장기생태연구는 미국국립과학재단이 1980년 LTER(Long term ecological research)이라는 이름으로 연구를 하기 시작한 이후부터 활발히 진행되었다. 장기생태연구는 생태계의 역할에 대하여 다방면으로 관찰하여 이에 대한 시계열적 생태정보처리를 할 수 있도록 생태 데이터베이스(ecological database)를 구축하는 것으로 생태계 동태파악에 있어 기초가 된다. 우리나라 장기생태연구의 목적은 우리나라 산림생태를 장기적으로 관찰함으로써 동식물 및 입지환경과의 상호작용 을 이해하고, 시계열적 변화과정 그리고 기후변화에 대응한 생물다양성, 산림생산성과 생태계 서비스를 보전하기 위한 산림생태계 관리방안을 마련하는데 있다. 우리나라에서의 장기생태연구는 생태계 관련 분야의 과학자 및 연구자간의 의사소통, 조정 및 협력을 촉진하기 위하여 1997년 KLTER(Korea Long-Term Ecological Research) 위원회가 설립되었다. 장기생태연구의 목적은 환경변화에 따른 생물다양성의 변화, 임분동태 분석 그리고 양분순환 등 우리나라 생태계의 전반적인 구조와 변화에 대한 분석이 다. 우리나라 장기생태연구조사지는 산림청 국립산림과학원 에서 광릉숲, 남해 금산, 계방산 등에 구축되어 있으며, 환경부 에서도 산림을 포함한 수변생태, 도서연안생태 등의 지역에 서 장기생태모니터링을 구축하여 다양한 서식처와 경관을 대상으로 연구사업이 진행되고 있다. 본 연구대상지인 면봉산은 보현산 일대에 위치하며 군락 내 접근성이 떨어져 외부의 간섭을 적게 받아 임분 내 종조성과 계층구조가 건전하고 생태계의 안정성이 유지되는 곳이다. 또한 면봉산일대 상층부에는 대부분 신갈나무군 집이 우점하고 있고 관목층에는 생강나무, 쇠물푸레나무 등 이 주로 생육하고 있어, 한반도 삼림식생형에 따른 식물사 회학적 식생분류체계에 대한 연구 중, 중‧남부 산지 삼림식생형을 신갈나무-생강나무군단으로 분류한 것으로 보아 본 연구대상지는 우리나라 중‧남부지역 온대활엽수림의 전형 적인 식생상태의 종조성을 보이는 곳으로 판단된다. 본 연 구대상지의 장기모니터링 구축을 통하여 온대림 식생의 종 조성 변화 및 임분동태를 분석하여 타지역의 장기모니터링 연구결과와 비교·분석하는 데 용이할 것으로 판단된다. 본 연구의 목적은 면봉산 일대 신갈나무림을 대상으로 장기모니터링 조사구를 설치하여 향후 임분동태를 파악하기 위한 기초자료를 마련하는데 의의가 있다. 현장답사는 2014년 3월에 실시하였으며 장기모니터링 조사구를 설치할 장소를 물색하였다. 애초에 계획했던 1㏊의 조사구를 설치하기에 힘든 지형조건으로 이를 보완하여 종조성, 사면방위, 해발 고도, 경사 등을 고려하여 생육상황이 비슷한 조사구를 0.25㏊로 4개소 구획하였다. 4개소의 조사구 내 10×10m의 소조사구를 각각 25개씩 설치하여 총 100개소를 설치하였으며 2014년 5월에 실시하였다. 조사구 내 흉고직경 2㎝ 이상의 목본류 개체를 중심으로 흉고직경, 수고 및 공간좌 표를 측정하였으며, 소조사구 내 braun-blanquet의 식물사 회학적 방법을 이용하여 하층식생의 종을 식별하고 피도 및 수도를 조사하였다. 조사년도는 식물의 생육이 왕성한 시기인 여름에 실시하여 2014년 8월, 2015년 7~8월, 2017 년 7~8월에 걸쳐 3회 실시하였다. 중요치 분석결과 상층에 서 신갈나무, 소나무의 순으로 나타났고, 중층에서 신갈나무, 박달나무 등의 순으로 나타났다. 장기모니터링 조사구 내 출현한 개체수는 2014년 3,070본/㏊에서 2017년 3,233 본/㏊로 조사되었다. 이는 교목층 수종의 고사로 인한 숲틈 (forest gap)으로 관목층 목본류(철쭉, 진달래, 쇠물푸레나무 등)의 치수발생에 의한 결과로 사료된다. 흉고직경급은 역J자형으로 나타났으며, 주요 수종이 대부분 집중분포하는 것으로 분석되었다. 장기생태모니터링의 연간 조사에 관한 사항은 국립수목원에서 점봉산 일대와 광릉시험림의 신갈나무와 졸참나무에 대하여 시행하고 있으나 이러한 정밀 한 조사데이터의 구축이 식생대별 그리고 특이서식지별 등 이 국내에서 더욱 요구되는 사항이라고 사료되며 앞으로도 면봉산 일대의 연간 장기모니터링을 통하여 우리나라 참나 무림의 임분동태를 해석하는 데 있어 기초자료를 제공하는 데 연구를 진행할 계획이다.

