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탈곡기의 급동 속도가 도정 손실에 미치는 영향 (Effect of Thresher Drum-Speed on the Quality of the Milled Rice)

  • 정창주;고학균;이종호;강화석
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.10-24
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    • 1979
  • It is understood that drum speed of threshers and the moisture content of paddy grains to be threshed, respectively, have a signific:mt effect upon rice recoveries. Threshing under an increased drum speed would give a high performance rate, which is the general practice in custom work threshing in association with the use of semiauto-t hreshers. In the connection, however, it may result in the promotion of grain cracks and brokens of the rice product after milling. No reference or determination for an opti mum drum speed of the thresher is made available for various grain moisture contents at the time of the threshing operation and for different rice varieties especially for the Tongil rice varieties. This study was Conducted to find out and determine effects of the drum speeds on grain losses. The grain loss was quantified in terms of recovery rates of rice grains after treatments. Samples of each of all treatments were taken from the grain sampling plate placed in the grain conveyor of threshers. The grain sample plate was specially provided for this experiment. The brown-rice, milling, and head-rice recJveries were tes ted in the laboratory mill, respectively. Two rice varieties, Akibare and Suweon 251, each with five levels of different moist\ulcornerure contents at harvest and six levels of different drum speeds of threshers, were selected and used for treatments in this experiment. Two conditions of materials were tested in the thresher. One condition was to thresh the experimental material immediately after cutting, referred to as the wet-material thr eshing in this study. The other was to thresh the experimental :material, dried to contain about 15-16 percent of the grain moisture under the shocking operation. This is referred to as the dry-material threshing in this study. In additioon, field measurements for the grain moistures and drum-sdeeds under actual operation practices of the traditional field threshing, were conducted with a view to comparing with results of the experimental treatments. The results of the study may be summarized as follows: 1. For threshing treatments of Japonica-type rice variety (Akibare) , the effect of drum speeds and levels of grain moisture at cutting upon brown-rice, milling, and head-rice recoveries were found statistically significant. No significant difference in these recovery rates was noticed regardless of whether the material was threshed right after cutting or after drying by the shocking operation. 2. For the Tongil-sister rice variety(Suweon 251), milling recovery for the varied drum-speed and the grain~moisture level at cutting was found statististically significant. Th milling recovery was much significant when associated with the wet-material thres\ulcornerhing compared to the dry-material threshing. 3. The optimum peripheral velocity to be maintained at the edge of teeth on the thr\ulcorneresher drum was determined and may be recommanded as that of about 12 to 13 meters per second in view of the maximum recovery rate of the milled rice. 4. The effect of the drum speed on the qualitative loss of the milled rice was much greater in the case of the Tongil variety than Japonica. This effect was also greater by the wet-material threshing than by the dry-material threshing. Therefore, to apply the wet-material threshing operation for the Tongil variety, in particular, it should be very important to introduce the kind of threshing technology which would maintain the drum speed at optimum. 5. A field survey for the actual drum speed of threshing operations for 50 threshers indicated that average peripheral velccity was 12.76m/sec., and that the range was from 10.50 to 14.90m/sec. Approximately, more than 30% of the experimented and measured threshers were being operated at speeds which exceeded the optimum speed determined and assessed in this study. Accordingly, it should be highly desirable and important to take counter-measures against these threshing practices of operational overspeed.

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탈곡기의 급동 속도가 도정 손실에 미치는 영향 (Effect of Thresher Drum-Speed on the Quality of the Milled Rice)

