• 분석과학
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• 제37권1호
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• pp.47-62
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• 2024

Abu Gurdi area is located in the South-eastern Desert of Egypt which considered as volcanic massive sulfide deposits (VMS). The present work aims at investigating the ore mineralogy of Abu Gurdi region in addition to the effectiveness of the hydrometallurgical route for processing these ores using alkaline leaching for the extraction of Zn, Cu, and Pb in the presence of hydrogen peroxide, has been investigated. The factors affecting the efficiency of the alkaline leaching of the used ore including the reagent composition, reagent concentration, leaching temperature, leaching time, and Solid /Liquid ratio, have been investigated. It was noted that the sulfide mineralization consists mainly of chalcopyrite, sphalerite, pyrite, galena and bornite. Gold is detected as rare, disseminated crystals within the gangue minerals. Under supergene conditions, secondary copper minerals (covellite, malachite, chrysocolla and atacamite) were formed. The maximum dissolution efficiencies of Cu, Zn, and Pb at the optimum leaching conditions i.e., 250 g/L NaCO₃ - NaHCO₃ alkali concentration, for 3 hr., at 250 ℃, and 1/5 Solid/liquid (S/L) ratio, were 99.48 %, 96.70 % and 99.11 %, respectively. An apparent activation energy for Zn, Cu and Pb dissolution were 21.599, 21.779 and 23.761 kJ.mol^-1, respectively, which were between those of a typical diffusion-controlled process and a chemical reaction-controlled process. Hence, the diffusion of the solid product layer contributed more than the chemical reaction to control the rate of the leaching process. High pure Cu(OH)₂, Pb(OH)₂, and ZnCl₂ were obtained from the finally obtained leach liquor at the optimum leaching conditions by precipitation at different pH. Finally, highly pure Au metal was separated from the mineralized massive sulfide via using adsorption method.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.611-619
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• 2018

현무암 석분슬러지는 석재가공 과정에서 필연적으로 발생하는 산업부산물이다. 최근 건축 및 조경분야에서 천연자재에 대한 수요가 증가하고 있어 석분슬러지 발생량도 증가하고 있다. 현무암 석분슬러지는 현재 발생량의 대부분이 단순 매립과 복토용으로 처리되고 있어 활용성 제고를 위한 노력이 필요하다. 이에 본 연구에서는 제주지역의 강우특성을 고려해 현무암 석분슬러지를 시멘트와 섞어 아스팔트혼합물의 채움재로 활용하기 위한 검토를 수행하였다. 검토결과 현무암 석분슬러지는 KS F 3501에서 요구하는 품질기준을 만족하였다. 마샬 배합설계를 실시하여 개질재생아스팔트혼합물(순환골재 27%)과 일반아스팔트혼합물에 대한 최적 아스팔트 함량(OAC)을 결정하였다. 두 종의 아스팔트혼합물에 채움재의 혼합비(3 수준) 및 현무암 석분슬러지와 시멘트의 구성비(3 수준)를 변화시켜 마샬안정도 시험으로 현무암 석분슬러지의 활용 범위를 파악하였다. 채움재의 혼합비와 구성비가 안정적인 활용성을 보이는 아스팔트혼합물들에 대한 공용성을 평가한 결과 두 종의 아스팔트혼합물 모두 국토교통부(2015)의 품질기준을 만족하였다. 따라서 현무암 석분슬러지는 아스팔트혼합물의 채움재로 활용이 가능한 것으로 판단된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권1호
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• pp.21-37
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• 2018

이 연구의 목적은 과학 행동 체계를 통해 초등학생들이 물의 순환 개념을 쉽게 이해할 수 있도록 시각화하는 것이다. 일반적으로 초등학생들이 물의 순환 개념을 이해하기란 쉽지 않으며, 대부분의 초등학생들은 구름이 더 무겁기 때문에 비가 내리는 것의 과학적 개념이 아닌 오개념을 가지고 있다. 또한 현행 교과서의 실험들은 연결성이 낮고 물의 순환 개념들이 세분화되어 올바른 과학적 개념을 형성하는데 어려움을 줄 가능성이 비교적 높다. 따라서 이 연구에서는 교과서 내 이슬, 안개 및 구름 등의 실험들을 통합하여 물의 순환 개념에 대한 시스템적 사고가 가능하도록 물의 순환 시스템 장치와 이를 활용한 교수 학습 프로그램을 개발하였다. 또한 준실험 설계를 통해 물의 순환 시스템 장치를 활용한 수업 프로그램의 효과성을 알아보았다. 그 결과, 물의 순환 시스템 장치를 활용한 수업은 증발, 응결, 그리고 물 순환의 개념을 시스템적으로 이해하는데 이전의 실험들보다 더 효과적이라는 것을 보여 주었다. 또한 물의 순환 시스템 장치를 활용한 수업에서 가장 효과적인 실험 조건과 최적의 실험변수인 응결량의 매개변수를 분석할 수 있었다.

