• 제목/요약/키워드: raw coal

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알카리 활성화에 의한 플라이애쉬 모르타르의 강도 발현 및 경화 메커니즘 (Strength Development and Hardening Mechanism of Alkali Activated Fly Ash Mortar)

  • 조병완;박민석;박승국
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.449-458
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    • 2006
  • 시멘트는 전 세계적으로 사회기반 시설구조물의 주 건설 재료로서 경제 발전의 원동력이 되어 왔다. 그러나 시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 또한 $CO_2$를 배출로 인한 온난화 현상 및 환경문제가 심각하다. 따라서, 본 연구에서는 시멘트를 사용하지 않은 21세기형 chemically bonded concrete를 연구하기 위해, 국내 fly ash를 재활용하여, 화학적 반응에 의해 경화시켜 모르타르 공시체를 제조하고, 시멘트 대체 건설재료로써 강도 발현 특성 분석, X-ray 회절분석(XRD), SEM 촬영을 통해 알칼리 활성제의 종류, 재령, 양생온도와의 상호관계와 반응 생성물의 강도 발현 메커니즘을 구명하였다. 실험 결과 알카리 활성제로 NaOH와 물유리를 사용한 시험체가 강도가 가장 높았으며, 초기의 높은 양생 온도는 조기에 fly ash의 반응을 활성화시켜 높은 강도 발현에 유리한 것으로 나타났다. 또한 XRD와 SEM 분석을 통해 주요한 반응생성물은 $Na_6-(AlO_2)_6-(SiO_2)_{10}-12H_2O$ 형태의 zeolite이며 그 밖의 칼슘실리케이트와 유사한 수화생성물로 나타났다.

경제성을 고려한 새로운 PAC 선정방법의 적용 (Application of Newly PAC Selection Method Based on Economic Efficiency)

  • 김영일;배병욱
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권11호
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    • pp.1141-1147
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    • 2006
  • 경제성을 고려한 새로운 PAC 선정방법을 적용하고자 상수원수 내 MIB와 유기물 제거를 위한 PAC 흡착실험을 수행하였다. PAC 투입량이 증가함에 따라 MIB 제거율은 증가하는 경향을 보였으며, 석탄계 PAC가 목탄계 PAC에 비해 MIB 제거율이 우수한 것으로 나타났다. DOC 및 $UV_{254}$의 제거율은 PAC와 원수 종류에 따라 큰 차이를 보이지는 않았으나, MIB 제거율에 비해 떨어지는 결과를 보였다. MIB, DOC, 그리고 $UV_{254}$ 제거율은 실험에 사용한 PAC들 중에서 P-1000 PAC가 가장 좋았다. EEM 결과에 의하면 모든 시료에 존재하는 대부분의 유기물은 Fulvic산과 유사한 물질인 것으로 판명되었다. 특히, PAC 접촉 이후 대상 시료에 존재하는 유기물 중에서 Fulvic산과 유사한 유기물, Humic과 유사한 유기물, 그리고 SMP와 유사한 유기물 등이 줄어드는 경향을 보였다. 경제성을 고려한 PAC 선정방법에 의해 MCI 값이 가장 낮은 P-1000이 가장 적합한 PAC로 선정되었다. 최종적으로 선정하기에 앞서 PAC의 효율성 및 취급용이성, PAC의 입자크기 및 분포, 그리고 DOC 농도에 따른 PAC 투입비용 등도 고려해야 할 것으로 판단된다.