  • 정창주;고학균;이종호;강화석
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.9-9
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    • 1979
  • It is understood that drum speed of threshers and the moisture content of paddy grains to be threshed, respectively, have a signific:mt effect upon rice recoveries. Threshing under an increased drum speed would give a high performance rate, which is the general practice in custom work threshing in association with the use of semiauto-t hreshers. In the connection, however, it may result in the promotion of grain cracks and brokens of the rice product after milling. No reference or determination for an opti mum drum speed of the thresher is made available for various grain moisture contents at the time of the threshing operation and for different rice varieties especially for the Tongil rice varieties. This study was Conducted to find out and determine effects of the drum speeds on grain losses. The grain loss was quantified in terms of recovery rates of rice grains after treatments. Samples of each of all treatments were taken from the grain sampling plate placed in the grain conveyor of threshers. The grain sample plate was specially provided for this experiment. The brown-rice, milling, and head-rice recJveries were tes ted in the laboratory mill, respectively. Two rice varieties, Akibare and Suweon 251, each with five levels of different moist?ure contents at harvest and six levels of different drum speeds of threshers, were selected and used for treatments in this experiment. Two conditions of materials were tested in the thresher. One condition was to thresh the experimental material immediately after cutting, referred to as the wet-material thr eshing in this study. The other was to thresh the experimental :material, dried to contain about 15-16 percent of the grain moisture under the shocking operation. This is referred to as the dry-material threshing in this study. In additioon, field measurements for the grain moistures and drum-sdeeds under actual operation practices of the traditional field threshing, were conducted with a view to comparing with results of the experimental treatments. The results of the study may be summarized as follows: 1. For threshing treatments of Japonica-type rice variety (Akibare) , the effect of drum speeds and levels of grain moisture at cutting upon brown-rice, milling, and head-rice recoveries were found statistically significant. No significant difference in these recovery rates was noticed regardless of whether the material was threshed right after cutting or after drying by the shocking operation. 2. For the Tongil-sister rice variety(Suweon 251), milling recovery for the varied drum-speed and the grain~moisture level at cutting was found statististically significant. Th milling recovery was much significant when associated with the wet-material thres?hing compared to the dry-material threshing. 3. The optimum peripheral velocity to be maintained at the edge of teeth on the thr?esher drum was determined and may be recommanded as that of about 12 to 13 meters per second in view of the maximum recovery rate of the milled rice. 4. The effect of the drum speed on the qualitative loss of the milled rice was much greater in the case of the Tongil variety than Japonica. This effect was also greater by the wet-material threshing than by the dry-material threshing. Therefore, to apply the wet-material threshing operation for the Tongil variety, in particular, it should be very important to introduce the kind of threshing technology which would maintain the drum speed at optimum. 5. A field survey for the actual drum speed of threshing operations for 50 threshers indicated that average peripheral velccity was 12.76m/sec., and that the range was from 10.50 to 14.90m/sec. Approximately, more than 30% of the experimented and measured threshers were being operated at speeds which exceeded the optimum speed determined and assessed in this study. Accordingly, it should be highly desirable and important to take counter-measures against these threshing practices of operational overspeed.

태양에너지를 이용한 곡물건조시스템의 시뮬레이션에 관한 연구 (Simulation of Drying Grain with Solar-Heated Air)

