• 제목/요약/키워드: Water exchange

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문헌 및 위성영상에 기초한 북한의 산지토사재해 발생경향 및 복구사례 분석 (Analyzing the Occurrence Trend of Sediment-Related Disasters and Post-Disaster Recovery Cases in Mountain Regions in N orth Korea Based on a Literature Review and Satellite Image Observations)

  • 김기대;강민정;김석우
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권3호
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    • pp.419-430
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    • 2021
  • 이 연구는 1960년부터 2019년까지 북한에서 발생한 산지토사재해의 시공간적 발생경향과 일부 발생 및 복구 사례를 분석하기 위하여 실시하였다. 북한의 산지토사재해 발생이력은 1995년(김정일 집권시기)부터 대외적으로 보고되기 시작하였고, 여름철 호우가 주된 유발요인으로 나타났다. 산림황폐율은 인구밀도와 밀접한 관련성(R2 = 0.4347, p = 0.02)을 보이며, 산림황폐율이 높은 서해안에서 산지토사재해 발생 보고건수가 많은 것으로 나타났다. 이는 인위적 산림훼손이 산림황폐화의 주된 원인이며, 나아가 산지토사재해 발생에도 현저한 영향을 끼쳤음을 시사한다. 위성영상을 통해 표층붕괴, 토석류 및 땅밀림 발생이 확인되었으며, 이러한 산지토사재해는 일반산지뿐만 아니라 다락밭, 채석장, 임도, 산불피해지 등 산림훼손지에서도 발생한 것으로 나타났다. 대부분의 피해지역은 복구사업의 시행 없이 존치되었지만, 일부 지역에서 산복 녹화공 등의 산지사방사업 또는 사방댐, 유도둑 등의 야계사방사업을 시행한 것으로 확인되었다. 이 연구의 결과는 향후 산림복구 및 사방사업 분야의 남북 교류협력 확대에 필요한 기초정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

쑤저우 정원의 세계유산 OUV와 보호관리의 운영방식 (An Outstanding Universal Value and the Management of Historic Gardens in Suzhou, China)

  • 박희성
    • 한국전통조경학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.76-84
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    • 2019
  • 본 연구는 쑤저우 정원의 세계유산 가치와 정원유산 보호관리의 운영방식 고찰을 목적으로 진행하였으며 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 세계유산으로서 쑤저우 정원은 중국 역사의 독보적 계층인 문인의 취향과 생활상이 양쯔강 동쪽 하구 지역의 자연환경과 얼마나 훌륭하게 교융하고 있는지 보여줌으로써 OUV를 증명하였다. 더하여 고유한 중국의 정원술과 정원을 매개로 한 국제문화의 교류 현상을 보여주었다. 둘째, 정원의 진정성 있는 복원은 가까운 과거에 남긴 기록물이 있었기에 가능한 일이었다. 동시대의 언어로 서술하고 사진이나 드로잉 등의 매체를 이용한 이미지를 통해 유산의 묘사한 20세기 기록물은 정원 복원에 결정적 역할을 하였다. 셋째, 1950년대부터 시작된 쑤저우 정원의 보호관리는 건물 등의 구성요소 복원, 식물소재 및 식재술의 복원, 수목의 기록조사를 통한 목록 작성, 현판, 가구 등의 소품 정비, 수질개선과 수경관 복원사업까지 단계적으로 상세하게 진행되었다. 넷째, 세계유산 등재 이후부터는 정원의 보호관리가 두 방향으로 진행되었다. 하나는 행정 관리체계의 재편과 정원 관련 법제의 제정을 통해 등재유산을 엄격하게 보호관리하고 있는 것이고 다른 하나는 역사정원을 쑤저우시의 도시기본계획과 도시 정체성 확립에 활용하고 있다는 것이다. 보호부터 합리적 이용에 이르기까지 세분된 보전원칙과 전면보호와 정비보호, 유적지 보호와 같이 보호의 강도를 구분함으로써 보전 유산의 범주를 크게 확장시켰다.

