• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.293-305
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• 2009

메탄은 온실효과가 이산화탄소 보다 20배 이상인 대표적인 non-$CO_2$ 온실가스이다. 매립지는 주요 인위적 메탄 발생원으로, 매립지의 메탄 발생량은 연간 35~73 Tg(tera gram)으로 추정된다. 바이오커버(개방형 시스템)과 바이오필터(폐쇄형 시스템)을 이용하는 생물학적 방법은 메탄을 회수하여 자원화하기에는 메탄 농도가 너무 낮거나 가스 포집정이 설치되어 있지 않는 노후화된 매립지나 소규모 매립지로부터 메탄 배출을 저감할 수 있는 유용한 방법이다. 메탄을 유일탄소원과 에너지원으로 활용하는 메탄산화세균은 이러한 생물학적 방법에 있어 메탄을 산화시켜 제거하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. 토양, compost, 지렁이 분변토 등과 같은 다양한 충전재를 이용하여 실험실 규모의 바이오커버/바이오필터의 메탄산화효율에 관한 많은 연구가 진행되었다. 이 중에서 compost는 가장 많이 이용되고 있는 충전재이고, compost를 이용한 바이오커버/바이오필터의 메탄산화속도는 50에서 $700\;g-CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$로 보고되고 있다. 또한, 실제 매립지에 파일럿 규모의 바이오커버/바이오필터를 설치하여 메탄 배출 저감 효과에 관한 연구도 진행되고 있다. 매립지의 메탄 배출 저감은 탄소배출권 거래와 연관될 수 있으므로, 바이오커버/바이오필터에 의한 메탄 저감량을 정확하게 평가하는 것이 매우 중요하다. 그러므로, 매립지 현장에 설치된 바이오커버/바이오필터의 성능을 평가하는 방법은 표준화되어야 하며, 메탄 저감량을 정확하게 정량화할 수 있는 방법 개발이 필요하다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.105-117
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• 2010

도시지역의 지형적인 저지대, 배수능력 부족, 하수역류 노면배수 등은 내수침수의 주요원인이며 최근 기후변화에 따른 강우증가, 경제발전과 인구증가에 따른 급격한 도시화, 도시지역 불투수 면적의 증가는 도시지역 내수침수의 위험성을 가중시키고 있다. 이에 본 연구는 도시지역의 내수침수 위험도 분석을 위하여 부산시 대표 도시하천인 온천천을 대상유역으로 하여 SWMM 모형을 구축하고 각 소유역의 대표 우수관을 선정하여 강우에 의한 도시하천 내수침수 위험 취약성 분석을 실시하였다. 침수위험 취약성 분석을 위하여 SWMM모형 내 관거의 용량을 나타내는 지표인 Capacity를 이용하였으며 Capacity에 따라 내수침수 위험도를 1단계에서 4단계로 구분하였다. 내수침수 위험도 분석은 2009년 7월 7일 부산시 집중호우에 의한 실제침수 구역과 SWMM 모형의 모의에 의한 결과를 비교 분석하여 모형의 타당성을 입증하고 부산지점 빈도별(10, 20, 50, 100년) 지속시간별(6, 12, 18, 24hr) 확률강우량을 입력하여 내수침수 위험 취약성 분석을 실시하였다. 본 연구의 결과는 도시지역의 내수침수 예경보 및 내수침수 취약지구 선정에 활용가능할 것이다.

• 상하수도학회지
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• 제24권3호
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• pp.351-359
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• 2010