생활폐기물 성상변화에 따른 소각시설 바닥재의 특성 변화와 시멘트 클링커 원료로 재활용 가능성 평가 (Investigation of Characteristics of Incinerator Bottom Ash and Assessment for Recycle due to the Change of MSW Composition)

  • 이우찬;신득철;동종인
    • 공업화학
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    • 제25권1호
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    • pp.103-106
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    • 2014
  • 생활폐기물 소각시설에서 발생하는 바닥재는 높은 염소함량과 불순물 때문에 재활용에 한계가 있다. 하지만 종량제봉투의 도입과 음식물폐기물의 직매립 금지, 생산자책임제도의 도입 등 다양한 제도의 개선을 통해 성상이 변화되고 있다. 최근의 생활폐기물은 수분함량과 염소함량이 낮고 발열량이 높은 특성을 보이는데 이는 음식물폐기물의 분리배출, 폐기물의 전처리를 통한 불연물의 분리, 염소 등이 함유된 PVC 분리 등에 기인한 것으로 볼 수 있다. 본 연구의 목적은 이러한 제도, 특히 음식물폐기물의 분리배출 등의 정책 도입에 따른 생활폐기물 소각시설의 바닥재 성상변화 특성을 분석하고 이를 토대로 바닥재의 재활용 가능성을 평가하는 것이다. 바닥재에 함유된 다양한 성분 중 시멘트 클링커의 주요 성분인 CaO는 2001년 26.7%에서 2006년 34.0%로 증가하였고, 염소성분은 2001년 1.84%에서 2006년 0.00655%로 큰 폭으로 감소하였는데 이는 석탄 화력발전소에서 발생하는 비산재의 특성에 근접하는 것으로서 시멘트 클링커의 원료물질 등 재활용 가능성을 가지게 된 것으로 판단할 수 있다.

용매 추출에 의한 조제 메틸나프탈렌유에 함유된 함질소화합물의 저감에 관한 실험적 연구(II) (Experimental Study on Reduction of Nitrogen-Containing Compounds Contained in Crude Methylnaphthalene Oil by Solvent Extraction (II))

  • 강호철;김수진
    • 공업화학
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    • 제33권5호
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    • pp.477-481
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    • 2022
  • 조제 메틸나프탈렌유(CMNO)의 품질향상의 일환으로, 본 연구는 포름아미드 추출에 의한 CMNO에 함유된 함 질소화합물(NC)의 저감을 실험적으로 검토했다. 원료로서는 3종류의 NC [퀴놀린(QU), 이소퀴놀린(IQU), 인돌(IN)], 3종류의 2환 방향족화합물[BAC; 나프탈렌(NA), 1-메틸나프탈렌(1MNA), 2-메틸나프탈렌(2MNA)]과 비페닐(BP) 등이 함유된 CMNO를, 용매로서는 포름아미드 수용액을 각각 사용했다. 초기 용매에 함유된 물의 체적분율(yw,0)의 증가는 3종류의 NC의 분배계수와 수율을 급격히 감소시켰으나, 역으로 2MNA을 기준한 NC의 선택도를 증가시켰다. 일정한 조건[yw,0 = 0.1, 초기 원료(CMNO)에 대한 용매의 체적분율 = 1, 조작온도 = 303 K, 액-액 접촉시간 = 72 h]하의 회분 병류 5단 평형추출을 통해 회수된 추잔유 중의 QU, IQU와 IN의 조성은 CMNO에 비해 각각 약 51.5%, 55.2%와 71.8% 저감되었다. 본 연구를 통해 나타난 우수한 NC의 저감율로부터 본 연구의 포름아미드 추출법은 CMNO에 함유된 NC의 저감법으로 기대되었다.

비생물기원 수소 생산성의 지질학적 평가 관련 해외 연구 동향: 리뷰 논문 (Research Trends of Foreign Countries on Geological Evaluation of Abiotic Hydrogen Productivity: A Review)

