• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.83-89
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• 2018

구조물의 강도 저하를 유발하는 균열의 조기 탐지 및 보수는 인적, 사회적 손실을 예방할 수 있는 중요한 부분이다. 이 논문에서는 균열 탐지를 위하여 적외선 열화상 기법 중 광-적외선 열화상 기술을 이용하여 콘크리트 시편의 균열 깊이에 따른 온도 특성을 분석하였다. 시멘트 반죽을 이용하여 0, 10, 20, 40, 80 mm의 인공 균열이 있는 시편을 제작하였으며, 인공 균열 부분은 깊이를 제외한 모든 부분을 같게 생성하였다. 실험은 시편의 온도 특성을 파악하기 위하여 열원을 통해 시편을 가열한 후 균열부의 최저 온도를 비교하였다. 시편의 균열 여부에 따라 시편 표면 온도 분포가 입사 에너지의 단일, 다중 반사 때문에 다르게 변화한다는 것을 확인하였으며, 시편의 온도 분포가 정상상태에 다다를수록 균열 깊이에 따른 온도가 감소하는 경향이 뚜렷해지는 것을 확인할 수 있었다. 정규화된 온도 데이터를 통하여 이 실험에 사용된 시편은 10분 후 정상 상태에 근접하였으며, 10분 이후의 온도 데이터를 선형 회기 분석한 선형 방정식 기울기의 표준편차는 0.0005, y 절편 표준편차는 0.0038이다. 이때 정규화된 온도데이터의 표준편차는 0.01 이하로 매우 정합하며 균열 깊이에 따라 온도가 선형적으로 감소하고 있다. 이러한 결과는 균열부의 다중 반사가 발생하는 면적과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되며, 다양한 시편을 통해 균열부 면적과 입사 에너지의 상관관계를 분석한다면 무작위성이 높은 빛의 난반사 거동 모사에도 적용할 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.877-882
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• 2014

국제해사기구 해양환경보호위원회에서 그린하우스가스(GHG)의 주범인 CO2 배출량 감축을 위해 선박에서 대기로 방출하는 CO2의 양을 지수화 하고자 활발한 논의가 진행되고 있다. 이에 따라 에너지 효율 개선을 위해서 선체의 설계변경, 마찰저항을 줄이기 위한 도료개발, 엔진의 열효율을 개선하기 위한 첨가제 개발, 연료를 절감하기 위하여 저속운전 등 다양한 방법들이 적용되고 있다. 선박의 주 기관에서는 전 부하영역에서 효율을 높이기 위하여 전자엔진이 사용되고 있으나, 선박용 발전기 엔진은 여전히 캠으로 연료분사와 흡 배기 밸브를 구동하는 기계식 작동엔진이 대부분이다. 또한 선박용 발전기 엔진은 선박의 과부하 방지 시스템 내에서 운전되므로 대부분의 운전은 80% 이하의 부분부하 영역에서 사용되고 있다. 따라서 100%부하에 세팅된 발전기 엔진은 부분부하에서 효율적인 운전을 위해서는 연료분사시기 재조정이 필요하다. 본 연구는 현재 운항중인 선박발전용 디젤엔진의 운용특성을 파악하여 부분부하에서 연료분사시기 재조정을 통하여 연료소비량 개선에 관한 결과를 보고 하고자 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권2호
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• pp.102-106
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• 2007

선박 제조에 사용되고 있는 FRP(Fiber-reinforced plastic)를 재활용하기 위한 노력이 지속되고 있는 가운데 보다 친환경적이며 가치를 재창출할 수 있는 방법들이 연구되고 있다. 본 연구진들은 선박용 FRP에 쓰이는 유리섬유의 구조가 그 짜임새의 형태에 따라 로빙층과 매트층으로 구분된다는 사실에 착안하여 FRP를 분쇄하지 않고 층을 분리할 수 있었다. 그 중 로빙층을 적절한 크기로 잘라 장섬유(약 50 mm, 이후 'F섬유')를 만들었다. F섬유의 인장강도 증가와 화학적 내식성 증가는 잔재하는 수지(전체 섬유의 무게비 25% 정도)의 영향인 것으로 보인다. 본 연구에서는 F 섬유의 재활용의 한 방법으로 섬유강화 모르타르를 제조한 결과 2%(v/v)의 F섬유를 포함한 모르타르는 28일 양생 후 휨 강도가 34.6% 증가함을 보였다. 수입 합성섬유 P-54를 사용한 모르타르와 유사한 정도의 휨 강도를 얻을 수 있었다. 이는 F섬유가 골재로 사용이 가능하며 수입품을 대체할 수 있음을 의미한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권3호
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• pp.171-180
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• 2013

