• 한국습지학회지
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• 제16권2호
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• pp.281-291
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• 2014

2013년 3월과 8월 사이 총 3회에 걸쳐 챔버를 이용하여 충남 태안 소근리 갯벌 퇴적물에서 가스들(메탄, 휘발성 유기화합물, 이산화탄소, 산소 및 가연성 가스)의 방출량을 측정하였다. 챔버 내에서 채취된 메탄의 농도는 가스크로마토그래피를, 그 외 가스종은 Multi-gas monitor를 이용하여 측정하였다. 각 가스 종들의 배출량(+) 또는 흡수량 (-)은 농도의 시간 변화율을 구한 후 1차 함수의 기울기를 이용하여 계산하였다. 다른 변수(퇴적물 함수율, 온도, 총유기탄소, 평균입도크기 및 챔버 내 온도) 또한 같은 장소에서 측정하였다. 메탄은 $+0.06{\sim}+0.60mg/m^2/hr$, 이산화탄소는 $+58.45{\sim}+95.58mg/m^2/hr$, 산소는 $-0.02{\sim}-0.20mg/m^2/hr$ 및 휘발성 유기화합물은 $-0.60{\sim}+0.65mg/m^2/hr$을 방출하거나 흡수하였다. 특히, 메탄은 여름철 높은 표층 퇴적물 온도($32.0{\sim}36.8^{\circ}C$)에서 양($+0.06{\sim}+0.18mg/m^2/hr$)보다 봄철에는 상대적으로 낮은 온도($14.5^{\circ}C$)에서 더 많은 양($+0.60mg/m^2/hr$)이 방출되었다. 퇴적물로부터 메탄의 방출량은 플럭스에 대한 표층퇴적물 입도 크기와 챔버 내부 온도와의 상관계수($R^2$)는 각각 -0.97, -0.89를 보였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권1호
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• pp.5-17
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• 2018

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.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권3호
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• pp.141-148
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• 2021

솔라 쉐어링이라고도 불리는 영농형 태양광은 작물의 광포화점 이상의 태양광을 솔라 패널을 이용한 발전에 활용하는 개념으로, 잉여 태양광 차단에 따른 지면에 입사하는 태양복사 에너지의 감소로 인한 증발산량 감소와 함께 지면 냉각 효과로 메탄 배출량도 줄이는 효과를 가져올 수 있어 기후 스마트 농업을 구현할 수 있는 기술로 기대되고 있다. 본 연구에서는 파주 영농형 태양광 시설 하부 및 외부 논에 상/하향 장/단파 복사, 기온, 습도, 지온, 수온, 풍향, 풍속 등을 관측하는 자동기상관측장비를 설치하여 시설 하부와 외부의 농업환경을 관측하고 비교함으로써, 영농형 태양광이 농가에 태양광 발전을 통한 부가적인 수입을 안기면서 재배 시 발생하는 물 소비와 메탄 배출을 줄이는 기후 스마트 농업 실현에 적합한지 그 가능성을 확인해 보았다. 관측 기간 동안 영농형 태양광 시설 하부의 평균 일사량은 노지 일사량의 약 70% 정도였으며, 영농형 태양광 시설 하부 논과 노지 논에서 기온의 차이는 거의 없었지만 지온과 수온은 명확한 차이가 확인되었다. 실제로 이러한 환경의 차이가 물 소비량 및 온실가스 배출량 감소로 이어지는지 플럭스 실측을 통한 확인이 요구된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권1호
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• pp.18-33
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• 2018

기후스마트농업의 관점에서 무논점파 농법의 경쟁력을 평가하기 위하여 플럭스 타워(HPK)를 설치, 에디 공분산 방법으로 이산화탄소, 메탄 그리고 에너지의 교환량을 지속적으로 관측하고 있다. 본 통신문에서는 HPK 관측지에 대한 소개와 관측 자료의 처리과정 및 품질 관리에 대하여 문서화 하였다. KoFlux 표준화 방법에 따른 10단계 자료 처리 및 품질 관리과정을 거쳤으며, 이 과정에서 HPK 관측지의 자료 사용자들이 알아야 할 중요한 보정 단계를 이해하기 쉽도록 각 방법에 대한 개념과 일반적인 예를 들어 설명하였다. 자료 처리 과정에서 생성된 모든 자료들을 정리하여 데이터 서버에 저장하였으며, 모든 처리 과정을 거친 최종 자료를 사용하여 HPK 관측지에서 2016년 생장기간 동안 관측된 주 요소들에 대해 간략히 정량화 하였다.

