• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.315-333
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• 2009

이 연구에서는 대전지역 주요 도심하천인 갑천, 유등천, 대전천을 대상으로 하천수의 수리화학적 특성과 산소, 수소, 황, 탄소 동위원소 특성을 분석하였다. 하천수 시료는 풍수기와 갈수기 2차례 채취되었다. 하천의 수리화학적 특성은 상류에서는 Ca(Mg)-$HCO_3$ 유형을 보이다가 도심권을 통과하면서 Ca(Mg)-$SO_4(Cl)$유형으로 전이되고 하류에서는 Na(Ca)-$HCO_3$(Cl, $SO_4$) 유형으로 변하였다. 이와 같은 화학적 유형의 변화는 자연적 영향뿐만 아니라 하수처리장의 방류수와 인위적 오염물질의 유입에 의한 영향이 관여된 것으로 해석된다. 전반적으로 풍수기에 비해 갈수기에 하천수의 전기전도도 값이 높은 특성을 보여준다. 갑천하류는 하수종말처리장의 방류수가 합류되면서 수질이 급격하게 변화한다. 하천수의 pH는 상류에서 중성을 보이다가 도심권을 지나면서 최고 pH 9.8의 고알카리성을 보인다. 이는 현장조사결과 아파트의 우수관을 통한 세제 유입에 기인하는 것으로 보인다. 하천수의 산소-수소 동위원소 관계식은 ${\delta}D=6.45{\delta}^{18}O-7.4$으로 Craig의 순환수선보다 다소 하향 이동되어 도시된다. 이는 기단의 변화와 하천수의 표면 증발 효과에 의한 것으로 보인다. 뿐만 아니라, 상-하류사이에 고도효과를 반영하는 동위원소 조성 값의 차이를 보여준다. 하천수의 ${\delta}^{13}C$ 값은 $-19.5{\sim}-7.8%o$ 범위로 대기중 이산화탄소와 유기물 기원의 범위에 해당된다. 전반적으로 하천수의 상류에서 하류로 향할수록 ${\delta}^{13}C$값이 높아지므로 $CO_2$의 기원이 상류에서는 주로 유기물기원에서 도심권에서는 오염된 대기와 지하수의 기저유출로 인한 무기기원의 비율이 높아지기 때문으로 해석된다. ${\delta}^{34}S-SO_4$함량 관계도에서 하천수를 4개 그룹(갑천중 상류, 유등천, 대전천, 갑천하류)으로 구분하였다. 황산염의 농도는 갑천중상류<유등천<대전천<갑천하류의 순서로 높아지는 반면 ${\delta}^{34}S$값은 감소하는 경향을 보인다. 이는 하천별 황산염의 증가에 따른 공급원이 다르다는 것을 의미한다. 하천수내 황의 기원은 대기기원을 중심으로 황산염의 농도가 높아질수록 황철석의 영향이 큰 것으로 해석된다. 그러나 하천수에 유입되는 생활하수 등에 대한 황동위원소 자료가 없으므로 이에 대한 영향에 대해서는 향후 연구되어야할 과제이다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.667-676
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• 2006

환경 중에서 $Hg^{2+}$의 환원과정을 통하여 용존가스상 수은인 DGM(dissolved gaseous mercury)이 생성이 되고, 이 DGM의 대기로의 휘발이 수체에서의 중요한 이동 제거 기작이다. 아시아에서 배출하는 수은의 양이 전 세계적으로 큰 비중을 차지하는 것으로 알려져 있지만, 이 지역에 대한 DGM의 조사는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 주암호를 대상으로 실시간으로 DGM 및 총 수은(TM) 농도변화를 관찰하였다. 연구 결과 여름철 주암호의 상류에서 하류까지 DGM 평균농도의 변화는 $95{\pm}8pg/L$에서 $130{\pm}15pg/L$로 증가했으나, TM의 평균농도는 상류지점 $2.1{\pm}0.7ng/L$, 하류지점 $1.7{\pm}0.3ng/L$로 낮아지는 경향을 보였다. 계절적인 DGM의 농도를 비교한 결과, 여름철 주암호의 총 DGM의 평균농도는 $109{\pm}15pg/L$로 가을철의 $19{\pm}pg/L3$ 보다 약 5.5배 높았다. 중류지점에서의 강우에 따른 DGM 평균농도의 변화는 비가 오기 전 32 pg/L에서 비가 내리는 동안 13.7 pg/L로 약 58% 감소했으며, TM은 2.2 ng/L에서 2.7 ng/L로 약 19% 증가했다. 가을철 상류지점의 일중 자외선과 DGM 평균농도의 변화는 빛의 강도와 비슷한 경향을 나타냈다. DGM의 농도와 수온, DOC의 농도 간의 통계적 분석결과는 유의한 상관관계(${\alpha}$=0.05)를 보였으나, TM의 농도는 반대의 상관관계를 나타냈다(p<0.0001). Dill et al.,(2006)의 연구와 비교한 결과, 주암호 총(n=23) DGM의 평균농도는 $109{\pm}15pg/L$로 국외 호수의 $38{\pm}16pg/L$보다 약 3배 높았고, TM의 평균 농도(n=11)는 $2.2{\pm}0.4ng/L$로 국외호수의 $1.0{\pm}1.2ng/L$ 보다 약 2.2배 높게 나타났다.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권2호
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• pp.196-205
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• 2008