본 연구의 목적은 산림유전자원보호구역과 국립공원으로 지정된 계방산 일대 목본 식생의 군집 분류, 종조성, 지표종을 구명하여 계방산 일대의 생태정보 DB를 구축하는데 있다. 조사지 내에 출현한 목본식 물은 15과 33속 78종 2변종 1아종으로 조사되었으며, Chao 1과 Jack 1의 종수의 추정결과, 127개 조사 구는 계방산 일대 목본 식생을 대표할 수 있는 것으로 분석되었다. 유집분석 결과, 2개의 군집(A=신갈나 무군집, B=소나무-피나무군집)과 5개의 그룹으로 나누어 졌다. MRPP-test를 통해 군집 간에 유의차가 나타나 적절한 군집분류가 이루어 진 것으로 판단하였다(p<0.01). NMS 분석 결과 초본층 종풍부도와 고 도 간 부의 관계가 있는 것으로 분석되었으며, 군집 A가 군집 B에 비해 비교적 집중적인 분포를 보이는 것으로 나타나 동일한 종조성의 특징을 잘 나타난 것으로 판단된다. Plexus diagram 분석 결과, 산돌배 는 난티나무, 당단풍나무, 귀룽나무 등의 수종들과 연관성이 높은 것으로 나타났다.

PVC-g-POEM graft copolymer was synthesized for ultrafiltration (UF) membrane area and the effect of TTIP on the membranes was also explored via phase separation. Characterization was explored by FT-IR, 1H-NMR and FE-SEM and measured by cross-flow system. The interaction between copolymer and TTIP enhanced the water permeance because of increased surface pore size and porosity. Phase inversion process in 80 oC water bath resulted in decreased water permeance owing to the increased top selective layer, but increased BSA rejection. However, TTIP-treated membrane with 80 oC inversion showed decreased BSA rejection owing to TTIP dissolution in hot water. TTIP treatment and 80 oC inversion resulted in highly enhanced antifouling property. The best performance exhibited 338 LMH water permeance, 89.4% BSA rejection, and 91.9% flux ratio recovery.

The mixed matrix membranes for CO2/N2 separation, which is composed of commercially available MgCO3 and amphiphilic comb polymer matrix based on poly(ethyleneglycol) behenyl ether methacrylate and poly(oxyethelene methacrylate) synthesized via a facile free radical polymerization, were fabricated. The use of a CP improved the dispersion of the MgCO3 in ethanol due to the specific interaction between CP and MgCO3. The MMMs were characterized using scanning electron microscopy(SEM), high-resolution transmission electron microscopy(HR-TEM), and wide-angle X-ray scattering (WAXS). The best performance of gas separation for CP/MgCO3 MMM was shown in the case of 45wt% MgCO3 with the highest CO2 /N2 selectivity(93.8) and good CO2 permeance (30.9GPU). This performance of this CP/MgCO3 MMM is higher than other MgCO3 commercially available MMMs.