Two Crystal Structures of Dehydrated Ag$^+$ and K$^+$Exchanged Zeolite A, $Ag_{12-x}K_x$-A, x = 1.3 and 2.7

  • Kim, Yang;Song, Seong-Hwan;Park, Jong-Yul;Kim, Un-Sik
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제9권6호
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    • pp.338-341
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    • 1988
  • Two crystal structures of fully dehydrated silver and potassium exchanged zeolite A, stoichiometries of $Ag_{9.3}K_{{2.7}^-}A$ (${\alpha}$ = 12.282(2) ${\AA}$) and $Ag_{10.7}K_{{1.3}^-}{\AA}$ (${\alpha}$ = 12.287(2) A) per unit cell, have been determined from 3-dimensional x-ray diffraction data gathered by counter methods. All structures were solved and refined in the cubic space group Pm3m at 21(1)$^{\circ}C$ . The crystals of $Ag_{9.3}K_{{2.7}^-}A$ and $Ag_{10.7}K_{{1.3}^-}A$ were prepared by flow method using exchange solutions in which mole ratios of $AgNO_3$ and $KNO_3$ were 1:10 and 1:5, respectively, with total concentration of 0.05M. The structures of the dehydrated $Ag_{9.3}K_{{2.7}^-}A$ and $Ag_{10.7}K_{{1.3}^-}A$ were refined to yield the final error indices $R_1$ = 0.037 and $R_2$ = 0.040 with 321 reflections, and $R_1$ = 0.042 and $R_2$ = 0.043 with 371 reflections, repectively, for which I > 3${\sigma}$(I). In both structures, eight $Ag^+$ ions are found nearly at 6-ring centers and each $Ag^+$ ion is nearly in the (1 1 1) plane at its O(3) ligands. The 8-ring sites are preferentially occupied by $K^+$ ions in both structures. 1.3 and 1.7 reduced silver atoms per unit cell were found inside of sodalite units of $Ag_{9.3}K_{{2.7}^-}A$ and that of $Ag_{10.7}K_{{1.3}^-}A$, respectively. These reduced silver species were presumably formed from the reduction of $Ag^+$ ions by oxide ions of residual water molecule or of the zeolite framework. These two crystals may be presented as hexasilver cluster in 21.7% and 28.3% of sodalite unit cells for $Ag_{9.3}K_{{2.7}^-}A$ and $Ag_{10.7}K_{{1.3}^-}A$, repectively.

동해안 화진포 석호 주변 대수층 내 담수-염수 경계면 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Freshwater-saltwater Interface in the Aquifer around Hwajinpo Lagoon on the Eastern Coast of Korea)

  • 김민지;김동진;전성천;이정훈
    • 자원환경지질
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    • 제54권6호
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    • pp.699-707
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    • 2021
  • 동해안에 위치한 화진포 석호는 담수와 염수가 혼합되는 환경으로 생물 다양성이 풍부하여 높은 보존 가치를 지니고 있어 체계적인 관리가 필요하다. 석호의 현재 환경에 대한 분석을 위해 호소수에 영향이 큰 주변 대수층의 지하수 수위 분포와 지하수 흐름의 특성을 파악하였다. 또한 호소수의 염분도가 유지되는 기작으로 추정되는 대수층으로의 해수침투의 영향을 파악하기 위해 수리지구 화학적 변동을 분석하였다. 연구 결과 사주지역의 대수층에 쐐기형태의 담수-염수 경계면이 분포하며, 강우가 적은 기간이 지속되고 온도가 높아 석호의 증발이 일어날 경우 담수-염수 경계면이 상승하여 지하수를 통한 해수의 유입 가능성이 높은 것으로 판단된다. 수리지구 화학적 특성으로는 이온델타(혼합된 지하수의 이론적인 화학조성과 실제 시료가 가지는 값과의 차이) 값을 산출하여 해수 침투에 따른 대수층 내에서 양이온 교환반응 및 침전 반응이 일어난 것으로 추정하였다. 각 지점별로 해수가 혼합된 비율을 계산하기 위해서 산소동위원소와 염소이온을 추적자로 사용하였으며 혼합비의 평균값은 0.3, 최대값은 0.87을 나타내었다. 전체적인 혼합비 결과는 해안에서의 거리에 따라 분포하는 것으로 판단되나, 이론적인 예상과는 상이한 결과가 일부 존재하는데 그 부근의 대수층 특성이 반영된 것으로 판단된다. 더욱 구체적인 분석을 위해서는 계절적인 변화와 해수침투 기작을 모사하는 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

