• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제44권3호
• /
• pp.164-177
• /
• 2011

본 연구는 전통주거공간 속에 반영된 환경친화적인 계획기법과 원칙을 파악하여 그 원리를 재정립하고자 수행되었다. 이를 위해서 대표적 전통 주거공간인 경상북도 경주시 양동마을의 관가정을 대상으로, 문헌연구와 현장연구를 통해 주거공간에 표출되거나 내재된 환경친화성 원리 및 기법을 입지선정 및 공간구성, 자연에너지 활용, 자연재료 활용 등으로 구분하여 파악하고자 하였다. 본 연구를 통해 얻는 결과는 입지적 측면에서 남동향을 취하여 일사 및 일조의 환경조절측면을 고려하고 있었으며, 지형의 변형을 최소화하는 건물축조기법으로 조성한 것을 알 수 있었다. 환경보전적 측면에서는 대문간-안마당-안대청으로 바람의 통풍이 가능하도록 구조적으로 배치하였으며, 공간구성적 측면에서는 경관의 조망을 중시하여 담장의 조절을 통해 외부 경관을 끌어들이는 수법을 활용한 것을 알 수 있었다. 전통공간에 있어서 환경친화적 기법 및 조절원리는 오랜 기간 동안 경험에 의해 발전되었으며, 지역기후와 지역환경에 적합한 많은 전통적인 기법들로 개발되었다. 이러한 기법들을 추출하여 기술적으로 발전시키는 것은 지구환경과 에너지 문제를 해결하고 보다 쾌적한 인간의 생활환경을 창출하는데 중요한 의미를 지니고 있다 하겠다.

• 적정기술학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.136-143
• /
• 2021

키리바시를 포함한 태평양 도서국가들은 기후 변화, 지하수 오염 및 식생 변화로 인한 해수면 상승 및 해안 침식으로 인해 생활 공간의 감소 뿐만 아니라 필수 자원 부족으로 고통받고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 글로벌 활동은 SDGs 이행을 위한 UN의 노력으로 진행되고 있다. 태평양 도서 국가들이 풍부한 해양 자원을 이용하여 기후 변화에 대응하고 적응할 수 있도록 모색해 왔다. 즉, 해수 플랜트는 이러한 태평양 도서 국가에서 SDG # 14를 기반으로 SDG #2, #6 및 #7을 달성하는 데 도움을 줄 수 있다. 선박해양플랜트연구소(KRISO)는 2016년에 설립한 지속가능 해수이용 아카데미(SSUA)를 통해 키리바시 SSUA협회를 결성하고, 해양수산부(MOF)의 해양수산 ODA사업으로 키리바시에 해수플랜트를 지원하였다. 키리바시 SSUA협회는 해수 및 태양에너지를 이용하는 해수플랜트를 이용하여, 2018년부터 2020년까지 지역 사회에 식수와 채소를 공급하는 공익사업을 하고 있다. 역량강화 과정을 통해 키리바시 SSUA협회는 기술 이전을 받았고, 지역사회에 수경재배 시스템의 설치, 모종과 비료 보급, 재배관리 기술지도 및 모니터링을 실시하였다. 협회는 3년 동안 140여 가구에 수경재배 시스템(일부는 태양광발전 패널 제공)을 보급하고, 다양한 채소를 재배하여 자가 소비 또는 판매하게 하였다. 또한, 태양광발전 연계 해수담수화 시스템을 설치하여 식수를 공급하도록 하고 있다. 만족도 조사를 통해 대부분의 수혜 가구가 만족하였고, 주변 지역 및 도서로 보급확산을 희망하고 있음을 알 수 있었다. 따라서, 키리바시 SSUA협회는 공동체 이용 및 관리 체계화를 지원하는 자활사업을 추진할 계획이며, 이러한 활동은 태평양 도서국가들의 SDGs 달성을 지원하기 위한 ODA 프로그램으로 확산될 수 있을 것이다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
• /
• 제10권6호
• /
• pp.482-493
• /
• 2005

