• 해양환경안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.339-344
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• 2010

빈산소 수괴는 산소 부족뿐만 아니라, 용존산소의 결핍에 따른 혐기 상태에서 생성된 황화수소와 암모니아 등 유독가스가 어 패류를 직접 폐사시키거나, 저서생물 군집의 출현종과 개체 수에도 심각한 영향을 마친다. 본 연구에서는 빈산소 수괴가 발생한 해역의 저층 해수를 펌핑하여, 액체산소를 용해시켜 용존산소 농도를 20 mg/L 이상으로 상승시킨 해수를 다시 저층으로 주입하는 장치를 개발하여 그 효능을 검토하였다. 이 장치를 이용하여 해수를 $3.6\;m^2$/min 용량으로 저층에 주입하면서 액체산소를 분당 4.8~26.3 L 범위로 공급할 때, 단시간에 해수 중 용존산소 농도는 7~25 mg/L로 상승하였다. 이때 공급한 액체산소는 해수 중에 90% 이상 용해되는 것으로 나타났다 본 장치는 산소를 용해시키기 위한 별도의 탱크가 필요 없고, 해수를 수면위로 퍼 올리는 높이가 낮아도 되므로 적은 동력을 이용하여 높은 효율로 고농도의 산소를 저층에 공급할 수 있는 것으로 나타났다. 그러므로 본 장치는 연안 및 호소의 저층 빈산소 수괴 발생을 저감시킬 수 있어 빈산소 수괴 발생으로 인한 양식피해를 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제10권4호
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• pp.381-386
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• 2019

Zn-air battery uses oxygen from the air, and hence, air holes in it are kept open for cell operation. Therefore, loss of water by evaporation through the holes is inevitable. When the water is depleted, the battery ceases to operate. There are two water consumption routes in Zn-air batteries, namely, active path (electrolysis) and passive path (evaporation and corrosion). Water loss by the active path (electrolysis) is much faster than that by the passive path during the early stage of the cycles. The mass change by the active path slows after 10 h. In contrast, the passive path is largely constant, becoming the main mass loss path after 10 h. The active path contributes to two-thirds of the electrolyte consumption in 24 h of cell operation in 4.0 M KOH. Although water is an important component for the cell, water vapor does not influence the cell operation unless the water is nearly depleted. However, high oxygen concentration favors the discharge reaction at the cathode.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권4호
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• pp.635-646
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• 2004

Chronic outbreaks of green tide in the Nakdong estuary toll a heavy socioeconomic cost. The paper investigates the influence of sediments on the nitrogen eutrophication, being claimed as the primary cause of green tide. To measure the flux of nitrate at the sediments-water interface, sediment cores were taken in Jan., Mar., May and Sep., 2000 at Noksan located in the West-Nakdong river estuary. The dissolved oxygen was profiled and then the pore water was extracted in situ. Core samples were analyzed for their textural characteristics. Cores were incubated by a novel technique to measure the fluxes of nitrate $(NO_3^-)$ and ammonia $(NH_4^+)$ at the sediment-water interface. The dissolved oxygen was depleted usually within several millimeters in the top sediments. Nitrate started to decrease drastically at the layer where dissolved oxygen was nearly depleted. Nitrate was also exhausted within several centimeters, followed by ammonia build up rapidly. The flux at the sediments-water interface calculated from the pore water concentrations revealed that nitrate was removed from the water column into the sediments. The sediment incubation experiment confirmed the above result. On the other hand ammonia were released from the sediment to the water column. As the incubation went on, however, the nitrate concentration in the overlying water was dropped below that of a top sediment. Then the flux is reversed, i.e., nitrate was released from the sediments to the water column. The implication is that the sediment can supply nitrate to the water column if it falls below a certain level. Thus it is likely that sediments in the eutrophicated river buffers the nitrate concentration in the water column, which leads to a prolonged green tide.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.257-262
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• 2012

본 연구에서는 해수순환이 원활하지 않은 반폐쇄성 수역에서 수온약층과 빈산소수괴를 개선하고 부영양화로 인한 적조 발생을 방지하기 위한 기술로서 태양광 물 순환장치의 수질개선 효과를 파악하기 위해 기초실험을 실시하였다. 8주간의 분석결과 수온의 경우 장치 가동 초기 표층이 $27.9^{\circ}C$, 저층이 $23.8^{\circ}C$로 뚜렷한 수온약층이 존재하였으나, 장치 가동 이후 표층과 저층 모두 $22.1^{\circ}C$로 수온약층이 사라졌다. DO농도는 장치 가동 초기 표층 5.49 mg/L, 저층 2.61 mg/L로 농도 차이가 컸고, 저층에는 빈산소수괴가 존재하였다. 장치가동 8주 후 저층의 DO농도는 6.19 mg/L로 빈산소 수괴가 개선됨과 동시에 수층 전체적으로 DO농도가 증가하였다. 8주간 장치의 순환과 더불어 계절적 영향으로 COD의 경우 수층 전체에 산소농도가 증가한 결과 표층이 5.61 mg/L에서 2.36 mg/L로, 저층의 경우 6.08 mg/L에서 1.73 mg/L로 감소하였다. 영양염류 중 용존무기질소의 경우 표층이 0.135 mg/L에서 0.050 mg/L로, 저층이 0.076 mg/L에서 0.051 mg/L로 감소하였다. 본 연구는 7월부터 9월까지의 연구로 인하여 여름철에서 가을철의 계절적인 영향과 더불어 나타난 결과이므로 향후 실제적인 태양광 물 순환장치에 의한 개선 효율에 대한 추가적인 조사가 필요하며, 용존무기질소와 인의 농도가 감소는 하였으나 감소에 대한 구체적인 해석을 위해서 향후 클로로필-a의 추가 실험이 요구된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.183-189
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• 2005