  • 금동혁
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.64-64
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    • 1979
  • Low-temperature drying systems have been extensively used for drying cereal grain such as shelled corn and wheat. Since the 1973 energy crisis, many researches have been conducted to apply solar energy as supplemental heat to natural air drying systems. However, little research on rough rice drying has been done in this area, especially very little in Korea. In designing a solar drying system, quality loss, airflow requirements, temperature rise of drying air, fan power and energy requirements should be throughly studied. The factors affecting solar drying systems are airflow rate, initial moisture content, the amount of heat added to drying air, fan operation method and the weather conditions. The major objectives of this study were to analyze the effects of the performance factors and determine design parameters such as airflow requirements, optimum bed depth, optimum temperature rise of drying air, fan operation method and collector size. Three hourly observations based on the 4-year weather data in Chuncheon area were used to simulate rough rice drying. The results can be summarized as follows: 1. The results of the statistical analysis indicated that the experimental and predicted values of the temperature rise of the air passing through the collector agreed well.2. Equilibrium moisture content was affected a little by airflow rate, but affected mainly by the amount of heat added, to drying air. Equilibrium moisture content ranged from 12.2 to 13.2 percent wet basis for the continuous fan operation, from 10.4 to 11.7 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in range of 1. 6 to 5. 9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air.3. Average moisture content when top layer was dried to 15 percent wet basis ranged from 13.1 to 13.9 percent wet basis for the continuous fan operation, from 11.9 to 13.4 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in the range of 1.6 to 5.9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air and 18 to 24 percent wet basis initial moisture content. The results indicated that grain was overdried with the intermittent fan operation in any range of temperature rise of drying air. Therefore, the continuous fan operation is usually more effective than the intermittent fan operation considering the overdrying.4. For the continuous fan operation, the average temperature rise of drying air may be limited to 2.2 to 3. 3 degrees Centigrade considering safe storage moisture level of 13.5 to 14 perceut wet basis.5. Required drying time decrease ranged from 40 to 50 percent each time the airflow rate was doubled and from 3.9 to 4.3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on required drying time.6. Required drying time increase ranged from 18 to 30 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content regardless of the fan operation methods, in the range of 18 to 24 percent moisture.7. The intermittent fan operation showed about 36 to 42 percent decrease in required drying time as compared with the continuous fan operation.8. Drymatter loss decrease ranged from 34 to 46 percent each time the airflow rate was doubled and from 2 to 3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air, regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on drymatter loss. 9. Drymatter loss increase ranged from 50 to 78 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content, in the range of 18 to 24 percent moisture. 10. The intermittent fan operation: showed about 40 to 50 percent increase in drymatter loss as compared with the continuous fan operation and the increasing rate was higher at high level of initial moisture and average temperature rise.11. Year-to-year weather conditions had a little effect on required drying time and drymatter loss.12. The equations for estimating time required to dry top layer to 16 and 1536 wet basis and drymatter loss were derived as functions of the performance factors. by the least square method.13. Minimum airflow rates based on 0.5 percent drymatter loss were estimated.Minimum airflow rates for the intermittent fan operation were approximately 1.5 to 1.8 times as much as compared with the continuous fan operation, but a few differences among year-to-year.14. Required fan horsepower and energy for the intermittent fan operation were3. 7 and 1. 5 times respectively as much as compared with the continuous fan operation.15. The continuous fan operation may be more effective than the intermittent fan operation considering overdrying, fan horsepower requirements, and energy use.16. A method for estimating the required collection area of flat-plate solar collector using average temperature rise and airflow rate was presented.

황사 발생 기간 동안 WRF-Chem 모델을 이용한 미세먼지 예측과 관련 기상장에 대한 민감도 분석 (Analysis of Sensitivity to Prediction of Particulate Matters and Related Meteorological Fields Using the WRF-Chem Model during Asian Dust Episode Days)

  • 문윤섭;구윤서;정옥진
    • 한국지구과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.1-18
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 2008년 5월 29일 우리나라에 영향을 미치는 황사를 예측하기 위해 WRF-Chem 모델 내 에어로졸 스킴과 광물성 먼지 옵션에 따른 미세먼지 농도 변화와 그에 따른 기상장의 민감도를 분석하는 것이다. 미세먼지의 인위적 배출량에 대해서는 $0.5^{\circ}{\pm}0.5^{\circ}$ RETRO 전구 배출량을, 광해리의 경우 Fast-J 광해리 스킴을, 그리고 황사 발생량을 추정하기 위해 RADM2 화학메커니즘 및 MADE/SORGAM 에어로졸 시나리오, MOSAIC 8 섹션 에어로졸 시나리오, 그리고 GOCART 먼지 침식 시나리오를 각각 적용하였다. 그 결과 RADM2 화학메커니즘 및 MADE/SORGAM 에어로졸 시나리오가 다른 시나리오들보다 우리나라 황사 먼지 농도와 배경 PM 농도를 더 높게 모사하였다. 그리고 이 시나리오와 서울의 각 대기질 측정망의 평균 PM10 농도와의 비교 결과, 상관계수는 0.67, 평균제곱근오차는 $44{\mu}gm^{-3}$으로 나타났다. 또한 WRF-Chem 모델에서 상기 3가지 시나리오와 이들 시나리오가 없는 순수 기상에서의 온도, 풍속, 경계층 높이, 장파복사의 기상 민감도를 분석한 결과, 1,800-3,000 m 경계층 높이와 $2-16ms^{-1}$ 풍속 U 성분의 공간적 분포가 황사 먼지 발생의 공간적 분포와 유사하게 나타났다. 그리고 GOCART 먼지 침식 시나리오와 RADM2 화학메커니즘 및 MADE/SORGAM 에어로졸 시나리오는 황사 먼지 또는 에어로졸과 기상이 온라인으로 상호작용함으로써 지구장파복사가 더 낮게 모사되었다.

