• 제목/요약/키워드: chemical concentrations

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영월, 정선 및 평창지역 폐 석탄광 산성광산배수의 환경오염 평가 (Environmental Assessment for Acid Mine Drainage by Past Coal Mining Activities in the Youngwol, Jungseon and Pyungchang areas, Korea)

  • 정명채
    • 자원환경지질
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    • 제36권2호
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    • pp.111-121
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    • 2003
  • 이 연구의 목적은 영월, 정선 및 평창지역에 분포하는 13개 석탄광에서 배출되는 산성광산배수의 물리화학적 특성파악을 통하여 주변 수계에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 2000년 11월부터 2002년 7월까지 총 6회의 시료를 채취하여, pH, Eh, TDS, salinity, DO 등의 물리화학적 특성은 물론 Al, Ca, Fe, Mg, Mn, Zn 등을 포함한 총 18개의 양이온, 질산염과 황산염을 포함한 6개의 음이온의 한량을 각각 ICP-AES와 IC를 이용하여 분석하였다. 조사대상 지역이 광역적이고 수계가 서로 다르기 때문에 총 4개의 수계로 구분하여 조사한 결과, '수계 1'에 해당하는 삼척탄좌 정암광업소에서 유출되는 물이 가장 전형적인 산성광산배수의 특징인 낮은 pH (3~4)와 높은 TDS (1,000-5,000 ㎎/1) 값을 보이고 있었으며, 이들에 의해 주변 수계가 상당한 영향을 받고 있었다 양이온 분석결과, 일부 광산에서는 비오염지역의 수계에서 검출되는 중금속에 비해 수십에서 수백 배 높은 함량이 검출되었다. 특히, Al, Fe, Mn 및 Zn 등은 상당히 부화되어, 정암광업소에서 유출되는 산성수에서는 각각 350 mg/1의 Al, 80 mg/1의 Fe, 44 mg/1의 Mn 및 8 mg/1의 Zn이 검출되었다. 서진광산, 세방광산 및 성진광산 둥에서도 50 mg/1 이상의 Al과 100 mg/1 이상의 Fe 및 l0 mg/l 이상의 Mn 등이 검출되어 이들에 의한 수계 오염 가능성이 확인되었다. 음이온의 분석 결과에 의하면, 대부분의 조사대상광산에서 200 mg/1 이상의 황산염이 검출되었으며 일부 광산 유출수에서는 100 mg/1 이상의 황산염이 검출되었다. 또한 산성광산배수의 계절적인 변화를 고찰하기 위해 계절별로 시료를 채취하여 조사한 결과, 건기에 비해 우기에 일부 금속과 황산염의 농도가 증가되는 경향을 보였다. 결과적으로, 조사대상지역의 수계는 석탄광 개발로 인해 발생된 산성광산배수에 의해 중금속 및 일부 음이온으로 오염되어 있으며, 따라서 이를 위한 적절한 처리 시설의 설치와 관리가 요구된다.

경기도 신갈지역 고속도로변 안개의 화학적 조성 (Chemical Compositions of the Highway Side Fogwater in Shingal, Kyunggi-Province)

