• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제26권12호
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• pp.715-725
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• 2023

Microplastic (MP) pollution in aquatic environments is a growing concern worldwide. This study investigated the abundance, types, and attributes of MPs in the surface water at two industrial sites (Avoimitro Ghat and Kalurghat) along the Karnaphuli River in Chattogram, Bangladesh. Sampling was conducted over eight months across three transects encompassing a total area of 500 m at each site. A manta net of 200 ㎛ mesh size was used to sample MPs. The obtained samples were subsequently filtered, enumerated, and characterized using a stereo microscope and imaging software. The mean abundance of MP particles (per km² ) was found higher in Avoimitro Ghat (94,861 ± 57,126) than in Kalurghat (31,343 ± 23,183). A significant statistical difference (p < 0.05) was observed in the mean abundance of MP particles between the wet and dry seasons. The fragment group of MP exhibited the most abundant category, whereas the pellet category displayed the lowest. MPs with an elongated shape prevailed at both locations throughout all seasons. At Avoimitro Ghat, blue-colored MPs demonstrated the highest mean count, while in Kalurghat, the highest mean count belonged to brown-colored MPs. The size distribution of MPs differed between the two sites, with 1-2 mm MPs being plentiful in both seasons and Avoimitro Ghat, whereas MPs ranging from 500 ㎛ to less than 1 mm were abundant in Kalurghat. Ten (10) polymer types were found from Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis with high levels of polypropylene atactic in both Avoimitro Ghat (32%) and Kalurghat (17%). The findings provide important insights into MP pollution in the Karnaphuli River, which may aid in developing effective strategies to mitigate the impacts of MP pollution on the aquatic ecosystem and human health.

• 전기화학회지
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• 제18권3호
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• pp.121-129
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• 2015

사용후핵연료 재활용을 위한 파이로프로세싱의 전해환원 공정에서는 $Li_2O-LiCl$ 용융염을 전해질로 사용하며 금속산화물 형태의 사용후핵연료를 음극, 백금을 양극으로 사용하여 금속전환체를 제조한다. 따라서, 음극에서는 금속산화물이 금속으로 전환되는 환원반응으로 인해 산소 이온이 생성되고, 양극에서는 그 산소이온이 산소 가스가 되는 산화반응이 발생한다. $650^{\circ}C$의 운전 온도에서 발생하는 양극의 산소 가스로 인한 금속 재질 장치의 부식을 막기 위해 양극을 둘러싸는 슈라우드(shroud)를 사용해 산소 가스를 포집하여 전해질로의 확산을 막는 동시에 장치 외부로 배출되도록 한다. 기존에는 슈라우드 자체의 부식과 산소 가스의 염 내 확산을 방지하기 위하여 세라믹을 사용하였으나 비다공성 재질로 인해 산소 이온의 백금 표면으로의 이동 경로를 제한하여 공정의 속도를 좌우하는 전류 크기를 낮춘다는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 스테인레스 스틸 mesh로 구성된 다공성 슈라우드의 사용이 수 그램 규모 실험을 통해 제안된 바 있다. 본 연구에서는 킬로그램 규모의 우라늄산화물 전해환원 운전을 통해 다공성 슈라우드의 안정성을 확인 하고자 하였다. 음극의 우라늄산화물로는 크기 1~4 mm, 밀도 $10.30{\sim}10.41g/cm^3$의 파쇄 펠렛 1 kg이 사용되었으며, 백금 전극과 다공성 슈라우드가 포함된 양극 모듈을 사용하였다. 전해환원 종료후 음극에서 우라늄 금속이 성공적으로 얻어졌으며, 백금 양극 및 다공성 슈라우드도 손상 없이 안정하게 사용되었다. $650^{\circ}C$에서의 LiCl의 점도와 동일한 물과 에틸렌글리콜의 혼합물에서 산소 가스를 주입하여 확인 결과 산소 버블이 다공성 슈라우드 외부로 유출되는 것은 관찰되지 않았다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제9권1호
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• pp.14-21
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• 2017

