최근 환경오염 증대의 문제가 급작히 대두되고 있다. 즉 우리의 생활환경인 자연생태계의 평형유지가 문제시되고 있는 가운데, 대기및 수질, 토양, 해양 등을 오염시키는 원인물질과 오염의 정도를 정확하고 신속하게 분석, 측정하는 것은 매우 중요한 일이 아닐 수 없다. 기존의 분석방법이나 측정장비의 일부도 최근 biotechnology 기술을 이용하여 보다 신속, 정확하며 간편하게 측정하기 위한 연구로 진행되어 일부는 실용화되고 있다. 여기서는 환경분야에 관련된 biosensor 이용과 연구의 몇가지 예를 들어보기로 한다.
최근 낸드 플래시 메모리가 널리 보급됨에 따라 기존 파일 시스템의 한계를 보완하고 낸드 플래시 메모리의 장점을 활용하기 위한 파일 시스템 연구가 활발히 진행되고 있다. 이렇게 제안된 파일 시스템들에 대해서는, 일반적으로 벤치마크를 통해 성능 측정이 이루어진다. 서버나 모바일 환경에서 실제 시스템의 성능 측정이 어려울 경우, 벤치마크는 측정하고자 하는 실제 시스템에 대한 직접적인 성능 측정 대신 워크로드를 통해 재현된 환경에서 소프트웨어적 성능 측정을 가능하게 한다. 이 때, 성능 측정 환경이 실제 시스템이 아니기 때문에 측정하는 시스템 환경에 따라서 일정하지 않은 성능 측정 결과를 보인다. 이에 본 논문에서는 파일 시스템의 성능을 측정하는데 흔히 사용되는 벤치마크 중에서 Filebench를 이용하여 여러 가지 시스템 환경에 따른 성능 측정 결과를 살펴보고 측정 결과의 변동이 생기는 원인을 알아본다. 실험 결과, 캐시 내부에 벤치마크 I/O 외의 성능 측정에 불필요한 I/O가 많이 발생할수록 벤치마크의 성능 측정 결과가 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 fsync 동작이 포함된 백그라운드 I/O를 동작시키는 경우에는 최대 98.2%의 성능 저하가 발생하는 것을 확인하였다.
실외 환경에서는 일반적으로 드론의 위치 측정 또는 위치 제어를 위해서 위성항법장치를 사용한다. 위성항법장치는 실내 환경에서 신호 수신이 어렵기 때문에 실내에서의 위치 측정과 항법을 수행하기 위해서 많은 연구가 이루어진다. 기존의 연구들은 드론에 추가적인 센서를 요구하거나 사전 실내 환경 설정을 가정한다. 그러나 추가적인 장치나 환경 설정 없이 드론의 관성항법장치만으로도 위치 측정이 가능하다. 관성항법장치는 가속도를 적분하여 이동한 거리를 파악하기 때문에 시간이 지날수록 오차가 누적되는 문제점이 있으며 비행 중 기체 진동으로 인한 측정 오차로 정확한 이동거리를 산출해내는 것이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제들을 드론의 특성을 반영하여 관성항법장치로부터 발생한 오차를 줄여 보다 정확한 드론의 실내 위치측정 방법을 제안한다.
오염물질을 실시간으로 측정해 배출사고를 예방할 수 있는 원격측정시스템(TMS : Tele-metering System)이 폐수 배출사업장에도 도입된다. 환경부는 오는 2007년까지 1~3종 배출업소와 하$\cdot$폐수종말처리시설 등 2,443개 폐수배출사업장에 오염물질 측정기기를 부착해 환경관리공단에 설치될 관제센터에 연결한다고 밝혔다. 이를 통해 한해 동안 배출되는 폐수의 86.2%가 실시간으로 관리될 전망이다. 배출사업장은 폐수의 특성에 따라 유량계, 자동시료채취기, 생물학적산소요구량(BOD)$\cdot$화학적산소요구량(COD),$\cdot$총질소(T-N)$\cdot$총인(T-P)$\cdot$부유물질(SS)측정기기 등을 최소 1종부터 최대 7종까지 설치해야 한다. 그러나 자동측정이 어려운 총대장균군수$\cdot$색도$\cdot$노르말헥산 등은 수동측정법을 유지키로 했다. 업체별로 최대 1억7천~2억원까지 예상되는 설치비는 사업자의 부담을 덜기 위해 융자 지원할 계획이다. 이에 본지에서는 그 내용을 간략히 파악해 보고자 한다.
