우주발사체용 75톤급 액체로켓엔진 연소기의 저압연소시험에서 얻은 데이터를 기본으로 75톤급 연소기의 연소특성속도 및 비추력을 예측하였다. 75톤급 연소기 저압연소시험에서 연소특성속도는 약 1750 m/sec, 비추력은 240 sec로 30톤급 연소기의 저압 성능보다 높은 값을 보여주었다. 30톤급 연소기의 연소시험에서 얻은 저압/고압 관계식을 통해 75톤급 연소기의 설계점에서 연소특성속도는 약 1770 m/sec, 비추력은 약 278 sec로 목표치를 상회하는 값을 예측하였다.
본 연구의 목적은 USLE 모형의 적용 범위 확장에 따른 모형의 적정성을 평가하는 데에 있다. 본 연구는 300 $km^2$ 정도의 유역면적을 갖는 만경강 봉동 수위관측소 유역에서 유사유출량을 모의한 후 이를 실측치와 비교 분석하는 과정으로 수행되었다. USLE 모형의 주요 인자 등은 객체지향프로그램인 ArcView를 이용하여 산정하였으며, 이를 강우침식인자, 토양침식인자, 지형인자, 식생피복인자, 침식조절인자 등과 같은 주제도에 격자기반($30m{\times}30m$)으로 구현하였다. 본 연구의 대상유역에서 모의된 2009년 평균토양침식량은 206.7 $ton/km^2/year$이며, 토양침식량에 Vanoni(1975)와 Boyce(1975), USDA(1972)의 유사전달비(sediment delivery ratio)를 고려한 유사유출량은 각각 47.128 $ton/km^2/year$, 19.223 $ton/km^2/year$, 61.596 $ton/km^2/year$로 산정되었다. Vanoni(1975)의 유사전달비가 고려된 유사유출량은 47.128 $ton/km^2/year$로 봉동 수위관측소에서 실측된 2009년 유사유출량 42.330 $ton/km^2/year$와 비교적 유사하였다.
본 실험에서는 답리작으로 호밀과 헤어리 베치를 단파 혹은 혼파 재배 시 화학비료와 가축분뇨의 시용에 따른 생산성과 사료가치를 평가하여 양질의 조사료 자원을 확보하고자 실시되었는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 답리작으로 호밀 단파구와 호밀 및 헤어리 베치 혼파구의 연 평균 건물과 가소화양분총량(TDN) 수량은 각각 ha 당 7.2와 4.0 ton 및 8.0과 4.4 ton으로 헤어리 베치 단파구의 연 건물수량과 TDN 수량(4.5 및 2.7 ton/ha) 보다 유의하게 높았다(p<0.05). 또한 호밀과 헤어리 베치의 혼파재배구(7.7%)가 조단백질 함량이 호밀 단파구보다 높았으며 TDN 함량과 RFV(각각 55.8과 79.4)도 높았다. 호밀재배 시 액상우분뇨를 100% 시용한 구에서는 연 건물수량과 TDN 수량이 ha 당 각각 7.4과 4.1 ton으로 인산과 칼리만 시비한 구(7.2와 3.9 ton/ha)와 무비구(5.5와 3.1 ton/ha) 보다 높았으며 화학비료 대비 연 건물수량과 TDN 수량이 각각 75.52와 78.97%의 수준을 나타내었다. 또한 TDN 함량과 RFV도 무비구와 액상우분뇨가 다른 처리구 보다 높게 나타났다. 호밀과 헤어리 베치 혼파재배 시 액상우분뇨를 100% 시용한 구에서는 ha 당 각각 7.6과 4.5 ton을 나타내어 질소, 인산 및 칼리 시비구 대비 연 건물수량과 TDN 수량이 79.50과 86.77%의 수준을 나타내었고 조단백질 함량은 액상우분뇨 시 용구에서 8.5%로 다른 처리구 보다 유의하게 높았으며(p<0.05), TDN 함량과 RFV도 각각 58.3%와 86으로 가장 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 호밀의 단파보다는 헤어리 베치와의 혼파가 건물수량은 감소하지만 사료가치의 개선 및 영양수량의 증가를 초래하였으며 이와 더불어 화학비료 시비구 보다 액상우분뇨 시용으로 자원의 재활용, 조사료의 품질 개선 및 사료가치의 급감을 방지하여 수확시기 연장 등을 기대할 수 있었다.
