• Title/Summary/Keyword: 물질수지분석

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Nutrient Mass Balance Analysis in the Reservoir Irrigated Rice Paddy Field (저수지 관개논 물수지 및 물질수지 분석)

  • Song, Jung-Hun;Kang, Moon-Seong;Song, In-Hong;Park, Ji-Hoon;An, Ji-Hyun;Jang, Jeong-Ryeol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.334-334
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    • 2012
  • 수자원 이용량 중 농업용수 이용량은 약 47 %를 차지하고 있고 전체 논 대비 저수지 관개논 비중은 45 %에 달하고 있어 저수지 관개논의 비점오염배출에 대한 정량적인 평가 및 관리가 요구된다. 논에서의 비점오염배출량은 강우뿐만 아니라 시비 및 물관리 등 영농인자에 의해 영향을 받기 때문에 시기별 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구의 목적은 저수지 관개논을 대상으로 비점오염 유출입 기작을 종합적으로 모니터링하고, 이를 바탕으로 저수지 관개논에서의 물수지 및 물질수지를 산정하고, 그 결과를 분석/평가하는 데 있다. 본 연구의 대상지구는 이동저수지 하류에 위치한 관개논을 선정하였고, 수문/수질 계측망을 구성하여 모니터링을 수행하였다. 물수지 분석을 위해 강우량, 담수심, 침투량, 관개량, 지표유출량 등을 관측하였고, 증발산량은 Penmann-Monteith 식으로 산정하였다. 물질수지 분석을 위해 시비량, 시비시기, 관개수 및 유출수 수질 등을 조사하였고 토양 및 식물체 성분을 분석하였다. 관개논에서의 지표유출량은 1232.1 mm, 침투량은 111.5 mm, 증발산량은 598.9 mm으로 나타났고, 질소 기준 배출부하량은 28.76 kg/ha, 식물흡수는 120.37 kg/ha의 값을 보였다. 본 연구결과는 관개논에서의 비점오염 주요 관리인자의 상호관련성 및 배출기작을 구명하고, 비점오염배출량 저감을 위한 영농방법개선 방안 수립에 기초자료가 될 것으로 기대된다.

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Water Budget Analysis of Nak-Dong River basin based on K-WEAP (K-WEAP을 이용한 낙동강 수계 물수지 분석)

  • Han, Kun-Yeun;Choi, Hyun-Gu;Lee, Won-Ha;Lee, Hyun-Dong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1713-1716
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    • 2008
  • 최근 배출되는 미량유해물질로 1991년 페놀, 2004년 1,4-다이옥산, 2006년 퍼클로레이트 검출 등 빈번하게 원수수질 오염사고가 발생하고 새로운 미량유해 화학물질의 배출이 우려됨에 따라, 일부 시민단체, 시의회, 언론 등에서 깨끗하고 안전한 상수원수 확보를 위한 근본적인 대책을 요구하는 목소리가 커지고 있다. 이에 대한 대책의 일환으로 취수원 이전에 대한 타당성 등이 검토되고 있다. 이러한 요구를 바탕으로 본 연구에서는 K-WEAP 모형을 이용하여 낙동강수계 물수지 분석을 실시하였다. 관련된 기존자료를 이용하여 용수수요량을 산정하였으며, 갈수량시 물수지 분석을 실시하였다. 연구에 사용된 K-WEAP 모형은 SEI-B(Srockholm Environment Institute, Boston Center)에서 개발된 WEAP에 기반을 두고 우리나라에 특성에 맞게 모의형태를 개선하고 한글화한 모형으로 분석대상 지역으로서 도시지역과 농업지역, 단일 소유역이나 복잡한 하천유역의 물 수요-공급 시스템에 적용할 수 있다. 또한 K-WEAP 모형은 용수목적별 수요량 분석, 물 절약, 수리권과 배분 우선순위, 지하수와 하천유량 모의, 저수지 운영, 수력발전, 오염물질 추적, 생태계 필요수량 분석과 같은 광범위한 부문의 문제들까지 다룰 수 있다. 본 연구에서 물수지 분석에 사용된 대상구간은 낙동지점에서 고령교지점까지 약 120km이며, 낙동강에 유입되는 지류로는 감천과 금호강을 대상에 포함하였다. 대상구간에 대해서는 3가지의 시나리오를 바탕으로 모의를 진행하였다. 선정된 3가지 시나리오는 현재의 대구 인근지역의 취수와 방류를 고려하는 상태와 현실가능성이 있는 2가지의 대안에 대해서 분석을 실시해 보았다. 대안들은 각각의 대구 취수시설을 구미 상류로 이전하여 취수하는 상황과 구미지역 및 칠곡지역의 방류구 시설을 하류로 이전하여 방류하는 상황으로 가정하여 분석을 실시하였다. 분석결과 현재 상태의 시나리오에서만 갈수기시 만족할 만한 결과를 보여주었고 나머지 2가지의 시나리오에서는 유량이 부족함을 나타났다. 현재의 상태를 모의한 시나리오를 제외한 시나리오의 분석에서는 갈수기 시에 물 부족을 겪게 된다. 이는 낙동강 상류에서 추가방류가 없으면 해결되지 못하는 상황으로 다른 대안들(신규 댐 방류 등)에 대한 추가적인 시나리오 분석이 필요할 것으로 판단된다.