Biomass is originally photosynthesized from inorgainic compounds such as $CO_2$, minerals, water and solar energy. Recent studies have shown that anaerobic bacteria have the ability to convert recalcitrant biomass such as cellullosic or chitinoic materials to useful compounds. The biomass containing agricultural waste, unutilized wood and other garbage is expected to utilize as feed, food and fuel by microbial degradation and other metabolic functions. In this study we isolated several anaerobic, cellulolytic and chitinolytic bacteria from rumen fluid, compost and soil to study their related enzymes and genes. The anaerobic and cellulolytic bacteria, Clostridium thermocellum, Clostridium stercorarium, and Clostridium josui, were isolated from compost and the chitinolytic Clostridium paraputrificum from beach soil and Ruminococcus albus was isolated from cow rumen. After isolation, novel cellulase and xylanase genes from these anaerobes were cloned and expressed in Escherichia coli. The properties of the cloned enzymes showed that some of them were the components of the enzyme (cellulase) complex, i.e., cellulosome, which is known to form complexes by binding cohesin domains on the cellulase integrating protein (Cip: or core protein) and dockerin domains on the enzymes. Several dockerin and cohesin polypeptides were independently produced by E. coli and their binding properties were specified with BIAcore by measuring surface plasmon resonance. Three pairs of cohesin-dockerin with differing binding specificities were selected. Two of their genes encoding their respective cohesin polypeptides were combined to one gene and expressed in E. coli as a chimeric core protein, on which two dockerin-dehydrogenase chimeras, the dockerin-formaldehyde dehydrogenase and the dockerin-NADH dehydrogenase are planning to bind for catalyzing $CO_2$ reduction to formic acid by feeding NADH. This reaction may represent a novel strategy for the reduction of the green house gases. Enzymes from the anaerobes were also expressed in tobacco and rice plants. The activity of a xylanase from C. stercorarium was detected in leaves, stems, and rice grain under the control of CaMV35S promoter. The digestibility of transgenic rice leaves in goat rumen was slightly accelerated. C. paraputrificum was found to solubilize shrimp shells and chitin to generate hydrogen gas. Hydrogen productivity (1.7 mol $H_2/mol$ glucos) of the organism was improved up to 1.8 times by additional expression of the own hydrogenase gene in C. paraputrficum using a modified vector of Clostridiu, perfringens. The hydrygen producing microflora from soil, garbage and dried pelletted garbage, known as refuse derived fuel(RDF), were also found to be effective in converting biomass waste to hydrogen gas.

• 한국작물학회지
• /
• 제20권
• /
• pp.74-86
• /
• 1975

수도의 물질생산과 생장특성을 분석 검토하기 위해 1972년부터 1973년까지 Indica 품종인 수원 213-001와 수원 21004, Japonica 품종인 팔굉, 아끼바레, 농백의 5품종을 공시하여 2년간 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 각 품종간의 현존량(Total Standing Crop)의 차이는 생육초기에는 뚜렷하지 않았으나 출수기를 전후해서 품종간의 차이가 명확했다. 즉 출수후의 최대치가 수원 213-001와 수원 21004는 현존량이 약 80g/주인데 비해 기타 품종들은 60g/주 전후였다. 2) 군락의 엽면적은 각 품종 공히 출수기에 가장 많았고 그 후 점차 저하했다. 최대 엽면적기때의 엽면적지수(LAI)는 품종에 따라 3.06~5.7이었으며 수원 213-001가 가장 컸다. 3) F/C Ratio(광합성기관과 비광헙성기관의 비)는 분약초기에 최대치로서 각 품종 공히 0.7전후였으나 점차 저하하여 생장완료기에는 0.1정도였다. 4) 생산구조도를 추구한 결과 순생산량 및 고사량을 수량적으로 산출할 수 있었다. 5) 생육기간 중 총순생산량은 수원 213-001, 수원 21004, 팔굉, 아끼바레, 농백에 대해서 각각 112, 720, 91.848, 74.736, 80.449, 65.515g/주 이었다. 6) RGR(상대생장율)은 각 품종 공히 생장초기에 높아 품종에 따라 0.5~1.0g/g/wk이었으며 생장후기에는 각 품종 공히 0.1g/g/wk 정도로 저하했다. 특히 수원213-001와 수원 21004는 출수기의 RGR이 기타 품종에 비해 현저히 높았다. 7) NAR(순동화율)은 RGR과 같이 수원 213-001와 수원 21004에 있어서는 기타 품종에 비해 생장초기에 다소 낮았으나 출수기에는 현저히 높았다. 8) CGR(개체군생장속도)은 Indica 품종인 수원 213-001와 수원 21004는 출수기에 최대치로서 450g/지면적 $m^2$, Japonica 품종들은 200g/지면적 $m^2$ 전후의 생장속도를 보였다. 9) LAR(엽면적비)은 생장초기에 최대치로서 각품종 공히 100$\textrm{cm}^2$/g 정도이었고 생장후기에는 25$\textrm{cm}^2$/g 정도였다. 10) RGR과 NAR, Pn 등의 기상요인과의 상관관계는 각 품종 공히 출수기의 평균일사량 350Cal/$\textrm{cm}^2$/day 전후, 평균온도 24$^{\circ}C$정도일 때 가장 높았다. 11) 태양 Energy 이용율은 Indica 품종인 수원 213-001(2.90%), 수원 21004(2.45%)가 Japonica 품종들 (약 2.0%)에 비해 현저히 높았다. 이상의 분석 결과와 수량 생산의 결과를 종합하여 India 품종은 경북지역의 다수확 품종으로 높이 평가됨과 동시에 금후 재배적 제방법의 향상으로 보다 높은 수량을 얻을 수 있음을 알았다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제45권1호
• /
• pp.174-189
• /
• 2012

