• 한국환경농학회지
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• 제19권5호
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• pp.401-418
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• 2000

1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권3호
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• pp.148-157
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• 2005

경기만에 인공호수로 만들어져 많은 환경 변화를 겪고 있는 시화호에서 중금속 분포 특성과 오염을 파악하기 위하여 2004년에 해수, 퇴적물, 입자성 침강물질을 채취하였다. 반월 및 시화 공단과 주변 도시들에 의한 인위적인 유입에 의하여 호수의 내측에 위치한 정점들에서 높은 중금속 농도를 보였다. 퇴적물 증의 Cu, Zn과 Hg은 정점 2-4, 그리고 정점 9에서 높았으며, 입자성 침강물질 중의 Cr, Co, Ni, Cu, Zn과 Pb은 정점 5에서 높았고, 방조제에 가까운 정점에서 낮았다. 중금속의 공간 분포는 산업 폐수 및 도시 하수의 유입 뿐 아니라 생지화학적 요인과 물리적 혼합의 영향이 작용하였다. 외해수의 유입으로 중금속 환경은 호수의 일부에서 개선되었으나 완전하지 않으며, 지속적으로 환경 개선을 위한 계획이 실행되어야 할 것이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.383-394
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• 2014

The surface sediments from the manganese nodule exploration area of Korea in the Clarion-Clipperton fracture zone were investigated to understand the resource potential of and emplacement mechanism for rare earth elements (REEs). The sediments are categorized into three lithological units (Unit I, II and III from top to bottom), but into two groups (Unit I/II and Unit III) based on the distribution pattern of REEs. The distribution pattern of REEs in Unit I/II is similar to that of Post-Archean Australian Shale (PAAS), but shows a negative Ce anomaly and enrichment in heavy REEs (HREEs). In Unit III, the HREE enrichment and Ce anomaly is much more remarkable than Unit I/II when normalized to PAAS, which are interpreted as resulting from the absorption of REEs from seawater by Fe oxyhydroxides that were transported along the buoyant plume from remotely-located hydrothermal vents. It is supported by the PAAS-normalized REE pattern of Unit III which is similar to those of seawater and East Pacific Rise sediments. Meanwhile, the PAAS-normalized REE pattern of Unit I/II is explained by the 4:1 mixing of terrestrial eolian sediment and Unit III from each, indicating the much smaller contribution of hydrothermal origin material to Unit I/II. The studied sediments have the potentiality of a low-grade and large tonnage REE resource. However, the mining of REE-bearing sediment needs a large size extra collecting, lifting and treatment system to dress and refine low-grade sediments if the sediment is exploited with manganese nodules. It is economically infeasible to develop low-grade REE sediments at this moment in time because the exploitation of REE-bearing sediments with manganese nodules increase the mining cost.

• 한국수산과학회지
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• 제28권5호
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• pp.577-588
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• 1995

부산항 주변 해역의 이화학적 특성을 파악하기 위하여 1992년 12원에 해수 및 표층 퇴적물중 오염지표 항목들을 측정하였다. 염분과 영양염류, AOU와 영양염류의 상관관계로 보아 겨울철 부산항에서 영양염류의 농도는 주로 도시하수의 유입에 의해 좌우되며, 수주내의 유기물 분해와 같은 생화학적 과정에 의한 영양염 재생에 따른 영향도 다소 나타나고 있다. 부영양화 지수 (TSI)는 평균 33.6 (범위 0.5-258.1)이고, 북외항, 북내항, 남항 및 감천항에서 각각 평균 19, 50, 56 및 5로 남항에서 가장 높은 부영양화 지수를 보인다. 표층퇴적물중의 총강열감량, COD 및 총황화물의 평균 농도는 각각 $12.1\%$, 17.5mg/g.dry 및 1.18mg/g.dry 였으며 북내항에서 가장 높다 그리고, Ro(1975)의 자료에 비해 총강열감량과 COD는 북내항에서 2-3배정도 높은 농도를 보인다. 표층 퇴적물중 총유기탄소와 총유기 질소 및 총인의 평균 농도는 각각 24.9, 1.3 및 0.69mg/g.dry 였으며, 총유기탄소와 총인의 농도는 남항에서 가장 높은 농도를 보인 반면에, 총유기질소의 농도는 북내항에서 가장 높은 농도를 보였다. 특히 부산항 퇴적물중 TOC/TON 비값은 평균 22.5 (범위 10.2-60.2)로서 육상기원 유기물질의 퇴적이 우세하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권1호
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• pp.25-33
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• 1998

