• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.14 no.6
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• pp.9-20
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• 2011

전 세계는 물 부족 문제를 해결하기 위한 대체수자원 개발에 다양한 노력을 기울이고 있으며, 그 중에 해수 담수화 기술이 가장 주목받고 있다. 특히 역삼투 방식의 해수담수화기술은 기존 증발식에 비해 에너지 소비량이 적기 때문에 매년 10% 이상의 높은 성장률을 기록하고 있다. 그러나 역삼투 방식의 해수담수화는 지표수를 이용하는 시스템에 비해 상당히 많은 에너지를 필요로 한다. 따라서 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 공정 개발이 시도되고 있으며, 그 중에 대표적인 기술이 삼투현상을 이용한 FO (Forward Osmosis)와 PRO (Pressure Retarded Osmosis) 공정이다. 본 논문에서는 역삼투막을 이용한 해수담수화 기술의 현황과 한계를 살펴보고, 현 해수담수화공정을 보완할 기술로써 FO와 PRO 공정개발에 관한 최근 연구 동향과 이러한 신기술의 상용화에 필수적으로 요구되는 막에 대한 개발 현황을 살펴보았다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.14 no.3
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• pp.68-79
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• 2009

Groundwater is the main water resource in Jeju Island because storage of surface water in reservoir is difficult in the island due to the permeable volcanic rocks. Because of this reason, the groundwater is expected to be very vulnerable to seawater intrusion by global warming, which will cause sea level rise. The long term change of mean sea level around the Korean Peninsula including Jeju Island was analyzed for this study. The sea level rise over the past 40 years was estimated to be of $2.16\;{\pm}\;1.71\;mm/yr$ around the Korean Peninsula. However, the rising trend around the eastern part of Jeju Island was more remarkable. In addition, the groundwater/seawater intrusion monitoring network operated by the Jeju Special Self-Governing Province shows that seawater intrusion becomes more prominent during dry 4-5 months in a year when the sea level increases. This implies that the fresh groundwater lens in the eastern part of Jeju Island is influenced by the sea level rise due to global warming in the long term scale.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.102-102
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• 2021

광양만의 해수교환은 주로 여수해만을 통해 이루어지고, 만의 동측에는 노량수로를 통해 진주만으로의 해수교환이 일어나고 있으며, 만의 북측에는 섬진강을 끼고 있다. 광양항 건설 전 만내의 수심은 약 10 m 이내로 얕았으며, 만의 입구인 여수해만과 노량수로에서의 수심은 약 20 m 이상이었다. 광양만은 1982년 광양제철소의 건설을 시점으로 하여 광양항의 확장 개발, 폐기물처리장 건설 등으로 인한 매립이 진행되었다. 특히, 섬진강 하구는 광양만 개발 전에는 넓은 조간대 퇴적층의 발달로 다양한 생태계환경을 유지하고 있었으나, 광양항 건설 및 하구에서 모래 준설 등으로 인해 근래에 와서는 해수의 역류가 심각한 상태이다. 1982년 광양제철소 건설이후 계속적으로 광양만을 개발함으로써 해양환경에 큰 변화가 발생하였다. 따라서, 본 연구에서는 광양만 개발 전·후의 조석 및 해수유동의 변화특성을 해석하기 위해 조석 및 조류에 대한 현장관측과 3차원 해수유동 수치모형실험을 수행한 후 남해도를 둘러싸고 있는 광양만, 진주만 등의 조석 및 조류의 변동특성을 해석하였다. 광양만 개발 전·후의 해수유동의 변동특성을 해석하기 위해 김 등(1999)에 의해 개발된 3차원 layer·level 혼성 해수유동 모델을 광양만, 진주만을 포함하는 남해도 주변해역에 적용하여 30일간의 수치계산결과를 이용하여 해수유동의 변동특성을 해석하였다. 모델에서 격자간격은 동서-남북방향 동일하게 200 m, 시간간격은 20 sec, 계산영역은 동서방향으로 52 km, 남북방향으로 65 km인 260×325 격자체계로 구성 운영하였다. 외해 개방경계에서 조위는 수로국에서 관측한 조위와 본 연구에서 관측한 조위를 보간하여 사용하였다. 광양만 개발전·후의 조류의 변동특성을 수치해석한 결과 여수해만에서는 광만만 개발전이 개발 후보다 유속이 강하게 나타났으나, 노량수로에서는 개발 후가 개발전보다 유속이 훨씬 강하게 나타났다. 이와 같은 현상은 광양만 개발로 광양만으로 유입되는 조량이 감소함으로 인해 여수해만에서는 유속이 감소한 것으로 생각된다. 노량수로에서 개발 후가 개발전보다 유속이 증가한 것은 여수해만을 통해 유입한 해수가 개발 후에는 광양만의 해수면적 감소로 광양만의 서측으로 유입하는 조량이 감소한 반면에 광양만의 북측(섬진강 하구) 또는 동측(노량수로)으로 유입하는 조량이 많기 때문인 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.09a
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• pp.583-586
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• 2003

