• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.853-860
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• 2019

나날이 엄격해지는 환경 규제를 만족시키기 위하여, 고체 입자를 유체처럼 이용하는 순산소 순환유동층 및 초초임계 순환유동층 발전 기술이 전세계에서 개발되고 있다. 순환유동층 발전 공정들에서 미세먼지, 산성비의 주범으로 알려진 황산화물을 저감하는 전통적인 방법은 황산화물과 반응하는 석회석을 보일러 내에 직접 주입하는 것이다. 그러나 보일러 내에 주입된 석회석은 다양한 조업 변수들(온도, 압력, 고체 순환속도, 층밀도, 체류시간 등)의 영향을 받아 탈황 성능이 지속적으로 변화하게 된다. 이에 본 연구에서는 기존에 발표된 탈황 반응 속도식과 순환유동층의 수력학적 특성식들을 결합하여 순환유동층 보일러에서 석회석과 순환유동층 운전 특성들만으로 탈황 효율을 예측하는 식을 개발하였다. 특히 다양한 국내 석회석들의 탈황 반응들로부터 얻어진 실험 결과들을 이용하여 탈황 효율 예측식을 개선하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.973-991
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• 2022

전 세계적으로 해상을 마주하고 있는 여러 국가들은 기존의 전력 생산방식의 단점을 극복하고 해상풍력 개발을 통한 친환경에너지자원을 활용하고 있다. 해상은 넓은 해역에 대규모 풍력단지를 개발할 수 있는 장점이 있으나 해양구조물의 설치로 인해 선박의 안전운항이 위협받고 있다. 이에 따라, 선박 통항로와 해상풍력단지 간 상호 미치는 영향에 대해 분석하여 선박이 안전하게 운항할 수 있도록 PIANC에서는 표준 Guideline을 제시하였다. 그럼에도 불구하고, 표준 Guideline은 모든상황에서 동일한 이격거리를 산정하였다. 따라서 본 연구에서는 선회성능, 조우상태, 환경외력, 해상밀집도, 해상풍력발전기, 항로형태 등을 요소로 반영한 선박 통항로와 해상풍력단지 간 최적의 이격거리 산정 모델을 개발하였다. 개발된 모델 검증을 위한 시뮬레이션 결과, 운항 준비상태에 따른 입지 특성별 선회성능 크기는 산정 모델에서 제시한 크기와 유사하였다.

• 국제학술발표논문집
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• The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.700-706
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• 2009

Bridges are vital components of any road network which demand crucial and timely decision-making for Maintenance, Repair and Rehabilitation (MR&R) activities. Bridge Management Systems (BMSs) as a decision support system (DSS), have been developed since the early 1990's to assist in the management of a large bridge network. Historical condition ratings obtained from biennial bridge inspections are major resources for predicting future bridge deteriorations via BMSs. Available historical condition ratings in most bridge agencies, however, are very limited, and thus posing a major barrier for obtaining reliable future structural performances. To alleviate this problem, the verified Backward Prediction Model (BPM) technique has been developed to help generate missing historical condition ratings. This is achieved through establishing the correlation between known condition ratings and such non-bridge factors as climate and environmental conditions, traffic volumes and population growth. Such correlations can then be used to obtain the bridge condition ratings of the missing years. With the help of these generated datasets, the currently available bridge deterioration model can be utilized to more reliably forecast future bridge conditions. In this paper, the prediction accuracy based on 4 and 9 BPM-generated historical condition ratings as input data are compared, using deterministic and stochastic bridge deterioration models. The comparison outcomes indicate that the prediction error decreases as more historical condition ratings obtained. This implies that the BPM can be utilised to generate unavailable historical data, which is crucial for bridge deterioration models to achieve more accurate prediction results. Nevertheless, there are considerable limitations in the existing bridge deterioration models. Thus, further research is essential to improve the prediction accuracy of bridge deterioration models.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2B호
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• pp.145-152
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• 2006

본 연구에서는 영산강 유역의 본류를 대표하는 나주지점과 황룡강 유역을 대표하는 선암지점에 대하여 물리적인 매개변수를 이용하지 않는 인공신경망 이론을 이용하여 강우-유출 과정의 비선형 모형을 개발하였다. 본 연구결과 나주지점에서는 ANN_NJ_9 모형이 선암지점에서는 ANN_SA_9 모형이 강우-유출 특성을 가장 잘 반영하였다. 또한, 본 연구에서 개발한 GUI_FFS에 대하여 기 확보된 강우 및 유출량을 적용한 결과 실측치와 예측치 간에 0.98이상의 $R^2$값을 보임으로서 향후 수자원 및 하천계획 수립과 그에 따른 운영 및 관리에 효율성을 더할 수 있을 것이라 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제44권5호
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• pp.413-431
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• 2011

