• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.981-992
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• 2017

본 연구에서는 처음으로 차등흡수분광기술(Differential Optical Absorption Spectroscopy, DOAS) 중 광학 두께 피팅(optical density fitting) 방법을 이용하여 지상기반 원격 측정 장비인 Pandora의 복사휘도 자료로부터 2014년 5월부터 12월 사이 서울에서의 대류권 이산화질소 연직칼럼농도를 산출하였다. 본 연구에서는 Pandora로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도와 Aura 위성의 OMI (Ozone Monitoring Instrument) 센서로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도를 비교하였다. Pandora로 부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도와 OMI 센서로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도 사이의 상관계수(Correlation coefficient, R)는 0.55로 나타났다. 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소 혼합비와의 비교를 위해 AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) 관측 자료를 이용하여 Pandora와 OMI센서로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도를 행성경계층 내 이산화질소 혼합비로 변환하였다. 현장 측정 자료의 지표 이산화질소 혼합비는 5.5 ppbv에서 61.5 ppbv의 범위로 분포하였으며 Pandora와 OMI 센서로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비는 각각 2.1 ppbv에서 44.2 ppbv, 0.9 ppbv에서 11.6 ppbv의 범위로 분포하였다. Pandora로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비는 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소 혼합비와 비교적 비슷한 범위로 분포하였으나, OMI센서로부터 측정된 지표 이산화질소 혼합비는 현장 측정 장비와 Pandora의 이산화질소 혼합비에 비해 좁은 범위로 분포하였다. 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소의 혼합비와 Pandora로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비 사이의 상관관계(R = 0.50)는 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소의 혼합비와 OMI로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비 사이의 상관관계(R = 0.36)보다 좋은 것으로 나타났다. 이는 위성 기반 원격 측정 장비인 OMI센서는 지상 기반 원격 측정 장비인 Pandora 장비와 현장 측정 장비에 비하여 높은 고도에서 측정함으로써 지표 부근에 이산화질소에 대한 민감도가 떨어지기 때문인 것으로 생각된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권2호
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• pp.75-84
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• 2016

Purpose: In-situ water quality monitoring based on ion-selective electrodes (ISEs) is a promising technique because ISEs can be used directly in the medium to be tested, have a compact size, and are inexpensive. However, signal drift can be a major concern with on-line management systems because continuous immersion of the ISEs in water causes electrode degradation, affecting the stability, repeatability, and selectivity over time. In this study, a computer-based nitrate monitoring system including automatic electrode rinsing and calibration was developed to measure the nitrate concentration in water samples in real-time. Methods: The capabilities of two different types of poly(vinyl chloride) membrane-based ISEs, an electrode with a liquid filling and a carbon paste-based solid state electrode, were used in the monitoring system and evaluated on their sensitivities, selectivities, and durabilities. A feasibility test for the continuous detection of nitrate ions in water using the developed system was conducted using water samples obtained from various water sources. Results: Both prepared ISEs were capable of detecting low concentrations of nitrate in solution, i.e., 0.7 mg/L $NO_3-N$. Furthermore, the electrodes have the same order of selectivity for nitrate: $NO_3{^-}{\gg}HCO_3{^-}$ > $Cl^-$ > $H_2PO_4{^-}$ > $SO{_4}^{2-}$, and maintain their sensitivity by > 40 mV/decade over a period of 90 days. Conclusions: The use of an automated ISE-based nitrate measurement system that includes automatic electrode rinsing and two-point normalization proved to be feasible in measuring $NO_3-N$ in water samples obtained from different water sources. A one-to-one relationship between the levels of $NO_3-N$ measured with the ISEs and standard analytical instruments was obtained.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.309-312
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• 2008

The advent of high resolution products of surface wind and temperature derived by satellite data has permitted us to investigate ocean and atmosphere interaction studies in detail. Especially the Kuroshio extension region of the western North Pacific is considered to be a key area for such studies. We have constructed gridded products of surface wind/wind stress over the world ocean using satellite scatterometer (Qscat/SeaWinds), available as the Japanese Ocean Flux data sets with Use of Remote sensing Observation (J-OFURO). Using new data based on improved algorithm which have been recently delivered, we are reconstructing gridded product with higher spatial resolution. Intercomparison of this product with the previous one reveals that there are some discrepancies between them in short-period and high wind-speed ranges especially in the westerly wind region. The products are validated by not only comparisons with in-situ measurement data by mooring buoys such as TAO/TRITON in the tropical Pacific and the Kuroshio Extension Observation (KEO) buoys, but also intercomparison with numerical weather prediction model (NWPM) products (the NRA-1 and 2). Our products have much smaller mean difference in the study areas than the NWPM ones, meaning higher reliability compared with the NWPM products. Using the high resolution products together with sea surface temperature (SST) data, we examine a new type of relationship between the lower atmosphere and upper ocean in the Kuroshio Extension region. It is suggested that the spatial relation between the wind speed and SST depends upon, more or less, the surrounding oceanic condition.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권11호
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• pp.931-939
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• 2022

