• 한국수산과학회지
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• 제27권6호
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• pp.771-781
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• 1994

광전도측정기(Beam Transmissometer)를 이용한 간접적인 부유물질농도결정의 신뢰도와 문제점을 조사하기 위하여, Neuse 강 (미국 North Carolina주) 하구의 15개 정점에서 13개월에 걸쳐 매월 광전도도와 부유물질의 농도를 측정, 상관관계를 분석하였다. 부유물질농도(SPM)와 광감쇄계수(Beam Attenuation Coefficient, c) 간의 상관계수(Coefficient of Determination, $r^2$) 및 상관함수의 기울기(a)는 월별($r^2:\;0.12{\sim}0.93,\;a:\;0.53{\sim}5.63$) 및 정점별($r^2:\;0.21{\sim}0.96,\;a:\;1.04{\sim}4.94$)로 극심한 변동폭을 보였으나, 표층이 저층보다 밀접한 상관관계를 보였으며, 해수의 영향이 연중 거의 미치지 않는 최상류지점에서 가장 높은 상관계수($r^2=0.96$)를 나타내었다. 계절별로 다양한 변화를 보이는 부유물질의 유기물함량은 SPM과 c 간의 함수관계에 중요한 영향을 미치지 않으나, 시간적, 공간적으로 다양하게 변화하는 부유물질응집체(aggregate)에 의해 부유입자의 광학적 특성 (입도, 모양 및 광굴절지수 등)이 변화하게되며, 따라서 SPM과 c의 관계를 복잡하게 하는 것으로 생각된다. 광전도측정기의 효과적인 이용을 위해서는 정확한 보정이 필요하나, 부유입자의 광학적 특성이 다양하게 변화하는 강하구와 같은 환경에서는 시간적, 공간적으로 빈번한 보정으로도 신뢰도 높은 상관관계의 획득이 불가능하다. 그러나 광전도측정기의 최선의 용도는 수괴의 탁도의 급격한 변동을 감지하는데 있으며, 부유입자의 광학적 특성이 비교적 균일한 외해에서나 혹은 오차범위를 허용할 수 있는 상황에서는 매우 유용하게 사용될 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권5호
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• pp.775-786
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• 2017

유사량 자료는 하천을 유지 관리하기 위하여 지속적으로 확보할 필요가 있다. 최근 해외에서는 유사량 자료 확보의 효율성 제고를 위해 초음파도플러유속계를 이용하여 간접적으로 유사량을 관측하는 연구가 시도되고 있다. 그러나, 기존 연구의 경우 주파수가 낮은 저주파 초음파도플러 유속계를 이용하여 대하천 및 실제 하천에서만 연구가 수행되었다. 이에 본 연구에서는 3 MHz의 높은 주파수가 적용된 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)를 유량과 유사량 통제가 가능한 실험수로에 적용하여 획득한 신호대잡음비(SNR)를 이용하여 입경에 따른 초음파의 반사특성을 규명하고, 대하천을 기반으로 개발된 신호대잡음비 보정 알고리즘의 적용성 검토를 실시하며, 보정된 신호대잡음비를 활용하여 실험수로 규모의 하천에서 유사량 측정 가능성을 검토하였다. 이를 위해, 레이저부유사측정기(LISST-100X)를 활용하여 실측 부유사농도 데이터를 획득하고 신호대잡음비와의 상관관계를 분석하였다. 또한, 수로 전 단면에 균일한 유사를 공급하기 위해 실험수로 규격에 맞게 유사공급장치를 제작하였으며, 초음파 반사특성 규명을 위해 입경이 다른 두 종류의 유사(Silt, Sand)를 활용하여 실험을 수행하였다. 기존 신호대잡음비 보정 알고리즘을 실험수로 측정결과에 대해 적용성 검토를 실시한 결과, 적절한 보정 결과를 보여 보정 알고리즘이 실험수로 규모에도 적용 가능함을 확인하였으며, 보정된 신호대잡음비와 부유사농도 사이의 상관관계 경향을 분석한 결과, 실트와 모래에 대해 전체적으로 일정한 연관성을 보여, 향후 추가적인 연구를 통해 신호대잡음비를 이용한 간접적인 유사량 관측이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권3호
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• pp.201-210
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• 2017

본 연구에서는 저수지에 유입된 부유사 밀도류에 의해 유사가 포집되는 현상을 모의하기 위한 수치모형을 제시하였다. 개발된 모형을 Toniolo and Schultz (2005)의 실내 실험에 적용하여, 부유사 밀도류의 전파, 하도형태의 변화, 그리고 댐에 의한 유사의 포집현상을 모의하였다. 삼각주의 전면층에서 침강된 밀도류가 빠르게 댐까지 전파된 후, 댐에 의해 차단되고 두께가 증가되어 상류로 영향을 전파하는 일련의 과정을 모의하였다. 또한, 소류사와 부유사에 의해 저수지 삼각주에서 전면층이 전진하고, 부유사에 의해 기저층의 두께가 상승하는 현상을 잘 모의하였다. 댐 취수구의 높이에 따른 밀도류의 최대 두께와 내부 도수 발생 위치를 확인하였다. 유사 포집 효율은 수치모형으로 실측 결과의 값을 적절히 모의하였으나, 실험의 한계로 인해 댐 취수구의 높이와 포집 효율과의 관계는 찾아볼 수 없었다. 수치모의 결과를 이용하여 유사 포집 효율의 민감도 분석을 수행한 결과 부유사의 입자 크기가 포집 효율에 가장 민감하게 작용하는 것을 확인할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제23권6호
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• pp.779-788
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• 2009

