• Membrane and Water Treatment
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• 제10권2호
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• pp.113-120
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• 2019

To investigate surface properties and interception performances of the new modified PVDF membrane coated with Graphene Oxide (GO) and nano-$TiO_2$ (for short the modified membrane) via the interface polymerization method combined with the pumping suction filtration way, filtration experiments of the modified membrane on Humic Acid (HA) were conducted. Results showed that the contact angle (characterizing the hydrophilicity) of the modified membrane decreased from $80.6{\pm}1.8^{\circ}$ to $38.6{\pm}1.2^{\circ}$. The F element of PVDF membrane surface decreased from 60.91% to 17.79% after covered with GO and $TiO_2$. O/C element mass ratio has a fivefold increase, the percentage of O element on the modified membrane surface increased from 3.83 wt% to 20.87%. The modified membrane surface was packed with hydrophilic polar groups (like -COOH, -OH, C-O, C=O, N-H) and a functional hydrophilic GO-polyamide-$TiO_2$ composite configuration. This configuration provided a rigid network structure for the firm attachment of GO and $TiO_2$ on the surface of the membrane and for a higher flux as well. The total flux attenuation rate of the modified membrane decreased to 35.6% while 51.2% for the original one. The irreversible attenuation rate has dropped 71%. The static interception amount of HA on the modified membrane was $158.6mg/m^2$, a half of that of the original one ($295.0mg/m^2$). The flux recovery rate was increased by 50%. The interception rate of the modified membrane on HA increased by 12% approximately and its filtration cycle was 2-3 times of that of the original membrane.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제23권6호
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• pp.28-36
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• 2018

This study was conducted to estimate groundwater reserves within a designated depth. Three methods were applied to one representative county in southern Gyeongsang province, South Korea, to estimate the groundwater reserves in the aquifers. Estimated amounts of groundwater reserves in the region ranged from $20.2{\times}10^9m^3$ to $68.7{\times}10^9m^3$ (average $37.9{\times}10^9m^3$). Groundwater recharge obtained with a recharge ratio of 16.6% was $1.1{\times}10^9m^3/year$. Exploitable groundwater with an assumption of decadal-cycle minimal rainfall of 977.0 mm/year was approximated as 72% ($0.8{\times}10^9m^3/year$) of the total replenished water by recharge. The volume of recharge and exploitable water accounted for only 1.1% and 0.8% of groundwater reserves, respectively, which indicates substantial capacity of the reservoir to supply groundwater in an event of unexpected droughts. Nonetheless, each groundwater well should strictly comply with its allocated pumping rate to avoid alluvial groundwater depletion.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권5호
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• pp.437-454
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• 2022

The hydro-mechanical (HM) two-way sequential coupling in the TOUGH2-FLAC3D linking algorithm is validated completely and successfully in both M to H and H to M directions, which are initiated by mechanical surface loading for geomechanical validation and hydrological groundwater pumping for hydrogeological validation, respectively. For such complete and successful validation, a TOUGH2-FLAC3D linked numerical model is developed first by adopting the TOUGH2-FLAC3D linking algorithm, which uses the two-way (fixed-stress split) sequential coupling scheme and the implicit backward time stepping method. Two geomechanical and two hydrogeological validation problems are then simulated using the linked numerical model together with basic validation strategies and prerequisites. The second geomechanical and second hydrogeological validation problems are also associated with the Mandel effect and the Noordbergum and Rhade effects, respectively, which are three phenomenally well-known but numerically challenging HM effects. Finally, sequentially coupled numerical solutions are compared with either analytical solutions (verification) or fully coupled numerical solutions (benchmarking). In all the four validation problems, they show almost perfect to extremely or very good agreement. In addition, the second geomechanical validation problem clearly displays the Mandel effect and suggests a proper or minimum geometrical ratio of the height to the width for the rectangular domain to maximize agreement between the numerical and analytical solutions. In the meantime, the second hydrogeological validation problem clearly displays the Noordbergum and Rhade effects and implies that the HM two-way sequential coupling scheme used in the linked numerical model is as rigorous as the HM two-way full coupling scheme used in a fully coupled numerical model.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.333-342
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• 2022