시멘트-벤토나이트 상호작용에 의한 벤토나이트 변질 연구사례 분석 (A Literature Review on Studies of Bentonite Alteration by Cement-bentonite Interactions)

  • 구자영;김진석;권장순;조호영
    • 자원환경지질
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    • 제55권3호
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    • pp.219-229
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    • 2022
  • 벤토나이트는 고준위방사성폐기물 심층처분 시스템 내 완충재 후보물질로서 고려되고 있다. 본 연구에서는 시멘트-벤토나이트의 상호작용 연구에 관한 문헌을 검토하여, 시멘트-벤토나이트 상호작용이 벤토나이트 변질 및 장기 안정성에 미치는 영향을 살펴보았다. 시멘트 물질과 지하수 상호작용에 의해 생성되는 강염기성 유체에 의한 벤토나이트의 주요 변질작용은 양이온 교환, 몬모릴로나이트 용해, 2차 광물 침전, 일라이트화 등이다. 처분장 인근 암반 단열을 통해 유입된 지하수와 처분장 건설에 사용된 시멘트 물질이 접촉하여 생성된 강염기성의 침출수가 벤토나이트와 반응하면 벤토나이트의 주구성광물인 몬모릴로나이트와 부구성광물의 용해가 발생하고, 제올라이트, 규산칼슘수화물, 방해석 등의 2차 광물의 침전이 일어난다. 몬모릴로나이트가 지속적으로 용해되면 벤토나이트의 물리화학적 특성이 변할 수 있고, 이는 궁극적으로 흡착능, 팽윤능, 투수성 등 완충재로서의 벤토나이트 성능 변화를 초래할 수 있다. 또한, 벤토나이트의 변질은 온도, 반응 기간, 압력, 공극수의 조성, 벤토나이트 구성광물, 몬모릴로나이트 화학조성, 층간 양이온 종류 등의 다양한 요인에 영향을 받는다. 본 연구는 고준위방사성폐기물 심층처분 시스템 내 완충재의 장기 안정성 검증 연구를 위한 기초 자료로서 활용될 수 있다.

고분자 전해질 막 연료전지 응용을 위한 고성능 과불소화계 전해질 막 개발 연구 동향 (Research Trends on Developments of High-performance Perfluorinated Sulfonic Acid-based Polymer Electrolyte Membranes for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Applications)

  • 최찬희;황선수;김기현
    • 멤브레인
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    • 제32권5호
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    • pp.292-303
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    • 2022
  • 이산화탄소 배출이 없는 고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 수송용, 발전용 시스템에 적용 가능한 친환경 에너지 변환장치이다. PEMFC의 주요 구성품 중 하나인 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 구동시간 동안의 높은 수소 이온 전도도와 물리화학적 안정성 갖춘 과불소화계 고분자(perfluorinated sulfonic acid, PFSA) 기반 PEM (PFSA-PEM)이 상용화 되어있다. 하지만 PFSA-PEM의 단점으로 지적되는 낮은 유리전이온도와 높은 기체 투과도의 보완이 요구되고 있다. 이에 본 총설에서는 PFSA-PEM의 성능 향상 및 단점 보완을 위해 1) PFSA의 측쇄부 길이를 조절함으로써 이온교환용량의 증가와 고분자의 결정성을 증가시켜 PFSA-PEM의 능력을 향상시킨 연구와 2) 유/무기 첨가제를 도입하여 수소 이온 전도도 및 물리적 안정성을 향상시키는 복합 막 연구 및 3) 다공성 지지체를 도입하여 PEM의 두께를 효과적으로 감소시켜 막 저항을 효과적으로 줄이고 내구성을 큰 폭으로 개선한 다공-충진막에 관한 연구를 소개하고자 한다.