A modeling of a hydraulic-gun-aerator is proposed to set up a design procedure for such devices. The aerators are used to destroy any thermal stratification that are responsible for the degradation of water qualify of lakes. The aerator produces ascending flow by using air bubbies released instantly near the bottom of the lake into a cylindrical pipe installed vertically. Differently form the diffuser-aerators, they can pull up the cold, oxygen depleted water directly to the region of the free surface, and they are believed to work effectively especially for relatively deeper lakes. Their design procedure has not been established yet though, and we propose a model focusing on the exit flow velocity at the top of the aerator through the examination of presently operating devices.

• 한국수산과학회지
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• 제34권6호
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• pp.617-623
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• 2001

일본 박다만의 DO농도의 계절변동을 예측하기 위하여 일사량의 확률분포에 의해 생성된 발생가능한 서로 다른 20개의 시간별 일사량의 시계열을 기초로 DO농도변동에 대한 수치예측실험을 실시하여 수층과 저질간의 물질순환 및 일사량의 변동에 따른 DO농도의 계절변동에 대하여 검토하였다. 얻어진 결론을 요약하면 다음과 같다. 수질 및 물질순환의 예측결과 박다만의 동부해역 (HE해역)의 수질은 식물플랑크톤에 의한 내부생산에 크게 영향을 받고 있는 것으로 나타났으며, DIP의 물질수지로부터 저질의 영양염 플럭스가 만내의 수질변화에 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 일별일사량의 관측자료와 근사식 및 난수발생에 의해 얻어진 CFD곡선은 잘 일치하였다 또한, DO농도가 해수교환정도에 크게 영향을 받고 있는 것으로 나타났으며. 만내부에 위치한 St. E-5에서는 약 1 mg/L의 이상의 농도차를 가진 시계열의 변동을 나타내었다 수치예측실험 20 Case의 DO농도 계산치를 평균하여 얻어진 St. E-2와 St. E-5에서의 최저 DO농도는 각각 4.44mg/L와 4.82mg/L 정도였으며 그 표준편차는 각각 0.1 mg/L와 0.123mg/L로 계산되었다. 어떤 해역에서 발생 가능한 일사량의 조건변화에 따른 DO농도의 시간별 예측은 수산자원의 피해를 최소화할 수 있는 적정 DO 농도의 예측에 합리적으로 이용될 수 있는 수법으로 제시되었다.

• 한국습지학회지
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• 제18권4호
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• pp.488-498
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• 2016

축산지역 강우유출수 처리를 위한 간헐 포기식 인공습지에서 산소공급 및 소비량을 산출하여 낮과 밤 동안의 산소수지(oxygen balance)를 분석하였다. 조류의 광합성 활동이 활발한 얕은 습지에서 주간에는 내부 생산되는 산소가 지배적이었다. 또한 조류에 의한 내호흡이 가장 큰 소비원인 것으로 분석되었으며 질산화와 탈질에 의한 소비량은 각각 전체의 약 5.35%와 6.43%인 것으로 분석되었다. 조류에 의한 과도한 양의 산소소비는 포기조작에 의한 침전조류의 재부상에 의해 초래된 것으로 후속 공정에도 지속적으로 영향을 미쳤다. 더욱이 주간에 조류의 광합성 활동에 의해 생산된 풍부한 산소량은 습지에서 발생하는 산소요구량을 충족시키기에 충분한 것으로 분석되었다. 따라서 주간에 실시되는 인위적인 포기활동은 불필요한 조작으로 판명되었다. 이와 반면에 광합성 활동이 중단되는 야간에는 조류의 내호흡작용으로 습지내부의 산소농도가 크게 저하하였으며 이는 습지에서 탈질반응을 촉진하는 것으로 추정된다. 따라서 인위적인 포기를 중단해도 유기물질 제거나 질소제거에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단되며, 야간에 혐기성 상태의 지속으로 악취와 같은 문제가 발생될 수 있으므로 간헐적인 모드로 운전하는 것이 타당할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.382-391
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• 2020

