• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권2호
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• pp.98-104
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• 2008

본 연구는 한국 남해안에 위치한 진주만에서 수온, 염분 그리고 소광계수의 시공간적 분포 특성을 파악하고 이들 환경변수가 식물플랑크톤의 군집 천이에 어떤 영향을 미치는지 알기 위해 수행하였다. 조사는 2003년 4월, 7월, 10월 및 12월에 22개 정점에서 실시하였다. 수온은 10.4-$21.8^{\circ}C$로, 염분은 4.34-33.21 psu로 시 공간적으로 크게 변동하였다. 소광계수는 0.09-3.08로 만 중앙부의 일부 해역을 제외하고는 모든 해역에서 1이상의 높은 값을 보였으며, 특히 7월은 하천 하구역에서 2이상의 매우 높은 값을 나타내었다. 진주만에 출현하는 식물풀랑크톤 군집 종조성은 총 51속, 95종이었다. 식물플랑크톤은 전 관측기간에 걸쳐서 규조류가 우점하였다. 우점종은 4월에 Thalassionema nitzschioides, Skeletonema costatum, Thalassiosira sp., 7월에는 S. costatum, Leptocylindrus danicus, 10월에는 Chaetoceros debilis, S. costatum, C. curvisetus, Pseudonitzdshia pungens 그리고, 12월에는 S. costatum, Asterionellopsis glacialis, C. debilis가 우점하였으며, 특히 S. costatum은 4계절 주요 우점종이었다. 기존의 생리학적 문헌을 고려할 때 S, costatum은 조도에 대한 친화성이 높은 광온 광염성으로 진주만과 같이 시 공간적으로 넓은 수온, 염분 분포와 높은 소광계수를 가지는 해역에서 개체군 확대에 유리한 위치에 있을 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.511-520
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• 2020

지구온난화로 인해 하절기 폭염현상과 열대야가 강해짐에 따라, 도시공원 등 녹지공간의 열환경 개선에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만, 녹지의 식재패턴과 바람의 세기로 인해 변화하는 도시 열환경 개선 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구는 공공 휴게 녹지공간의 온도분석 및 온도의 변화요인을 파악하는데 목적이 있다. 대상지로는 전남대학교 민주마루 앞 광장을 설정하였다. 대상지의 피복상태, 식재형태를 조사 후, 온도, 습도, 풍향, 풍속 등을 측정하여 요인들을 분석하였다. 측정기준은 기상청 기준 오후 2시에 전운량 30% 이하, 습도 90% 이하, 온도는 최고온도 30℃ 이상인 날로 지정하였다. 온도 실측은 크게 1차 실측과 2차 실측으로 구분하여 측정하였다. 1차 실험은 2018년 6월 1일부터 6월 21일까지 30도를 기준일로 6일간, 2차 실험은 2018년 7월 27일부터 8월 1일까지 35도를 기준으로 3일간 측정을 실시하였다. 온도분포에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 증발산과 바람에 의한 열 이동으로 판단된다. 온도변화요인으로는 피복유형, 풍속/풍향, 식재유형 등이 있었다. 피복유형에서 목본 식재지는 저온역으로, 초지와 아스팔트 포장은 고온역으로 구분되었다. 풍속/풍향에서는 3.5m/s 이상의 바람이 불어올 때 남풍에서 1.2도, 서풍에서 0.7도, 북풍에서 0.4도, 동풍에서 0.5도씩 순간온도가 저감되었다. 식재유형에서는 녹지량이 많고, 바람의 영향을 많이 받는 형태일수록 온도가 저감되었다. 온도변화요인을 알아보기 위해 등온선을 작성하여, 풍향과 수목식재 위치 관계를 파악하였다.

• 한국광학회지
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• 제28권4호
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• pp.158-165
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• 2017

광 흡수체로부터 측정되는 광음향 신호의 크기가 광 흡수계수 값의 증가에 따라 증가하다가 포화되는 광음향 비선형성에 대한 기존의 분석에서는 초음파 측정기의 물리적 형태를 고려하지 않았다. 이 논문에서는 초음파 측정기의 구면 초점 형태가 광음향 비선형성에 미치는 영향을 분석하였다. 구면 초점 초음파 측정기의 공간 필터링에 의한 광음향 공명 현상을 고려하고 기존의 광음향 비선형성에 대한 연구 방법을 보완하여 구면 초점 초음파 측정기로 측정한 광음향 신호에 대한 해석식을 이론적으로 유도하였다. 이 해석식에 의한 결과는 광음향 신호가 특정한 광 흡수계수 값에서 최대값을 나타내고 최대값 이후로는 광 흡수계수 값의 증가에 따라 오히려 감소함을 보였다. 주파수 영역에서 구면 초점 초음파 측정기에 의해 측정된 광음향 신호의 공명 스펙트럼과 초음파 측정기의 주파수 전달 함수를 비교하여 이 기존의 통념과는 다른 특징을 보이는 광음향 비선형성을 이해하였다. 또한, 이 주파수 영역에서의 물리적 해석으로 인해 광음향을 발생시키는 광 흡수체 내부의 광 조도 형태도 광음향 비선형성에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제25권4호
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• pp.117-131
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• 2020