• 유기물자원화
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• 제20권3호
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• pp.21-24
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• 2012

본 연구에서는 폐기물 자원화 공정에서 발생하는 음폐수를 UF 분리막을 결합한 혐기성 소화 파일럿 에서 처리하면서 혐기성 소화효율, 바이오가스 생산량과 운전인자를 도출하였다. 운전방식은 막내부에서 외부로 고액분리가 이루어지는 가압식이었으며, 투과 플럭스는 15∼20 LMH, 막간 차압은 $1{\sim}3 kgf/cm^2$였다. 분리막 운전은 직접순환방식으로 운전한 결과, 메탄조의 수질악화로 간접순환방식으로 운전하였다. 유입수의 TCOD 와 SCOD 는 각각 113 g/L, 62 g/L 이었고, 유출수의 TCOD 와 SCOD는 각각 25 g/L, 12 g/L 이었다. TCOD 및 SCOD 제거효율은 각각 77% 및 81%였다. 하지만 UF 공정을 추가했을 때는 제거효율이 93% 및 86%로 증가하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제16권5호
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• pp.499-509
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• 2000

Next to carbon dioxide, methane is the second largest contributor to global warming among anthropogenic greenhouse gases. Methane is emitted into the atmosphere from both natural and anthropogenic sources. Natural sources include wetlands, termites, wildries, ocean and freshwater. Anthropogenic sources include landfill, natural gas and oil production, and agriculture. These manmade sources account for about 70% of total global methane emissions; and among these, landfill accounts for approximately 10% of total manmade emissions. Solid waste landfills produce methane as bacteria decompose organic wastes under anaerobic conditions. Methane accounts for approximately 45 to 50 percent of landfill gas, while carbon dioxide and small quantities of other gases comprise the remaining to 50 to 55 percent. Using the closed enclosure technique, surface emission fluxes of methane from the selected landfill sites were measured. These data were used to estimate national methane emission rate from domestic landfills. During the three different periods, flux experiments were conducted at the sites from June 30 through December 26, 1999. The chamber technique employed for these experiments was validated in situ. Samples were collected directly by on-site flux chamber and analyzed for the variation of methane concentration by gas chromatography equipped with FID. Surface emission rates of methane were found out to vary with space and time. Significant seasonal variation was observed during the experimental period. Methane emission rates were estimated to be 64.5$\pm$54.5mgCH$_4$/$m^2$/hr from Kimpo landifll site. 357.4$\pm$68.9mgCH$_4$/$m^2$/hr and 8.1$\pm$12.4mgCH$_4$/$m^2$/hr at KwanJu(managed and unmanaged), 472.7$\pm$1056mgCH$_4$/$m^2$/hr at JonJu, and 482.4$\pm$1140 mgCH$_4$/$m^2$/hr at KunSan. These measurement data were used for the extrapolation of national methane emission rate based on 1997 national solid waste data. The results were compared to those derived by theoretical first decay model suggested by IPCC guidelines.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2013년도 추계 학술발표논문집
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• pp.28-29
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• 2013

We have been measuring $CH_4$ flux in a rice paddy in Gimje using the eddy covariance method since July 2011. In order to measure the fast fluctuations of $CH_4$ concentration, an innovative LI-7700 open-path laser spectrometer is used. This high-precision, low power, light weight, low maintenance sensor enables us to operate it on a continuous and long-term basis. One particular feature, among other things, is the self-cleaning lower mirror which decreases maintenance requirements while ensuring more robust, continuous, high-quality dataset. Its cleaning is initiated at user-specified time intervals or a signal strength threshold, and its status is recorded as a diagnostic index. We have noticed that the operation of LI-7700 at Gimje site is quite challenging particularly due to its frequent mirror cleaning requirement and the associated sensitivity of the instrument. In this presentation, we present some field observation data regarding the mirror cleaning and their analysis, thereby suggesting the pertinent operation options for high-quality, maximum data retrieval in the field.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.407-419
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• 2022

메탄(CH₄)이 유출되는 관정 주변에서 토양(비포화대) 가스 모니터링과 자료 해석 방법을 제시하고자 토양 가스의 성분변화를 약 3일간 측정하였다. 이를 위해서 포항 지역의 시험 관정 2개(TB2, TB3)의 주변 1 m 이내에서 방사상으로 토양 가스를 채취하고 현장에서 CO₂, CH₄, N₂, O₂의 농도를 분석하였다. TB2의 관정 정두(wellhead)에서 30 cm 떨어진 지점에서 CO₂ 플럭스도 측정하였다. 아울러 TB2 관정 정두의 가스 시료와 대기 시료도 채취하여 분석하였다. 모니터링 마지막 날 채취한 시료는 실험실에서 CO₂의 탄소동위원소(δ¹³C_CO2)를 분석하였다. 서로 12.7 m 떨어져 있는 두 시험 관정 중 TB3는 시멘팅이 되어 있고, TB2는 시멘팅이 되어 있지 않았다. 생지구화학 반응 기반(process-based) 해석을 적용한 결과, 비포화대 가스의 CO₂, O₂, N₂ 농도와 N₂/O₂ 의 변화는 모두 CH₄의 산화를 지시하는 선과 가스의 용해에 의한 농도의 변화를 지시하는 선 사이에 위치하고 있었다. 또한 TB2 정두에서 측정된 CH₄은 대기의 CH₄에 비해서 5.2배 높은 값을 나타나고 있었다. 시멘팅이 되어 있지 않은 관정(TB2) 주변 비포화대에서 나타난 높은 CO₂ 농도(평균 1.148%)는 CH₄의 산화에 의해 증가한 것으로 판단된다. 반면, 시멘팅이 된 관정(TB3) 주변의 비포화대 CO₂는 상대적으로 낮은 농도(0.136%)를 나타내고 있었다. 따라서 CH₄가 산출되는 관정의 주변 토양가스(CO₂ 포함)는 관정의 완결 상태(시멘팅)에 크게 영향을 받는 것으로 판단된다. 본 연구는 천연가스 개발 관정 주변 토양의 환경 모니터링을 위한 전략 수립에 활용될 수 있으며, CO₂ 지중저장을 위한 주입정 및 관측정 주변 누출 감시에 활용될 수 있다. 또한 본 연구의 방법은 천연가스 저장소, 유류 오염 토양의 모니터링에 활용 가치가 있다.

