• 자원환경지질
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• 제55권5호
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• pp.511-519
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• 2022

본 연구에서는 국내에서 운영 중인 대형 LPG(Liquefied petroleum gas: 액화석유가스) 지하공동저장소 주변 오염지하수 내 TOC(total organic carbon: 전유기탄소)를 효과적으로 제거할 수 있는 탈기법(air-stripping) 기반의 정화공정을 개발하기 위해, 국내 LPG 지하저장소 주변 두 종류의 오염 지하수 시료(초기 TOC 농도는 각각 608 mg/L와 153 mg/L)를 대상으로 TOC 제거 실내 실험을 하였다. 다양한 air-stripping 조건(공기주입량 변화, 온도 변화, 초음파 처리 연계 등)에서 처리수의 TOC 제거효율을 비교함으로써, 최적의 TOC 제거효율을 가지는 air-stripping 기반의 지하수 정화공정을 개발하고자 하였다. Air-stripping의 공기 주입량 변화 실험 결과, 공기주입량이 2 L/min에서 11 L/min로 많아질수록, stripping 시간이 1시간에서 24시간으로 길어질수록, 오염지하수의 TOC 제거율은 증가하였지만, 처리 후 지하수의 TOC 농도는 방류수 수질 기준(100 mg/L 이하)보다 높았다. 정성분석 결과 실험에 사용한 LPG 지하저장소 주변 오염지하수의 TOC 주요 성분은 메탄올과 프로판으로 나타났으며, 메탄올의 경우 물과의 친화성에 의해 air-stripping 효과가 프로판보다 낮아, 장시간의 stripping이 필요한 것으로 판단되었다. 상온(20℃)에서 공기주입량 4 L/min로 24시간 air-stripping 후 오염 지하수의 TOC 제거효율은 59.1%였으나, 온도를 30℃와 40℃로 상승시켰을 때 제거효율은 각각 80.0%와 82.8%로 증가하여, 온도 증가에 따라 TOC 제거효율도 증가하였다. 다만 오염지하수의 온도를 40℃로 유지하여도 24시간 이상 air-stripping을 해야 처리수의 TOC 농도가 방류수 수질 기준을 만족하였다. Air-stripping의 TOC 제거효율을 높이기 위해, 초음파 처리 과정을 병행한 경우, 공기주입량 9 L/min 조건으로 air-stripping을 적용한 결과 5시간 만에 87.8%의 높은 제거효율을 나타내어(처리 후 TOC 농도: 72.4 mg/L) 방류수 수질 기준(100 mg/L)을 만족하였다. 초기 TOC 농도가 낮은 오염지하수의 경우에도 초음파 처리와 air-stripping을 동일한 조건으로 병행한 경우, TOC 제거효율은 89.7%(처리 후 TOC농도: 18.9 mg/L)를 나타내었다. 연구 결과로부터 TOC로 오염된 대형 LPG 지하공동저장소 주변 지하수에 대하여 초음파 처리와 air-stripping을 연계한 정화법을 적용하는 경우, 비교적 짧은 시간(6시간 이하)에 효과적으로 지하수 내 TOC를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제18권3호
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• pp.200-208
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• 1986

원자로 냉각 계통의 배관 파열에 근거한 냉각재 상실 사고를 방출계수 0.4에 대하여 분석하였다. 분석은 원자로 냉각계통의 배관 파열에 의하여 발생된 감압부터 노심 복구까지의 전 과도 상태를 포함한다. 계통 열수력과 핵연료 성능 평가를 위하여 BLOWDOWN 단계에서는 RELAP4/MOD6-EM 코드와 RELAP4/MOD6-HOT CHANNEL 코드를 사용하였으며 REFLOOD 단계에서는 RELAP4/ MOD6-FLOOD 코드와 TOODEE2 코드를 각각 사용하였다. LOWER PLENUM 충전을 고려하기 위하여 DOWNCOMER에서 증기-물역방향 유동과 과열벽효과를 근사하여 간단한 해석적 모델이 개발되었다. EOB 발생시의 정보를 근거로 하여 재충전지속 시간과 초기 복구 온도가 계산되었으며 RELAP4/MOD6에 의한 분석결과와 비교하여 상당한 일치를 보였다. 또한, 조기 EOB 발생에 영향을 미치는 계통변수의 연구가 수행되어졌다. DOWNCOMER와 UPPER HEAD사이의 마찰손실이 조기 EOB 발생에 지대한 영향을 미쳤으며 적당한 마찰손실계수의 선택을 통하여 조기 EOB 발생을 방지할 수 있었다. 노심 nodalization이 여섯 개인 경우와 세 개인 경우의 분석 결과가 계통열수력학적 면에서 유사한 결과를 나타내지만, 좋은 결과를 얻기 위하여 전자의 경우가 요구된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권4호
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• pp.227-234
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• 2009