The purpose of this study was to inhibit biofouling on a selectively permeable membrane (SPM) and increase biomass productivity in marine photobioreactors (PBRs) for microalgal cultivation by chemical treatment. Surfaces of a SPM, composed of polyethylene terephthalate (PET), was sulfonated to decrease hydrophobicity through attaching negatively charged sulfonic groups. Reaction time of sulfonation was varied from 0 min to 60 min. As the reaction time increased, the water contact angle value of SPM surface was decreased from $75.5^{\circ}$ to $44.5^{\circ}$, indicating decrease of surface hydrophobicity. Furthermore, the water permeability of sulfonated SPM was increased from $5.42mL/m^2/s$ to $10.58mL/m^2/s$, which reflects higher nutrients transfer rates through the membranes, due to decreased hydrophobicity. When cultivating Tetraselmis sp. using 100-mL floating PBRs with sulfonated SPMs, biomass productivity was improved by 34% compared with the control group (non-reacted SPMs). In addition, scanning electron microscopic observation of SPMs used for cultivation clearly revealed lower degree of cell attachment on the sulfonated SPMs. These results suggest that sulfornation of a PET SPM could improve microalgal biomass productivity by increasing nutrients transfer rates and inhibiting biofouling by algal cells.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.11-19
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• 2016

한국 주변 해역에서 수온과 살오징어 유생 분포와의 관계를 파악하기 위해 서해 중부(2013년 8월), 동중국해 북부(2013년 8월), 동해 남부연안(2013년 6월, 11월, 2014년 4월, 5월, 6월, 8월, 9월) 등 3개 해역에서 유생 채집과 CTD 조사를 하였다. 유생 채집은 망구 직경 60 cm, 망목 $333{\mu}m$의 Bongo net를 조사선 속도 2-3 knot에 맞춰 저층 부근에서 표층까지 경사채집(oblique tow) 하였다. 서해 중부에서는 오징어 유생이 발견되지 않았으며, 동중국해 북부에서는 외투장 1.0 mm의 1 개체가 발견되었다. 동해에서는 총 39 개체의 유생이 발견되었으며, 외투장 범위는 1.9-13.5 mm이다. 2013년 8월 서해 중부의 표층 수온은 약 $30^{\circ}C$인 반면 30 m 이하에서는 $10^{\circ}C$ 이하로 낮게 나타나 살오징어 유생의 생존에 적합한 수온($15-24^{\circ}C$)의 공간적 분포가 좁았다. 동중국해 북부의 표층 수온은 $31^{\circ}C$에 이르는 고온이며, 50 m 이하 수심에서도 $20^{\circ}C$ 이상의 수온이 분포하여 비교적 깊은 수심에 유생이 분포하는 것으로 추정되었다. 동해 남부 연안에서는 관측기간 동안 유생의 생존에 적합한 수온이 75 m보다 얕았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.8-16
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• 2016

본 논문은 대형구조물의 형상관리를 위해 3D 레이저 스캐닝을 이용하여 옥트리기반 구조물 형상정보 가시화를 진행하였다. 이를 위해 3D스캔데이터를 옥트리 데이터 구조로 변환할 수 있는 프로세스를 정립하고, 메쉬기법과 래스터/백터변환 처리를 통해 점(point) 데이터가 2차원 면 형태를 거처 3D객체로 생성되는 프로세스를 진행하였다. 생성된 3D객체는 옥트리 데이터 구조로 전달할 수 있는 형식인 Binary file type로 변환하는 작업이 진행되었고, 변환된 Binary file을 옥트리 최상의 노드인 Root노드로 전달하였다. Root 노드를 시작으로 옥트리 내부에서의 세부분할 작업 후 내부노드 데이터 저장과 비어있는 영역제거를 통해 옥트리기반 구조물 형상정보모델을 구축하였다. 본 연구가 수행된 Test-bed는 성균관대학교 내에 위치한 강교량 구조물로, 구축된 옥트리기반 형상정보는 스캔데이터를 89.3% 압축하였으며 독일의 사무용빌딩, 대학캠퍼스와 미국 소재 단과대학건물 스캔데이터와의 비교를 통하여 옥트리 데이터 압축률을 확인하였다. 본 연구를 통해 대형구조물 및 복층터널의 내부형상정보관리를 위한 형상정보 가시화의 기반을 마련하였으며, 형상정보 가시화를 통해 구조물 모니터링 및 유지관리 효율을 높일 수 있을 것이라 기대한다.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.576-580
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• 2017