본 연구에서는 인공지능기법을 이용하여 진동만의 용존산소량 예측을 하였다. 관측자료에 존재하는 결측 구간을 보간하기 위해 양방향재귀신경망(BRITS, Bidirectional Recurrent Imputation for Time Series) 딥러닝 알고리즘을 이용하였고, 대표적 시계열 예측 선형모델인 ARIMA(Auto-Regressive Integrated Moving Average)과 비선형모델 중 가장 많이 이용되고 있는 LSTM(Long Short-Term Memory) 모델을 이용하여 진동만의 용존산소량을 예측하고 그 성능을 평가했다. 결측 구간 보정 실험은 표층에서 높은 정확도로 보정이 가능했으나, 저층에서는 그 정확도가 낮았으며, 중층에서는 실험조건에 따라 정확도가 불안정하게 나타났다. 실험조건에 따라 정확도가 불안정하게 나타났다. 결과로부터 LSTM 모델이 중층과 저층에서 ARIMA 모델보다 우세한 정확도를 보였으나, 표층에서는 ARIMA모델의 정확도가 약간 높은 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지
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• 제26권3호
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• pp.278-290
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• 1991

1988년 5월 한바다호를 이용하여 울릉분지 해역의 21개 정점에서 CTD 관측과 동시 에 화학성분들의 개관적 분포 특성을 최대 600 m 깊이까지 조사하였다. 조사 성분들의 대표적 수직분포를 하면, 영양염이 고갈되어 있는 30~40 m 두께의 표면혼합층과 수온 및 염분을 포함한 모든 화학성분들이 급격한 변화를 보이는 수온약층, 그리고 거의 특 성이 균일한 수심 약 200 m 이하의 심층으로 구분된다. 북위 37$^{\circ}$ 12'을 동서로 잇는 CTD 관측선상에서 약 190 m 깊이에 동해 중층수의 특징인 염분 최소층이 관측되었으 나, 이층의 용존산소 농도가 230~275 uM로서 기존에 알려진 동해 중층수의 특징인 290 uM (6.5 ml/l) 이상의 용존 산소가 관측되지 않았다. 그러나 겉보기 산소활용 (AOU)과 질산염, 인산염, 규산염 염분 최소층에서 그 위나 아래 깊이에 비하여 일관성 있게 작은 농도를 보였다. 따라서, 염분 감소에 따른 겉보기 산소활용 및 제영양염들 의 감소 경향을 통해 중층수의 특징으로 규정할 수 있으며, 동해 해수의 새로운 추적 자로서 활용 가능성이 발견되었다.

• 자원환경지질
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• 제27권4호
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• pp.345-361
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• 1994

Lens shaped titanomagnetite ore bodies in the Soyeonpyeong iron mine are embedded in amphibolites, which were intruded into Precambrian metasediments such as garnet-mica schist, marble, mica schist, and quartz schist. Mineral chemistry, K-Ar dating and hydrogen and oxygen stable isotopic analysis for the amphibolites and titanomagnetite ores were conducted to interpret petrogenesis of amphibolite and ore genesis of titanomagnetite iron ore deposits. Amphibolites of igneous origin have unusually high content of $TiO_2$, ranging from 0.94 to 6.39 wt.% with an average value of 4.05 wt.%. REE patterns of the different lithology of the amphibolite show the similar trend with an enrichment of LREE. Amphiboles of amphibolites are consist mainly of calcic amphiboles such as ferro-hornblende, tschermakite, ferroan pargasite, and ferroan pargasitic hornblende. K-Ar ages of hornblende from amphibolite and gneissic amphibolite were determined as $440.04{\pm}6.39Ma$ and $351.03{\pm}5.21Ma$, respectively. This indicates two metamorphic events of Paleozoic age in the Korean peninsula which are correlated with Altin orogeny in China. The titanomagnetite mineralization seems to have occurred before Cambrian age based on occurrence of orebodies and ages of host amphibolites. The Soyeonpyeong iron ores are composed mainly of titanomagnetite, ilmenite, and secondary minerals such as ilmenite and hercynite exsolved in titanomagnetite. The temperature and the oxygen fugacity estimated by the titanomagnetite-ilmenite geothermometer are $500{\sim}600^{\circ}C$ (ave. $550^{\circ}C$) and about $2{\pm}10^{-23}bar$, respectively. Hornblendes from ores and amphibolites which responsible for magnetite ore mineralization, have a relatively homogeneous isotopic composition ranging from +0.8 to +3.9 ‰ in ${\delta}^{18}O$ and from -87.8 to -113.3 ‰ in ${\delta}D$. The calculated oxygen and hydrogen isotopic compositions of the fluids which were in equilibrium with hornblende at $550^{\circ}C$, range from 2.8 to 5.9‰ in ${\delta}^{18}O_{H2O}$ and from -60.41 to -81.31 ‰ in ${\delta}D_{H2O}$. The ${\delta}^{18}O_{H2O}$ value of magnetite ore fluids are in between +6.4 to + 7.9 ‰. All of these values fall in the range of primary magmatic water. A slight oxygen shift means that $^{18}O$-depleted meteoric water be acted with basic fluids during immiscible processes between silicate and titaniferous oxide melt. Mineral chemistry, isotopic compositions, and occurences of amphibolites and orebodies, suggest that the titanomagnetite melt be separated immisciblely from the titaniferous basic magma.