황해 중동부 해역에서 영양염 원소들의 시, 공간적 변화를 살펴보기 위해 1995년 5월과 1995년 11월, 1996년 6월의 세 차례에 걸쳐 현장조사를 실시하고, 표층수에 대해 염분, 온도, 부유물질 및 입자태 유기탄소와 암모니아, 질산염, 아질산염, 인산염, 규산염 등의 영양염 원소를 분석하였다. 세차례의 현장 조사에서 표층수의 영양염 농도 분포는 암모니아를 제외하면 일반적으로 6월이 가장 낮고 11월이 가장 높은 값을 보이는 한편, 암모니아는 5월에 가장 낮은 농도 분포를 보이고 11월에 가장 높은 값을 보였다. 봄에는 5월에 식물 플랑크톤의 1차 생산 활동으로 영양염이 고갈된 외해역의 표층수는 6월로 되면서 수온약층과 조석전선의 발달로 저층과 강으로부터의 영양염 공급이 더욱 제한되고, 봄철 식물 플랑크톤 대번식기에 증식된 동물 플랑크톤 또는 그 배설물 등이 박테리아에 의해 분해되는 과정에서 암모니아가 수층으로 공급되는 것으로 보인다. 한편, 11월에는 늦가을로 접어들면서 봄-여름철에 형성된 성층이 깨지고 수층의 수직 혼합이 활발해지면서 성층기간 동안 저층수에 축적되었던 영양염 원소들이 표층으로 공급되는 것으로 보인다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권4호
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• pp.175-182
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• 1998

동해의 울릉분지 표층에서 1996년 9월 초부터 11월 사이에 염분$^*$ 32 이하의 저염 해수가 출현했음이 최근 학계에 보고되었으며, 이 해수의 기원으로 여름철에 제주도 부근까지 세력을 확장하는 장강 유출수가 지목되었다. 대한해협의 서수로를 통과하는 해수가 두 단성분(장강 회석수와 쿠로시오 해수) 간의 단순한 혼합에 의한다는 가정하에 $^{228}Ra/^{226}Ra$ 방사능 비를 보존적 추적자로 활용하여, 두 수괴가 대한해협 서수로를 통과하는 표층수를 형성하는데 얼마나 기여하는가를 산정하였다. 알려진 두 단성분의 $^{228}Ra$, $^{226}Ra$ 방사능 측정값과 대한해협 서수로에서 측정한 $^{228}Ra/^{226}Ra$ 방사능 비로써 계산한 결과, 장강 희석수는 평균 염분이 32.17이었던 1996년 9월에 대한해협 서수로 표층수의 $58{\pm}3%$ 그리고 평균 염분이 34.53이었던 1997년 2월에는 $10{\pm}3%$ 기여하였던 것으로 나타났다. 이것은 제한된 자료와 매우 단순한 모델로부터 얻은 결과이지만 장강 유출수가 동해 내부에까지 영향을 주고 있음을 지시하며, 현재 장강 수계에 건설중인 삼협댐이 완공되면 장강 희석수 자체의 변화로 인해 북부 동중국해와 울릉분지 부근에 걸쳐 수십년 시간 규모의 해양 환경 변화가 일어날 것으로 판단된다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.285-289
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• 2004