스티로폼 부자는 한국의 해변 쓰레기 중 가장 높은 발생 빈도를 보이는 쓰레기 중의 하나이지만 정부 정책은 소극적으로 이루어져왔다. 이 문제를 해결하기 위한 정책을 개발할 목적으로 2010년부터 2012년까지 연차별로 워크숍을 개최하였다. 문제의 탐색과 공유, 브레인스토밍 과정을 통해 정책 대안을 도출하고, 계층분석과정을 통해 정책 대안들의 우선순위를 평가하였다. 우선순위 평가에는 총 56명이 참가하였고 일관성 기준을 통과한 40명의 의견을 분석하였다. 16개 정책 대안들 중 지자체 공공근로 등을 활용한 해안정화 활동이 가장 높은 점수를 받았으며, 대체 부자 및 양식법 개발 등 조사 연구 사업이 다른 사업들보다 높은 점수를 받았다. 정책 대안을 평가하는 기준에 대해서는 실행가능성, 효과성, 효율성, 수용가능성의 순서로 중요하게 평가되었다. 합리적인 정책 설계 절차에 따라 다양한 이해관계자들이 참여함으로써 스티로폼 해양쓰레기 문제에 대해 보다 현실성 있는 정책 대안들이 발굴될 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권4호
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• pp.276-289
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• 2013

해상풍력발전 단지를 개발함에 있어 전력수급과 경제성 논리에만 초점이 맞춰짐으로써 여러 가지 환경적 문제들이 발생하고 있으며, 이에 따른 지역사회의 갈등이 유발되고 있는 실정이다. 특히 최근에 국내 해역의 풍황과 해황 조건 등을 중심으로 해상풍력에 대한 입지와 개발량에 대한 연구가 이루어져 왔으나, 해양환경 및 해양생태계에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 부족하다. 유럽의 해상풍력발전 선진국에서는 개발 사업에 뒤따르는 환경 모니터링이 활발히 진행되고 있는 데 비해, 국내에서는 해상풍력을 설치하고 운영할 때에 발생할 수 있는 환경적 영향에 관한 모니터링 자료가 전무하다. 따라서 본 연구에서는 국외 해상풍력의 모니터링 사례 및 참고문헌의 사례를 분석함으로써 공사 시와 운영 시의 환경적 영향과 국내 해역에 적합한 환경영향평가 단계에서의 가이드라인을 제시하였다. 이에 따라 궁극적으로는 해상풍력개발에 따른 환경영향을 최소화하고 환경영향평가의 행정절차에 소요되는 협의기간을 단축시키는 데에 목적이 있다.

• 한국측량학회지
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• 제33권5호
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• pp.415-426
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• 2015

구름의 영향 없이 지표면에 도달하는 일사량을 추정하는 것은 일사량 자원지도의 궁극적인 목표이며, 이는 청천일 모델(clear sky model)을 사용하여 이론적으로 추정할 수 있다. 일사량 지도의 정확도는 청천일 모델의 정확도와 연결되기 때문에 연구목적과 연구지역에 적합한 청천일 모델을 선정하고 분석하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 대기혼탁 인자를 사용하여 일사량을 추정하는 고차원 모델(ESRA, Dumortier, MODTRAN)과 태양고도를 변수를 하는 일차원 모델(Bourges, PdBV)을 사용하여 한반도의 청천일 일사량을 추정하였으며, 실제 측정 자료와 비교하여 한반도에 적합한 청천일 모델을 분석하고자 하였다. 천리안 기상위성의 가시영상을 사용하여 구름이 없는 청명일을 참조자료로 추출하였으며, RMSE와 MBE를 계산하여 모델별 오차를 분석하였다. 연구결과, Bourges와 PdBV 모델이 실측치와 가장 낮은 RMSE를 가졌으며, PdBV는 계절에 상관없이 비교적 일정한 MBE값을 가졌다. 또한 봄-초여름 기간에 일차원모델은 일사량을 과소 추정하는 경향을 보였으며, 고차원모델은 겨울에 일사량을 과대 추정하는 것으로 나타났다. 추후 모델별로 나타난 오차의 경향 및 계절에 따른 오차를 보정하는 추가 연구를 통하여, 한반도에 최적화된 청천일 일사량 모델을 수정 및 개발할 예정이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권3호
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• pp.218-226
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• 2016

본 연구는 낙동강 하구사주 전면(해빈영역) 지하수위 변동 특성에 관한 연구로서 현장 관측에 기반한 실험적 논문이며, 외력에 의한 사주 지하수위 변동 및 식생대와의 상호작용을 중심으로 해석하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 강우 발생시 지하수위의 상승이 발생함을 알 수 있는데 하계 강우량이 20 mm/hour 이상인 경우 내부수위는 20 cm 이상 급격히 상승하게 되며 상승한 지하수위는 무강우 상태일 때 서서히 감소한다. 또한 계절적 변화 특성을 살펴보면 전반적으로 하계(우기)에 상승하며 동계(건기)에 하강하는 경향을 보인다. 또한 3년간(2012년~2014년) 관측결과로부터 시간 평균된 지하수위면(Average groundwater-table)은 평균해수면(M.S.L.) 보다 약 1.47 m 가량 상승한 상태였으며, 조간대 정점보다는 내측으로 갈수록 연평균 지하수위면이 상승하는 것으로 조사되었다. 아울러 사구 식생대는 공간상으로 차이를 보이며 해안사구의 유무는 식생대의 전진에 영향을 주고 있다. 즉, 해안선에서 이격거리 및 해빈경사에 따라 지하수위 변동이 공간적으로 동일하다면, 염수 침입시 사구의 유무는 식생대가 안정적으로 생육할 수 있는 지반조건 및 지하수위를 제공한다고 할 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권3호
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• pp.113-123
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• 2008

