• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.85-99
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• 2021

'꿈의 소재'로 불리는 그래핀이 4차 산업혁명 시대를 선도할 획기적인 신소재로 주목받고 있다. 그래핀은 높은 강도와 탁월한 전기 및 열 전도율, 뛰어난 광학적 투과도, 우수한 기체 차단 등 특성을 지닌다. 본 논문에서는 최근 우리 정부의 그린 및 디지털 뉴딜 정책과 코로나19 팬데믹 관련 바이오센서로도 주목받는 그래핀 기술을 분석해 국가 R&D 동향과 지식구조를 파악하고 활용 가능성을 모색한다. 이를 위해 우리나라 국가과학기술지식정보서비스에서 최근 10년간의 국가R&D 과제정보 4,054건을 수집해 그래핀 관련 과제정보 동향을 분석한다. 또 이 가운데 정부의 그린뉴딜 정책과 관련된 녹색기술분류에 해당하는 과제도 함께 분석한다. 이와 더불어 국내 전문지 e신문에서 최근 500건의 그래핀 관련 기사를 수집해 텍스트마이닝 분석을 수행한다. 이러한 국가R&D 과제정보 및 신문기사를 분석한 결과 그래핀을 소재로 한 국가 전체 R&D과제 중 과제 수가 가장 많은 분야가 고효율 2차전지기술로 나타났고, 전체 연구비에서 차지하는 비중도 1위로 가장 높았다. 이번 연구결과를 통해 향후 우리나라가 그래핀 기술개발을 선도해 전기자동차는 물론이고 휴대폰 배터리, 차세대 반도체, 5G 및 바이오센서 분야 등 전 산업군에서 세계적인 선도국으로 도약하기를 기대한다.

• 지질공학
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• 제31권2호
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• pp.187-197
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• 2021

산사태 연구에서 풍화대 안에 분포하는 점토광물의 함유량은 매우 중요한 요소이다. 산사태 발생과 관련된 지하 구조를 파악하고 미끌림 면을 확인하기 위해 일반적으로 지구물리탐사를 수행하는데 특히 전기비저항 단면이 많이 사용된다. 이 연구에서는 풍화대에 분포하는 카올리나이트와 몬모릴로나이트와 같은 점토광물에 의한 전기전도도의 증가효과(전기비저항의 감소효과)를 해석하기 위해 병렬모델 아치의 방정식을 이용하였다. 점토의 전기전도도는 광물의 종류 및 그 비표면적과 양이온 교환능력에 따라 달라진다. 간극수의 전기비저항이 증가함에 따라 매질의 전체 비저항과 지층인자는 작아지는데 카올리나이트에 비해 몬모릴로나이트가 훨씬 작게 나타난다. 또한 공극률이 커지고, 고결인자가 작아질수록 지층인자가 감소하는 것으로 나타난다. 점토광물에 대한 병렬모델 아치의 방정식을 현장자료에 적용하기 위해 2014년 땅밀림 산사태가 일어난 충남 태안 신진도리에서 수집되어 처리·해석된 전기비저항자료를 사용하였다. 기존의 실험식에서 카올리나이트의 함유량에 따라 결정되는 계수들을 활용하여 풍화대의 전기비저항 값들을 계산하고 이들을 전기비저항 수치모델링에 포함시켰다. 점토 함유량을 변화시켜 만든 여러 개의 이론자료들 중에서 현장자료와 가장 근접하는 모델자료를 선택하여 이에 입력된 점토 함유량 10%를 이 지역의 풍화대에 대한 점토 함유량으로 추정하였다. 땅밀림 연구에서 처음 시도된 전기비저항 자료를 이용한 점토 함유량의 추정기법은 차후 점토 함유량 외에 전기비저항에 영향을 미치는 다른 인자(공극률, 포화도, 간극수의 전기비저항)들에 대한 자료를 확보하고 이들을 수치모델링에 먼저 포함시켜 수행할 때 더욱 그 신뢰성은 더욱 높아질 것으로 기대된다.