옥천변성대 남서부에 위치하는 전남 해남군 황산면 모이산 지역에는 백악기 말 유천층군 해남층의 황산 화산쇄설 암을 모암으로 하는 천열수 금-은 광화대가 발달한다. 본 연구는 광화대의 형성과 관련된 지질구조를 파악하기 위해 모이산 지역의 층리배열, 습곡, 단층, 단열계, 석영맥의 특성, 단열계의 상대적인 발달순서 등을 조사하였고, 이를 바탕으로 광화작용이 발생할 당시의 지구조환경을 고찰해 보았다. 층리는 동북동 주향 방향이 우세하며 북북서 내지 남남동 방향의 저각 경사를 보이고 분산된 층리 배열은 경사-이동 단층 이외에 (동)북동 방향의 준수평-직립 개방습곡에 의해 규제되어 있다. 단열계는 적어도 6~7회의 변형단계를 걸쳐 형성되었다. D1 단계; 연장성이 우세한 동서 (D1-1)와 남북(D1-2) 방향의 주 단열조 형성기, D2 단계; 북서 방향의 인장단열 형성기, 동서(우수향)와 남북(좌수향) 방향의 공액 전단단열 운동기, D3 단계; 북동 방향의 인장단열 형성기, 동서(좌수향)와 남북(우수향) 방향의 공액 전단단열 재활동기, D4 단계; 연장성이 미약한 남북 방향의 인장단열 형성기, D5 단계; 북서 방향의 인장단열 재형성기. 동서(우수향)와 남북(좌수향)방향의 공액 전단단열 재활동기, D6 단계; 연장성이 미약한 동서 방향의 인장단열 형성기. 변형단계별 단열조의 출현빈도는 D1-1(19.73 %)> D1-2(16.44 %)> D3=D5(14.79 %)> D2(13.70 %)> D4(12.33 %)> D6(8.22 %) 순으로 우세하게 나타나고 평균개수/1 m는 D6(5.00개)> D5 = D4(4.67개)> D2(4.60개)> D3(4.13개)> D1-1(3.33개)> D1-2(2.83개) 순으로 높게 나타난다. 전체 단열조의 평균 조밀도는 420개로서 모이산 지역의 단열조는 평균 23.8 cm 간격 이상으로 발달한다. 석영맥의 방향성별 출현빈도는 동서 방향(52 %)> 북서 방향(28 %)> 남북 방향(12 %)> 북동 방향(8 %) 순으로 우세하게 나타난다. 전체 석영맥의 평균 조밀도는 4.14개로 나타나고 모이산 지역의 석영맥은 평균 24.2 cm 간격 이상으로 발달한다. 석영맥에 대한 미구조 연구결과, 천열수 금-은 광화작용(약 77.9~73.1 Ma)은 지구조적 응력이 아닌 천열수 파괴 단열작용과 직후의 정적인 지구조환경 하에서 기존에 형성된 연장성이 우세한 D1 단계의 동서 방향과 남북 방향의 단열조를 따라 발생한 것으로 보인다. 모이산 지역의 D1 단열작용은 유천층군과 불국사 화성압류의 화성활동과 변형을 초래하는 후기 백악기 이자나기판의 북향-사교 섭입작용과 관련하여 남북 방향의 압축력과 인정력이 교호하는 불안정한 지구조환경 하에서 발생하였던 것으로 고찰된다.

• 암석학회지
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• 제16권3호
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• pp.144-161
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• 2007

낭산지역 일대의 쥬라기 흑운모 화강섬록암은 담회색, 치밀조직을 이루는 중립질암이다. 암체에 대한 광역적인 열극체계 분석결과는 다음과 같다. 열극의 주향은 빈도등급에 의하여 크게 세 방향으로 분류가 가능하다. 이들 열극은 빈도등급에 의하여 (1) $N80^{\circ}{\sim}90^{\circ}E$ (1st-order)>(2) $N70^{\circ}{\sim}80^{\circ}E$ (2nd-order)>(3) $NS{\sim}N10^{\circ}E$ (3rd-order)의 순으로 나타난다. 특히 이들 열극의 간격은 200 cm 미만의 것들이 대부분을 차지한다. 따라서 분석된 열극체계 및 간격으로 미루어 낭산일대에서는 규격석보다 비규격석의 산출이 훨씬 많아 쇄석자원의 잠재성이 더 클 것으로 해석된다. 특히 밀집하는 기존 석산의 수직상 채석면의 방향도 빈도등급에 의하여 두 그룹으로 분류되어, (1) $N14^{\circ}W{\sim}N16^{\circ}E$ (1st-order)와 (2) $N78^{\circ}E{\sim}N88^{\circ}E$ (2nd-order)에서 뚜렷이 우세하다. 상기한 두 그룹의 수직상 채석면의 방향은 광역적 열극체계와는 다소 차이가 있다. 이와 같은 현상은 단위 석산에서 발달하는 미세균열의 배향성과 크게 관련되는 것으로 볼 수 있다. 낭산지역의 물성 중에서 비중, 흡수율, 공극률, 압축강도, 인장강도와 마모경도는 각각 2.65, 0.28%, 0.73%, $1,628kg/cm^2,\;100kg/cm^2$ 및 31의 평균값을 가진다. 공극률의 경우와는 달리, 낭산 및 속리산지역의 화강암류는 상호 유사한 마모경도를 가진다. 이는 마모저항의 지표로 간주되는 석영과 알칼리장석의 모우드 값의 차이로 설명될 수 있다. 한편 낭산지역의 연구를 통하여 규명된 수직상 채석면의 방향 및 각종 물성특성의 전반적인 이해는 차후 이 지역의 암석자원 활용 시주요 정보로 활용될 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제47권6호
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• pp.611-623
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• 2014