유독성 Cochlodinium polykrikoides 적조의 최초발생해역으로 알려져 있는 나로도 주변 해역의 해양환경적 특징을 조사하기 위해서 1992년부터 2007년까지 국립수산과학원이 실시한 해양환경측정망 자료 및 적조정보자료와 고흥지방의 기후자료 등을 분석하였다. Cochlodinium polykrikoides 적조는 8월에 나로도 주변 해역에서 최초로 발생한 경우가 가장 많았고, 그 발생시기는 해마다 빨라지고 있는 경향을 보였다. 또한 나로도 주변 해역에서의 표층 염분도 계속 증가하는 추세를 보여, Cochlodinium polykrikoides 적조 발생시기의 빨라짐과의 어떤 관련성을 시사하였다. 한편 나로도 주변 해역에서 Cochlodinium polykrikoides 적조가 최초로 발생할 때는 동일한 시기의 가막만 또는 진해만 해역에 비해 상대적으로 일사량은 많았고 강수량은 적었다. 8월의 나로도 주변 해역의 평균 수온 및 염분은 동일한 시기의 가막만 및 진해만에 비하여 평균 수온은 $0.2{\sim}0.6^{\circ}C$, 염분은 $1.84{\sim}3.91psu$ 각각 더 높았으며, 두 해역에 비해 상대적으로 고온, 고염을 나타내었다. 또한 나로도 주변 해역은 부영양화 해역으로 알려진 진해만에 비해서는 영양염이나 식물플랑크톤의 농도가 현저히 낮았으나, 전체적인 수질환경은 가막만과 크게 다르지 않은 것으로 판단되었다. 주성분 분석결과, 나로도 주변 해역에서 최초로 발생하는 Cochlodinium polykrikoides 적조 요인으로서는 기상인자와 물리적 환경인자인 일사량과 수온이 가장 중요하며, 부차적으로 수질요소인 COD와 용존산소의 농도가 여기에 관여하고 있음을 보여주었다. 태풍 또한 Cochlodinium polykrikoides 적조 발생에 있어 중요한 요인 중의 하나로 생각되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권1호
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• pp.42-45
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• 2008

FRP 선박에서 발생하는 폐FRP를 처리하는 방법으로 분쇄하지 않고 판상으로 박리(剝離)하는 것을 제시한 바 있다. 폐 FRP에서 분리한 층상의 로빙층으로부터 얻은 F섬유는 FRP제조시 사용하였던 수지를 포함하여 원 유리섬유에 비해 그 인장강도가 우수하다(90% 이상). F섬유의 SEM 이미지로 많은 수지의 존재를 확인하였다. F섬유의 활용성을 건축자재에서의 대체물로 가정하고 염기성 용액(NaOH+KOH)에서의 강도를 측정하였다. 이 때 일어날 수 있는 반응 메카니즘은 유리섬유의 Si-O-Si결합 조직을 수산기 이온($OH^-$)이 공격하는 것으로 보았다. 측정된 인장강도 변화에 대해 $r^2$=96%로 맞추어 얻은 시뮬레이션 그래프로 반응 메카니즘을 추정할 수 있었다. 반응 초기에는 속도적인 반응에 의해 급격한 강도저하를 보이나 30일 이후에는 수산기 이온의 확산에 의존하는 패턴으로 강도가 저하되었다. 이는 앞서 보고된 AR유리에 대한 강도저하와 유사한 결과이며, 그래프를 외연하여 F섬유의 수명을 예측할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.23-30
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• 2013

슬러지 처분비용은 하수처리장 운영에 있어서 중요한 경제적 요소이다. 더욱이, 2013년부터 유기성 폐기물의 해양투기가 금지되면서 대부분의 슬러지가 육상 처리 되어야 하기 때문에 슬러지의 발생량을 줄이는 것이 시급한 상황이다. 본 연구에서는, 초음파와 전기장 처리에 의한 하수슬러지의 탈수성 향상을 확인하고자 하였다. 슬러지는 pilot-scale의 전처리 장치로 초음파와 전기장 단독처리 그리고 초음파 및 전기장 병합처리 되었으며, 처리 후 lab-scale 필터프레스 장치로 탈수되었다. 실험한 초음파 에너지 밀도 범위는 225~1,200 kJ/L였고 전기장 처리장치는 4.5~24 kJ/L였다. 초음파 단독처리와 초음파 및 전기장 병합처리 된 슬러지의 탈수 cake 함수율은 에너지 밀도 1,200 kJ/L일 때, 처리하지 않은 슬러지보다 각각 10~12% 감소하였으며 이 때 슬러지 함수율은 65~66%였다. 초음파 및 전기장 병합처리가 초음파 단독처리보다 탈수된 슬러지 cake의 함수율을 낮추는데 효과적이었으나, 전기장 단독처리의 경우 에너지 밀도가 낮아 함수율의 변화는 거의 없었다.