• 대기
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• 제34권2호
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• pp.203-216
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• 2024

The National Institute of Meteorological Sciences in Korea has developed the Weather Modification Hybrid Rocket (WMHR), an advanced system that offers enhanced stability and cost-effectiveness over conventional solid-fuel rockets. Designed for precise operation, the WMHR enables accurate control over the ejection altitude of pyrotechnics by modulating the quantity of oxidizer, facilitating specific cloud seeding at various atmospheric layers. Furthermore, the rate of descent for pyrotechnic devices can be adjusted by modifying parachute sizes, allowing for controlled dispersion time and concentration of seeding agents. The rocket's configuration also supports adjustments in the pyrotechnic device's capacity, permitting tailored seeding agent deployment. This innovation reflects significant technical progression and collaborations with local manufacturers, in addition to efforts to secure testing sites and address hybrid rocket production challenges. Notable outcomes of this project include the creation of a national framework for weather modification technology utilizing hybrid rockets, enhanced cloud seeding methods, and the potential for broader meteorological application of hybrid rockets beyond precipitation augmentation. An illustrative case study confirmed the WMHR's operational effectiveness, although the impact on cloud seeding was limited by unfavorable weather conditions. This experience has provided valuable insights and affirmed the system's potential for varied uses, such as weather modification and deploying high-altitude meteorological sensors. Nevertheless, the expansion of civilian weather rocket experiments in Korea faces challenges due to inadequate infrastructure and regulatory limitations, underscoring the urgent need for advancements in these areas.

• 한국지구과학회지
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• 제43권2호
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• pp.239-252
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• 2022

국내에서 처음으로 도입한 기상 항공기에 탑재한 G-band 수증기 라디오미터(GVR) 관측으로 산출된 가강수량의 품질 관리 방법을 제안하였다. GVR 빔의 연직 최단 경로 자료만 사용하기 위해 기상 항공기의 자세 정보(pitch와 roll 각도)를 활용하였고, GVR 가강수량이 20 mm 이상의 자료를 제거하는 방법을 품질 관리에 적용하였다. GVR 가강수량이 20 mm 이상으로 증가할 때, 웜로드(Warm load) 평균 전력과 스카이로드(Sky load) 평균 전력의 차이가 0에 가까이 수렴하는 특성을 확인하였고, 이는 COMS (Communication, Ocean and Meteorological Satellite)의 운형, 운정고도, 운량자료와 구름통합관측기기(CCP), 강수입자 측정기(PIP)로 측정된 강수 및 구름 입자 크기로 확인한 하층운과 중층운에 의한 높은 밝기온도 때문으로 판단된다. 구름 많은 날의 품질 관리 적용 전후의 GVR 가강수량을 LDAPS (Local Data Assimilation and Prediction System) 가강수량과 정량적으로 비교하였는데 RMSD (Root Mean Square Difference)는 2.9 mm에서 1.8 mm로 감소하였고, KLAPS (Korea Local Analysis and Prediction System)와의 RMSD는 5.4 mm에서 4.3 mm로 감소하여 향상된 정확도를 보였다. 또한 품질 관리를 적용한 GVR 가강수량과 드롭존데 가강수량 관측 자료을 활용하여 COMS 가강수량과도 정량적으로 비교평가함으로써 본 연구에서 제안한 GVR 가강수량의 품질 관리 방법의 유효성을 확인하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권2호
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• pp.80-98
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• 2023

