P-57 : 하천 및 호소수질관리를 위한 광촉매 TiO2-Bottom Ash 복합체

안호상 ( Ho Sang Ahn ),주진철 ( Jin Chul Joo ),안창혁 ( Chang Hyuck Ahn ),최민준 ( Min Jun Choi ),이새로미 ( Sae Ro Mi Lee ),오주현 ( Ju Hyun Oh ),장대규 ( Dae Gyu Jang ),박재로 ( Jae Ro Park ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2013 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2013 No.-

국내외 방음벽 관련 연구동향 분석 및 개발 방향

안호상(Ho Sang Ahn),김일호(Il Ho Kim),박종빈(Jong Bin Park),이주행(Ju Haeng Lee),김광수(Gwang Soo Kim) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.12

최근 국내 거주지역의 다변화와 고속도로와의 근접성을 고려한 선호되는 위치의 변화로 인해 방음벽에 대한 수요 및 설치에 대한 필요성이 그 어느 때보다 증대되고 있다. 하지만, 방음벽의 설치에도 불구하고, 도로 로부터 발생되는 소음에 대한 민원은 지속되고 있는 실정이다. 또한, 이미 설치된 방음벽에서도 황변, 먼지침착, 충격파괴 등의 유지, 보수에 대한 어려움이 제기되고 있다. 이로 인해 위에서 제시된 문제점을 해결하기 위한 방법으로 새로운 소재를 이용 또는 새로운 개념의 방음벽에 대한 연구필요성이 제시되고 있다. 본 연구는 새로운 소재의 개발, 부가기능의 첨가, 또는 설계의 다변화를 통해 기존의 방음벽이 안고 있는 기술적, 경제적 문제점을 해결하기 위한 새로운 방음벽 개발의 첫 단계로 기존의 국내외 방음벽과 관련된기 수행된 연구동향을 분석하고 이에 따라 향후 개발방향에 대해서 모색하였다. The demand for noise barriers and necessity for the installation are highly growing because residential areas have become diverse and locational priority is changed to consider how to approach highway easily. However, public annoyance to the noise generated from highway is continued despite lots of noise barrier are installed. Moreover, there are growing concerns to maintain noise barriers to be free from losing transparency, dust stack, and shock fracture. To resolve these issues, it is suggested to develop new polymer materials and conceptually new noise barrier. In this study, as a first step to develop a new noise barrier to overcome current technological challenges as well as economic issues, recent research trends have been analyzed and found the direction for the future research in terms of material, supplementary function, and patterning.

수질정화용 Red-mud를 이용한 생태독성평가

안창혁(Ahn, Chang Hyuk),권재형(Kwon, Jae Hyeong),주진철(Joo, Jin Chul),안호상(Ahn Ho Sang),주원정(Joo, Won Jung),송호면(Song Ho Myeng) 대한토목학회 2012 대한토목학회 학술대회 Vol.2012 No.10

수위변동에 따른 지하 매립형 어류 서식 구조물의 기능 평가

안창혁(Ahn, Chang Hyuk),권재형(Kwon, Jae Hyeong),주진철(Joo, Jin Chul),송호면(Song, Ho Myeon),안호상(Ahn, Ho Sang),주원정(Joo, Won Jung) 대한토목학회 2012 대한토목학회 학술대회 Vol.2012 No.10

방음벽 전면형상에 따른 소음 효과 분석에 관한 연구

김일호(Il Ho Kim),안호상(Ho Sang Ahn),박종빈(Jong Bin Park),김광수(Gwang Soo Kim),이주행(Ju Haeng Lee),고준희(Jun Hee Ko) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.12