  • 김홍률;주영특;정동준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.11-17
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    • 2003
  • 최초 포집 되어 측정된 안개의 pH는 낮았으나, 산림을 통과하면서 임외우와 수관통과우보다 높은 결과를 보였다. 즉, 강우는 지표면 부근의 대기와 접촉하는 시간이 짧아, 국지적인 규모의 오염도에 대해서는 정확한 설명을 할 수 없는 반면, 안개의 경우는 그 발생이 지표면 부근의 대기라는 점에서 강우보다 소규모 면적의 대기오염에 대하여 효율적인 설명이 가능할 것(김만구 등, 1998)으로 보인다. 또한 최초 포집한 안개의 pH가 산림을 통과하면서 강우와 달리 높아진다는 것은 대기 오염 및 안개의 산성화에 대한 예방수단으로서 산림이 가지는 기능과 중요성을 극대화해야 할 것으로 판단된다. 안개의 이온농도 변화는 최초 포집한 원점보다 산림지역에서 감소하였다. 그 중에서 $Ca^{2+}$, ,SO$_{4}$$^{2-}$ 의 감소가 현저하였다. 대부분의 이온농도는 산림을 통과하는 과정에서 많이 감소하였으며, 원점과 나지에서 나타나는 변화는 작은 것으로 보였다. 그러나 산림지역에서 나타나는 이온농도의 변화는 대체적으로 활엽수인 신갈나무에 비해 침엽수인 리기다소나무에서 큰 것으로 나타났다. 이와 같이 산림지역에서 나타나는 변화 중에 안개가 산림을 통과하면서 산성화 물질을 비롯한 여러 오염물질 둥을 임목에 직접 제공하는 역할을 하는 것으로 판단하였다. 이것은 임외우가 산림에 강하하여 수관과 수간에 의해 산성화되고, 임목과 토양에 영향을 미친다(Baker et al., 1977; Cronan and Reiners, 1983)는 것과는 다른 것으로 생각하였다. 이러한 이유로 해서 수관은 공해물질을 포함한 대기 강하물을 집적하는 여과기와 같아 산업화된 환경에 대하여 생태학적으로 중요한 의미(Amezaga et al., 1997; Park et al., 1999)를 갖는 것으로 판단하였다. 사육밀도의 증가는 물리적인 자극으로부터 개체들에게 더 많은 스트레스를 유발시켜 폐사율을 높일 수 있는 열악한 환경을 조성할 수 있음을 시사하였다.s the strategies on the revitalization and enhancement of small-sized retailers" productivities.에 종양을 가진 환자 치료 시 더욱 질 높은 방사선 치료가 실현될 것으로 기대한다. 30∼40% 정도 느렸고, 퍼레니얼라이그라스도 퍼레니얼라이그라스 100% 단일종류에 비해 20∼30%정도 늦었다. 따라서, 뗏장 재배시 여러 종류의 초종을 천편일률적으로 혼합하여 파종하는 것은 바람직하지 않으며, 컨셉에 따라 적절하게 초종 및 품종을 선택해서 사용하는 것이 필요하다. 5. 뗏장의 뿌리 형성 능력은 퍼레니얼라이그라스가 가장 좋았고, 가장 저조한 초종은 켄터키블루그라스였다. 톨훼스큐는 켄터키블루그라스와 퍼레니얼라이그라스의 중간정도로 나타났다. 혼합구의 뗏장 형성 능력은 초종의 혼합비에 따라 뿌리 형성력 차이가 다르게 나타났는데, 특히 퍼레니얼라이그라스 혼합비율이 많을수록 뿌리 형성 능력은 증가하였다. 6. 뗏장 수확시 잔디 품질은 단일 초종구의 품질이 혼합구에 비해 양호하였는데 가장 우수한 초종은 켄터키블루그라스였고, 톨훼스큐는 켄터키블루그라스 다음으로 중간정도, 그리고 퍼레니얼라이그라스는 가장 저조하였다. 켄터키블루그라스는 균일한 잔디 면, 고밀도 및 예초 후 상태가 우수한 특성으로 품질이 양호하였고, 퍼레니얼라이그라스의 품질이 저조하였던 것은 초장이 길어 잔디 면이 누운 상태로 나타나 균일도 저하 및 예초 후 품질이 켄터키블루그라스나 톨훼스큐 보다 떨어지기 때문이다. 그리고 혼합구의 품질은 여러 종류가 혼합됨으로 인해 색상 및 밀도의 균일도가 떨어지고, 또한 예초 시 물결처럼 불균일하게 깎여 잔디 표면이 불량하였기 때문이었다

패화석 및 이탄 처리가 수박 연작지 토양의 특성에 미치는 영향 (Impacts of Oyster Shell and Peat Treatments on Soil Properties in Continuous Watermelon Cropping Greenhouse Plots)

  • 안병구;이진호;이영한
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.438-445
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    • 2010
  • 단일작물 연작지에서는 일반적으로 토양의 물리 화학적 특성에 많은 문제점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 수박연작지 토양을 선정하여 관행구, 시비관리구, 시비관리 및 패화석 또는 이탄을 처리한 후 토양의 특성변화를 조사하고, 수박의 품질과 관련된 당도 및 과중량의 변화를 조사하였다. 토양 pH는 시비관리-패화석 1.5 t $ha^{-1}$ 처리구에서 약간 증가하는 경향이 있었으나, 모든 다른 처리구에서는 변하지 않거나 약간 감소하였다. 토양유기물함량은 예상되었던 바와 같이 모든 이탄 처리구에서 증가하였고, 패화석 처리구에서는 지속적으로 감소하였다. 토양 중 치환성 양이온 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$의 농도는 시비관리구 및 시비관리-이탄 처리구에서 감소하였으나, $Ca^{2+}$의 농도만은 시비관리-패화석 처리구에서 약간 증가하였다. 또한 토양 중 수용성 음이온 $NO_3^-$, $Cl^-$, ${SO_4}^{2-}$, ${PO_4}^{3-}$의 농도는 모든 처리구에서 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 그러므로 이러한 양이온과 음이온의 농도 감소로 인하여 관행구를 제외한 모든 처리구에 전기전도도(EC)의 감소로 나타났으며, 이러한 결과는 시비관리, 시비관리-패화석, 시비관리-이탄 처리가 토양조건을 양호한 상태로 변화 시킬 수 있다는 근거를 제공하고 있다. 그러나 이러한 처리는 수박의 품질에는 뚜렷한 영향을 주지 않았다.

