• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.185-185
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• 2019

Sustaining future wheat production is challenged by anthropogenically forced climate warming and drying led by increased concentration of greenhouse gases all around the globe. Warming stresses, originating from the elevated $CO_2$ concentration, are continuously reported to have negative impacts on wheat growth and yield. Yet, elevated $CO_2$ concentration, despite being disparagingly blamed for promoting warming, is also associated with a phenomenon called $CO_2$ enrichment; in which wheat yield can improve due to the enhanced photosynthesis rates and less water loss through transpiration. The conflicting nature of climate warming and $CO_2$ enrichment and their interplay can have specific implications under different environments. It is established form the field and simulation studies that the two contrasting phenomena would act severely in their own respect under arid and semi-arid environments. Wheat is a dietary staple for masses in Pakistan. The country's wheat production system is under constant stress to produce more from irrigated agricultural lands, primarily lying under arid to semi-arid environments, to meet the rapidly growing domestic needs. This work comprehensively examines the warming impacts over wheat yield and water productivity (WP), with and without the inclusion of $CO_2$ enrichment, under semi-arid environment of Punjab which is the largest agricultural province of Pakistan. Future wheat yields and WPs were simulated by FAO developed AquaCrop model v 5.0. The model was run using the bias-correction climate change projections up to 2080 under two representative concentration pathways (RCP) scenarios: 4.5 and 8.5. Wheat yield and WPs decreased without considering the $CO_2$ enrichment effects owing to the elevated irrigation demands and accelerated evapotranspiration rates. The results suggested that $CO_2$ enrichment could help maintain the current yield and WPs levels during the 2030s (2021-2050); however, it might not withhold the negative climate warming impacts during the 2060s (2051-2080). Furthermore, 10 - 20 day backward shift in sowing dates could also help ease the constraints imposed by climate warming over wheat yields and WPs. Although, $CO_2$ enrichment showed promises to counteract the adverse climate warming impacts but the interactions between climate warming and $CO_2$ concentrations were quite uncertain and required further examination.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제64권3호
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• pp.539-563
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• 2022

Nine pig farms were evaluated for the welfare quality in Korea using animal- and environment-based parameters (particularly air quality parameters) during the winter of 2013. The Welfare Quality^® (WQ^®) protocol consists of 12 criteria within four principles. The WQ^® protocol classifies farms into four categories ranging from 'excellent' to 'not classified'. Each of these criteria has specific measures for calculating scores. Calculations for the welfare scores were conducted online using the calculation model in the WQ^® protocol. Environment-based parameters like microclimate (i.e., temperature, relative humidity, air speed, and particulate matter), bacteria (total airborne bacteria, airborne total coliform, and airborne total Escherichia coli), concentration of gases (carbon dioxide, ammonia, and hydrogen sulfide) were measured to investigate the relationship between animal- and environment-based parameters. Correlations between the results of animal- and environment-based parameters were estimated using spearman correlation coefficient. The overall assessments found that five out of nine farms were 'acceptable', and four farms were 'enhanced'; no farm was 'not classified'. The average score for the four principles across the nine farms, in decreasing order, were 'good feeding' (63.13 points) > 'good housing' (59.26 points) > 'good health' (33.47 points) > 'appropriate behaviors' (25.48 points). In the result of the environment aspect, the relative humidity of farms 2 (93.4%), 3 (100%), and 9 (98%) was much higher than the recommended maximum relative humidity of 80%, and four out of the nine farms had ammonia concentrations greater than 40 ppm. Ammonia had negative correlations with 'positive social behaviors' and positive emotional states: content, enjoying, sociable, playful, lively, happy and it had positive correlations with negative emotional states: aimless, distressed. The concentration of carbon dioxide had negative correlations with positive emotional states; calm, sociable, playful, happy and it had a positive correlation with negative emotional state; aimless. Our results indicate that the control of the environment for growing pigs can help improve their welfare, particularly via good air quality (carbon dioxide, ammonia, hydrogen sulfide).