우리나라의 경우 강수량의 2/3 정도가 하절기에 집중되는 강우특성상 해마다 여름철 홍수기의 탁수 문제가 다양하게 발생하고 있다. 이상강우와 기상이변에 의한 집중강우가 증가 추세이며, '02년 태풍 루사', '03년 태풍 매미', '06년 에위니아'부터 20년 마이삭, 하이선 까지 장마와 태풍에 의한 유입량이 급증하는 시기 탁수의 유입으로 수중 탁도가 급상승하며 댐 저수지 내 탁수 문제가 발생하였다. 특히 연 평균 물사용량의 대부분을 하천 및 댐 저수지를 이용하는 우리나라의 경우 탁수 문제가 장기화될 경우 댐 하류 해당 지역 농업, 공업, 수생태 등 사회적, 환경적으로 많은 문제를 발생시킨다. 이러한 탁수 예측을 통한 대응을 위해 탁수 모델링에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 탁수 현황을 모의하기 위해서는 유량, 수온, SS 데이터가 필요하다. 이를 위해 국가측정망에서 하천 및 댐 저수지 내 SS를 측정하여 탁수를 측정 하고 있으나 설비가 미흡하여 데이터 해상도가 낮다는 한계점이 있으며 주요 댐 저수지 내에서는 수자원공사에서 관리하는 자동 측정기기를 활용하여 높은 데이터 해상도를 유지 하고 있으나 댐 별, 기상 조건에 따라 미측정 기간이 존재한다. 탁도를 측정을 위한 센서로는 Optical Backscatter Sensor (OBS), YSI 등이 있으며 SS를 측정하기 위한 센서는 레이저부유사측정기(Laser In-Situ Scattering and Transmissometry, LISST) 등의 장비를 이용하고 있다. 하지만 이런 첨단 센서의 경우 또한 수중에 고정하여 측정하기에는 장비의 안정성 등의 이유로 한계가 있다. 따라서, 취득된 유량, 수온, SS, 탁도 데이터를 기반으로 분석을 통해 미측정 기간이 존재함으로 입력자료에 활용되는 SS를 산정하기 위해 관계식 개발을 필요로한다. 본 연구에서는 댐 방류구 인근 지점 측정 데이터를 기반으로 개발된 탁도-SS 관계식을 통해 수자원 공사 SURIAN 시스템에서 활용되고 있는 AEM3D 모델을 이용하여 탁수 발생 예측 정확도 개선을 하고자 하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.53-62
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• 2005

본 연구에서는 수도권매립지의 신선한 쓰레기 매립층의 장기침하거동 특성을 규명하기 위해 매립시점부터 설치, 관리되어 온 180여개의 침하판을 대상으로 약 12년간에 걸쳐서 측정된 침하계측 결과에 대한 분석을 수행하였다. 국내 매립지의 침하계측자료와 외국매립지 침하자료들을 분석한 결과 외국 매립지의 압축률보다 다소 작게 측정되고 있으나, 상당히 근접하는 압축률을 보이고 있으며, 기존 장기침하 예측 모델을 적용하여 예측된 장기침하량 분석 결과 쌍곡선 모델, Gibson and Lo의 모델은 상당히 근접한 예측 결과를 나타내었으며, Bjarngard and Edgers 침하모델과 Power Creep Law 모델의 경우 침하계측 기간 동안은 침하자료와 잘 일치되는 경향을 보이나 장기침하량을 예측할 경우 다른 침하모델들에 비해 과다 예측됨을 알 수 있었다. 이외의 다른 예측식(Sowers, 대수함수)은 본 현장에는 적합하지 않은 것으로 사료된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제16권5호
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• pp.499-509
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• 2000

