• 한국조경학회지
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• 제37권2호
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• pp.114-123
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• 2009

본 연구는 임해준설매립지반의 토양환경에서 4종의 조경수종을 대상으로 생장 및 적응성을 평가하였다. 준설토와 조경토를 1:1로 혼합하여 1m 높이로 조성한 식물재배 실험구(planting pilot system)기반 토양의 토성은 사질토(S)로 분류되었고, 평균 pH값은 7.16으로 약알칼리성을 나타내었으며, 전기전도도(EC)는 294 ${\mu}S/cm$로 해수의 영향을 받았던 토양이었으나 비교적 낮은 EC값을 보였다. 토양의 유기물 함량은 3.9%로 낮았고, 총질소 함량은 397 mg/kg에 가깝게 나타났으며, 인산의 평균함량은 4.60 mg/kg으로 매우 낮아 식물의 생장을 돕기 위해서는 계획적인 인산질 비료의 시비가 필요한 것으로 사료되었고, 토양의 치환성 양이온 함량은 K가 152.9 mg/kg, Ca가 1,190 mg/kg, Mg가 62.7 mg/kg, Na가 24.8 mg/kg으로 비교적 높은 함량을 나타내었다. 식재후 4년인 비교년도의 식물재배 실험구에서 식재조건에 따른 생장수고는 물오리나무>사방오리>곰솔>피라칸사 순으로 나타났고, 흉고직경은 물오리나무>사방오리>곰솔 순으로 나타났다. 사방오리, 물오리나무, 곰솔 및 피라칸사 개체당 열매, 잎, 가지, 줄기, 주근, 중근 및 세근의 식물량은 고밀도보다 저밀도 식재지역에서 높게 나타났고, 고밀도와 저밀도 식재지역에서 개체당 식물량은 물오리나무>사방오리>곰솔>피라칸사 순으로 나타났다. 식물재배 실험구에서 4종 모두 고밀도보다 저밀도 식재지역에서 개체당 식물량은 물질생산 및 분배가 크게 반영된 생육양상을 보여 약 2배 높았다. 이는 토양 내의 영양염류의 이용경쟁에 있어 고밀도보다 저밀도 식재지역에서 더욱 유리한 조건이 반영되었기 때문으로 판단되었다. 단위면적당 식물량은 물오리나무>p사방오리>곰솔>피라칸사 순으로 나타났고, 식물량이 가장 적은 피라칸사 기준으로 곰솔은 약 7배, 사방오리는 약 13배, 그리고 물오리나무는 약 23배 높은 식물량을 나타내었다. 식재조건에 따른 실험 수종 개체당 식물량은 고밀도보다 저밀도 식재지역에서 약 2배 높은 것으로 나타났지만, 단위면적당 식재조건에 따른 식물량은 저밀도보다 고밀도 식재지역이 비슷하거나 높았다. 고 저밀도 식재지역에서 오리나무속의 식물들이 많은 식물량을 보였는데, 이는 임해준설매립지의 토양 특성에 잘 적응성을 나타냄과 동시에 질소 고정능력을 갖는 속성수(fast-growing tree)의 특성 및 지하부에 뿌리혹박테리아(root nodule bacteria)가 형성됨으로써 토양에 불용성 영양원의 이용도를 높일 수 있는 능력이 있기 때문으로 판단되었다. 본 연구는 제한된 부지를 대상으로 4종의 식물만을 이용하여 연구가 진행되었기 때문에 다양한 식재조건 및 수종을 대상으로 하는 추가적인 연구가 필요하고, 조경분야의 생태적 활용을 위해서는 대상 식물들을 이용한 조경학적 적용방안에 대한 연구가 보완되어야 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.427-436
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• 2018

본 논문에서는 긴 파이프 이뤄진 세장형 부이 구조물의 파랑 중 거동특성에 관한 모형시험과 수치해석 연구를 수행하였다. 대상 부이 구조물은 긴 파이프를 기본 뼈대로 하여, 상부구조물, 부력재, 중력식 앵커로 구성된 아티큘레이트(Articulated)형 부이 구조물이다. 대상 해역인 서해에서의 본 부이 구조물의 생존성을 평가하기 위하여, 축척비 1/22의 축소 모형을 제작하여 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 일련의 모형시험을 진행하였다. 이 때 50년 재현주기의 극한파 조건을 고려하였으며, 또한 조류 및 주기 효과를 검토하기 위하여 추가적인 실험을 수행하였다. 생존성 평가를 위한 주된 평가항목으로는 구조물의 거동, 앵커 지지력, 침수 횟수를 고려하였다. 모형시험 결과와의 상호검증을 수행하기 위하여 상용계류해석 프로그램인 OrcaFlex를 이용하여 수치 시뮬레이션을 병행하였다. 평가결과로써 먼저 조위차에 따른 본 부이 구조물의 거동 특성에 대해 살펴보았다. 고조위와 저조위 조건에서의 종동요 응답, 앵커지지력의 변화를 살펴보았으며, 수치 시뮬레이션 결과와의 직접 비교 검토하였다. 두 번째로는 파도 주기와 조류의 유무에 따른 부이 구조물의 응답 특성 변화에 대해 고찰하였다. 세 번째로는 상부구조물의 침수와 관련하여 비디오 분석을 통한 침수 횟수를 수치해석 결과와 비교 제시하였다. 마지막으로 모형시험에서 직접 계측하지 못한 구조응답과 관련하여 수치 시뮬레이션 결과를 제시하고, 극한파 중 구조적 안전성에 대해서 논하였다. 일련의 생존성 평가 연구를 통하여 본 부이 구조물의 극한파 중 거동 특성에 대해 살펴볼 수 있었으며, 파도, 조류, 조위차에 따른 민감도 특성을 통해 본 부이구조물의 취약점 및 활용성에 대해 고찰해 보고자 하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권3호
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• pp.119-130
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• 2015