도심의 교통량의 증가와 더불어 급증하는 교통소음의 피해를 최소화하기 위하여 도로변 지역에 방음벽의 설치가 이루어지고 있다. 이에 따라 여러 형태의 방음벽 설치되었고, 그 형태와 재질에 따라방음성능, 시야확보측면, 유지관리 등에서 장단점이 존재한다. 최근 꾸준하게 적용되고 있는 반사형 투명형 방음벽의 경우, 시야를 확보할 수 있고 외관이 우수하지만 반사음의 영향을 고려해야 하는 단점이 있다. 본 연구에서는 방음벽 전면 형상에 의한 반사음의 영향을 분석하여 반사형 방음벽을 최적화하여 반사음의 영향을 최소화 하고자 하였다. 방음벽 전면에 두께가 다른 블록을 설치하고 일반 반사형 방음벽의 소음 반사 효과와 비교한 결과, 일반 반사형 투명 방음벽에 비하여 0.9∼1.5dB(A)의 소음저감 효과가 있었다. 또한 반사음이 증가 또는 감소하는 공간적 영역이 블록의 두께에 따라 변화하는 것을 알 수 있었다. 이러한 현상은 방음벽 전면 형상에 따라 소음의 집중 및 확산분포가 다양하게 변화하는 것을 나타내며 방음벽을 최적화하는 기술의 가능성을 보여주는 결과라고 판단 하였다. In recent decades, a lot of noise barriers have been installed along paved road in order to reduce the road induced noise, which increases as traffic volume grows. For better range of sight, transparent noise barriers are widely installed despite of reflecting noise. In this study, the effect of surface shape and pattern of noise barriers on the reduction of reflecting noise was analyzed to maximize the noise reduction. According to the number of shape and pattern, it was observed that there were noise reduction effect as of 0.9∼1.5dB(A). It was found that the spatial field where the noise concentrates or disperses changes according to the width of blocks on the barriers as well. It suggests that there might be possibility of surface shape modification to optimize the noise reduction technology.

얕은 연못에서 수위변동에 따른 담수 어류 피난처 확보를 위한 실험적 접근

안창혁(Chang Hyuk Ahn),주진철(Jin Chul Joo),이새로미(Saeromi Lee),오주현(Ju Hyon Oh),안호상(Ho Sang Ahn),송호면(Ho Myeon Song) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.9

담수생태계에서 갈수기가 지속되면 다양한 물리적 장애가 발생한다. 이 시기는 어류의 생태 유지용수가 부족하여, 이동이 일어남에 따라 새로운 피난처 및 서식처가 요구된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 실증규모의 실험시설을 구축하였으며, 수위변화와 어류 피난처의 관계를 분석하였다. ADP (artificial deep pool)는 본 연구에서 제안된 인공적인 깊은 웅덩이이다. 본 시설을 실증규모의 test-bed 실험구에 적용하여 모니터링 한 결과, 수위변화에 따른 어류 개체수는 실험연못의 수심 0.5 m에서 가장 높게 나타났다. 하지만 ADP에서는 낮은 외부 수위 조건(<0.3 m)에서 단위면적당 어류개체수가 증가하였고, 실험구의 총 어류 군집을 보존하는데 기여하였다. 또한, ADP 내부의 수온과 DO는 외부보다 낮게 조성되었지만, 어류는 지속적으로 서식하였다. 이 결과와 관련하여, ADP 내부는 WCS, OS, SS, TS 등이 높은 효율적인 정수생태계임을 나타내었다. 더욱이, ADP 내부의 종풍부도는 Acheilognathus koreensis (A. koreensis), Carassius carassius (C. carassius)와 같은 WCS가 높은 비율로 측정되었다. 결국, 수위가 낮게 형성되는 동안 어류는 서식환경의 교란에 의해 수심이 깊은 곳으로 피난하였고, 본 연구 결과를 종합하여 볼 때, ADP는 정수생태계에 적합한 어류 피난 및 서식처로 활용이 가능함을 시사하였다. Physical disturbance, which induces a lack of flow rate, frequently occurs in freshwater ecosystem. Due to this, it is required to provide a new fish shelter to resolve. We installed a pilot scale test-bed to scrutinize the relationship between water level and the influence of fish shelter. The proposed ADP (artificial deep pool) is a fish shelter which composed of concrete materials. From the monitoring results in test-bed, it was observed that the population of fish was the highest at the 0.5 m in depth from the water level of experimental pond. But it was more appropriate for shallow water level (<0.3 m) to conserve the total number of fish by increasing the number per unit area despite of lower inner temperature and DO than outer environment. Therefore, inner of ADP was more efficient lentic system for fish to live due to higher WCS, OS, SS, and TS. In addition, there was a relative abundance of WCS fish species such as Acheilognathus koreensis (A. koreensis), Carassius carassius (C. carassius). Considered these results, it is suggested that ADP is appropriate to use for fish shelter and habitat for the fishes in lentic ecosystem.

