• 대한환경공학회지
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• 제27권12호
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• pp.1270-1276
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• 2005

대기 중 PAHs의 가스/입자 분배반응이 평형상태일 때 가스/입자분배계수($logK_p$)와 각 화합물의 증기압($logP_L^O$)과 선형식의 기울기가 -1이라는 것이 지금까지 알려진 사실이었다. 기러나 실제 대기에서 일어나는 가스/입자 분배와 차이를 보이는 현상에 대한 연구가 진행되면서 대기 입자의 불균일성 및 입자특성의 차이로 평형상태일 때 가스/입자 분배계수와 증기압과 기울기가 -1이 되지 않을 수도 있다는 주장이 제기되었다. 따라서 본 연구에서 이러한 가설을 토대로 대기 입자의 입경 크기에 따라 시료를 채취하여 평형상태일 때 입경의 크기에 따른 가스/입자 분배를 연구하였다. 대기 중 PAHs의 분배평형상태를 추정하기 위해 High-volume air sampler에서 채취된 입자와 가스를 이용하여 분배계수와 증기압을 구하고 이때 기울기가 -1에 가까운 시료를 평형상태에 있는 시료로 간주하였다. 그러나 평형상태에 해당하는 시료 중 같은 날 동시에 채취한 입경별 입자를 이용하여 각 입경 크기에 따라 분배계수와 증기압의 기울기를 계산한 결과에서는 평형상태일지라도 입경크기에 따라 동일한 기울기를 갖지 않고 입자가 커질수록 기울기가 완만해지는 현상을 나타내었다. 이러한 현상을 규명하기 위해 가스/입자 분배 반응의 두 가지 기작에 대하여 평형상태일 때 기울기가 -1이라는 결과를 도출하기 위해 가정했던 조건에 대하여 검토하였다. 그 결과 가스/입자 분배가 흡착이 주 반응이라 가정했을 때 입자의 크기에 따라 탈착엔탈피 변화량에 차이가 있었으며, 흡수인 경우에는 입자간의 활성계수의 차이를 간접적으로 확인할 수 있었다. 이는 평형상태일 경우에도 입자의 크기에 따라 가스/입자 분배평형에 이르는 정도가 다른 것으로 판단된다. 또한 가스/입자 분배반응 현상을 규명하기 위해서는 입자의 크기를 고려함으로써 그 현상을 좀 더 명확히 밝힐 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권8호
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• pp.444-451
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• 2016

기존에는 lab-scale 연구에서 이론식을 기초로 막오염 모델식을 구성하였지만, 이러한 모델식은 여과, 역세, 배출이 연속적으로 이루어지는 실규모 현장에 적용하기에는 적합하지 않았다. 본 연구는 실제로 인천시 G-정수사업소에서 발생되는 배출수 처리를 위해 연속자동 운전되고 있는 침지막 공정을 대상으로 진행되었다. 정유량 조건에서 막오염 관리지표를 막간차압(Trans-Membrane Pressure, TMP)으로 결정하고 침지막 공정의 주요 운전변수인 총 투과유량과 조 내 SS농도를 독립변수로 하여 TMP의 시계열 예측을 시도하고 예측 가능성 및 적용성을 평가하였다. 유전자알고리즘을 이용한 시계열 예측모형을 구성한 결과, TMP 예측값이 펄스주기 형태와 경시적인 증가 추세 두 가지를 모두 반영하고 있어서 만족할 만한 결과가 나왔다. 두 번의 검증 결과, 선형회귀 방식으로 TMP 실측치와 예측치의 상관성(유의성)을 나타내면 각각 $r^2=0.721$, $r^2=0.928$ 수준이다. 본 연구에서는 하절기 자료를 활용하여 모델링 작업을 수행하였지만 추후에 연속자료가 더 쌓이면 같은 절차로 모델링 작업을 반복해서 더 높은 신뢰도의 예측모형을 구성할 수 있고 이를 실제 현장에 적용하여 2~3일 정도의 단기예측을 수행한다면 실제로 막공정을 에너지 효율적으로 운영하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 지적과 국토정보
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• 제47권1호
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• pp.213-223
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• 2017