  • 정성우;김태용;고경태;양민준
    • 지질공학
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    • 제32권4호
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    • pp.627-642
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    • 2022
  • 최근까지 전 세계 에너지 수요는 화석연료(석유, 석탄, 천연가스)에 의존해왔으며, 이로 인해 지구온난화와 같은 심각한 전 지구적 환경 변화를 유발하고 있다. 에너지 관련 분야의 연구자들은 가장 유망한 에너지 운반체이자 지속 가능한 에너지 개발의 핵심 기술인 수소 에너지에 주목하고 있다. 수소 연료는 생산을 위해 사용되는 연료와 공정처리과정에 따라 그레이수소, 블루수소, 그린수소 등으로 분류된다. 지질학자들은 수소 에너지 개발을 위해 사문암화작용 또는 열수변질작용에 의한 비생물기원 수소 생산메커니즘 규명 연구를 진행하고 있다. 특히, 미국, 호주, 프랑스 등의 국가에서는 실내실험 규모의 물-암석 반응 실험을 통해 다양한 조건에서의 수소 생산성을 연구하였으나, 국내에서는 비생물기원 수소에 대한 연구가 거의 진행된 바 없는 실정이다. 이에 본 리뷰에서는 비생물기원 수소 생산을 위해 물-암석 반응 실험을 진행한 해외 연구 사례의 현황을 파악하고 향후 국내 비생물기원 수소 생산 실험을 위한 발전방향을 제시하였다.

바나듐 광물자원 확보를 위한 선별 기술 현황 및 필요성 (Current Status and Necessity of Separation Technology to Secure Vanadium Mineral Resources)

  • 전호석;한요셉;백상호;척거;고병헌;정도현;추연이;김성민
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권2호
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    • pp.3-11
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    • 2022
  • 전 세계적으로 고강도 합금 및 신재생에너지 산업의 수요 증가로 인하여 핵심 원료인 바나듐의 수요가 증가할 것으로 기대된다. 이에 따라, 지금까지 바나듐은 다른 산업의 부산물로 회수되었으나, 직접적인 개발에 대한 이목이 집중되고 있다. 특히, 매장량과 생산량이 가장 많은 중국에서는 함바나듐 무연탄광과 티탄철광으로부터 바나듐을 회수하는 연구가 활발하게 수행되고 있다. 국내에도 경기 북부 지역에 함바나듐 티탄철광이 대량 부존되어 있다고 알려져, 이를 개발하고자 하는 기초 및 실증연구가 수행되고 있다. 따라서 본 총설에서는 국내외 바나듐 선별 기술 현황을 조사하여 소개하였으며, 이를 토대로 현재 전량 수입에 의존하고 있는 바나듐에 대한 자립 수급의 필요성을 알리고자 한다.

용매 추출에 의한 조제 메틸나프탈렌유에 함유된 함 질소화합물의 저감에 관한 실험적 연구(I): 5성분계 모델 조제 메틸나프탈렌유에 함유된 함 질소화합물의 저감 (Experimental Study on Reduction of Nitrogen-Containing Compounds Contained in Crude Methylnaphthalene Oil by Solvent Extraction (I): Reduction of Nitrogen-Containing Compounds Contained in Model Crude Methylnaphthalene Oil of 5 Components System)

  • 강호철;김수진
    • 공업화학
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    • 제33권4호
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    • pp.431-435
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    • 2022
  • 용매 추출에 의해 5성분계 모델 조제 메틸나프탈렌유(CMNO)에 함유된 함 질소화합물(NC)의 저감을 실험적으로 검토했다. 원료로서는 3종류의 NC [퀴놀린(QU), 이소퀴놀린(IQU), 인돌(IN)]과 2종류의 2환 방향족화합물[1-메틸나프탈렌(1MNA), 2-메틸나프탈렌(2MNA)]로 구성된 5성분계 모델 CMNO를, 용매로서는 포름아미드 수용액을 각각 사용했다. 초기 용매에 함유된 물의 체적분율(yw,0)의 증가는 NC의 분배계수와 수율을 급격히 감소시켰으나, 역으로 2MNA을 기준한 NC의 선택도를 증가시켰으며 용매/원료의 체적분율(S/F)의 증가는 NC의 분배계수, 수율과 선택도를 동시에 증가시켰다. 일정한 조건(yw,0 = 0.1, S/F = 1, 평형온도 303 K)하에서 얻어진 QU, IQU과 IN의 수율은 30%, 31%와 40%를, 선택도는 15, 15, 20을 각각 보였다. 우수한 NC의 수율과 선택도로부터 본 연구의 포름아미드 추출법은 모델 CMNO에 함유된 NC의 저감법으로 기대되었다.

