This research summarizes the generating factors of greenhouse gas (carbon dioxide, methane, nitrous oxide) in hydropower dams and related domestic/foreign researches. Microorganisms and eutrophication are the main factors in greenhouse gases in hydropower dam reservoirs. The greenhouse gas emission from the hydropower dam is affected by meteorological factors and dam operation periods, and greenhouse gases are also emitted from the outlets. The fluxes of greenhouse gas emission from the hydropower dams were -926~180,806 mg CO2 m-2d-1, -0.19~3800 mg CH4 m-2d-1, and 0.01~16.1 mg N2O m-2d-1. In South Korea, the study on the greenhouse gas emission from Korean hydropower dams has been rarely, and therefore it is inquired. This research suggested the methods on the greenhouse gas emission from Korean hydropower dams and flux calculation.
KoFlux의 표준화된 에디 공분산 플럭스 자료 처리과정이 갱신되는 과정에서 그 처리 방법에 따른 결과도 조금씩 달라져 왔다. 대부분의 자료 사용자들은 자료 처리 결과의 차이와 이러한 차이가 자신들의 분석결과에 미칠 수 있는 영향에 대해 명확히 인지하지 못하고 자료를 사용하고 있는 실정이다. 본 총설에서는 KoFlux 데이터베이스를 사용하는 연구자들에게 자료처리 과정을 투명하게 정리하여 자료에 대한 신뢰성과 활용성을 확보하기 위해, 과거의 자료 처리 방법이 어떻게 변화되고 개선되었는지를 평탄하고 균질한 해남 논 관측지(HPK)와 복잡하고 비균질한 광릉 활엽수림 관측지(GDK) 자료를 처리하고 그 차이를 확인하여 문서화하였다. 관측 대상지와 관측 장비의 다양화로 인해, 기존에 무시되거나 간소화 되었던 자료 처리 과정(예, 주파수 반응 보정, 정상성 검정 등)을 다시 적용하였고, 메탄 플럭스 결측 메우기와 이산화탄소 플럭스 보정 및 배분 방법을 새롭게 개선하였다. 본 연구결과로부터 에디 공분산 플럭스 관측 자료의 품질에 주파수 반응 보정(HPK: 연적산값의 11~18%의 편향 발생, GDK: 6~10%)과 정상성 점검(HPK: 연적산값의 4~19%의 편향 발생, GDK: 9~23%)이 매우 중요하고, 결측 메우기 및 배분 과정에 있어서 우선적으로 결측을 최소화하는 것이 최선이며, 대상 플럭스의 변동을 설명할 수 있는 적절한 조절 인자의 선택이 처리방법의 선택보다 중요함을 확인 하였다. 장기 KoFlux 관측 자료의 정확성, 투명성 및 연속성 확보를 위해 위의 결과를 반영하는 자료 처리 기술 개발과 문서화를 지속적으로 추진해 나갈 것이다.
The spatial and temporal variations in radiative forcing (RF) and mean temperature changes of greenhouse gases (GHGs), such as $CO_2$, $CH_4$, and $N_2O$, were analyzed at urban center (Yeon-dong) and background sites (Gosan) on Jeju Island during 2010~2015, based on a modeling approach (i.e., radiative transfer model). Overall, the RFs and mean temperature changes of $CO_2$ at Yeon-dong during most years (except for 2014) were estimated to be higher than those at Gosan. This might be possibly because of its higher concentrations at Yeon-dong due to relatively large energy consumption and small photosynthesis and also the difference in radiation flux due to the different input condition (e.g., local time and geographic coordinates of solar zenith angle) in the model. The annual mean RFs and temperature changes of $CO_2$ were highest in 2015 ($2.41Wm^{-2}$ and 1.76 K) at Yeon-dong and in 2013 ($2.22Wm^{-2}$ and 1.62 K) at Gosan (except for 2010 and 2011). The maximum monthly/seasonal mean RFs and temperature changes of $CO_2$ occurred in spring (Mar. and/or Apr.) or winter (Jan. and/or Feb.) at the two sites during the study period, whereas the minimum RFs and temperature changes in summer (Jun.-Aug.). In the case of $CH_4$ and $N_2O$, their impacts on the RF and mean temperature changes were very small (an order of magnitude lower) compared to $CO_2$. The spatio-temporal differences in these RF values of GHGs might primarily depend on the atmospheric profile (e.g., ozone profile), surface albedo, local time (or solar zenith angle), as well as their mass concentrations.
