In the Gucheon stream of Deogyusan National Park, a survey was conducted at three sites (six sites in total) in 2018 and 2021. A total of benthic macroinvertebrates of 107 taxa 46 families 13 orders in 6 classes of 5 phyla were found. According to the analysis of the appearance by year, a total of 87 species were surveyed in 2018, and a total of 89 species were surveyed in 2021. As a results to the functional feeding group analysis, Gathering-Collector (GC) accounted for a high species share (2018: 29.89%, 2021: 25.84%). In the functional habitat group analysis, Clinger (CL) accounted for a high species share (2018: 56.32%, 2021: 57.30%). Average annual community indices analysis, DI 0.38(±0.05), H′ 3.48(±0.19), R′ 3.23(±0.41), and J′ 0.85(±0.04) in 2018, and DI 0.55(±0.09), H′ 2.98(±0.31), R′ 2.91(±0.65), and J′ 0.70(±0.05) in 2021. As a results of the benthic macroinvertebrates index (BMI) analysis, indicating that all sites were classified as "very good," with average BMI values of 95.24(±2.84) in 2018 and 96.99(±1.13) in 2021.

Fluorine heteroatoms were introduced to increase the limited specific capacitances of electric double-layer capacitors (EDLCs), and the effects of the fluorine atoms were analyzed. To introduce the fluorine, a CF4 plasma treatment was used that introduced the fluorine atoms quickly. Among the fluorine functional groups in the F6-ACA framework, the semi-ionic C–F bonds induced rapid charge transfer and imparted pseudocapacitance. Consequently, we achieved a specific capacitance of 325.68 F/g for the F6-CA sample at 0.5 A/g. By analyzing the contributions of the electric double-layer capacitance and the pseudocapacitance, we determined that the contribution from the pseudocapacitance was 37.57%. A remarkable specific capacitance retention rate of 95.87% was obtained over 1000 charge/discharge cycles with a high current density of 3 A/g. Additionally, the semi-ionic C–F bonds reduced the charge transfer resistance ( Rct) by 36.8%. Therefore, the specific capacitance was improved by the fluorine heteroatoms, and the semi-ionic C–F bonds played a pivotal role in this improvement.

The physical and antibacterial properties of ophthalmic lenses fabricated by copolymerization with hydrogel monomers using two types of graphene were measured, and their usability as contact lens materials was analyzed. For polymerization, silicone monomers, including SID-OH, 3-(methacryloxy)propyl tris(trimethylsiloxy)silane, and decamethylcyclopentasiloxane, were used, and N,N-dimethylacetamide, ethylene glycol dimethacrylate as a crosslinking agent, and azobisisobutyronitrile as an initiator were added. Also, graphene oxide nanoparticle (GON) and graphene nanoplate (GNP) were used as an additive, and the physical properties of the lenses fabricated after copolymerization were evaluated. The fabricated lenses satisfied the basic physical properties of general hydrogel contact lenses and showed the characteristics of lenses with high water content, and the disadvantage of very weak durability, due to low tensile strength. However, it was confirmed that the tensile strength and antibacterial properties were greatly improved by adding GON and GNP. With GON, the oxygen permeability and refractive index of the fabricated lenses were slightly improved. Therefore, it was determined that the graphene materials used in this study can be used in various ways as a contact lens material.

낙동강 상류의 지류이며, 국내 대표적인 모래하천으로 잘 알려진 내성천 상류에 위치한 영주댐을 기준으로 하류 지점과 상류 지점을 선정하여, 2015년과 2016년동안 담수화에 따른 저서성대형무척추동물의 서식유형 및 군집구조의 변화 양상에 대한 분석을 실시하였다. 조사는 댐의 건설이 저서성대형무척추동물에 미치는 영향을 파악하고자 2015년, 2016년 총 4회에 걸쳐 실시하였다. 조사 결과, 댐에 의한 내성천의 담수화가 2016년 7월부터 진행됨에 따라 전체 출현 종수가 감소하였다. 특히 댐에서 가까운 상류 지점인 St.2와 St.3에서 감소 폭이 크게 나타났다. 유수성 환경과 입자가 큰 하상구조를 선호하는 E.P.T. 분류군의 종조성 비율은 감소하고, 정수역 환경을 선호하는 O.C.H. 분류군의 종조성 비율은 증가한 것으로 확인되었다. 서식기능군은 담수가 진행됨에 따라 붙는무리 (CL; Clinger)의 종수 및 개체수 비율이 모든 지점에서 감소하였고, 굴파는무리 (BU; Burrower), 기어오르는무리 (CB; Climber), 기는무리 (SP; Sprawler), 헤엄치는 무리 (SW; Swimmer)의 종수 및 개체수 비율이 증가하였다. 또한 서식환경 변화에 따른 군집안 정성을 비교 결과, group I (높은 저항력, 높은 회복력)의 종 분포는 크게 변화하지 않았으나 St.2와 St.3에서 group II (높은 저항력, 낮은 회복력)의 종 출현율이 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 댐 건설로 인해 담수가 진행됨에 따라 저서환경변화와 유속에 영향을 직접적으로 받는 저서성대형 무척추동물의 서식유형과 군집구조에 대한 시간적, 공간적 변화 양상을 확인할 수 있었다. 또한 향후 내성천 수계의 지속적인 모니터링을 통해 댐 건설과 이로 인한 담수의 진행 정도에 따라 저서성대형무척추동물 군집구조 변화와 서식기능군은 물론 섭식기능군의 변화 양상에 대한 체 계적인 연구가 요구된다. 그리고 댐 조성이 하천생태계 저서성대형무척추동물의 분포 및 서식양태 변화에 미치는 영향에 대한 추가적인 조사 및 연구가 필요할 것으로 판단 된다.