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권3호
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• pp.244-250
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• 2007

MIMS 시스템은 액체 시료의 용존 가스 농도를 정확하게 측정하는데 이용되어 왔는데, 본 연구에서는 해수와 퇴적물 공극수에 존재하는 용존 메탄 농도를 정량화하는데 사용되었다. 측정의 정밀성을 파악하기 위하여, 여러 분압의 메탄 농도에 대해서 포화된 액체 시료를 준비하였으며 이를 MIMS 시스템으로 측정하였다. 측정된 값은 용존 기체의 포화 상수로부터 계산된 값과 잘 일치하였다. 측정의 표준 오차는 평균값의 $0.13{\sim}0.9%$ 정도였다. 이 시스템을 이용하여 한반도 남해안 인근 해수의 용존 메탄 농도를 측정한 결과, 용존 메탄의 깊이별 분포는 물리적인 요소가 좌우하고 있음을 알 수 있었다. MIMS system을 이용하여, 각 수괴 간의 미세한 용존 메탄 농도의 차이를 구분하여 살펴볼 수 있었다. 또 다른 실험에서는 MIMS 시스템의 inlet 부분을 탐침 형태로 제작하여 퇴적물 깊이에 따른 용존 메탄을 측정할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제17권3호
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• pp.91-99
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• 2009

본 연구에서는 하수슬러지와 사업장폐기물의 혼합소각을 위한 폐기물특성 및 운전특성을 살펴보고 향후 하수슬러지와 사업장폐기물의 혼합소각에 관한 기초자료를 제시하고자 하였다. 본 사업장폐기물은 플라스틱류가 42.55% 로 종이류(11.92%) 보다 3배 이상의 조성을 나타내었다. 하수슬러지와 사업장폐기물을 부피비로 3 : 7로 혼합한 폐기물의 삼성분은 수분함량이 16.3%, 가연분과 회분 함량은 각각 70.5%와 13.2%을 나타내었으며, 습윤저위발열량도 4,513kcal/kg으로 함수율 15%인 하수슬러지와 사업장폐기물(플라스틱류 약 43% 및 종이류 약 12% 함유)의 3 : 7 혼합소각이 가능할 것으로 예상된다. 혼합폐기물을 $700^{\circ}C$로 소각할 경우 SOx와 NOx 농도는 최소화할 수 있었으 나 다이옥신 등 유해가스 발생면에서 볼 때 $950^{\circ}C$로 소각하는 것이 더 바람직할 것으로 사료되며, 이를 위해서는 $Ca(OH)_2$의 적정사용이 검토되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권7호
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• pp.643-649
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• 1998

장기간 산소 호흡치료가 필요한 만성호흡부전증 환자에서 가정내 산소 농축기의 사용은 이미 보편화 되어있고 적응 및 사용빈도도 증가추세에 있다. 본 연구팀이 최근 개발한 국산 산소농축기의 성능검사와 보완점을 찾기위해 이미 시판되어 사용중인 외국산 산소농축기(FOR LIFE\ulcorner, Air Sep Corp. USA)와 비교 분석하여 효용성 및 안정성을 검증하고자 하였다. 기계적 성능 시험으로는 제작한 시제품과 외굿산 산소농축기를 4시간 연속 작동후 발생되는 산소농도를 측정하였으며, 동물실험은 잡견 16마리를 각 군당 8마리씩 A군, B군으로 나누어 A군은 외국산 산소농축기로, B군은 자체 개발한 산소농축기로 분당 5 리터의 산소를 공급하여 기본활력증후, 동맥혈 가스분석 및 혈액 화학 검사 등을 검사하였다. 4시간 연속 작동후 발생하는 산소 농도는 외산 98$\pm$3%, 국산 91$\pm$1 %로 외산이 우수하였다. 동물실험에서 산소 공급후 1, 2, 3, 4시간에 산소마스크 주입구에서 측정한 산소 농도는 A군에서 각각 70.6$\pm$2.5%, 67.1$\pm$2.9%, 68.2$\pm$2.6%, 64.9$\pm$3.9%, B군에서는 65.1$\pm$4.8%, 65.2$\pm$3.6%, 68.7$\pm$4.3%, 66.0$\pm$5.0%로 두 군간에 유의한 차이를 보이지 않았으며 (반복측정 분산분석 p=0.70), 산소투여 전 및 투여 후 1, 2, 3, 4 시간의 동맥혈 산소분압은 A군에서 각각 87.2$\pm$2.5 mmHg, 347.4$\pm$29.3 mmHg, 353.4$\pm$21.2 mmHg, 343.0$\pm$28.8 mmHg, 321.6$\pm$24.4 mmHg, B군에서 각각 102.5$\pm$9.6 mmHg, 300.3$\pm$17.1 mmHg, 321.6$\pm$23.7 mmHg, 303.4$\pm$27.4 mmHg, 273.5$\pm$25.9 mmHg로 비록 통계적 유의성은 없었으나(p=0.24) 외산 산소 농축기를 사용한 군에서 동맥혈 산소분압이 다소 높은 경향을 보였다. 이상으로부터 본연구팀이 현재 개발중인 국산 산소 농축기의 시제품의 성능을 시험한 결과 외산 산소 농축기와 비교하여 비교적 만족스러운 성능을 보였으나 소음, 내구성 등의 개선할 부분이 지적되었다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제15권1호
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• pp.97-113
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• 1998

