• 제목/요약/키워드: Sustainable water resources

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시스템 구성 및 유지시간에 따른 마이크로파 소결 효율 평가 (Experimental Assessment of Microwave Sintering Efficiency Based on System Configuration and Dwell Time)

  • 이장근;진현우;김영재
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제40권4호
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    • pp.81-90
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    • 2024
  • 최근 달에서 얼음 형태의 물 등 에너지자원이 발견됨에 따라 달은 심우주 탐사를 위한 전초기지로 주목받고 있다. 지속가능한 심우주 탐사를 위한 전초기지 구축을 위해 현지자원 활용 개념이 주목받음에 따라, 현지재료인 월면토 고형화 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 보조가열재를 이용한 하이브리드 마이크로파 소결로를 활용해 인공월면토 소결 실험을 수행하며 시스템 구성 및 소결온도 유지시간이 소결체 형성에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과 보조가열재 구성 및 마그네트론으로부터의 거리가 균질한 소결 블록 제작에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 소결온도(1,080℃) 유지시간을 변화시키며 소결 블록을 제작한 결과, 임계시간을 초과하여 소결온도를 유지할 경우 재료의 불균질성이 증가해 소결 효율을 감소시키는 것으로 나타났다.

분포형 수문모형 WRF-Hydro와 기상수치예보모형 GDAPS를 활용한 고해상도 중기 유량 예측 (High-resolution medium-range streamflow prediction using distributed hydrological model WRF-Hydro and numerical weather forecast GDAPS)

  • 김소현;김보미;이가림;이예원;노성진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권5호
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    • pp.333-346
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    • 2024
  • 수량과 수질 및 수생태를 동시에 고려한 수자원 관리를 위해서는 신뢰도 높은 중기 유량 예측 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 기상자료의 특성에 대한 이해와 더불어, 시공간 해상도가 낮은 기상예측 정보를 고해상도 분포형 수문모형에서 효과적으로 활용하는 기술이 중요하다. 본 연구에서는 분포형 수문모형 WRF-Hydro와 선행시간 288시간까지의 기상정보를 제공하는 Global Data Assimilation and Prediction System (GDAPS)를 활용해 고해상도 중기 유량 예측을 수행하고 적용성을 검토하였다. 이를 위해 대상 유역인 낙동강 지류 금호강 유역에 대해 100 m 공간해상도의 WRF-Hydro모형을 구축하고 기상지상관측자료 Automatic Weather Stations (AWS)& Automated Synoptic Observing Systems (ASOS), 기상수치예보모형 GDAPS, 기상재분석자료 Global Land Data Assimilation System (GLDAS)를 입력자료로 적용한 유량 예측 모의 결과를 비교하였다. 2020~2022년 기간 3개의 강우사상에 대해 유역 평균 누적 강우량을 분석 결과, AWS&ASOS대비 GDAPS는 36%~234%, GLDAS 재분석자료는 80%~153% 범위의 과소 및 과대 산정되었음을 확인하였다. AWS&ASOS입력자료로 한 유량 예측 결과는 KGE, NSE지표가 유역 말단 강창교 지점 기준 0.6이상이었으나, GDAPS 기반 유량 모의는 강우 사상에 따라 KGE 값이 0.871~-0.131로 큰 변동성이 확인되었다. 한편, 첨두 유량 오차는 GDAPS가 GLDAS보다 크거나 비슷했지만, 첨두 홍수 발생시간의 오차는 AWS&ASOS, GDAPS, GLDAS가 각각 평균 3.7시간, 8.4시간, 70.1시간으로, 첨두 발생시간 측면에서는 GDAPS의 오차가 GLDAS보다 적었다. GDAPS를 입력자료로 한 WRF-Hydro 고해상도 중기 유량 예측은 첨두 유량의 불확실성은 크지만, 첨두 유량 발생시점에 대한 정확도는 상대적으로 높아 수자원 시설 운영에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

물수지 및 수리지질 분석을 통한 울산광역시 중괘천-보은천 지역의 지하수 함양량 산정 (Estimation of Groundwater Recharge in Junggwae-Boeun Area in Ulsan City Using the Water Balance and Hydrogeological Analyses)