중앙부 버스 정류장의 이미지와 시각적 선호에 관한 연구;서울시를 중심으로 (Image and Visual Preference of the Median Bus Stops;Focusing on Seoul City)

  • 권니아;임승빈
    • 한국조경학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.85-95
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    • 2008
  • 본 연구는 중앙버스전용차로시행에 따라 등장한 중앙부 버스 정류장이 가지는 시각적 이미지와 선호도, 주변 환경과 의 관계성을 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 중앙부 버스 정류장이 위치하는 대상지를 달리하여 그에 대한 경관평가를 시행하고 그 차이를 알아보았다. 중앙버스전용차로제가 시행되고 있는 서울시내 간선 도로 중 각기 다른 환경의 중앙부 버스 정류장을 대표할만한 간선도로 하정로, 한강로, 강남대로의 3곳을 선택하였으며, 대상지의 조건은 소폭가로, 도심 내 광폭가로, 도심 외곽부의 광폭가로였다. 각각의 대상지는 중앙부 버스 정류장이 있는 기존경관, 중앙부 버스 정류장에 수목을 식재한 경관, 중앙부 버스 정류장을 삭제한 경관으로 시뮬레이션하여 경관평가를 시행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 중앙부 버스 정류장이 가지는 시각적 영향은 중앙부 버스 정류장이 위치하는 가로 환경의 시각적 복잡성 정도에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 시각적 복잡성이 낮은 지역에서는 중앙부 버스 정류장에 대한 선호도가 높았으나, 시각적 복잡성이 높은 지역에서는 중앙부 버스 정류장에 대한 선호도가 낮았다. 둘째, 중앙부 버스 정류장이 위치하는 지역적 환경에 상관없이 삭제경관보다는 중앙부 버스 정류장이 있는 기존경관과 중앙부 버스 정류장에 수목이 식재된 경관이 더 인상적인 것으로 나타났다. 셋째, 중앙부 버스 정류장에 수목이 있는 것이 없는 것보다 선호도가 높았으며, 심리적으로 편안함을 준 것으로 나타났다. 이상과 같은 결과를 감안하면 추후 계획되는 중앙부 버스 정류장에서는 인상적인 가로경관의 조성과 경관미 추구를 위해 수목을 식재하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

영농기 농촌 소유역의 비점오염물질 유출 특성 (Characteristics of Non-point Pollutants Discharge in a Small Agricultural Watershed during Farming Season)

  • 김진호;이종식;류종수;이경도;정구복;김원일;이정택;권순국
    • 한국환경농학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.77-82
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    • 2005
  • 괴산지역 내 소규모 농업유역을 대상으로 영농기 농촌 소유역에서 발생하는 비점오염 물질의 유출 특성을 조사하고자 소하천의 본류, 생활하수 유입하천 및 강수의 오염물질 농도와 하천 유량을 측정하여 오염부하를 계산하였다. 그 결과 영농기 동안 농촌유역 소하천 말단에서의 수질은 BOD의 경우 강우기 평균 3.0 mg/L, 평상시 평균 2.4 mg/L의 값을 보였으며, SS의 경우 강우기 평균 76.6 mg/L, 평상시 평균 10.9 mg/L을 나타냈으며, T-N과 T-P는 각각 강우기 평균 8.7, 0.16 mg/L, 평상시 3.5, 0.11 mg/L의 값을 나타내었다. 연구 기간 동안 측정한 수질 농도와 유량을 곱하여 부하로 계산한 결과 영농기에 유출되는 오염부하의 경우 95% 이상이 강우기에 유출되는 것으로 나타났으며, 연구기간 동안 유역 말단에서 측정된 오염물질의 부하량은 T-N의 경우 $26.63kg/km^2/day$, T-P의 경우 $0.62kg/km^2/day$의 값을 나타내어 기존 연구 결과의 범위 안에 있었다. 대상유역의 발생 및 배출 오염부하를 산정하기 위하여 환경부의 오염총량관리계획수립지침에 의거 계산한 배출부하량을 본 연구에서 실측한 유달부하량과 비교한 결과 유달율이 모든 수질 항목에서 100%를 넘는 것으로 나타나 영농기 농촌 소유역에 적용하여 오염부하를 평가하기에는 한계가 있을 것으로 판단된다. 향후 농촌 유역의 특성과 영농활동을 고려한 시기별 비점오염 물질의 유출 기작에 대한 연구가 더욱 진행되어야 할 것으로 판단된다.

