• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권4호
• /
• pp.555-560
• /
• 2023

기존 아민 수용액 기반 CO₂ 포집 공정을 산업적으로 적용할 경우 CO₂ 탈거 및 용매 재생에 따른 재생 에너지가 크다는 문제점을 갖고 있다. 본 논문은 CO₂에 대한 높은 흡수 용량과 함께 흡수제에 포함된 물의 조성을 낮춤으로써 재생 에너지를 저감할 수 있는 저수계 흡수제를 제안하였다. 이를 위해 본 연구에서는 디아민인 MAPA (3-methylaminopropylamine)와 함께 물의 일부를 대신하여 물에 비해 CO₂에 대한 물리적 용해도가 높고 비열이 낮은 NMP (N-methyl-2-pyrrolidone)를 흡수제에 도입하였다. 흡수제의 CO₂에 대한 흡수 용량(α_rich)과 순환 흡수 용량(Δα) 및 흡수 속도는 충전탑을 이용하여 측정하였다. 2.5M의 MAPA를 포함한 흡수제를 사용했을 경우 NMP가 10 wt% 포함된 경우에 최대 순환 흡수 용량을 얻을 수 있었다. 총괄물질전달 계수는 NMP의 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 그러나 0.5보다 더 높은 CO₂ 로딩 값에서는 NMP의 농도 증가에 따른 물질전달 계수의 증가 폭이 줄어들었다. lean 로딩 값이 낮은 경우에는 점성에 의한 물질전달 저항이 낮아서 NMP 첨가에 따라 총괄 물질전달 계수가 증가하나 로딩 값이 증가함에 따라 흡수제의 점도가 증가하면서 CO₂와 MAPA의 확산도가 낮아지며 이에 따라 총괄 물질전달계수가 급격히 감소하였다.

• 생태와환경
• /
• 제46권1호
• /
• pp.94-102
• /
• 2013

본 연구는 단면변화를 고려한 수위-단면적 변화 및 평균 유속-단면적 간의 상관관계를 분석하여 유량 산정 및 하천관리에 활용하고자 하였다. 수위에 따른 단면적 변화는 SB-A 지점은 1.0 m, 1.9 m, SB-C 지점은 0.6 m, 1.8 m, CL-A 지점은 1.0 m, 1.8 m, OS-A 지점은 0.6 m, 2.0m에서 발생되었다. 이 중 첫 번째 변화는 평 저수기에 해당되고, 두 번째 변화는 홍수기 및 하천 좌 우 안에 인위적 자연적으로 형성된 둔치 등으로 판단된다. 수위-단면적 변화에 따른 관계식의 기울기는 지수형 0.5539~1.9013, 선형 9.040~52.544의 범위를 가진다. 기울기는 두 곡선 모두 고수위로 갈수록 증가하는 경향을 보인다. 평균유속-단면적 변화의 관계는 지수와 직선의 방정식으로 지수형 기울기와 상관계수는 각각 0.1182~0.8734, 0.22~0.86이며, 선형의 기울기와 상관계수는 0.0028~0.1032, 0.20~0.87로 분석되었다. SB-A, SB-C 지점의 저수위는 다른 수위보다 상관관계가 높게 산정되었는데, 이는 수위구간이 좁고, 하천 단면적의 변화가 크지 않기 때문으로 판단된다. CL-A, OS-A 지점은 월류보의 영향으로 저수위일 경우에 상관관계가 낮았다. 수위-단면적, 평균유속-단면적의 상관관계 및 곡선식 등을 이용하여 하천 정비계획 등의 수립에 활용할 수 있으며, 제외지의 단면적이 변하는 지점의 유량 변화 등의 예측에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제51권3호
• /
• pp.247-261
• /
• 2018