바나듐 산화환원 흐름 전지에 핵심적으로 사용되는 이온교환막은 일반적으로 양이온교환막을 사용하고 있으나 co-ion인 바나듐 이온의 투과에 의한 장기적 성능 저하 문제를 해결하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 바나듐 투과도 및 장 기 운전 안정성의 특성을 파악하기 위해 세 가지 다른 관능기를 보유한 음이온교환막을 제조하였다. 기저막으로는 다공성 폴 리에틸렌 필름에 benzyl chloride (VBC)과 divinylbenzene (DVB)을 충진 및 가교 중합하여 제조한 후, 세 가지 다른 아민 관 능기를 각각 도입하였다. 제조된 음이온교환막들에 대해 바나듐 이온 투과 정도 및 장기 운전 안정성을 관찰한 결과 triethylamine을 관능기로 적용한 음이온교환막에서 높은 에너지효율을 유지하면서도 가장 장기적 운전 안정성을 확보할 수 있었다.

Reverse electrodialysis (RED) is green energy technologies to produce electric power using the salinity gradient. The salinity gradient generates chemical potential difference by transport of ions through the membranes. In RED system, anion exchange membrane (AEM) and cation exchange membrane (CEM) play a major role in transporting cation (Na+) and anion (Cl-), respectively. Significant technical issue is how to enhance conductivity and permselectivity of membrane simultaneously in the system. In this study, we characterized influences of cationic functional groups on AEM. We evaluated conductivity and permselectivity of AEM introduced three types of cationic salt functional groups.

본 연구에서는 술폰산기, 암모늄기를 가지는 폴리에테르에테르케톤계 고분자 소재에 대한 투과거동을 분석하기 위하여 분자 동력학 시뮬레이션을 이용하여 분석을 진행하였다. 술폰산기와 암모늄기의 함량을 조절하여 다양한 모델을 구 성하였으며, 도입된 관능기의 함량의 변화에 따른 하이드로니움, 히드록사이드 이온의 투과 거동에 대한 분석을 진행하였으며, 실제 실험 결과와 비교를 진행 하였다.

본 연구에서는 각기 다른 관능기를 가진 유기화된 무기입자를 sol-gel법을 이용해 제조하여 montorillonite가 가진 단점을 보완하였으며, 이를 sulfonated poly(arylene ether sulfone)(SPAES)고분자에 첨가해 복합막을 제막하였다. 제조 된 무기물은 사용한 실란화합물에 따라 상이한 색상 및 물성을 나타내었다. 최 종적으로 물리적 성능, 전기적 성능 등 복합막의 전반적인 물성변화를 나타내었으며 이에 따라 최적화된 관능기를 찾는 연구를 진행하였다.