• 멤브레인
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• 제32권5호
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• pp.283-291
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• 2022

재생에너지의 보급과 기후변화를 대응하기 위한 해결책으로 수소에너지에 대한 관심이 늘어나고 있다. 수소는 미이용 전력을 대용량 장주기로 저장하기에 가장 적합한 수단이며 이러한 수소를 생산하는 기술 중 수전해는 물에 전기에너지를 인가하여 수소를 생산하는 친환경적 수소생산 기술로 알려져 있다. 수전해의 구성 요소 중 분리막은 음극과 양극을 물리적으로 분리할 뿐만 아니라 생성되는 수소와 산소의 섞임 현상을 방지하며 이온의 전달을 가능하게 하는 복합적인 역할을 수행한다. 특히 기존의 수전해 기술들의 단점을 보완할 수 있는 차세대 음이온 교환막 수전해에서의 핵심은 우수한 음이온 교환막을 확보하는 것이다. 높은 이온 전도성과 알칼리 환경에서 우수한 내구성을 동시에 가지려는 많은 연구들이 진행되고 있으며 다양한 소재에 대한 탐색이 이루어지고 있다. 본 총설에서는 상용 블록 공중합체인 Polystyrene-b-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene (SEBS)를 기반으로 하는 음이온 교환막에 대한 연구에 대해 살펴보며 최신 연구 동향과 앞으로 나아가야할 점에 대해 논하고자 한다.

• 생태와환경
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• 제55권2호
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• pp.156-166
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• 2022

호소의 수질 특성을 이해하는 것은 호소 및 정수생태계 관리의 가장 기본 요소이다. 호소의 수질은 호소의 수리수문학적 요소, 주변 토지 이용/피복, 유역 내 인간 활동을 포함한 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 호소에서 5년 동안(2015~2019) 측정된 9가지 이화학적 요인(pH, DO, COD, TSS, T-N, T-P, TOC, EC, Chl-a)을 이용하여, 국내 83개 주요 호소를 수질에 따라 분류하였다. 계층적 그룹 분석을 통해 전체 호소는 총 5개의 유형으로 분류되었고, 각 유형별로 저수지의 수질 및 고도, 유역면적, 만수위, 총 저수량과 같은 수리수문학적 요인을 반영하였다. 특히 저고도에 위치한 대형 호소에서(그룹 I) 수질이 매우 낮게 나타났다. 한국형 부영양화 지수를 이용하여 국내 주요 호소의 부영양화 정도를 비교한 결과, 석호가 포함된 그룹 IV 및 신갈지 등에서는 과거 2004~2008년에 비해 부영양화 지수가 개선되었으나, 그룹 I, III, V에 속한 대부분의 농업용 저수지에서는 부영양화가 심화되었다.

• 한국작물학회지
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• 제41권4호
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• pp.411-419
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• 1996

보리입모중 벼 파종에 있어서 보리짚 시용에 따른 경운방법과 질소시용량별 관개수중에 용출된 각 성분함량 변화를 검토하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. pH는 무경운재배에서는 시비수준간 차리가 없었으나 경운재배에서는 컸으며, 10일까지는 시비수준이 높을수록 pH가 높았으나 그 이후는 비슷하였다. 2. EC는 무경운에 비해 경운재배에서 높았으며, 경운의 유 ㆍ무에 관계없이 시비수준이 높을수록 EC도 높았다. 시기별로 보면 10일에 최고수준에 도달하였다가 그 후 감소경향이나, 20일에는 초기와는 달리 시비수준이 높을수록 EC가 감소하였고, 그 감소폭은 경운재배에서 컸다. 3. 용존산소는 무경운에 비해 경운에서 높았으며, 시비량이 많을수록 낮은 경향을 보였다. 경운방법별로는 무경운에서는 시용후일수가 경과됨에 따라 다소 증가하는 경향이었으며, 무처리에 비해 매우 낮았으나, 경운재배에서는 초기에 매우 높고 10일에 급격히 감소하였으며 그 후 다시 증가하였다. 4. NH$_4$-N는 경운의 유 ㆍ무에 관계없이 시비수준이 높을수록 높았으나, 20일에는 시비량간 차이는 없었다. 경운방법간에는 무경운에서는 10일까지 높고 그 후 감소를 보였으나 경운에서는 초기(5일)에 매우 높았다가 급격히 감소하였고, 15일에 다시 감소하였으나 20일에는 거의 발현되지 않았다. NO$_3$-N는 무경운에서는 처리일수 및 시비수준간의 차이가 매우 컸으며, 10일에 최고수준을 보였고, 그 후 20일까지 급격히 감소하였다. 경운구에서는 처리일수가 경과함에 따라 감소경향을 보였으나, 시비수준간 차이는 보이지 않았다. 5. PO$_4$$^{3-}$ 은 경운재배에 비해 무경운재배에서 높았으며, 두처리 모두 시비수준이 높을수록 높았으나, 무경운재배에 비하여 경운재배에서는 시일의 경과에 따라서도 차이가 크지 않았고 함량도 낮았다. 6. 양이온함량은 모두 경운 유 ㆍ무에 관계없이 시비수준이 높을수록 높은 경향을 보였고, 10일에 최고수준을 보인 후 완만한 감소를 나타냈으며, $K^{+}$, $Ca^{2+}$에 비해 $Mg^{2+}$이 보다 낮은 함량을 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권2호
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• pp.82-91
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• 2006