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DComparison of nonpoint source models for considering water and nutrient process in paddy fieldsl (물순환 및 물질순환 기작을 고려한 논비점오염 모델링 비교)

  • Cho, Jae-Pil;Jang, Jeong-Ryeol;Jeon, Ji-Hong;Song, In-Hong;Song, Jung-Hun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.186-186
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    • 2012
  • 새만금에서 농업용수의 안정적인 확보를 위해서는 새만금호의 수질관리가 절대적으로 필요하며 농업비점오염 부하량이 총인기준으로 52~72%를 차지하는 것을 고려할 때 농업비점오염 관리는 중요하다. 이에 "새만금유역농업비점오염 저감기법 개발 연구"를 통해 논과 밭 등의 농업비점 오염원별 최적관리기법 개발을 목적으로 모니터링 연구가 수행되었다. 유역규모 물수지 및 물질수지 분석에 있어서 논은 전체 농업용수의 60%를 차지하고 있다. 특히 농업비점오염 중에서 논은 물고 및 담수심의 관리에 따라서 기타 토지이용과 상이한 유출특성을 보인다. 따라서 유역규모에서 논으로부터 발생되는 비점오염의 시공간적인 부하량의 변화를 예측하기 위해서는 반드시 논에서의 물관리와 시비관리에 따른 수량과 수질의 유출특성에 대한 분석이 선행되어야 한다. 물관리 및 시비관리 방법에 따라 논으로부터 발생되는 오염부하량이 수질에 미치는 영향을 분석하기 위해서는 논에서의 물수지 및 물질수지 모니터링 기법이 활용될 수 있다. 하지만 모니터링 접근 방식은 오랜 시간과 많은 비용을 필요로 하는 단점을 가지고 있다. 따라서 고려되어 지고 있는 여러 저감기법들 중에서 농업비점오염물질의 유출에 미치는 영향을 파악하여 가장 적합한 저감기법 (Best Managment Practices, BMPs)을 선정하기 위해서 다양한 수학적인 모형들이 사용되어 왔다. 비점오염 관리는 오염물질이 오염원에서 발생되는 양 자체를 줄이거나 또는 오염원으로부터 수체에 이르기까지의 과정에서 운송을 차단시키는 방법들을 활용하고 있다. 따라서 논에서의 비점오염 모델링 또한 논에서의 유출 특성 및 질소와 인과 같은 영양물질과 관련된 기작을 고려한 모형들이 선택 및 적용되어야 한다. 논에서의 물관리 및 시비관리를 고려할 수 있는 모형들로는 CREAMS-PADDY, GLEAMS-PADDY, PADDYMOD, APEX와 같은 모형들이 개발되어 사용되어 왔다. 따라서 본 연구에서 논으로부터의 비점오염 부하량 예측을 위해 사용되어 온 모형들의 장단점을 비교 분석하고 적합한 모형들을 동일한 시험포장에 적용하여 논 비점오염관련 모형들의 국내 적용성을 제시하였다.