국내 연안에 분포하는 대부분의 거머리말속 잘피종들은 수심이 얕고 파랑에너지가 약한 내만 등에 주로 분포하지만, 왕거머리말은 동해안의 약 10 m 내외의 비교적 깊은 수심에서만 제한적으로 분포한다. 본 연구는 우리나라 동해안의 왕거머리말이 비교적 깊은 수심에 한정되어 분포하는 이유를 알아보고자 약 9 m 수심의 자연생육지에서 3 m의 얕은 수심으로 잘피를 이식하여 생리생태학적 변화를 관찰하였다. 2011년 10월에 이식을 수행하였고, 이후 약 1년 동안 자연생육지와 이식 장소의 환경요인 및 왕거머리말의 생리생태학적 특성(생육밀도, 성장률, 형태 및 광합성 특성)을 비교하였다. 이식 초기에 왕거머리말의 생육밀도 및 크기는 자연생육지에 비해 큰 폭의 감소를 보였지만, 2012년 봄 이후 자연생육지와 유사한 경향을 보였다. 반면에, 이식된 왕거머리말의 성장률은 자연생육지보다 증가하였는데, 이는 얕은 수심으로 인한 수중광량과 무기영양염 농도의 증가 때문으로 추정된다. 또한 이식된 왕거머리말은 수중광량이 증가함에 따라 최대상대전자전달율(rETR_max)과 포화광량(E_k)이 증가하고 전자전달효율(α)이 감소하는 생리학적 변화를 보였다. 하지만 이식된 왕거머리말은 2012년 태풍 발생 이후 대부분 소실되었고, 이는 태풍에 의한 파랑에너지가 얕은 수심에서 더 강하게 영향을 미쳤기 때문인 것으로 추정되었다. 단조로운 해안선을 지닌 동해안의 개방된 연안에서 왕거머리말은 얕은 수심의 유리한 광조건에도 불구하고, 태풍과 같은 자연재해 발생시 강한 파랑에너지에 의해 얕은 수심에서는 생존이 불가능한 것으로 추정되었으며, 따라서 물리적 스트레스의 영향을 줄이기 위해 상대적으로 깊은 수심에 한정되어 분포하는 것으로 판단되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권3호
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• pp.151-162
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• 2013

2009년 이른 여름 동중국해 동부의 대륙사면을 대상으로 해양환경과 소형 식물플랑크톤 군집을 조사하였다. 수온약층은 뚜렷하지 않고 수심에 따라 완만하게 감소하였다, 염분은 표층에서 낮고 비교적 깊은 수심까지 균일한 분포를 보이나, 중간 수층이하에서는 수심과 비례하여 150~200 m에서 최댓값을 보인 다음 감소하였으나, 변화 폭은 크지 않았다. sigma-t의 변화는 수온에 의해 지배되어, 표층에서 수심과 함께 완만히 증가하여 약 500 m에서 표층보다 약 3 $kg/m^3$ 높은 값을 나타내었다. 광량은 해수 표층에서 급격히 감소하여, 보상심도는 약 100 m 수심에 위치하였다. 엽록소 a의 연직분포는 수온이나 염분보다 광량에 더욱 영향을 받는 것으로 나타났으며, 보상심도에서 최댓값을 나타내었다. 소형 식물플랑크톤 군집은 56속 103종으로 비교적 다양하였고, 세포밀도 역시 엽록소 a가 최댓값을 나타내는 수심에서 112.0~470.0 cells/L로 가장 높게 나타났다. 우점종에서 극우점하는 종은 없고, 낮은 점유율로 다양한 종이 출현하지만, 일부 정점에서 규질편모조류인 Octactis octonaria나 규조류인 Leptocylindrus mediterraneus에 의해 26%의 우점율은 나타내는 것은 이례적이다. 본 연구의 결과는 개방된 빈영양 해역의 식물플랑크톤 등 미소생물의 군집 해석은 표층, 중층 및 저층과 같은 일정 수심 간격의 조사가 아닌, 해양환경의 연직분포나 엽록소 최대층의 파악과 같은 연속관측의 결과와 연계된 생태연구가 필수적임을 지적하고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.535-543
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• 2022