본 연구에서는 천안시 두정공원을 대상으로 도시공원의 식재유형별 수목의 탄소저장량, 연간 탄소흡수량, 연간 토양호흡량을 측정하여 비교하였다. 두정공원에서 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림을 선정하여 2012년 3월부터 2013년 2월까지 각 식재림을 분석하였다. 탄소저장량과 연간 탄소흡수량은 수목의 흉고직경을 이용한 상대생장식을 활용하여 산정하였고 토양호흡량은 Li-6400을 이용하여 측정하였다. 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림에서의 탄소저장량은 각각 17.36, 88.63, 115.38, $49.88tonCha^{-1}$였고, 연간 탄소흡수량은 각각 1.04, 2.12, 6.47, $3.67tonCha^{-1}yr^{-1}$로 산정되었다. 개체목당 평균 연간 탄소흡수량은 소나무, 상수리나무, 아까시나무에서 각각 1.81, 17.86, $9.14kgC{\cdot}treeyr^{-1}$로 상수리나무가 가장 높았다. 평균 토양호흡량은 각 식재유형별로 2.20, 1.90, 2.47, $2.51{\mu}mo{\ell}CO_2m^{-2}s^{-1}$로 측정되었고 연간 토양호흡량은 각각 6.66, 5.33, 7.20, $7.25tonCha^{-1}yr^{-1}$로 추정되었다. 본 조사지의 식재유형 중 상수리나무-아까시나무식재림이 탄소저장량과 연간 탄소흡수량이 가장 많아 공원의 탄소흡수원 역할에 크게 기여했고, 소나무식재림은 가장 적게 평가되었다. 본 연구결과는 이산화탄소 흡수원의 역할을 하는 도시공원 수목의 식재와 관리에 필요한 자료로 활용될 수 있다.
본 연구에서는 LCA 기법으로 태양광 시스템 생산 시 소비되는 원료, 부원료, 에너지 등의 물질수지 자료를 분석하여 금속자원의 자원효율성 산정 및 필요금속자원량을 예측하였다. 태양광 시스템 생산 시 투입되는 금속자원의 자원효율성 분석결과 철 비철금속은 4가지 기술(SC-Si, MC-Si, CI(G)S, CdTe)에 대해 동일하게 납, 주석 순으로, 희유금속은 결정질 실리콘 시스템의 경우 갈륨, 레늄 순으로, 박막형 시스템의 경우 레늄, 로듐 순으로, 희토류는 4가지 기술에 대해 동일하게 가돌리늄, 사마리움 순으로 자원효율성이 높은 것으로 나타났다. 2030년까지 우리나라의 태양광 시스템의 증설에 필요한 금속자원량을 예측한 결과 자원순환에 의한 자체 수급량을 제외하고 알루미늄 2,545,670 ton, 구리 22,044 ton, 니켈 31 ton, 주석 1,695 ton 및 아연 92,069 ton이 필요한 것으로 나타났다.