교감신경계는 광범위한 각종 기능의 항상성 조절에 결정적인 역할을 하고 있으며, 저산소증, 출혈, 통증 등에 따른 스트레스 반응에 의해 자극되어 심박출량의 증가 및 조직으로 산소공급 향상을 위한 혈류 조절 반응이 나타나게 되나 주어진 환경에 따라 반응 정도는 다양하게 보고되고 있다. 고농도의 $N_2O$로 인해 발생된 저산소혈증 상태에서 혈역학적 변화가 저산소혈증을 발견하는 지표로서 유용한 지를 관찰하기 위해 본 실험에서는 마취후 기계적 환기를 시행한 한국산 잡견에서 고농도의 $N_2O$를 이용하여 흡입산소농도를 점진적으로 감소시킬 때 발생된 저산소혈증이 혈중 catecholarnine의 분비와 혈액 가스 및 혈역학적 변화를 비교 관찰하였다. Halothane으로 흡입 마취하여 기계적 환기를 시행한 뒤 10 마리의 한국산 잡견에서 21%, 15%, 10%, 5%의 산소를 5분씩 공급하여 혈역학상의 변화와 조직의 산소이용 상태 및 혈중 catecholamine치를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 조절호흡의 결과, 실험견은 등탄산성 저산소혈증이 초래되었으며 흡입산소농도의 감소 정도에 따라 동맥혈 및 혼합정맥혈의 산소분압 및 포화도가 감소되었고, 산소섭취율이 증가함에 따라 동정맥혈 산소함량의 차이는 증가하였으며 동시에 심박출량이 증가하는 대상성 반응을 보였다. 중심 정맥압은 10%와 5%의 흡입산소농도에서 측정치가 유의하게 증가되었고, 평균 폐동맥압은 10%와 5%의 흡입산소농도에서 각각 55% 및 82% 증가되었으며 폐혈관저항도 각각 76%, 95%로 유의하게 증가되었으나 전신혈관저항의 변화는 유의성이 없었다. 실험견에서 혈중 norepinephrine, epinephrine 및 dopamine의 대조치는 각각 $141.4{\pm}94.4$ pg/ml, $172.6{\pm}130.1$ pg/ml, $151.1{\pm}282$ pg/ml이었다. 15% 산소 흡입 시 norepinephrine, epinephrine 및 dopamine치는 모두 유의한 증가를 나타내기 시작하였고 dopamine은 10% 흡입산소농도에서 가장 많이 증가하였으나 5% 흡입산소농도에서는 오히려 감소되었고 60%의 흡입산소로 재산소화하는 동안 대조치 수준으로 회복되었다. 이에 비해 norepinephrine은 15%의 흡입 산소농도에서 74% 증가한 후 저산소혈증이 심화될수록 더욱 증가하는 양상이 계속되었다. Epinephrine은 대조치에 비해 15% 산소 흡입시 29% 증가하였으나 10% 및 5% 흡입산소농도에서 각각 382%, 350% 증가되었다. 60%의 흡입산소로 재산소화하였을 때는 norepinephrine과 epinephrine치는 감소되었으나 대조치보다는 여전히 증가되어 있었다. 이상의 결과로 볼때 마취후 고농도의 $N_2O$에 의한 저산소 가스 흡입은 혈중 catecholamine의 농도를 증가시키나 심혈관계 및 교감 신경계의 반응을 매우 둔화시키는 것으로 생각된다. 따라서 임상 마취에서 환자에게 고농도의 $N_2O$를 흡입시켜 저산소혈증이 초래되는 경우 혈압 및 맥박수의 변화는 저산소혈증을 발견하는 지표로 유용하지 않은 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.537-544
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• 2017