  • 안정훈;함세영;이정환;김남훈;양대복;황지광
    • 자원환경지질
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    • 제41권4호
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    • pp.427-442
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    • 2008
  • 지하수 함양량 산정은 지하수자원의 효율적인 관리 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 물수지분석법과 연구지역의 지질과 토양의 수리지질학적 특성을 이용하여 울산광역시 중괘천-보은천 지역의 지하수 함양량을 산정하였다. 증발산량은 Thornthwaite 방법으로 계산하였으며, 직접유출량은 SCS-CN 방법으로 산정하였다. 지하수 함양량은 266 mm/년로 30년 평균 강수량 1296 mm/년의 20.6%에 해당하며, 증발산량은 779 mm/년 (60.1%), 직접유출량은 119 mm/년 (9.2%)로 산정되었다. 강수량과 지하수 함양량 간에는 강수량과 증발산량, 강수량과 직접유출량에 비해 상관성이 높게 나타난다. 이는 증발산량 및 직접유출량 보다 지하수 함양량이 강수량에 대해서 더 민감하게 반응한다는 것을 지시한다.

우리나라에 적합한 OECD 농업용수 사용지표의 설정 (Application of OECD Agricultural Water Use Indicator in Korea)

  • 허승오;정강호;하상건;송관철;엄기철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.321-327
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    • 2006
  • 농업환경지표가 OECD 회원국간의 농업환경 비교와 이를 통한 농업환경 개선과 농업정책 수립에 대한 권고의 수단으로만 작용을 하지만 이것이 향후 통상 무역과 연계될 것은 추측 가능한 사실이다. OECD 농업환경지표를 우리나라에 그대로 적용했을 때 얻어진 지표 값이 우리나라의 농업환경을 사실대로 반영하지 못한다면 우리가 받을 피해는 미래에도 작용할 것이므로 이에 대한 새로운 제안을 통해 우리나라에 적합한 지표를 설정해야 한다. OECD에 의해 제안된 농업용수 사용 강도 지표는 논이나 밭에서 이용되거나 배수 유출되는 물의 특성을 모두 반영한 방법이 아니므로 몬순 기후지대에 속하는 한국에 적당하지 않다. 특히, 여름철 집중호우시기에 년 강우량의 2/3가 내리는 강우 특성은 이를 담수해 저장하는 능력을 가진 농경지의 수자원 보유능과 기타의 농업적 특성을 고려한 계산방법으로 농업용수를 산정해야 한다. 논의 경우 강우가 내리거나 관개가 되었을 때 담수나 침투를 통해 물을 지하로 배수해 지하수를 형성하거나 지표의 배수로나 하천을 통해 강이나 저수지로 상당량의 물을 흘려보내 다시 이용할 수 있도록 해준다. 즉, 농업용수로 계산되어 있는 물의 상당량은 다른 농경지나 생활용수 또는 공업용수나 하천 유지용수로 다시 이용된다. 따라서, 물 사용강도에 이용되는 농업용수는 농경지에서 소모되지 않고 지하수로 흘러 들어가거나 하천으로 유입되는 배출수를 고려하여 계산하는 것이 합리적이다. 이렇게 계산하면 22.9%(2001년)로 OECD 계산방법으로 얻어진 47%보다 24.1%가 낮아진다. 합리적인 농업용수 스트레스 지표를 산출하기 위해서는 각 나라마다 다른 나라와 강을 공유하고 있는지의 여부와 농업을 위한 주 취수원이 무엇인지를 살펴보아 그 나라에 적합한 스트레스 지표를 산출하도록 유도하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 실제 물에 대한 스트레스는 강우량, 수계별 수자원 부존량, 사용가능량, 농업용수 총공급수량, 환경 유지용수를 위한 기준 갈수량 확보 가능성, 농업용수 관리현황 및 저수율 분석, 수계별 농업용수 사용 가능량 및 기상 등이 복잡하게 작용할 것이므로 이 모든 인자들을 포함한 지표를 만들기는 쉬운 일이 아니다. 따라서, 우리나라는 OECD의 스트레스 지표와는 달리 환경 위해성 판단이 필요 없고, 계산이 복잡하지 않으며 우리의 환경에 적합하도록 주 취수원인 농업용 저수지의 저수율로 농업용수 스트레스 지표를 산정 했다. 농업용수 사용 기술적 효율지표는 작물의 재배 생리특성 및 이용특성과 지역마다 차이가 나는 기후의 특성을 반영하지 않은 계산의 결과이다. 그러므로 이러한 특성들을 반영하는 기술적 물 이용효율 지표를 만들기 위해서는 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율로 WUTE를 결정하는 것이 합리적이다. 지역별, 작물별 특성을 포함해야 하는 농업용수 사용 경제적 효율 지표는 소비된 물을 분모로 삼아 계산에 이용하는 대신에 농업용수 사용 기술적 효율에서 제안한 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율을 계산식의 분모에 적용하고, 벼의 경우는 생산물의 가격 대신에 지하수가 되는 양과 하천수가 되는 양에 대한 경제적 평가에 더해 논에 많은 양의 물이 관개됨으로서 발생하는 수변 생태계에 의한 환경유지 기능과 온도와 습도가 높은 한국의 기후 특성에서 전체 에너지 밸런스를 유지하는데 기여하는 관개수의 가치에 대한 평가와 더불어 생산물의 가격을 포함하는 것이 합리적일 것이다.

