본 연구에서는 해수-담수-해안대수층의 비선형 상호작용을 직접 해석할 있는 PBM(Porous Body Model) 기반의 3차원 N-S Solver인 LES-WASS-3D ver 2.0을 적용하며, 해안대수층의 해수침투모의를 수행하였다. 이와 같은 N-S Solver를 적용한 해안대수층의 해수침투모의는 국내 최초 수행되는 것일 뿐만 아니라, 국외적으로도 찾아보기 어려운 새로운 수치해석방법이라고 할 수 있다. 먼저 적용하는 수치모델을 검증하기 위하여 해안대수층의 해수-담수 경계면에 관한 수리모형실험결과와 비교·검토 하여 수치모델의 타당성 및 유효성을 확인하였다. 그리고 해수위 및 지하수위 변화를 고려한 해안대수층 내의 해수침투모의를 수행하여 해수위-지하수위 차와 해수위의 비(△h/h)의 증가에 따른 해안대수층 내의 유동장 그리고 해수-담수 경계면 분포 특성에 관하여 논의하였다. 또한 기존의 비확산 수치모델에서 도출할 수 없었던, △h/h에 따른 해안대수층 내의 연직 염분농도로 부터 해수침투 특성을 파악하였으며, 최종적으로 지표화 할 수 있는 △h/h가 해안대수층 내의 해수침투거리에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 이 결과로부터 △h/h가 작을수록 해안대수층 내의 해수침투가 약해지는 메커니즘을 이해할 수 있었다.

In this study, we discussed about the application of the single physical and chemical treatment processes and the physical-chemical complex treatment processes on the inactivation of Artemia sp. in order to satisfy the USCG Phase Ⅱ (United States Coast Guard). The results showed that initial disinfection rate of ultrasonic process in single batch process is higher than that of electrolysis. However, the inactivation rate showed slower than electrolysis. The inactivation rate of Artemia sp. on the single continuous treatment process ranked in the following order: homogenizer 〉 electrolysis 〉 ultrasonic process. Inactivation rate of Artemia sp. in continuous homogenizer-electrolysis complex process was reached at 100% immediately. A synergistic effect of ultrasonic–electrolytic complex process was found to be a small. The order of processes in a complex process did not affect the disinfection performance.

통영산 해수양식진주를 광택과 모양에 따라 광택이 좋고 둥근(LR; Luster Round) 진주, 광택이 나쁘고 둥근(LLR; LackLuster Round) 진주, 바로크(LLB; LackLuster Baroque) 진주, 이핵(LTN Lackluster Two Nucleus) 진주로 세분하여 비중 측정, 현미경관찰, X선 회절분석, 주사전자현미경관찰 등을 통해 진주의 광택에 영향을 미치는 요인에 대한 광물학적 연구를 수행하였다. 광택이 좋은 진주 는 광택이 나쁜 진주에 비해 비중이 약간 낮았지만 모두 상업적인 진주의 비중 내에 포함된다. 진주층 단면의 두께는 광택이 좋고 둥근 진주는 0.3 mm 정도로 균질한 반면, 광택이 나쁘고 둥근 진주는 각 각의 진주층 두께는 균일하나 광택이 좋고 둥근 진주에 비해 두께가 얇다. 이핵 진주와 바로크 진주는 한 진주 내에서도 진주층 두께 편차가 상당히 큰 경향을 보였다. 진주의 표면은 광택이 좋은 진주가 광택이 나쁜 진주에 비해 아라고나이트 결정의 성장선이 좁고 선명하다. 광택이 좋은 진주는 광택이 좋지 않은 진주보다 아라고나이트 결정층의 결함이 적으며 배열이 평행하며 두께가 더 얇고, 표면과 내부에서 두께 차이가 작다. 능주층이 있는 경우 능주층과 진주층에서 아라고나이트 이외에 방해석이 포함되며, 광택이 나쁜 경우 방해석 함량이 매우 높다. 능주층이 없는 진주에서는 광택 여부에 상관없 이 방해석이 없고 모두 아라고나이트로 구성되어 있다.