본 연구에서는 금강유역($9,645.5km^2$)을 대상으로 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 HadGEM3-RA RCP 4.5와 8.5 기후 변화 시나리오에 따른 미래 기간(2020s: 2010~2039, 2050s: 2040~2069, 2080s: 2070~2099 )의 지하수위 변화를 평가하였다. 이를 위해 SWAT 모형의 검 보정은 11년(2005~2015)동안의 유역내 2개 댐지점(대청댐, 용담댐)의 일별 유입량 및 저수량, 5개 관정지점(JSJS, OCCS, BEMR, CASS, BYBY)의 일단위 지하수위 관측자료, 3년 5개월(2012년 8월~2015년 12월) 동안의 3개 보지점(세종보, 공주보, 백제보)의 일별 유입량 및 저수량 자료를 이용하였다. 2개 댐의 유입량 및 저수량 검보정 결과, Nash-Sutcliffe 모델효율(NSE)은 각각 0.57~0.67, 0.87~0.94, 결정계수($R^2$)는 각각 0.69~0.73, 0.63~0.73의 범위를 보였으며, 3개 보의 유입량 및 저수량의 NSE는 각각 0.68~0.70, 0.94~0.99, $R^2$는 각각 0.83~0.86, 0.48~0.61로 검보정 되었다. 5개 지점의 지하수위에 대한 $R^2$는 0.53~0.61이었다. 유역 전체의 미래 기온은 기준년도(1976~2005) 대비 2080s RCP 8.5 시나리오에서 최고 $4.3^{\circ}C$ 상승하고 강수량은 6.9% 증가하였으며, 미래 지하수위는 5개 지하수위 관측지점 중 금강 상류 3개 지점(JSJS, OCCS, BEMR)에서 각각 -13.0 cm, -5.0 cm, -9.0 cm 감소하였고, 금강 하류 2개 지점(CASS, BYBY)에서는 각각 +3.0 cm, +1.0 증가하였다. 미래 지하수위는 유역 내 강수량의 계절별 공간적 편차에 따른 지하수 충전량의 차이에 기인한 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
• /
• 제21권spc호
• /
• pp.80-89
• /
• 2019

본 논문의 목적은 금강유역을 대상으로 Standardized Precipitation Index (SPI) 기상학적 가뭄지수, 농업용 저수지 가뭄지수(Reservoir Drought Index, RDI)간의 관계를 통해 기상학적 가뭄이 농업에 미치는 상관성을 분석하는데 있다. 2014년부터 2016년까지의 강수량, 농업용 저수율 자료를 수집하여 가뭄지수를 산정하였으며, 기상학적 가뭄과 농업가뭄간의 상관성을 평가하기 위해 Pearson 상관계수와 Receiver Operation Characteristic (ROC) 분석을 실시하였다. 상관분석결과 SPI-6와 RDI의 Pearson 및 ROC 적중룰이 각각 0.606, 0.722으로 가장 높게 분석되었고 가뭄의 공간적 발생패턴을 분석하기 위해 공간분포된 SPI-6와 RDI를 중첩한 결과 2015년 8월부터 2015년 10월의 심한 가뭄 발생 시 미호천 상류 유역과 논산천 유역에서 중복적으로 가뭄의 심도의 차이가 발생하는 것을 확인하였다. 저수지 가뭄이 발생한 지역에 대한 저수지의 제원을 이용하여 분석을 수행한 결과, RDI 가뭄이 크게 나타난 지역은 유역배율이 작은 저수지들이 많이 모여 있는 지역일수록 극심한 가뭄을 겪는 것으로 분석되어, 유역배율에 따라 저수지의 농업가뭄 대응능력에 차이가 있음을 확인하였다.