정수 및 발전을 위한 맥신(MXene) 복합막에 관한 고찰 (MXene Based Composite Membrane for Water Purification and Power Generation: A Review)

  • 김서현;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제33권4호
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    • pp.181-190
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    • 2023
  • 폐수 처리는 담수 공급의 수요를 맞추고 동시에 환경 오염을 제어하기 위한 가장 중요한 기술 중 하나이다. 여러 종류의 증류법과 역삼투 공정과 같은 다양한 기술은 더 높은 에너지 투입을 필요로 한다. 축전식 탈염(CDI) 기술은 전력 소비가 매우 적어 슈퍼커패시터 원리에 기반한 대안으로 떠오르고 있다. 공정의 효율성을 향상시키기 위해 전극 재료를 개선하기 위한 연구가 계속되고 있다. 역전기투석은 가장 일반적으로 사용되는 담수화 기술 및 삼투압 발전기이다. 역전기투석의 효율을 향상시키기 위해 수행된 많은 연구 중, 맥신(MXene)은 이온교환막 및 2차원 나노유체 채널로서 역전기투석의 물리적 및 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있는 유망한 방법으로 떠오르고 있다. 맥신은 단독 사용뿐만 아니라 다른 물질들이 맥신과 혼합되어 복합막의 성능을 더욱 향상시킨다. 전처리를 거치거나 Ti3C2Tx, 나피온 등을 포함한 이종구조를 가진 맥신은 각각 최대 담수화 성능 측정 결과를 통해 담수화 산업에서 유망한 재료로 맥신의 잠재력을 입증했다. 역전기투석을 통한 삼투압 발전 산업에서 이온교환막에서 비대칭 나노유체 이온 채널에 맥신을 사용함으로써 최대 삼투압 출력 밀도를 크게 향상시켰으며, 대부분 상용화 기준값인 5 Wm-2를 넘었다. 일정 개수의 단위체를 연결함으로써 매개체의 도움 없이 전자기기에 직접적으로 전력을 공급할 수 있는 수준의 전압이 출력됐다. 본 리뷰에서는 맥신 복합막을 기반으로 한 전기투석 공정의 최근 연구들에 대해 설명한다.

서식지 적합 지수를 이용한 자란만 굴(Crassostrea gigas)의 어장적지평가 (Site Suitability Assessment Using the Habitat Suitability Index for Oyster (Crassostrea gigas) in Jaran Bay, Korea)

  • 최용현;홍석진;이대인;이원찬;전승렬;조윤식
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.427-434
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    • 2023
  • 굴은 패류 양식생산량 중 가장 큰 비율(평균 76%)을 차지하는 중요한 양식생물이다. 본 연구에서는 자란만의 굴 양식장에 대해, 수온, 염분, 해수 유동, DO, SS, Chl.a를 어장적지평가 인자로 활용한 서식지 적합 지수(Habitat Suitability Index, HSI)를 산정하여 최적 서식지를 탐색하였다. 조사결과 만 입구가 넓고 해수 유속이 빠르게 나타난 대상해역 남동쪽에서 만 내측으로 갈수록 적합한 서식지로 나타났고, 굴의 생산량과 본 연구의 HSI는 0.710(p<0.05)의 유의한 상관성을 보였다. 만 내의 원활한 해수 교환으로 먹이공급 등 양식생물 성장에 도움을 주는 해수 유동은 굴 생산량과 높은 상관성(0.709, p<0.05)을 보여 Chl.a보다 서식 적합도에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 양식장 재배치 등 효율적인 연안어장 보전, 이용과 관리에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