기후변화의 영향으로 집중호우가 증가하고 있으며, 이로 인한 침수피해가 매년 발생하고 있다. 본 연구는 저영향개발(LID) 시설의 우수 유출저감 효과를 분석하기 위하여, 용두빗물펌프장 유역을 대상으로, 미국 환경보호청(EPA)의 우수유출관리모형(SWMM)을 이용하여, 과거와 미래의 대표 강우사상에 대한 유출분석을 수행하였다. 그 결과 과거 강우사상과 비교하여 미래 대표 강우사상에 대한 침투량은 3.17 % 증가하였지만, 지표면 유출량 및 첨두유량은 각각 32.50 % 및 128.77 % 증가하였다. 이러한 지표면 유출량과 첨두유량의 증가를 감소시키기 위하여 투수성 포장, 옥상녹화 및 빗물정원을 선정하였다. 세 가지 LID 시설의 매개변수와 설치 면적 비율을 조정하여 LID 시설의 적용성을 평가하였다. 그 결과 첨두유량과 지표 유출량을 감소시키고 침투량과 저류량를 증가시키는 투수성 포장, 옥상 정원 그리고 빗물 정원의 적정 매개변수를 찾을 수 있었다. 또한 투수성 포장, 옥상녹화, 빗물정원의 적용 비율이 2:1:3일 때, 첨두유량 26.85 %, 침투량 12.10 %, 지표면 유출량 15.11 %, 저류량 509.47 %의 저감효과가 나타났다. 재현기간별 우수 유출저감 효과를 분석한 결과, 재현기간이 증가할수록 첨두유량과 지표면 유출량의 비중은 늘어나고 침투량과 저류량의 비중은 줄어드는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제28권1호
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• pp.101-115
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• 2018

본 연구는 자유면대수층 즉, 충적대수층에서 다양한 필터조건에 따른 영향을 평가하기 위하여 수행하였다. 시험을 위해 모래층 및 자갈층으로 구성된 충적대수층에 필터층, 양수정, 관측정을 각각 설치한 모형시험장치를 제작하였다. 제작된 모형시험장치를 이용해 단계 및 장기양수시험을 수행하였으며, 각 시험조별 투수특성을 확인하고 적정양수량을 산정하였다. 모래층에서 수행한 이중필터와 단일필터의 적정양수량을 비교하면, 이중필터인 SD-300은 동일두께의 단일필터인 SS-300에 비해 최종 적정양수량이 216.8% 높게 평가되었다. 이중필터 SD-300과 필터층 두께가 얇은 단일필터 SS-100을 비교하면, 이중필터인 SD-300은 SD-100에 비해 최종 적정양수량이 709.2% 높게 나타났다. 시간경과에 따른 적정양수량의 변화를 분석한 결과, 이중필터와 단일필터의 적정양수량 비는 시간이 경과할수록 증대됨을 확인하였다. 장기적인 취수효율의 변화를 평가하기 위하여 초기 적정양수량이 50% 저감되는 시점을 검토한 결과, 이중필터인 SD-300은 동일두께 단일필터인 SS-300 대비 약 351.1% 높은 값을 보이며, SS-100 대비 약 579.0% 높은 값을 보인다. 이러한 결과를 볼 때, 초기 양수량이 50%로 저하되는 지점을 우물 수명으로 가정하면, 이중필터는 동일두께의 단일필터 대비 약 3.5배, 일반적인 단일필터 대비 약 5.8배의 수명 증대가 예상된다. 이와 같은 결과는 강변여과수나 해변여과수를 활용하기 위한 우물설계에 활용될 수 있을 것이다. 또한, 향후 수행될 현장실증시험 성과와의 상호비교를 통해 이중필터 효과에 대한 보다 명확한 규명이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권3호
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• pp.259-263
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• 1997

남강수계 농업용수의 수질변화를 구명하기 위하여 1994년에서 1995년까지 매년 4월부터 9월까지 남강수계 7개 지점을 조사한 결과는 다음과 같다. 무기성분 평균치는 pH 7.9, COD 7.3mg/l, $NO_3-N$ 1.2mg/l, $Na^+$ 6.2mg/l, $Cl^-$ 14.8mg/l, EC 0.13dS/m, $PO_4\;^{3-}$ 0.21㎎/l, $K^+$ 2.6mg/l, $Ca^{2+}$ 10.8mg/l,$Mg^{2+}$ 2.9mg/l, $SO_4\;^{2-}$ 10.5mg/l, $Fe^{3+}$ 0.03mg/l and Zn 0.02mg/l였다. 월별 무기성분 평균치는 7월에 COD $8.4{\sim}11.6mg/l$, $NO_3-N$ $1.1{\sim}1.7mg/l$, $Na^+$ $5.4{\sim}13.1$, $Cl^-$ $18.9{\sim}27.9mg/l$로 가장 높게 나타났으며, 조사지역별로는 월아양수장 지점이 COD $8.8{\sim}11.3mg/l$, $NO_3-N$ $1.6{\sim}2.4mg/l$, $Na^+$ $9.0{\sim}10.2mg/l$, $Cl^-$ $21.7{\sim}23.0mg/l$로 가장 높게 나타났다. 무기성분간의 음이온당량과 양이온당량 비율은 월아양수장 지점이 다른 지점보다 높게 나타났다. 주요성분중 EC는 $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$, $Cl^-$과 $SO_4\;^{2-}$ 함량과 고도의 정의상관이 있었다.