최근 들어, 기상이변 및 국지성 집중호우로 인한 침수피해가 계속적으로 발생하고 있다. 따라서 재해 피해 저감을 위한 대책을 수립할 시에 풍수해 관리 분야에 있어 대부분이 홍수피해에 집중되고 있는 실정이다. 그러나 가뭄 재해 또한 홍수피해에 못지 않은 규모의 피해를 발생시키고 있으며, 가뭄 피해는 그 발생빈도가 아직 크지 않으나 점차 증가하고 있다는 부분에 주목할 필요가 있다. 강원도 태백시는 2008년 가을부터 2009년 봄까지 심한 가뭄 피해를 입어 심각한 물부족에 시달린 중요한 예시이다. 따라서 본 연구에서는 이 지역에 대한 물 부족 요인을 파악하기 위하여 수문기상학적 분석을 통한 가뭄빈도를 분석하였으며, 광역상수도 공급원인 광동댐의 운영과 수요-공급 분석을 통하여 물 부족 원인에 대하여 분석하였다. 그 결과, 갈수우량의 빈도 분석을 통한 태백지역 가뭄은 20년 빈도에 해당하는 것으로 나타났으며, 이를 바탕으로 광동댐 저수지에는 저수율이 약 52% 만 확보 가능한 것으로 나타났다. 또한, 갈수기의 강우량은 평년에 비하여 작게 발생하였다. 그러나 피해 발생 시 태백시의 상수도 수요는 평년에 비하여 많았던 것으로 판단되었다. 본 연구를 통하여, 가뭄시 물 부족 원인을 분석하였으며, 이는 가뭄시 물 부족 대책 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권sup호
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• pp.1-6
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• 2011

정부는 온실가스 감축을 위해 2011년 7월 12일 산업별 감축목표를 담은 '2020년 저탄소 녹색사회 구현을 위한 로드맵'을 발표하였다. 농식품 부문의 에너지 사용을 제외한 비 에너지 부문의 경우 2020년 BAU 대비 1,349천$CO_2$-eq.톤 (7.1%)을 감축해야 한다. 비 에너지 부문의 온실가스 감축에서 큰 부분(약 45%)을 차지하는 것이 가축분뇨에 관련한 감축량이다. 따라서 가축분뇨 처리과정에서 배출되는 온실가스 양을 정확히 평가하여 효율적 감축방안을 찾아내는 것이 중요하다. 이번 연구는 전과정평가를 통해 가축분뇨 처리과정의 온실가스 배출원을 판단하였다. 가축분뇨 처리과정에서 가장 많은 온실가스를 배출하는 시스템은 퇴/액비 및 정화처리 시스템 (1,649.45 kg $CO_2$-eq./head/year)이었고 가장 적은 온실가스를 배출하는 시스템은 폭기형 액비 시스템 (1,024.46 kg $CO_2$-eq./head/year)이었다. 전체 배출량 중 전기 사용에 의해 배출되는 온실가스의 비중이 가장 높은 시스템은 고온호기발효 시스템 (34.9%)이었다. 향후 온실가스 감축을 위해서는 가축분뇨 처리시스템을 선택할 경우 에너지 효율성도 고려해야 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권6호
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• pp.515-521
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• 2018

본 연구에서는 SEAWAT을 이용하여 여수지역의 해수침투 피해 면적을 파악하고, 기후변화 시나리오 적용에 따른 미래의 해수침투 피해 예상 면적을 산출하였으며 해수침투 피해 저감 대책의 피해면적 저감 능력을 분석하였다. 2015년 기준 여수지역의 해수침투 피해 면적은 $14.90km^2$로 나타났고, 기후변화 시나리오를 적용하였을 때 2099년 여수지역의 예상 해수침투 피해 면적은 RCP 4.5의 경우 $19.19km^2$이며, RCP 8.5의 경우 $20.43km^2$로 나타났다. 이에 대한 저감대책으로 인공함양을 고려하였을 때, 총 $300m^3/d$, $100m^3/d$, $50m^3/d$의 함양 시나리오를 설정하였을 때 RCP 4.5의 경우 해수침투 면적은 평균 7.03%, RCP 8.5의 경우 8.32% 감소하였다. 물리적 차수벽 대책의 경우는 차수벽의 두께를 0.8 m, 1.3 m, 1.8 m로 설정하였을 때 RCP 4.5의 경우 해수침투 면적은 평균 9.80%, RCP 8.5의 경우 10.30% 감소하였다. 본 연구는 연안지역의 해수에 의한 지하수 오염과 그에 수반한 2차적인 피해를 막기 위한 대비책을 결정하기 위한 정량적인 근거로서 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.307-316
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• 2019