유용곰팡이 균주에 의한 발효 누에분말의 이화학적 특성 및 생리활성 (Biological Activity and Chemical Characteristics of Fermented Silkworm Powder by Mold)

  • 차재영;김용순;강필돈;안희영;엄경은;조영수
    • 생명과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.237-244
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    • 2010
  • 미생물 발효에 의한 누에분말의 생리활성 작용 및 물질을 개발하기 위한 기초 자료를 얻을 목적으로 Mucor racemosus forma racemosus KCCM 12352, Rhizopus oryzae KCCM 11273, A. oryzae KCCM 11372, A. kawachii KCCM 32819 및 Monascus purpureus KCCM 12002 5종의 곰팡이 균주를 본 실험에 사용하였으며, 이들에 의한 발효 누에분말의 미네랄 함량, 지방산 조성, 단백질 함량, 단백질 패턴, 항산화 활성 및 혈전용해 활성을 비교 검토하였다. 발효 동결 및 열풍건조 누에분말의 주요 미네랄 함량은 각각 칼륨 72.0~76.3 및 77.1~78.9 ppm, 마그네슘 29.6~49.7 및 44.3~58.7 ppm, 칼슘 1.9~14.9 및 9.8~21.6 ppm 및 아연 0.64~0.70 및 4.17~4.52 ppm이였으며, 주요지방산 조성은 linolenic acid, oleic acid 및 palmitic acid 이였다. 발효 동결 및 열풍건조 누에 분말의 단백질을 Native-PAGE로 비교분석 한 결과 발효 동결누에 분말에서 많은 종류의 밴드가 관찰되었으며, SDS-PAGE상의 단백질 패턴 분석에서는 97~66 kDa 중간 정도 크기의 단백질 밴드가 발효에 의해 분해되어 거의 관찰되지 않았다. 발효 동결 및 열풍건조 발효누에 분말의 항산화 활성은 발효전보다 증가하였으나 균주 종류별로는 큰 차이가 없었고, 시판 항산화제 BHT 처리구의 90% 이상의 높은 항산화 활성보다는 낮았다. 혈전용해 활성은 동결 및 열풍건조 누에분말 모두 없었으나, 열풍건조 누에분말의 A. kawachii 및 Monascus purpureus에 의한 발효누에에서 혈전용해 활성이 나타났다. 이상의 실험결과에서 곰팡이 균주에 의한 누에분말의 생리활성 효과 및 이화학적 특성이 발효전 누에 분말보다 강화됨으로써 건강기능식품의 소재로서의 이용 가능성이 높다고 할 수 있다.

Alcohol 농도별(濃度別)로 추출(抽出)한 인삼(人蔘)엑기스의 당질(糖質)과 총질소(總窒素)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Sugars and Total Nitrogen Contents of Ginseng Extracts with Different Ethanol Concentrations)