노후 공공건물 건물군 특성에 따른 에너지 효율 분석

이준혜(June Hae Lee),안호상(Ho-Sang Ahn),강재식(Jae Sik Kang) 한국태양에너지학회 2022 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.10

습지 조성을 통한 어종 및 군집변화 분석

주민 ( Min Ju ),안호상 ( Ho-sang Ahn ),정영철 ( Young-cheol Jeong ),김영석 ( Young-sug Kim ) 한국환경기술학회 2014 한국환경기술학회지 Vol.15 No.3

본 연구는 파로호 상류에 조성한 습지 내 수생태계의 모니터링을 통해 생태계 복원 효과를 평가하고, 추후 생태계 관리의 기초자료 확보를 위한 것이다. 연구 지역을 대상으로 어류 조사를 실시한 결과 7과 26종 2,871마리의 어류가 출현하였으며, 수집된 어종 중 천연기념물은 발견되지 않았다. 이는 본 연구를 통해 조성 된 습지가 치어들의 대체 서식지로써도 큰 역할을 하는 것을 이야기 한다. 조사 결과 대상 습지에서 경제성 어종의 생체량이 전체 어종의 41.6%를 차지하였는데, 이는 다른 인공호의 결과에 비해 확연히 눈에 띄는 결과이다. 본 연구에서 제시한 습지 조성을 통해 수위 변화에 관계없이 일정한 수위를 유지할 수 있으며 대한민국 인공 호수의 생태계 환경 향상에 중요한 기준이 될 수 있을 것이다. This study is intended to assess the effects of ecological system recovery by monitoring the hydroecological system changes in the wetland construction project at the upstream of Lake Paro, and to secure the preliminary data to manage the future ecological system. It was resulted that at the research areas, a total of 2,871 fish from 26 species of 7 families were found. Among the collected fish species, natural monuments were not observed. It was revealed that wetland played a great role as an alternative habitat especially for young fishes. In the wetland, it was found to have 41.6% of its entire biomass filled with an economic fish species. This is a significantly noticeable in terms of biomass amount compared to that in other artificial lakes. It is our suggestion that wetland construction can maintain a certain level of water regardless of the artificial fluctuation of water level and can be an important benchmark in enhancing the health of the ecological system of Korean artificial lakes.

실험실 조건에서 붕어마름의 수질개선 효과 분석

안창혁(Chang Hyuk Ahn),주진철(Jin Chul Joo),주원정(Won Jung Joo),안호상(Ho Sang Ahn),이새로미(Saero Mi Lee),오주현(Ju Hyun Oh),송호면(Ho Myeon Song) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.4

침수식물인 Ceratophyllum demersum (C. demersum)의 영양염류 제거 효율과 남조류 성장 억제 능력을 평가하기 위해 총6개의 반응조에서 9일간 회분식 실험을 실시하였다. 실험이 시작되고 약 84 hr 후 C. demersum는 pH, DO에 대한 안정적인 일주기 경향을 보였다. 영양염류인 NH₃+, NO₃-, PO₄3-를 대상으로 저감률을 검토한 결과 실험초기부터 9일간 지속적인 감소를 보였고 특히 24 hr 이내에서 빠른 감소를 나타내었다. C. demersum의 단위면적당 생체량과 영양염류 제거율 사이에 높은 상관관계(r2 ≥ 0.96, p < 0.001)가 도출되었으며, 피복도가 높을수록 오염물 저감 효율이 큰 것으로 나타났다. 하지만 높은 밀도의 반응조에서는 C. demersum의 활성화 차이가 있었으며, 그럼에도 불구하고 수질정화 효과가 나타난 것은 침수식물에 존재하는 부착조류나 미생물의 영향이 큰 것으로 여겨진다. Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)는 C. demersum의 생장밀도 2,500 g fw/m2 (피복도 100%) 조건에서 성장률 0.31 /day를 보였으나 대조구는 0.47 /day을 나타내었다. 세포수 비교에서는 실험구보다 대조구가 약 1.7배 높게 나타나 C. demersum의 남조류 성장 억제 능력을 시사하였다. To evaluate the ability of the submerged plant, Ceratophyllum demersum`s (C. demersum) to remove nutrients and to inhibit growth of cyanobacteria, a total of 6 mesocosms were conducted in a batch reactor for 9 days. From the 84 hr of the experiment, C. demersum was stabilized and showed daily cycle trends according to changes in pH and DO levels. The concentration Analysis of Water Quality Improvement of Ceratophyllum demersum under Laboratory Condition-by Nutrients Removal Efficiency of nutrients, NH₃+, NO₃- and PO₄3 continuously decreased until 9 days of the experiment, with the rapid decrease in nutrient concentration for the first 24 hours. High correlation coefficient (r2 ≥ 0.96, p < 0.001) between the amount of C. demersum`s biomass per unit area and the nutrients removal level were derived, and greater C. demersum`s biomass per unit area showed higher removal efficiency of nutrients. However, there were differences in the C. demersum`s activity level between batch reactors with higher and similar density of the C. demersum, but nonetheless water purification effect appears to have a significant influence due to attached algae and microorganisms. The growth rate of harmful cyanobacteria, Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa) with C. demersum`s density of 2,500 g fw/m2 (100% of cover degree) was 0.31 /day, compared to the growth rate of 0.47 /day for the control group (0% of cover degree). In terms of number of cells, the control group had 1.7 times higher number of cells than the experimental group, proving that C. demersum has the ability to inhibit the growth of harmful cyanobacteria.

