• 한국해양학회지:바다
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• 제9권2호
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• pp.64-72
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• 2004

유기물이 많이 유입되는 해상어류가두리 양식장 퇴적물에서 전극 크기가 25$mu extrm{m}$인 미세전극을 이용하여 공극수의 산소, 황화수소, pH의 미세연직 농도를 측정하였다. 산소와 황화수소의 연직분포에서 얻어진 미세구간에 1차 확산ㆍ반응모델을 적용하여 각 구간에서의 산소 소모율, 황화수소 산화율, 황산염의 환원율을 추정하였다. 산소투과깊이는 0.75 mm였으며, 미세구간은 상부와 하부층 2개로 나누어졌다. 산소소모는 황화수소의 산화 영향으로 상부층에 비해 하부층에서 높았고 총산소소모플럭스는 0.092 $\mu$mol $O_2$$cm^{-2}$ $hr^{-1}$였다. 산화층에서 황화수소 산화는 0.7 mm 두께에서 0.030$\mu$mo1 H$_2$S $cm^{-2}$ $hr^{-1}$의 결과를 나타냈으며, 이 곳에서 황화수소의 turnover time은 약 2분으로 화학적 산화와 생물학적 산화가 동시에 일어나고 있었다. 황화수소와 산소의 소모율 비는 0.84로 황화수소 산화에 산소 이외의 다른 전자수용체가 사용되거나 산소-황화수소 경계면 주변에서 황 침전의 가능성을 시사하고 있었다. 추정된 총 황산염 환원 플럭스는 0.029$\mu$mol $cm^{-2}$ $hr^{-1}$로서 총산소소모플럭스의 60% 이상을 차지하고 있어 무산소 환경에서 유기물 분해가 산화환경에서보다 큰 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국해양학회지:바다
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• 제9권1호
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• pp.30-39
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• 2004

해상 어류가두리 양식장이 주변 환경에 미치는 영향을 파악하기 위해 2003년 8월에 경남 통영시 미륵도에 설치된 해상 어류가두리양식장에서 거리를 증가시키면서 퇴적물로 유입되는 입자물질의 침강 플럭스, 퇴적물 내 유기탄소의 수직분포, 퇴적물의 산소소모율, 저서동물의 군집을 분석하였다. 입자 유기물 침강 플럭스, 표층 퇴적물의 유기탄소 농도 및 퇴적물의 산소소모율은 가두리에서 멀어질수록 점차 감소하는 양상을 보여 가두리양식장에서 유출된 유기물이 주변으로 확산되는 것을 나타냈다. 저서동물 중 다모류인 Tharyx multifilis, Lumbrineris longifolia, Siganlbra tentaculata, Capitella capitata가 전체 군집에 88%를 차지하여 우점하였으며, 특히 오염지표종인 Capitella cupitata는 반경 5 m이내에서만 출현하였다. 퇴적물의 산소소모율 및 저서동물의 군집을 이용하여 추정한 유기물의 오염 영향권이 잘 일치하여 가두리양식장을 중심으로 반경 10 m내외에 유기물이 집중적으로 퇴적되고 있으며 최소한 50 m까지 영향을 주는 것으로 파악되었다. 가두리양식장에서 퇴적물로 유입되는 유기탄소 플럭스는 2.14 g C m$^{-2}$ day$^{-1}$으로 가두리양식장에서 50 m떨어진 지점에 비해 약 2배 정도 큰 수치였다. 또한 유입된 유기물 중 약 50%(1.07 g C m$^{-2}$ day$^{-1}$)가 상부층에서 분해되었다. 반면 50 m 저점에서는 유입된 유기탄소 중 30%(0.30 g C m$^{-2}$ day$^{-1}$)가 재순환되며 나머지 70%는 퇴적되는 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권6호
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• pp.59-68
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• 2004