동해 해양자료동화시스템(DA-ESROM; Kim et al., 2009)을 이용하여 Argo 관측망이 해양 분석장에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 본 연구에서는 2009년을 연구기간으로 하여 수온 프로파일, 해수면 온도, 그리고 해수면 고도 자료를 동화하여 분석장을 생산하고(Exp. AllDa), 이를 Argo 수온 자료를 제외한 실험(Exp. NoArgo) 결과와 비교하였다. 동해 수온 프로파일 관측자료와 두 실험결과와의 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error; RMSE)를 살펴본 결과, Exp. AllDa의 결과에서 Exp. NoArgo에 비해 표층 이하부터 전반적으로 낮은 RMSE가 나타났고, 특히 수심 약 100 m 부근에서 약 $0.5^{\circ}C$의 RMSE 차이(Exp. AllDa - Exp. NoArgo)를 보이는 등 아표층 부근에서 Argo 수온 자료동화의 영향이 큰 결과를 보였다. 자료동화 과정에 독립적인 표류부이 관측자료와의 비교를 통해, Argo 수온 자료의 동화로 표층해류 정확도가 전반적으로 개선되는 것을 확인하였고, 특히 동해 중남부에서 상대적으로 장기 표류한 부이의 궤적을 따라 RMSE가 약 2.0~6.0 cm/s 정도 낮아졌다. 반면, 표층수온에 대해서는 Argo 수온자료의 동화효과는 약한 것으로 나타났고, 매일 동화되는 해수면 온도 자료의 영향이 지배적인 것으로 판단된다. 또한, 동해 해양자료동화시스템(DA-ESROM)은 일주일 간격으로 해수면 고도자료를 동화하지만, Argo 수온자료가 동화되지 않으면서 나타나는 해수면 고도 변화를 완전히 보정하지 못하는 것으로 나타났다. 실험결과, Argo 수온자료의 동화는 특히 야마토 분지 남서쪽의 시계방향 순환 등 동해 중남부 해역에서의 해수면 고도 재현성을 향상시키는데 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.667-675
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• 2020

본 연구에서는 정수 처리장 침전지에서 채취한 알럼 기반의 슬러지를 수열합성 방법으로 흡착제(Alum Sludge Based Adsorbent, ASBA)를 제조하고, 이를 인공 수용액 및 광산배수 내 불소와 비소의 제거에 적용하여 ASBA의 흡착 특성을 평가하였다. ASBA의 광물학적 결정 구조, 구성 성분 및 비표면적을 조사한 결과, ASBA는 표면에 불규칙한 기공과 87.25㎡ g-1의 비표면적을 갖는 흡착에 유리한 구조로 나타났다. ASBA를 구성하는 주요 광물 성분은 석영(SiO2), 몬모릴로나이트((Al,Mg)2Si4O10(OH)2·4H2O), 알바이트(NaAlSi3O8)임을 확인하였다. 다음으로 회분식 흡착실험을 수행하여 pH, 흡착 반응시간, 초기 농도 및 온도 등의 인자가 ASBA를 활용한 불소와 비소 흡착에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과, 용액의 pH 환경이 염기 영역으로 갈수록 불소와 비소의 흡착률은 감소하는 경향을 보였으며, 흡착제의 영전하점은 pH 7 부근으로 나타났다. 등온 흡착실험을 통해 확인한 불소와 비소의 최대 흡착량은 각각 7.6mg g-1, 5.6mg g-1이었고, 동적 흡착실험에서 불소와 비소는 반응이 시작한 후 각각 8h, 12h이 경과하면서 흡착농도의 증가율이 감소하는 것으로 나타났다. 한편 흡착평형 실험을 통한 ASBA의 흡착 메커니즘을 알아본 결과. 불소와 비소의 흡착은 Langmuir 등온 흡착모델 및 Freundlich 등온 흡착모델과 높은 상관관계를 가지며 일치하는 경향을 보여주었다. 또한 열역학적 연구에서는 25℃부터 35℃까지의 온도 증가에 따른 불소와 비소의 흡착 양상을 실험하여, 양의 값을 갖는 열역학적 상수 ΔH°와 ΔG°을 도출함으로써 ASBA의 흡착 특성은 흡열반응이자 비자발적인 반응임을 검증하였다. 재생실험 결과, ASBA는 1N NaOH을 이용하여 재생 가능하였으며, 광산배수를 이용한 불소와 비소의 흡착실험에서 각각 77%, 69%로 비교적 높은 제거율을 보여 현장 적용 가능성을 지닌 것을 알 수 있었다. 분석 결과를 종합하여 볼 때, 소규모 유량을 가지며 pH 환경이 산·중성 영역인 광산배수 내 불소와 비소가 흡착되어 제거되는 데 흡착제로서 ASBA가 효과적임을 제안한다.