• 농업과학연구
• /
• 제17권2호
• /
• pp.102-114
• /
• 1990

본 연구는 배수갑문의 관리 및 운용 상황을 알기 위하여 삽교호를 모형으로 분석하였으며, 수리모형실험을 통하여 농지개량사업 계획설계기준의 제안식을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 삽교호의 9개년간의 평균 개문(開門)높이 4.13m이었고, 평균 조작연수(操作連數)는 4.04연(連), 연(年)평균 조작회수는 67회(回)이었으며, 배제시간은 연(年)평균 192시간 32분, 1회(回) 평균 2시간 53분 이었다. 2. 삽교호를 통하여 공급한 용수는 연(年)평균 8,815만톤으로 삽교호 유효저수량의 약 1.4배이며, 월별 최대 양수월(揚水月)인 5월의 양수량은 평균 2,956 만톤/년으로 유효저수량의 약 1/2을 양수하였다. 3. 설계기준에 제시된 오리피스 공식은 수중오리피스에서 완전오리피스 형태로 바뀌는 경계영역에서 급격한 배제량의 단절이 나타났으며, 이는 실제 수리현상과 다르므로 개선되어야 한다. 4. 오리피스의 공식은 수중과 완전으로 구분하여 사용하고 있으나, 내 외수위 및 수문 개방도를 고려하여 유량계수를 적용하면 수중 및 완전 오리피스의 모든 경우에도 $q=C{\cdot}W\sqrt{2gH_1}$의 공식을 적용할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제40권3호
• /
• pp.265-276
• /
• 2007

홍수터에 식생된 하도에서 수리학적 특성의 이해는 하천복원사업을 계획하거나 홍수터를 관리하는데 중요하다. 본 연구에서는 길이 16 m，폭 0.8 m 의 실험수로에 인공식생을 이용하여 수리학적 특성변화를 분석하였다. 실험수로 단면은 단단면과 복단면으로 구분하였다. 하상경사는 0.5 %，유량은 $0.2\;m^3/s\;{\sim}\;0.4\;m^3/s$ 범위이고，수심비，식생밀도, 식생 위치를 변화시키면서 실험을 수행하였다. 단단면 수로 저면에 식생하였을 경우 수심비가 약，3.5 이상부터는 식생에 의한 수위 증가는 거의 없는 것으로 관측되었다. 복단면 홍수터에 관목을 식생 할 경우 수위 상승량은 최대 6% 정도이며，저수로 내 유속은 식생전의 단면평균유속에 비하여 약 25% ${\sim}$ 85% 정도로 증가하였다. 홍수터 식생에 의한 저수로 유속 증가량은 식생밀도와 비례하고 수심비와는 반비례한다. HEC -RAS 및 RMA-2 모형을 이용하여 산정된 식생 구간의 조도계수 범위는 단단면의 경우 0.055 ${\sim}$ 0.14 이며， 복단면에서는 0.063 ${\sim}$ 0.085 정도로 산정되었다.

• 환경생물
• /
• 제38권4호
• /
• pp.667-677
• /
• 2020

본 연구는 충청남도 보령시에 위치한 보령호를 대상으로 어류상 및 붕어 개체군의 특성을 파악하고자 2017년 10월부터 2018년 6월까지 조사를 실시하였다. 어류상 조사결과, 총 9과 15종 3,506개체가 출현하였으며, 한국고유종은 얼룩동사리 1종(6.6%), 외래종 및 생태계교란종은 떡붕어, 배스 2종(13.3%)이 조사되었다. 상대풍부도 분석결과, 빙어 1,706개체(48.6%), 붕어 1,021개체(29.1%)로 각각 우점, 아우점하고 있는 것으로 나타났다. 생체량 분석결과 붕어가 246,130 g으로 가장 높은 생체량을 보였으며, 동자개 50,610 g, 떡붕어 14,730 g, 메기 11,560 g, 잉어 10,930 g의 순으로 분석되었다. 군집분석 결과 우점도지수 0.87 (±0.2), 다양도지수 0.78 (±0.5), 균등도지수 0.47 (±0.2), 풍부도지수 0.99 (±0.5)로 분석되었다. 붕어 개체군의 전장 - 체중 상관관계 분석결과 회귀계수 b값은 3.06으로 나타났으며, 비만도 지수(K) 기울기는 양의 기울기로 분석되었다. 전장빈도분포 분석결과, 당년생은 출현하지 않았으며, 2년생으로 추정되는 170~190 mm 개체는 다수 출현하였고, 4~5년생으로 추정되는 230~280mm 개체는 낮은 출현을 나타내었다. 보령호의 저수량 추이를 확인하기 위해 연평균저수량과 NDWI 분석을 실시한 결과, 2013년에서 2014년에 급격한 연평균 저수량 변화를 나타내었으며, 웅천천이 유입되는 St. 4에서 수위변동에 영향을 받는 것으로 추정되었다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.435-444
• /
• 2001

