• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.829-835
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• 2016

부영양화를 일으키는 대표적인 영양물질인 질소와 인을 제거하기 위하여 많은 연구들이 진행되어오고 있다. 본 연구에서는 질소와 인을 제거하기 위하여 해수 및 해수염에 존재하는 마그네슘과 칼슘을 사용하여 스트루바이트와 수산화인회석을 만들어 침전을 시켰다. 실험의 목적은 해수와 해수염을 사용하여 pH와 농도의 변화에 따른 영양염의 제거율을 비교평가 하였다. 하수의 실험조건에서 해수를 사용한 결과 인의 제거율은 90 %, 질소의 제거율은 50 %로 나타났다. 또한 pH 9, 질소와 인의 농도 10 mM, ${Mg/PO_4}^{3-}$, ${NH_4}^+$의 비율 2의 조건에서 해수염을 사용하여 실험한 결과 질소의 제거율은 90 %, 인의 제거율은 70 %로 나타났다. 상대적으로 인의 제거율이 높은 이유는 해수를 사용한 경우 질소와 인의 몰 농도의 차이에서 비롯되었으며, 해수염을 사용한 경우 해수에 포함된 칼슘이 인과 반응하여 수산화인회석으로 침전 제거되었다고 할 수 있다. 수중의 질소와 인을 제거를 위하여 해수와 해수염을 사용한 결과 높은 제거율을 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.151-154
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• 2004

본 논문에서는 국내의 서-남해 연안지역에서 광범위하게 발생하고 있는 해수침투의 확산방지를 위하여 해수침투보호구역이라는 개념을 소개한다. 해수침투보호구역을 설정하기 위해서는 해당 지역 해수침투대의 고분해능 염분농도분포가 필요하며 이와 같은 염분농도분포도는 물리탐사 기술로 작성이 가능하다. 전남 영광지역에서 물리탐사 기술로 작성한 해수침투대의 고분해능 염분농도 분포도는 시험시추 결과, 매우 신뢰성이 높았으며 염분농도의 공간적인 분포도에서 해수침투로 인한 지하수 개발 제한지역, 보호구역 등에 대한 설정이 가능하였다. 향후, 해수침투의 확산방지와 지속적인 지하수의 개발이 가능한 해수침투보호구역설정에 대한 후속적인 조치가 필요할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제35권3호
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• pp.373-379
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• 2017

본 연구는 넙치 치어 (평균 체장 $19.8{\pm}2.6cm$, 평균 체중 $19.8{\pm}2.6cm$)를 바이오플락에 각 농도별 0, 62.5, 125, 250, 500, 1,000, $1,500mg\;L^{-1}$의 질산염과 일반 해수에 각 농도별 0, 62.5, 125, 250, 500, $1000mg\;L^{-1}$의 질산염을 96시간 노출시킨 후 생존율 및 혈액학적 변화를 비교하였다. 본 연구에서 넙치 치어의 반수치사농도 ($96h\;LC_{50}$, 96시간 노출 후 총 개체수의 50%가 폐사하는 농도)는 바이오플락 내의 질산염 노출 실험구에서는 $1,226mg\;NO_3L^{-1}$, 해수에서는 $597mg\;NO_3L^{-1}$ (P<0.05)였으며, 이는 넙치 유생이 높은 질산염에 노출되었을 경우, 같은 농도에서도 바이오플락 사육수 보다 일반 해수에서 생물에 독성의 영향이 크게 나타난다고 볼 수 있다. 혈액학적 분석 결과에서는 일반 해수에서 넙치의 hematocrit는 $250mg\;L^{-1}$ 이상의 농도에서 대조구에 비해 통계적으로 유의한 증가를 나타낸 반면, 바이오플락에서 넙치의 hematocrit는 $1,000mg\;L^{-1}$의 질산염 노출에서만 대조구 대비 통계적으로 유의한 증가를 나타냈다 (P<0.05). 그러나, hemoglobin은 일반 해수와 바이오플락 모두 질산염 농도 의존적 변화가 나타나지 않았다. 질산염 노출에 따른 혈장 효소 성분 분석 결과에서는 혈장 AST와 ALT의 경우, 바이오플락과 일반 해수 모두 각 농도별 질산염 노출에 따라 유의하게 증가하였으나, ALP의 경우 두 실험구에서 모두 질산염 농도 증가에 따른 유의한 차이를 나타내지 않았다. 본 연구에서는 바이오플락 환경에서 사육된 넙치가 일반해수에 사육된 넙치에 비해 단기간 질산염 노출에 대한 한계농도 및 혈액학적 성상에서 더 높은 질산염 내성을 가지는 것으로 나타났다. 이는 일반 해수보다 바이오플락 내의 질산염 노출이 상대적으로 생물에게 낮은 독성을 가지며, 이와 같은 효과는 양식에 있어 바이오플락을 이용함으로써 잠재적인 질산염 독성 영향을 경감시켜줄 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권5호
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• pp.431-438
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• 2016