Among many types of flue gas desulfurization (FGD) facilities, wet type FGD using lime or limestone is most popular in the world because of its simplicity of operation and availability of lime and limestone. Seawater desulfurization utilizes the alkalinity of seawater, thus requires no addition of lime and limestone. The efficiency of seawater desulfurization depends on the variation of alkalinity of seawater at different locations. This study presents the effect of gas-water ratio and total alkalinity of absorbing solution on the removal efficiency of sulfur dioxide from the flue gas by means of seawater. Also this study provides an alternative way to increase total alkalinity of seawater by utilizing fly ash from coal-fired power plants. The increase of removal efficiency with increase of alkalinity was measured as 0.26 ± 0.01% per ppm of bicarbonate alkalinity from the set of experiments using seawater, underwater, and distilled water, the alkalinity of which were 111 ppm, 38 ppm, and 1 ppm, respectively. Capability to increase total alkalinity of seawater using fly ash was confirmed.

The amount of carbon dioxide emission is continuously increasing and many researchers are concerned about climate change caused by its emission. Hence, some technologies which can reduce its emission have been developed and commercialized in many industries. These technologies are commonly called Carbon Capture and Storage (CCS) technology. In conventional CCS technology, carbon dioxide gas produced from industrial processes was usually captured by basic liquid absorbent such as monoethanolamine(MEA) and so on. After it is captured by those absorbents, they was flown to desorption step and was compressed at high pressure and transported to suitable places such as deep ocean or deep underground. However, there exist some problems when carbon dioxide is stored in such places. For instance, leak into the atmosphere can occur. Also, some nations including Korea may have difficulty finding suitable places for its storage since area of the nations is not that large and the ground is not stable. So, the method that can utilize captured carbon dioxide has been developed. When carbon dioxide is combined with metal cation such as calcium ion, it becomes calcium carbonate (CaCO3) which can be used for various purposes like construction materials, pharmaceutical manufacture, additives and so on. This is called Carbon Capture and Utilization (CCU) technology. In this research, seawater was used to supply calcium ions. There contained much amount of calcium component in seawater and amount of seawater is virtually limitless. MEA was used as absorbents and saturated by simulated flue gas. Pretreated seawater was then added to saturated absorbent. When carbon dioxide gas is dissolved to MEA, it exist in forms of ions and they can easily produce precipitated calcium carbonate (PCC) salts by reacting with calcium ions contained in seawater.

DNA damage such as genotoxicity was identified with comet assay, which blood cell of a marine parrot fish (Oplegnathus fasciatus) was exposed to an acidified seawater, lowered pH gradient making of CO2 gas. The gradient of pH were 8.22, 8.03, 7.81, 7.55 with control as HBSS solution with pH 7.4. DNA tail moment of fish blood cell was 0.548 ± 0.071 exposed seawater of pH 8.22 condition, on the other hand, DNA tail moment 1.601 ± 0.197 exposed acidified seawater of pH 7.55 lowest condition. The approximate difference with level of DNA damage was 2.9 times between highest and lowest of pH. DNA damage with decreasing pH was significantly increased with DNA tail moment on blood cell of marine fish (ANOVA, p < 0.001). Ocean acidification, especially inducing the leakage of sequestered CO2 in geological structure is a consequence from the burning of fossil fuels, and long term effects on marine habitats and organisms are not fully investigated. The physiological effects on adult fish species are even less known. This result shown that the potential of dissolved CO2 in seawater was revealed to induce the toxic effect on genotoxicity such as DNA breakage.

본 연구에서는 해수유입과 강우유출에 따른 용원수로 내의 염분도 분포를 모의하기 위해 EFDC(Environ-mental Fluid Dynamics Code) 모형을 이용하였다. 유량경계조건은 대표 방류구에서 유출되는 양을 모니터링하여 면적비 유량법으로 산정하였으며, 수위경계조건으로는 시간별 조위 값을 입력하였다. 강우량에 따른 염분도 모의 결과는 일 강우량 245 mm의 유출조건을 반영하였으며, 그 결과 Site 1∼2 지점과 망산도 부근 방류구가 위치한 곳에서는 염분도가 0 ppt에 가까운 수치가 나타났으며, 반면 비강우시에는 30 ppt가 넘는 것으로 나타났다. 용원수로 내측지점(Site 2∼5)에서의 2010년 1월 1일∼12월 31일까지의 염분도 시계열 변화 모의결과와 월별 실측값을 비교하여 나타내었다. 용원수로의 지점별 염분도를 분석한 결과, 내측지점(Site 1∼4)과 송정천지점(Site 7∼8)에서 염분도가 낮게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 망산도 부근 염분도를 집중적으로 조사한 결과, 1차 조사결과 누적강우량은 17mm로 염분도 농도는 21.9∼28.8ppt로 측정되었으며, 2차 조사결과 누적강우량은 160.5mm로 염분도 농도는 2.33∼8.05ppt로 나타났다. 결과적으로 용원수로에서는 해수의 순환이 원활하게 이루어지지 않으므로, 이로 인하여 염분도의 차이가 크게 나타났으며 특히 강우시에는 염분도가 급격히 낮아지는 것으로 나타났다.