본 연구에서는 계절내-계절(Subseasonal to seasonal, S2S) 기후예측의 주별 예측 성능을 개선하기 위해서 딥러닝 기반의 후보정(post processing) 기술을 개발하였다. 그 첫 단계로, 일 최고, 최저기온과 일 강수를 목표 변수로, 자료의 특성과 분포에 적합한 자료 변환 및 특성 공학 기법을 규명하고자 하였다. 먼저, 6개 개별 기후모델의 S2S 예측 자료를 딥러닝 모델에 입력하기 위한 훈련자료로 변환하고, 이로부터 다중모델앙상블(Multi-Model Ensemble, MME) 기반 훈련자료를 구축하였다. 참값(label)으로는 ECMWF의 ERA5 재분석 자료를 사용하였다. 자료 변환 알고리즘은 최고 및 최저 차이를 계산하여 입력자료의 범위를 변형시키는 MinMax 및 MaxAbs 변환, 표준편차를 이용하는 Standard 변환 및 분위수를 지정하여 변형하는 Robust와 Quantile 변환으로 구성된 전처리 파이프라인을 구축하였으며, 변환된 훈련자료와 예측 변수와의 상관관계를 계산하여 순위에 따라 훈련자료의 특성을 선택하는 특성 선택 기법을 추가하였다. 본 연구는 U-Net 모델에 TimeDistributed wrapper를 모든 합성곱 층(convolutional layer)에 적용하여 활용하였다. 5개 알고리즘으로부터 변환된 6개 개별 기후모델 및 MME S2S 훈련자료(일 최고 및 최저기온, 강수)에 훈련 모델을 적용한 결과와 훈련 모델을 적용하지 않은 결과를 ERA5와의 공간상관계수(spatial Pattern Correlation Coefficient)를 계산하고 그 개선율인 기술 점수(skill score)를 평가한 결과, 일 강수의 PCC 기술 점수는 Standard 및 Robust 변환으로 처리된 것에서 전체 예측선행(1~4주)에 대해 모두 높았고, 일 최고 및 최저기온에서는 예측 선행시간 3~4주에서만 높게 나타났다. 또한, 일 강수에서 특성 선택에 따른 훈련자료의 차원 감소가 예측 성능 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 일 최고 및 최저기온의 경우에는 특성 선택에 의한 훈련자료의 특성 정보 감소가 오히려 예측 성능을 저하시킬 수 있는 것으로 확인되었으며, 원시자료에서 예측성이 높은 1~2주 기온 예측 개선을 위한 적합한 전처리 변환 알고리즘이나 특성 선택을 찾을 수 없었다. 후속 연구에서는 원시 예측 성능이 강수에 비해 높으나 딥러닝 훈련 모델에 의한 후보정 효과가 미미한 예측 선행 1~2주 기온 예측의 저조 원인에 대해 탐색하고, 다양한 딥러닝 훈련 모델로의 적용 및 초매개변수 조정 등 학습 과정의 최적화를 통해 S2S 기후 예측 성능을 개선하고자 한다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권5호
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• pp.839-852
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• 2014

The Ministry of Environment (MOE) has made more effort in managing point source pollution rather than in nonpoint source pollution in order to improve water quality of the four major rivers. However, it would be difficult to meet water quality targets solely by managing the point source pollution. As a result of the comprehensive measures established in 2004 under the leadership of the Prime Minister's Office, a variety of policies such as the designation of control areas to manage nonpoint source pollution are now in place. Various action plans to manage nonpoint source pollution have been implemented in the Soyang-dam watershed as one of the control areas designed in 2007. However, there are no tools to comprehensively assess the effectiveness of the action plans. Therefore, this study would assess the action plans (especially, BMPs) designed to manage Soyang-dam watershed with the WinHSPF and the CE-QUAL-W2. To this end, we simulated the rainfall-runoff and the water quality (SS) of the watershed and the reservoir after conducting model calibration and the model validation. As the results of the calibration for the WinHSPF, the determination coefficient ($R^2$) for the flow (Q, $m^3/s$) was 0.87 and the $R^2$ for the SS was 0.78. As the results of the validation, the former was 0.78 and the latter was 0.67. The results seem to be acceptable. Similarly, the calibration results of the CE-QUAL-W2 showed that the RMSE for the water level was 1.08 and the RMSE for the SS was 1.11. The validation results(RMSE) of the water level was 1.86 and the SS was 1.86. Based on the daily simulation results, the water quality target (turbidity 50 NTU) was not exceeded for 2009~2011, as results of maximum turbidity in '09, '10, and '11 were 3.1, 2.5, 5.6 NTU, respectively. The maximum turbidity in the years with the maximum, the minimum, and the average of yearly precipitation (1982~2011) were 15.5, 7.8, and 9.0, respectively, and therefore the water quality target was satisfied. It was discharged high turbidity at Inbuk, Gaa, Naerin, Gwidun, Woogak, Jeongja watershed resulting of the maximum turbidity by sub-basins in 3years(2009~2011). The results indicated that the water quality target for the nonpoint source pollution management should be changed and management area should be adjusted and reduced.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권6호
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• pp.29-37
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• 2007

먹는물 수질기준(0.3 mg/L)을 자주 초과하는 고농도의 용존 철(Fe)은 특히 국내 충적층 지역 천부 지하수의 개발 이용(특히, 강변여과 적용)을 제한하는 중요한 원인이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 반응성용질이동모델링을 이용하여 지하수 내 용존 철을 효과적으로 저감하기 위한 하나의 방법으로서 '산소가 풍부한 물을 대수층에 주입한 후 양수하는 기법의 효용성에 대하여 모사해 보았다. 모사 결과, 산소가 풍부한 물을 주입함으로써 양수된 지하수의 철 농도를 뚜렷이 저감할 수 있으며, 양수량이 주입량에 비해 4배가 되더라도 용존 철의 농도는 먹는물 수질기준 이하로 매우 낮게 유지됨을 보여주었다. 또한, 대수층 내에서의 철수산화물 침전에 의해 야기될 수 있는 크로깅 및 투수율 저하도 미미한 수준인 것으로 평가되었다. 본 논문에서는 주입-양수 기법에 의한 대수층 내에서의 철 저감의 기작과 공간적 규모에 대해서도 토의하였다.

