The extreme 2017 spring drought affected a large portion of South Korea in the Southern Gyeonggi-do and Chungcheongnam-do districts. This drought event was one of the climatologically driest spring seasons over the 1961-2016 period of record. It was characterized by exceptionally low reservoir water levels, with the average water level being 36% lower over most of western South Korea. In this study, we consider drought response methods to alleviate the shortage of agricultural water in times of drought. It could be to store water from a stream into a reservoir. There is a cyclical method for reusing water supplied from a reservoir into streams through drainage. We intended to present a decision-making plan for water supply based on the calculation of the quantity of water supply and leakage. We compared the rainfall-runoff equation with the TANK model, which is a long-term run-off model. Estimations of reservoir inflow during non-irrigation seasons applied to the Madun, Daesa, and Pungjeon reservoirs. We applied the run-off flow to the last 30 years of rainfall data to estimate reservoir storage. We calculated the available water in the river during the non-irrigation season. The daily average inflow from 2003 to 2018 was calculated from October to April. Simulation results show that an average of 67,000 tons of water is obtained during the non-irrigation season. The report shows that about 53,000 tons of water are available except during the winter season from December to February. The Madun Reservoir began in early October with a 10 percent storage rate. In the starting ratio, a simulated rate of 4 K, 6 K, and 8 K tons is predicted to be 44%, 50%, and 60%. We can estimate the amount of water needed and the timing of water pump operations during the non-irrigation season that focuses on fresh water reservoirs and improve decision making for efficient water supplies.
Kim, Il-Woung;Hong, Hee-Do;Choi, Sang-Yoon;Hwang, Da-Hye;Her, Youl;Kim, Si-Kwan
Journal of Ginseng Research
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제35권4호
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pp.487-496
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2011
Good manufacturing practice (GMP)-based quality control is an integral component of the common technical document, a formal documentation process for applying a marketing authorization holder to those countries where ginseng is classified as a medicine. In addition, authentication of the physico-chemical properties of ginsenoside reference materials, and qualitative and quantitative batch analytical data based on validated analytical procedures are prerequisites for certifying GMP. Therefore, the aim of this study was to propose an authentication process for isolated ginsenosides $Rb_1$ and $Rg_1$ as reference materials (RM) and for these compounds to be designated as RMs for ginseng preparations throughout the world. Ginsenoside $Rb_1$ and $Rg_1$ were isolated by Diaion HP-20 adsorption chromatography, silica gel flash chromatography, recrystallization, and preparative HPLC. HPLC fractions corresponding to those two ginsenosides were recrystallized in appropriate solvents for the analysis of physico-chemical properties. Documentation of the isolated ginsenosides was made according to the method proposed by Gaedcke and Steinhoff. The ginsenosides were subjected to analyses of their general characteristics, identification, purity, content quantitation, and mass balance tests. The isolated ginsenosides were proven to be a single compound when analyzed by three different HPLC systems. Also, the water content was found to be 0.940% for $Rb_1$ and 0.485% for $Rg_1$, meaning that the net mass balance for ginsenoside $Rb_1$ and $Rg_1$ were 99.060% and 99.515%, respectively. From these results, we could assess and propose a full spectrum of physicochemical properties for the ginsenosides $Rb_1$ and $Rg_1$ as standard reference materials for GMP-based quality control.
Durability problems of gas diffusion layer(GDL) is one of the important issues for accomplishing commercialization of proton exchange membrane fuel cell(PEMFC). GDL is strongly related to the performance of PEMFC because one of the main function of GDL is to work as a path of fuel, air and water. When the GDL is degraded, it causes water balance problems such as the flooding phenomenon. Thus, investigating the durability characteristics of the GDL is important and understanding the GDL degradation process is needed. In this study, the GDLs are degraded by carbon corrosion stress method which is the electrochemical degradation mode. To determine the effects of carbon corrosion of the GDL, 1.45 V of potential is imposed for 96 hours. In this manner, in the previous research, the structure between the substrate and the MPL is weaken. Further investigations are needed to clarify this phenomenon. Therefore, in this study, the carbon corrosion stress method is carried out with GDLs which have various MPL penetration levels and the effects of the MPL penetration level on the characteristics change of the GDL are analyzed. The changes in characteristics are measured with various properties of GDL such as weight, thickness and static contact angle. The degraded GDL shows loss of their properties.