  • 주현규;조규성;이문수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.31-36
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    • 1982
  • Alcohol 농도별(濃度別)로 추출(抽出)된 원료삼(原料蔘)(수삼(水蔘),건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘)) 엑기스에 대하여 이화학적(理化學的) 특성(特性), 당질(糖質) 및 총질소(總窒素) 함량(含量)을 분석비교(分析比較)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 인삼(人蔘)엑기스는 약간의 점성(粘性)을 가진 끈끈한 차갈색(茶褐色)으로 투광도(透光度)는 인삼(水蔘)이 35.9%, 건삼(乾蔘)이 29.2%, 미삼(尾蔘)이 28.9%이며, 이들은 산성(酸性)(pH 4.8-6.2)을 띄는 액상(液相)이었다. 2. 총당(總糖), 자당(蔗糖), 전분(澱粉)은 알콜농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하는 경향(傾向)이었으며, 원료삼별(原料蔘別)로는 총당함량(總糖含量)이 건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘), 수삼(水蔘)의 순(順)이고, 자당함량(蔗糖含量)은 수삼(水蔘), 건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘)의 순(順)이며, starch함량(含量)은 미삼(尾蔘), 건삼(乾蔘), 수삼(水蔘)의 순(順)으로 많았다. 3. 원원당(遠元糖) 함량(含量)은 수삼(水蔘) 4.9-7.8%, 건삼(乾蔘) 8.6-12.8%, 미삼(尾蔘) 7.6-9.1%의 분포이고, 알콜농도가 증가(增加)함에 따라 수삼(水蔘), 미삼(尾蔘)은 감소(減少)하나 건삼(乾蔘)에서는 증가(增加)하는 경향(傾向)이었으며 건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘), 수삼(水蔘)의 순(順)으로 높은 함량(含量)을 보였다. 4. 총질소(總窒素) 함량(含量)은 수삼(水蔘), 건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘)등에서 2.3$\sim$4.6% 내외로서 알콜함량(含量)이 증가(增加)함에 따라 수삼(水蔘)과 건삼(乾蔘)은 증가(增加)하였으나 건삼(尾蔘)은 감소(減少)하는 경향(傾向)이었고, 원삼별로(原料蔘別)로는 건삼(乾蔘), 수삼(水蔘), 미삼(尾蔘)의 순(順)으로 많은 함량(含量)을 보였다.ast and present culture of the area. Colored tiles and plant boxes attached to benches are introduced. The Dangsan park is a sacred space where modem people can feel the sacredness of nature arid of being in a refuge. Dangjib, Dangnamu, multi-purpose plaza, athletic facilities, and playground for infants are introduced. The Nature Street is a space for feeling and teaming nature which has disappeared from the area leading to the river and a space for community participation. The elementary school walls were demolished and nature education spaces, such as butterfly and dragonfly garden, ecological pond, wildflower garden, etc., which are related to school education, are introduced. The Ferry Space is a space symbolizing a old ferry crossing and an entrance plaza to a bridge for "Sunyu-do\" . A boat-shaped deck, an elevator for handicap people, and parking space are introduced. In conclusion, sustainable management

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서울 왕릉지역의 산림환경변화가 토양 이.화학성에 미치는 영향 (The Effect of the Chang in Forest Environment on physico-chemical Properhes of Soil Located in Seoul Royal Tomb)

  • 남이;이선;배상원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권3호
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    • pp.32-37
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    • 2005
  • 서울 및 경기지역의 문화재청 관할(창덕궁, 종묘, 서오릉, 동구릉) 왕릉지역에 대한 토양조사를 실시하여 산림환경변 화가 토양 이화학성에 미치는 영향을 연구하였다. 창덕궁, 종묘, 서오릉, 동구릉의 4개 왕릉 지역의 토양화학성을 비교하기 위하여 pH, 유기물, 유효인산, 치환성 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 양이온치환용량, 염기포화도, 전질소를 분석하였고 토양 내 오염도를 측정하기 위해 토양 내 중금속(Cd, Ph, Cu) 함량을 분석하였다. 또한 토양의 답압정도를 평가하기 위하여 토양경도, 통기성, 공극율, 기상율, 가비중을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 토양의 답압정도를 나타내는 지표인 토양경도와 통기성은 종묘와 서오릉지역이 창덕궁과 동구릉지역보다 불량하였으며 이는 출입하는 내방객의 증가와 지속적인 토양관리의 차이로 나타나는 현상으로 사료된다. 특히 서오릉지역의 토양경도와 통기성을 산림지역, 출입통제지역, 답압지역으로 구분하여 조사한 결과 산림지역이 답압지역보다 양호한 것으로 나타나 지속적인 토양관리를 위한 안식년제를 도입할 필요성이 제기 되었다. 2) 4개지역의 토양 pH는 표토가 심토보다 높게 나타났으며, 종묘와 서오릉지역의 토양 pH가 창덕궁 및 동구릉지역 보다 높게 나타난 것은 시비에 기인한 것으로 판단된다. 서오릉의 산림지역의 경우 토양 pH와 유기물 함량이 답압지역보다 높게 나타나 시비 등 토양관리가 식물생육환경으로서의 토양개선에 효과적임을 반영하였다. 3) 4개지역의 토양 내 중금속함량은 서오릉 및 동구릉지역에 비해 창덕궁 및 종묘지역에서 높게 나타나 서울 도심권에 위치할수록 대기로부터 유입된 중금속류의 축적이 많음을 시사하였다.