오존 농도와 기상 인자의 연직관측을 수행하여 오존분포와 하부 대기구조와의 관계를 분석하였다. 관측은 서울 방이동에서 2003년 6월 $6{\sim}9$일에 하루 2회씩(주 야간)총 8회에 걸쳐 이루어졌으며, 고도 5 km 이내의 관측결과를 중심으로 대기경계층 일변화와 연직 오존농도 변화를 집중분석하였다. 관측 결과, 대기경계층 내 야간안정층 및 혼합층 발달에 따라 큰 오존농도 분포변화를 확인할 수 있었다. 야간에는 안정층 내에서 $NO_x$ 적정반응으로 0에 가까운 낮은 오존농도를 나타내었다. 한편 오후에는 혼합층 내에서 비교적 일정한 오존농도 분포를 나타내며, 대기경계층 상부에서 100 ppb 이상의 최고 농도가 관측되었다. 특히 지표부근 오존농도가 높았던 6월 8일의 관측결과를 통해, 오존의 생성 소멸과 관련한 국지효과뿐만 아니라 제한된 혼합층 발달이 고농도오존 발생에 중요한 영향을 미침을 확인할 수 있었다. 또한 관측 기간 중, 국지규모 이상의 수송효과에 의한 대기경계층 상부의 농도 상승과 종관기류 변화에 따른 수송 효과가 간접적으로 확인되었다. 연직 오존분포 분석에 있어 충분치 않은 관측 자료로 인해 정확한 시간적 변동을 고찰할 수 없는 한계를 보였다. 하지만 본 연구를 통해 서울지역 대기하층의 오존 분포 변화와 기상학적 특징을 살펴봄으로서 고농도오존 현상의 역학적인 이해를 도울 것으로 생각되며, 관측 결과는 도시 오존제어를 위한 광화학 수치모델링의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국포장학회지
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• 제19권3호
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• pp.119-123
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• 2013

기체확산 튜브를 부착한 신선 농산물 용기에서 적정 변형기체(modified atmosphere, MA)를 형성하기 위하여 산소 농도에 따라 실시간적으로 반응하여 튜브 개폐가 이루어지는 제어 logic을 개발하고 그 유효성을 검증하였다. 본 연구는 이전의 연구에서 이루어진 $O_2$ 및 $CO_2$ 센서 모두를 이용하여 제어하는 logic의 단순화를 시도한 것으로 7~10%의 $O_2$, 5~10%의 $CO_2$ 농도를 적정 MA로 갖는 시금치를 담은 용기 시스템에 대해서 $10^{\circ}C$에서 실험적으로 개발된 제어 logic의 효과를 검증하였다. $[O_2]+[CO_2]$=21%의 가정된 관계에 기반하여 $O_2$ 농도 제어점을 $CO_2$ 농도 허용 상한값(10%)에 상당하는 11%로 설정하여 제어한 결과 $CO_2$ 농도가 허용상한치 10% 바로 이하에 머무는 것으로 확인되었다. $O_2$ 농도 제어점은 품목의 $O_2/CO_2$의 MA 요구도에 따라 $O_2$ 하한값 자체 혹은 조정된 하한값으로 둘 수 있다. 산소 센서만을 사용한 개발 제어 logic은 11%의 평형 $O_2$ 농도와 8~9%의 $CO_2$ 농도를 유지하였고, 이는 $O_2$ 및 $CO_2$ 센서 모두를 사용한 제어의 조건에서 9~10%의 평형 $O_2$ 농도와 10%의 $CO_2$ 농도를 유지한 것과 비슷하였다. 그리고 확산튜브를 부착한 두 가지의 MA 용기에서 보관된 시금치의 품질은 차이가 없이 통기성 대조구에 비하여 우수하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제28권1호
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• pp.1-18
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• 2023