경상북도 경주시에 위치한 양동마을은 중요민속문화재 제189호로 지정된 500년 역사의 한국의 전통마을이다. 최근 유네스코(UNESCO)의 세계유산인 양동마을은 보존 가치가 높아짐과 동시에 관광객의 증가에 따라 많은 위협을 받고 있다. 본 연구는 양동마을의 관속식물과 외래식물 및 귀화식물의 현황을 조사 분석하여 전통문화공간 관리체계의 부재를 인식하고 차후 외래 식물 관리보전방안 수립을 위한 기초자료를 제공하기 위해 실시하였다. 관속식물상은 89과 227속 261종 1아종 5품종 26변종 총 293분류군이다. 외래식물은 53과 98속 104종 2품종 8변종 총 114분류군이다. 귀화식물은 15과 36속 37종 2변종 총 39분류군이다. 이에 따른 양동마을의 귀화율은 13.31%, 도시화지수는 13.64%이다. 양동마을의 전체 관속식물상 293분류군 중 외래식물은 114분류군으로 38.91%에 해당하는 높은 수치이다. 따라서 우리나라의 전통유산으로서 양동마을의 식물관리지침을 수립하고, 이에 따른 외래식물 유입 방지와 관리 및 식재계획을 세워야 하며, 주민을 대상으로 한 교육을 병행하는 것이 바람직하다.

• 태양에너지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.53-61
• /
• 1991

본 연구에서는 심야전력 및 폐열의 회수이용을 위한 잠열축열재를 개발하기 위하여, 상변화 온도가 $50{\sim}80^{\circ}C$의 범위에 있는 상변화 물질중 잠열량이 크고, 물성안정이 비교적 용이한 Octacosane($C_{28}H_{58}$)과 Sodium Acetate Trihydrate($CH_3COONa{\cdot}3H_2O$)를 선택하여 상변화 온도의 변화특성과 물성안정방법 그리고 잠열특성을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 공업용 수준 Octacosane과 Sodium Acetate Trihydrate의 상변화 온도는 각각 $60.7^{\circ}C,\;57.4^{\circ}C$로서 시약용 수준에 비하여 Octacosane은 $1.1^{\circ}C$, Sodium Acetate Trihydrate는 $0.6^{\circ}C$ 낮았으며, 잠열량에 있어서는 Octacosane은 60.6kcal/kg으로 시약용 수준과 비슷한 값을 보였으나, Sodium Acetate Trihydrate는 51.1kcal/kg으로 시약용 수준에 비하여 5.4% 작은 값을 나타내었다. 2. Octacosane의 상변화 사이를 증가에 따른 잠열량을 분석한 결과, 초기에는 60.6kcal/kg이었으나, 시약용의 증가와 더불어 점차로 감소하여 200cycle에서 47.2kcal/kg이 되었고, 그 이후에는 거의 일정한 값을 유지하고 있는 것으로 보아 더 이상의 잠열량 감소는 없을 것으로 판단된다. 3. Sodium Acetate Trihydrate의 과냉현상을 제어하기 위한 조핵제로서 SPD(Sodium Pyrophosphate Decahydrate)를 3wt 이상 첨가하여 $25.7^{\circ}C$의 과냉도를 $1^{\circ}C$ 미만으로 줄였고, 증점제로서 CMC-Na를 3wt% 이상 첨가하여 상분리 현상을 해결하였으며, 안전성을 고려한 조핵제 및 중점제의 적정 첨가량은 4wt%였다. 4. UREA($NH_2CONH_2$)를 첨가하여 Sodium Acetate Trihydrate($CH_3COONa{\cdot}3H_2O$)의 상변화 온도를 $57.4^{\circ}C$에서 $46.2^{\circ}C$까지 다양하게 변화시켜 이용온도 수준에 적합한 잠열축열재를 선택할 수 있도록 하였으며, UREA 함량에 따른 잠열량을 분석한 결과 UREA의 함량이 증가함에 따라 잠열량이 점차로 감소하여 10wt%의 UREA를 첨가하였을 경우에는 38.3kcal/kg였으며, UREA의 함량이 20wt%까지 증가하는 동안 더 이상의 잠열량 감소는 없었다. 5. $30^{\circ}C$에서 $90^{\circ}C$까지의 가열과정에서 현열재인 물, 그리고 돌(화강암)과 잠열축열재의 축열량을 비교 분석한 결과, Octacosane은 상변화 온도 $60{\sim}70^{\circ}C$에서의 축열량이 물의 2.45배, 돌의 12.5배였으며, S.A.T.(Sodium Acetate Trihydrate)는 상변화 온도 $57.4^{\circ}C$에서의 축열량이 물보다 2.53배, 돌보다는 12.91배 큰 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
• /
• 제39권3호
• /
• pp.255-268
• /
• 2006

