• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.51-57
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• 2009

역삼투 해수담수화(SWRO)공정의 큰 문제점 중 하나인 biofouling 현상을 초기에 감지하기 위한 센서 개발의 선행 연구로써, 본 연구는 역삼투막에 바이오필름을 형성하는 문제성 있는 박테리아를 센서의 타겟 박테리아로 제시하는 것에 중점을 두었다. 문헌조사와 실제 해수담수화 공정에서 사용된 해수 원수와 오염된 역삼투막에 존재하는 박테리아를 계통발생학적으로 분석한 결과를 토대로 Bacillus sp., Flavobacterium sp., Mycobacterium sp., P. aeruginosa, P. fluorescens, 그리고 Rhodobacter sp.의 여섯종의 모델 박테리아를 선정하였고, 선정된 모델 박테리아 중, 막 오염 잠재력을 가진 종을 찾아내기 위해 각각 박테리아의 역삼투막 부착 능력, 고압내성, 그리고 소수성을 비교 분석하였다. 그 결과, 역삼투막 부착능력은 Rhodobacter sp.와 Mycobacterium sp.가 뛰어났으며 소수성이거나 역삼투막(접촉각 약 $63^{\circ}$)과 비슷한 접촉각을 가진 박테리아가 역삼투막에 잘 부착하였다. 800 psi의 고압을 적용 한 후, Rhodobacter sp.는 여섯 종류의 모델 박테리아 중 59-73%의 가장 큰 개체수의 감소를 보였고, P. fluorescens는 1-29%로 가장 높은 고압내성을 보였다. 부착, 소수성, 고압내성 특성을 통한 역삼투막에 biofouling을 유발하는 영향력 있는 박테리아 선정 실험 결과, 여섯 종류의 모델 박테리아 중 Mycobacterium sp.가 부착 능력이 뛰어나고 높은 소수성 특성을 가지며, 800 psi의 고압에서도 50% 이상의 cell의 생물학적 활성능력을 가지고 있어, 막 오염을 유발시키는 가장 잠재력 있는 박테리아로 분석되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.605-619
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• 2019

본 연구는 합천호에서 2002~2017년까지 16년간의 장기간 동안 수질변수를 이용하여 부영양화 특성, 경험적 모델분석 및 몬순강도에 따른 수질변이 특성을 분석하였다. 장기간의 연별 수질 분석에서 합천호는 중영양~부영양 상태로 분석되었고, 계절별 수질분석에서 부영양화 현상은 하절기 이후 심화되는 것으로 나타났다. 장기간의 수질변이 특성은 유역의 점오염원 및 비점 오염원이 크게 변하지 않는 상황 하에서 매년 강우 사상 (집중 강우 vs. 약한 강우) 및 계절적인 강우강도에 의해 조절되는 것으로 분석되었다. 총인(TP), 총질소(TN), 생물학적 산소요구량(BOD) 및 이온 농도변화는 건기해(Dry year)와 홍수해 (Wet year)의 비교분석에서 뚜렷한 차이를 보여 영양염류, 유기물 농도 및 이온농도 변동에 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 특히, 수질 변수 중 매년 영양염 지표(TP, TN), 유기물 지표(BOD, COD), 총 부유물질 농도 및 1차생산력의 지표 (Chl-a)는 강수량과 정 상관관계를 보였다. 녹조의 지표인 Chl-a 농도는 총인, 총질소, 및 BOD와 높은 상관관계를 보여, 타 호수처럼 영양염의 과도한 증가시기에 Chl-a농도가 낮아지는 특성과는 차이를 보였다. Log-전환된 총질소, 총인 및 Chl-a에 대한 경험적 모델(Empirical model) 분석에 따르면, Chl-a 농도는 인(phosphorus) 농도에 의해 1차적으로 조절되며, 질소(N)농도는 유의한 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이는 $Log_{10}TN$, $Log_{10}TP$, $Log_{10}CHL$의 상류, 중류, 하류구간에 대한 공간적 회귀분석에서 총인과 Chl-a는 p <0.005의 유의적인 상관관계를 나타내었으나 총질소와 Chl-a는 p > 0.005의 결과를 보여, 녹조번성에 대해 인(P)이 핵심역할을 하는 것으로 분석 되었다. 또한, 총질소와 총인 모두 Chl-a와 댐에 가까운 하류구간(Lacustrine zone)에 비해 상류구간(Riverine zone)에서 더 유의적인 결과를 보여, 상류역에서 무기성 부유물의 농도의 영향에 의한 광제한 효과(Light limitation)가 거의 나타나지 않는 것으로 분석되었다.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.224-232
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• 1999