반도체기술과 무선통신기술 그리고 센서기술의 비약적인 발전에 힘입어 검출기능, 프로세싱 기능, 무선통신기능, 배터리 등을 탑재한 초소형 저가의 정보취득 노드를 양산하는 것이 가능해지면서 센서 네트워크가 보편화되기 시작하였다. 센서 네트워크는 노드를 배치하는 것만으로 자체 라우팅 경로를 설정하고 의미 있는 데이터를 목적지 노드로 전송할 수 있는 자발적인 망이다. 센서 노드들은 대부분 배터리를 구동 전원으로 사용하기 때문에 저전력 동작이 중요하다. 센서 노드는 검출한 데이터를 목적지로 전송하는 역할과 다른 센서 노드들의 라우터 역할을 겸하고 있다. 많은 경우 센서 노드가 검출한 데이터를 전송하는 경우보다 라우터로서의 역할에 더 많은 에너지를 소비하기 때문에 저전력 라우팅은 무엇보다 중요하다. 센서 네트워크에서는 일반 무선 Ad-Hoc 네트워크와 같은 표준이 없기 때문에 본 논문에서는 센서 네트워크에 적용할 수 있는 전력 잔량에 따른 확률적 RREQ 폐기 방법을 적용한 저전력 라우팅 기법을 제안하고 모의실험을 통하여 결과를 전력 잔량에 따른 지연결과와 비교하여 살펴보았다. 실험 결과 제안 방법은 $10-20\%$ 정도 에너지 소모를 줄일 수 있었고 노드들 간에 에너지를 균등하게 소모하는 효과를 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권1호
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• pp.13-19
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• 2009

상대습도와 $CO_2$ 기체의 실시간 동시 감지가 가능한 표면탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave) 기반의 무선, 무전원 센서가 개발되었다. 본 소자는 $41^{\circ}YX\;LiNbO_3$ 기판 위에 만들어졌으며, 반사 지연선의 구조로 이루어져 있다. 본 논문의 반사 지연선은 양방향 감지가 가능한 Interdigital transducer(IDT)와 10개의 리플렉터(reflector)로 이루어져 있다. 감지 필름은 Teflon AF 2400과 친수성의 $SiO_2$층이 이용되었으며, 이는 각각 $CO_2$와 상대 습도의 감지를 담당한다. 소자의 제작에 앞서 최적의 소자 설계 조건들을 도출하기 위해 Couple of mode(COM) 모델링이 실시되었다. 시뮬레이션 결과를 반영하여 소자의 제작이 진행되었으며, 네트워크 분석기를 이용하여 무선 측정이 실시 되었다. 시간 영역에서 측정된 반사계수 $S_{11}$은 높은 신호 대 잡음 비, 작은 신호 감쇠, 적은 허위 피크를 보였다. 제작된 소자는 각각 $75{\sim}375ppm$의 $CO_2$ 범위와 $20{\sim}80%$의 상대 습도 범위에서 측정되었으며, 각각 $2^{\circ}/ppm$의 $CO_2$ 민감도, $7.45^{\circ}/%$의 상대습도에 대한 민감도를 보였고, 좋은 선형성과 반복성을 보였다. 또한 민감도 측정 과정에서 온도와 습도의 보상 과정을 거쳐 더욱 정확한 민감도를 갖도록 하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권4호
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• pp.392-400
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• 2003

남해 중부해역 반폐쇄성 만과 유기오염 유입원이 다수 존재하는 7개 연안에서 2003년 5월 13일부터 17일에 걸쳐 산소 미세전극을 이용 공극수내 산소의 수직분포를 측정하였다. 관측된 산소투과깊이 범위는 1.30∼3.80 mm로 매우 작았다. 극히 얕은 산화층 존재는 초기속성 작용 연구 중 산화$.$환원 반응연구를 최소한 mm 단위로 연구할 필요성을 제시한다. 공극수 수직분포에 1차 확산-반응 모델을 적용하여 추정된 퇴적물/해수 계면에서 산소소모율 범위 는 10.8∼27.6 mmol $O_2$ m$^{-2}$ day$^{-1}$(평균 19.1 mmol $O_2$ m$^{-2}$ day$^{-1}$)였고 퇴적물 유기탄소 농도와 양의 상관관계를 보였다. 또한 플럭스에 산소 대 탄소 비 (170/110)를 적용하여 추정한 유기탄소 산화율은 89.5∼228.1 mg C m$^{-2}$ day$^{-1}$(평균: 158.0 mg C m$^{-2}$ day$^{-1}$)였다. 이들 결과는 남해중부 해역중 유기물 유입이 많은 지역을 대상으로 한 결과로 남해 평균 값 중 최대값으로 생각되며 연안환경의 부영양화 및 빈산소 수괴 형성 기작을 밝히기 위해서는 이러한 연구가 보다 많은 지역에서 계절적으로 수행되어져야 할 것으로 생각한다.