The chamber method is widely used for measuring methane emission from paddy rice fields. The closed static chamber has advantages of easy installation and removal in the field and low manufacturing cost. However, the manual chamber method requires a lot of labor and has a limited sampling time and frequency. To overcome the disadvantages of the manual chamber, the auto-chamber system is used for measuring methane emission. We compared the differences in methane flux between the auto-chamber and manual chamber. To investigate methane emissions by the two methods, a chamber was installed for each of the following treatments : control without rice straw (NA), spring plowing after autumn rice straw application (SPRA) and autumn plowing after autumn rice straw application (APRA). The total methane emission was lowest in the control and highest in APRA with both methods. There was no significant difference in total methane emission between the methods, but dynamic fluctuation in methane with temperature change was accurately measured in the auto-chamber. Measuring methane emission with an auto-chamber system is expected to reduce uncertainty and increase accuracy, accompanied by labor reduction.
The indiscriminate growth in global population poses a threat to the world in handling and disposal of Municipal solid waste. Rapid urban growth increases the production, consumption and generation of Municipal solid waste which leads to a drastic change in the environment. The methane produced from the Municipal Solid waste accounts for up to 11% global anthropogenic emissions, which is a major cause for global warming. This study reports the methane emission estimation using IPCC default, TNO, LandGEM, EPER and close flux chamber from open dump yards at Perungudi and Kodungaiyur in Chennai, India. The result reveals that the methane emission using close flux chamber was in the range of 8.8 Gg/yr-11.3 Gg/yr and 6.1Gg/yr to 9.1 Gg/yr at Kodungaiyur and Perungudi dump yard respectively. The per capita waste generation was estimated based on waste generation and population. The waste generation potential was projected using linear regression model for the period 2017-2050. The trend of CH4 emission in the actual field measurement were increased every year, similarly the emission trend also increased in IPCC default method (mass balance approach), EPER Germany (zero order decay model) where as TNO and Land GEM (first order decay model) were decreased. The present study reveals that Kodungaiyur dump yard is more vulnerable to methane emission compared to Perungudi dump yard and has more potential in waste to energy conversion mechanisms than compare to Perungudi dump yard.
Etch rates up to 120 nm/min for $Ta_{2}O_{5}$ were achieved in both $SF_{6}/Ar$ and $Cl_{2}/Ar$ discharges. The effect of ultraviolet (UV) light illumination during ICP etching on $Ta_{2}O_{5}$ etch rate in those plasma chemistries was examined and UV illumination was found to produce significant enhancements in $Ta_{2}O_{5}$ etch rates most likely due to photoassisted desorption of the etch products. The effects of ion flux, ion energy, and plasma composition on (Ba, Sr)$TiO_3$ etch rate were examined and maximum etch rate ~90 nm/min was achieved in $Cl_{2}/Ar$ ICP discharges while $CH_{4}/H_{2}/Ar$ chemistry produced extremely low etch rates (${\leq}10\;nm/min$) under all conditions.