역삼투 해수 담수화 공법의 주요 단점으로 여겨지고 있는 에너지 소비량을 줄이기 위한 방편으로 해안선을 통하여 바다로 유출되는 담수 지하수를 활용하여 낮은 염도의 원수를 확보하는 방안을 제시하였다. 저 염도 지하 염수는 담수화 비용 뿐 아니라 표류 해수 취수의 알려진 단점을 극복하는 데도 유리하다. 지하 염수의 염도는 해안선을 통하여 바다로 유출되는 담수 지하수량의 영향을 크게 받는다. 본 연구에서는 담수화 시설에 필요한 수량을 최저 염도로 충족시킬 수 있는 지하 염수 관정의 위치 및 양수량 분포를 산정할 수 있는 최적 전산설계모델을 개발하였다. 해안 지역에서 지하 염수를 개발하면 대수층으로 해수가 추가 침투하여 다른 사용자의 지하수 관정을 오염시킬 수 있다. 본 모델은 지하 염수 관정의 최적 설계 시에 기존 지하수 관정을 해수 침투로부터 보호할 수 있도록 구성되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.532-535
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• 2003

새만금 방조제를 통하여 새만금호로 유입되는 해수 침출수량과 새만금 방조제 내부에서의 해수와 담수 사이의 상호작용 등에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에는, 밀도 차이에 의한 흐름을 고려한 지하수 흐름 지배 방정식과 염류의 분산 및 이송 지배 방정식을 결합시킨 수치해석 모델이 이용되었다. 밀도류를 고려한 경우에는 밀도류를 고려하지 않았을 경우보다 해수 침출량은 다르지 않았으나, 해수 침출면의 길이가 축소되고 유속이 증가하였다. 부정류상태의 해수-담수 경계면은 정류 상태의 결과와 매우 달랐으며, 해수 침출면이 방조제의 하부가 아닌 상부에 존재함을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.2-2
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• 2020

해안 지역은 종종 도시화, 인구 증가 및 환경 오염으로 인해 해안대수층의 지하수의 염도가 증가하는 현상인 해수침투가 발생한다. 본 연구는 국내 제주도 해안대수층을 대상으로 GIS 기법을 이용한 수리지질학적 변수의 지수화 방식으로 해안대수층의 해수침투 취약성 평가를 적용하였고 국내 해수침투 특성을 더욱 명확하게 반영할 수 있도록 취약성 평가 방식을 개선하고자 하였다. 취약성 평가를 수행하기 위해 대수층 특성, 수리전도도 특성, 지하수위, 해안으로부터의 거리, 염도분포, 대수층 깊이 등의 자료를 확보하여 취약성 평가의 주요 인자로 활용하였으며 특히 다년간에 걸친 국내 해수침투 관측망 관측 자료를 사용한 것을 특징으로 한다. 취약성 평가 인자 중 지하수위를 지수화 하는 과정에서 지하수위의 평가 구간 범위를 개선하였고, 염도 적용 방식을 해수침투 관측망 데이터 유형인 전기전도도를 이용한 새로운 평가 구간 범위를 설정하였다. 연구 결과 기존에 해수침투가 발생했던 지역에서의 취약성 지수가 높게 나타났으며 취약성 평가의 개선 작업 결과에 의해 지속적인 지하수위 하강이 발생하고 계절적 요인으로 해수침투가 발생하는 지역에서 취약 지수의 증가세를 더욱 선명하게 구분할 수 있었다.