• 미생물학회지
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• 제47권1호
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• pp.22-29
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• 2011

Chromophore로 레티날(vitamin A)을 사용하는 막 단백질인 로돕신은 7개의 막 단백질로 이루어진다. 최근 광화학/생물리학 측정 방법이 다양해지면서, 그에 따른 새로운 특성도 함께 다양하게 보고되고 있다. 하지만, 다양한 측정 환경에 따른 그 광화학/생물리학 특성의 차이점에 대한 비교연구는 없는 상태이다. 첫째, 빛 에너지를 이용하여 수소 이온 펌프 역할 하는 것으로 잘 알려져 있는 roteorhodopsin (PR)은 해양 proteobacteria에서 발견 되었다. 둘째, 한 오페론에서 14 kDa 전달자와 같이 발현되면서 신호 전달 기능을 하는 Anabaena sensory rhodopsin (ASR)이 있다. 이에 본 연구에서는 이 두 미생물 로돕신을 이용하여 다양한 조건에서 그 차이를 살펴보았다. 각 단백질이 막에 끼어 있는 상태(membrane state), polyacrylamide gel에 고정되어 있는 상태, nonionic detergent일종인 DDM (n-dodecyl-${\beta}$-D-maltopyranoside)과, OG (octyl-${\beta}$-D-glucopyranoside)에 녹아 있는 상태, 좀더 자연상태와 유사한 환경을 위해 단백질만 깨끗하게 정제한 다음 다시 Escherichia coli의 지질인 DOPC (1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)에 재조립한 상태, 이렇게 5가지 조건에서 각각의 광화학/생물리학 특징을 흡수스펙트럼(absorption spectrum), 빛-어둠 차이 흡수스펙트럼(light-induced difference spectrum), 포토사이클(photocycle)을 측정하였다. 그 결과 DDM에 녹아 있는 PR과 ASR에서 각 다른 파장에서 M과 O state와 같은 선명한 photointermediate를 가지고, 가장 signal/noise 비율이 좋았다. 본 연구를 통해 막단백질의 다양한 측정 환경에 대한 그 특성의 차이점을 살펴봄으로써 앞으로 다양한 종류의 로돕신 연구에 기초 기반이 될 것으로 사료된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권4호
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• pp.1-12
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• 2020

The extreme 2017 spring drought affected a large portion of South Korea in the Southern Gyeonggi-do and Chungcheongnam-do districts. This drought event was one of the climatologically driest spring seasons over the 1961-2016 period of record. It was characterized by exceptionally low reservoir water levels, with the average water level being 36% lower over most of western South Korea. In this study, we consider drought response methods to alleviate the shortage of agricultural water in times of drought. It could be to store water from a stream into a reservoir. There is a cyclical method for reusing water supplied from a reservoir into streams through drainage. We intended to present a decision-making plan for water supply based on the calculation of the quantity of water supply and leakage. We compared the rainfall-runoff equation with the TANK model, which is a long-term run-off model. Estimations of reservoir inflow during non-irrigation seasons applied to the Madun, Daesa, and Pungjeon reservoirs. We applied the run-off flow to the last 30 years of rainfall data to estimate reservoir storage. We calculated the available water in the river during the non-irrigation season. The daily average inflow from 2003 to 2018 was calculated from October to April. Simulation results show that an average of 67,000 tons of water is obtained during the non-irrigation season. The report shows that about 53,000 tons of water are available except during the winter season from December to February. The Madun Reservoir began in early October with a 10 percent storage rate. In the starting ratio, a simulated rate of 4 K, 6 K, and 8 K tons is predicted to be 44%, 50%, and 60%. We can estimate the amount of water needed and the timing of water pump operations during the non-irrigation season that focuses on fresh water reservoirs and improve decision making for efficient water supplies.

