• 제목/요약/키워드: soil filter

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PMF를 응용한 구미시 PM-10 오염원의 정량적 기여도 추정연구 (Quantitative Estimation of PM-10 Source Contribution in Gumi City by the Positive Matrix Factorization Model)

  • 황인조;조영혁;최우건;이혜문;김태오
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.100-107
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    • 2008
  • The objective of this study was to quantitatively estimate PM-10 source contribution in Gumi City, Korea. Ambient PM-10 samples were collected by a high volume air sampler, which operated for 84 different days with a 24-h sampling basis, from June 14,2001 though May 19, 2003. The filter samples were analyzed for determining 13 inorganic elements, 3 anions, and a total carbon. The study has intensively applied a receptor model, the PMF (Positive Matrix Factorization) model. The results from PMF modeling indicated that a total of seven sources were independently identified and each source was contributed to the ambient Gumi City from secondary sulfate (34%), motor vehicle (26%), soil relation (5%), field burning (3%), industrial relation (3%), secondary nitrate (22%), and incinration (7%) in terms of PM-10 mass, respectively.

Bioassay on Natural Herbicidal Potential in Common Thistle (Cirsium pendulum Fisch.)

  • Chon, Sang-Uk
    • 한국작물학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.101-106
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    • 2006
  • Common thistle contains water-soluble substances that are phytotoxic to neighboring plant species. A series of aqueous extracts from leaves, stems, roots and flowers of common thistle (Cirsium pendulum Fisch.) were assayed against alfalfa (Medicago sativa) seedlings to determine their allelopathy, and the results showed highest inhibition in the extracts from flowers and leaves, and followed by stems, and roots. The extracts at 40 g dry tissue $L^{-1}(g\;L^{-1})$ applied on filter paper in a Petri-dish significantly inhibited root growth of test plant by 87%. Methanol extracts at 100 g $L^{-1}$ from leaves inhibited root growth of alfalfa and barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) by 89 and 98%, respectively. Hexane and ethylacetate fractions of common thistle reduced alfalfa root growth more than did butanol and water fractions. Incorporation into soil with the leaf residues at $100g\;kg^{-1}$ inhibited shoot fresh weights of barnyardgrass and eclipta (Eclipta prostrate) by 88 and 58%, respectively, showing higher sensitivity in grass species. These results suggest that common thistle plants had allelopathic potential for eco-friendly vegetation management, and that especially their activities were differently exhibited depending on plant part.

Allelopathy and Quantification of Causative Allelochemicals in Sweet Potato

  • Chon, Sang-Uk
    • 한국작물학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.402-406
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    • 2003
  • Greenhouse and laboratory studies were conducted to determine the allelopathic potentials of extracts or residues from sweet potato (Ipomoea batatas L. (Lam). The extracts applied on filter paper in a Petri dish bioassay significantly inhibited root growth of alfalfa. Aqueous leachates at 40g dry tissue $\textrm{L}^{-1}$ (g $\textrm{L}^{-1}$) from leaves showed the highest inhibition against alfalfa, and followed by stems and roots. Alfalfa root growth was significantly inhibited by methanol extracts of the same plants as the concentration increased. The effect of residue incorporation into soil on seedling growth of com, soybean, barnyard grass and eclipta was examined in the greenhouse, and results showed that the leaf residues at 200g $\textrm{kg}^{-1}$ by plant parts inhibited shoot dry and root dry weights of test plants by 60-80%. By means of HPLC, causative allelopathic substances present in plant parts of sweet potato "Sinyulmi" were identified as coumarin, trans-cinnamic acid, o-coumaric acid, p-coumaric acid, and chlorogenic acid. Total content of these compounds for leaves extracts were detected as the greatest amount in EtOAc fraction, especially trans-cinnamic acid was the greatest component. These results suggest that sweet potato plants have herbicidal potentials, and that their activities exhibit differently depending on plant parts.ant parts.

