• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권11호
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• pp.775-784
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• 2023

최근 이상기후로 수공 구조물의 설계빈도를 상회하는 극한호우의 증가 경향이 뚜렷함에 따라 과거에 설계된 농업용 저수지의 안전성 검토가 필요하다. 그러나 한국농어촌공사 관할 일정 규모 이상의 저수지를 제외한 지자체 관리 저수지는 비상시 긴급 방류가 가능 저수지는 전무하다(13,685개소). 이러한 경우 이동식 사이펀을 현장에 빠르게 투입하여 사전 방류하는 방법이 긴요하며, 본 연구에서는 사전 및 긴급방류 기능을 동시에 수행할 수 있는 직경 200 mm, 최소 수위차 6 m, 420(m²/h), 10,000(m²/day)의 이동식 사이펀을 경주시 유금저수지를 대상으로 적용 가능성을 평가하였다. 테스트베드인 유금 저수지는 1945년 준공되어 공용기간이 78년 정도 경과한 시설물로 수문학적 안정성 분석 결과 현재 댐마루 구간의 최저높이는 27.15(EL.m)로 검토 홍수위 27.44(EL.m) 보다 0.29 m 낮아 제방을 통한 월류 가능성이 있고 여유고도 1.72 m 부족한 것으로 나타나 수문학 안전성을 확보하지 못하는 것으로 검토되었다. 유금저수지는 수위-유량 계측이 주기적으로 이루어진지 얼마 되지 않아 저수지의 수위-유량 관계 곡선식을 명확하게 확립하기 어려워 수위-용적 곡선을 임의로 도출하였으며 도출된 곡선을 기반으로 중소규모 노후저수지 운영 알고리즘을 통해 사전방류시간, 여수로 방류량을 고려하고 빈도별 홍수량에 따른 저수지 월류시간을 예측함으로써 사전에 대피 시간을 확보하고 붕괴위험을 저감할 수 있는 기술을 확보하였다. 직경 200 mm 이동식사이펀 1열 기준, 30년 빈도 홍수량 유입 시 상한수위 기준 80% 수준(약 30,000 m²)을 유지하면서 주민대피 시간(약 1시간)을 확보할 수 있는 최적 사전방류시간은 12시간 이전으로 분석되었다. 중소규모 노후저수지를 대상으로 사이펀 활용 사전방류기술 및 저수지 운영 알고리즘에 따라 이상기후 대비 사전에 방류를 시행하고 관리자의 의사결정을 돕는다면, 저수지 붕괴 위험지역 내의 주민들의 안전을 확보하고 주민대피 지원체계 구축을 통해 주민들의 불안감 해소, 저수지 위험상황 시 위험회피 수단 제공으로 위험요소 감소가 충분히 가능하다.

• 한국작물학회지
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• 제26권1호
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• pp.69-89
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• 1981

스테비아는 Paraguay 산중에 야생하는 국화과에 속하는 다년생 초본식물로서 그 엽에는 감미성분 Stevioside가 6～12% 함유되어 있다. Stevioside는 배당체로써 감미가 설당과 유사하적, 감미도는 설당의 약 300배가 된다. 우리나라에서는 당원료(사탕무우, 사탕수수)를 전연 생산하지 않으며 또한 합성감미료의 유해성이 논란되어 그 사용이 제한되므로써 새로운 감미료 개발의 필요성이 절실하다. 그리하여 1973년 우리 나라에 도입된 스테비아를 감미자원식물로서 정착시키기 위하여 재배에 관한 시험을 실시하였는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 정식에서 발뢰기까지 일수는 공시품종 모두 14시간 일장보다 단일조건에서 단축되었으며, 12시간과 14시간 일장간에서 발뢰기의 차이가 가장 크게 나타났다. 77013은 단일에서 발뢰촉진정도가 크며 수원002, 77067은 감광도가 둔한 계통이었다. 2. 12시간 일장을 발뢰기를 결정하는 변곡점(turning point)이었으며 한계일장은 12시간 내외라고 할 수 있다. 단일에서는 조기 발뢰에 따른 생육일수 불1족으로 생육양이 현저하게 낮았다. 3. 삽본묘는 발근전에도 단일에 감응 하는데 40일 양묘에서 단일감응이 예민하여 발뢰까지 일수가 가장 짧은 20일이있으며 양묘일수가 짧으면 단일감응 후발뢰가 지연된다. 4. 실생묘의 출아에서 발뢰까지 일수는 출아후 20일 단일 처리에서 가장 짧았으며 20일보다 단일처리 시기가 빠르거나 늦을수록 발뢰까지 일수는 길어졌다. 5. 삽목기가 3월 20일에서 5월 20일로 늦어질 수록 초장, 분지수 및 건물중이 현저하게 낮아졌으며, 3월 20일 삽목에서는 40～50일, 4월 20일 삽목에서는 30～40일, 5월 20일 삽목에서는 30일 육묘에서 건엽수량이 높았다. 6. 건엽수량과 재식주수와는 Asymptotic relation을 보였으며 10a당 5,000～10,000주까지는 건엽이 급증하였고, 10.000～20,000주는 그 증가가 수만하며 20.000주 이상에서는 증가율이 더욱 둔화되었다. 따라서 20,000주가 적정재식주수라고 할 수 있다. 7. 수원, 청주, 목포, 제주에서 스테비아 활착과 생육은 양호하였으나 생육성기의 한발은 수량감수원인이 되었다. 정식기가 6월 20일로 늦으면 적기보다 건엽수량이 현저하게 감수되었다. 8. 3월 20일 정식의 보온단일구에서 단일감응으로 건엽수량이 낮았으나 보온 장일 및 보온 자연일장은 보온효과가 크게 나타났다. 4월 20일 이후 안식에서는 보온효과는 인정되지 않았다. 9. Stevioside 함량은 상부엽에서 높았으며 지상 20cm 부위는 현저하게 낮았다 건엽과 Stevioside 수량은 대체로 60～120cm에 집중되어 있었으며 그 집중정도는 품종에 따라 큰 차이가 있었다. 10. 발뢰까지는 수확기를 지연시킬 수록 건엽수량은 현저하게 증가되었으며 발뢰 이후에는 수확기를 지연시켜도 수량 차이는 인정되지 않는다. Stevioside 함량은 발뢰기에 가장 높았고 이보다 빠르거나 늦게 수확할 때 감소하는 경향을 보였다. 건엽수량과 Stevioside 함량을 고려한 수확적기는 발뢰시부터 개화전까지이고 수원 지방에서는 9월 10일～9월 15일경이었다. 11. 영양계의 Stevioside와 Rebaudioside 함량범위는 각각 5.4～l4.3%, 1.5～8.3%로 변이폭이 크며 Stevioside와 Rebaudioside 함량간에는 일정한 경향이 없었다.