난지도 육상폐기물매립지는 서울의 한강 하류부인 마포구 상암동에 위치하며 1매립지와 2매립지가 인접하여 1993년 3월부터 1997년 12월까지 15년간 이용되었으며 비분리방식에 의한 일반쓰레기는 물론이고 하수슬러지 및 산업폐기물 둥도 일부 매립되어 있는 매립지면적 2,715,000$m^2$, 매립면적 1,904,000$m^2$, 매립량 91,972,000$m^2$, 매립높이 95m로 세계최대의 비위생적 쓰레기 매립지 중의 하나로 매립중지 후 현재 8년이 경과하고 있다. (중략)
Graphene is a perfectly two-dimensional (2D) atomic crystal which consists of sp2 bonded carbon atoms like a honeycomb lattice. With its unique structure, graphene provides outstanding electrical, mechanical, and optical properties, thus enabling wide variety of applications including a strong potential to extend the technology beyond the conventional Si based electronic materials. Currently, the widespread application for electrostatically switchable devices is limited by its characteristic of zero-energy gap and complex process in its synthesis. Several groups have investigated nanoribbon, strained, or nanomeshed graphenes to induce a band gap. Among various techniques to synthesize graphene, chemical vapor deposition (CVD) is suited to make relatively large scale growth of graphene layers. Direct growth of graphene on hexagonal boron nitride (h-BN) using CVD has gained much attention as the atomically smooth surface, relatively small lattice mismatch (~1.7%) of h-BN provides good quality graphene with high mobility. In addition, induced band gap of graphene on h-BN has been demonstrated to a meaningful value about ~0.5 eV.[1] In this paper, we report the synthesis of grpahene / h-BN bilayer in a chemical vapor deposition (CVD) process by controlling the gas flux ratio and deposition rate with temperature. The h-BN (99.99%) substrate, pure Ar as carrier gas, and $CH_4$ are used to grow graphene. The number of graphene layer grown on the h-BN tends to be proportional to growth time and $CH_4$ gas flow rate. Epitaxially grown graphene on h-BN are characterized by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and Raman spectroscopy.
쓰레기매립장에서 복토층을 통하여 대기중에 유출하는 가스를 현장에서 단시간내에 측정이 가능한 밀폐형 chamber법을 제시하였다. 또한, 최종복토층에서의 유출가스 실측치를 모델해석으로 모사하여 다음의 결과를 얻었다. 1) 시간변화에 따른 chamber내(H=10-30 cm)의 농도 변화는 30분이내로, G.C의 분석시간을 고려하여 5분단위로 분석한다. 2)메탄산화 반응의 영향으로 $CH_4$/$CO_2$비가 복토층 표면근처에서 급격히 변화한다. 3)매립지 표면의 flux가 F =$10^{-5}$mol/($m^2$.s)일 경우에는 메탄산화반응에 의해 가스조성에의 영향이 있으나, F =$10^{-6}$moll($\textrm{m}^2$.s)의 경우에는 복토층내의 메탄가스 농도가 상대적으로 적으므로 메탄산화반응에의 영향이 적다.
온실가스 배출량의 정확한 평가는 모든 기후변화 대응 연구의 초석이며, 신뢰성이 높은 온실가스 배출량의 평가는 모든 기후변화 예측 및 모델링 연구의 실질적인 기초자료로서 활용된다. 온실가스 배출량 산정 기반 기술로서 온실가스 배출량 현장 모니터링 기술, 배출계수의 불확도 평가 기술, 온실가스 배출량 및 저감량 검증 기술 등이 필수적이다. 이런 기반 기술의 핵심에는 토양-식생-대기 간에 교환되는 온실가스 플럭스 산정을 위해 가장 보편적으로 많이 사용되는 폐쇄형 정적 챔버법의 모니터링 기술이 자리 잡고 있다. 본 연구에서는 농업분야 온실가스 단일 배출원으로 가장 큰 부분을 차지하는 벼논에서 발생하는 CH4 플럭스 측정용 폐쇄형 챔버법의 기술적 근간과, 수동형 챔버법에서 전 과정의 자동화 시스템으로 발전을 거듭하고 있는 자동화 챔버 모니터링 기술개발에 대한 국내·외 동향을 소개하였다. 이를 바탕으로 보편적으로 사용하고 있는 챔버법의 표준화된 방법의 고찰과 정확한 현장 자료를 얻기 위한 품질관리 방안이 마련될 수 있을 것이다. 또한 CH4 플럭스 측정방법의 신뢰성 높은 기술 발전 방향에 대해 조망하여 벼논 CH4 배출량 산정 결과들의 신뢰성 향상에 기여하게 될 것으로 전망한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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