동해 연안에서 장기간 관측한 일일 수온과 바람자료간 상관분석과 NOAA 위성의 영상표면수온자료를 이용하여 하계 동해연안 냉수대의 시공간적 변동특성을 구명하였다. 울릉도 연안수은의 계절변화는 동해 인접 연안수온의 변동과 무관하게 생각되나, 하계 동해연안에 나타난 냉수대가 외해역으로 확장되어 울룽도 연안수온에 영향을 미칠 수도 있는 특이한 해양현상을 NOAA 위성 측정 수온과 현장 연안수온 변화로 알게 되었다. 하계 냉수대 발생시 동해연안과 울릉도간 해역에 평년보다 강한 수온약층이 형성되고, 강한 남풍계열의 바람이 지속적으로 이 해역에 영향을 미칠 때 이와 같은 현상이 발생될 수 있을 것으로 추정된다. 하계 동해연안에 나타난 냉수대는 지금까지 주로 연구된 기장-울기-감포연안 뿐만 아니라 동해 남부연안에서 북부연안까지인 서이말, 기장, 울기, 감포, 포항, 영덕, 죽변, 주문진, 속초연안에서도 출현빈도가 높게 나타난다. 동해연안에서 냉수대 출현, 소멸과 관련하여 연안역간 수온변동의 상관성은 동해 북부의 경우 매우 인접한 연안역간에 높은 관계성을, 동해 중부의 경우 비교적 넓은 공간의 연안역에 걸쳐 높은 상관 (상관계수 0.5 이상)을 가졌다. 동해남부의 경우, 거제도의 서이말 연안부터 포항일대까지의 연안역간에도 상관성이 비교적 높게 나타났는데 (상관계수 0.5 이상), 냉수대 발생시 동해남부 남단에 위치한 거제도의 서이말 연안수온은 인접한 부산과 기장 연안 수온의 변동관계성보다 약 120km 떨어져 있는 울기 연안의 수온 변동과 높은 상관성 (상관계수 0.7)을 보이는 원거리 연결(teleconnection)현상을 발견할 수 있었다. 지금까지 하계의 풍향, 풍속 등의 조건이 중층의 냉수를 용승 시켜 연안의 표면에 냉수출현을 가져다주며 냉수대의 출현 빈도와 강세 등 시공간적 변동양상을 결정하는 것 같은 다수의 연구 결과가 있으나, 가장 주된 냉수대 출현의 요인은 전체 해양 수괴가 평년에 비해 뚜렷한 저수온 현상을 보이는 해황 조건이라고 사료된다. 또한 $1^{\circ}C,\;10^{\circ}C$ 등의 등온선 분포수심이 외해역의 깊은 수심에서 연안역의 얕은 표면까지 급경사로 올라오는 기울기의 정도에도 밀접한 관계가 있다고 사료된다. 바람의 방향과 세기는 상기의 조건을 만족하는 해황에서 다만 부수적인 냉수대 출현, 변동의 요인이 될 수 있겠다. 향후 하계 동해연안 냉수변동과 밀접한 관련성을 갖는 동해 해황의 뚜렷한 저수온 현상 원인 규명을 위해서는, 동해 전해역에 걸친 광역 및 장기적 수온변동의 기작 구명과 변동주기의 정량화에 대한 연구가 수행되어야 하겠다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제35권5_2호
• /
• pp.809-818
• /
• 2019