본 연구는 금강 수계의 환경요인을 이용한 서식지 유형분류와 그에 따른 수서곤충 섭식기능군의 분포특성을 규명하기 위한 것으로 2007년부터 2008년까지 금강 수계에서 총 38개 지점에 대하여 봄과 가을에 걸쳐 년 2회씩 총 4회 조사를 실시하였다. 38개 조사지점별로 15개의 환경요인들을 현장 측정한 후 서식지 유사도 분석을 실시한 결과, 거리 척도값 4를 전후하여 상류구간(HD)은 C1과 C3그룹, 중류구간(MS)은 C2와 C4 그리고 C5그룹, 하류구간(LR)은 C6과 C7그룹으로 서식지 유형이 분류되었다. 서식지 유형분류에 있어 영향을 끼치는 주요한 환경요인은, 물리적 환경요인의 경우 하폭과 고도, 화학적 환경요인의 경우 수온과 전기전도도 그리고 DO, 하상재료의 경우 모래와 실트 그리고 잔자갈의 함량으로 분석되었다. 조사시기 동안 출현한 수서곤충은 총 9목 46과 142종으로 조사되었고, 서식지 유형별 종수 및 개체수 현존량 증감과 높은 상관성을 보인 주요 환경요인은 유속과 모래의 함량으로 나타났다. 또한 섭식기능군과 환경요인 사이의 상관성 분석결과, (1) 걸러먹는 무리(FC)는 유속, 수폭, 실트 (2) 주어먹는 무리(GC)는 유속 (3) 잡아먹는 무리(P)는 고도, 유속, 큰돌, 전기전도도, 모래 (4) 뚫어먹는 무리(PP)는 수폭, 실트 (5) 긁어먹는 무리(SC)는 유속, 전기전도도 (6) 썰어먹는 무리(SH)는 고도, 큰돌, DO, pH, 전기전도도, 수온과 각각 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과, 단계적 다중회귀분석(SMRA)에 의해 도출된 금강 수계의 환경요인 중 고도, 하폭, 유속, 전기전도도, 수온 그리고 모래 등 6개의 요인은 생물군집의 서식과 상관성(r≥q0.600, P〈0.01)이 있는 것으로 나타나 금강 수계 섭식기능군 분포에 영향을 미치는 주요한 요인으로 제시되었다.

본 연구는 왕피천의 섭식기능군을 이용해 군집분석을 실시하기 위한 것으로 2007년 10월부터 2008년 5월까지 총 4회에 걸쳐 조사를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 조사시기동안 출현한 저서성 대형무척추동물은 총 4문 6강 16목 58과 138종이었으며, EPT index 값은 61.59%로 매우 높게 나타나 왕피천의 하천생태계는 매우 청정하고 건강한 것으로 분석되었다. 왕피천의 하천지점별 섭식기능군을 살펴본 결과 긁어먹는 무리와 주워먹는 무리가 지류에 비해 우점하고 있는 일반적인 하천 중류의 특징을 보이는 그룹과 썰어먹는 무리가 본류에 비해 높은 비율을 차지하고 있는 상류 특성을 보이는 지류의 그룹인 두 개의 그룹으로 나뉘어졌다. 유사도 지수를 근거로 각 지점별 클러스터 분석을 실시해 본 결과, 자연 상태의 비교란 지역(A그룹)과 제방 및 보 등에 의한 인위적 교란지역(B그룹; 지점 8, 11)으로 그룹화 되었다. 또한 비교란 지역은 본류(지점 1, 2, 3, 4, 7) 및 지류(지점 5, 6, 9, 10)의 특성을 갖는 두개의 그룹으로 분류됨을 확인 할 수 있었다.

2004년 5월 29일부터 2004년 11월 6일까지 4회에 걸쳐 원주천의 섭식기능군을 이용해 군집분석을 하였다. 조사기간동안 출현한 수서곤충은 총 8목 37과 62속 92종이었으며, 원주천의 현존량과 동태는 지점 7, 9를 제외하고 양호하였다. 원주천의 섭식기능군(FFG)을 알아본 결과 본류는지점 1에서 9로 갈수록 써는무리(shredders)와 긁어먹는무리(scrapers)가 점차적으로 점유율이 낮아지고 주워먹는무리(collectors-gathering)와 걸러먹는무리(collectors-flitering)가 현저하게 증가하였다. 지점 2는 다른 지류지점에 비해 긁어먹는무리와 써는무리가 다소 높은 비율을 나타내어 산간계류의 특성을 가지고 있었다. 원주천의 각 지점별 유사도분석(UPGMA)을 한 결과 최상류수역을 보이는 지점 1, 2와 중류역의 특성을 보이는 지점 3, 4, 5, 6, 7, 8 그리고 최하류역으로 보이는 지점 9 등, 3개의 그룹으로 나뉘었다.

여름철 광양만의 저서환경 상태를 파악하기 위해서 2001년 6뭘 광양만의 38개 조사정점에서 대형저서동물의 분포를 조사하였다. 출현한 대형저서동물은 총 154종 이었고, 다모류가 출현종수와 개체수에서 가장 우점한 동물분류군이었다. 다모류의 Tharyx sp.(44.8%),Lumbrineris longifolia (14.0%), 이매패류의 Mytilus edulis (6.5%), 단각류의 Corophium sinense (4.5%), 다모류의 Hetero

For the adsorption of ammonia, activated carbon fibers (ACFs) were subjected to sulfuric acid treatment in order to modify the surface functional groups. The surface acid and base value of ACFs were measured using titration and FT-IR spectrometry. SEM was used to investigate the surface morphology. Acid treatments by H3PO4, H2SO4, and HNO3 were performed to increase the adsorption capacity of NH3. As a result, Cellulose-based ACF has high adsorption capacity for ammonia. The ammonia removal efficiency of ACF was the maximum which was treated by 15 wt% sulfuric acid at 100℃ for 60 min. The average pore diameter little increased from 19a to 20.8a and the specific surface area of ACF considerably decreased and acid values increased by 15 wt% sulfuric acid treatment. Ammonia reacted with sulfonyl radicals. After adsorption of ammonia, white material was grown on the surface of ACF through the adsorption of ammonia and it was determined to ammonium sulfate.