동해는 전 세계적으로 가장 빠른 수준의 온난화를 경험하는 해역 중 하나로서, 기후변화에 민감하게 반응할 뿐 아니라 대양에 비해 월등히 짧은 순환 주기를 가지고 있기 때문에 미래의 대양 환경 변화에도 중요한 시사점을 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 동해 심층 해수의 특성과 순환의 변화 과정에 대한 연구는 동해 전역의 심층을 정밀하게 조사하기 위한 국제협력 프로그램이 자리잡고, 측정 장비의 분해능을 포함하는 관측기술과 수치모델 모의 능력이 크게 향상된 최근(1990년대 이후)에서야 본격화되고 있다. 여기서는 동해 심층 해수의 물리적 특성과 순환의 변화 과정에 대한 그간의 연구 결과를 요약하고, 향후 남은 과제를 제시하고자 한다. 동해는 내부에서 자체적으로 심층 해수가 생성되며 대양과 분리된 독특한 심층 순환 구조를 가진다. 동해의 수백 m 수심 아래에는 수온이 낮고(<1℃) 염분이 거의 일정(34.0-34.1)한 해수가 분포하기 때문에 오랜 기간 이 해수를 일본해고유수(동해고유수)로 명명된 단일 해수로 여겨 왔다. 그러나 1990년대 이후 정밀한 관측이 이루어지며, 동해 심층을 채우고 있는 해수가 적어도 3개의 서로 다른 물리적 특성을 가진 해수(중앙수, 심층수, 저층수)로 구성됨이 밝혀졌다. 이들 3개 해수의 물리적 특성과 해수 사이의 경계 수심은 항상 일정한 것이 아니라, 지난 수십 년 동안 유의한 수준의 변화를 겪어왔다. 동해 북부 해역의 대마난류 재순환, 해양-대기 열과 담수의 교환량, 해빙 형성에 영향을 받는 대류(심층사면대류 및 심층외양대류) 과정에 따라 심층 해수 생성에 뚜렷한 차이가 발생했기 때문이다. 생성된 심층 해수는 수심이 얕은 곳을 오른쪽에 두고 일본 분지에서부터 반시계 방향으로 울릉 분지, 야마토 분지를 차례로 거쳐 다시 일본 분지로 수송되며, 이 수평적인 심층 순환도 변화를 겪어 왔다. 수평적인 심층 순환은 동시에 남북 및 연직 방향의 순환(자오면 순환) 경로와 강도의 변화를 동반한다. 동해는 수천 년 규모의 순환 주기를 가지는 대양에 비해 훨씬 짧은 수백 년 혹은 그 이내의 순환 시간 규모를 가지기 때문에 동해 심층 해수의 물리적 특성과 자오면 순환의 급격한 변화를 더 뚜렷하게 볼 수 있을 것으로 기대 가능하다. 심층 및 자오면 순환 사이의 연계성, 대양과 동해의 유출입 해수 수송을 포함하는 동해 상층 순환과 심층 순환 사이의 연계성은 아직까지 잘 밝혀지지 않았다. 동해 심층 해수 수송의 경로와 강도를 지배하는 다양한 과정들에 대한 후속 연구들이 요구된다.

• 한국재료학회지
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• 제24권9호
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• pp.443-450
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• 2014

