대 생장 온도 사이에서 최대값을 가진다. 하지만 온도에 따른 생장은 열대 기후의 특성상 전 기간에 걸쳐 동시에 증가하여 건기에만 낮게 모의된 농도를 보완하는 데는 한계가 있었다. Hyporheic exchange는 강바닥에 임시로 저장된 박테리아의 양이 특정 유량에 의해서 수계로 유입되는 현상으로, 본 연구에서는 일정한 양의 hyporheic flow를 가정하여 모의하였다. 결과적으로 Hyporheic exchange를 통해 유입되는 적은 양의 E.coli는 기존에 타당하게 모의된 우기의 농도는 그대로 유지하되, 건기에 낮게 모의된 농도는 증가시켜 기존 SWAT 모듈의 한계점을 잘 보완한 것을 확인 하였다. 결론적으로, 기존의 SWAT 모델은 건기 시 낮은 농도의 E.coli를 모의하기에 한계를 보였으며, 전 기간에 걸쳐 높은 온도를 유지하는 열대 기후에서 생장 단계는 이러한 한계를 보완하기에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 그러나 적은 양이 전 기간에 걸쳐 동일하게 유입되는 hyporheic exchange의 경우, 건기에 낮게 모의된 농도를 증가시켜 기존의 한계를 보완할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2C호
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• pp.119-131
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• 2010

본 연구에서는 국내 해양오염 준설퇴적물을 활용한 시제품 제작 및 역학적, 환경적 실험을 통한 건설재료로서의 활용성을 조사하였다. 울산 방어진에서 수거한 준설토로 고화처리토 및 경량혼합토 공시체를 제작하여 압축특성 및 응력-변형 거동 등 물리적 특성을 파악하는 다양한 공학적 조사를 수행하였다. 해양오염토 유효활용을 위해 물리적 특성 외에 환경실험도 실시하였다. 제안된 준설토사 처리활용기준에 적용하였을 때는 구리성분 만이 활용가능기준을 약간 초과하였고 준설토 활용우려기준에는 모든 기준에 적합하여서 건설재료로 재활용하여도 환경적인 유해성은 없는 것으로 나타났다. 매립복토재로서 활용성 검토를 위한 준설토의 입도분석, 다짐시험, 아터버그 한계시험, 비중시험 및 단위중량시험 등을 수행한 결과, 모든 조건의 고화처리토는 매립작업을 원활히 하기위한 강도(대략 50kPa)를 만족하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권8호
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• pp.553-563
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• 2011

이 연구는 대기 중 $CO_2$ 농도의 증가 및 질소 농도 조건에 따라 토양의 생물학적 유기물 분해과정의 변화 양상을 살펴보고, 담수 습지 토양에서 주로 일어나는 탈질, 철환원, 메탄환원 반응이 토양 유기물 분해에서 차지하는 중요도를 파악하여, 습지가 대기 중 온실가스 농도 변화에 미치는 영향을 예측해 보고자 하였다. 탈질률, 메탄환원률은 $CO_2$ 농도 변화, 식물 유무, 질소 유무에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보였고(p < 0.05), 철환원률의 경우 질소의 유무에 따른 변화만이 유의한 차이를 보였다. $CO_2$ 농도가 증가함에 따라 메탄환원이 유기물을 분해하는 함께 질소가 첨가될 경우에도 메탄환원률의 비율이 높게 나타나 기후변화에 따른 담수 퇴적물의 혐기성 물질대사반응은 메탄환원이 가장 주요 반응임을 알 수 있다. 기후변화는 또한 분해되어지는 유기물의 총량도 증가시켜 전체적으로 $CO_2$ 농도가 높은 경우, 특히 $CO_2$ 농도가 높으면서 질소가 첨가된 경우에 단위시간당 단위무게의 토양에서 분해되어지는 유기물의 양이 많아짐을 알 수 있다. 연구의 결과로부터 기후변화는 습지 토양내 유기물의 혐기적 분해의 속도를 증가시켜 분해되어지는 유기물의 양을 증가시키므로 분해의 산물로 발생되는 온실가스($CO_2$, $N_2O$, $CH_4$ 등)의 대기 방출을 증진시켜 기후변화에 순영향(positive effect)를 줄 수 있으리라 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권3호
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• pp.148-154
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• 2007