기후변화 연구 및 이산화탄소($CO_2$) 지중저장 분야 등에서 $CO_2$ 가스의 탄소안정동위원소비(${\delta}^{13}C_{CO2}$)는 주요한 인자로서 인식되고 있다. ${\delta}^{13}C$는 주로 안정동위원소질량분석기(Isotope Ratio Mass Spectrometry: IRMS)로 분석하지만, 최근 분석비용 및 현장적용성의 문제로 레이저흡광분석기(Laser Absorption Spectrometry: LAS)의 사용이 확대되고 있다. 본 연구는 LAS를 이용한 ${\delta}^{13}C_{CO2}$ 분석 시 분석적합성을 판단하는데 필요한 표준가스의 실질적 확보 방안과 주의사항을 제시하는 것을 목표로 하였다. 실험실 표준가스는 분석할 농도범위로 $CO_2$ 가스를 조제한 후, 한국인정기구 인증시험기관에서 $CO_2$ 농도를 측정한 후에 IRMS로 ${\delta}^{13}C_{CO2}$를 측정하여 사용하였다. 장시간 측정 시, 농도가 상대표준편차 1.0% 이하로 변이하면 ${\delta}^{13}C$는 최대 ${\pm}10$‰까지 변동할 수 있으므로, 표준가스를 주기적으로 측정하여 분석 적합성을 판단하고 필요 시 보정을 하여야 한다. ${\delta}^{13}C_{CO2}$는 $CO_2$ 농도에 의존성을 나타내므로, 분석하고자 하는 영역의 최소 및 최대 농도를 갖는 표준가스의 혼합실험을 통해 보정식을 산출하였으며, 보정 후 ${\delta}^{13}C_{CO2}$는 IRMS 측정값에서 ${\pm}0.52$‰ 이내의 편차를 나타내었다.

• 한국습지학회지
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• 제16권2호
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• pp.281-291
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• 2014

2013년 3월과 8월 사이 총 3회에 걸쳐 챔버를 이용하여 충남 태안 소근리 갯벌 퇴적물에서 가스들(메탄, 휘발성 유기화합물, 이산화탄소, 산소 및 가연성 가스)의 방출량을 측정하였다. 챔버 내에서 채취된 메탄의 농도는 가스크로마토그래피를, 그 외 가스종은 Multi-gas monitor를 이용하여 측정하였다. 각 가스 종들의 배출량(+) 또는 흡수량 (-)은 농도의 시간 변화율을 구한 후 1차 함수의 기울기를 이용하여 계산하였다. 다른 변수(퇴적물 함수율, 온도, 총유기탄소, 평균입도크기 및 챔버 내 온도) 또한 같은 장소에서 측정하였다. 메탄은 $+0.06{\sim}+0.60mg/m^2/hr$, 이산화탄소는 $+58.45{\sim}+95.58mg/m^2/hr$, 산소는 $-0.02{\sim}-0.20mg/m^2/hr$ 및 휘발성 유기화합물은 $-0.60{\sim}+0.65mg/m^2/hr$을 방출하거나 흡수하였다. 특히, 메탄은 여름철 높은 표층 퇴적물 온도($32.0{\sim}36.8^{\circ}C$)에서 양($+0.06{\sim}+0.18mg/m^2/hr$)보다 봄철에는 상대적으로 낮은 온도($14.5^{\circ}C$)에서 더 많은 양($+0.60mg/m^2/hr$)이 방출되었다. 퇴적물로부터 메탄의 방출량은 플럭스에 대한 표층퇴적물 입도 크기와 챔버 내부 온도와의 상관계수($R^2$)는 각각 -0.97, -0.89를 보였다.