강에서 유출된 담수가 연안지역에 영향을 미치는 영역을 결정하는 요인 중 하나인 담수풍선의 특성을 비정규격자계를 사용하는 유한체적모델(FVCOM)을 이용하여 연구하였다. 강에서 바다로 유출된 담수는 하류 쪽(강에서 바다를 보면서 오른쪽)으로 이동하는 연안경계류와 강 하구에서 반시계방향으로 회전하며 시간이 지남에 따라 커지는 와류형태의 담수풍선(bulge)을 만든다. 이 담수풍선의 중심에서 수직운동이 유도되어 담수가 해저면 까지 이동한다. 조석을 고려하면 담수풍선이 사라지고, 연안경계류의 폭이 넓어진다. 간단한 염분비교방법을 이용하여 조석에 의한 성층 및 혼합의 변화를 비교하여 조석이 연직혼합을 강화시킴을 정량적으로 평가하였다. 담수가 방출되기 시작한 초기에는 조석에 의한 왕복운동에 의해 조석이 고려된 경우에 수평혼합이 더 크게 나타나나, 일정시간이 지나면 수직혼합에 의해 하구역의 염분이 낮아져 있어, 강 하구에서 담수의 왕복운동이 전체적인 수평 확산계수에 미치는 영향이 작아진다. 조석이 없는 경우 연직혼합 없이 주로 표층에서만 관성불안정에 의해 수평 확산/혼합이 이루어져 수평 확산계수가 시간이 지남에 따라 계속 증가한다.

• 한국환경과학회지
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• 제21권8호
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• pp.977-988
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• 2012

This study analyzed the characteristics of stormwater runoff by rainfall type in orchard areas and transportation areas for 2 years(2010~2011year). Effluents were monitored to calculate the Event Mean Concentrations(EMCs) and runoff loads of each pollutant. The pollutant EMCs by volume of stormwater runoff showed the ranges of BOD 0.9~13.6 mg/L, COD 13.7~45.2 mg/L, SS 4.1~236.4 mg/L, T-N 2.123~21.111 mg/L, T-P 0.495~2.214 mg/L in the orchard areas, and was calculated as BOD 2.3~22.5mg/L, COD 4.4~91.1 mg/L, SS 4.3~138.3 mg/L, T-N 0.700~13.500 mg/L, T-P 0.082~1.345 mg/L in the transportation areas. The correlation coefficient of determination in the orchard area was investigated in the order of Total Rainfall(0.81) > Total Runoff(0.76) > Rainfall Intensity(0.56) > Rainfall Duration(0.46) > Antecedent Dry Days(0.27). Also, in the case of the transportation area was investigated in the order of Total Rainfall (0.55) > Total Runoff(0.54) > Rainfall Intensity(0.53) > Rainfall Duration(0.24) > Antecedent Dry Days(0.14). As the result, comparing valuables relating to runoff of non-pollutant source between orchard areas and transportation areas, orchard area($R^2{\geq}0.5$ : X3, X4, X5) was investigated to have more influence of diverse independent valuables compared to the transportation area($R^2{\geq}0.5$ : X3, X4) and the difference of discharge influence factor by the land characteristics appeared apparently.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권4호
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• pp.224-229
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• 2011