본 연구에서는 낙동강 하구역 진우도 전면해역을 대상으로 해안쓰레기의 공간적 분포를 살펴보고 해양으로부터 유입되는 쓰레기의 종류를 분석한 뒤, 낙동강 하구역 사주의 해안쓰레기 분포량을 추정하고자 하였다. 이상의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 낙동강 하구역 진우도 사주 전면해역을 대상으로 $50\;m{\times}50\;m(=0.0025\;km^2)$ 영역을 설정하고 영역내 모든 해안 쓰레기를 수거하여 해안쓰레기의 발생량을 평가하기 위한 모니터링 시스템을 구축하였다. 2) 초기 해안쓰레기 분포량을 살펴보기 위해 모니터링 영역내의 해안쓰레기를 수거한 결과, 총 1,110 kg의 해안쓰레기가 수거되었는데, 단위면적당($1\;km^2$) 발생하는 해안쓰레기량을 추정한 결과는 총 $444\;ton/km^2$이다. 1개월 경과후 조사시에는 총 23.75 kg의 해안쓰레기가 수거되었는데, 단위면적당($1\;km^2$) 발생하는 해안쓰레기량은 총 $9.5\;ton/km^2$ 이다. 1개월 변화기간동안의 퇴적량으로 환산하면 316.67kg/day/의 해안쓰레기가 퇴적되는 것으로 추정할 수 있다. 3) 모니터링 영역에 대해서 수거된 해안쓰레기중 가장 많은 양을 차지하는 것이 목재로서 85.86%, 폐그물 및 폐부이를 포함하는 어구가 5.13%, 플라스틱류가 4.78%, 생활쓰레기가 2.34%, 유리류가 0.94%, 음료수캔을 포함하는 철재류가 0.27%를 나타내었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권2호
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• pp.127-132
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• 2011

천부지질과 기반암의 변형을 파악하기 위해 $37^{\circ}N$을 중심으로 동해의 후포분지 연안에서 약 650 km의 고해상 탄성파 자료를 획득하여 천부와 기반암의 변형을 조사하였다. 탄성파 단면은 조사지역내에서 주된 퇴적중심이 오른쪽과 왼쪽에 각각 후포단층과 이에 대조되는(antithetic) 단층에 의해 경계지어졌음을 보여준다. 하지만, 후포단층은 변위가 매우 큰 반면 대조단층은 후포단층에 비해 수직변위 뿐만 아니라 수평범위에서도 훨씬 작다. 후포분지의 충진퇴적물은 리프트와 동시(올리고세 후기.마이오세 초기), 리프트 후기(마이오세 중기.홀로세) 퇴적단위로 구성되어 있다. 후포단층과 그 외의 단층들은 주로 북쪽방향성분을 가지며 정단층변위를 보여 준다. 동해가 마이오세 중기이후 압축력의 지배를 받고 있음을 고려하면, 이들 단층이 올리고세 후기에서 마이오세 전기 동안 진행된 대륙지각의 리프팅 동안 형성되었다고 해석된다. 현재 아무리아판의 움직임과 관련하여 한반도와 그 주변에서 관측되는 ENE방향의 최대 주압축력 때문에 후포분지내 단층들이 재동될 경우 역단층 및 우수주향의 주향이동운동을 한다고 해석한다. 후포단층에서 발생한 최근의 지진은 연구지역 및 그 외의 한반도 대륙주변부에서 지진이 제3기에 진행된 대륙지각의 리프팅을 유도한 단층에서 발생하고 있음을 지시한다.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.341-352
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• 2013