Oceanographic observation and qualitative analysis for deep ocean water in the East Sea were carried out from January 2003 to January 2004, in order to understand the characteristics of deep sea water in the East Sea. Temporal and spatial variation of water masses were discussed from survey of the study area including the coastal sea of Kwangwon province in where the polar front mixing cold and warm water masses were formed. On the basis of the vertical profiles of temperature, salinity and dissolved oxygen, water masses in the study area were divided into 5 major groups; (1) Low Saline Surface Water (LSSW) (2) Tsushima Surface water (TSW) (3) Tsushima Middle Water (TMW) (4) North Korea Cold Water (NKCW) and (5) East Sea Proper Water (ESPW). In winter, surface water in coastal sea of Kwangwaan Kosung region were dominated by North Korean Cold Water (NKCW). As Tsushima warm current were enforced in summer, various water masses were vertically emerged in study area, in order of TSW, TMW, NKCW and ESPW. It is highly possible that the LSSW which occurred at surface water of september is originated from influx of fresh water due to the seasonal rainy spell. Nevertheless water masses existed within surface water were seasonally varied, water quality characteristics of East Sea Proper Water (ESPW) under 300 m did not changed all the seasons of the year.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.109-115
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• 2018

본 연구에서는 시멘트 생산에 의한 $CO_2$ 배출과 이로 인한 환경 부하를 감소시키기 위해 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 활용하여 기존 SCW 공법에 사용되던 시멘트주입재를 친환경 무기결합재로 대체하여 모르타르를 제작하고 친환경 밀크주입재로써 적용이 가능한지를 파악하였다. 본 연구 결과 포틀랜드 시멘트를 사용하지 않은 비소성 시멘트를 이용한 NSB 경화체가 보통 포틀랜드 시멘트 경화체와 비교해 내산성, 내해수성, 압축강도 등이 우수한 것으로 나타나고 있다. 따라서 본 연구를 통해 만들어진 친환경 무기결합재 모르타르는 높은 내구성, 내화학성을 요구하는 SCW 공법과 같은 흙막이벽, 해양하부구조물 등의 지반재료용 결합재에 적용이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권7호
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• pp.34-42
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• 2015

Feasibility tests for the hydraulic fracturing were conducted in order to secure additional saline groundwater for irrigating to the land-based aquaculture farm. Two boreholes were placed to the aquaculture farm A and B, respectively. A hydraulic fracturing using single packer was applied to major fracture zones within two boreholes. To identify effects of hydraulic fracturing on securing additional saline groundwater, some selective methods including well logging methods, pumping tests, and groundwater quality analysis were commonly applied to the boreholes before and after the hydraulic fracturing. Enlarging/creating fracture zones, increasing water contents in bedrock near boreholes, and increasing transmissivity were observed after the hydraulic fracturing. Even though the hydraulic fracturing could be an alternative to secure additional saline groundwater to the land-based aquaculture farm, salinity of the groundwater did not meet optimal thresholds for each fingerling in two farms: Fresh submarine groundwater discharge flowed the more into borehole of the farm A that resulted in decreasing a salinity value. Increased saline groundwater quantity in the borehole of the farm B rarely affect to the salinity. Although salinity problem of groundwater limited its direct use for the farms, the mixing with seawater could be effectively used for the fingerlings during the early stage. A horizontal radial collector well placed in the alluvial layer could be an alternative for the farms as well.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제1권1호
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• pp.59-68
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• 2013

본 연구에서는 한외여과막과 역삼투압막으로 이루어진 해수담수화장치를 구성하였다. 해수를 취수하여 디스크필터와 한외여과막을 이용한 전처리설비를 통과시켜 생산한 전처리수의 $SDI_{15}$와 탁도를 측정하여 역삼투압해수담수설비에 적합함을 밝혔다. 역삼투압해수담수설비의 부산물인 브라인을 전처리수와 혼합하여 역삼투압해수담수설비의 입구농도를 변화시켰다. 농도 변화실험에서, 해수농도가 역삼투압해수담수설비의 성능에 끼치는 영향을 실험으로 구하였다. 염배제율, 회수율, 생산수의 수질은 입구농도에 따라 많은 변화가 있었으며, 에너지소비량도 입구농도에 거의 선형적으로 상승하는 것을 실험으로 구하였다.