캡슐형 잠열재를 이용한 열저장 시스템은 바닥 난방 및 건물 난방에서 매우 효과적인 시스템이다. 이러한 시스템 개발에 필수적인 요소가 열유동 매체가 순환하는 파이프 주변의 캡슐내 온도 분포와 열유동 매체의 유량 등이다. 그러므로 본 연구에서는 3차원 비정상 상태에서 Navier-Stokes 방정식, 난류모델을 비롯한 스칼라 보존 방정식을 적용하여 캡슐 블록의 온도 분포 및 파이프 내의 유동장 해석을 수행하였다. 또한 본 연구와 같이 계산 영역이 특별한 기하학적 현상을 형상(circle+square)인 문제 해결하는데 적용할 수 있는 새로운 격자 생성 기술(MBFGE/CCM)을 개발하였다. 격자계는 파이프에서 원형 격자를 이용하였고, 캡슐 블록에서 사각 격자를 이용하여 다중격자와 미세격자를 결합하여 사용하였다. 본 연구의 목적은 컴퓨터를 이용한 수치해석적 방법을 미세 캡슐을 이용한 축열보드에 적용하여 2종류의 열경계 상태에 대하여 속도와 온도분포를 계산하여 비교분석을 하는 것이다. 온도는 축열 보드의 한 쪽면은 대류면이고 다른 한쪽면은 단열면인 경우(Case 2)보다 양면 모두 단열인 경우(Case 1)일 때 더 높게 상승하였다. 온수 파이프 중심선인 Y=0 에 가까운 영역에서 Case 1과 Case 2사이에 축열 보드 내에서 온도 차이는 확연하게 나타났다. 향후 수치해석의 정확도를 높이고 축열 보드의 열전달 현상을 보다 정확히 계산하기 위해서는 위치 및 시간에 따른 정밀한 온도 측정값이 필요하고 특히 잠열재인 미세 캡슐이 상변화를 하므로 온도 변화에 따른 물질의 비열(C$_{p}$)과 열전달율(λ)을 고려한 방정식이 요구된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권1호
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• pp.11-20
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• 2013

인공위성 Synthetic Aperture Radar(SAR)는 물리해양학적 현상을 정량적으로 관측하는데 가장 유용한 도구 중의 하나이다. SAR의 도플러 편이(Doppler shift) 현상은 센서와 해양표면 유체와의 상대적인 움직임 차이로 인해 발생될 수 있다. 따라서, 단 채널 SAR 원시자료에 기록된 도플러 정보는 해양의 유체 이동속도를 추정하는데 유용하다. 유체의 이동속도는 측정된 도플러 중심주파수(estimated Doppler centroid)와 예측된 도플러 중심주파수(predicted Doppler centroid) 사이의 차이를 측정함으로써 계산될 수 있다. 예측된 도플러 중심주파수는 표적이 움직이지 않는다고 가정했을 때의 중심주파수로서 위성의 궤도, 시선 각, 자세 등과 같은 기하모델을 통해 계산될 수 있고, 측정된 도플러 중심주파수는 실제 SAR 촬영시 표적의 움직임에 해당하는 도플러 중심주파수로서 원시자료에 기록된 정보를 이용하고 평균상관계수법(Average Cross Correlation Coefficient; ACCC)을 적용하여 추출될 수 있다. 이렇게 추출된 도플러 속도에서 브래그 공명을 일으키는 표면 장력파의 위상속도를 제거하여 좀더 정밀한 표층 해류의 속도를 추출하였다. 이러한 기법들을 동해를 촬영한 Envisat ASAR 원시자료에 적용하였으며, 추출된 해류속도를 HF-radar에서 관측한 해류속도와 비교하였다.