SWAT BFlow 프로그램을 이용한 계절별 alpha factor 적용 (Application of Seasonal Alpha Factor using SWAT BFlow Program)

  • 강현우;류지철;금동혁;정영훈;임경재
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.462-462
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    • 2012
  • 수문 분석과 갈수기 유량 산정, 가뭄관리에 직접/기저 유출 분리 및 평가는 매우 중요하며, 이러한 분석을 위하여 많은 모형들이 개발되었고, 실제 유역에 적용되어 연구에 이용되고 있다. 이들 중 Baseflow filter program(BFlow)을 이용한 감수곡선의 Alpha factor 산정 방법이 직접/기저 유출 분리에 널리 이용되고 있다. 하지만 BFlow는 장기 유량 자료를 이용하여 그 유역을 대표할 수 있는 Alpha factor 만을 제시하고 있기 때문에, 계절별/연별로 변화하는 감수곡선의 특성을 정확히 반영하기에는 많은 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 계절별로 변화하는 감수곡선 특성을 조금 더 정확하게 실제 유역에 적용하기 위하여 BFlow 프로그램이용, 장기간의 유량 특성을 분석하여 계절별 Alpha factor를 산정하고 이를 Soil and Water Assessment Tool(SWAT) 모형에 적용하여 기존의 방법과의 차이를 분석하였다. SWAT 모형의 경우 alpha factor가 실제로는 Hydrologic Response Unit (HRU) 별로 활용되기 때문에, 계절별 Alpha factor 산정이 미치는 영향이 실제로 다소 크게 분석되었다. 특히 본 연구에서는 저유량 부분의 차이를 면밀히 분석하여 Alpha factor 저유량 산정에 미치는 영향을 파악하고자 하였으며 이는 SWAT 모형의 단점인 저유량 산정을 개선하는데 기여할 수 있으리라 판단된다.

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국내 주요 댐 유역에 대한 앙상블 칼만필터 기반 위성 토양수분 자료 동화 기법의 적용 (Application of the Satellite Based Soil Moisture Data Assimilation Technique with Ensemble Kalman Filter in Korean Dam Basin)

  • 이재현;김동균
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.301-301
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    • 2018
  • 본 연구에서는 위성 기반 토양수분 자료를 수문모형에 자료동화하여 격자 단위에서 수문기상인자를 산출하고 그 정확성을 평가하였다. 수문모형으로는 Variable Infiltration Capacity(VIC) model을 선정하여 국내 주요 8개 댐 유역에 구축하였으며, 입력자료는 2008년 이후 10년간 자료를 수집하였으며, 2008-2012년의 관측 유량 자료를 사용하여 모형을 보정하였다. 모형의 보정을 위해 Isolated-Speciation Particle Swarm Optimization(ISPSO) 기법을 적용하여 매개변수를 추정하였고, 2013-2017년의 관측유량 자료를 통하여 모형의 성능을 검증하였다. VIC 모형에 자료 동화한 토양수분 자료는 AMSR2 위성 토양 수분 자료와 지상관측 토양수분 자료를 합성한 자료를 사용하였으며, 인공위성자료와 지상 자료를 조건부합성기법으로 합성한 토양수분자료는 각 격자별 토양수분을 더 정확히 산정하여 자료동화시 모형의 모의 정확도가 향상되는 경향을 보였다. 본 연구결과는 지상관측자료를 통해 보정된 위성관측 토양수분자료를 자료동화하여 수문모형의 정확도를 향상시키고, 미계측 유역에 대한 향상된 수문기상인자 정보를 제공함으로써 다양한 수문분석의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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슬러리 쉴드 터널의 막장 안정성 평가 - 슬러리의 폐색효과를 중심으로 - (Face Stability Assessment of Slurry-shield Tunnels - Concentrating on Slurry Clogging Effect -)

  • 이인모;이샘;조국환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.95-107
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    • 2004
  • 슬러리 쉴드 터널에서 슬러리 침투의 유동학적 특성은 막장안정성 측면에서 중요하다. 특히, 슬러리의 침투는 막장 안정성에 큰 영향을 미치며, 본 연구에서 이런 유동학적 특성을 파악하기 위하여 흙-필터의 폐색이론을 적용하였다. 터널시공 도중 슬러리 폐색의 지표로 필터계수를 사용하였으며, 실내실험을 통해 이의 적용성을 규명하였다. 실내실험의 결과를 바탕으로 한 안정해석 결과, 막장안정성은 침투속도와 필터계수의 비율에 영향을 받음을 알 수 있었다. 또한, 슬러리의 침투깊이는 침투속도와 필터계수의 비율과 함께 증가하는 경향을 보였다. 막장안정성은 침투거리가 증가하면 감소하는 경향을 보였으며, 침투거 리를 줄이기 위하여 슬러리에 첨가제를 첨가하였다. 실험에 근거한 분석결과 첨가제가 필요한 한계 유효입경$(D_{10})$은 약 0.75mm임을 알 수 있었다. 슬러리 침투로 인한 막장 안정성은 터널공사시의 굴진속도에도 크게 영향을 받음을 알 수 있었다.