실리콘 카바이드 입자(평균 입도 123 ㎛)의 유동층 태양열 흡열기의 성능 및 효율에 영향을 미치는 입자 거동 해석을 위해 MP-PIC 모델을 이용하여 전산모사를 수행하였고, 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증하였다. 특히, 본 연구에서는 실험적으로 접근하기 어려운 유동층 표면 부근에서의 거동을 모사함으로써 흡열 성능과 입자 거동과의 상호 영향을 분석하였다. CPFD 모사결과는 입자층 및 프리보드에서의 평균 고체체류량과 압력요동 등 수력학적 특성 실험결과를 잘 예측하였다. 입자 흡열기에서 1차적으로 태양열 에너지를 흡수하여 층 내부로 전달하는 층 표면 부근에서의 국부 고체체류량은 입자층 내 기포거동에 따라 중심부에서 상대적으로 낮은 값을 나타내는 불균일 분포를 나타내었다. 프리보드 영역에서 국부 고체체류량은 기체속도가 증가할수록 축방향과 각 높이에서의 횡방향에서 불균일성이 증가하였고, 이는 입자 흡열기의 프리보드 영역 내 비산된 입자에 의해 반사된 태양광 에너지 손실과 연관된 압력강하 상대표준편차 증가의 원인임을 나타내었다. 입자 흡열기 내 기체속도 증가에 따른 국부적인 기체 및 입자 속도의 변화에 대한 고찰을 통해, 유동층 내 국부적인 입자거동 특성은 Geldart B 입자 물성과 관련된 입자층 내 기포 거동과 밀접하게 연관됨을 확인하였다. 유동층 입자 흡열기의 성능 척도인 일사량 당 유동기체의 출입구 온도차(∆T/I_DNI)는 입자 층 표면 및 표면 상부 프리보드 영역 내 압력요동 RSD와 상관관계가 매우 높음을 확인하였고, 이 결과는 흡열기 성능 개선에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권2호
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• pp.121-128
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• 2008

해조류를 이용한 수생태독성시험법으로 대형 녹조 구멍갈파래(Ulva pertusa)의 포자형성률을 endpoint로 사용하는 독성시험법이 개발되었다. 생태독성시험을 위한 최적 조건은 광조사량 $100\;{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 수소이온농도(pH) $7{\sim}9$, 염분 $25{\sim}35\;psu$ 그리고 수온 $15{\sim}20^{\circ}C$이다. 본 시험법의 민감도는 표준중금속(Cd, Cu, Pb, Zn)을 가지고 확인하였고, 오염 시료에 적용 가능성은 9 지역의 산업폐수 또는 생활하수 오니 용출액(elutriate)을 이용하여 이루어졌다. 네 종의 중금속에 대한 포자형성률 억제 반응의 $EC_{50}$ 값을 산출한 결과, 구리($0.062\;{mg}{\cdot}L^{-1}$) > 카드뮴($0.208\;mg{\cdot}L^{-1}$) >납($0.718\;mg{\cdot}L^{-1}$) > 아연($0.776\;mg{\cdot}L^{-1}$) 순으로 민감하게 나타났는데, 이러한 결과는 US EPA에서 제공하는 ECOTOX DB에 탑재되어 있는 국제적으로 공인된 수생태 독성시험법 결과와 비교해 볼 때, 더 높은 중금속 민감성을 보였다. 현장시료에 대한 포자형성률 억제 반응의 $EC_{50}$ 값을 살펴보면 산업폐수오니($EC_{50}=6.78%$)에서 가장 높고 정수장오니($EC_{50}=15.00%$)에서 가장 낮은 독성 반응을 보이는 것으로 나타났다. 산업폐수 또는 생활하수오니 용출액내에 함유된 독성원 농도와 산출된 $EC_{50}$ 값 사이에 상관성을 밝히기 위해 Spearman rank correlation test를 실시한 결과, 구리, 카드뮴, 납 그리고 아연이 구멍갈파래의 포자형성 저해 반응과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 확인되었다. 본 시험법은 독성 민감성이 높고, 사용이 간편하고, 경제적이고, 해석이 용이하며, 대량의 시험재료 확보가 상시 가능하고, 배양이 어렵지 않아 매우 편리한 시스템이라고 할 수 있다. 특히, 파래의 포자형성 과정이 파래 집단의 성쇠와 밀접한 관련이 있으므로 생태적인 의미까지 포함하기에 보다 다양한 독성물질을 대상으로 독성민감성이 확인될 경우, 수서 생태독성을 진단하는데 유용한 프로토콜로 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 파래류는 넓은 지리적 분포와 속 수준에서 포자형성 과정의 유사성 때문에 전 세계적으로 광역적 적용이 가능할 것으로 기대된다.