온실가스의 농도 증가에 따른 지구온난화로 기후변화 및 환경적 영향이 증가하고 있으며, 다른 산업 분야별 온실가스 저감 노력이 계속 되고 있다. 농경지에서 온실가스 배출 저감 및 탄소 수지 연구를 통하여 농업생산 활동이 온실가스를 배출 이외에도 탄소를 고정 또는 축적 기능이 있다는 것을 밝히고자 하였다. 먼저 작물 작부체계에 따른 탄소 수지를 평가하고자 대기 중 이산화탄소 자동측정 장치를 개발하여 $CO_2$ 함량 변화를 조사하였다. 이를 통해 작물 생태계 내에서 보리-콩 및 보리-고추 작부체계의 생태계 순 생산량이 화학비료를 사용한 NPK 처리구와 돈분 퇴비를 추가한 NPK+돈분 퇴비 처리구를 두고 $CO_2$ 함량을 조사하였다. 보리-콩 작부체계의 NPK 및 NPK+퇴비처리구는 각 $6.3,\;10.6ton\;CO_2\;ha^{-1}$ 그리고 보리-고추작부체계에서는 $12.0,\;13.2ton\;CO_2\;ha^{-1}$이 축적된 것 으로 나타났다. 토양 탄소수지 평가에서는 보리-콩 작부체계에서 토양 유기 탄소 축적은 $0.7ton\;C\;ha^{-1}$, 보리-고추에서 $0.5ton\;C\;ha^{-1}$이 토양 중에 저장하였다. 이로써 농경지가 탄소 저장원 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다.
가축분뇨 공공처리시설 유입수의 농토변경에 따른 처리효율과 비용절감 효과를 검토하기 위하여 다음을 전제조건으로 분석하였다. 첫째 유입수질을 고농도 (BOD 20,000 mg/L)에서 저농도 (BOD 1,000 mg/L 이하)로 변경한다. 둘째, 기존 시설의 개 보수를 최소화하면서 유입수 전량을 저농도로 유입시킬 경우(BIOSUF) 셋째, 시설의 개 보수 없이 유입수의 일부를 저농도로 유입시킬 경우 (액상부식법)를 검토하였다. 처리용량 확대에 있어서, BIOSUF 공법의 경우는 저류조 등 일부시설을 증설한다면, 현재의 설계 유입물량 130톤/일에서 2.3배인 300톤/일을 유입시킬 수 있을 것으로 산출되었다. 액상부식법의 경우는 설계 유입물량 210톤/일을 190톤/일로 감소시키는 대신 저농도의 유입물량을 60톤까지 확대함으로써 250톤/일 처리가 가능할 것으로 분석되었다. 톤당 처리비의 경우는, BIOSUF 공법은 유입수 농도 변경 전에는 14,674원/톤이었으나 변경 후에는 7,221원/톤으로 50.8%가 감소되었으며, 액상부식법은 당초 9,929원/톤이었으나, 변경 후에는 약 16.6%가 감소된 8,277원/톤으로 산출되어 비용절감 효과가 있는 것으로 분석되 었다. 따라서 가축분뇨 공공처리시설의 운영쵸율을 높이고 양축농가의 처리비용 경감을 위해서는 가축분뇨 (슬러리)를 농가단위에서 저농도로 처리한 후 공공처리시설로 유입하는 체계의 강구가 필요하다.
본 연구는 선박의 크기, 계류상태, 파랑의 주기, 파향 등의 영향을 반영하여 계류선박의 동요량을 계산하고, 그 결과를 이용하여 선석 전면에서 하역한계파고를 산정하는 방법을 제시한 것이다. 여기서는 포항신항의 제 8부두에 본 방법을 적용하고 하역중단시 현지 파랑 관측자료와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 하역중단시 현지 선박의 크기는 800~35,000ton이었으며, 이 때 관측된 파랑은 파고 0.10~0.75m, 주기 7~13s이었다. 본 방법에 의한 하역한계파고는 5,000ton, 10,000ton, 30,000ton 선박에 대하여 파고 0.19~0.50m, 주기 8~12s로 계산되었으며, 본 방법은 파랑의 주기 변화 및 선박의 크기에 대응하여 하역중단시 현지 파랑 관측 결과를 잘 재현하였다. 한편 본 방법에 의한 하역한계파고는 선형 5,000~30,000ton, 주기 12s, 선박에 입사하는 파랑의 각도가 $75^{\circ}C$일 때, 설계기준의 하역한계파고에 비해서 장 단주기 파를 고려하면 16~62%, 단주기 파랑만 고려하면 0~46% 감소하였다. 또한 설계기준에 제시된 하역한계파고는 주기 변화 및 선형에 따라 대응하지 못하며, 10,000ton 이하의 선박에 대해서는 과대 평가되어 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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