Next to carbon dioxide, methane is the second largest contributor to global warming among anthropogenic greenhouse gases. Methane is emitted into the atmosphere from both natural and anthropogenic sources. Natural sources include wetlands, termites, wildries, ocean and freshwater. Anthropogenic sources include landfill, natural gas and oil production, and agriculture. These manmade sources account for about 70% of total global methane emissions; and among these, landfill accounts for approximately 10% of total manmade emissions. Solid waste landfills produce methane as bacteria decompose organic wastes under anaerobic conditions. Methane accounts for approximately 45 to 50 percent of landfill gas, while carbon dioxide and small quantities of other gases comprise the remaining to 50 to 55 percent. Using the closed enclosure technique, surface emission fluxes of methane from the selected landfill sites were measured. These data were used to estimate national methane emission rate from domestic landfills. During the three different periods, flux experiments were conducted at the sites from June 30 through December 26, 1999. The chamber technique employed for these experiments was validated in situ. Samples were collected directly by on-site flux chamber and analyzed for the variation of methane concentration by gas chromatography equipped with FID. Surface emission rates of methane were found out to vary with space and time. Significant seasonal variation was observed during the experimental period. Methane emission rates were estimated to be 64.5$\pm$54.5mgCH$_4$/$m^2$/hr from Kimpo landifll site. 357.4$\pm$68.9mgCH$_4$/$m^2$/hr and 8.1$\pm$12.4mgCH$_4$/$m^2$/hr at KwanJu(managed and unmanaged), 472.7$\pm$1056mgCH$_4$/$m^2$/hr at JonJu, and 482.4$\pm$1140 mgCH$_4$/$m^2$/hr at KunSan. These measurement data were used for the extrapolation of national methane emission rate based on 1997 national solid waste data. The results were compared to those derived by theoretical first decay model suggested by IPCC guidelines.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2003

본 연구에서는 수평배수공법에 있어서 부압과 배수재 배치간격에 대한 영향을 일련의 실내실험을 통해 살펴보았다. 중형토조실험를 이용한 적정 부압 산정에 관한 실험결과 초기에 낮은 부압을 가하고 단계적으로 높은 부압을 가하는 것이 바람직하고, 높은 부압을 가하는 경우에 일어날 수 있는 배수재의 위치 변화를 작게 하며, 배수재로부터 거리에 따라 함수비를 균등하게 감소시킴으로서 함수비 저감 효과가 큰 것으로 나타났다. 그리고. 신사전 등(1988씰 제안식을 이용하여 배수재의 평균 타설간격을 산정하여 Barron(1948)의 이론식을 이용한 계산 값과 신사전 제 침하량 측정으로부터 구한 시간 경과에 따른 압밀도를 비교한 결과 실측 압밀곡선은 신사전 등(19880의 평균타설간격(dm)을 적용한 실측 압밀곡선과 거의 유사한 경향을 보였다. 따라서, 현장에서 수평배수재를 설치한 준설지반 의 배수재 배치간격과 압밀속도를 계산함에 있어서 신사전등과 Barron의 이론식 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.695-701
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• 2006

Toluene을 유일 탄소원으로 배양한 혼합미생물 군으로부터 순수미생물을 분리배양한 후, 염기서열을 분석하여 Pseudomonas sp. TDB4 균주를 얻었다. 이 균주의 VOC 분해능을 평가하기 위해 toluene, benzene, p-xylene, styrene을 대상기질로 하여 회분식 생분해실험을 진행하였으며, 단일 기질인 경우 toluene, benzene, styrene, p-xylene의 순으로 분해능이 좋은 것으로 나타났다. 또한 VOCs 혼합물을 주입하였을 경우에는 모든 조합조건에서 styrene, toluene, benzene, pxylene의 순서로 쉽게 분해하였다. 이러한 결과로부터 VOC가 공존할 경우 toluene과 p-xylene은 다른 VOC의 분해를 촉진시키지만 styrene은 저해물질로 작용함을 알 수 있었다. 한편 연속식 계면활성제 미생물 반응기(Bioactive Foam Reactor, BFR)에 혼합미생물 배양액과 TDB4 배양액을 접종하고 장기 운전하면서 운전특성과 미생물 동적변화를 확인하였다. VOCs 혼합물질 유입농도가 250 ppm 이상에서는 처리효율이 급격히 저하되었는데, FISH 분석 결과에 따르면 동일한 시점에서 TDB4가 차지하는 비율이 전체 미생물의 20% 미만으로 감소하여 BFR의 처리효율과 미생물상은 매우 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 FISH 분석법을 계면활성제 미생물 반응기의 미생물 군집변화 해석에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였으며, 미생물 반응조를 장기간 운전할 때에는 안정적인 처리효율을 유지하기 위하여 주기적인 식종을 해주는 것이 적절하다고 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제27권4호
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• pp.194-210
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• 2022