Modified Photo-Fenton Reaction을 이용한 Methyl Tert-butyl Ether (MTBE)의 분해 Kinetic 및 메커니즘 규명에 관한 연구 (Degradation Kinetic and Mechanism of Methyl Tert-butyl Ether (MTBE) by the Modified Photo-Fenton Reaction)

  • 김민경;공성호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권6호
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    • pp.69-75
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    • 2006
  • 지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

돈분액비의 시용수준이 벼 생육과 품질 및 토양에 미치는 영향 (Effects of Application Rates of Liquid Pig Manure on Rice Growth, Quality and Soil Properties)

  • 류종원
    • 한국유기농업학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.667-682
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    • 2014
  • 본 연구는 돈분액비의 시용수준이 벼의 생육, 수량구성요소, 수량, 미질과 토양에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 돈분액비의 시용수준은 벼의 추천 질소시용량인 9kg N/10a를 기준으로 하여 화학비료 질소 총량을 돈분액비로 대체하는 방법, 즉 100%, 130%, 160% 시용구를 두어 시용시험을 수행하였다. 결과를 요약하면 아래와 같다. 초장과 분얼수는 돈분액비 100, 130% 시용구에서 화학비료와 대등하였다. 돈분액비 160% 시용구는 화학비료 시용구 보다 분얼수가 많았고 초장이 큰 과번무 상태를 나타내었다. 백미수량은 돈분액비 100% 처리구에서 410 kg/10a으로 화학비료 처리구에 비해 3% 낮은 수준을 보였으나 돈분액비 130% 처리구는 화학비료처리구와 대등한 수량을 나타내었다. 그러나 돈분액비 160% 처리구에서 화학비료를 시용한 구에 비해 5%의 수량 감소가 있었는데 등숙율 및 천립중 저하가 수량감소의 원인이었다. 백미의 단백질 함량은 돈분액비 100% 시용구에서 6.8%로 화학비료 처리구의 6.9%와 유사하였다. 그러나 돈분액비 130, 160% 시용구에서 7.20~7.68%로 높은 수준이었다. 식미치는 돈분액비 100% 시용구가 73.7로 가장 좋았고 돈분액비 160% 처리구에서 66.9로 식미치가 낮았다. 완전미 비율이 가장 높은 처리구는 화학비료구로서 92.2%이었던 반면 돈분액비 100, 130% 처리구에서는 약간 감소하였다. 돈분액비 160% 처리구의 완전미 비율이 88.9%로 가장 낮았는데, 주원인은 활청미의 비율이 높았기 때문이었다. 현미의 무기성분 중 질소농도는 0.92~0.99% 범위이었는데 처리간 유의적 차이는 관찰되지 않았다. 벼의 10a당 질소흡수량은 화학비료시용구에서 15.1 kg으로 돈분액비 100% 시용구의 12.5 kg보다 높은 흡수량을 나타냈다. 돈분액비 100%, 130% 시용구의 토양 중금속 함량은 화학비료 시용구와 차이를 나타내지 않았다. 그러나 돈분액비 160% 시용구 토양의 아연, 구리, 비소 함량은 화학비료 시용구 보다 높았다. 따라서 벼의 수량과 품질지수 측면에서는 돈분액비 130%가 유리하였다. 돈분액비 160% 시용구에서는 등숙률과 천립중이 낮아지므로 수량이 감소하였다. 따라서 돈분액비의 양분 이용률을 고려 할 때 130% 범위에서 시용량을 조절하는 것이 벼의 수확량과 품질 그리고 토양의 중금속함량 감소에 유리할 것으로 사료되었다. 그러나 돈분액비 160% 시용구 토양의 아연, 구리, 비소 함량은 화학비료 시용구보다 높았다. 따라서 벼의 수량과 품질지수 측면에서는 돈분액비 130%가 유리하였다. 돈분액비 160% 시용구에서는 등숙률과 천립중이 낮아지므로 수량이 감소하였다. 따라서 돈분액비의 양분 이용률을 고려 할 때 130% 범위에서 시용량을 조절하는 것이 벼의 수확량과 품질 증대, 그리고 토양의 중금속함량 감소에 유리할 것으로 사료되었다.