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Analysis of mass-balance using CE-QUAL-W2 in the four major rivers (CE-QUAL-W2를 이용한 4대강 보 구간 물질수지 분석)

  • Kwon, Bo Min;Jeong, Sun-A;Yi, Hye-Suk;Han, Gyu Seong;Lee, Jae Soon;Choi, Kwangsoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.481-481
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    • 2018
  • 본 연구에서는 4대강 수계 16개 보를 대상으로 보별 오염물질의 정량적인 분석을 통한 수질관리를 목적으로 미공병단에서 개발된 CE-QUAL-W2 모형을 이용하여 보별 유기물(BOD, TOC), 영양염류(TN, TP), 조류생체량(ALG)에 대한 물질수지를 분석하였다. 2013년부터 2017년까지를 분석기간으로 설정하여 각 보 구간에서 상류 보, 지류, 하수종말처리장의 유입부하를 입력조건으로 구성하였으며, 검증된 모델 입력자료 및 출력자료를 바탕으로 각 수질항목에 대한 유입 및 유출부하량을 산정하였다. 또한 월별 및 연간 오염물질의 증감 양을 비교 분석하여 보 구간에서 오염물질의 생산 및 소멸 여부에 대한 평가를 하였다. 조사기간 동안 오염물질의 증감 양은 수계 및 보별, 월별 및 연도별, 그리고 수질항목에 따라 상이한 것으로 나타났다. 5년간 평균 수계별 보 구간으로 유입부하량, 유출부하량에 대한 증감율을 보면 한강수계 3개보의 경우 BOD는 -5.4~3.1%, TN은 -3.9~1.1%, TP는 -6.9~-0.9%, TOC는 -8.1~-2.1%, ALG는 14.4~30.8%를 나타내었으며, 낙동강수계 8개보의 BOD는 -10.3~10.6%, TN은 -12.2~11.4%, TP는 -14.9~21.6%, TOC는 -16.6~2.3%, ALG는 -29.5~30.1%, 금강수계 3개보의 BOD는 -1.6~ -0.5%, TN은 -2.6~-0.9%, TP는 -6.6~-3.9%, TOC는 -5.4~-4.9%, ALG는 3.5~21.5%, 영산강수계 2개보의 BOD는 -0.4~3.1%, TN은 0.6~2.0%, TP는 -9.8~-0.9%, TOC는 -11.4~-10.3%, ALG는 30.3~36.5%로 전반적으로 낙동강수계의 BOD와 TP, 영산강수계의 BOD와 TN을 제외한 오염물질이 보 구간 내에서 침전, 분해 등에 의해 감소하는 것으로 나타났다. 조류생체량은 낙동강의 낙단보와 구미보를 제외한 보 구간 내에서 증가하였으며 특히, 금강과 영산강은 하류로 갈수록 조류생체량이 증가하는 것으로 나타났다.

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Analysis of characteristics of natural resins using organic residue analysis organic materials attached on wooden coffins from Singok-dong Site, Uijeongbu (유기잔존물 분석을 활용한 천연 수지 특성 분석 - 의정부 신곡동 유적 출토 목관 부착 유기물을 중심으로 -)

  • YUN, Eunyoung
    • Korean Journal of Heritage: History & Science
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    • v.54 no.4
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    • pp.78-89
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    • 2021
  • Organic residues analysis is an analysis method that reveals the types of organic material samples by using the characteristic that main components constituting substances are different depending on the species of animals and plants. In this study, scientific analysis of the organic residues attached to wood coffins in the Joseon Dynasty Hoemyo excavated from the site of Singok-dong, Uijeongbu was used to identify the types of remnants and to use them as information to restore the uses of organic materials and the way they lived in the past. As a result of FT-IR analysis of the residue attached to the inside of the wood, it was estimated to be a natural plant resin material. In addition, as a result of analysis by GC-MS to confirm the characteristic factors of natural resins, diterpenoids (abietane) and pimaran (pimarane), such as dehydroabietic acid and pimaric acid (diterpenoid) compounds, and saturated and unsaturated fatty acid components were detected together. Diterpenoid compounds are components mainly found in Pinaceae resins. It is confirmed in the literature that rosin, a representative material of Pinaceae resin, was used as an adhesive material. Considering the situation where an organic material remained at the joint of the wood, the organic material attached to the wood is judged to be an adhesive material made of Pinaceae resin. In addition, the fatty acid component detected together is a component derived from plant oil, and it is presumed to be made by mixing rosin and oil as recorded in previous studies. This study confirms that organic residues remain in the burial environment without losing their characteristics. It is expected that scientific analysis of organic residues will be conducted in the future to accumulate information necessary for the interpretation of past living culture.