해수의 사용은 해수담수화, 원자력발전소, 해양심층수, 어항의 어시장 등 다양한 분야에서 사용하고 있으며 그 수요가 점차 커지고 있다. 이때 사용되는 해수 취수는 해수를 관으로 직접 취수하는 방식과 대수층에 관정 등을 이용해서 취수하는 간접 취수방식으로 구분할 수 있다. 본 연구에서 수리모형실험에 의해 분석한 매설식 해수취수시설은 다양한 해수취수방법중 항내에서 직접해수를 취수하는 방법이다. 매설식 해수취수시설은 여과사를 이용한 전처리를 통해 부유물질을 저감시킨 후 폐색을 방지하는 이중관에 의해 물을 공급하므로서 수질을 개선하고, 최저 약조위 이하로 항내 매설되어 있어 풍부한 수량을 확보하며, 항내에 설치되어 있어 외해를 기상조건에 영향을 받지 않으므로 유지관리가 용이하고 구조적 안전성이 크다는 장점을 가지고 있다.본 연구에서는 매설식 해수취수시설의 취수관에 대한 성능을 분석하였다. 여과사가 없는 경우에 단일관과 이중관의 성능을 조위를 바꾸어가면서 수리모형실험에 의해서 검증하였으며, 여과사가 있는 경우에 취수관의 연장과 조위를 바꾸어 가면서 수리모형실험을 수행하여 최적의 취수관의 연장을 제시하였다. 수리모형실험 결과 여과사가 없는 경우 스트레이너 형태의 외관을 갖는 이중관의 경우에도 단일관과 거의 동일한 유량공급이 가능한 것으로 나타났다. 또한 하류단의 경계조건인 조위를 변화시켜가며 실험한 결과 조위에 따른 유량변화는 거의 없는 것으로 나타났다. 여과사가 있는 경우 이중관에 대해서만 실험을 수행했으며 실험결과 여과사나 조위에 의한 유량변화는 미미한 것으로 나타났다. 이에 따라 스트레이너 형태의 외관을 갖는 이중관의 경우에 충분한 유량공급이 가능할 것으로 판단되었다. 취수관의 연장이 20m인 경우에 충분한 안전율을 갖고 있는 것으로 나타났다.

해수중 환경에서 콘크리트 구조물 내에 매립된 철근은 용존산소의 부족으로 부식이 잘 발생하지 않는다. 이 때문에 해수중 환경의 부식촉진시험은 전기화학적인 방법으로 실시되어, 실제 부식 메커니즘과 맞지 않고 장기거동과의 상관성 도출도 어려운 실정이다. 본 연구에서는 해수중 환경에서의 부식촉진시험법을 정립하기 위해 온도와 염화물농도를 주된 변수로 부식촉진시험을 실시하였다. 부식의 발생 유무는갈바닉 전위측정법과 반전지전위법을 통한 철근부식모니터링 결과로 판단하였다. 부식촉진시험 결과 온도의 영향이 가장 지배적이라고 평가되었다. 염화물량은 시험 시편의 깊이별 염화물 농도를 측정하였다. 동일한 조건으로 FEM 내구성 해석 프로그램인 DuCOM을 통해 염화물침투 해석을 실시하여 입증하였다. 또한, 인공해수 침지 조건에 따른 용존 산소량은 실험을 통해 구했으며 이를 통해 부식촉진시험 결과의 타당성을 검증하였다.