황사배출량을 적용한 동아시아 미세먼지 예보 개선 연구 (A Study on Particulate Matter Forecasting Improvement by using Asian Dust Emissions in East Asia)

  • 최대련;윤희영;장임석;이재범;이용희;명지수;김태희;구윤서
    • 한국도시환경학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.531-546
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    • 2018
  • 동아시아지역을 대상으로 황사배출량 산정 모듈 및 이를 적용한 예보시스템을 개발하였고, 개발된 모형의 화학수송모델링 정합도 및 실시간 예보 운영 평가를 진행하였다. 2015년 화학수송모델링 정합도 평가 결과, 중국 지역에서는 황사 배출량을 적용한 예보 모형이 과대평가하는 기간이 있으나 대부분 지역에서 저평가 되었던 $PM_{10}$ 을 보완하고, 통계수치가 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 한국 지역에서는 황사 발생일인 2월 22일~24일, 3월 16일~17일(서울지역대상)에는 황사의 유입을 적절히 모사하였으나 황사가 관측되지 않은 4월에는 황사를 적용한 예보모델이 과대평가하는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 황사를 적용한 예보모형은 한반도 대부분 지역에서 저평가 되었던 $PM_{10}$ 을 보완하고, 통계수치가 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 2017년 예보 성능 평가 결과, 황사배출량을 적용한 예보모델은 기존 모델과 비교하였을 때, POD는 대부분 개선되지만, A는 유사 또는 감소, FAR는 대부분 증가하는 경향이 나타났다. 황사배출량을 적용한 예보모형은 동아시아 지역에 저평가 하고 있는 $PM_{10}$ 을 보완하는 장점이 있지만, 황사배출량 산정의 불확실성 등이 내제되어 모델이 측정값을 과대모의하여 오경보율이 높다. 따라서 한반도 지역에 대표 대기질 예보모형으로 사용하기는 부적절하다고 판단된다. 그러나 황사 기간에는 황사배출량 모델의 모사성능은 우수하였으므로, 황사가 발생하는 기간에는 기존 모델과 융합하여 예보관이 예보하는 것이 필요하다고 사료된다.

국내 미이용 바이오매스 순환유동층 연소에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과 (Air-staging Effect for NOx Reduction in Circulating Fluidized Bed Combustion of Domestic Unused Biomass)

  • 윤상희;백건욱;문지홍;조성호;박성진;김재영;서명원;윤상준;윤성민;이재구;김주식;문태영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.127-137
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    • 2021
  • 미세먼지 전구체인 질소산화물(NOx)에 대한 대기배출부과금 제도가 2020년부터 국내에 도입 및 시행됨에 따라 이를 저감하기 위한 경제적인 연소기술 개발은 매우 시급한 실정이다. 본 연구에서는 해외 우드펠릿 대체재로서 REC(Renewable Energy Certificates) 확보가 가능한 국내 미이용 산림 바이오매스를 연료로 하여 0.1 MWth급 순환유동층 연소 설비에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과를 고찰하였다. 운전 변수로는 air-staging 적용 유무, 3차 공기 공급 높이(6.4 m, 8.1 m, 9.4 m) 그리고 air-staging 비율(1차 공기:2차 공기:3차 공기=91%:9%:0%, 82%:9%:9%, 73%:9%:18%) 변화이며 운전 변수에 대한 배기가스 내 NO와 CO 농도, 연소로 높이별 온도와 압력 프로파일, 포집된 비산재(fly ash) 내 미연탄소 함량과 연소효율을 분석하였다. 3차 공기를 가장 높은 9.4 m에서 공급한 air-staging 운전 시 NO 농도는 100.7 ppm으로 air-staging을 적용하지 않은 운전 조건(148.8 ppm)보다 32.3% 감소하지만 CO 농도는 오히려 52.2 ppm에서 99.8 ppm으로 91% 증가하였다. 더불어, NO 농도의 저감을 위한 환원영역과 CO 농도의 저감을 위한 산화영역 확보를 위해 3차 공기 공급 높이를 6.4 m로 유지하며 3차 공기 공급량을 늘리고 1차 공기 공급량을 낮춘 air-staging 운전 조건(73%:9%:18%)에서는 NO와 CO 농도가 각각 90.8 ppm과 66.1 ppm으로 air-staging 적용 조건 중 가장 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 최적 운전 조건에서 연소효율 역시, air-staging을 적용하지 않은 운전 조건의 연소효율(98.3%) 보다 높은 99.3%임을 확인하였다.