최근 우리나라의 대기환경이 악화되고 있으며 대기질에 대한 국민적 관심이 증가하고 있다. 다양한 관측수단이 대기환경 모니터링에 이용되고 있으나, 배출시설에 대한 공간정보가 부재한 실정에서 관측자의 경험과 판단에 의존하고 있다. 본 연구에서는 대기오염물질 배출시설 모니터링을 위한 드론 영상의 활용 가능성을 판단하고자 하였다. 드론 정사영상에 질감 변환 기법을 적용하여 공장지붕에 분포하는 소규모 가스 배출시설을 탐지하였고, 오탐지율을 감소시키기 위하여 수치표면모델(DSM)로 계산한 경사도 자료를 이용하였다. 그 결과 약 80%의 정탐지율과 40%의 오탐지율을 보여주어 소규모 가스 배출시설 탐지에 있어 드론 영상의 활용 가능성이 높다고 할 수 있다. 향후 정탐지율의 향상 및 오탐지율의 감소와 관련된 다양한 시도와 연구가 필요하다. 또한 이러한 결과들을 바탕으로 대기오염물질 배출시설에 대한 3차원 공간정보를 포함하는 데이터베이스를 구축할 필요가 있다.

• 환경정책연구
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• 제7권1호
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• pp.53-79
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• 2008

본 연구에서는 니켈의 기본적인 제어방안을 도출하기 위한 목적으로 14년 기간($1991{\sim}2004$) 동안 국내 주요 관측점으로부터 확보한 대기환경 중 금속성분들의 자료를 이용하여, 니켈의 기본적인 환경거동을 조사하였다. 주요 도시에서 관측한 니켈의 평균농도는 최소 7.38+6.70 ng $m^3$(원주시) 에서 최대 $41.4{\pm}26.2ng\;m^3$(안산시)의 범위로 나타났다. 그러나 전반적으로 대부분의 도시에서 니켈의 농도는 $10{\sim}20ng\;m^3$ 수준으로 나타났다. 전체 농도를 전체 관측기간을 전반기($1991{\sim}1997$년)와 후반기($1998{\sim}2004$년)로 구분하여 비교하였을 때, 두 기간 동안 뚜렷한 농도의 감소가 대부분의 도시에서 확인되었다. 계절적인 기준으로 구분하였을 때, 여름과 가을에 비해 봄, 겨울의 고농도가 현저하게 나타났다. 전체적인 연구결과를 취합해 보면, Ni의 배출원은 대단히 다양한 형태로 존재하는 것을 추정할 수 있다. 그러나 고농도의 니켈이 대도시 또는 산업시설을 중심으로 나타난다는 점을 감안할 때, 이처럼 분진에 잔존하는 니켈류의 유해금속성분들을 효과적으로 저감하기 위한 대책의 개발이 중요하다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권3호
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• pp.315-323
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• 2009

Hydraulic gradient of the landfill soils is estimated by Devlin (2003) method, and its variation characteristics from rainfall and permeability of the aquifer material are analyzed. The study site of 18 m $\times$ 12 m is located in front of the Environment Research Center at the Pukyong National University, and core logging, slug/bail test and groundwater monitoring was performed. The sluglbail tests were performed in 9 wells (except BH9 well), and drawdown data with elapsed time for bail tests were analyzed using Bouwer-Rice and Hvorslev methods. The average hydraulic conductivity estimated in each of the test wells was ranged $1.991{\times}10^{-7}{\sim}4.714{\times}10^{-6}m/sec$, and the average hydraulic conductivity in the study site was estimated $2.376{\times}10^{-6}m/sec$ for arithmetic average, $1.655{\times}10^{-6}m/sec$ for geometric average and $9.366{\times}10^{-7}m/sec$ for harmonic average. The permeability of landfill soils was higher at the east side of the study site than at the west side. Groundwater level in 10 wells was monitored 44 times from October 2 to November 7, 2007. The groundwater level was ranged 1.187$\sim$1.610 m, and the average groundwater level range in each of the well showed 1.256$\sim$1.407 m. The groundwater level was higher at the east side than at the west side of the study site, and this distribution is identify to it of hydraulic conductivity. The hydraulie gradient and the major flow direction for 10 wells were estimated 0.0072$\sim$0.0093 and $81.7618{\sim}88.0836^{\circ}$, respectively. Also, the hydraulic gradient and the major flow direction for 9 wells were estimated 0.0102$\sim$0.0124 and $84.6822{\sim}89.1174^{\circ}$, respectively. The hydraulic gradient of the study site increased from rainfall (83.5 mm) on October 7, causing by that the groundwater level of the site with high permeability was higher. The hydraulic gradient estimated on and after October 16 was stable, due to almost no rainfall. Thus, it was confirmed that the variation of the hydraulic gradient in the landfill soils was controlled by the rainfall.