국가별 과학연구 투입과 성과의 특성분석 (Characteristics of Input and Output of Scientific Research)

  • 박현우;김경호;여운동
    • 기술혁신학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.471-498
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    • 2009
  • 과학연구의 분야별 중요도를 판단하고 예산지원을 결정해야 하는 정부나 기업들은 국가의 과학적 위치를 파악할 수 있는 능력을 갖추는 것이 필수적이다. 이 논문에서는 세계 주요국이 연구개발 투자로 얻은 성과를 분석하여 국가 단위에서의 연구역량을 측정하고 국제적 관점에서 비교한다. 연구활동의 결과는 논문으로 발표되고, 이 논문은 새로운 논문의 자료로 인용되게 되는데, 일반적으로 인용할 만한 지식과 정보가 많은 논문일수록 다수의 연구자에 의해 참조되므로 논문의 발표량과 인용된 횟수는 연구 활동을 평가하는 척도로 활용된다. 본 논문에서는 각국의 과학연구 역량을 알아보기 위해 세계 각국의 SCI DB 수록 논문발표수와 그 인용도를 분석하고, 국내의 기관별, 분야별, 학술지별, 개인별 발표 논문수와 그 인용도를 분석한다. 본 연구에서는 논문발표 건수기준으로 세계 30개 국가를 대상으로 분석을 수행한다. 이 국가들은 세계전체 논문발표 건수의 90%를 차지하고 있는 국가들이다. 본 논문은 국가 간의 과학연구 성과를 다양한 시각과 척도로 비교평가하는 것으로 목적으로 한다. 이를 위해 우선 관련연구와 분석방법을 검토하며, 다음으로, 과학연구의 투입특성을 분석한다. 다음으로, 국가별 과학연구의 성과특성을 상세히 분석하고자 한다. 또한 과학연구의 투입과 성과 간의 관계를 확인하기 위해 통계적으로 검토한다. 끝으로, 이러한 분석결과를 바탕으로 결론과 시사점을 도출하고 연구의 한계와 추후과제를 제시한다.

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경량 모르터용 건식공정 바텀애시의 입형 개선 효과와 최적 입도 (Shape Improvement and Optimum Gradation of Dry Processed Bottom Ash for Lightweight Mortar)