축분 퇴비화과정 중 특성변화와 축분퇴비 이용효과 (Changes of characteristics of livestock feces compost pile during composting period and land application effect of compost)

  • 정광화;강호
    • 유기물자원화
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    • 제9권1호
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    • pp.56-64
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    • 2001
  • 경제적, 환경적 측면에서 볼 때 가축분뇨의 퇴비화는 생태계로의 유기성오염물의 직접적인 유출 위험성을 감소시킬 수 있는 저렴하고 안전한 방법이다. 본 연구에서는 가축분의 퇴비화와 관련한 세 가지 시험을 실시하였다. 시험 1은 저온기의 낮은 온도에 따른 퇴비단의 특성변화에 대한 연구를 목적으로 실시하였다. 저온에 노출된 대조구와 시험구의 퇴비화효과를 비교하기 위하여 시험구의 온도가 $35^{\circ}C$에 도달할 때까지 온풍을 공급하였다. 톱밥과 왕겨 그리고 볏짚을 수분조절재로 이용하였다. 퇴비화 기간중 퇴비단의 최고 온도는 톱밥과 왕겨, 볏짚 그리고 저온 노출구에서 각각 $75^{\circ}C$, $76^{\circ}C$, $68^{\circ}C$, $45^{\circ}C$에 달하였다. 퇴비화 기간동안 퇴비단의 수분함량과 산도, 탄질비 그리고 부피는 감소하였다. 시험 2는 작물에 의한 퇴비의 이용성을 구명하기 위하여 퇴비와 화학비료를 시용한 경작지에서 옥수수를 3년간 재배하였다. 옥수수의 수확량과 영양학적 가치를 분석하였다. 시험 1년 차에 퇴비를 시용한 구의 옥수수 수확량은 화학비료구에 비해 20%정도 적었다. 시험 2년 차에는 두 처리구 간에 차이가 없었다. 3년 차에는 퇴비구의 수확량이 더 많았다. 시험 3은 생물필터에 의한 가축분의 퇴비화시 발생되는 악취의 감소정도를 평가하기 위해 수행하였다. 톱밥, 분변토, 부숙퇴비 그리고 부엽토를 충진한 네 종류의 필터를 제작하여 시험하였다. 각각의 필터는 87~95%의 암모니아 제거율을 보였다. 이 효율은 10일 동안 유지되었다. 암모니아 최고 감소효율은 부엽토구에서 운용 1일째에 95%를 달성하였다. 분변토와 발효퇴비구의 암모니아 제거효과는 시험개시후 10일 동안 93~94%의 비슷한 수준을 보였다. 퇴비화시 발생된 황화수소와 멀캡턴 농도는 각각 $3{\sim}2mg/{\ell}$ 이하였으나 필터를 거친 후에는 검출되지 않았다.

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다목적 여과저류지에서 여과수의 산출율과 수질개선도에 관한 실험연구 (An Experimental Study on the Production Rate and Contaminant Removal of Filtrate in Multi-purpose Filtration Pond)

  • 정재민;최홍규;정관수;김승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.518-524
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    • 2013
  • 다목적 여과저류지에서 모래여재의 여과수 여과능, 적정한 표층폐색 제거주기 그리고 오염제거효율 등 설계와 운영요소를 파악하기 위하여 서로 다른 3가지 입경의 낙동강 준설토를 채운 파일럿 규모의 테스트베드를 운영하였으며, 여과저류지에서의 다양한 인공하천의 유속을 모사하기 위하여 표류수 유속을 0~40 cm/sec로 단계적으로 변화시켰다. 운영결과 여재표층의 슬러지를 7~13일의 주기로 제거함으로써 여과수량을 5~3 $m^3/m^2-day$로 유지할 수 있었고, 여과수량과 여재입경 그리고 표류수 유속 등의 차이에 의한 여과수의 수질차이가 없음을 알 수 있었다. 대부분의 오염제거는 표층 50 cm 부근에서 발생함을 알 수 있었고, 여과거리 2.4 m에서의 오염제거율은 탁도 80~95%, COD 20~30%, BOD 75~90%, T-N 5~20% 그리고 T-P 20~60%로, 주로 입자성 오염물의 제거율이 높은 것으로 나타났다.