The durability of structures that has been built along the coastline based on the national geographic characteristics became a very important standard in economic and societal aspects. The environment that the steel corrosion would most likely happen is called tidal zone. It is a well-known zone and lots of researches have been done. We decided to implement steel corrosion monitoring on artificial seawater to find what kind of environment accelerates the steel corrosion. We compared and analyzed the experiment through galvanic potential measurement and half cell potential measurement

We studied the ozone concentrations generated by low-temperature dielectric barrier discharge plasma reactor after adding air and phytoplankton to control the ozone concentrations in seawater. We also examined the numbers of bacteria and Vibrio spp. after treatment using the plasma reactor. As the airflow rate was increased, more ozone was removed. Although marked variation in the ozone decrease was observed with and without airflow, the rate of ozone removal did not increase proportionately with the airflow rates. The ozone concentration decreased with increasing organic matter and time. The amount of organic matter seems to be an important factor decreasing the dissolved ozone concentration in liquid. The ozone concentration was 0.07, 0.32, 1.28, and 2.3 mg/L when operating the plasma reactor for 30, 60, 180, and 300 s, respectively; i.e., the ozone concentration increased with the reactor operating time. The initial numbers of bacteria and Vibrio spp. were 800 and 480 CFU/mL, respectively. After operating the plasma reactor at a flow rate of 6 L/min for 30 s, no bacteria or Vibrio spp. were detected. The disinfection effect of this plasma reactor seems to be superior to that of a conventional ozone generator.

Ground seawater quality was investigated, and the algal growth potential (AGP) tests were performed along the Tongyeong coast to examine the inflow of materials, which is needed for the red tide species Cochlodinium polykrikoides to grow. The study was conducted to determine the mechanism for C. polykrikoidesred tides. Water temperature, salinity, pH, and dissolved oxygen (DO) ranged from 16.05 to 20.74°C, 18.20 to 32.11 psu, 6.00 to 7.61, and 3.41 to 7.91 mg/L (41.4– 96.1%), respectively. No seasonal variation was observed in water temperature. The salinity, pH, and DO saturations at most stations were lower than those of coastal seawater at Tongyeong. The NH4 +-N, NO2+3 --N, PO4 3--P concentrations ranged from 0.43 to 16.00μM, 1.50 to 132.38μM, and 1.30 to 6.29μM, respectively; the values at some stations were much higher than observed in Tongyeong coast seawater. Using seawater from station B, C. polykrikoides grew consistently, with a high growth rate, similar to the red tide in nature. This seawater appeared to contain materials needed by C. polykrikoides to grow. Therefore, C. polykrikoides red tides seem to occur wherever the ground sea water contains materials that are needed for its growth.

오염 원인 물질의 해양 내 거동에 대한 파악은 환경 변화에 따른 부영양화 등 해양 수질 오염에 대한 예측 및 대응 방안 선정을 위한 전제 조건이다. 본 연구에서는 부영양화 원인 물질인 인의 해양퇴적물에서 해수로의 용출 특성을 조사하였다. 검토된 환경 조건은 pH 7-9, 온도 10-20℃, 용존 산소 농도(dissolved oxygen, DO) 0.7-7.0 mg/L 였다. 생물학적 요인을 배제한 조건에서 회분식 실험을 통해 구해진인 용출 자료는 1차 반응식으로 해석되었으며, 환경 조건의 영향은 통계학적 방법을 통해 정량화 되었다. 해양 퇴적물로부터 해수로의 인 용출은 pH와 온도가 높고 DO가 낮을수록 증가하였다. 1차 반응 평형 농도 기준으로 검토된 범위의 pH 증가, 온도 증가, DO 감소는 각각 인용출을 2-3배 증가시켰다.

본 논문에서는 선박에서 배출되는 CO2 배출을 최소화하기 위한 노력의 일환으로 선박에서 배출되는 열에너지를 회수하고 재활용하여 극대화 시킬 수 있는 방안들을 조사하고 버려지는 열에너지를 이용하여 ORC(Organic Rankine Cycle) 발전장치를 구동함으로써 선박의 에너지 효율을 높이고 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 방안들을 연구하였다. 선박에서 배출되는 배기가스의 폐열을 열원으로 하는 유기냉매 랭킨사이클을 구성하는 방안과 열에너지 비중은 높지만 상대적으로 낮은 온도인 해수냉각 시스템으로 배출되는 열에너지를 재활용하여 터빈 발전기를 구동하는 ORC 발전시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다. 시스템 해석 결과 배기가스에서는 1,000kW급, 해수 냉각 시스템에서는 650kW급 발전 출력을 얻을 수 있었고, 다양한 친환경 유기냉매를 이용하여 온도와 유량 조건에 따른 열 해석을 실시하여 시스템의 효율과 출력을 비교하였다.