  • 최홍범;김진만;선정수;한동엽
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.7-14
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 건식공정을 통해 생산된 바텀애시를 이용하여 친환경적이고 저렴한 경량콘크리트의 잔골재로 활용하는 것이다. 기존의 습식공정과 비교하여 건식공정은 물에 닿지 않고, 염분이 없으며, 다소 느린 공정으로 완전연소를 통해 미연소탄소성분이 거의 없다. 이러한 건식공정 바텀애시를 경량 모르터용 잔골재로서 타당성을 평가하기 위해 골재의 입형 개선 효과와 최적 입도분포의 두가지 단계로 나누어 실험을 실시하였다. 첫 번째 실험에서 추가적인 마쇄과정을 통해 얻어진 양호한 입형의 바텀애시는 유동성과 강도 측면에서 양호한 결과를 나타내었으며 다소간의 단위용적질량 증가를 보였다. 두 번째 실험에서 다양한 입도를 구성하여 실험을 실시하였고, 그 결과 표준입도에 맞추어진 입도에서 굳지 않은 상태 및 경화상태에서 양호한 성능을 나타내었다. 본 연구의 결과를 통해 차후 건식 공정을 통한 바텀애시의 활용방법이 확대되고, 바텀애시를 경량 잔골재로 활용함으로서 부가가치 상승에 기여할 것으로 예상된다.

순환굵은골재 60% 이상 사용한 고강도 콘크리트에 대한 강섬유 보강 효과 (The Effects of Steel-Fiber Reinforcement on High Strength Concrete Replaced with Recycled Coarse Aggregates More Than 60%)

  • 김윤일
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.404-417
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    • 2016
  • 이 연구는 지속가능한 자원순환형 골재공급 시스템 구축에 유용한 자료 제공을 목적으로 하며, 순환굵은골재를 60% 이상 100%까지 다량 사용한 고강도 콘크리트에서 이로 인하여 나타나는 압축강도와 전단강도 저하가 강섬유 보강으로 어느 정도 회복되고 개선되는지를 재료시험과 보의 전단파괴 실험을 통하여 밝히고자 하는 것이다. 이 연구에서는 먼저 관련된 기존 실험연구 결과들을 고찰하였다. 재료시험 결과, 체적대비 0.75%의 강섬유 보강과 흡수율 2.0% 이내의 고품질 순환굵은골재를 병용하였을 때, 압축강도 60MPa 수준의 고강도콘크리트의 압축강도 특성이 천연골재 수준으로 회복되고 좋은 연성 특성이 나타나는 것을 확인하였다. 또한 전단력이 보 거동을 지배하는 전단스팬비(a/d) 2와 4인 보에 대한 전단파괴 실험에서 강섬유 보강에 의한 매우 큰 전단강도 증진 효과와 연성거동 특성을 확인하였다.

축산업자 환경교육 프로그램 개발 연구 - 충청남도 홍성군을 중심으로 - (A Study on the Development of Model on Environmental Education Program for Livestock Farmer -Focused on Hongsung-gun, Chungcheungnamdo-)

  • 남영숙;윤순덕
    • 한국환경교육학회지:환경교육
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    • 제20권2호
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    • pp.93-107
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    • 2007
  • Livestock agriculture plays an essential role Hongsung's economy. Unfortunately, if manure is manage properly it can contaminate water and pollute the air. The purposes of this study were to provide awareness of environmental impact and to design educational programs with sustainable agriculture. I used the specific steps of processes. First, collecting informations through survey on environmental awareness of livestock farmers in Hongsung-gun and recognizing the tendencies. Second, analyzing on educational status of livestock farmers. Third, finding objectives of environmental educational programs. At the end of processes, establishing programs which concerning on environmental education. I used two research methods to gather and analyze the data for developing an environmental education program. The first one is a general survey among 50 livestock farmers from Hongseong-gun, Chungcheongnam-do. The second one is the in-depth interviews with specialists in environmental education and government officials from the central government - the Ministry of Agriculture and Forestry - and the local government - Hongsung-gun who are in charge of livestock farming. I found the following results from this research. First, most livestock farmers replied with 'highly likely' to the five items on the recognition of the necessity of environment preservation, whereas only 38.7% answered with 'likely' to the item on the environmental pollution caused by livestock farming. This shows the tendency that they have less recognition of the reality than necessary. Second, most of the contents among 5 areas(knowledge, recognition, function, attitude, and participation) are the knowledge areas. That results are analyzed training materials for livestock farmers made by Hongsung-gun in 2004 and in 2005 by using goal categories suggested in the Tbilisi Resolution. Third, after analyzing the survey and in-depth interviews, I found that the need for education to recognize the environmental pollution, environmental protection and recycling of the livestock waste. We can summarize conclusions from this research. First, we need on educational program improve the livestock farmers' recognition of importance in environmental protection. Second, it is necessary to develop educational program with the viewpoint that livestock waste is not one of the culprits of the environmental pollution, but a recyclable resource. Third, contents of the environmental education program, should include all the educational elements, namely, knowledge, recognition, attitude, function and participation. The education for livestock farmers requires a research on the environmental education program that can be used with crop farmers who can use the resources recycled from the livestock waste from the viewpoint of recycling resources. This research is focused on the collection and analysis of the basic data for developing an environmental education program and the composition of the program. A further research on the implementation and assessment of this program is required.