Amorphous (a-Si) films were epitaxially crystallized on a very thin large-grained poly-Si seed layer by a silicide-enhanced rapid thermal annealing (SERTA) process. The poly-Si seed layer contained a small amount of nickel silicide which can enhance crystallization of the upper layer of the a-Si film at lower temperature. A 5-nm thick poly-Si seed layer was then prepared by the crystallization of an a-Si film using the vapor-induced crystallization process in a $NiCl_2$ environment. After removing surface oxide on the seed layer, a 45-nm thick a-Si film was deposited on the poly-Si seed layer by hot-wire chemical vapor deposition at $200^{\circ}C$. The epitaxial crystallization of the top a-Si layer was performed by the rapid thermal annealing (RTA) process at $730^{\circ}C$ for 5 min in Ar as an ambient atmosphere. Considering the needle-like grains as well as the crystallization temperature of the top layer as produced by the SERTA process, it was thought that the top a-Si layer was epitaxially crystallized with the help of $NiSi_2$ precipitates that originated from the poly-Si seed layer. The crystallinity of the SERTA processed poly-Si thin films was better than the other crystallization process, due to the high-temperature RTA process. The Ni concentration in the poly-Si film fabricated by the SERTA process was reduced to $1{\times}10^{18}cm^{-3}$. The maximum field-effect mobility and substrate swing of the p-channel poly-Si thin-film transistors (TFTs) using the poly-Si film prepared by the SERTA process were $85cm^2/V{\cdot}s$ and 1.23 V/decade at $V_{ds}=-3V$, respectively. The off current was little increased under reverse bias from $1.0{\times}10^{-11}$ A. Our results showed that the SERTA process is a promising technology for high quality poly-Si film, which enables the fabrication of high mobility TFTs. In addition, it is expected that poly-Si TFTs with low leakage current can be fabricated with more precise experiments.

• 대기
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• 제15권4호
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• pp.191-202
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• 2005

This study was conducted to estimate how vertically high and horizontally long a sea breeze occurred around Gangneung of the Korean peninsula would be reached to an inland. Geographically, gangneung is located on the center of the east coast shaping an arc, and a coastal line around gangneung has a form extending northwestward and southeastward, respectively. Therefore, an inflow of the northerly has similar effects of the sea breeze since a deep valley of Daegwallyeong, which is one of main ridges of the Taebaek mountains, not only reaches northeastward up to this region but also plays the part of the steering gear changing a wind direction from northerly to easterly, this is, the wind from sea. First of all, the study had defined the sea breeze as a wind blown from NNE to ESE, clockwise. And then, we analyzed characteristics of the sea breeze occurred around gangneung in view of the maximum wind speed and the wind direction for October 1st, 2003 through September 30th, 2004, the upper air database for May through June of 2004, and the wind vector database of AWS (Automatic Weather System). All meteorological information is collected at the weather station of gangneung and by the AWS which is being scattered around this region. Finally, the study figures out that how horizontally long a sea breeze would be reached depends on a level of the easterly inflow. At the first step of the inflow of the sea breeze, the wind from NNW blows into this region by keeping up the speed $3m{\cdot}s^{-1}$, and effects of the northerly are dominated with time and the wind at the inland blows out southwestward cause of the surface friction at the next step. On the other hand, there is no change of wind direction in the inflow at Daegwallyeong because a surface friction of there is smaller than around gangneung, relatively. In other word, the easterly blows toward Daegwallyeong. However, the wind speed is not higher than that of the coast around gangneung.

• 대기
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• 제15권2호
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• pp.101-118
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• 2005

Atmospheric ozone changes temporally and spatially according to both anthropogenic and natural causes. It is essential to quantify the natural contributions to total ozone variations for the estimation of trend caused by anthropogenic processes. The aims of this study are to understand the intrinsic natural variability of long-term total ozone changes and to estimate more reliable ozone trend caused by anthropogenic ozone-depleting materials. For doing that, long-term time series for Seoul of monthly total ozone which were measured from both ground-based Dobson Spectrophotometer (Beck #124)(1985-2004) and satellite TOMS (1979-1984) are analyzed for selected period, after dividing the whole period (1979~2004) into two periods; the former period (1979~1991) and the latter period (1992~2004). In this study, ozone trends for the time series are calculated using multiple regression models with explanatory natural oscillations for the Arctic Oscillation(AO), North Atlantic Oscillation(NAO), North Pacific Oscillation(NPO), Pacific Decadal Oscillation(PDO), Quasi Biennial Oscillation(QBO), Southern Oscillation(SO), and Solar Cycle(SC) including tropopause pressure(TROPP). Using the developed models, more reliable anthropogenic ozone trend is estimated than previous studies that considered only QBO and SC as natural oscillations (eg; WMO, 1999). The quasi-anthropogenic ozone trend in Seoul is estimated to -0.12 %/decade during the whole period, -2.39 %/decade during the former period, and +0.10 %/decade during the latter period, respectively. Consequently, the net forcing mechanism of the natural oscillations on the ozone variability might be noticeably different in two time intervals with positive forcing for the former period (1979-1991) and negative forcing for the latter period (1992-2004). These results are also found to be consistent with those analyzed from the data observed at ground stations (Sapporo, Tateno) of Japan. In addition, the recent trend analyses for Seoul show positive change-in-trend estimates of +0.75 %/decade since 1997 relative to negative trend of -1.49 %/decade existing prior to 1997, showing -0.74 %/decade for the recent 8-year period since 1997. Also, additional supporting evidence for a slowdown in ozone depletion in the upper stratosphere has been obtained by Newchurch et al.(2003).