• 대한의생명과학회지
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• 제2권1호
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• pp.71-90
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• 1996

장기간 반복 주행운동이 횐 쥐의 심근에 미치는 효과를 규명하기 위하여 생후 3개월,10개 월 및 20개월 된 횐 쥐를 운동군과 대조군으로 대별하여 motor driven treadmill을 이용하여 Park등이 사용한 방법에 준해서 5개월간, 주 5일 20분간 운동을 시킨 후 심근의 조직 및 세포학적 변화를 관찰하고 심근 세포 내 미세구조 변화를 입체해석학적으로 비교 분석하였다. 연령 증가에 따라 장기간 반복운동이 휜쥐 심근미세구조에 미치는 영향은 8, 15개월의 운동군과 대조군 사이에 뚜렷한 차이를 인정할 수 없으며, 15개월의 운동군에서 대조군에 비하여 변성된 사립체, 리소조옴, 지방적, 공포, 노화색소 등이 증가하는 경향이 있었다. 25개월 운동군은 같은 연령 대조군에 비하여 근원섬유 수축대, 근원섬유 소실, 윤반분리,세포간질 증식, 핵의 변성,교원섬유 근섬유내 침입 등 매우 심한 변화를 보였다. 조직상에 나타나는 early lipofusin과 미세구조상에 나타나는 노화색소는 8, 15개월의 운동군과 대조군 사이에 유의한 차이는 없었으며, 25개월 운동군은 같은 연령 대조군에 비하여 유의한 차이로 증가하였다. Glucose-6-phosphatase 활성도 8, 15개월군에서 운동군과 대조군에서 모두 활성이 높았으며 25개월의 대조군과 운동군에서는 모두 활성이 거의 나타나지 않았다. 미세구조 변화를 입체해석학적으로 분석한 결과 8, 15개월의 대조군과 운동군에서 체적 밀도의 모든 항은 양군사이에 유의한 차이가 없었다. 25개월에서는 세포간질이 대조군에 비하여 운동군이 유의한 증가를 나타내었고, 근원섬유는 유의한 차이는 없지만 증가하는 경향을 보였으며, 사립체는 대조군에 비하여 유의 한 감소를 나타내었고 근형질세망의 체적밀도는 감소하는 경향을 보였다. 사립체와 근원섬유 비는 8개월 운동군에서 유의한 차이는 없지만 대조군에 비하여 높게 나타났으며, 15개월의 운동군과 대조군 사이에서는 차이를 인정할 수 없었다. 그러나 25개월 운동군은 대조군에 비하여 유의한 차이로 감소하였다. 연령증가에 따른 사립체 내막 표면밀도와 사립체수는 대조군과 운동군 사이에는 유의한 변화는 없었다. 본 연구의 성적을 검토한 결과 젊은층(3개월군)과 중령층(10개월군)의 횐 쥐에서는 반복된 지구력운동이 심장에 미치는 역효과를 인정할 수 없었으며 젊은 층의 횐 쥐에서는 오히려 심장기능 강화를 보이는 경향이 나타났으며, 노화층(20개월군)에서 운동군에서는 스트레스로 작용하여 심장기능의 저하를 초래하였다고 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.87-94
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• 2005

목 적 : 공작실에서 block을 제작할 때 중금속이 사용된다. 이때 발생하는 중금속 분진 및 발연(發煙)은 인체에 위해를 준다. 이러한 중금속의 측정과 분석을 통해 심각성을 인식한다. 또한 그에 따른 해결방안을 강구하는 것이 논문의 목적이다. 대상 및 방법 : 논문에 사용되는 기구는 유도 결합 플라즈마 방출분광기이며, 대전 시내 4개 대학병원 방사선 종양학과 공작실(비스무스, 납, 주석, 카드뮴)을 대상으로 하였다. 실험방법은 ppb 단위로 포집하여 비교 분석하고, 체내 및 혈중 중금속 기준치를 통한 공기 중 중금속의 기준치를 계산하며 중금속 임시 기준치를 설정하였다. 결 과 : 지하생활공간 공기 질 관리법에서 정해진 납과 카드뮴의 기준치(24시간 기준)는 $3{\mu}g/m^3$과 $2{\mu}g/m^3$이다. 그리고 비스무스와 주석은 체내 및 혈중 기준치와 다른 중금속 기준치를 통해 $7{\mu}g/m^3$과 $6{\mu}g/m^3$로 정하였다. 대전지역 4개 대학병원 공작실 내부 중금속 측정치를 작업 유무에 따라 비교한다. 비작업 시에는 측정치 대부분이 기준치 이하로 나왔다. 하지만 작업을 하고 있을 경우에는 높은 수치를 나타났다. 또한 차폐체의 구성 비율에 따른 검출 비율의 연관성도 보였다. 결 론 : 작업종사자의 중금속 오염 심각성에 대한 해결방법은 근본적인 부분에서 찾아야 한다. 병원에서는 국소 배기장치의 설치 및 주기적 성능 점검, 보호구 제공 등이 시행되어져야 한다. 또한 작업자는 지속적인 관심과 위생관리, 중금속 오염에 대한 부분을 인식해야 한다. 마지막으로 학회 차원에서 기준치 설정 및 주기적인 측정을 통해 지속적으로 관리를 해야 한다. 그리고 정기적인 특수건강진단의 실시와 같은 근본적인 해결방안을 찾아야겠다.