사용자 중심의 유산소 운동기구 디자인 개발에 관한 연구 -Elliptical Cross Trainer를 중심으로- (A Study on the Development of Aerobic Exercise Equipment Design for User-Centered -Focusing on Elliptical Cross Trainer-)

  • 정경렬;송복희;윤세균;박일우
    • 디자인학연구
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    • 제19권5호
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    • pp.129-138
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    • 2006
  • 오늘날 가계소득의 향상과 근로시간 단축으로 인해 삶의 질이 향상되어감에 따라 보다 풍요롭고 여유있는 생활문화로의 변화가 예상되고 있다. 반면 생활이 윤택해지면서 영양섭취 과다와 노동여건의 변화(육체적 노동$\rightarrow$정신적 노동)로 인해 비만과 운동부족을 야기하여 많은 신체적 부작용을 유발시키고 있다. 이로 인해 오늘날 대다수 국민의 관심은 건강에 집중되고 있으며 운동에 대한 인식이 날로 증대되고 있다. 이러한 현상은 매년 20%이상의 높은 헬스기구 시장의 성장률로 대변된다. 최근 주목받고 있는 Elliptical Cross Trainer(이하, ECT) 스키의 상체운동과 달리기의 하체운동을 결합한 논임팩트 운동기구로써, 토탈 전신 유산소 운동을목적으로 개발된 크로스 트레이닝 운동기구이다. 이미 유럽과 미주 등의 해외 시장에서 트레드밀과 대등한 시장을 형성하고 있고 근래 한국을 비롯한 동북아시아 시장에서 그 성장이 급격히 확대되고 있다. 이러한 수요확대에도 불구하고 대부분의 고가 ECT는 몇몇 선진국이 독점하고 있어 한국기업의 시장 경쟁력 제고와 시장 확대 측면에서 ECT의 국산화는 시급히 요구되고 있다. ECT 디자인 개발은 세계 일류 상품만이 시장경쟁력을 가질 수 있다는 배경아래 디자인을 전략적으로 특화하여 사용자 관찰과 인간공학에 입각한 사용자 중심 디자인, 첨단 공학기술과 디자인 융합을 중점적으로 실행하였다. 이를 위해 참여 디자이너들은 개념설계, 기본설계, 상세설계에 이르는 전 과정에서 엔지니어들과 협력하며 연구하였다. 본 논문은 ECT개발을 위한 디자인과 공학의 협업적 연구개발과정과 결과를 소개하였다.$-37.83%{\sim}44.36%$로 큰 차이를 보였다._d)$의 비$(L_d/D)$에 따른 전면교각에서의 수류변화의 영향이 후면교각에 작용하여 상호 복합적인 흐름 및 세굴특성을 나타내므로 이와 같은 복렬형 원주군의 세굴특성을 파상형 원주교각에 적용하여 국부세굴의 크기 변화를 해석하였다. 따라서, 교각주위에서의 수류특성 및 세굴의 변동은 원주군 및 교각파상의 크기와 간격 등과 같은 구조물의 배열조건과 Froude 수, 수심 등의 수리학적 조건에 따라 달라지므로 이의 조건을 체계적으로 변화시켜 가면서 교각주위에서의 국부세굴 및 세굴 감소특성을 검토하였다. 실험결과 오목 및 볼록 파상형 원주 주위에서의 세굴크기는 원형원주와 비교하여 전체적으로 감소하는 것으로 확인되었으며 특히 오목형 $B/\acute{h}=3$에서는 세굴경감효과가 탁월하여 70%이상 감소하는 것으로 확인되었으나 볼록형 $B/\acute{h}=5$에서는 세굴촉진특성이 나타나고 있는 것으로 나타났다. 따라서, 파상형 원주에서는 하강류나 와류를 파상형의 내부로 유도하여 세굴의 크기를 조절할 수 있는 최적의 파상이 존재하고 있는 것으로 예측되었다.원 분야 소프트웨어의 개발에 기본 토대를 제공할 것으로 판단된다.았다. 또한 저자들의 임상병리학적 연구결과가 다른 문헌에서 보고된 소아 신증후군의 연구결과와 큰 차이를 보이지 않음을 알 수 있었다. 자극에 차이가 있지 않나 추측되며 이에 관한 추후 연구가 요망된다. 총대장통과시간의 단축은 결장 분절 모두에서 줄어들어 나타났으나 좌측결장 통과시간의 감소 및 이로 인한