• 터널과지하공간
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• 제23권5호
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• pp.383-391
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• 2013

1960년대 후반 이래로 수행된 여러 진삼축압축시험 결과에 의하면 암석의 파괴강도는 중간주응력의 크기에 상당한 영향을 받는 것으로 나타나고 있다. 이러한 실험적 결과를 바탕으로 지금까지 중간주응력이 파괴에 미치는 영향을 고려할 수 있는 다양한 3차원 파괴조건식들이 제안되고 있다. 그러나 문헌에 보고된 대부분의 3차원 파괴기준식들은 암석의 진삼축압축 강도를 현상학적으로 재현하기 위한 목적으로 개발되었기 때문에 관련된 강도정수들의 역학적 의미가 명확하지 않다. 이 연구에서는 암석강도의 중간주응력 의존성이 암석 내에 포함된 연약면들의 공간적 분포특성과 관련성이 있다는 가능성을 확인하기 위해 평면이방성 암석모델을 대상으로 수치 진삼축압축시험을 수행하였다. 미소구조텐서 개념을 활용하여 이방성 Mohr-Coulomb 파괴기준식을 개발하였으며 이를 강도기준식으로 활용하고 임계면법을 적용하여 평면이방성 암석의 파괴강도 및 파괴면 방향의 중간주응력 의존성을 분석하였다. 분석결과는 암석에 포함된 미시적 연약면들의 주응력 방향에 대한 방향성이 암석강도의 중간주응력 의존성과 밀접한 관련성이 있음을 암시해준다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.167-175
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• 2018

본 연구에서는 튜브 구조시스템의 역학적 특징과 거동에 대한 이론과 모델 연구 등을 고찰하고, 단위 모듈 시스템의 적정성, 최적 위치. 최적 형태를 파악하고, 각 부재의 강성증감에 따른 부재 변수를 고려한 복합 튜브 구조시스템을 통계학적인 개념을 도입한 민감도 방법에 의한 해석을 수행하였다. 구체적인 방법에서 복합 튜브 구조시스템의 전단지연 현상과 횡적 거동에 대한 특성을 비교 고찰하였고, 또한 그 결과 치를 이용하여 향후 있을 초고층 복합 구조시스템의 설계와 실무에 대한 기초 자료를 제시하는데 연구의 목표를 두었다. 연구 결과로는 골조튜브 구조시스템만으로는 초고층 건물의 횡적 거동에는 효과적으로 대치하지 못하므로, 복합 튜브 구조시스템을 구성하여 횡하중 저항요소로 구성부재를 다양하게 변화시켜 검토한 결과, 각 부재 물량대비 가새 부재가 가장 큰 횡적 거동에 대한 영향 요소로 파악되었다. 골조 튜브구조는 물량대비 보가 기둥보다 횡변위 영향에 미치는 민감도의 정도가 크게 나타났고, 가새 튜브구조시스템의 경우는 가새가 물량대비 기둥 및 보와 비교하면 가장 민감한 것으로 나타났다.

• 한국경제지리학회지
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• 제17권4호
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• pp.771-785
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• 2014

바다사막화 현상인 갯녹음이 심화됨에 따라, 바다숲 조성사업이 추진되고 있다. 그러나 조성지 선정과정은 행정적 편의성에 초점이 맞춰져 있으며, 입지적합성 분석 연구도 그 중요성에 비해 매우 제한적인 실정이다. 이에 본 연구는 생태학적 요구치, 해저지형, 인문 사회환경 등을 종합적으로 고려한 합리적인 바다숲 입지적합성 평가모델을 제안한다. 연구지역인 제주도는 우리나라에서 갯녹음 현상이 최초로 발견되었으며, 최근에는 연안 전역으로 확대되고 있기에 바다숲 조성이 우선적으로 필요한 곳이다. 서식지 평가법(HEP), 3D 공간보간법(kriging) 그리고 계층적 의사결정 과정(AHP)이 연구방법으로 활용되었다. 특히 해양공간의 특성을 반영하는 3차원 공간분석을 실시하여, 기존의 연구보다 현실적인 분석을 도모하였다. 분석결과, 조천연안이 서귀포 표선연안에 비해 입지적합성이 높은 것으로 평가되었다. 조천연안은 최대 61%의 감태 서식적합도를 나타냈으며, 해저지형 조건을 충족하였고, 인문 사회환경 기준에서도 우수한 평가를 받았다. 본 연구결과는 재정적으로 효율적인 바다숲 입지선정을 가능케 하고, 합리적인 입지를 통한 연안 생태계 복원 및 어촌계 활성화에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 수면정신생리
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• 제4권2호
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• pp.147-155
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• 1997