PCBs(Polychlorinated Biphenyls)와 같은 미량 환경독성물질은 그 독성으로 인하여 지난 수십년간 환경 분야에서 중요한 연구분야가 되어왔으며 이에 대한 연구의 중요성이 최근의 내분비계 교란물질의 심각성으로 더욱 부각되고 있다. 특히 이 분야의 연구에서는 실제 측정을 통한 자료가 국내의 경우 분석과 측정의 어려움으로 인하여 거의 전무하다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 대기-수체간의 PCBs 거동 특성을 실제 측정을 통하여 파악하기 위해 PCBs의 입자상 건식침적량을 측정하였다.(중략)
무토양재배에서의 효율적인 관수량 결정은 정확한 증산량에 근거한다. 작물의 생육과 환경과의 관계 분석을 위해서 실제의 재배시스템 전체를 대상으로 하여 증산량을 연속적으로 측정하는 것은 현실적으로 어려우며, 가능하더라도 대규모의 시설이 필요하다. 따라서 작물의 실제 증산량을 위해서 개체 측정 등의 대표치를 이용하는 방법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 일반적인 증산량 측정을 위해서 정량펌프를 이용한 측정 시스템의 구축 및 이 방법을 이용하여 관수량 제어를 위한 환경과 증산량과의 관계를 분석하였다. (중략)
환경측정을 위한 센서는 여러 분야에 걸쳐 사용되고 있다. 특히 산업현장의 경우 작업시 발생 할 수 있는 산업재해를 예방하기 위한 필수 장비로서 활용되고 있다. 기존 장비들의 형태는 기본적으로 센서가 일체형으로 부착된 것이 대부분을 차지하고 있어, 산업 현장의 특성에 따라 여러 종류의 측정 장비를 중복해서 구비하는 경우가 대부분이다. 이를 개선하기 위한 연구로서 기본적인 컨트롤 제어 부와 센서부분을 분리하여 필요한 센서를 모듈형식의 소켓용 방식으로 제작하여 하나의 제어 유닛에 센서만을 교체하는 방식을 사용함으로서 다양한 장비의 중복 관리와 운용을 피하고자한다.
DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) System은 대기 중에 존재하는 기준물질들이 특정 파장영역에서 빛을 흡수하는 원리를 이용하고 있다. 현재 독일을 중심으로 한 유럽과 선진국에서는 대기 환경 기준물질의 모니터링 기술들이 주로 광 투과방식을 이용한 Open path의 모니터링 기술들을 개발하고 있다. 기존의 측정 방법과 Open Path 모니터링의 기법을 비교 할 때 Open path 시스템은 실시간 측정 및 분석이 가능하므로 기존의 화학적 측정방법에서 제기되어져왔던 화학 반응시의 방해 물질의 간섭제거 및 시간 분해도 향상등에 큰 장점이 있다. (중략)
정부의 환경규제로 인하여 한국 제조업의 기업들이 공해방지시설을 의무적으로 설치해야할 경우, 이는 생산비증가와 신규투자의 위축 및 생산요소간 조합비율에 영향을 미침으로써 직 간접적으로 생산성의 감소를 초래한다. 본 연구에서는 인과추정법(因果推定法)으로 측정한 그레이 (Gray, 1987)의 모형을 통하여 환경규제가 한국 제조업의 생산성에 미치는 효과를 측정하였다. 측정결과, 규제로 인하여 연평균 0.58퍼센트 포인트만큼의 생산성감소효과가 있었다. 여기에는 생산성증가율 계산상의 '측정효과(測定效果)'만 존재하고 생산과정의 제약, 신규투자의 위축, 다른 생산요소의 생산성감소로 인하여 총생산성이 감소되는 '실질효과(實質效果)'는 발생하지 않았다.
건설현장에서 작업환경측정을 하고 있으나 노출되고 있는 유해인자를 세분화하여 작업환경측정을 하지 않고 공정별 대표적으로 노출되는 소음, 진동 등 몇 가지만 실시하고 있다. 이에 건설현장에서 가장 많이 노출되는 산화규소분진의 유해성과 현재 건설현장에서 하고있는 개선대책의 보완점을 찾고자 한다. 연구방법: 안전보건공단과 산업보건협회에서 발행하는 실태조사 보고서 및 작업환경측정 기관의 자료를 활용하여 현황을 분석하였고 산업안전보건법의 작업환경측정에 관한 규칙과 비교 분석 하였다. 연구결과: 산화규소분진의 유해성을 파악하고 개선책을 보완도출하였다. 결론: 건설현장의 산화규소분진의 유해성을 도출하고 이에 따른 개선대책을 제시함으로써 현장에서 적극적으로 적용한다면 산화규소분진에 대한 직업병을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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