본 연구에서는 도시하수처리장 방류수를 하천연구용 추적자로 이용할 수 있는지 여부를 검토하였다. 이 같은 연구는 전주하수처리장 처리수 방류지점 하류 12 km구간에 대해서 수행 되었다. 연속 수질조사 결과 당 하수처리장 방류수의 수질은 조사기간 동안 비교적 넓은 범위에서 변화되고 있음이 관찰되었다. 특히 염소이온농도, 황산이온농도, 총양이온 농도, 전기전도도 등과 같은 변수들은 하수처리장 방류수에서의 수질변화 양상이 방류지점 하류의 관측지점들에서도 시간차이를 두고 순차적으로 관찰되었으며, 이러한 관측결과를 바탕으로 하천의 유속(v), 유량(Q), 수리분산계수(D) 값을 유추해 낼 수 있었다. 본 연구를 위해서는 1차원 비반응성 이산-분산 모델을 자동최적화 기법으로 역산하는 방법이 이용되었다. 이 같은 방법을 통하여 추산된 최하류 지점의 유량은 조사기간동안 6.4에서 $9.0m^3/sec$ 까지 변화되는 것으로 나타났으며, 유속은 조사구간내에서 0.06에서 0.10 m/sec까지, 수리분산계수는 0.7에서 $6.4m^2/sec$까지 변화되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 대도시의 대규모하수처리장이 수문연구에 적합한 추적자들을 제공해줄 수 있다는 점을 보여 주는 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권5호
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• pp.173-181
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• 2015

A stoichiometric mixture of evaporating materials for $BaIn_2S_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, $BaIn_2S_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were $620^{\circ}C$ and $420^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of $BaIn_2S_4$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are $6.13{\times}10^{17}cm^{-3}$ and $222cm^2/v{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $BaIn_2S_4$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=3.0581eV-(3.9511{\times}10^{-3}eV/K)T^2/(T+536K)$. The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the $BaIn_2S_4$ have been estimated to be 182.7 meV and 42.6 meV, respectively, by means of the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}so$ definitely exists in the ${\Gamma}_5$ states of the valence band of the $BaIn_2S_4/GaAs$ epilayer. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_1$-, $B_1$-exciton for n = 1 and $C_{24}$-exciton peaks for n = 24.

• 한국전통조경학회지
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• 제28권2호
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• pp.67-74
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• 2010

보호수는 역사와 전통을 간직한 자원으로 우리의 소중한 자산이자 보호관리하여 대대로 물려주어야 할 자연유산이다. 보호수는 수목으로 육종학적, 유전학적인 의미를 가짐과 동시에 환경적, 정서적 의미를 가지며, 그 가치를 높게 평가할 수 있다. 본 연구는 제천시 보호수의 생육환경 및 관리현황을 조사하여 개선방안을 모색하고자 식물학적 특성, 입지현황, 건강도, 토양특성, 근원부 성상, 관리현황 등을 조사하였다. 제천시 보호수는 300 이상의 수령이 가장 많았으며, 평탄지에 주로 위치하였다. 입지유형은 마을형, 동산형, 도로형의 순이었으며, 개발 정도는 건물지가 가장 많았다. 형성층 전기저항 측정치는 평균 $8.4k{\Omega}$로 나타났으며, 4그루에서 수피이탈 현상이 있었다. 대부분의 보호수에서는 외과수술이 실시되어 있었고, 근원부성상에서 완전 나지화가 된 곳은 1그루로, 근원부위에 콘크리트로 포장된 곳은 2곳으로 조사되었다. 토양산도는 5.0~8.4의 범위로 평균 7.1로, 전기전도도 EC는 0.5dS/m 이하로 측정되었다. 보호책은 총 48그루 중에서 16그루만 설치되어 있었으며, 석축이 설치된 곳은 3곳이었다. 외과수술이 시행된 곳은 총 33그루로 대부분이 공동의 부패부위방지 및 치료인 것으로 추측되며, 안내판은 23그루에 설치된 것으로 조사되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권3호
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• pp.185-191
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• 2003