바이오매스 유래 함산소 화합물의 수첨탈산소 촉매 반응: 총설 (Catalytic Hydrodeoxygenation of Biomass-Derived Oxygenates: a Review)

  • 하정명
    • 청정기술
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    • 제28권2호
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    • pp.174-181
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    • 2022
  • 바이오매스는 현재 석유, 천연가스, 석탄 등 화석 연료에서 얻을 수 있는 액체 연료와 유기 화합물을 생산할 수 있는 지속 가능한 대체 자원이다. 화석 연료를 사용하면 온실가스를 배출하기 때문에 바이오매스와 같은 탄소중립적 원료를 사용하는 것은 기후 변화 대응에 기여할 수 있다. 바이오매스 원료로부터 석유 대체 화학 제품과 연료를 생산하기 위한 생물학적 및 화학적 공정이 제안되었지만, 바이오매스에 포함된 높은 산소 함량때문에 화석 연료를 완전히 대체하기 어렵다. 석유와 유사한 연료와 화학 물질을 생산하려면 바이오매스 파생물에 존재하는 산소 원자를 제거하거나 산소 기능기를 전환해야 하며, 이는 촉매 화학적 수첨탈산소화에 의해 달성될 수 있다. 바이오매스 열분해 오일, 리그노셀룰로오스 유래 화학물질, 지질과 같은 원료를 탈산소 연료 및 화학물질로 전환하기 위해 수첨탈산소화가 진행되었다. 높은 표면적의 금속 산화물 또는 탄소에 지지된 귀금속 및 전이 금속으로 구성된 다기능성 촉매는 효율적인 수첨탈산소 촉매로 사용되었다. 본 총설에서는 문헌에서 제안된 촉매를 확인하고 이러한 촉매를 이용한 수첨탈산소 반응 시스템이 논의하였다. 문헌에 보고된 수첨탈산소화 방법을 기반으로, 실현 가능한 수첨탈산소화 공정 개발 방향이 제시하였다.

포름아미드 추출에 의한 조제 메틸나프탈렌유에 함유된 질소화합물의 저감에 관한 실험인자의 영향 (Effect of Experimental Factors on Reduction of Nitrogen Compounds Contained in Crude Methylnaphthalene Oil by Formamide Extraction)

  • 김수진
    • 공업화학
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    • 제34권6호
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    • pp.665-669
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    • 2023
  • 조제 메틸나프탈렌유(CMNO) 중에는 퀴놀린(QU), 이소퀴놀린(IQU)과 인돌(IN)과 같은 질소화합물(NCs)이 함유되어 있다. CMNO 중의 이들 NCs는 대기환경을 오염시키고 불쾌한 냄새로 인해 CMNO에 함유된 불순물로서 취급되고 있다. CMNO의 품질향상을 위해서, 본 연구는 원료로서 CMNO를, 용매로서 포름아미드 수용액을 각각 사용하여 CMNO 중에 함유된 NCs의 저감에 관한 추출 실험인자의 영향을 검토했다. 초기 원료에 대한 용매의 체적비(S/F)0의 증가는 NCs의 분배계수와 2-메칠나프탈렌(2MNA)을 기준한 NCs의 선택도를 증가시켰다. 또한 조작 온도의 상승은 NCs의 분배계수를 증가시켰으나, 역으로 선택도를 감소시켰다. 일정한 조건(초기 용매에 함유된 물의 체적분율(yw,0) = 0.1, (S/F)0 = 9, T = 303 K, 액-액 접촉시간(t) = 72 h)하의 평형추출을 통해 회수된 추잔유 중의 QU, IQU와 IN의 조성은 CMNO에 비해 각각 약 58.5 wt%, 61.9 wt%와 73.4 wt% 저감되었다. 본 연구의 포름아미드 추출법은 CMNO에 함유된 NCs의 유효한 저감법으로 기대되었다.