본 연구에서는 plate-type의 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ SCR 촉매의 열적 비활성화 특성을 고찰하였다. 이를 위하여 plate type의 촉매를 $500{\sim}800^{\circ}C$의 온도에서 3 h 동안 열처리하였다. 촉매의 특성 변화를 고찰하기 위하여 XRD, $N_2$ adsorption-desorption에 의한 비표면적과 기공특성, SEM-EDS 등을 측정하였으며, 열처리 온도에 따른 NOx 전환율을 측정하였다. NOx 전환율은 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하였는데 $700^{\circ}C$ 이상인 경우에 크게 감소하였다. 이는 $TiO_2$의 결정상이 anatase에서 rutile로 변하고, $TiO_2$의 입성장 및 $CaWO_4$와 같은 결정상이 생성되어 촉매의 비표면적과 기공부피가 감소하였기 때문이다. 또한 $700^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 촉매 활성물질인 $V_2O_5$가 승화/기화되었으며, 촉매의 담지체로 사용되는 금속 지지체는 Cr 탄화물 형성에 따른 입계 부식과 산화가 발생하는 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권2호
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• pp.220-228
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• 2019

동해 남서해역에서의 살오징어 유생 출현 특성을 파악하기 위해 2015년 8, 9, 11월 여수 근해부터 평해 연안까지 총 35개 정점에서 IKMT 네트(망목 : $500{\mu}m$)를 사용하였으며, 초기 생활단계의 주요 해양환경 인자인 수온은 CTD(SBE9plus)로 관측하였다. 유생의 월별 외투장 자료의 통계처리를 위하여 SPSS software(ver. 12.0)를 이용하였다. 채집된 살오징어 유생의 개체수는 총 228개체로 외투장 범위는 1.4 - 21.9 mm였다. 유생밀도 범위는 8월에 $0.2-5.2inds./1,000m^3$, 9월에 $0.1-3.2inds./1,000m^3$, 11월에 $0.3-7.9inds./1,000m^3$로 나타났다. 전반적으로 유생은 연안측 정점보다 조사해역의 동남부인 부산 근해에서 더 높은 밀도를 보였다. 8, 9, 11월의 유생출현률은 각각 64.3 %, 62.9 %, 68.6 %였다. 평균외투장 범위는 5.24 - 5.68 mm였으며, 월별 평균외투장은 유의한 차이를 나타내지 않았다(p > 0.05). 또한 외투장 분포에서 4 - 5 mm 구간의 유생이 최다 출현빈도를 보였다. 유생이 채집된 정점에서 유생의 생존이 가능한 수온대가 8월에는 대부분의 정점에서 표층부터 약 20 m 부근까지 유생이 서식하기에 부적합한 수온대가 존재하였던 반면, 9월과 11월에는 표층부터 유생이 서식하기 적합한 수온대가 형성되었다. 또한 얕은 수심의 연안쪽 정점에서는 표층에서 저층까지 적수온대가 형성되었으며, 100 m 이상의 깊은 수심의 외양쪽 정점에서는 표층부터 수온약층의 상층부까지 유생의 생존가능한 수온대가 형성되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5B호
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• pp.429-439
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• 2009

댐 붕괴로 인한 극한홍수가 발생하였을 경우, 홍수경보에 대한 대응시간은 일반적인 홍수의 경우보다 훨씬 짧다. 수치모형은 홍수파의 전파양상을 예측하고, 범람지역, 홍수파 도달시간 그리고 침수심 등에 관한 정보를 제공하는데 있어 강력한 도구가 될 수 있다. 그러나 댐 붕괴로 인한 홍수파의 전파는 불연속 흐름이나 마른하도의 전파를 포함하고 있으므로, 수학적으로 표현하기 어려운 경우가 많다. 그럼에도 불구하고 최근에 유한체적기법을 이용하여 댐 붕괴로 인한 홍수범람을 모의하기 위한 수치모형의 개발이 많이 이루어졌다. 유한체적기법은 적분보존형 방정식을 기본으로 하고 있으므로, 불연속 흐름이나 충격파의 해석에 용이하다. 따라서, 본 연구에서는 2차원 보존형 천수방정식의 해석을 위해 유한체적기법과 Riemann 근사해법을 이용한 수치모형을 개발하였다. 그리고 예측단계와 수정단계에서 연속방정식과 운동량 방정식의 보존변수 재구성을 위해 수면경사법과 연계한 MUSCL 기법을 적용하여 시간과 공간에서 2차정확도를 얻었다. 개발한 유한체적모형을 2차원 부분적 댐 붕괴 해석 및 삼각형 융기를 가진 하도에 대한 댐 붕괴 해석에 적용하고, 적용결과를 실험자료 및 기존 연구자의 계산결과와 비교하여 개발모형을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.30-39
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• 2023