This study is the result of a field survey of four sewer networks selected from in domestic sanitary sewers. The main purpose of this study is to understand the characteristics of sediment in domestic sanitary sewers and to verify sewer design criteria using minimum Shear Stess for preventing sedimnet. This investigation was carried out at a total of 22 points in the four areas. The characteristics of the sanitary solids that were sampled for suspended solids and bedload matter showed a specific gravity of 1.09, a median particle size of 1.26mm, and 88.9% organic contents. On the other hand, deposited sediment was found at 6 points out of the 22 monitoring points. The analysis results of disposed sediment showed a specific gravity of 2.16, a median particle size of 1.31mm, and 15% organic contents. In flow velocity, the majority of deposited sites have under 0.6m/s. However, one-site which was in large-diameter collector sewers, has recorded over 0.6m/s. The analysis results of tractive force showed that the ability of tractive force has to be $1.5{\sim}2.0N/m^2$ to prevent sediment in domestic Sanitary sewers. In conclusion, to prevent sediment it is necessary to apply a design velocity criteria higher than 0.6m/s in the large diameter collector sewer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.96-96
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• 2016

Nanotechnology mostly employs nano-materials and nano-structures with distinctive properties based on their size, structure, and composition. It is quite difficult to produce nano-materials and nano-structures with identical sizes, structures, and compositions in large quantities, because of spatiotemporal fluctuation of production processes. In other words, fluctuation is the bottleneck in nanotechnology. We propose three strategies to suppress such fluctuations: employing 1) difference between linear and nonlinear phenomena, 2) difference in time constants, and 3) nucleation as a bottleneck phenomenon. We are also developing nano- and micro-scale guided assembly using plasmas as a plasma nanofabrication.1-5) We manipulate nano- and micro-objects using electrostatic, electromagnetic, ion drag, neutral drag, and optical forces. The accuracy of positioning the objects depends on fluctuation of position and energy of an object in plasmas. Here we evaluate such fluctuations and discuss the mechanism behind them. We conducted in-situ evaluation of local plasma potential fluctuation using tracking analysis of fine particles (=objects) in plasmas. Experiments were carried out with a radio frequency low-pressure plasma reactor, where we set two quartz windows at the top and bottom of the reactor. Ar plasmas were generated at 200 Pa by applying 13.56MHz, 450V peak-to-peak voltage. The injected fine particles were monodisperse methyl methacrylate-polymer spheres of $10{\mu}m$ in diameter. Fine particles were injected into the reactor and were suspended around the plasma/sheath boundary near the powered electrode. We observed binary collision of fine particles with a high-speed camera. The frame rate was 1000-10000 fps. Time evolution of their distance from the center of mass was measured by tracking analysis of the two particles. Kinetic energy during the collision was obtained from the result. Potential energy formed between the two particles was deduced by assuming the potential energy plus the kinetic energy is constant. The interaction potential is fluctuated during the collision. Maximum amplitude of the fluctuation is 25eV, and the average is 8eV. The fluctuation can be caused by neutral molecule collisions, ion collisions, and fluctuation of electrostatic force. Among theses possible causes, fluctuation of electrostatic force may be main one, because the fine particle has a large negative charge of -17000e and the corresponding electrostatic force is large compared to other forces.

• 한국식품과학회지
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• 제22권4호
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• pp.369-372
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• 1990

두유에는 기름의 양이나 입도를 분석하는데 장해를 주는 대두단백질, 미세한 대두입자들이 공존하고 있어서 기존의 microscopic image analysis, coulter counter, 또는 Photo-analysis 등의 사용이 많은 문제점을 노출했다. 본 실험에서 Stokes 법칙을 응용하여, 중력장과 원심력장하에서 homogeneous suspension과 cumulative method를 이용하여 입도분포를 분석했다. 선정된 두유에서 기하학적 평균지름은 중력장하에서는 $0.33{\mu}m$ 표준편차 $1.73{\mu}m$이고, 원심력 장에서는 평균지름은 $0.31{\mu}m$, 표준편차는 $1.81{\mu}m$으로, 매우 유사한 결과를 얻었다. 균질압이 유화안정성에 크게 영향을 주는 인자이기 때문에 균질압을 변화했을 때, 균질압이 높을수록 평균입도는 작은 쪽으로 이동하였으며, 입자의 분산 형태는 평균지름을 중심으로 밀도 있게 분포하는 쪽으로 변화하여, 균질압이 기름 입도분포에 영향을 미쳐 유화 안정과 깊은 관계가 있는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권10호
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• pp.845-851
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• 2014