• 환경생물
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• 제17권4호
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• pp.427-438
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• 1999

본 연구에서는 동해와 서해에서 채수된 자연해수에서 녹조 구멍갈파래를 배양하여 생장을 비교하고 아울러 환경오염인자라고 할 수 있는 무기영양염류(질산염과 인산염)와 중금속(구리와 납)의 영향을 평가하였다. 먼저, 광량별 생장율은 서해해수조건보다 동해해수조건에서 뚜렷하게 높게 나타났으며 이때 최적생장광량은 두 조건에서 공히 $100{\mu} molm^{-2} s^{-1}$인 것으로 나타났다. 엽록소 함량의 경우 60 $\mu$molm­$^2$S­$^1$이하의 광량에서는 동해해수조건에서 높게 나타났으나, $100{\mu} molm^{-2} s^{-1}$이상의 광량에서는 두 조건에서 유사하게 나타났다. 광량과 색소함량 사이에는 일반적으로 반비례관계가 성립되었는데 즉, 광량이 증가함에 따라 색소함량이 감소되었다. 1988년부터 1997년까지 조사된 환경부자료에 의하면 자연해수에서의 질산염의 농도는 서해해수에서 0.88ppm으로써 동해해수의 0.37ppm보다 2배 이상 높았으며 인산염은 동해와 서해해수 모두에서 0.03ppm으로 유사하게 나타났다. 또한 $Cu^{2+}, Pb^{2+}$은 각각 0.004, 0.003ppm으로 환경기준보다 매우 낮은 것으로 보고된 바 있다. 따라서 이러한 자료를 기초로 하여 무기영양염류(질산염과 인산염)와 중금속(구리와 납)이 구멍갈파래에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 무기염류의 효과에 대한 연구에서 질산염의 농도가 증가함에 따라 구멍갈파래의 생장율이 증가하였으며 5ppm에서 생장포화를 보이는 것을 관찰할 수 있었다. 인산염은 생장에 특별한 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났다. 엽록소 함량의 경우에는 인산염 농도가 증가함에 따라 뚜렷한 양적 증가현상을 보였다. $Cu^{2+}$는 구멍갈파래에 매우 강한 독성을 끼쳐 농도가 증가함에 따라 엽체의 생장율과 엽록소 a,b 그리고 carotenoids함량이 현저하게 감소하였으며 특히 1ppm에서는 carotenoids가 전혀 검출되지 않았다. $Pb^{2+}$는 위와 같은 생장 파라미터에 대하여 특별한 영향을 주지 않았다. 현재 자연해수중에 존재하는 질산염과 인산염, $Cu^{2+}, Pb^{2+}$.등은 그 농도면에 있어서 구멍갈파래의 생장제한요인으로 작용할 정도는 아닐 것으로 판단된다. 그러나 $Cu^{2+}$와 같은 경우 간헐적으로 높은 농도가 기록되는 것을 볼 때 이로인하여 구멍갈파래의 생존에 결정적인 상해를 입힐 수도 있을 것으로 사료된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권5호
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• pp.571-575
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• 2002

해수의 염도와 온도를 현장에서 측정할 수 있는 침적식 온라인 굴절계를 제작하고 실제 해수와 유사한 2 % 내지 4 %의 염수를 사용하여 그 성능을 조사하였다. 굴절률과 온도를 동시에 측정함으로 온도보상을 신속하게 할 수 있어 염도의 직접측정을 가능하게 하였다. 각기 다른 농도의 염용액에서 측정된 염도의 결과로부터 본 실험의 장치는 안정성과 재현성을 모두 갖는 염도 측정이 가능함을 알았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권5호
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• pp.407-412
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• 2014

가스하이드레이트 원리를 이용한 신개념의 해수담수화 장치를 제안하였다. 본 연구의 연속식 장치는 하이드레이트를 제조하고, 듀얼실린더의 압축공정에 의해 해수로부터 순수의 하이드레이트 펠릿화가 가능하다. 해수 샘플로부터 용존된 각 이온들의 제거 효율이 유도결합플라즈마분광광도계(ICP-AES)와 이온크로마토그래피(IC)에 의해 분석되었다. 본 연구에서 제안된 방법과 장치를 이용한 해수담수화시 형성된 하이드레이트 결정과 고농도의 염농축액과의 분리에 어려움이 있지만, 이를 해결함으로 좀더 효율적인 해수담수화 공정 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.317-333
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• 2012