우리나라에는 4대강 주변에 충적 대수층이 많이 발달하고 있으며, 이러한 충적층을 활용한 인공함양 시스템 운영은 향후 우리나라 미래 수자원 확보에 있어서 중요한 수단이 될 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구는 낙동강 하천변 충적층에서 대수층 저류/이동/회수 방식의 인공함양 기법을 적용하였을 때, 하천수의 반복적인 주입이 대수층의 주입능력에 어떻게 영향을 미치는가에 대하여 고찰하였다. 인공함양 시스템의 주입 효율을 평가하기 위해서 2차례에 걸친 주입시험을 실시하였으며, 각 시험에서의 주입수(하천수)와 4개 관측정 내 지하수의 혼합 비율을 계산하여 주입 효율의 변화를 검토하였다. 혼합 비율 계산에서 사용된 수질 성분은 전기전도도로서, 연구지역에서의 하천수와 대상 지하수의 EC 값은 현저한 차이를 보여 혼합 결과를 확실하게 반영해 주었다. 2차례의 주입시험 결과, 일부 관측정에서는 1차에 비해 2차 시험에서 주입 효과의 발생 시점이 매우 느리게 나타났으며, 대부분의 관측정에서 주입수의 혼합 비율 상승률이 1차 시험에 비해 2차 시험에서 현저히 저하되어 나타났다. 이러한 결과는 인공함양 시스템의 운영이 시간이 흐를수록 그 효율성이 떨어지게 됨을 지시해주는 것이며, 향후 주입수의 수처리 등 사전 관리와 함께 주기적 양수시험, 휴지기 운영 등 사후 관리가 필수적으로 수반되어야 함을 말해 준다. 하천수 주입에 의한 대수층의 수질 개선 효과는 1차 1,210분 주입 시 1일 이상, 2차 14일간 주입 시 4일 혹은 6일 이상 유지됨을 보였다.

• 환경영향평가
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• 제30권5호
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• pp.271-296
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• 2021

댐 저수지 수온성층은 수직혼합을 억제하여 저층의 빈산소층 형성과 퇴적물 영양염류 용출을 일으키는 원인이므로 미래 기후변화에 따른 저수지 성층구조의 변화는 수질 및 수생태 관리 측면에서 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 대청댐 저수지를 대상으로 고빈도 자료기반의 통계적 저수지 유입 수온 예측 모델을 개발하고, RCP(Representative Concentration Pathways) 기후변화 시나리오를 고려한 미래 유입 수온변화와 대청호 성층구조의 변화를 예측하는 데 있다. 대청호 유입 수온 예측을 위해 개발한 Random Forest 회귀 예측모델(NSE 0.97, RMSE 1.86℃, MAPE 9.45%)은 실측 수온의 통계량과 변동성을 적절히 재현하였다. 지역 기후 모델(HadGEM3-RA)로 예측된 RCP 시나리오별 미래 기상자료를 Random Forest 모델에 입력하여 유입 수온을 예측하고 3차원 저수지 수리 모델을 이용하여 기후변화에 따른 대청호의 미래(2018~2037, 2038~2057, 2058~2077, 2078~2097) 수온성층 구조 변화를 예측하였다. 예측 결과, 미래 기후 시나리오별로 대기 온도와 저수지 유입 수온의 증가속도는 각각 0.14~0.48℃/10year와 0.21~0.43℃/10year의 범위로써 지속적으로 증가하였다. 계절별 분석 결과, RCP 2.6 시나리오의 봄과 겨울철을 제외한 모든 시나리오에서 유입 수온은 증가 경향이 통계적으로 유의하였으며, 탄소저감 노력이 약한 기후 시나리오로 갈수록 수온의 증가속도가 빨랐다. 저수지 표층 수온의 증가속도는 0.04~0.38℃/10year 범위였으며, 모든 시나리오에서 성층화 기간이 점진적으로 증가되었다. 특히 RCP 8.5 시나리오 적용 시 성층일수는 약 24일 증가하는 것으로 전망되었다. 연구 결과는 기후변화가 호소의 성층강도를 강화하고 성층형성 기간을 장기화한다는 선행연구 결과와 일치하며, 수온성층의 장기화는 저층 빈산소층 확대, 퇴적물-수체간 영양염류 용출량 증가, 수체 내 조류 우점종의 변화 등 수생태계 변화를 유발할 수 있음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.101-111
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• 2005