국가의 중요 방재시설인 대형 댐 시설물은 노후화와 홍수, 지진 등의 위험으로 디지털 전환 기술을 적용한 보다 나은 댐 안전점검 및 진단이 필수적이다. 종래의 인력에 의한 육안 안전점검 방식은 인력 접근의 어려움과 고소작업의 위험성, 노하우 중심의 점검에서 오는 데이터의 신뢰성 등의 문제가 있었다. 본 연구에서는 2개 대규모 댐 시설물을 대상으로 드론 photogrammetry에 의한 디지털 데이터 기반 댐 안전점검의 적용성을 검토하고, 지속적 활용을 위한 데이터 관리 방법론을 제시하였다. 댐 높이 42 m 및 99.9 m의 댐들에 대해 수면 및 전자기장 간섭, 심한 고저차에도 불구하고 평면적 더블그리드 및 수동 촬영 방식으로 GSD 2.5 cm/pixel 이내의 양호한 3D 디지털 모델을 생성하였다. 생성된 3D 메쉬 모델, 정사영상, 수치표면모형으로 as-built 조건의 종단 및 횡단 선형을 손쉽게 추출하여 댐의 변형 모니터링에 효과적임을 확인하였다. 댐 여수로 등 콘크리트 시설물에 대한 디지털 3D 모델로부터 균열 및 손상부를 효과적으로 검출하고 시각화하였으며, 이는 고소작업의 위험성 및 접근 제약 시설의 안전점검에 활용가능하다. 또한 댐의 안전점검 시 외관 조사망도를 3D 디지털 모델 상에서 매핑하는 방법과 손상 정보 이력 관리를 위한 관계형 데이터베이스 구조화 방안을 제안하였다. SYG댐 여수로 안전점검에 대한 투입 노동력과 시간을 실측한 결과, 드론 photogrammetry 방법은 기존 인력 육안점검에 비해 48%의 생산성 향상 효과를 확인하였다. 드론 photogrammetry 기반 댐 안전점검 디지털 전환은 업무의 생산성과 데이터 신뢰성 향상에 매우 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제34권3호
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• pp.79-85
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• 2024

고압 균질기를 이용하여 면 셀룰로오스 원료로부터 직접 셀룰로오스 나노결정을 추출하고 이에 대한 결정 구조 및 화학적 결합 상태에 대한 연구를 수행하였다. 형성된 셀룰로오스 나노결정은 나노와이어 형태의 구조적 특성을 가지며, 조밀한 구조의 메쉬 형태로 분포하였다. X-ray diffraction (XRD) 분석을 통해 관찰된 Bragg 결정면의 면간거리 계산을 통해 고압 균질기로부터 추출된 셀룰로오스 나노결정이 셀룰로오스 Iβ 하부 다형체인 monoclinc 결정구조를 갖음을 확인하였다. 셀룰로오스 나노결정에 포함된 비정질 영역을 정량적으로 평가하기 위한 Solid-state nuclear magnetic resonance(NMR) 분석 결과 셀룰로오스 나노결정의 결정화도 지수는 5 3.06 %로 계산되었다. 형성된 셀룰로오스 나노결정 표면의 O/C ratio는 0.82로 계산되었으며, C-C 결합 혹은 C-H 결합, C-O 결합, O-C-O 결합 혹은 C=O 결합, O-C=O 결합의 화학적 결합이 셀룰로오스 나노결정 표면의 주요 화학적 상태임을 알 수 있었다.