• 제목/요약/키워드: 수분포화량

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고속국도 휴게시설 비점오염물질이 수생태계에 미치는 영향 분석 (Analysis of the effect of Non-point Source pollution generated at rest facilities on highways on the aquatic ecosystem)

  • 권혁준;김의석;최재석;홍은미
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.284-284
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    • 2021
  • 비점오염원이란 도시, 도로 포장면, 무허가 가축시설, 무단 경작지 등의 불특정 장소에서 불특정하게 발생하는 오염원을 말한다. 이러한 비점오염원은 주로 강우특성(강수량, 강우강도, 강우지속시간 등)에 영향을 받는 특징을 가지고 있다. 강우시 비점오염원은 주로 불투수면적에서 오염물질이 주변 하천이나 호수에 유입되어 수생태계에 악영향을 미치게 된다. 비점오염원 중 도로 노면에서 발생하는 오염물질은 농지나 가축시설에서 발생하는 오염물질(부유물질 및 유기물) 등과 달리 주로 차량에서 발생하는 오염물질이 주를 이루고 있다. 강우시 토양의 수분포화가 충분히 이루어진 후 강우강도에 따라 유출이 발생하는 농경지와는 달리 도로 노면 유출수는 누적된 오염물질들이 강우시 한꺼번에 유출되기에 강우 초기 채수 간격을 짧게 하여 수질을 분석하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 강원도 횡성군을 관통하는 영동고속국도의 횡성휴게소 불투수 노면에서 발생하는 비점오염물질을 알아보기 위해 모니터링 후 수질분석으로 노면 유출수 성분을 알아보고, 오염부하량을 계산하여 유량가중평균농도(EMC, Event Mean Concentration)와 초기세척효과(Mass First Flush effect)을 산정하였다. 이후 타 토지이용에서의 유출 특성과 고속국도 휴게시설에서 발생하는 비점오염물질의 유출 특성에 대해 분석하였다. 추후 본 연구자료는 고속국도와 주변 편의시설 설계시 주변 수생태계에 미치는 영향에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

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X-ray CT를 이용한 분무식 방수 멤브레인의 공극 내 물 침투 분석 (Analysis of Water Penetration through Pores in Spray-applied Waterproofing Membrane Using X-ray CT Images)

  • 최순욱;강태호;장수호;이철호;최명식;김광염
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.211-219
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    • 2017
  • 분무식 방수 멤브레인은 3-5mm 두께로 숏크리트 또는 콘크리트 면에 타설하여 불투수층을 형성시킴으로써 방수효과를 나타낸다. 본 연구는 공극을 포함하는 분무식 방수 멤브레인을 조사하기 위하여 X-ray CT기술을 이용하여 내부구조를 파악하였다. 분무식 방수 멤브레인의 X-ray이미지를 얻기 전에 28일 동안 500kPa의 수압을 작용시키는 방수성능시험을 수행하였고 물이 침투되어있는 멤브레인 시편에 대해 X-ray CT를 실시하였다. 그 결과, 멤브레인 내부의 큰 공극들이 포화되어 있지 않은 점과 미세공극의 포화도가 높은 점을 볼 때, 수분의 이동이 미세공극을 통해 이루어지는 것으로 예상할 수 있었다. 또한 X-ray 이미지는 멤브레인 내부의 공극 크기 및 분포와 함수여부를 판단하는데 효과적임을 알 수 있었으나, 함수량을 계산하기 위해 적용하는 임계값에 따라 함수율의 차이가 발생할 수 있으므로 이에 대한 주의가 필요하다.

상대습도를 이용한 벤토나이트 완충재의 불포화 수리전도도 평가방안 (The Method for Evaluating Unsaturated Hydraulic Conductivity of the Bentonite-buffer Using Relative Humidity)

  • 이항복;김진섭;최영철;최희주;김경수
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.69-77
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    • 2014
  • 상대습도 데이터를 이용하여 벤토나이트 완충재 블록의 불포화 수리전도도 변화를 평가하였다. 불포화 매질에서의 물의 흐름을 나타내는 일반적인 분석해를 통해 상대습도를 통한 불포화 수리전도도 계산방안을 도출하였고, 이를 실제 수행한 실내 물 유입 실험 결과에 적용하여 포화가 진행됨에 따라 변화하는 완충재 불포화 수리전도도 양상을 확인하였다. 일반적인 포화 상태와는 확연히 다르게 수두 구배와 물의 유출량이 시간에 따라 불규칙하게 변화하는 결과를 나타냈으며, 벤토나이트 완충재의 불포화 수리전도도는 시간에 따라 증가하는 경향을 보였다. 수분 흡수로 인한 벤토나이트 입자 팽창 때문으로 인한 매질 내 공극의 부피 및 크기 확대가 불포화 수리전도도값의 증가를 야기하는 것으로 판단되었고, 이러한 결과는 완충재 블록의 팽창 정도와 수리전도도의 상관성에 관한 추후 연구의 필요성을 제시하였다. 본 연구에서 수행된 불포화 수리전도도 평가 방안은 방사성폐기물 처분 시 완충재의 장기적인 수리학적 성능평가에 유용한 기술로 사용될 수 있을 것이다.