• 한국지구과학회지
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• 제31권4호
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• pp.354-369
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• 2010

2006년 10월 22일에서 24일에 걸쳐 한반도 강릉지역에서 강한 집중호우가 발생했다. 이 기간에 대해서 집중호우가 발생하기 전과 강우강도가 가장 강했을 때 나타나는 종관적, 운동학적 특성을 조사하기 위하여 본 연구에서는 지상일기도, 상층일기도, 적외위성영상, 자동기상관측장비(AWS) 자료, NCEP(National Centers for Environmental Prediction) 전구분석자료를 이용하였다. 분석 기간 동안 강릉에서 관측된 총 강수량은 316.5 mm이고, 최대 순간풍속은 $63.7m\;s^{-1}$이다. 일기도를 분석해보면 집중호우가 시작하기 전 온대저기압이 한반도 중부에서 발달하였으며 한반도 북부에 역전기압골이 형성되어 있다. 또한 300 hPa 상층일기도에서는 서해와 한반도 남부에 제트기류가 위치하며, 위치 소용돌이도 이상과 관련된 절리 저기압이 한반도 북서부에서 발달하고 있다. 강우강도가 가장 강했을 때의 특성을 좀 더 자세히 알아보기 위하여 강릉지역의 위치 소용돌이도 이상과 바람, 위치 소용돌이도의 시간-연직 단면도, 연직운동, 발산장과 수렴장, 역학적 온위의 연직분포에 대해 조사하였다. 종관적, 운동학적 과정을 분석해 본 결과 대류권계면 접힘이 집중호우 발생에 큰 역할을 한 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권3호
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• pp.223-236
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• 2001

1999년 9월부터 2000년 7월까지 서울시 한남동과 경기도 과천시 두 지역을 중심으로 대기 중 수은의 농도를 시간대별로 관측하였다. 두 지역의 여러 가지 여건 차이에도 불구하고, 양 지역의 농도는 각각 5.34(N=2576), 5.25ngm$^{-3}$(N=1992)를 기록하였다. 본 자료를 이용하여 양 지역의 농도 분포 특성을 비교하였다. 24시간 주기로 볼 때, 한남동 지역은 야간대에 그리고 과천 지역은 주간대에 높은 강도를 띠는 것으로 나타났다. 계절적으로는 한남동 지역에서 겨울 그리고 과천 지역에서는 여름에 최고농도를 기록하였다. 양 지역에서 수은의 농도를 조절하는 요인을 여러 가지 통계적 기법으로 고찰하였다. 본연구의 결과에 의하면, 연구 지역의 대기중의 수은 분포는 지역적 발생원의 차이에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권3호
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• pp.237-247
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• 2001

1980년대 말 시점과 1990년대 말 시점을 비교구간으로 설정하여 서울 한남동지역에 대한 대기중 수은의 농도분포변화양상을 비교해 보았다. 긴 시간 동안 발생원과 소멸원이 지닌 관계의 변화와 같은 영향에 의해, 양 기간대의 농도분포는 절대적 및 상대적 관점에서 모두 뚜렷한 차이를 보여 주었다. 80년대말 시점의 농도가 14.4${\pm}$9.56 ngm$^{-3}$인데 반해, 90년대 말 시점에는 이보다 1/3 가까이 감소한 5.34${\pm}$3.92ngm$^{-3}$를 유지하였다. 두 기간대에 관측된 농도 및 주변환경변수를 여러 가지 주기별로 수은의 농도분포양상을 비교해 보았다. 24시간 주기 또는 계절별로도 양기간대의 농도분포는 뚜렷한 차이를 보여 주었다. 과거 시점에는 낮 시간대에 고농도가 발생하는 현상이 빈번한데 반해, 현 시점에서는 이러한 양상을 확인하기가 어려웠다. 또한 계절적으로 겨울철에 고농도가 집중되는 현상은 과거나 현재나 유사하지만, 과거의 경우 겨울철 고농도가 여타 계절에 비해 확연했던데 반해, 최근의 분석결과는 계절간 차이가 상당 수준 줄어 들었다는 것을 보여 주었다. 이들 자료를 이용하여, 여러 가지 통계분석을 실시한 결과, 양 기간대에 현저하게 차이가 나는 농도분포는 주로 각 기간대별로 수은의 농도를 조절하는 주생성원의 성격이 현저하게 다른 데 따른 가능성이 강할 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권4호
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• pp.360-372
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• 2011

