해양산업시설에서는 많은 종류의 유해물질의 배출 가능성이 존재하기 때문에 이에 대한 체계적인 대응체계가 필요하다. 그 중 연속자동 측정이 가능하면서 ppb 수준의 낮은 검출하한 (limit of detection:LOD)를 갖는 센서 구현은 매우 중요하다. 이를 위해 본 연구에서 는 활성탄소(carbon black)와 Indium tin oxide (ITO) 나노입자를 혼합한 film의 표면저항의 변화를 이용한 고성능 센서 제안 및 구현을 위해 성능인자를 최적화하였다. 센서 구조는 접촉 면적과 전극 간격을 최적화하였다. 접촉 면적이 증가하면 감도, LOD 성능이 향상되었으며 60 mm2에서 최적화되었다. 또한, 전극 간격은 접촉 면적을 일정하게 유지한 상태에서 변화시켰으며 센서 응답은 전극 간격이 감소함에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 마지막으로 센서 표면에서의 유해물질의 잔류시간 증가를 위해 화학흡착제를 적용하였다. 화학흡착제는 유해 물질을 선택적으로 흡수할 수 있는 polyester계를 선택하였다. 그 결과 농도가 증가함에 따라 응답이 선형적으로 증가하여 센서로 활용이 가능한 것을 확인하였다. 이러한 3가지의 방법을 통해 센서를 제작하였을 때 액상 유해물질을 기존 센서의 LOD(89.9 ppb)와 비교 10~40 ppb 정도의 낮은 농도를 검출할 수 있는 센서를 구현하였다.

수처리 후 직접 해양으로 배출하는 산업시설 등에서 Hazardous and Noxious Substance (HNS) 농도 변화를 연속 자동 측정하기 위 한 센서의 기본적 성능으로 상온에서도 ppb 수준의 검출이 가능한 센서가 필요하다고 판단하여 기존의 센서의 감도를 높이기 위한 방법 을 제안하였다. 우선 나노입자 박막에 전도성 탄소계 첨가물을 이용하여 필름의 전도도를 높이는 방법과 촉매 금속을 이용하여 표면에서 의 이온 흡착도를 높이는 방법에 대해서 각각 연구하였다. 전도성 개선을 위해서 ITO 나노입자를 활용한 필름에 carbon black을 첨가물로 선택하여, 첨가물 함유량에 따른 센서의 성능변화를 관찰하였다. 그 결과 CB 함량 5 wt% 정도에서 전도성 증가에 의한 저항과 응답시간 의 변화를 관찰할 수 있었고, 유기용제를 대상으로 한 실험에서 검출하한은 250 ppb 정도까지 낮아지는 것을 확인하였다. 또한 액체 중 이 온 흡착도를 높이기 위하여 센서 표면에 촉매로 Au를 스퍼터로 제작한 표면 촉매층을 형성한 시료를 이용한 실험에서 센서의 응답은 20% 이상 증가하고 평균 검출하한은 61 ppm까지 낮아지는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 금속산화물 나노입자를 활용한 화학저항형 센서가 상온에서도 수십 ppb 정도의 HNS를 검출할 수 있다는 것을 확인하였다.

해수 중 존재하는 유해화학물질 검출을 목적으로 센서 시작품 제작하고 성능을 확인하였다. 센서 시작품은 검지부, 기구부, 구 동부로 구성하였다. 센서의 검지부는 ITO (Indium-Tin-Oxide) 금속산화물 나노입자 (metal oxide nanoparticle) 필름을 기판위에 인쇄하여 제작 하였고, 온도와 HNS 농도를 동시에 검출할 수 있도록 2개의 검출 부분을 갖도록 설계하였다. 센서의 기구부는 검지부와 구동부를 연결하 며, 검출에 영향을 줄 수 있는 화학적 반응을 막기 위해 테프론 재질을 이용하여 제작하였고, 특히 검지부의 착탈이 용이하도록 설계 하 였다. 구동부는 브릿지 회로와 아두이노 보드를 이용하여 전원 공급과 데이터 측정 및 디스플레이가 가능하도록 제작하였다. 시작품의 성 능에 대해서는 기존의 수질 센서를 참고한 성능 사양을 제시하고, 유기용제를 사용한 검지부와 시작품의 동작을 확인하여 응답 (ΔR), 검 출하한 (Limit of Detection), 응답시간 (response time), 오차 (error) 등을 평가하였다. 또한 해수 중 동작 특성을 파악하여 설계 사양이 구현되 었는지 확인하였다.

This study was conducted to analyze the characteristics of odorous components that have been generated from the downtown sewer system based on twenty-three survey items for complex odor and designated offensive odor. As a result of the research, the contribution rates for the causative materials of the odor indicated 73.5% of hydrogen sulfide, 26.0% of methyl mercaptan, 0.4% of dimethyl sulfide, and 0.1% of dimethyl disulfide. The occurrence for the odorous materials according to sampling site revealed data of which contribution rates showed 56.9% of hydrogen sulfide and 36.8% of methyl mercaptan from the combined sewer system in the business district; whereas the combined sewer system in the residential area showed 16.4% of dimethyl sulfide and 4.3% of dimethyl disulfide. The seasonal occurrence rate of the odor materials was observed higher in summer and lower in winter And, the combined sewer system in the business district recorded the highest concentration of 4.61 ppm of hydrogen sulfide among the sampling site. An hourly occurrence rate for the odor materials consistently showed the greatest increase between 11:00 and 14:00 at each location and showed a decreasing tendency afterward.