In the present study, the community distribution, functional feeding groups, and habitat groups of the benthic macroinvertebrates from Gayasan National Park were investigated at eight different sites from 2015 to 2016. The correlation between habitat altitude and each group type was analyzed statistically. Biodiversity indices, including dominance, diversity, richness, and evenness indices, were calculated. The results showed a total of 4,216 individual benthic macroinvertebrates were collected, including 4 phyla, 6 classes, 16 orders, 40 families, and 100 species. Gammarus sobaegensis was dominant with 0.141% dominance, and the subdominant species was Epeorus nipponicus with 0.088% dominance. The EPT group(Ephemeroptera, Plecoptera and Tricoptera) accounted for 71.00% of the total species and 67.69% of the total individuals. The number of scraper species was highest, and the number of gathering collector individuals was highest among functional feeding groups. The individual number of scrapers(r=-0.358, p ˂ 0.05) and gathering collectors(r=-0.343, p ˂ 0.05) decreased with increasing altitude. The numbers of species and individuals of clingers and sprawlers were highest among the habitat groups. The individual number of clingers(r=-0.547, p ˂ 0.01) and burrowers(r=-0.331, p ˂ 0.05) significantly decreased with increasing altitude. The diversity and richness indices were higher in St. 3 than in the other sites. The dominance index was highest in St. 2, and the evenness index was highest in St. 7. We evaluated the biological water quality with several known methods, and concluded that ESB(Ecological score of benthic macrovertebrates community) and GPI(Group polution index) were more suitable than KSI(Korean saprobic index) and BMI (Benthic macrovertebrate index) to assess the biological water quality of Gayasan mountain stream water.

This study identified the effect of changes in the riverbed on the benthic macroinvertebrate communities. The benthic macroinvertebrates collected from the surveyed sites belonged to 119 species, 65 families, 20 orders, and 7 classes in 4 phyla. The number of Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera (E.P.T) species was 42, 10, and 8, respectively, in the tributary, confluence, and Nakdong River sites. Lotic species (Hydropsychidae) showed a high density at the tributary sites, whereas lentic species (Chironomidae) showed a high density at the confluence and Nakdong River sites. Community analysis showed that the Dominance Index (DI) was 0.54 in tributary sites, and dominance indices increased closer to the Nakdong River sites. The diversity index (H’) was inversely proportional to DI. The ratio of Burrowers species (BU) at the surveyed sites increased closer to the Nakdong River sites. Analysis of common species showed 37 species (34.6%) between the tributary and confluence sites and 66 species (51.5%) between the confluence and Nakdong River sites.

The distribution characteristics of functional feeding groups and biological evaluation of water quality with benthic macroinvertebrates were investigated from 2013 to 2014 in the mountain streams of Jirisan National Park. Both quantitative and qualitative collection had been performed six times during study periods in twelve sites located at upstream, midstream and downstream of four valleys, Chilsungol, Baemsagol, Daesunggol and Piagol of freshwater ecosystem in Jirisan National Park. As results, the total collected benthic macroinvertebrates were 3 phyla, 4 classes, 11 orders, 37 families, 107 species and 4,028 individuals. In 2013, 3 phyla, 4 classes, 10 orders, 32 families, 89 species and 1,829 individuals were collected. And in 2014, 3 phyla, 4 classes, 9 orders, 31 families, 80 species and 2,199 individuals were identified. The total dominant species was Ecdyonurus kibumensis, and EPT groups occupied 80.39% of total species number. Biotic indices were also compared to site and to season. The dominant index (DI) was highest at the downstream of Baemsagol in the spring of 2013, and the evenness index (J') was highest at the downstream of Daesunggol in the summer of 2013. Both diversity index (H') and richness index (RI) were highest at the upstream of Baemsagol in the summer of 2014. The correlation between altitude above sea level and functional feeding groups of benthic macroinvertebrates was also researched in this study. As a result, the species number of shredders and predators have significantly increased according to the increase of the altitude of their habitat. On the other hand, individuals of gathering collectors have increased according to the increase of altitude. The biological water quality was evaluated and compared with several methods in this study, and we suggest that ESB and GPI are more appropriate than KSI and BMI to evaluate biological water quality of mountain stream water.