산림사면에서 수문학적 과정을 이해하는데, 증발산 중 토양증발을 구분하여 규명하고 정량화하는 것은 도전적이지만 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 2009년 5월 22일부터 31일까지 총 10일 동안에 습윤한 산림사면에서 세 지점에서 깊이별 토양수분을 집중 측정하고, 분석하여 토양증발과 관련 기작에 대해 연구하였다. 토양증발을 평가하는 방법은 토양수분자료의 물질수지($E_{SM}$), Penman식(1948) 그리고 수정된 Penman식(Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$))이다. $E_{SM}$을 계산하기 위해서는 지표면의 에너지 균형식을 이용하여 토양내의 증발깊이(DSL, dry surface layer)를 평가하였다. 그 결과, 각 지점(A, B, C)의 2시간별 10일 동안의 누적 증발량($E_{SM}$)은 약 2.09, 1.80 그리고 2.88mm으로 평가되었다. Penman식(1948), Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$)의 누적 증발값은 각각 4.91, 8.80, 8.63 그리고 3.28mm으로 $E_{SM}$보다 높은 값들을 보여주고 있다. 산림 내 토양증발은 직접적인 복사량과 바람의 영향보다는 낙엽층과 DSL으로 인해 토양 내의온도상승과 대기와의 상호작용을 통해서 일어난다. 이는 $E_{SM}$는 복사량의 변화보다 2~4시간 정도의 시간적 지체(time lag)가 보이기 때문이다. DSL과 지표저항($r_s$)은 토양수분이 감소함에 따라 선형적으로 증가하였다. 관측된 장력 및 토양수분의 수직적 분포를 분석함으로써 확보되는 DSL 값은 에너지 방정식에 의해서 추정된 값과 유사하게 나타났다.
의약물질(PPCPs)은 수질 환경 시료에서 새로운 오염물질로 대두되고 있다. 본 연구에서는 LC/ESI-MS/MS를 이용하여 환경 수질 시료로부터 7 종(2-퀴노사린카르복시산, 아세틸살리실산, 디클로페낙-소듐, 나프록센, 이부프로펜, 메페남산, 탈니플루메이트)의 산성의약물질을 동시 분석하는 방법을 비교하여 개선하였으며 폐수처리장의 유입수 및 방류수 그리고 연장선상의 하천수의 오염도를 측정하였다. LC/ESI-MS/MS 분석을 위해서 MCX (Mixed Cation eXchange) 카트리지와 HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance) 카트리지를 연결하는 텐뎀 고체상 추출법과 MCX 카트리지만을 사용하는 고체상 추출법을 이용하여 효과적인 시료 정제 및 추출을 수행하였다. 검출한계(LODs)와 방법검출한계(MDLs)는 각각 0.05~1.50 pg/mL, 0.17~4.90 pg/mL 범위를나타내었다. 시료중 1.0 ng/mL 농도(n=3)에서절대회수율은 81.9%~116.3%를 나타내었다. 수질 환경 시료에서 수 pg/mL~ng/mL의 농도로 산성의약물질이 측정되었다.
천연 밀배아유와 복합 sugar ester를 이용하여 밀배아유 원료 O/W (oil in water) 유화액을 제조하였다. HLB 값, 유화제의 첨가량 및 유화시간이 O/W wheat germ oil 유화액의 평균 입자크기, 유화점도 및 ESI에 미치는 영향을 조사하였으며, 반응표면분석방법인 중심합성계획모델에 의해 제조된 유화과정의 파라미터를 모의하고 최적화하였다. O/W wheat germ oil 유화액의 제조를 위한 최적의 공정조건은 HLB 값(hydrophile-lipophile balance value)은 8.4, 유화제의 첨가량은 6.4 wt%, 유화시간은 25.4 min이며, 최적조건에서 중심합성계획(central composite design, CCD-RSM) 모델을 통한 예측 반응치는 7일 후의 유화액을 기준으로 MDS (mean droplet size)= 206 nm, 점도 = 8125 cP, ESI 98.2%이었다. 또한 실제 실험을 통해 얻어진 유화액의 MDS, 점도 및 ESI는 각각 209 nm, 7974 cP 및 98.7%로 나타났다. 따라서 중심합성계획 모델을 통해 밀배아유 원료 유화액의 안정성을 평가하는 최적화 과정을 설계할 수 있었다.
본 연구에서는 수자원 관리와 보호를 위하여 1차적으로 연구지역에 지표유출량과 지역층 진량이 계산되어 물 수지분석이 이루어진 후, 분석된 유출량 및 층진량 계수들은 GIS를 이용하여 설계된 환경지질정보시스템(Environmental Geologic Information System : EGIS)내에서 지하수 자원 보호를 위한 GIS모델의 중요 요소로써 재처리되어 최종적으로 지하수의 광역절 오염 가능성 분석을 가능케 하였다. 이를 위하여 작성된 실 지표유출량 분석도와 광역적 지하수 오염 분석도는 수자원 관리와 보호를 위한 필수 사항들이며, 많은 양의 환경정보들이 시스템내에서 수치화, 분석 및 처리과정을 거쳐 생산되었다. 환경정보 데이타베이스구축은 본 환경지질정보 시스템을 이용하여 체계적, 조직적으로 수행되어졌으며, 금번 연구를 위하여 구현된 환경지질 정보시스템 기술은 국가의 자연 관리를 위한 기초 연구로서 활용될 것이다.