동중국해 북부와 경계를 이루는 황해 남동부 해역에 대해 무기탄소의 월별 재고와 변동을 초래하는 플럭스들을 상자 모형으로 모의하였다. 월별 용존무기탄소의 자료는 네 차례 계절을 대표하는 관측 결과에 최근 발표된 논문의 자료를 발췌하여 구성하였다. 연간 용존무기탄소(C_T)의 재고가 정상상태에 있으며 표층에서 이류에 의한 변동이 무시할 정도로 작다고 가정하고 표층과 심층의 2-상자 모형을 사용했다. 모의 결과 월별 표층과 심층 사이의 재고는 혼합층 두께의 변동에 따른 혼합 플럭스가 -40~35 mol C m^-2 month^-1의 규모로 주도했다. 대기로부터 유입되는 CO₂ 플럭스는 약 2 mol C m^-2 yr^-1 이고, 혼합 플럭스의 1/100 미만으로 작았다. 생물 펌프 플럭스는 4~5 mol C m^-2 yr^-1 범위로 추정되었는데 이는 현장 실측 자료에 비해서 절반가량 수준이다. 물기둥의 C_T 재고는 동계 혼합이 끝나는 4월에 최대를 보이며 성층기에 조금씩 줄어든다. 따라서 C_T 총량은 성층기에 혼합기보다 높게 나타나는데 정상상태가 유지되려면 최대와 최소의 차분인 18 mol C m^-2 yr^-1 (= 216 g C m^-2 yr^-1)이 동중국해로 송출되어야 한다. 이를 황해 남부 경계 전체에 대해 외삽하면 4 × 10⁹ g C yr^-1 규모이다. 이 플럭스는 개념상 대륙붕 펌프에 해당한다. 실제로 태평양 외양역에 도달하려면 동중국해를 거쳐야 하므로 실제로 대륙붕 펌프로 기여하는 플럭스의 크기는 이보다 현저하게 낮을 것으로 전망된다. 자료 부족과 계산에 필수적인 가정에 수반되는 오류 때문에 추정값은 상당한 크기의 오차를 포함하지만 모의를 통해 C_T의 변동을 초래하는 플럭스 사이의 상대적인 기여도와 범위를 제약할 수 있었고 향후 연구에서 주목해야 할 사항을 도출할 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.31-37
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• 2005

갯벌에서 순 광합성률의 시기적 변화를 살펴보기 위해 강화군의 서남단과 남단에 각각 위치한 장화리와 동막리의 조간대 갯벌과, 유기물 함량이 상대적으로 높은 인천 북항 조간대 갯벌을 대상으로 2003년 12월부터 2004년 6월까지 4회에 걸쳐 산소 미세전극을 이용하여 퇴적물 내 산소 농도의 수직 분포를 측정하였다. 조사 기간 동안 장화리와 동막리 갯벌에서 산소의 퇴적물 투과 깊이는 12월에 가장 컸으며(평균 $4.0{\sim}4.1\;mm)$),이후 조사에서는 각각 평균 $2.2{\sim}2.8\;mm$와 $1.6{\sim}l.8\;mm$의 값으로 작아지는 경향을 보였다. 흥미롭게도 인천 북항 갯벌의 산소 투과 깊이는 시기에 관계없이 $0.8{\pm}0.3\;mm$(평균${\pm}ISD$)의 작은 값을 나타냈다. 순 광합성률은 동막리 갯벌에서 3월에 최대값$(11.1{\pm}2.8\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1})$을 보였으며 장화리와 인천 북항 갯벌에서는 5월에 각각 $6.1{\pm}4.1\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$와 $6.4{\pm}1.4\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$의 최대값을 보였다. 순 광합성률이 최대값을 보인 시기에, 퇴적물 내 공극수의 용존 산소 농도의 최대값은 깊이 $0.1{\sim}0.5\;mm$구간에서 관찰되었으며, 대기로 포화된 표층 해수의 용존 산소 농도에 비해 평균적으로 $1.8{\sim}3.2$배 높았다. 6월 조사 당일에 현장의 광량(400 ${\mu}Einst\;m^{-2}\;s^{-1}$)이 다른 조사 시기에 비해 낮았지만, 이를 감안하더라도 세 지역의 순 광합성률은 크게 감소하여 $0.2\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$이하의 값을 나타냈다. 결론적으로, 순 광합성률의 시기적인 변화 양상은 연구 지역에 따라 다소 차이가 있었지만, 대개 봄철에 표층 0.5mm이내에 분포하는 저서 일차 생산자에 의해 광합성이 가장 활발하게 일어나는 것으로 나타났다. 본 연구는 산소 미세전극을 이용한 갯벌의 광합성 연구에 대한 국내에서의 첫 보고이며, 이 기술은 갯벌의 일차 생산력이나 표층 퇴적물의 산소 소모율 등을 추정하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.