최근 선박평형수에 의한 외래 유입 해양생물체에 대한 관리가 시급한 과제로 대두되고 있다. 이는 외래 유입 유해 생물이 해양생태계를 교란시키고 있기 때문이다. 또한 연안의 수산물 어획 및 상업적 활동 및 자원에 악영향을 미치고 있다. 이와 관련하여 IMO에서는 선박평형수에 의한 해양생물체 유입을 관리하기 위해 선박평형수 위해도 평가 시스템인 GloBallast를 운영한 바 있다. GloBallast는 선박평형수 배출량, 선박평형수 배출횟수, 항만 간 환경 유사도, 유해생물종의 수량을 주요 인자로 사용하여 국가 간 선박평형수의 이동에 의한 상대적인 위해도를 평가하도록 구성되어 있는데, GloBallast를 시범 운영해 본 결과에 의하면 주요 인자 중 환경유사도 인자가 다른 인자들에 비해 위해도 평가 결과에 미치는 영향이 상대적으로 큰 것으로 파악되었다. 이에 본 논문에서는 GloBallast 위해도 평가에 사용되고 있는 주요 인자들 간의 상관관계에 대해 살펴보고, 이들 주요 인자들이 보다 합리적으로 위해도 평가에 반영될 수 있는 방안에 대해 검토하였다.

• 공업화학
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• 제27권4호
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• pp.444-448
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• 2016

이차전지 음극소재인 실리콘의 부피팽창을 개선하기 위하여 hollow silicon/carbon (H-Si/C) 복합체의 특성을 조사하였다. $St{\ddot{o}}ber$법을 통해 합성한 $SiO_2$에 $NaBH_4$를 첨가해 hollow 형태의 $SiO_2\;(H-SiO_2)$를 제조한 후, 마그네슘 열 환원 반응과 phenolic 수지(resin)를 첨가한 후 탄화과정을 거쳐서 H-Si/C 복합체를 합성하였다. 제조된 H-Si/C 합성물은 XRD, SEM, BET, EDX, TGA를 통해 특성을 분석하였다. 음극소재의 용량과 사이클 안정성을 향상시키기 위해서, $NaBH_4$ 첨가량에 따라 합성된 H-Si/C 복합체의 전기화학적 특성을 충방전, 사이클, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. H-Si/C 음극활물질과 $LiPF_6$ (EC : DMC : EMC = 1 : 1 : 1 vol%) 전해액을 사용하여 제조한 코인셀은 $SiO_2:NaBH_4=1:1$일 때 1459 mAh/g의 향상된 용량을 나타내었으며, 사이클 성능 또한 두 번째 사이클 이후 40번째 사이클까지 매우 우수한 안정성을 나타냄을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.69-74
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• 2016

낙동강 하구를 둘러싸고 있는 울타리 섬들 중 하나인 진우도 남측 해역에서의 해저지형 변동을 2006년 6월부터 2015년 4월까지 총 16회의 수심측정 자료를 이용하여 연구하였다. 이 해역의 동쪽은 진우도와 신자도 사이로 서낙동강과 낙동강 하구둑에서 유입되는 담수의 이동 통로로 해수와 담수의 유입 및 유출 수로가 위치해 있으며, 서쪽은 눌차도와 진우도 사이로 부산신항의 연결잔교를 통하여 해수가 이동하는 수로가 존재한다. 동쪽 수로 연장에서의 변화가 이 해역의 해저지형 변화를 주도한다. 지형 변동은 퇴적 또는 침식만이 일방적으로 진행되는 것이 아니라 퇴적 또는 침식이 진행되다가 어느 일정한 단계가 지나면 급격한 변형을 통하여 회귀하는 형태를 보이고 있다. 특히 연구 지역의 총 퇴적량은 2006년 6월부터 2013년 3월까지 증가하다가 2013년 10월 자료부터 급격히 감소하여 2015년 4월까지 큰 변동없이 유지되고 있는 것을 보여주고 있다는 결론을 얻었다. 이것은 2013년 10월 초에 한반도에 영향을 준 제 24호 태풍 '다나스' (Danas)에 의해 진우도 남측해역의 토사가 외해로 쓸려나간 현상으로 판단된다. 진우도 동쪽에 위치한 수로의 변동은 동서, 남북 방향의 측선을 이용하여 분석하였는데, 수로의 최대수심 위치가 2006년 6월에 비해 2015년 4월까지 서쪽으로 약 100 ~ 130 m, 북쪽으로 약 200 m 이동한 것으로 확인되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.73-78
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• 2012