산업관련표(産業關聯表)에 의(依)한 임업구조분석(林業構造分析)과 유발생산액(誘發生産額) -임업(林業)이 한국경제(韓國經濟)에 미치는 영향(影響)- (Analysis of Forestry Structure and Induced Output Based on Input - output Table - Influences of Forestry Production on Korean Economy -)

  • 이승윤
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제2권4호
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    • pp.4-14
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    • 1974
  • The total forest land area in Korea accounts for some 67 percent of the nation's land total. Its productivity, however, is very low. Consequently, forest production accounts for only about 2 percent of the gross national product and a minor proportion of no more than about 5 percent versus primary industry. In this case, however, only the direct income from forestry is taken into account, making no reference to the forestry output induced by other industrial sectors. The value added Or the induced forestry output in manufacturing the primary wood products into higher quality products, makes a larger contribution to the economy than direct contribution. So, this author has tried to analyze the structure of forestry and compute the repercussion effect and the induced output of primary forest products when utilized by other industries for their raw materials, Hsing the input-output table and attached tables for 1963 and 1966 issued by the Bank of Korea. 1. Analysis of forestry structure A. Changes in total output Durng the nine-year period, 1961-1969, the real gross national product in Korea increased 2.1 times, while that of primary industries went up about 1. 4 times. Forestry which was valued at 9,380 million won in 1961, was picked up about 2. 1 times to 20, 120 million won in 1969. The rate of the forestry income in the GNP, accordingly, was no more than 1.5 percent both in 1961 and 1962, whereas its rate in primary industries increased 3.5 to 5.4 percent. Such increase in forestry income is attributable to increased forest production and rise in timber prices. The rate of forestry income, nonetheless, was on the decrease on a gradual basis. B. Changes in input coefficient The input coefficient which indicates the inputs of the forest products into other sectors were up in general in 1966 over 1963. It is noted that the input coefficient indicating the amount of forest products supplied to such industries closely related with forestry as lumber and plywood, and wood products and furniture, showed a downward trend for the period 1963-1966. On the other hand, the forest input into other sectors was generally on the increase. Meanwhile, the input coefficient representing the yolume of the forest products supplied to the forestry sector itself showed an upward tendency, which meant more and more decrease in input from other sectors. Generally speaking, in direct proportion to the higher input coefficient in any industrial sector, the reinput coefficient which denotes the use of its products by the same sector becomes higher and higher. C. Changes in ratio of intermediate input The intermediate input ratio showing the dependency on raw materials went up to 15.43 percent m 1966 from 11. 37 percent in 1963. The dependency of forestry on raw materials was no more than 15.43 percent, accounting for a high 83.57 percent of value added. If the intermediate input ratio increases in any given sector, the input coefficient which represents the fe-use of its products by the same sector becomes large. D. Changes in the ratio of intermediate demand The ratio of the intermediate demand represents the characteristics of the intermediary production in each industry, the intermediate demand ratio in forestry which accunted for 69.7 percent in 1963 went up to 75.2 percent in 1966. In other words, forestry is a remarkable industry in that there is characteristics of the intermediary production. E. Changes in import coefficient The import coefficient which denotes the relation between the production activities and imports, recorded at 4.4 percent in 1963, decreased to 2.4 percent in 1966. The ratio of import to total output is not so high. F. Changes in market composition of imported goods One of the major imported goods in the forestry sector is lumber. The import value increased by 60 percent to 667 million won in 1966 from 407 million won in 1963. The sales of imported forest products to two major outlets-lumber and plywood, and wood products and furniture-increased to 343 million won and 31 million won in 1966 from 240million won and 30 million won in 1963 respectively. On the other hand, imported goods valued at 66 million won were sold to the paper products sector in 1963; however, no supply to this sector was recorded in 1963. Besides these major markets, primary industries such as the fishery, coal and agriculture sectors purchase materials from forestry. 