A cost-effective, easy method for enhancing the CO2 permeance and CO2/N2 selectivity of mixed matrix membranes (MMMs) was fabricated using commercially available MgCO3 crystals. The MgCO3 crystals were homogenously dispersed in polymer matrices via mechanical stirring to prepare MMMs. In particular, an amphiphilic comb polymer (CP) consisting of poly(ethylene glycol) behenyl ether methacrylate (PEGBEM) and poly(oxyethylene methacrylate) (POEM) was shown to be ideal matrix because of the interactions between its carbonyl oxygen atoms and MgCO3. Through SEM, HR-TEM, WAXS, DSC, FT-IR, N2 adsorption-desorption isotherm measurements and Raman spectroscopies, the MgCO3 and CP/MgCO3 hybrids were characterized. The CP/MgCO3 MMM with 45 wt% MgCO3 exhibited the highest CO2/N2 selectivity of 93.8 and CO2 permeance of 30.9 GPU.

The characteristics of filter/adsorber granular activated carbon (F/A GAC) were investigated by measuring various parameters, which include surface area, pore volume, abrasion number, floater, and water-soluble ash. The correlation between parameters was also evaluated. Moreover, rapid small-scale column test (RSSCT) was conducted for adsorption characteristics. Thirteen F/A GAC were tested, and the average values of abrasion number and water-soluble ash were 88.9 and 0.15%, respectively. F/A GAC with the larger external surface area and greater mesopore volume had the lower abrasion number, which indicated that it was worn out relatively easily. Water-soluble ash of coconut-based GAC (about 2.6%) was greater than that of coal-based GAC (less than 1%), and the pH of solution was increased with GAC, which had the higher water-soluble ash. On the other hand, floater of thirteen F/A GAC was divided as two groups, which one group had relatively higher floater (2.7~3.5%) and the other group had lower floater (approximately 0.5%). The results of RSSCT indicated that coconut-based GAC (i.e. relatively higher water-soluble ash) had less adsorption capacity. Moreover, adsorption capacity of coal-based GAC with larger surface area and greater mesopore volume was superior to others.

Two step rapid filter system as a pre-treatment for the injected water into aquifer storage and recovery (ASR) in Korea was developed to reduce physical blockage and secure the volume of the injected water. First, single rapid sand filters with three different media sizes (0.4~0.7, 0.7~1.0 and 1.0~1.4 mm) were tested. Only two sizes (0.4~0.7 and 0.7~1.0 mm) satisfied target turbidity, below 1.0 NTU. However, they showed the fast head loss. To prevent the fast head loss and secure the volume of the injected water, a rapid anthracite filter with roughing media size (2.0~3.4 mm) were installed before a single rapid sand filter. As results, both the target turbidity and reduction of head loss were achieved. It was determined that the media size for a rapid sand filter in two step rapid filter system (i.e. a rapid anthracite filter before a rapid sand filter) was 0.7~1.0 mm. In addition, the effects of coagulant doses on the removal of natural organic matter (NOM), which might cause a biological clogging, were preliminarily evaluated, and the values of UV254, dissolved organic carbon (DOC) and SUVA were interpreted.

The study was investigated in vegetation and environmental factors of Thuja koraiensis habitats where provided for ecological evidence data for conservation and management. Study plots were located at altitudes of 1,000∼1,588 m with inclinations of 10∼30°. A total of 150 taxa was identified 22 quadrates in 6 study sites. The highest basal area was analyzed in Mt. Gariwangsan 49.98 ㎡/㏊ with the lowest Mt. Hwaaksan 3.46 ㎡/㏊. Thuja koraiensis forest was classified into two communities; Abeis nephrolepis-Taxus cuspidata community, Betula ermanii-Thuja koraiensis community. As a result of Multi-Response Permutation Procedures test, there was significant difference among the communities.