본 연구는 압축공기포 소화설비의 소화성능을 평가하기 위해 포헤드 설비를 이용하여 실험을 진행 하였다. 압축공기포 소화설비는 포수용액에 압축공기를 혼입하여 포를 발생시키는 방식으로 해외에서는 원거리 방수가 가능하고 물 사용량을 줄여 수손피해를 최소화할 수 있는 압축공기포 소화설비(CAFS: Compressed Air Foam System)가 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 UL162 기준으로 수성막포 3 % 포 소화약제를 적용하여 기존의 공기 혼입 방식에 의한 포 소화설비와 압축공기포 소화설비간 비교 실험을 통하여 소화 성능 효과를 비교 분석하였다. 압축공기포 소화설비의 공기 혼입 비율은 포 수용액과 1 : 1의 부피 비율로 하였으며 발포유량은 각각 140 L/min, 160 L/min, 180 L/min, 200 L/min으로 변화를 주면서 소화효과를 검증하였다. 그 결과 소화 성능면에서는 압축공기포 소화설비가 공기 혼입 방식보다 모든 유량 조건에서 소화시간이 빠르게 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권7호
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• pp.553-563
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• 2011

분포형 유출모형에 대하여는 컴퓨터의 발달과 지리정보시스템의 구축 및 관련정보의 제공이 활성화되면서 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 분포형 유출모형은 대상유역을 보다 세분 요소화하여 계산하는 이론적이고 물리적인 기반의 모형이다. 본 연구에서는 토지피복 상태에 따라 결정되는 매개변수와 2차원 확산파 방정식에 기초하여 지표면에서의 유출량을 계산하는 모형을 개발하였다. 기존에 연구되었거나 개발 중인 유출모형은 대부분 Manning-Strickler의 평균 유속공식과 Manning 조도계수를 이용하여 유속과 유량을 산정하고 있다. Manning 조도계수는 사용상의 편의성 때문에 보편적으로 사용하고 있으나, 차원이 일치하지 않고 추정 시 모호한 문제점이 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해 본 연구에서는 Manning-Strickler식뿐만 아니라 차원이 일치하는 Chezy의 평균유속공식을 적용하여 유출모형을 개발하였다. 또한, Chezy의 마찰계수를 적용하기 위하여 조고의 함수로 표현되는 지수형 마찰계수 산정식을 도입하였다. 따라서 모호한 조도계수의 개념을이용하지 않고 거친 정도를수치화하여 물리적인 의미를 가진마찰계수를 산정하고 적용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 개발된 모형을 부채꼴 실험유역과 장방형 실험유역 및 실제유역인 안성천유역을 대상으로 6개의 사상을 적용하여 그 적용성을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권12호
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• pp.1029-1038
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• 2010

우리나라는 기상학적으로 연중 총강수량의 약 2/3가 6~9월에 편중해서 내리고 있고, 지형적으로 국토의 70% 이상이 산지로 구성되어 경사가급해 수해를 입을 가능성이매우 크다. 또한 산업화 및 도시화로인해 불투수층의 증가로 강수량의 대부분이 직접유출로 기여해 강우초기에 노면상의 오염물질을 급속히 하천으로 이동시켜 오염을 가중시키고 있다. 특히 위락시설지역은 도시화에 따른 인구집중으로 지역민들에게 휴식공간 및 공원기능의 제공으로 비점오염원의 이동능력도 증가하여 수질관리가 절실히 필요하다. 따라서 본 연구는 위락시설지역의 비점오염원 유출특성분석을 위해 SOM(Self-Organizing Map) 이론을 도입하여 시험유역에서 측정된 유출 및 BOD, TOC자료에 대해 패턴분류를 수행하여 분할구역별 자료의 특성을 분석하였다. 그 결과 BOD 농도는 4개 TOC 농도는 각각 4개, 6개 분할구역으로 구분되었으며 BOD 농도의 경우 Cluster1과 Cluster2가 TOC 농도의 경우 Cluster4와 Cluster5가 비점오염원 유출 연구에 있어서 매우 중요한 요소인 초기강우 양상을 나타내었다. 또한 유출량 자료 수집과정에서 불가피하게 발생하는 이상치 자료를 정상적으로 측정된 수위와 유출량관계를 통해 추정된 회귀식을 이용하여 보완하여 이상치 자료를 활용하였다.