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농업용 호소의 조류 발생 진단을 위한 간편 도구의 개발 (Development of simple tools for algal bloom diagnosis in agricultural lakes)

  • 남귀숙;이승헌;조현정;박주현;조영철
    • 환경생물
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    • 제37권3호
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    • pp.433-445
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    • 2019
  • 본 연구는 농업용 호소의 녹조발생을 간편하고, 효율적으로 진단할 수 있는 도구를 개발하고자 하였다. 2018년 4월~10월 동안 15개 농업용 호소에서 채취된 182개의 시료를 이용하여 식물플랑크톤 현존량을 반영할 수 있는 수질 이화학적 항목을 살펴보고자 식물플랑크톤과 TN, TP, Chl-a, SD 등의 상관계수(r)를 분석한 결과, 총 식물플랑크톤 현존량은 Chl-a (r=0.666), SD (r= -0.351)와 높은 상관관계, 남조류와 유해 남조류 현존량 역시 Chl-a과 각각 r=0.664, r=0.353, SD와 각각 r= -0.340, r= -0.338로 유의성 있는 상관관계를 보여주었으나 TN, TP의 항목과는 유의한 상관관계가 나타나지 않았다. Chl-a 농도는 SD와 r= -0.434의 상관관계를 보여주어 식물플랑크톤 현존량보다 높은 유사성을 나타냈으므로, 조류경보제에서 사용하는 유해 남조류 현존량 분석을 대신하여 녹조예찰을 위한 진단 요소항목으로 Chl-a와 SD를 선정하고 실시간 SD 실측 값을 이용하여 진단을 할 경우 그 결과에 대한 유의성이 있는 것으로 판단되었다. 녹조진단 도구는 SD와 탁도 측정방법을 변형한 역원뿔 모양의 용기와 녹조판단조견표로 구성되어 있으며, 현장수를 채취하여 녹조발생 정도에 따라 용기 내에 보이는 원형환의 개수 또는 각 원형환에 표시된 숫자를 관찰하고, 조류의 색도를 녹조판단조견표와 비교하여 최종 녹조단계를 판별할 수 있도록 하였다. 또한, 정확한 진단을 위해 Chl-a 농도와 원형환의 수에 근거한 4단계 진단 기준과 Hexa 코드명이 표기된 부채모양의 조견표를 제시하여 한가지 방법에 따른 변수와 오차를 보완하고 판단의 편리성을 함께 제공하였다. 이를 통해 농업용 호소의 녹조진단을 용이하게 할 수 있을 것으로 기대되며, 녹조관리방안 수립을 효율화하여 녹조로부터 안전하고 건강한 농업용수 확보가 가능할 것으로 판단된다.

실습선 한바다호 주기관 배기가스 배출물질 특성 고찰에 관한 연구 (A Study on the Characteristics Measurement of Main Engine Exhaust Emission in Training Ship HANBADA)

  • 최정식;이상득;김성윤;이경우;천강우;남연우;정균식;박상균;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.658-665
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    • 2013
  • 본 연구에서는 국제해사기구(IMO)의 뜨거운 관심분야로 부상되고 있는 선박기인 입자상물질(PM)과 오염물질 배출에 관하여 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 계측하였다. 특히, PM은 TEM 그리드를 이용해 채취하고 전자현미경으로 구조를 파악하였으며, NOx, $CO_2$, CO 등의 배기가스는 연소가스분석기(PG-250A, HORIBA)를 이용해 측정하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 선박이 항구에서 출항할 때, Bunker Change로 인한 PM 배출량은 최대 30 % 정도 차이가 있었다. 2) 정속 운항을 하면서 Bunker-A에서 L.R.F.O(3 %)로 변경할 때 측정한 PM 배출량은 $1.34mg/m^3$, L.R.F.O(3 %)로 고정해 측정한 PM 배출량은 $1.19mg/m^3$, L.R.F.O(3 %)만 사용하며 주기관 회전수를 20 % 증가시키면서 계측한 PM 배출량은 $1.40mg/m^3$ 이었다. 또한, 저질유(L.R.F.O(3 %))로 변경시 CO 농도는 약 16 % 증가하는데 비해 RPM을 20 % 상승시킨 경우에는 152 % 이상 급격한 증가를 보였다. 이러한 결과로부터 배기가스 배출의 증가는 연료유종의 영향도 있으나, RPM의 변화에 민감하다는 것을 알 수 있었다. 3) TEM 그리드로 채취한 PM은 약 $4{\sim}10{\mu}m$ 정도의 다양한 입경을 가지는 다공질 응집체 형상의 구조인 것으로 확인하였다.