본 연구는 "광안콩"의 20일 묘를 공시하여 $0{\sim}90\;mM$의 염분조건에서 콩의 생리학적 피해정도를 산정하고 내염성 품종선발과 육종계획에 요구되는 기초자료로 활용하고자 수행되었다. 엽록소의 함량은 정상적인 관수를 실시한 대조구에 비해 염분 처리에서 $15{\sim}60%$ 감소하였고 농도증가에 따라 감소정도가 크게 나타났다. 염분 처리에 따른 광합성과 호흡량은 각각 $28{\sim}48%$와 $16{\sim}34%$ 감소하였고 $O_2$ 생산 비율보다 $O_2$ 소모 비율이 높게 나타났다. 수분 potential은 정상 잎(-1.5 MPa)에 비해 염분처리에서는 농도별로 -2.13에서 -2.69 MPa로 직선적으로 감소하였다. 개화기 염처리에서 대조구 $13.3\;{\mu}g$의 약 $17{\sim}22%$로 감소한 $11.8{\sim}10.4\;{\mu}g$이었으며 증산저항은 $1.08{\sim}1.70\;S/m$로 증가하는 경향이었다. 콩 잎의 수분증산 저항에 미치는 염분의 영향은 잎 내부의 기층저항이 가장 심한 차이를 보였고 무처리에서 45.9 S/m인 반면 염분처리에서는 $53.5{\sim}56.6\;S/m$로 농도증가에 따라 증가하였으며 기공저항과 잎 경계면의 저항은 큰 차이를 보이지 않았다. 대부분의 무기물 함량은 뿌리보다 앞에서 축적량이 더 많게 나타났으나 $Na^+$만이 뿌리에 더 많이 축적되었고 N, P, $K^+$, $Ca^{2+}$ 및 $Mg^{2+}$는 무처리에 비해 오히려 그 축적량이 감소하였다. 염분처리에 따른 콩 잎의 유리 proline은 무처리($10.5\;{\mu}g$) 대비 $1.8{\sim}4.2$배 ($184{\sim}434\;{\mu}g$)로 염 농도가 증가함에 따라 축적량이 증가하는 경향이었다. Nitrate reductase의 활성은 염 농도가 증가함에 따라 증가하였으나 농도가 90 mM 염분 처리에서의 증가폭은 다소 둔화되는 경향이었다. 한편 peroxidase 활성 역시 염분농도가 증가함에 다라 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권4호
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• pp.237-244
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• 2006

한반도 통일 후 식량 안보와 수자원 확보를 위해 추진되어 오고 있는 새만금 간척 사업 완공 후 담수호 수질보전을 위해서는 오염 물질 관리의 우선순위 설정에 의한 토지 이용 계획 수립이 필요하다. 새만금 유역에서 오염 물질 부하를 경감시키기 위한 농경지의 역항을 평가하기 위하여 만경강과 동진강 유역에서 오염 부하, 토지 이용 및 분포, 용수 사용을 조사하였다. 만경강 년간 하천수는 700만$m^3$이며, 이중 14.1%는 생활 용수, 73.6%는 농업용수, 12.3%는 산업 용수에서 유래하고 있다. 동진강 하천수는 505백만$m^3$이며 이중 3.0%는 생활 용수, 94.5%는 농업용수, 2.5%는 산업 용수에서 유래한다. 동진강 유역은 만경강 유역에 비해서 농경지 면적 비율은 1.4배, 축산 농지 면적 비율은 7배가 많았고, 임지는 0.74배, 주택지는 0.67배 적었다. 만경강 유역과 동진강 유역의 주요한 오염원은 토지 유래보다도 오히려 생활 하수와 축산 오수로 나타났다. 이같은 용수 사용과 토지 이용은 하천 수질에도 영향을 주어, 동진강 유역은 만경강 유역보다 전기전도도, $BOD_5$, TN 그리고 TP값이 훨씬 낮았다. 동진강 유역은 하천 유역의 논 면적 비율이 높아 축산업 면적이 넓었음에도 불구하고 강우 후 유달 부하량이 훨씬 낮았다. 만경강 지류인 익산천 하천수를 논에 관개 후 150 m 유거 중 침전 및 흡착에 의해 질소는 37%, 인산은 50%, $BOD_5$는 15%가 저감되었으며, 수확기 벼는 ha당 TN 100.0 kg, $P_2O_5$ 24.0 kg, $K_2O$ 119.2 kg을 흡수한 결과로 보아, 새만금 유역에서 벼 재배는 하천 수질 보전에 긍정적 기여를 하고 있다는 것을 알 수 있다.