농업 분야 온실가스 발생은 토양환경, 기상환경, 작물 생장 등 모든 생태계 변화와 인위적인 영농활동의 상호작용에 따라 변화하여 배출량 변동성의 크기가 매우 크므로 배출량 자료에 대한 신뢰구간 확보가 필요하다. 이에 온실가스 배출량 및 흡수량에 대한 신뢰구간을 정의하는 불확도 평가가 필요하지만 불확도 평가 방법에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 밭토양에서 발생하는 N₂O 배출량 저감 효과의 유의성을 불확도 추정기법을 통하여 판정하고자 하였다. 질소 비료 시비효과 증진 및 N₂O 배출량 감소를 위한 요소분해효소 억제제 NBPT 함유 원예용 비료, 표준시비, 무시비 등 5처리 집단들의 신뢰구간에 차이가 있는지를 불확도 평가를 통해 확인하였으며, N₂O 배출량 개별 자료들의 변동성을 모두 고려한 신뢰구간을 찾아내어 분석한 결과로 신뢰성 있는 저감 효과(처리간 차이)의 유무를 판정할 수 있었다. 또한 고추와 배추 재배지에서 요소분해효소 억제제 NBPT 함유 원예용 비료를 시용하면 표준시비와 같은 생육상황에서 온실가스 저감효과를 볼 수 있는 것으로 확인되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.47-56
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• 2006

기후변화와 관련한 한반도 배경대기의 에어러솔에 대한 특성 연구는 관측된 입자 수농도와 대기 복사 관측 자료를 바탕으로 에어러솔의 물리적, 화학적 및 광학적 특성에 대하여 분석하였다. 에어러솔의 물리적 특성 연구는 2001년부터 2003년까지 제주도 고산관측소에 설치된 광학입자계수기(Optical Particle Counter, OPC)로 $0.3{\sim}25{\mu}m$직경의 에어러솔을 8개 구간으로 나누어 관측하여 분석하였다. 그 결과 황사의 발생률이 높은 봄철에 조대 입자($2.2{\mu}m$이상)의 수농도가 다른 계절보다 높게 나타났다. 기상요소 (상대습도, 풍속, 풍향, 시정 등)와 입자 수농도의 상관관계 분석에 의하면 $0.3{\sim}0.5{\mu}m$ 크기 구간에서는 상관성이 없는 것으로 나타났으며 $0.5{\sim}2.23{\mu}m$ 구간에서는 에어러솔 수농도와 상대습도가 서로 양의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 풍속과의 상관성에서 작은 입자들은 풍속이 강해질수록 감소하는 패턴으로 분석되었으며 겨울철에는 조대입자 수농도가 높은 풍속에 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 시정거리는 $0.5{\sim}1{\mu}m$ 크기 정도의 에어러솔 수 농도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났으며 에어러솔 수 농도가 증가할수록 시정거리는 감소하는 경향을 보였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권1호통권24호
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• pp.21-28
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• 2007

최근 기후변화로 빈번히 발생하고 있는 자연재해의 피해를 정확히 예상할 수는 없으나, 중대한 현상이 예상될 때 그에 맞는 적절한 예방활동을 통하여 피해를 최소화할 수 있다. 하지만 우리나라는 2000년 들어 기상재해에 의한 피해가 수조원에 달하는 만큼 자연재해에 의한 피해를 많이 입고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 2005년 9월 $5{\sim}7$일 동안 한반도에 영향을 끼친 태풍 Nabi와 1998년 일본 4개 현(懸)에 큰 피해를 입힌 호우에 관하여, 기상청과 방송, 신문의 기상정보 발표 현황과 보도내용, 기상정보 전달체계, 사후 평가에 대하여 분석함으로써 방재기상정보의 활용 효과를 높이기 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다. 중대한 현상이 예상될 때는, 기상정보에 대한 국민들의 이해도를 높이고 사태의 심각성을 알리기 위해 기상청에서 보다 많은 보도자료를 발표해야 하며, 좀 더 정확한 피해 규모를 제시하기 위해서 국내 현황에 맞는 재해피해 예측 모델 개발이 필요하다. 방송사와 신문사는 공공기관의 재해대응, 현상의 자세한 정보와 예측, 방재상 주의점, 피해내역 및 복구 등 시민들이 알고자 하는 내용을 재해대응 단계에 맞게 적극적으로 보도할 필요가 있다. 또한 재해종료 후에 기상청과 소방방재청, 방송사 등은 방재관련 유관기관과 주민들을 상대로 반드시 사후검토를 실시하여 제공하고 있는 방재기상정보의 문제점을 파악하고 효과적으로 개선하여야 한다.