본 연구에서는 생성 당시의 퇴적환경이 상이한 것으로 알려진 대구지역의 적색 셰일과 흑색 셰일의 물리적 및 역학적 특성을 확인하기 위하여 단위중량, 흡수율, 공극률, 초음파속도, 일축압축강도, 점하중강도, 슬레이크 내구성 및 열화특성 시험 등을 실시하였고, XRD 및 XRF 분석과 SEM 영상 분석을 수행하였다. 시험결과 두 셰일의 단위중량은 유사하였으나 흡수율과 공극률은 적색 셰일이 흑색 셰일보다 더 높았다. 특이하게도 공극률이 높은 적색 셰일의 초음파속도, 일축압축강도, 점하중강도지수 가 흑색보다 더 높은 값을 보였는데 이는 흑색 셰일 내에 발달된 엽층리의 영향인 것으로 판단된다. 열화시험에서는 용액의 산성도가 증가할수록 또 수침시간이 길어질수록 시료의 점하중강도지수와 슬레이크 내구성지수의 저감정도가 심하였으며, 흑색 셰일보다는 공극률이 큰 적색 셰일에서 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 암석학회지
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• 제26권4호
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• pp.341-352
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• 2017

영덕 서부에서 산출되는 지품화산암층은 하부로부터 유문암질 화성쇄설암, 층회암, 안산암질 유리쇄설암, 유문암 용암, 응회질 역암, 안산암 용암 순으로 구성되는 층서단위이다. 유문암질 화성쇄설암은 SHRIMP U-Pb 연대측정에 의해 $68.5{\pm}1.6Ma$로 측정되었다. 이 층서단위는 이 무렵에 대부분 유문암질 화산작용에 의해 형성되었으며 국부적이지만 다른 화구로부터 안산암질 화산작용에 의해 추가되었다. 유문암질 화산작용은 먼저 수증기마그마성 폭발작용으로 인해 화성쇄설층을 형성시켰고, 나중에 유문암질 화산작용이 재개되어 기존 화구로부터 용암 분류작용으로 유문암질 용암돔을 형성하였다. 1차 및 2차 유문암질 화산작용 사이에 화산 말단부의 낮은 저지는 침수되어 층회암층이 퇴적되었고 연이어 다른 화구에서 안산암질 화산작용이 일어나 흘러나온 용암이 호수물과의 접촉에 의해 급냉파쇄작용으로 유리쇄설암을 형성하였으며, 마지막으로 다시 안산암질 용암이 재차 흘러들어와 지품화산을 얇은 안산암 용암층으로 덮었다.

• 터널과지하공간
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• 제8권4호
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• pp.296-306
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• 1998

바쿤 수력발전 공사계획은 대형댐과 2,520 MW 출력량의 수력발전소를 건설하는 대형 턴키 프로젝트이며 현재는 발전댐 건설에 앞서 3개의 가베수 터널이 시공중에 있다. 바쿤 지역은 유기물 함량이 높아 쉽게 부서지는 퇴적지층으로 이러한 열대우림지역에서 가배수로 터널의 지보설계를 위해 전체적인 암층단위를 공학적인 목적과 역학적 거동양상을 토대로 주도적인 암종에 따라 분류하였다. 또한 이러한 암층단위를 기준으로 풍화정도와 절리의 빈도 및 특성을 고려하여 다시 4개의 암반유형으로 분류하였고 또한 가배수로 터널의 특성과 현재의 지반특성과 현재의 지반특성을 고려하여 지반내 swelling 광물의 존재를 확인하였다. 다양한 암반과 지보조건에 적합한 다양한 Swellex 록볼트를 적용하였으며 지지력이 낮은 록볼트를 사용할 대 발생되는 문제는 볼트의 면적에 따른 록볼트의 양을 조절하여 해결하였다. 또한 계측결과와 전산해석 결과에 따라 지보재의 설치간격, 수량을 조절하였으며, 계측결과에 따른 역해석을 실시하여 최적의 지보패턴을 결정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.240-240
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• 2020