경상북도 울진군에 위치한 천축산 일대 금강소나무림을 중심으로 한 군집구조와 종조성에 대한 분석을 실시하였다. 그 결과 조사지 내 관속식물상은 총 66과 165속 211종 2아종 29변종 6품종으로 248분류군으로 조사되었으며 금강소나무림을 중심으로 신갈나무 군집, 굴참나무 군집, 갈참나무-국수나무 군집 으로 3가지 군집으로 분류되었다. 군집 간 토양의 이화학적 성질의 차이는 유기물층 깊이, 연년생장량, 해발고도, 양이온치 환용량, 전질소, pH 등의 유의한 차이가 나타났다. 하층식생을 중심으로 한 DCA 분석 결과 P-1, P-2의 조사구가 광범위한 환경에 분포하는 것에 반해 P-3 군집은 두 군집과 비교하여 이질적인 종조성인 것으로 분석되었다. 종다양도와 지표종 분석결과 P-3군집에서 목본층과 하층식생의 종풍부도 및 종다양도 지수가 높은 것으로 분석되었는데, 이는 숲 틈에 의한 임내 광량이 다량 유입되어 선구종(pioneer species) 및 여러 식물종이 생육 하기 용이한 공간을 마련한 결과로 나타났다(Schnitzer and Carson, 2001). 이에 따른 만경류와 같은 수관열림에 의한 수종 유입에 따른 금강소나무의 피해를 방지하기 위한 장기적인 모니터링을 실시하여 임내 환경과 하층식생의 변화상을 관찰하여 야 한다. 특정지역에 대한 생태적 데이터베이스의 구축은 생태계 보전을 위한 기초자료로 활용되며 이는 곧 서식처로 삼고있는 동물들의 보전으로 이어져 생물다양성과 종간 상호작용이 원활하게 이루어져 건전한 생태계를 유지한다. 이를 위한 효율적인 보전방안의 하나는 GIS (Geographic Information System) 데이터를 구축하는 것으로 대면적 생태경관보전지역의 경우 공간적 범위가 넓어 인간이 수동적으로 인지하기에 한계가 있기 때문에 효과적인 관리 방법이 될 것이다. 또한 연구대상지 내 수집한 데이터를 정량화 시키고 유기적인 경관보전을 위해 장기 적인 모니터링이 요구되며, 이는 왕피천 유역의 시계열적인 생태계를 이해하는 방법이다.

본 연구의 목적은 온대중·남부 지역에 속하는 면봉산 일대 식물을 대상으로 지형조건 및 고도에 따른 식물종의 생태적 지위와 지표종을 관찰하여 식물자원의 환경적 구배에 따른 공간적 분포경향을 파악하는 것이다. 수평·수직 생태적 지위의 경우 상층과 중층에서 신갈나무가 높은 생태적 지위를 가지고 있었으며, 상층에서는 수직적 생태적 지위가, 중층에서는 수평적 생태적 지위가 높아 본 연구대상지 일대의 제너럴리스트인 것으로 분석되었다. 또한 관목층에서 생강나무가 제너럴리스트로 분석되어, 한반도 중·남부 산지의 대표식생을 신갈나무-생강나무 군단으로 분류한 것과 유사한 결과를 도출하였다(Kim and Lee, 2006). 지표종 분석 결과, 고도와 지형조건에 따른 환경구배의 차이에서 주로 하층식생이 수관층식생보다 더 이질적인 종조성으로 분석되었다.