부산 동래지역 지열수에 대한 지화학적 진화과정을 밝히기 위하여 지열수, 지하수 및 해수에 대한 수리화학 특성과 이들의 연관성을 고찰하였다. 또한 심부환경에서의 지화학 특성을 규명하기 위하여 각종 이온지질온도계와 다성분 지질온도계를 적용하였으며, 동위원소특성과 함께 지화학 모델링을 통하여 심부환경에서의 온천수의 지화학특성을 밝히고자 하였다. 동래 지열수의 수리화학적 특성은 해수의 영향을 받아 높은 이온함량을 보이며 Na-Cl형을 보여준다. 지열수는 주변 지하수와의 크게 혼합된 양상을 나타낸다. 지화학 모델링에 따르면 지열수는 심부에서 약 5% 영향을 받은 것으로 추정된다. 즉, 심부로 순환하는 지열수가 해수와 혼합되며, 이들이 지열에 의해 가열되면서 광물의 용해 및 침전, 이온 교환반응 등 물-암석 반응을 거치면서 심부지열수를 형성하였으며, 지열수가 천부환경으로 상승하는 과정에서 동래지역 주변 천부지하수와 다양하게 혼합되면서 현재 동래온천수의 화학조성을 갖는 온천수를 형성하는 것으로 지열수의 진화 과정을 설명할 수 있다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.4 no.3
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• pp.157-166
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• 1992

해수환경하의 콘크리트 구조물은 동결융해의 반복에 의한 물리적인 침식과 해수중에 용존하는 각종의 이온들의 침투로 인한 화학적 침식에 의해 현저한 성능저하현상을 나타내는 것으로 알려져있다. 본 연구는 포졸란계 혼합재인 플라이 애쉬, 슬래그, 슬리카 흄과 폴리머계 혼합재인 Ethylene Vinyl Acetate(EVA), Styrene-Butadiene Rubber(SBR)를 사용하여 제조한 콘크리트 경화체의 해수환 경하에서 동결융해 저항성에 미치는 혼합재의 종류 및 첨가량의 영향, W/C의 영향을 비교 검토한 실험적 연구이다. 콘크리트의 동결융해 저항성을 위해서는 공기연행이 필수적이며, 공기연행시킨 경우 W/C가 낮을수록 동결융해 저항성이 우수하였다. 해수중에서의 동결융해 저항성은 슬래그분말을 첨가할 때 우수하였으며, 폴리머계 혼합재에서는 EVA가 우수한 결과를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.04a
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• pp.431-433
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• 2004

해수 영향을 받은 연구지역 지하수의 특성을 수리지화학적 분석과 다변량 통계분석방법을 이용하여 고찰하였다. 수리지화학 분석 결과, 연구지역 지하수는 크게 해수와 경작 등에 의한 인간활동의 영향을 받고 있음을 알 수 있었다. Cl, Na, Mg, Ca, HCO$_3$, NO$_3$, SO$_4$, K, SiO$_2$, Sr의 농도값을 이용하여 군집분석과 주성분 분석 결과, 연구지역의 지하수는 해수의 영향을 나타내는 Na, Cl에 의해 크게 영향을 받으며 3개의 그룹으로 나누어지고, 각 그룹별로 다른 특성을 보여줌을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.225-225
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• 2009