우리나라는 여름철에 편중된 강우현상과 좁은 반도의 지형적인 특성으로 인해 풍수해에 매우 취약한 구조를 가지고 있다. 최근 태풍, 집중호우 등으로 피해는 날로 심화되고 있어 앞으로 발생할 풍수해에 대비하여 정확한 피해정보 생산과 분석이 필요하다. 본 연구에서는 풍수해 분석에 필요한 수표면 면적 파악을 위해 Sentinel-1 위성영상을 이용하여 벽정저수지, 사점저수지, 수부저수지, 보령호의 수표면 면적 변화를 분석하였다. 2015년 5월부터 2019년 8월까지 촬영된 Sentinel-1 위성에 RTC 기법을 적용한 영상 전처리와 Otsu 기법을 이용한 영상 이진화를 통해 수표면 면적을 산출하였다. 산출된 수표면 면적은 국가수자원관리종합정보시스템과 농업기반관리시스템에서 제공하는 저수용량 정보와 비교하여 상관계수를 분석하였다. 그 결과, 수부저수지와 보령호의 상관계수는 각각 0.850, 0.941의 강한 상관성을 보여주었고 벽정저수지와 사점저수지의 상관계수는 0.651, 0.657의 보통의 상관성을 보였다. 이 결과는 위성영상을 이용한 중소규모 저수지의 수표면 면적 모니터링 가능성을 나타냈으며, 수표면 면적 변화는 저수지의 수량변화 모니터링 정보로 객관적 사용이 가능하다고 판단된다. 향후 다양한 데이터와의 융합을 통하여 국가적 재난관리에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제22권3호
• /
• pp.101-108
• /
• 1999

지형요인이 어떻게 수질에 영향을 주는가를 연구하고자 1993년 3월 부터 1998년 3월까지 조사를 실시하였다. 조사지는 충북 옥천군 이원면의 경작지가 주류를 이루는 개심저수지와 산지유역으로 특성지워지는 장찬저수지 유역을 대상으로 하였다. 조사유역을 11개 소집수역으로 세분하고 지형학적 특성과 하천수질과의 상관성, 하천 유역의 오염원 동태를 생태학적 관점에서 규명하고자 조사를 실시하였다. 개심저수지 유역의 형상계수는 0.030∼0.210(평균 0.090), 장찬저수지 유역의 형상계수는 0.217∼0.452 (평균 0.325)로 장찬저수지 유역의 형상계수가 3.61배 더 높다. 개심저수지의 E(지정리와 미동리), F(윤정리) 소집수역은 금강유역 전체의 형상계수 0.063과 비슷하여 홍수유속시간이 금강과 유사하였다. 하천길이와 유역면적의 관계식은 L=1.44A/sup 0.06/로 보정되었다. 환상율은 개심저수지 유역 17.114, 장찬저수지 유역 7.444로, 강수도달시간은 금강 전체 유역보다 5배 빠른 것으로 추정되었다. 세장율은 개심저수지 유역 0.357 (금강 0.282), 장찬저수지 0.636으로 나타나 장찬저수지 유역에서 강수집합시간이 1.54배 더 빠른 것으로 나타났다. 각 집수역별 강수도달시간은 장찬저수지 유역의 A' 소집수역이 337.53 min.로 가장 느렸으며 개심저수지 유역의 H 소집수역은 49.26 min.로 가장 빠른 것으로 나타났는데, 대체적으로 하류로 갈수록 강수집합시간이 빠른 것으로 나타났다. 곡의 밀도는 0.500∼l.337범위에 있었으며 강수침투와는 역의 상관을 나타낸다. 따라서 인위적으로 하천을 막거나 개절(開切), 직선배수로화는 홍수를 유발할 가능성이 많고, 하천의 자정능력을 떨어뜨리는 결과를 낳을 것으로 판단되었다. 개심저수지와 장찬저수지의 수계빈도(Df)와 곡의 밀도(Dd)의 관계는 개심저수지 유역 Df=0.023Dd², 장찬저수지유역 Df=0.189Dd²으로 산정되었다. 평균경사는 개심 14.03, 장찬 16.9로서 장찬저수지가 유량이 많아지기 쉬운 것으로 조사 되었다. 경사가 증가하면 용존산소량은 증가하지만, 증가폭은 크질 않은 것으로 나타났다. COD와 평균경사는 유의한 상관이 없었으나 BOD는 평균경사와 유의한 상관이 있는 것으로 조사되었다. 형상계수와 환상률 및 총질소와의 관계는 형상계수(Y/sub TKN/=0.7271X＋0.0967)와 환상률이 커질수록 TKN이 증가하였다. (Y/sub TKN/=0.1577X-0.1501). BOD와 COD는 1BOD/l.2COD의 관계가 있었다.