유전영동(DEP)이란 비균질의 전기장과 그에 따라 입자 내부에 형성되는 극성힘에 의해 용매에 분산되어 있는 입자에 야기되는 운동을 의미하며, 세포, 바이러스, 나노입자 등의 트래핑, 입자분류, 셀분리 등과 같은 다양한 생물학적 응용에 이용되어 왔다. 지금까지 유전영동트랩에 대한 해석은 주기평균 ponderomotive force 에 기반한 정특성 해석이 주를 이루고 있으며, 동특성에 대해서는 많은 연구가 이루어져 있지 않다. 이는 지금까지 유전영동트랩이 적용된 입자들의 크기가 상대적으로 매우 크기 때문으로, 분석입자의 크기가 매우 작은 나노단위 분석에서는 적절하지 않다. 본 연구에서는, 다양한 시스템 파라미터들에 대한 트래핑의 동역학적 반응 및 그들의 트래핑 안정성에 대한 영향을 심도깊게 관찰하고자 한다. 특히, 입자의 전도율에 따른 입자의 동특성의 변화 또한 관찰하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.544-555
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• 2015

본 연구는 농경유역 중소하천의 주요 지점에서 실측된 현장자료를 사용하여 유량과 총유사량 관계곡선과 이들 간의 관계식을 유도한다. 실측치 총유사량 자료는 수심평균농도와 하상에서 각각의 부유사와 소류사 채취기(DH-48, D-74 및 BLH-84, BL-84)에 의해 채집된 시료를 건조 또는 여과법, 체분석에 의한 입도분포곡선을 통해 얻은 부유사량에 소류사량을 합하여 얻었다. 이들 현장자료는 농경유역 논산수계 내 4개 대상하천의 국가-지방하천 수로구간 7개 측점에서 2012년 8월부터 2014년 9월까지 측정되었다. 그 결과, 유량과 총유사량에 대한 관계곡선과 관계식은 현장측정 자료군의 분포특성을 분석함으로써 멱함수형으로 유도하였으며, 이들 관계식은 수공 유사공학의 이론적 연구뿐만 아니라 실무적 응용에 있어 세굴, 퇴적 및 이송을 해석하는데 유용한 도구로 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제35권1호
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• pp.16-33
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• 2000

In order to measure the vertical fluxes of particles and reactive radionuclides such as thorium and polonium isotopes, Dunbar-type sediment traps were freely deployed at the Ulleung Basin and in warm and cold water masses around the polar front of the East Sea. We estimated the ratios of the catched (F) to the predicted $^234$Th fluxes (P) using natural tracers pair $^234$Th-$^238$U. The F/P ratios are decreased with increasing water depth. Whereas the concentrations of suspended particles are homogeneous in water column, the mass fluxes are also decreased with increasing water depth like the F/P ratios. These facts indicate that organic matters of settling particles are destructed within the euphotic layer due to decomposition. Whereas regenerations of sinking particles are negligible in the cold water mass, about 80% of them are regenerated in the warm water mass during falling of large particles. These downward mass fluxes are closely correlated with their primary productions in euphotic zone. The activities of $^234$Th, $^228$Th and $^210$Po in the sinking material were increased with water depth. Because $^234$Th steadily produced in the water column are cumulatively adsorbed on the surface of sinking particles, vertical $^234$Th fluxes were observed to increase with water depth. Therefore, these sinking particles play important roles in transporting the particle reactive elements like thorium from surface to the deep sea. The scavenging processes including adsorption and settling reactions generate radio-disequilibrium between daughter and parent nuclides in water column. The activity ratios of $^234$Th/$^238$U and $^228$Th/$^228$Ra were observed to be < 1.0 in the surface water and approached to be equilibrium below the thermocline. The extent of the deficiency of daughter nuclides compared to the parents nuclide was highly correlated with the vertical particle flux. Because most of the $^210$Po in the surface water are scavenged on a labile phase and are recycled at sub-surface depths (< 200 m), the $^210$Po are always observed to be excess activities compared to $^226$Ra in surface water.

• 농촌계획
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• 제19권4호
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• pp.137-147
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• 2013

Most of livestock houses are concentrated in certain area with mass rearing system resulting in rapid spread of infectious diseases such as HPAI (highly pathogenic avian influenza). The livestock-related vehicles which frequently travel between farms could be a major factor for disease spread by means of transmission of airborne aerosol including pathogens. This study was focused on the quantitative measurement of aerosol concentration by field experiment while vehicles were passing through the road. The TSP (total suspended particle) and PM10 (particle matter) were measured using air sampler with teflon filter installed downward the road with consideration of weather forecast and the direction of road. And aerosol spectrometer and video recorders were also used to measure the real-time distribution of aerosol concentration by its size. The results showed that PM2.5 was not considerable for transmission of airborne aerosol from the livestock-related vehicle. The mass generated from the road during the vehicle movement was measured and calculated to 241.4 ${\mu}g/m^3$ by means of the difference between TSP and PM2.5. The dispersion distance was predicted by 79.6 m from the trend curve.