당진 지역과 안면도 지역의 강수특성을 비교해 보기 위하여 수용성 이온성분 및 pH, 전기전도도 등을 2002년 4월 1일부터 2002년 11월 30일까지 당진 지역 총 47개의 시료와 안면도 지역 총 59개의 시료를 측정 분석해 본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 강수의 신뢰성 검토에는 WMO에서 사용하고 있는 이온수지법과 전기전도도법에 의한 방법 두 가지를 사용하였는데, 당진 지역의 강수는 이온수지법($r^2$ : 0.9429), 전기전도도법($r^2$ : 0.9916)의 값을 나타냈으며, 안면도 지역의 강수는 이온수지법($r^2$ : 0.9620), 전기전도도법($r^2$ : 0.9955)의 값을 보임으로써 WMO에서 권고하는 분석 자료에 대한 신뢰성을 확인 할 수 있었다. 2) 당진과 안면도 지역의 pH 분포는 당진 지역이 년 평균 pH 4.6, 안면도 지역이 년평균 pH 4.8로 산성비 기준인 5.6보다 산성을 나타내었다. 산성비 기준인 pH 5.6이하의 총 발생빈도는 당진이 약 76.8%, 안면도 지역이 81.4%로 나타났는데 이것은 두 지역에서 산성비가 그만큼 내렸다는 것과 같고, 또한 pH의 저하요인인 음이온이 상대적으로 많이 포함되어 있음을 추측할 수 있다. 3) 강수량과 pH와의 관계를 살펴보면 당진 지역과 안면도 지역 모두 여름철인 7, 8월에 강수량이 집중되었고 pH 또한 4.1-5.5 사이로 봄철이나 가을철에 비해 pH가 높게 나타났다. 이는 여름철의 장마로 인한 대기 중의 세정효과로 볼 수 있다.
벼농사에 의한 질소가 하천수질에 미치는 영향을 종합적으로 평가하기 위해 공급 질소의 유입량과 유출 및 이용되는 양은 동일하다는 질소 balance 개념 평가기법을 개발하였다. 유입량과 유출량 결정에 영향을 주는 시비량, 관개수 수질, 관개량과 물이용 수지, 토양유기물 함량, 토양질소공급량, 유기물 시용여부, 이앙방법, 물관리 방법, 수확량, 암모니아 휘산 및 탈질량, 토양잔류량 등 관련요인들과 요인상호간의 관계를 자료 분석, 현지포장 및 실내실험을 통해 지수화하였으며 사용된 지수들을 종합하여 벼농사의 수질영향평가법으로 제시하였다. 질소의 총 공급량에서 대기유출, 작물이용, 토양 잔류 부분을 제외한 차이를 벼농사에서 질소의 잠재유출량으로 산정하여 벼농사가 수질에 미치는 영향으로 평가하였으며, 개발된 방법으로 평가한 우리나라의 평균적인 환경 및 재배 조건에서 벼농사는 수계를 통한 질소의 유입량과 유출량이 거의 균형을 이루어 주변수질에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 평가되었다. 하지만 관개수중의 질소농도가 1.0 mg $L^{-1}$ 이하로 깨끗한 지역에서의 벼농사는 수질의 오염원으로 작용하였으며, 관개수중의 질소농도가 2.0 mg $L^{-1}$이고 시비량이 110 kg $ha^{-1}$인 조건에서는 간단관개를 할 경우는 벼농사는 수질을 정화하는 기능이 있었으나 반대로 상시담수를 할 경우는 오염원으로 작용하였다. 질소농도가 3.0 mg $L^{-1}$인 경우는 시비량 110 kg $ha^{-1}$의 조건에서는 벼농사는 수질정화의 기능이 있었지만 시비량이 120 kg $ha^{-1}$로 증가하면 오염원으로 작용하였으며, 관개수중의 질소농도가 6.0 mg $L^{-1}$ 이상으로 비교적 오염된 지역에서는 시비량 120 kg $ha^{-1}$ 까지도 벼농사는 수질을 정화하는 기능을 가지고 있는 것으로 평가되었다. 하지만 이 같은 평가 방법은 앞으로도 지속적인 자료보완과, 요인분석의 세분화를 통해 더욱 정밀한 평가가 가능하도록 추가적인 연구가 추진되어야 할 것으로 사료된다.
Although the drought impacts are comparably not catastrophic, the results from the drought are fatal in various social and economical aspects. Different from other natural hazards including floods, drought advances slowly and spreads widely, so that the preparedness is quite important and effective to mitigate the impacts from drought. Soil moisture depletion directly resulted from rainfall shortage is highly related with drought, especially for crops and vegetations, therefore a drought can be evaluated using soil moisture conditions. In this study, SMI (Soil Moisture Index) was developed to measure a drought condition using soil moisture model and frequency analysis for return periods. Runs theory was applied to quantify the soil moisture depletions for the drought condition in terms of severity, magnitude and duration. In 1994, 1995, 2000, and 2001, Korea had experienced several severe droughts, so the SMI developed was applied to evaluate applicability in the mid-range hydrologic unit watershed scale. From the results, SMI demonstrated the drought conditions with a quite sensitive manner and can be used as an indicator to measure a drought condition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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