Nano-ZnO/Laponite/PVA 광촉매 흡착볼의 메틸렌블루 제거효율 평가

오주현(Ju Hyun Oh),안호상(Ho Sang Ahn),장대규(Dae Gyu Jang),안창혁(Chang Hyuk Ahn),이새로미(Sae Romi Lee),주진철(Jin Chul Joo) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.9

광촉매인 나노크기의 산화아연(ZnO)과 흡착기능의 지지체인 Laponite, 결합제인 poly vinyl alcohol (PVA)를 혼합하여 붕산(boric acid)과 가교반응(crosslinking)을 통해 흡착과 광분해가 동시에 발생하며 회수가 불필요한 nano-ZnO/Laponite/PVA(ZLP) 광촉매 흡착볼을 개발하였다. ZLP 광촉매 흡착볼 제작을 위한 최적의 배합비는 Nano-ZnO:Laponite:PVA:deionized water의 구성비가 3:1:1:16 (by weight)으로 도출되었으며, PVA가 붕산과의 가교결합을 통해서 다층의 망(mesh network)과 막(film)을 형성하여 Laponite의 팽윤과 ZnO의 탈리 현상을 억제하는 것으로 사료된다. 수중안정성을 개선하고 비표면적을 높이기 위한 최적의 건조방법은 microwave를 활용하는 방법이며, SEM과 TEM의 분석을 통해 다양한 크기(55~500μm)의 공극(pore)이 분포하며 ZnO의 균질한 분포를 확인할 수가 있었다. 메틸렌블루 광분해 특성은 반응 초기(40분)에는 Laponite와 메틸렌블루의 이온결합에 따른 흡착제거가 주요 제거 기작이며, 메틸렌블루의 흡착이 포화상태에 도달 후 광분해를 통한 제거가 발생함을 확인하여 흡착과 광분해가 동시에 발생하여 수중에 용해된 메틸렌 블루를 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 짧은 시간에 흡착과 광분해가 동시에 진행되어 난분해성 오염물질을 효과적으로 제거하는 광촉매 흡착볼의 제작이 가능하며, 나노물질의 탈리로 인해 발생하는 환경 및 수용체에 미치는 위해성도 최소화 할 수 있을 것으로 판단된다. In order to overcome drawbacks (i.e., filtration and recovery) of conventional powder type photocatalysts, nano- ZnO/Laponite/PVA (ZLP) photocatalyzed adsorption balls were developed by using in situ mixing of nanoscale ZnO as a photocatalyst, and Laponite as both adsorbent and supporting media in deionized water, followed by the poly vinyl alcohol polymerization with boric acid. The optimum mixing ratio of nano-ZnO:Laponite:PVA:deionized water was found to be 3:1:1:16 (by weight), and the mesh and film produced by PVA polymerization with boric acid might inhibit both swelling of Laponite and detachment of nanoscale ZnO from ZLP balls. Drying ZLP balls with microwave (600 watt) was found to produce ZLP balls with stable structure in water, and various sizes (55~500 μm) of pore were found to be distributed based on SEM and TEM results. In the initial period of reaction (i. e., 40 min), adsorption through ionic interaction between methylene blue and Laponite was the main removal mechanism. After the saturation of methylene blue to available adsorption sites for Laponite, the photocatalytic degradation of methylene blue occurred. The effective removal of methylene blue was attributed to adsorption and photocatalytic degradation. Based on the results from this study, synthesized ZLP photocatalyzed adsorption balls were expected to remove recalcitrant organic compounds effectively through both adsorption and photocatalytic degradation, and the risks of environmental receptors caused by detachment of nanoscale photocatalysts can be reduced.