In this study, indoor radon concentrations were measured in 56 multiple-use facilities located in Gwangju area from December 2017 to December 2018. The average indoor radon concentration in underground space was 51.70 Bq/m3, and that of the 1st floor was 38.73 Bq/m3, indicating that the indoor radon concentration of underground space was higher than that of the 1st floor. The indoor radon concentration was investigated according to the presence or absence of underground space. The concentration of radon on the 1st floor with underground space was 37.25 Bq/m3, and the concentration of radon on the ground floor without underground space was 47.94 Bq/m3. In the absence of underground space, indoor radon concentration was high. The indoor radon concentration of buildings over 30 years old was 87.26 Bq/m3, indicating a significantly higher indoor radon concentration compared to those of buildings less than 30 years old. The indoor radon concentration was investigated according to the operation of a ventilator. The indoor radon concentration of space without an operating ventilator was 52.17 Bq/m3, and that of space with a ventilator in operation for more than 8 hours per day was 36.31 Bq/m3. This result shows that the indoor radon concentration in the space with an operating ventilator is lower than the space where the ventilator is not in operation. The indoor radon concentration in the space with an operating ventilation system was lower than that on the same floor of the same building, and the indoor radon concentration of enclosed space was about 4.4 times higher than that of open space in the same building. In addition, the indoor radon concentration was measured according to the spatial features. The concentration of indoor radon of enclosed space was 64.76 Bq/m3, which is higher than those of an open space and an active space.

광주천은 무등산에서 발원하여 광주광역시를 통과한 후 영산강과 만나는 길이 약 20km의 지방하천이다. 생태하천 복원사업 등을 통해 부족한 수량을 확보하기 위해 하천유지 용수 명목으로 주암호 호소수, 영산강 하천수, 그리고 하수 처리장 방류수 재처리수 등이 다량 방류되고 있다. 그러나 이에 대한 생태학적 영향 조사는 거의 이루어지지 않았다. 환경부 주관의 전국자연환경조사나 수생태계 건강성 평가 에 따른 대규모 생태조사시 광주천은 2~3지점 포함되어 조 사되고 있으며, 과거 광주천의 저서성 대형무척추동물에 대 한 분포조사는 거의 전무한 실정이다. 더욱이 세계적인 물 관리 패러다임이 생물․ 생태학적으로 변화함에 따라 광주천 에 대한 수생태계 건강성 평가 연구를 시작하게 되었고 그 일환으로 저서성 대형무척추동물 분포조사를 실시하였 다. 본 조사는 2014년 10월부터 2015년 4월까지 총 3회에 걸쳐 현장조사 및 저서성 대형무척추동물 분포조사를 수행 하였다. 1차 조사는 2014년 10월 30일, 2차 조사는 2015년 2월 4일, 3차 조사는 2015년 4월 22일 실시하였고 조사대상 지점은 교란지점을 중심으로 상류부터 5개 지점을 선정하 였다. 지점 1~3은 상류지역으로 하수처리장 방류수 재처리 수 방류구 , 주암호 호소수 방류구, 영산강 하천수 방류구가 설치되어 있다. 지점 4는 중류지역으로 다른 하천이 유입되 는 지점이다. 지점 5는 하류지점으로 영산강과 합류되는 지 점이다. 대조군으로는 광주천이 발원하는 무등산 제2수원 지 상류 계곡 한 지점을 선정하여 조사하였다. 조사결과 총 4문 7강 16목 31과 50종이 확인되었다. 곤충 류가 39종 (88.1%), 비곤충류가 11종 (11.9%)으로 나타났 다. 곤충류는 하루살이목(Ephemeroptera)이 48.1%, 날도래 목(Tricoptera)이 28.3%를 차지하였고 파리목(Dipteria), 딱 정벌레목(Coleoptera) 순이었다. 평균 개체수는 지점 1에서 586개체, 지점 2에서 348개체, 지점 3은 187개체, 지점 4는 184개체, 지점 5에서는 58개체였다. 분류된 종과 개체수에 대한 군집분석 결과, 각 지점별 우점종은 지점 1과 2에서는 부채하루살이(Epeorus pellusidus Brodsky), 지점 3에서는 꼬마줄날도래(Cheumatopsyche brevilineata Iwata), 지점 4 와 5에서는 개똥하루살이(Baetis fuscatus Linnaeus)로 나 타났다. 우점도지수(DI)는 평균 0.62로 5개 지점에서 모두 비슷한 결과를 나타내었다. 종다양도지수(H')는 평균 2.18 로 4, 5지점에서 다소 낮게 분석되었다. 종풍부도지수(RI) 는 평균 2.33으로 지점 1에서 평균 3.35, 지점 5에서 1.14로 상류에서 하류로 내려갈수록 낮아지는 경향을 보였다. 균등 도지수(J')는 평균 0.62를 나타내었고 상류에서 하류로 갈수 록 낮아지기는 하나 그 차가 크지 않았다. 하천 수질상태를 직접적으로 판단할 수는 없지만 간접적으로 유추해 볼 수 있는 비내성 범주 지수(EPT)를 조사한 결과 지점 1에서 86.0%, 지점 2는 85.4%, 지점 3은 61.5%, 지점 4는 54.0% 그리고 지점 5에서 46.9%를 나타내었다. 본 조사는 광주천에 대한 향후 지속적인 수생태 건강성 평가연구의 일환으로 지방하천에 대한 체계적인 생물조사 를 바탕으로 생태학적 관점에서 하천에 대한 수질관리를 목표로 하고 있다. 또한 기후변화와 저서성 대형무척추동물 의 분포와의 관계를 파악할 수 있을 것이다. 특히 유하거리 가 짧고 도시의 불투수층의 증가로 인해 하천 수량이 줄어 들며 다양한 인위적인 교란요인이 상존하는 광주천에서는 이화학적 수질조사는 그 한계가 있어 저서성 대형무척추동 물을 포함한 다양한 수서생물 이용한 생태학적 수질조사가 필요할 것으로 생각된다.