천연해수 중에서 음극방식에 의해 형성된 석회질 막은 장기적으로 외부 부식 환경을 차단하여 피방식체인 강재를 부분적으로 보호하거나 음극방식에 필요한 전류밀도를 감소시키는 역할을 하기도 한다. 한편 이렇게 형성된 석회질막 자체의 밀착력은 매우 취약하여 정상적인 막으로의 기능 수행이 곤란하다. 본 연구에서는 해수 환경 중 형성된 석회질 코팅막의 성분, 조직 및 결정구조 등을 분석하여 밀착성 향상에 기여할 것으로 추정되는 인자를 평가 선정함은 물론 제작 제어를 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.353-353
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• 2012

음극방식법은 가혹한 해수 환경에 노출된 항만 및 해양구조물 등의 부식을 방지함에 있어 매우 유용한 방식법이다. 여기서는 이러한 음극방식 응용 원리에 의해 무한한 자원인 해수를 이용하여 환경 친화적인 코팅막 제작-시도를 하였다. 즉, 본 연구에서는 해수 환경 중 선박 및 해양구조물 등에 주로 사용되는 강재를 기판으로 하여 양극 조건 및 인가 전류밀도를 달리하여 코팅막을 제작하였으며, 조건에 따라 제작된 코팅막을 SEM, EDS, XRD를 통해 조성원소 및 결정구조를 분석하였다. 또한 밀착성 및 내식성 평가를 통해 실용 코팅막으로써의 한계를 보완한 코팅막 제작 프로세스의 기초 설계 지침을 제시하고자 하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.41 no.5
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• pp.485-492
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• 2021

This study focused on safety aspects surrounding energy consumption in the seawater desalination process in the Daesan Industrial Complex located on the West Sea coast. The safety index for energy consumption was evaluated under different salinities and temperatures of the incoming seawater. Temperature and salinity input data for the 1997-2018 period were obtained from the Marine Environment Information System, and the power required for reverse osmosis (RO) was applied to the program as per the data provided by the RO membrane manufacturer (Q-Plus v3.0). Notably, reasonable energy consumption guidelines were proposed during the design of the desalination facilities; in this regard, the desalination process required approximately 2.10-2.90 kWh/m³ electrical power. Moreover, the energy safety based on 95 % was estimated to be 2.80 kWh/m³ when the desalination facility was operated.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.269-272
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• 2006

유기물 증가에 미치는 환경인자를 중심으로 그 수평분포 특성, 원인, 주요오염원의 영향권에 대하여 검토하기 위해 표층 해수와 표층 퇴적물을 조사하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 유기물변동에 영향을 미치는 인자에 대한 주요 오염원은 크게 섬진강과 동천 등의 담수, 광양시 생활하수, 여수산업단지로 크게 나누어볼 수 있었다. 해수와 퇴적물의 환경인자에 대한 수평분포 특성과 해수의 흐름 등을 고려하여 이들 주요 오염원의 영향권을 구분한 결과, (I) 섬진강 담수의 영향을 많이 받는 해역, (II) 광양시와 동천의 영향이 큰 해역, (III) 여수 산업단지의 영향을 많이 받는 해역으로 나누어졌다. 그리고, 오염원의 영향권별 수질환경인자의 특성으로는 섬진강 담수의 영향을 많이 받는 해역은 낮은 염분, 높은 농도의 $NO_3$-N과 $SiO_2$-Si, 담수와 생활하수의 영향이 큰 해역은 낮은 염분, 높은 농도의 $NO_3$-N, $NH_4$-N, $SiO_2$-Si, 여수 산업단지의 영향을 많이 받는 해역은 표층해수의 경우 높은 수온, 높은 농도의 $NH_4$-N과 $PO_4$-P, 퇴적물의 경우 높은 농도의 $NH_4$-N, $PO_4$-P, $SiO_2$-Si로 특징지울 수 있을 것으로 보인다.