이 연구의 목적은 국내 폐광산지역의 주변 환경오염 양상을 평가하고 독성 중금속 원소들의 거동에 대한 일반적인 결론을 도출하고자 함이다. 이를 위해 국내의 전형적인 비(base)금속 광산과 금은 광산 4개 지역을 각각 선정하여 환경오염 조사결과를 상호 비교, 검토하였다. 비금속광산으로서 삼보 Pb-Zn-중정석, 신예미 Pb-Zn-Fe, 거도 Cu-Fe 및 시흥 Cu-Pb-Zn광산지역의 광미 및 슬래그 등 폐기물에서 유래된 토양에서 상당한 수준의 Cd, Cu, Pb 및 Zn의 함량이 나타났다. 또한 광산 하부지역 주변 농경지. 하상퇴적물 및 하천수에서도 지속적인 분산의 영향으로 심각한 오염양상이 나타났으며 이는 광산으로부터의 거리, 풍향, 지형 등에 의해 영향을 받고 있었다. 구봉, 삼광, 금왕 및 길곡 금은광산지역에서도 광미 및 광산 폐기토양에서 As, Cd, Cu, Pb 및 Zn의 높은 함량이 나타났으며 직접적인 하부유출로 하상퇴적물 및 하천수의 오염을 유발하고 있었다. 금은광산지역에서 비소가 특징적인 환경오염 원소로 나타났으며 중금속원소와 함께 황화광물에서 비롯되어 산화영향에 따라 그 이동도가 증진될 수 있다. 토양시료의 연속추출 분석결과 대부분의 중금속은 비 잔류성 형태로 존재하며 주변 환경조건의 변화에 취약한 것으로 나타났다. 오염지수의 적용견과 폐광산 토양에서 1.0 이상으로 중금속원소들의 복합적 오염양상을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제19권spc호
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• pp.207-226
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• 1986

스카른형 동명회중석광상(東明灰重石鑛床)은 조선계(朝鮮系) 대석회암통(大石灰岩統)에 대비되는 삼태산층(三台山層)과 이를 관입한 쥬라기 화강섬록암(花崗閃綠岩)과의 접촉대에 발달한 접촉교대광상(接觸交代鑛床)이다. 광화작용(鑛化作用)은 스카른시기 열수시기, 후기열수시기의 3회에 걸쳐 진행되었으며, 접촉부로부터 규회석, 투휘석, 투회석-석류석, 석류석, 베스비아나이트 스카른대(帶)가 불규칙한 대상분포(帶狀分布)한다. 회중석(灰重石)은 규회석스카른을 제외한 모든 스카른대(帶)와 열수시기초기 석영맥(石英脈)에서 산출되며, 특히 자류철석(磁硫鐵石), 방연석(方鉛石), 베스비아나이트와 밀접하게 공생(共生)한다. 즉 자류철석(磁硫鐵石)이 침전되면서 유리되 나온 수소(水素)이온은 모암인 석회암(石灰岩)과 반응(反應), 분리된 Ca이온의 활성도(活性度)가 증가되며 회중석(灰重石)이 침전된 것으로 사료된다. 한편 동명광산산(東明鑛山産) 주(主) 및 부성분(副成分) 유화광물(硫化鑛物)을 대상으로한 물성(物性)실험 연구를 통하여, 광화시기(鑛化時期) 및 광물(鑛物)의 내부반사(內部反射)현상에 따른 반사도(反射度) 미경도(微硬度)의 상관성을 검토하고 광학적(光學的) 대칭성(對稱性)을 연구하여 황동석과 벡철석은 2축성(軸性)(-), 반동석은 2축성(軸性)(+)임을 밝혔으며 유비철석은 2축성(軸性)이나 대칭성(對稱性)을 결정할 수 없었다. 미경도(微硬度)실험에서는 경도(硬度)가 낮은 광물일수록 하중에 따른 미경도(微硬度)값의 변화경향이 적으며, 실험된 광물은 모두 특징적인 indentation을 보여 광물감정에 이용될 수 있을 것으로 고려된다.