• 에너지공학
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• 제17권2호
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• pp.54-66
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• 2008

2005년 2월 16일 발효된 교토의정서 체제에서 부속서 I 에 포함된 선진국들은 온실가스에 대하여 2008년부터 2012년까지 연간 1990년 대비 년 평균 5.2%를 감축하도록 목표량을 규정하였다. 이러한 목표량을 달성하기 위하여 EU등의 국가는 배출권 거래제도 및 청정개발체제(CDM)사업 등 온실가스를 저감하기 위하여 힘쓰고 있다. 교토-의정서 1차 공약기간 중에서 온실가스 감축목표를 부여받지 않은 OECD국가는 우리나라와 멕시코 두 나라 뿐이며, 이산화탄소 배출량 9위인 우리나라에 2차 공약기간(2013년$\sim$2017년)부터 의무저감에 대한 국제적 압력이 가중되고 있다. 본 연구에서는 탄소세를 변화시키면서 발전소 건설의 변화와 그에 따른 $CO_2$ 저감량을 계산하고, 시나리오 별 석탄가스화복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle; IGCC)과 $CO_2$ 저감장치 설치 발전소의 진입경쟁에 대하여 분석하였다. 시뮬레이션 결과 탄소세가 증가하더라도 원자력발전소의 건설이 무조건 증가하는 것이 아니라 일정한 비율만을 차지하고, 석탄화력발전소의 감소비중을 LNG 복합화력이 차지하는 것을 알 수 있었으며, IGCC와 같은 대안 기술이 존재한다면 석탄화력의 감소비중의 일부를 차지한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3518-3524
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• 2015

우리나라의 강수 특성은 지역 및 계절에 따라 편차가 매우 심하여, 연 강수량의 절반 이상이 여름철에 집중되어 내리고 지역적인 차이도 크게 나타나고 있다. 또한 기후변화 등으로 인해 게릴라성 호우 등과 같이 강우강도가 큰 호우가 빈번히 발생하고 있어 불투수지역이 넓은 도심지의 홍수방어가 매우 어려운 실정이다. 그러므로 홍수저감을 위해 우수관의 설계빈도 상향조정이나 빗물펌프장이나 유수지 건설 등과 같은 구조적인 대책이 다수 수행되고 있으며, 극한 홍수가 빈번히 발생하는 지역에서는 첨두홍수량을 하류로 배제하거나 저류하기 위한 방수로나 저류조 건설이 고려되고 있다. 그러나 1년에 1~2회 정도 사용하는 방수로나 저류조 건설에 막대한 예산을 투자하는 것에 대한 국민적인 반발도 존재한다. 그러므로 도심지의 또 다른 문제인 교통량 분담을 위한 대심도 도로터널을 동시에 건설하여 교통문제와 자연재해를 동시에 해결할 수 있는 다기능 대심도 터널에 대한 관심이 급증하고 있다. 본 연구에서는 도로터널과 수로터널의 설계기준을 살펴보고 국내에 적용이 가능한 형태의 다기능 복층터널 형태를 제안하였으며 고려해야 할 설계기준을 제안하였다. 이를 통해 향후 다수 건설될 다기능 대심도 복층터널의 설계기준 방안을 제시하고 있다.