강우 시 우수관로 내부의 수리 거동(유속, 수위)에 영향을 미치는 대표적인 매개변수는 관로의 조도계수와 손실계수 등이 있다. 이 중 조도계수는 관로 내부의 퇴적 및 협잡물로 인한 조도높이 변화에 따른 관로 내의 수리학적 거동을 평가할 수 있는 매개변수이며 손실계수는 관로의 확대, 축소, 만곡 등에 의한 에너지 감쇄 효과에 따른 관로 내 수리학적 변화를 평가할 수 있는 매개변수이다. 본 연구에서는 서울시 주요 배수구역에 대해 관로 조도계수 및 손실계수 변화에 따른 수위, 유속 변동성을 SWMM으로 분석하였다. 연구에 적용한 대상 배수구역은 반포 02 (방배1), 안양천 13 (봉천1), 성내 05 (길동), 안양천 11(신림4), 반포 03 (방배2), 안양천 01 (오류1), 성내 03 (천호)로 총 7개 배수구역이다. 모형수행을 위한 조건으로 조도계수는 0.015 ~ 0.120 구간에 대해 0.003 단위로 증가시키며 총 12개 CASE를 적용하였으며 손실계수는 0.0 ~ 0.5 구간에 대해 0.1 단위로 총 6개 CASE를 적용하였다. 관로 수리특성에 따른 수심, 유속의 변화량 분석 결과는 관로 및 유역의 크기별로 변화의 폭이 매우 크므로 상자-수염그림(Box-whisker plot) 이용하여 중간값의 변화 정도를 검토하였다. 조도계수 증가에 따른 수심증가, 유속 감소치의 중간값을 분석한 결과 조도계수가 0.013에서 0.034로 증가 시 수심은 40.6% 증가하고 유속은 47.4% 감소하는 것으로 검토되었다(그림 1, 2). 한편, 손실계수 증가에 따른 수심증가, 유속 감소치의 중간값을 분석한 결과 조도계수가 0.0에서 1.6으로 증가시 수심은 15.7% 증가하고 유속은 15.0% 감소하는 것으로 검토되었다. 이상과 같은 연구의 성과는 우수관로 내부의 다양한 여건 변화가 강우 시 관로 내 수리특성에 미치는 영향을 판단하기 위한 기초 자료로 활용할 수 있으며 향후, 우수관로 모니터링 결과와 연계하여 유지관리 방안 수립에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권9호
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• pp.33-40
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• 2022

본 연구에서는 산 오염수 전처리를 위한 침전 및 중화 공정에 대해 연구하였다. 침전 및 중화 공정은 오염물질 흡착, 휘발, 생분해 혹은 산화 등과 같은 제거공정 전에 필요한 전처리 공정으로 좀 더 효과적인 제거효율을 도출해 내기 위함이다. 침전 공정에선 일반적인 퇴적토인 부산 감천항의 퇴적토를 이용하여 침강 속도, 입자 균등계수, 곡률계수 및 입도지수를 파악하였고, 이를 위해 스테인리스 스틸로 구성된 표준체 판을 사용하였다. 각 표준체의 망 단위는 4, 10, 20, 40, 80, 100, 200이며 조립된 체 상부에 건조된 퇴적토를 투하시킨 후 진동을 가하여 입경별로 분류하였다. 입경별로 분류한 건조퇴적토는 1L 크기의 임호프콘(Imhoff cone)과 200mL 메스실린더에 침강시켰다. 각 입경별 침강속도를 구한 후 스토크스의 법칙(Stokes' law)에 따라 입자의 밀도를 계산하였다. 그 결과, 사용된 건조퇴적토의 평균 입자밀도는 1.93g/cm³였으며 침강속도가 가장 낮은 값은 0.11cm/s이였다. 침강속도와 입자 밀도를 통하여 화학사고 시 입자의 침전 위치나 퇴적 가능한 범위를 알아 대비할 수 있다. 중화 공정의 경우 강한 산성을 지니고 있는 질산과 황산을 사용하였고 중화제로 수산화나트륨과 산화칼슘을 사용하였다. 질산과 황산의 산도는 2, 3, 4, 5로 선정하였고 수산화나트륨과 산화칼슘(0.1, 0.01, 0.001M)를 사용하여 중화제 사용량이 pH 7의 조건을 맞췄을 때 5v/v% 미만으로 나올 수 있는 값을 도출하였다. 가장 농도가 높은 0.1M의 중화제의 경우 가장 낮은 pH 2를 제외하고 모두 5v/v% 미만으로 충족시켰고, 0.01M의 중화제는 일부 pH에서만 충족되었으며, 농도가 가장 낮은 0.001M의 중화제는 모든 pH에서 5v/v% 미만의 조건을 충족시키지 못 하였다. 질산과 황산 모두 산화칼슘이 수산화나트륨 보다 더 적은 부피비를 차지하였고 중화에 적합한 효과를 도출하였다.