• 대기
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• 제22권1호
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• pp.29-45
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• 2012

An unusual autumn storm developed rapidly in the western part of the East sea on the early morning of 23 October 2006. This storm produced a record-breaking heavy rain and strong wind in the northern and middle part of the Yeong-dong region; 24-h rainfall of 304 mm over Gangneung and wind speed exceeding 63.7 m $s^{-1}$ over Sokcho. In this study, MTSAT-1R (Multi-fuctional Transport Satellite) water vapor and infrared channel imagery are examined to find out some features which are dynamically associated with the development of the storm. These features may be the precursor signals of the rapidly developing storm and can be employed for very short range forecast and nowcasting of severe storm. The satellite features are summarized: 1) MTSAT-1R Water Vapor imagery exhibited that distinct dark region develops over the Yellow sea at about 12 hours before the occurrence of maximum rainfall about 1100 KST on 23 October 2006. After then, it changes gradually into dry intrusion. This dark region in the water vapor image is closely related with the positive anomaly in 500 hPa Potential Vorticity field. 2) In the Infrared imagery, low stratus (brightness temperature: $0{\sim}5^{\circ}C$) develops from near Bo-Hai bay and Shanfung peninsula and then dissipates partially on the western coast of Korean peninsula. These features are found at 10~12 hours before the maximum rainfall occurrence, which are associated with the cold and warm advection in the lower troposphere. 3) The IR imagery reveals that two convective cloud cells (brightness temperature below $-50^{\circ}C$) merge each other and after merging it grows up rapidly over the western part of East sea at about 5 hours before the maximum rainfall occurrence. These features remind that there must be the upward flow in the upper troposphere and the low-layer convergence over the same region of East sea. The time of maximum growth of the convective cloud agrees well with the time of the maximum rainfall.

• 대기
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• 제27권3호
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• pp.359-370
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• 2017

In this study, the oceanic Total Precipitable Water (TPW) retrieval algorithm at 16 km altitude of High Altitude Long Endurance Unmanned Aerial Vehicle (HALE UAV) is described. Empirical equation based on Wentz method (1995) that uses the 18.7 and 22.235 GHz channels is developed using the simulated brightness temperature and SeeBor training dataset. To do radiative simulation, Satellite Data Simulator Unit (SDSU) Radiative Transfer Model (RTM) is used. The data of 60% (523) and 40% (349) in the SeeBor training dataset are used to develop and validate the TPW retrieval algorithm, respectively. The range of coefficients for the TPW retrieval at the altitude of 3~18 km with 3 km interval were 153.69~199.87 (${\alpha}$), 54.330~58.468 (${\beta}$), and 84.519~93.484 (${\gamma}$). The bias and RMSE at each altitude were found to be about $-0.81kg\;m^{-2}$ and $2.17kg\;m^{-2}$, respectively. Correlation coefficients were more than 0.9. Radiosonde observation has been generally operated over land. To validate the accuracy of the oceanic TPW retrieval algorithm, observation data from the Korea Meteorological Administration (KMA) Gisang 1 research vessel about six clear sky cases representing spring, autumn, and summer season is used. Difference between retrieved and observed TPW at 16 km altitude were in the range of $0.53{\sim}1.87kg\;m^{-2}$, which is reasonable for most applications. Difference in TPW between retrieval and observation at each altitude (3~15 km) is also presented. Differences of TPW at altitudes more than 6 km were $0.3{\sim}1.9kg\;m^{-2}$. Retrieved TPW at 3 km altitude was smaller than upper level with a difference of $-0.25{\sim}0.75kg\;m^{-2}$ compared to the observed TPW.