서울시 지하역사에서 PM10의 화학적 특성과 오염원의 확인 및 기여도 추정 (Identification of PM10 Chemical Characteristics and Sources and Estimation of their Contributions in a Seoul Metropolitan Subway Station)

  • 박슬바센나;이태정;고현기;배성준;김신도;박덕신;손종렬;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.74-85
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    • 2013
  • Since the underground transportation system is a closed environment, indoor air quality problems may seriously affect many passengers' health. The purpose of this study was to understand $PM_{10}$ characteristics in the underground air environment and further to quantitatively estimate $PM_{10}$ source contributions in a Seoul Metropolitan subway station. The $PM_{10}$ was intensively collected on various filters with $PM_{10}$ aerosol samplers to obtain sufficient samples for its chemical analysis. Sampling was carried out in the M station on the Line-4 from April 21 to 28, July 13 to 21, and October 11 to 19 in the year of 2010 and January 11 to 17 in the year of 2011. The aerosol filter samples were then analyzed for metals, water soluble ions, and carbon components. The 29 chemical species (OC1, OC2, OC3, OC4, CC, PC, EC, Ag, Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Si, Ti, V, Zn, $Cl^-$, $NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, $Na^+$, $NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$) were analyzed by using ICP-AES, IC, and TOR after proper pretreatments of each sample filter. Based on the chemical information, positive matrix factorization (PMF) model was applied to identify the $PM_{10}$ sources and then six sources such as biomass burning, outdoor, vehicle, soil and road dust, secondary aerosol, ferrous, and brakewear related source were classified. The contributions rate of their sources in tunnel are 4.0%, 5.8%, 1.6%, 17.9%, 13.8% and 56.9% in order.

PMF 모델을 이용한 수도권 내 3개 도시에서의 PM10 오염원의 기여도 추정 (Estimation of PM10 Source Contributions on Three Cities in the Metropolitan Area by Using PMF Model)

  • 이태정;허종배;이승묵;김신도;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.275-288
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    • 2009
  • The Korean government strengthened the environmental polices to manage and enhance Metropolitan Area air quality, and also has enforced "Special Act on Seoul Metropolitan Air Quality Improvement (SASMAQI)" issued in Dec. 2004. Recently government expanded the Seoul Metropolitan Air Quality Management District (SMAQMD) to the outskirts satellite cities of Seoul area through the "Revised Law Draft of SASMAQI". The SMAQMD has been alloted the allowable emission loads to the local governments on the basis of the carrying $PM_{10}$ capacity. However, in order to establish the effective air quality control strategy for $PM_{10}$, it is necessary to understand the corresponding sources which have a potential to directly impact ambient $PM_{10}$ concentration. To deal with the situations, many receptor methodologies have been developed to identify the origins of pollutants and to determine the contributions of sources of interests. The objective of this study was to extensively identify $PM_{10}$ sources and to estimate their contributions at the metropolitan area. $PM_{10}$ samples were simultaneously collected at the 3 semi-industrialized local cities in the Seoul metropolitan area such as Hwasung-si, Paju-si, and Icheon-si sites from April 15 to May 31, 2007. The samples collected on the teflon membrane filter by one $PM_{10}$ cyclone sampler were analyzed for trace metals and soluble ions and samples on the quartz fiber filter by another sampler were analyzed for OC and EC. Source apportionment study was then performed by using a positive matrix factorization (PMF) receptor model. A total of 6 sources were identified and their contributions were estimated in each monitoring site. Contribution results on Hwasung, Paju, and Icheon sites were as follows: 33%, 27%, and 27% from soil source, 26%, 26%, and 21% from secondary aerosol source, 11%, 11%, and 12% from biomass burning, 12%, 6%, and 5% from sea salt, 7%, 15%, and 19% from industrial related source, and finally 11%, 15%, and 16% from mobile and oil complex source, respectively. This study provides information on the major sources affecting air quality in the receptor sites and thus it will help to manage the ambient air quality in the metropolitan area by establishing reasonable control strategies, especially for the anthropogenic emission sources.