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민간 기업의 인식조사를 바탕으로 한 기후변화 대응 국제산림분야 민관파트너십 사업 활성화 방안 기초 연구 (A Preliminary Study on Public Private Partnership in International Forestry Sector to Climate Change Based on Awareness Analysis of Private Enterprises)

  • 김지연;윤태경;한새롬;박찬우;이수경;김소희;이은애;손요환
    • 한국기후변화학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.281-291
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    • 2012
  • 산림은 탄소 흡수원, 수자원 함양, 생물종 보전 등 다양한 역할을 한다. 이러한 산림의 기능을 보전하고 기후변화에 대응한 국제 산림 사업을 시행하기 위해서 안정적 재원 조달과 사업의 질 제고, 지속적 관리 등이 필요하며, 이를 효과적으로 수행하기 위하여 민관파트너십을 고려할 수 있다. 특히 개발 재원의 다양화와 사업의 질 제고를 위해서는 기업의 산림 사업에 대한 인식 파악이 선행되어야 한다. 이를 위해 129개 민간 기업을 대상으로 설문조사와 사업 부문별 11개 업체를 대상으로 인터뷰를 실시하였다. 조사 결과, 산림 사업과 관련된 정보 부족, 사업 절차의 복잡성, 투자 대비 낮은 수익 등의 이유로 기업의 산림 사업에 대한 관심이 낮은 것으로 나타났다. 이러한 문제점을 해결하고 향후 민관파트너십 사업을 활성화하기 위해 수원국 내 기후변화 및 산림 자원에 대한 인식제고, 정부의 재정과 행정 및 제도적 지원, 정보 공유, 사업 후 성과 관리, 공공과 민간 부문 간 동등한 협력 관계 구축 등의 방안이 필요할 것으로 보인다.

부산 연안역 탄소저장량 및 경제적 가치 평가 (Evaluation of Carbon Storage and Economic Value in the Busan Coastal Zone)

  • 정세화;정진욱;임유림;성기준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권5호
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    • pp.651-658
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    • 2022
  • 전 세계적으로 기후변화에 대응하기 위해 탄소중립 달성을 위한 전략 중 하나인 생태계와 생태자원을 활용하여 탄소를 저감하는 자연기반해법 방안에 관한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 생태계서비스 기반의 평가 모델인 InVEST Carbon, Coastal Blue Carbon 모델을 이용하여 부산 연안 육역과 연안 해역을 대상으로 탄소저장량 추정 및 경제적 가치 평가를 진행하였다. 연구 결과 부산 연안 육역은 부산 전체 육역과 비교하여 단위면적당 탄소저장량이 적으며, 현재 추진 중이거나 계획된 개발이 완료되면 탄소저장량은 더 감소할 것으로 나타났다. 연안 해역은 육역과 비교해 탄소저장량이 적은 것으로 나타났지만, 향후 생태자원을 활용하는 자연기반해법의 잠재성은 크다. 하지만 공유수면 매립과 같은 개발 행위로 탄소저장량이 많은 중요 서식지에 영향을 줄 경우, 탄소저장량의 감소를 초래하며 이러한 부정적인 영향이 장기적으로 지속될 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 부산 연안역의 지속가능한 관리를 위하여 탄소저장량을 고려한 생태계서비스 기반의 관리 전략이 필요하다.