이제까지 제시된 수면/각성과 관련된 연구의 결과들이 아직은 부족하거나 일관성이 결여되어 있기 때문에 인간의 수면/각성 리듬에 대한 모텔은 확립되지 않았다. 주 수면시간, 서파 수면, 렘수면, 수면의 깊이, 아침에 깨어남, 각성 수준 등의 주 리듬은 일중리듬을 보여준다. 주 수면시간은 중심체온과 이전의 깨어있는 기간에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 렘수면 발생의 경향은 통상적인 아침 기상시간 이후 오전 내내 높은 수준으로 남아있게 된다. 수면경향이 갖는 일중 반주기의 내인성 생물학적 특성은 모든 연령에서 독특하게 보여지는 현상이다. 오후의 졸리움이나 수면에 대한 증거는 수면잠복기 반복검사, 수면연장 연구, 비동승상태 연구, 자유질주 연구 등과 같은 여러 연구방법에서 보여진 오후의 졸리움, 수행능력, 다양한 수면장애의 병리적 특성, 그리고 시에스타 문화에서 증명된다. 일중 12 시간 수면리듬의 모델은 아직도 일중 반주기 리듬이 일중리듬이 고유한 이형식의 리듬으로 표현되는 것인지 아니면 별개의 독립적 인 현상인지에 대한 결론이 내려지지 않았기 때문에 확립되지 않았다. 수면-각성의 주기에는 하루에 3-4회, 즉 6-8 시간의 주기를 갖는 중간 단주기 리듬이 내재되어 있고, 또 성인의 야간수면은 90-120 분의 주기를 갖는 비-램 수면과 렘수면의 리듬미칼한 극단 주기적 교대를 보여준다. 그뿐 아니라 주간의 기본적인 휴식 -활동 주기는 야간의 렘 수면주기에 상응한다는 가설이 제시되기도 하였다. 수면의 단주기 리듬에 대한 연구는 전통적인 수면다원 검사, 낮잠 연구, 휴식 및 일상지속법 연구, 수면연장 연구, 보행감찰, 극 초단적 수면일정, 시간격리연구 등을 통해 시행되고 있다. 내재하는 다양한 신체의 리듬들이 어떻게, 또 어느 정도 상호작용하여 수면의 시작과 종결을 조절하며, 반일주기 수면경향의 본질은 어떠하고, 또 렘 주기와 수면과의 관계는 어떠한가에 대한 의문은 앞으로 해결해야 할 중요한 쟁점들이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제44권6호
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• pp.481-487
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• 2011