58개 기상관측소에서 최근 22년간(1981-2002) 측정된 기상 자료를 이용하여 국내의 기온(SAT) 및 지면온도(GST)의 시공간적 변동 경향을 분석하였다. 먼저 관측 자료로부터 각 관측소의 평균기온(MSAT)과 평균지면온도(MGST)를 계산하였으며, 다중선형회귀분석을 통해 MSAT와 MGST를 예측할 수 있는 회귀식을 산정하였다. 회귀모형의 회귀변수는 관측소의 위도 및 고도이다. 회귀모형의 추정치와 실제 관측값의 결정계수($R^2$)는 각각 0,92와 0.94로 나타나 모형의 예측 정확성이 매우 높은 것으로 분석되었다. MGST는 지열펌프 시스템 설계의 주요 입력 변수이므로 최근 지열에너지자원 활용 분야에서 매우 중요하게 다루어지는 변수이다. 따라서 제시된 회귀모형은 신뢰할만한 관측 자료가 없는 지역에서 MGST를 추정하는데 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 예상된다. SAT 자료에 대한 선헝회귀분석을 통해 지구온난화 및 도시화에 기인한 기온 상승의 장기 추세 변동성을 탐색하였다. 1개 관측소를 제외한 57개 관측소에서 $0.005{\sim}0.088^{\circ}C/yr$ 범위의 기온증가율을 가지는 추세 변동이 확인되었다. 또한 GST에 영향을 미치는 기상요소로서 일사량, 지구복사, 강수량 및 적설량 자료를 분석하였다. GST는 주로 SAT 및 일사량에 의하여 결정되지만 강수 및 증발에 의한 토양의 열용량 변화, 적설에 의한 대기와 지표면 차단, 지구복사에 영향을 줄 수 있는 대기의 조건 변화 등이 복합적인 변동 요인으로 작용하는 것으로 나타났다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.367-373
• /
• 2023

비행시 승무원이나 승객은 우주방사선과 공기나 비행기 기체와 반응하여 발생한 2차 산란선 등에 의해 피폭을 받게 된다. 항공기 승무원의 경우 우주기상 환경 시뮬레이션을 이용하여 계산된 피폭선량으로 방사선 안전관리를 적용받고 있다. 하지만, 태양활동이나 고도, 비행경로 등에 따라 피폭선량이 가변적이어서 계산법보다는 항로별 측정하는 것이 권고되고 있다. 본 연구에서는 범용 Si 센서와 다중채널파고분석기를 이용하여 우주방사선 선량을 측정할 수 있는 선량계를 개발하였다. 선량계산은 미우주항공국의 우주방사선 측정장비인 CRaTER(Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation)의 알고리즘을 적용하였다. 표준교정시설에서 Cs-137 662 keV 감마선으로 에너지 및 선량교정을 시행하였으며, 실험 범위에서 선량률 의존성이 없음을 확인하였다. 제작된 선량계를 이용하여 2023년 5월 두바이 인천 구간의 국제선에서 직접 선량을 측정한 결과 국내 우주방사선 선량평가코드(KREAM; Korean Radiation Exposure Assessment Model for Aviation Route Dose)로 계산된 결과와 12% 이내로 비슷하게 나타났으며, 고도와 위도가 높아짐에 따라 계산 결과와 동일하게 선량이 증가하는 것을 확인하였다. 좀 더 많은 실증적 검증 실험이 요구되는 제한점은 있지만, 항공기 내 또는 개인 피폭선량 모니터링에 가성비가 우수한 선량계로 충분한 활용 가능성을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권12호
• /
• pp.907-912
• /
• 2011