2. Analysis of repercussion effect on production The repercussion effect of final demand in any given sector upon the expansion of the production of other sectors was analyzed, using the inverse matrix coefficient tables attached to the the I.O. Table. A. Changes in intra-sector transaction value of inverse matrix coefficient. The intra-sector transaction value of an inverse matrix coefficient represents the extent of an induced increase in the production of self-support products of the same sector, when it is generated directly and indirectly by one unit of final demand in any given sector. The intra-sector transaction value of the forestry sector rose from 1.04 in 1963 to 1, 11 in 1966. It may well be said, therefore, that forestry induces much more self-supporting products in the production of one unit of final demand for forest products. B. Changes in column total of inverse matrix coefficient It should be noted that the column total indicates the degree of effect of the output of the corresponding and related sectors generated by one unit of final demand in each sector. No changes in the column total of the forestry sector were recorded between the 1963 and 1966 figures, both being the same 1. 19. C. Changes in difference between column total and intra-sector transaction amount. The difference between the column total and intra-sector transaction amount by sector reveals the extent of effect of output of related industrial sector induced indirectly by one unit of final demand in corresponding sector. This change in forestry dropped remarkable to 0.08 in 1966 from 0.15 in 1963. Accordingly, the effect of inducement of indirect output of other forestry-related sectors has decreased; this is a really natural phenomenon, as compared with an increasing input coefficient generated by the re-use of forest products by the forestry sector. 3. Induced output of forestry A. Forest products, wood in particular, are supplied to other industries as their raw materials, increasng their value added. In this connection the primary dependency rate on forestry for 1963 and 1966 was compared, i. e., an increase or decrease in each sector, from 7.71 percent in 1963 to 11.91 percent in 1966 in agriculture, 10.32 to 6.11 in fishery, 16.24 to 19.90 in mining, 0.76 to 0.70 in the manufacturing sector and 2.79 to 4.77 percent in the construction sector. Generally speaking, on the average the dependency on forestry during the period 1963-1966 increased from 5.92 percent to 8.03 percent. Accordingly, it may easily be known that the primary forestry output induced by primary and secondary industries increased from 16, 109 million won in 1963 to 48, 842 million won in 1966. B. The forest products are supplied to other industries as their raw materials. The products are processed further into higher quality products. thus indirectly increasing the value of the forest products. The ratio of the increased value added or the secondary dependency on forestry for 1963 and 1966 showed an increase or decrease, from 5.98 percent to 7.87 percent in agriculture, 9.06 to 5.74 in fishery, 13.56 to 15.81 in mining, 0.68 to 0.61 in the manufacturing sector and 2.71 to 4.54 in the construction sector. The average ratio in this connection increased from 4.69 percent to 5.60 percent. In the meantime, the secondary forestry output induced by primary and secondary industries rose from 12,779 million Wall in 1963 to 34,084 million won in 1966. C. The dependency of tertiary industries on forestry showed very minor ratios of 0.46 percent and 0.04 percent in 1963 and 1966 respectively. The forestry output induced by tertiary industry also decreased from 685 million won to 123 million won during the same period. D. Generally speaking, the ratio of dependency on forestry increased from 17.68 percent in 1963 to 24.28 percent in 1966 in primary industries, from 4.69 percent to 5.70 percent in secondary industries, while, as mentioned above, the ratio in the case of tertiary industry decreased from 0.46 to 0.04 percent during the period 1963-66. The mining industry reveals the heaviest rate of dependency on forestry with 29.80 percent in 1963 and 35.71 percent in 1966. As it result, the direct forestry income, valued at 8,172 million won in 1963, shot up to 22,724 million won in 1966. Its composition ratio lo the national income rose from 1.9 percent in 1963 to 2.3 per cent in 1966. If the induced outcome is taken into account, the total forestry production which was estimated at 37,744 million won in 1963 picked up to 105,773 million won in 1966, about 4.5 times its direct income. It is further noted that the ratio of the gross forestry product to the gross national product. rose significantly from 8.8 percent in 1963 to 10.7 percent in 1966. E. In computing the above mentioned ratio not taken into consideration were such intangible, indirect effects as the drought and flood prevention, check of soil run-off, watershed and land conservation, improvement of the people's recreational and emotional living, and maintenance and increase in the national health and sanitation. F. In conclusion, I would like to emphasize that the forestry sector exercices an important effect upon the national economy and that the effect of induced forestry output is greater than its direct income.

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