• 한국조경학회지
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• 제33권6호
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• pp.98-108
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• 2006

The climate of urban area is an unstable type with considerable seasonal variation in precipitation wind speed, and temperature and it grows worse. Besides, ozone is a serious air pollutant in most of large cities. So worldwide, some of large cities are investing in forestry options to offset their climate problems, but lack of information has hindered comparisons of urban un cost effectiveness to other options. This research intends to study the economic benefits of tree shading of 19 parking lots in UCD campus. The economic benefits of tree shading are air conditioning savings, air quality, stormwater run-off, and other benefits. Especially, this study focuses how much the economic benefit of parking lot shading has been increased from 1995 to 2003 year by aerophoto. Some data on dimensions of parking lots and the number, size, tree species, and location of trees around each parking lot was inventoried. Two aerophotos(1995,2003) were used in order to analyze the increasement of tree canopy in 19 parking lots for 8 years. However, increasing coverage of trees and managing them for healthy growth would not be sufficient for avoiding adverse impacts by future climate change. Additional measures should be followed such as an increase of energy use efficiency and development of substitute energy. For example, coverage of trees help to save cooling energy by blocking solar radiation reaching parking cars and building structures through shading, and creating cool micro-climates through evapotranspiration. They also reduce heating demand by decreasing air infiltration and heat conduction out of the interior of buildings. Proper arrangement of vegetation over the parking lots can reduce cooling and heating costs. So proper planting design around hard space paving including species selection and location can significantly save cooling and heating energy. And a reduction in car and building's heating and cooling costs results in the reduction in energy demand which causes to emissions of air pollutants. Total increased tree canopy from 1995 to 2003 is $8,470.45m^2$ and the economic benefits is US$ 5,282.10. The economic benefit of one tree has been US$ 7.21 for 8 years. And an annually increased benefit is US$ 0.9 per a tree. If this kind of study is applied to studying the economic benefits of tree canopy in parking lots of Korea, it could result in guidelines of tree planting of parking lots. Because the trees selected for planting in parking lots were not suitable for an environment, the guidelines should contain a recommended list of trees. The guidelines should propose the shading percentage of parking lot when we plan a parking lot and contain the maintenance of trees in order to maximize the economic benefits of tree canopy.

• 한국산림과학회지
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• 제101권3호
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• pp.509-516
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• 2012

기후변화에 따른 우리나라 인공림의 취약성을 분석하기 위하여, 본 연구에서는 Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC)의 'A1B' 기후변화 시나리오를 적용하여 우리나라의 대표적 조림수종인 리기다소나무림의 잠재 생육적지 분포 변화를 예측하였다. 이를 위해 제4차 임상도를 이용하여 리기다소나무림의 기존 분포면적을 추출한 후, 최근(1971-2000년), 가까운 미래(2021-2050년), 먼 미래(2071-2100년)에 대해서 온량지수, 최저온도지수, 유효강우지수 등의 세 가지 기후요소를 각각 예측하고 이를 토대로 리기다소나무림의 잠재 생육적지 분포를 예측하였다. 본 연구결과 리기다소나무림의 잠재 생육적지 분포 면적은 최근(2000년)에 비해 가까운 미래(2050년)에는 56%로 감소하고 먼 미래(2100년)에는 15%로 크게 감소하는 것으로 분석되었다. 지역별로는 강원도를 제외한 전국에서 잠재생육적지 분포의 급격한 감소가 나타났다. 강원도 지역의 경우에는 다른 지역에 비해 리기다소나무림의 조림면적이 적고 상대적으로 해발고도가 높은 지역적 특성이 반영되어 잠재 생육적지가 증가하는 경향을 보였다. 또한 해발고도에 따른 잠재 생육적지 분포 변화를 분석한 결과, 기후변화에 따라 리기다소나무림의 잠재 생육적지 분포가 해발고도가 높은 지역으로 점차 이동하는 것으로 나타났다. 예측 결과의 정확성을 분석하기 위해 Classification Accuracy(CA)와 Prediction Probability(PrP)를 구한 결과, 비교적 높은 정확도(CA 44.75%, PrP 62.56%)를 가지는 것으로 나타났다.