• 멤브레인
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• 제15권2호
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• pp.147-156
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• 2005

폴리이서설폰은 상용화된 엔지니어링 고분자 소재 중에서 이산화탄소/질소 및 이산화탄소/메탄의 분리 능력이 아주 우수하면서 이산화탄소에 대한 가소화에 대한 저항력이 아주 뛰어난 것으로 알려져 있다[1-4]. 본 연구에서는 연소 배가스내 이산화탄소의 분리/회수를 위하여 건-습식 상전이법에 의해 비대칭구조의 폴리이서설폰 중공사막을 제조하였다. 제막용액은 고비점이면서 폴리이서설폰의 용매인 NMP와 저 비점의 폴리이서설폰의 팽윤제인 acetone를 일정한 조성으로 함께 녹여서 제조하였다. 방사용액의 농도, NMP와 acetone의 비, 방사높이, 증발조건, 실리콘 코팅조건을 변화시키면서 중공사를 제조하였으며, 얻어진 중공사막의 이산화탄소와 질소에 대한 기체투과도와 선택도는 순수기체를 통하여 측정하였다. 최적의 PES 중공사막은 PES/Acetone/NMP = 30/35/35 $wt\%$ 방사용액과 실리콘의 코팅조건하에 제조된 것으로 폴리이서설폰 소재 자체의 고유선택도인 $30\~40$의 $CO_2/N_2$ 선택도를 보였으며 $25\~50$ GPU의 이산화탄소 투과플럭스를 보였다. 이러한 선택도와 투과도로부터 계산된 중공사 외표면의 선택층의 두께는 $0.1\;{\mu}m$였다. 제조된 폴리이서설폰중공사막이 향후 연소 배가스내 이산화탄소 분리/회수용 막분리 공정에 적용될 경우 우수한 결과를 보일 것으로 예측된다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권5호
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• pp.611-622
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• 2000

대규모 면오염원으로 간주되는 난지도지역을 중심으로 2000년 봄 기간중 대기-지표간 수은의 교환율을 측정하고, 측정자료를 기초로 수은의 교환현상을 분석하였다. 측정결과에 의하면 난지도지역은 대규모 면오염원으로 대량의 수은을 배출할 뿐아니라 동시에 대규모의 침적을 경험하는 것으로 나타났다. 일주기별로 농도, 농도구배, 플럭스의 절대치를 분석한 결과 대규모 배출과 침적은 오후시간대에 왕성하게 진행되는 것으로 나타났다. 그러나 이들의 발생빈도에 대한 분석결과는 배출이 새벽 또는 저녁에 빈번하게 발생하는데 비해, 침적은 주로 오후시간대에 집중된다는 것을 확인하였다. 풍향대별로 발생빈도와 교환율을 비교한 바에 따르면, 대규모 침적을 유도하는 외부배출원이 동쪽지역에 위치해 있다는 것을 추정할 수 있었다. 특정 풍향에서 침적이 집중된 점을 감안하여, 침적이 집중된 방향의 자료군과 배출이 지배적으로 발견된 전체자료를 이용하여 조건별 환경인자의 변화동향을 배출/침적비로 환산하여 비교하였다. 그 결과 대부분의 오염인자들의 농도는 외부여건에 따라 규칙적인 변화양상을 보여주었다. 상관분석의 결과는 이들의 거동이 교환현상의 수직적인 방향-침적 또는 배출-의영향을 민감하게 반영하는 것으로 나타났다. 요인분석의 결과는 배출시에 기온과 같은 요인에 의해 유도되는 부분이 그리고 침적시에는 기온, 오존, 비메탄계 탄화수소와 같이 외부인자의 영향을 반영하는 요인들이 복합적으로 중요하게 작용할 수 있다는 점을 시사하였다. 난지도지역을 중심으로 한 수은의 자료를 추정한 결과 연간규모로 약 6kg의 수은이 배출되는 것으로 나타났다.