영가철(Zerovalent Iron)과 제강슬래그를 이용한 비소(V) 및 록살슨(Roxarsone) 오염토양의 비소 안정화 효율 평가 (Stabilization of As (arsenic(V) or roxarsone) Contaminated Soils using Zerovalent Iron and Basic Oxygen Furnace Slag)

  • 임정은;김권래;이상수;권오경;양재의;옥용식
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.631-638
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    • 2010
  • 다양한 오염원을 통해 토양에 유입된 비소는 작물을 통해 인체로 전이되어 심각한 질환을 유발한다. 특히 가금류 사료에 첨가되는 록살슨(roxarsone)의 경우 퇴비 중에 포함되어 토양으로 유입되면 독성이 강한 무기비소로 변환된다. 본 연구에서는 비소 오염토양의 안정화 공법 적용을 위해 산업부산물인 영가철과 제강슬래그를 투입하여 토양 내 비소의 안정화 연구를 수행하였다. 비소(무기비소)와 록살슨(유기비소)으로 오염된 토양에 영가철 및 제강슬래그를 0%(w/w), 1%(w/w), 3%(w/w), 5%(w/w) 처리하고 30일 간 반응시킨 후 비소의 저감정도를 살펴본 결과 왕수추출에 의한 비소의 총함량은 무처리구에서 비소 오염토양이 2,285 mg/kg, 록살슨 오염토양이 6.5 mg/kg으로 나타났다. 1 N HCl 가용성 비소는 비소 오염토양의 무처리구가 1,351 mg/kg, 영가철 처리구가 713~1,034 mg/kg로 무처리구 대비 최대 40% 이상 감소하였다. 제강슬래그 처리구의 경우 1 N HCl 가용성 비소농도가 소폭으로 감소하였으며 5% 처리구(1,245 mg/kg)에서 통계적으로 유의성 있는 감소효과가 나타났다. 록살슨 오염토양에서는 영가철 1~5% 처리 시 비소의 농도가 0.69~3.13 mg/kg으로 처리 간에 유의성 있게 감소하는 경향을 나타내었으며 제강슬래그의 처리는 통계적으로 유의성 있는 감소효과는 발생하지 않았다. 특히 록살슨 오염토양은 영가철과 제강슬래그 처리 시 검출되는 비소의 양이 무처리구보다 증가하는 것으로 나타나 유기비소인 록살슨이 무기비소로 변환되는 과정에서 영가철과 제강슬래그가 영향을 끼친 것으로 판단되었다. 0.01 M $CaCl_2$ 에 의한 추출(유효태 비소) 결과 비소오염토양의 무처리구 유효태 비소농도는 0.85 mg/kg, 영가철 5% 처리구에서 0.06 mg/kg 로 무처리구 대비 90% 이상 감소하였다. 비소오염토양에 대한 제강슬래그 처리에서는 제강슬래그에 함유된 인과 토양 내 비소가 경쟁하면서 처리량이 증가함에 따라 비소농도가 증가하였다. 록살슨 오염토양의 경우 영가철과 제강슬래그 처리량 증가에 따라 비소의 농도가 감소하였으나 무처리구에 비하여 비소가 높게 검출되었다. 이는 토양에 투입된 영가철과 제강슬래그가 유기비소에서 무기비소로의 변환과정에 영향을 준 것으로 판단된다. 특히 토양 내 인산과 비소는 철에 대해서 경쟁반응을 하는데 이는 영가철 처리 시 검출되는 비소농도에 영향을 미친 것으로 판단되었다.