백두산 화산분출물의 이류와 확산 예측 특성을 살펴보기 위하여 3차원 대기역학 모형인 WRF와 입자 확산 모형인 FLEXPART를 결합하여 다양한 수치실험을 실시하였다. 기상자료의 시간 평균화에 따른 영향을 보기 위하여 네가지 서로 다른 평균화 기간을 가진 수치 실험을 실시하였다. 본 연구에 적용된 기상자료의 평균화 기간은 각각 1개월, 10일, 3일이다. 또한 평균화를 실시하지 않은 실시간자료를 이용한 수치실험도 실시하였다. 기상자료의 평균화 시간이 길어질수록 주풍성분인 동서 방향의 운동이 뚜렷해지고, 짧을수록 주풍의 법선 방향인 남북 운동이 명확하게 나타나며, 화산분출물을 가정한 입자의 확산 역시 동일한 특성이 나타난다. 상하층의 바람은 강도의 차이가 명확하고, 평준화 기간에 따른 영향이 다르게 나타나기 때문에 상층입자와 하층입자의 이동과 지상 침적이 다양하게 나타난다. 또한 한반도의 지상 침적은 방출고도 2 km 이하의 입자가 주로 영향을 미친다. 따라서 기상자료의 평균화 시간 간격이 화산분출물의 지상 침적을 결정하는 하나의 요인으로 작용하기 때문에, 확산 실험 전에 적절한 기상자료의 시간평균을 결정할 필요가 있다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권1호
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• pp.61-68
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• 2008

악취가스의 대기확산을 방지하고, 액비의 발효를 위한 폭기장치의 가동을 정상화하여 액비저장조의 활용도를 높이고, 내식성 자재를 사용하여 구조적 안전성을 개선하기 위한 목적으로 액비저장조 밀폐형 지붕구조 모델을 개발하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 액비저장조 및 지붕구조의 이용실태 조사결과, 악취가스의 발생으로 인한 민원 때문에 폭기장치 가동을 중단하고 있거나 특정시기에 한해 가동하는 농가가 대부분이었으며, 일반구조용 아연도금강관을 사용한 지붕 구조재의 부식이 다른 시설보다 빠르게 진행되고 있음을 확인하였다. 2. 구조자재의 강도시험 결과, 5년 동안 사용한 밀폐형 지붕 구조재의 경우 초기 강도의 34%까지 강도가 감소되는 등 부식에 의한 구조물의 강도저하가 심각하였으며, 내식성자재로 선발된 스테인리스(STS439)강의 경우 일반구조용강에 비해 1.4배 높은 강도를 나타내었다. 3. 직경 9.5m인 원형 액비저장조에 대하여 기존의 자재를 사용한 지붕모델과 내식성 자재를 사용한 지붕모델에 대하여 적설에 대한 구조안전성 분석 결과, 기존 자재를 사용한 경우에 비해 동일한 단면크기를 갖는 내식성 자재를 사용한 경우 적설에 대한 안전성이 약 2.3배까지 향상된 것으로 나타났다. 이상과 같이 본 연구에서 개발된 액비저장조 지붕모델은 밀폐형이므로 폭기시 발생하는 악취가스가 대기중으로 확산되지 않으며, 그 골조를 내식성이 우수한 스테인리스강, 아연용융도금강, FRP수지피복강을 사용하여 내구년한을 증가시킴으로써 구조적 안정성이 크게 향상되었다. 단, 금속재료의 부식에 대한 문제는 좀 더 장기간의 관찰과 실험을 통해 액비저장조 및 축산시설 고유의 부식속도를 구명하는 연구가 필요한 것으로 판단된다.