{100} 단결정 수소화 티타네이트(H2Ti3O7)를 활용한 저함량 Irridium 수전해 양극 촉매 개발 (Low-iridium Doped Single-crystalline Hydrogenated Titanates (H2Ti3O7) with Large Exposed {100} Facets for Enhanced Oxygen Evolution Reaction under Acidic Conditions)

  • 정선영;한혁수
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.79-89
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    • 2023
  • 산성 조건에서의 산소 발생 반응(OER)의 효율 향상 및 안정적인 전기 촉매 개발은 양이온 교환 막 (PEM) 수전해 장치의 상용화를 위한 바람직한 목표다. 여기서 우리는 산성 OER에 대해 Ir 함량이 낮은 유망한 촉매로서 Ir이 도핑된 수소화 티타네이트 (Ir-HTO) 나노벨트를 보고한다. 크게 확인할 수 있는 {100}면이 있는 단결정 HTO 나노벨트에 낮은 함량의 Ir(~3.36 at %)을 추가하면 산성 조건에서 OER에 대한 촉매 활성과 안정성이 크게 향상된다. Ir-HTO는 상용적인 대조군 IrO2 촉매보다 성능이 뛰어나다. 10mA cm-2의 전류밀도에서 과전압은 Ir-HTO가 25% 감소했다. Ir-HTO 촉매 성능은 산성 OER에 대한 가장 효율적인 전기 촉매로서 자리 잡고 있다. 심층적인 전기화학적 특성화를 통해 Ir-HTO에 대해 개선된 고유한 촉매 활성 및 안정성도 확인되었다. 따라서, 우리의 실험결과는 낮은 함량의 Ir이 도핑된 단결정 HTO 나노벨트가 산성조건에서 효율적이고 내구성 있는 OER 촉매로 유망 될 수 있음을 보여준다.

건조지역 원격탐사 footprint 내 토양수분의 시공간적 변동성 분석 (Spatio-temporal Variability of Soil Moisture within Remote Sensing Footprints in Semi-arid Area)

  • 황교택;조훈식;·이승오;최민하
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3B호
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    • pp.285-293
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    • 2010
  • 지표에서의 토양수분은 수문학적, 생태학적 과정에서 지표면과 대기 사이의 물과 에너지의 교환을 조절하는 매우 중요한 인자로써 최근 이의 시공간적 변동성에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 2004년 6~9월에 걸쳐 추진되었던 Soil Moisture Experiment 2004(SMEX04) 프로젝트를 통하여 측정된 미국 Arizona 주의 Walnut Gulch Experimental Watershed 유역에 대한 토양수분 데이터를 이용하여 건조 지역에서의 토양수분의 시공간적 변동성을 통계적 방법으로 해석하였다. 시간 안정도를 분석하여 각 지점의 강우사상에 대한 민감도를 분석하였고 공간 변동성 분석을 통해 유역 내 강우관측소 주변 5개 지점을 대상으로 각 지점의 평균토양수분과 이의 표준편차 및 변동계수와의 관계를 파악하였다. 연구 결과, 대상지역에서 토양수분의 공간적인 분포는 대수정규분포가 적합하다는 것과 건조지역에서 보이는 공통된 특징인 높은 공간적 변동성을 확인할 수 있었다. 또한 시간 안정도 분석을 통해 지점별로 시간과 강우 발생에 대해 민감한 정도를 분석하였으며, 강우사상이 토양수분에 큰 영향을 주는 인자인 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 도출된 토양수분의 시공간적 변동 특성은 차후 인공위성 토양수분 데이터의 retrieval algorithm을 개선하는데 도움이 될 것이다.