물의 광분해에 의한 수소생산을 위하여 이산화티타늄($TiO_2$)과 산화니오븀($Nb_2O_5$)을 이용하여 가시광선 감응 광촉매 개발을 본 연구의 목적으로 하고 있다. 이를 위하여 요소를 이용한 질소 도핑한 $TiO_2$, $Nb_2O_5$, $HNb_3O_8$ ($TiO_2-N$, $Nb_2O_5-N$와 $HNb_3O_8-N$)을 제조하였다. 그 결과 질소 도핑이 광촉매의 띠간격 에너지를 감소시킴으로써 excitation파장이 자외선 영역에서 가시광선 영역으로 이동한 것을 reflectance 관찰을 통해 알 수 있었다. 특히 $TiO_2-N$의 경우 띠 간격 에너지가 3.3 eV ($TiO_2$)에서 2.72 eV로 가장 큰 감소를 보였다. 또한, 가시광선 영역에서 로다민 B 광분해 반응을 통하여 광촉매의 활성도를 평가하였을 때, 질소 도핑한 경우($Nb_2O_5-N$와 $HNb_3O_8-N$)는 모두 80% 이상의 분해 효율을 나타내었으며 특히 $TiO_2-N$이 약 99.8%의 높은 분해율을 보여주었다. 그러나 질소 도핑을 하지 않은 $TiO_2$와 $Nb_2O_5$의 경우, 약 10% 의 로다민 B가 분해된 것으로 관찰되었다. 또한 가시광선 영역에서 각 촉매의 광전류 생성을 비교해보았을 때, $HNb_3O_8-N$ ($63.7mA/cm^2$)이 가장 높은 전류 반응을 나타내었으며 물의 광분해에 의한 수소생산량을 비교해보면 $Nb_2O_5-N$이 $19.4{\mu}mol/h$의 가장 많은 양을 생산한 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제24권7호
• /
• pp.848-857
• /
• 2018

최근 국제적으로 풍력, 태양광, 파도, 연료전지 등의 친환경 신재생에너지 개발이 활발하다. 특히, 해상에서의 풍력발전단지 개발은 대형화를 통한 단가 절감, 고품질의 풍력자원 활용, 발전기로 인한 소음 피해 최소화를 위해 해안에서 멀리 떨어진 위치에 대규모 부유식으로 건설되는 추세이다. 풍력발전단지의 개발은 해사안전법에 의한 해상교통안전진단제도에 따른 평가가 필요하다. 풍력발전단지의 평가는 해당 수역의 체계적인 개발, 관리, 활용을 위해 선과 면적 개념을 모두 적용하여 수행되어야 하며, 이를 위한 평가 방법과 기준이 개발되어야 한다. 이 연구에서는 해상풍력발전단지처럼 해양 공간을 평가할 수 있는 해상교통조사방법과 평가에 대한 적절한 기준을 수립하고, 이를 시스템적으로 처리할 수 있는 방안에 대해서 연구하였다. 먼저 해상교통조사를 위해 AIS와 레이더를 이용한 이동식 해상교통데이터 수집장치를 설계하였다. 그리고 선과 면적의 개념을 모두 적용한 해상교통 항적도, 밀집도, 경로 분석을 제안하였다. 해상교통밀집도는 Grid-cell의 크기를 조절하여 단위 cell에 대한 공간적, 시간적 점유율을 구분하고 해상교통 경로 분석은 해상을 통항로 또는 작업 공간으로 사용할 때를 구분하여 선박의 이동 패턴을 평가할 수 있도록 제안하였다. 최종적으로 시스템적인 해상교통데이터의 수집과 평가가 가능한 해상교통안전평가솔루션의 개념설계를 수행하였다. 이는 자동적인 해상교통데이터의 수집 저장 분류를 통해, 데이터 누락이나 오표기와 같은 인적 오류를 최소화하고 해상 공간의 용도에 따라 선과 면적 개념을 반영하여 분석함으로써 신뢰성 있는 해상 공간의 평가가 가능하게 한다.