Mass Balance on the Pulping Extracts of Maple Hardwood using High Performance Liquid Chromatography (HPLC 분석기를 이용한 펄프용 단풍나무의 펄핑 추출액에 관한 물질수지)

  • Um, Byung-Hwan
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.36 no.4
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    • pp.102-108
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    • 2008
  • At the University of Maine, a hemicellulose pre-extraction technology is now being investigated to improve pulp yields, reduce the organic and inorganic load for liquor recovery, and create a feed stream for the generation of new biomaterials. It is important to understand the composition of unextracted wood, extracted wood, and pulping extracts in the design of an economically viable pilot-scale ethanol plant. For analysis of wood pulp composition, the total analytical mass balance closure was 100.6, 100.3, and 81.6% for unextracted chips, extracted chips, and pulping extracts from HPLC-H column analysis. Meanwhile, the total analytical mass balance from the HPLC-P column was 97.8, 86.3, and 80.7%, respectively. This slight variability between H- and P-column results for analytical mass balance may be within the experimental error of the measurement. The data generated by this analysis are important to further design work in commercializing this process.

A study on the introduction of organic waste-to-energy incentive system(II): material and energy balance of biogasification (유기성폐자원에너지 인센티브제도 도입방안 연구(II): 바이오가스화 물질·에너지수지)

  • Moon, Hee-Sung;Kwon, Jun-Hwa;Lee, Won-Seok;Lee, Dong-Jin
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.29 no.4
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    • pp.77-86
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    • 2021
  • In this study, to use as basic data for the organic waste resource energy incentive system, the energy efficiency is evaluated through the mass balance and energy balance calculation results of the anaerobic digester where food waste, food waste leachate and various organic wastes are treated. As a result of the mass balance analysis for 11 biogasification facilities, it was confirmed that 21.1% of process water and 25.7% of tap water were input in large amounts, excluding organic waste. Accordingly, it accounted for 87.6% of the total effluent of linked treated water. In addition, considering that 15.7% of the total input volume is converted to biogas and the average total solids (TS) is 22%, an average material conversion rate of 75% was confirmed. As a result of the energy balance analysis, the energy conversion rate was confirmed to be 78.5% on average by analyzing the biogas calorific value compared to the potential energy of the influent. The average biogas production efficiency including external energy sources for biogas production was 69.4%, and the biogas plant efficiency to which unused effluent energy was applied was 58.9% on average.

Analysis of Purification Capacity of Paddy Fields Using Nutrient Balance (논에서 영양물지 수지를 이용한 논 정화능력 분석)

  • Jung, Jae Woon;Yoon, Kwang Sik;Choi, Woo Jung;Choi, Woo Young;Lee, Soo Hyung;Chang, Nam Ik;Hong, Soon Kang;Joo, Seuk Hun
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.10 no.3
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • In this study, the nutrient removal capacity of paddy field was investigated. Paddy field was considered as a constructed wetland. The present study was conducted during a cropping period in a rice cultivation area located in Hampyung-gun, Jeollanamdo, Korea. Water balance and mass balance of nutrients were estimated after intensive field monitoring. The surface runoff losses of T-N and T-P were 20.82 kg/ha and 1.55 kg/ha, respectively. The losses were 13.2% and 6.4% of T-N and T-P input into paddy fields, respectively. The results showed that the paddy fields have nutrient removal function.

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폐PET/TPE 내열.탄성 블렌드 성형체의 제조 및 특성 분석

  • 강영구;송종혁
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.176-179
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    • 2003
  • 범용 엔지니어링 플라스틱(Engineering plastic)인 PET(Polyethylene terephthalate)수지는 투명성, 강도특성, 내열특성, 기체차단성 등 물성이 우수하여 합성섬유, 이축연신 film, 식음료용 bottle 등의 용도로 널리 사용되는 적용범위가 매우 넓은 고분자 소재이다. 그러나 폐기된 PET 수지를 물질재활용(material recycling) 방법으로 재가공할 경우 수지 자체가 갖는 가수분해(hydrolysis)와 열분해(thermal degradation) 특성으로 인해 가공성 및 기계적 특성이 현저히 저하되는 단점이 있다.(중략)

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