• 한국가금학회지
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• 제49권4호
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• pp.287-298
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• 2022

본 연구는 산화제인 이산화염소 처리가 계분의 악취 저감에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었다. 실험 1과 2 모두 대조구(증류수 첨가), PC(potassium monopersulfate triple salt, 상업용 살균제 첨가), T2000(2,000 ppm ClO₂ 첨가), T3000(3,000 ppm ClO₂ 첨가)로 총 4개의 처리구로 구성되었다. 실험 1과 2 모두 계분을 함유한 가스백을 밀봉하여 수행되었으며 첨가수준은 동일하나 실험 1에서는 배양 10일 동안의 첨가량을 실험 시작 시 한 번에 투여하여 10일 동안 배양하였고, 실험 2에서는 배양 동안 매일 1 mL씩 투여하여 총 14일 동안 배양하였다. 배양 기간 중 가스를 포집하여 총 가스발생량과 악취를 유발하는 NH₃와 H₂S 가스를 측정하였다. 배양 종료 후에는 가스백을 개봉하여 DM, pH, ammonia-N, VFA, 계분 내 미생물(총 미생물 수, 유산균, 효모, 곰팡이, 대장균군)을 분석하였다. 계분 내 미생물 수는 실험 1에서는 대조구와 비교하여 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 실험 2의 T3000 처리구에서 대장균군의 수가 대조구보다 낮게 검출되었으며(P<0.05) 그 외 미생물 수는 대조구와 유의적인 차이가 없었다. 그러나 실험 1과 2에서 이산화염소 처리구가 대조구보다 pH, ammonia-N, VFA, 총 가스발생량, NH₃와 H₂S 가스의 농도 및 발생량이 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.05). 이러한 결과는 이산화염소 처리 시 대장균군의 수는 감소하지 않았으나 대장균군의 비활성화 (실험 1) 또는 대장균군의 감소(실험 2)를 통한 악취 물질 생성 감소 및 산화로 인해 악취가 저감된 것으로 판단된다. 추가적으로, 실험 1과 실험 2의 결과를 종합하였을 때 ammonia-N, VFA, 총 가스발생량, NH₃와 H₂S 가스는 T2000에서 대조구보다 낮게 검출되었으며 T3000과는 유의적인 차이를 보이지 않은 점으로 판단하건대 T2000의 첨가수준도 악취저감에 효과적이라고 사료된다. 또한, 첨가제를 한번에 투여한 실험 1과 매일 투여한 실험 2는 배양 기간이 다르므로 직접 비교할 수는 없으나 투여방법에 따른 차이는 없는 것으로 추정된다.

• 유기물자원화
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• 제17권1호
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• pp.27-38
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• 2009

본 연구는 유기성폐기물인 음식물폐기물과 하수슬러지를 가연성폐기물을 혼재하여 연료로 사용하기 위해서 제조과정과 연소공정에서 발생되는 특성을 분석하였다. 연료화 재질의 특성은 연도분석기를 이용하여 배연가스 성분을 조사하였고, 발열량은 봄베식 열량계를 이용하여 분석하였다. 연료화 재료의 특성연구를 위하여 기초조사 수분함량(%), 가연성 폐기물 비율, 회분량, 중금속, 각 성분 원소분석, 발열량, 중량 혼재비율에 따라서 분석하였다. $RDF_{k-1}$의 연료는 건조하수슬러지, 음식물폐기물 및 가연성폐기물 혼재비율에 따라 제조하였고, $RDF_{k-2}$는 피트모스, 타르 및 하수슬러지 혼합비율에 의해서 제조하였다. 연소실험은 공기비 2와 연소온도 $850^{\circ}C$의 최적조건 상태에서 실험을 실행하였다. 연소실험장치에서 연소시간 5, 10, 15분의 간격으로 실험하였다. 연소장치로의 주입 연료량은 50g을 주입하여 실행하였다. $RDF_{k-1}$의 연료는 혼재비율에 따라서 발열량 실험결과 6,900에서 8,120 kcal/kg까지 분석되었고, $RDF_{k-2}$는 4,014에서 8,050 kcal/kg까지 나타났다. 연도실험에서 연소의 효율은 RDF의 발열량, 수분, 원소구성성분과 재질의 다양한 혼재비율에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 제조된 연료의 $RDF_{k-1}$ 연소실험에서 가연성 성분의 혼재비율이 높은 경우 발열량과 $C_xH_y$ 농도 및 회분량이 증가하였다. $RDF_{k-2}$ 경우는 tar의 혼재비율의 증가함에 따라 발열량은 증가하나 회분량, CO와 $C_xH_y$의 농도발생이 증가하는 것으로 나타났다.