Weed control ís the most ímportant íssue ín organíc farmíng systems that límít crop growth and theír yíeld. Fíeld experíments were conducted ín organíc soybean (Glycine max Merrí/l) to evaluate the weed suppressíon effects of salt and seawater treatment. Weed populatíon and fresh weíght were monítored after 6 weeks of saft and seawater treatments. The most ímportant weeds were Dígítaría sanguínalís, Portulaca oleracea, Tradescantía reflexa and Chenopodíum album var. centrorubrum, but also 6 other specíes were observed ín soybean arable fíeld. Soybean crops under seawater or theír solíds applicatíon were well grown. The results treated wíth salts and seawater índícate decreases by 13.4-30.8% ín weed densíty and by 18.0-43.2% ín theír fresh weíght and soíl hardness íncreases of up to 2.1-fold. Salt and seawater províded good addítíonal weed control, but they were caused a seríous problem ín deteríoratíon of soíl physícal propertíes.

The effects of seawater on growth of fettuce(Lactuca sativa L.), leaf perilla(perilIa frutescens var. japonica Hara), red pepper(Capsicum annuum L.) and cucumber(Cucumis sativus L.) seedlings were investigated in the glass greenhouse. These effects were studied on seedlings, and diluted seawater (1%, 5%, 10%, 20%, 50%, 100% v/v) was sprayed enough on feaves. The tested four vegetable crops have well grown up to 10% diluted seawater, but the tested vegetable crops were damaged from increasing salt levels. Of these, lettuce was provided salt-tolerant vegetable crop and red pepper was considered salt-sensitive vegetable crop. The salt tolerance of vegetable crops is different between crops and complicated because of additional detrimental effects caused by accumulated ions or specific ion toxicities in their leaves. These results show that agricultural use of seawater may be benefit crop cultivation in organic farming system as well as in conventional farming system.

Carbonic anhydrases catalyze the hydration of carbon dioxide and are essential for regulation of cellular pH and carbon dioxide transport. CA is the zinc metalloenzyme that catalyses the reversible reactions of CO2 with water. To date, 16 isozymes belonging to the α-CA gene family. A carbonic anhydrase isozyme is present in shaggy sea raven, Hemitripterus villosus. Carbonic anhydrase isozyme protein isolated from several tissues showed specific protein band with molecular weight of 30 kDa. The isolated protein band was identified as a carbonic anhydrase isozyme.

본 연구는 석회석미분말을 4단계(0, 10, 20 및 30%)로 대체한 모르타르 및 콘크리트의 내해수성을 평가하기 위하여 수행되었다. 내해수성 평가를 위하여 모르타르의 해수침식 저항성 및 콘크리트의 염소이온 침투저항성 실험을 각각 실시하였다. 실험결과에 의하면, 시멘트 경화체의 내해수성은 석회석미분말의 대체율에 의존적으로 나타났다. 다시 말해서, 석회석미분말을10% 대체한 모르타르 및 콘크리트는 대체적으로 OPC와 유사한 내해수성을 나타낸 반면, 석회석미분말의 대체율이 큰 모르타르 및 콘크리트의 내해수성은 OPC와 비교하여 현저하게 떨어지는 것으로 조사되었다.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were investigated in seawater and marine sediment from Anmyundo coastal area after oil spill. The concentrations of total PAHs in surface and bottom of seawater at August were 31.1 to 142.6 ng/L and 5.9 to 50.9 ng/L in August and November, respectively. The concentrations of PAHs in sediment were 21.0 to 102.9 ng/g D.W. and 32.3 to 57.4 ng/g D.W. in August and November, respectively. PAHs concentrations in seawater and sediment in August were higher than those in November about 2.5 and 1.4 times, respectively. Diagnostic ratio (PhA/AnT and FluA/Pyr) were investigated to identify source of PAHs in seawater and sediment. The PAHs in seawater originated from pyrolytic source and those in sediment originated from pyrolytic and petrogenic source. The glass, wood and coal origin was higher than petroleum origin on the combustion origin of PAHs in seawater and sediment. The seawater of Anmyundo costal area recovered from oil spill, but the sediments of that were weakly influenced by oil spill until now. Because this area is developed many fishing grounds, demanded Long Term Environmental Monitoring Program (LTEMP). The concentrations of PAHs on depth of sediments were investigated at station 8 and 10. The concentrations of PAHs were decreased with increasing depth.