본 연구에서는 성장기 마우스 모델을 이용하여 고지방식 이를 제공한 후 이에 따른 염증지표와 골의 형태학적 미세구조의 변화를 살펴보았다. C57BL/6J 4주령 수컷 마우스를 난괴법에 의해 대조군 (n = 6)과 실험군 (n = 6)로 분류하여 대조군에는 10% Kcal fat 식이와 고지방식이군에는 45% Kcal fat 식이를 12주 동안 자유급식 방법으로 제공하였다. 혈액검사와 염증지표를 분석하였으며 micro-CT를 이용하여 대퇴부 뼈의 형태학적 미세구조를 측정하였다. 대조군과 고지방식이군의 체중 증가는 각각 $5.85{\pm}1.84g$, $16.06{\pm}5.64g$로 유의한 차이를 보였으며 (p < 0.01), 혈당은 각각 $115.00{\pm}16.88mg/dL$, $188.33{\pm}13.29mg/dL$ (p < 0.01), 중성지방은 각각 $65.00{\pm}6.19mg/dL$, $103.33{\pm}8.02mg/dL$ (p < 0.05)로 나타났다. 렙틴과 IL-6는 고지방식이군에서 유의적으로 높게 나타났다 (p < 0.01). 골대사의 생화학적지표 분석 결과 오스테오칼신은 고지방식이군에서 낮게 나타났으나 유의적이지 않았으며, CTx은 고지방식이군에서 유의적으로 높게 나타났다 (p < 0.01). 골밀도는 고지방식이군에서 낮게 나타났으나 유의적인 차이는 보이지 않았다. 그러나 골의 형태학적 미세구조 분석결과 골소주의 두께는 고지방식이 군이 대조군보다 유의적으로 좁게 나타났으며 (p < 0.05), 골소주의 간격은 고지방식이군이 유의적으로 넓게 나타났다 (p < 0.05). 골의 형태학적 미세구조인 골소주의 간격과 IL-6가 양의 상관성이 나타났다 (p < 0.05). 본 연구결과 최대골밀도가 형성되는 단계의 성장기 마우스에서 고지방식이 공급을 통한 비만 유도 현상은 골소주의 수와 골소주가 차지하는 비율의 변화를 유발하여 골 미세구조에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 염증지표와 상관성이 나타났다. 이에 성장기에 염증지표 증가를 억제하고 정상적인 골형성을 위하여 과잉의 지방섭취 제한이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제27권1호
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• pp.169-179
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• 2000

초기 우식병소와 건전한 치질은 광학적 특성 이 다르다는 사실에 근거하여 치과 치료용으로 개발된 가시광선 영역의 아르곤 레이저의 형광현상, 즉 물체에 조사되어 반사된 및은 물체의 광학적 특성에 따라 파장이 달라지는 특성을 이용하여, 우식 치질과 건전한 치질간의 광학적 특성의 차이를 아르곤 레이저 빛을 통한 색조의 차이로 유도 전환하는 시스템을 개발하고 이를 이용하여 초기 치아우식 병소를 조기에 시각적으로 탐지하여 data화 하는 새로운 우식활성검사법을 개발하는데 본 연구의 목적이 있다. 연구는 3단계로 나누어 1단계는 아르곤 레이저 형광법의 초기 우식병소 탐지능력을 평가하였으며 2단계는 임상에서 아동들을 대상으로 아르곤 레이저 형광법을 이용하여 초기 우식병소가 있는 치아의 갯수를 집계하고 이 수치에 대한 우식활성검사법인 $Cariescreen^{(R)}$ test, 그리고 일종의 구강환경검사인 우식경험치아의 수(dDfFtT) 검사와의 상관성을 평가하였다. 3단계는 이와 같은 자료를 기준으로 하여 레이저 형광법을 이용하여 검사할 수 있는 새로운 우식활성검사 모델을 만들고 이와 같은 검사법의 민감도, 타당도, 진단력 등을 분석하여 진단학적 측면에서 활용 가능성을 평가하고자 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 초기 우식병소의 조직학적 깊이가 증가될수록 레이저 형광법을 이용하여 측정한 광밀도가 증가하였으며 이들 사이에는 높은 상관관계 (=0.7015)가 있었다. 또한 통계학적으로 회귀분석을 시행한 결과 병소의 깊이와 광밀도와 사이에는 정비례 관계의 직선방정식 관계를 나타내었다. 레이저 형광법을 이용한 우식활성검사법은 $Cariescreen^{(R)}$ test 그리고 dDfFtT 검사 등과 높은 상관관계를 나타냈다. 또한 레이저 형광법을 이용한 우식활성 검사법은 dDfFtT검사를 기준으로 48%의 민감도, 52%의 특이도, 45%의 진단력을 보였으며 $Cariescreen^{(R)}$ test를 기준으로 48%의 민감도, 51%의 특이도, 36%의 진단력을 보였다. 이상의 결과를 종합하면 레이저 형광법을 이용하여 측정한 초기 우식병소의 광밀도는 실제 초기우식병소의 조직학적병소의 깊이를 평가하는데 높은 진단학적 신뢰성을 보여주고 있으며 레이저 형광법을 이용한 우식활성검사는 진단학적 지표를 기준으로 볼 때, 그리고 검사절차와 시간, 비용 등의 면으로 볼 때 향후 임상적으로 활용 가능성이 높은 것으로 사료된다.