최근 유럽, 미국, 중국, 일본, 한국 등 선진철도기술 보유국들에서는 사회적 요구 및 속도 경쟁에 의해 고속화를 위한 기술발전과 동시에 안전성 확보에 만전을 기하고 있다. 그러나 이러한 노력에도 불구하고 열차사고로 인한 인명피해는 종종 발생되어오고 있다. 인명피해로 이어지는 열차사고는 대부분 탈선 또는 충돌에 의한 사고이며, 이러한 탈선/충돌사고는 발생빈도는 낮으나 발생되면 그 피해정도가 상당히 크므로 이에 대한 피해를 최소화하기 위한 대비로 방호시설을 설치하게 된다. 원천적으로 탈선이 발생되지 않도록 예방하는 것이 가장 이상적인 대비이나, 인적·자연적 재해 등 예기치 못한 사고에 대비하여 그 피해를 경감/최소화하기 위한 물리적 수단을 강구할 필요성이 있으며 이를 탈선열차에 대한 방호 개념으로 볼 수 있다. 그러나 전 세계적으로 탈선열차의 방호시설에 대한 단일 규정 및 적용되는 표준이 없으며, 적용 시 이에 대한 효율성 및 타당성을 판단할 수 있는 근거 또한 없다. 본 논문에서는 본 연구진에 의해 개발된 3차원 열차모델을 이용하여 탈선된 열차와 방호시설과의 충돌해석을 수행하였으며, 이를 통해 탈선열차에 대한 방호 특성을 평가하였다.

자동차 운송선사들은 보다 많은 차량을 수송하고, 수송비용을 줄이기 위해서 보다 효율적인 운송계획을 통하여 자동차 운송선을 운용하고자 하지만 차량 해상운송 계획업무는 주로 실무자의 경험에 의존하여 수작업으로 이루어지고 있다. 해상운송은 국제 물류에서 차지하는 비중만큼이나 연구자의 높은 관심으로 다양하고 많은 연구들이 이루어져 왔지만, 자동차 운반선과 같이 해상운송 시장에서 작은 비중을 차지하는 경우에는 관심 부족으로 연구가 거의 이루어지지 못하였다. 이에 본 연구에서는 자동차 운반선사의 수작업 기반의 계획방식을 체계화된 알고리즘을 통해 최적의 해상운송 계획안을 제공할 수 있는 유전 알고리즘(genetic algorithm)을 제안하고, 제안된 알고리즘은 정수계획 모형으로 얻어진 최적해와 비교하여 평가한다.

The interfacial chemical behavior, lattice exchange and dissolution, of FeS(s) as one of the important sulfide minerals was studied. Emphases were made on the surface characterization of hydrous FeS(s), the lattice exchange of Cu(Ⅱ) and FeS(s), and its effect on the dissolution of FeS(s), and also affect some organic ligands on that of both Cu(Ⅱ) and FeS(s), Cu(Ⅱ) which has lower sulfide solubility in water than FeS(s) undergoes the lattice exchange reaction when Cu(Ⅱ) ion contacts FeS(s) in the aqueous phase. For heavy metals which have higher sulfide solubilities in water than FeS(s), these metal ions were adsorbed on the surface of FeS(s) Such a reaction was interpreted by the solid solution formation theory. Phthalic acid(a weak chelate agent) and EDTA(a strong chelate agent) were used to demonstrate the effect of organic ligands on the lattice exchange reaction between Cu(Ⅱ) and FeS(s). The pHzpc of FeS(s) is 7 and the effect of ionic strength is not showed. It can be expected that phthalic acid has little effect on the lattice exchange reaction between Cu(Ⅱ) and FeS(s), whereas EDTA has very decreased the removal of Cu(Ⅱ) and FeS(s). This study shows that stability of sulfide sediments was predicted by its solubility. The pH control of the alkaline-neutralization process to treat heavy metal in wastewater treatment process did not needed. Thereby, it was regarded as an optimal process which could apply to examine a long term stability of marshland closely in the treatment of heavy metal in wastewater released from a disused mine.