전기 고생대 태백산분지 영월층군은 탄산염-규산쇄설성 퇴적암 복합체로서 하부로부터 삼방산층, 마차리층, 와곡층, 문곡층, 영흥층으로 이루어져있다. 영월층군에 대한 순차층서학적 분석에 따르면 중기 캠브리아기에 일어난 범람에 의해 최하부의 규산쇄설성 사질 퇴적암이 우세한 삼방산층이 퇴적되었다. 이어지는 후중기 캠브리아기 ~ 전후기 캠브리아기에 지속적으로 발생한 빠른 해수면 상승으로 마차리층 하부에는 셰일, 입자암, 각력암층을 협재한 사면 혹은 심부 램프 시퀀스가 형성되었다. 후기 캠브리아기 동안 지속된 해수면 상승은 실질적인 퇴적가능공간을 창출하였고, 조하대 환경에 탄산염 퇴적물 공장이 만들어졌으며, 탄산염 대지에는 마차리층을 구성하는 탄산염암이 우세한 조하대 시퀀스가 형성되었다. 마차리층 상부의 와곡층은 후후기 캠브리아기의 완만한 해수면 상승국면에서 만들어진 탄산염 램프 시퀀스로 해석되며, 퇴적 당시에는 리본 탄산염암과 탄산염 역암을 포함하는 이회암으로 구성되었던 것으로 보인다. 와곡층은 퇴적직후에 일차적으로 캠브리아기와 오르도비스기 사이의 해수면 하강국면에서 불안전 백운암화 과정을 거치고, 후에 심부 매몰 속성환경에서 광범위한 백운암화 작용을 받은 것으로 해석된다. 전기 오르도비스기에도 세계적인 해수면 상승과 해침은 지속되었으며, 영월층군의 조하대 램프 퇴적환경은 그대로 유지되어 탄산염 역암층을 협재하는 석회이암과 이회암이 교호하는 전형적인 램프 시퀀스인 문곡층이 형성되었다. 문곡층은 중기 오르도비스기에 퇴적된 것으로 알려진 영흥층에 덮여 있다. 영흥층은 주로 윤회층리를 보이는 조석대지 탄산염암으로 이루어져 있으며, 문곡층의 최상부에서 조하대 퇴적환경이 영흥층의 조석대지 퇴적환경으로 변화한다. 세계적 1차 규모 순차 경계면인 소크(Sauk)와 티피카누(Tippecanoe) 시퀀스의 경계는 영흥층 중부에서 관찰되는 최소퇴적가능공간 부근에서 인지된다. 중기 오르도비스기 초기의 세계적 해수면 하강과 이어지는 해수면의 급격한 상승은 영흥층의 전반적인 상향 천해화 윤회층의 전진퇴적체를 형성하였다. 영월층군이 퇴적된 영월 탄산염 대지의 상대적 해수면 변동곡선을 복원해 보면 같은 태백산 분지의 태백층군이 퇴적된 태백 탄산염 대지의 해수면 변동 곡선과 유사함을 확인할 수 있다. 이것은 두 개의 탄산염 대지가 유사한 조 구조적 운동 역사를 갖는다는 것을 의미하며, 이러한 유사성은 영월층군이 형성된 영월 탄산염 대지가 비록 태백층군이 퇴적된 태백 탄산염 대지와 상이한 퇴적시스템을 갖기는 하지만 상대적으로 가까운 지역에 속해 있었음을 암시한다. 퇴적층서 분석결과에 따르면 영월 탄산염 대지는 태백 탄산염 대지에 비해 상대적으로 열린 천해 환경이었을 것으로 추측된다. 고생대 후기와 중생대 전기에 걸쳐 발생한 북중국지괴와 남중국지괴의 충돌 시기에 영월 탄산염 대지와 태백 탄산염 대지가 복잡한 이동과정을 거쳐 현재의 태백산 분지에 모이게 된 것으로 해석된다.