동굴처분 방식을 사용하는 방사성 폐기물 처분장의 자연 환기 타당성 평가 (The Feasibility of Natural Ventilation in Radioactive Waste Repository Using Rock Cavern Disposal Method)

  • 김진;권상기
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.183-192
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    • 2005
  • 자연환기는 처분장의 작업 환경 및 위생, 부유 방사성 핵종의 노출 등과 같은 안전문제에 있어 자연환기 자체만으로는 기계적 강제 환기에 비해서 덜 효과적이지만 처분장 내의 수분제거, 작업 환경 조성과 관련하여 라돈 (Rn) 가스의 희석과 같은 향후 처분장의 장기적 환경을 위해서는 중요한 역할을 할 수 있고, 환풍기와 같은 환기 설비를 이용해야하는 기계환기에 비해 경제적으로 매우 효과적 일수 있다. 본 논문에서는 지하 처분장의 건설 및 운영 기간동안 자연환경 조건에 따라 처분장에 스스로 생기는 자연 환기의 타당성에 대하여 기술하였다. 자연 동굴을 통한 자연환기 유사에 의해 밝혀진 증거들과, 수직갱을 갖는 산악 도로터널에서의 자연 환기 측정, 그리고 주어진 자연환기 압력에 의한 공기 발생량 계산 등을 통해서 자연 환기는 한국형 지하 방사성 폐기물 처분장에 잠재적으로 매우 유익함을 알 수 있다. 효과적으로 유도된 자연 환기는 방사성 폐기물 처분장 내에 발생하는 열과 습도, 그리고 라돈 가스를 제어하기에 경제적으로 좋은 방법이 될 수 있다. 자연환기를 통해 처분장의 전반적 열적 특성은 개선될 수 있고, 수분으로 포화된 공기는 효과적으로 건조되고 그 건조상태 유지 기간은 확장 될 수 있을 것이다.

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Pt/GDC/Pt 셀을 이용한 물과 질소로부터 전기화학적 암모니아 합성 (Electrochemical Synthesis of Ammonia from Water and Nitrogen using a Pt/GDC/Pt Cell)

  • 정하나;김종남;유충열;주종훈;유지행;송기창;;윤형철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권1호
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    • pp.58-62
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Pt/GDC/Pt 셀을 이용하여 상압에서 물과 질소로부터 전기화학적으로 암모니아를 합성하는 연구를 수행하였다. 수분이 포화된 질소분위기에서 작동온도($400{\sim}600^{\circ}C$)와 전압(OCV(Open Circuit Voltage)~1.2 V)에 대한 전기화학적 특성 평가를 수행하였고, 암모니아 합성량을 정량 분석하였다. 정전압 하에서 작동온도의 증가에 따라 인가 전류의 증가로 암모니아 합성량은 증가하였으나, Pt 전극에서 암모니아 합성에 필요한 질소의 화학적 해리 흡착 반응의 한계로 패러데이 효율(faradaic efficiency)은 감소하였다. $600^{\circ}C$에서 최대 암모니아 합성량인 $3.67{\times}10^{-11}mols^{-1}cm^{-2}$(6.7 mA) 얻었고 패러데이 효율은 0.1%이다.

가열살균처리가 굴 보일드통조림의 품질특성에 미치는 영향 (Effects of High Temperature Sterilization on Qualities Characteristics of the Canned Boiled Oyster)

  • 공청식;윤재웅;오동훈;박준용;강진영;오광수
    • 농업생명과학연구
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    • 제43권6호
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    • pp.85-93
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    • 2009
  • 품질이 우수한 굴 보일드통조림을 제조하기 위한 기초 자료를 제시할 목적으로, 원료 굴을 자숙한 후 301-3관에 충전, 밀봉하여 $115^{\circ}C$에서 Fo값이 5~20분 되도록 가열살균처리를 하였다. 굴 보일드통조림의 수율은 79.2~83.7% 정도로 Fo값이 증가할수록 약간씩 감소하였다. 가열처리 중 시료 굴 보일드통조림의 pH는 별 변화를 보이지 않았고, 휘발성 염기질소 (VBN) 함량은 열처리 정도에 따라 상당량 증가하였다. 구성지방산은 열처리를 많이 받을수록 포화 및 모노엔산의 조성비는 약간씩 증가한 반면 폴리엔산은 약간씩 감소하였다. 유리아미노산류는 자숙시 수분이 유출됨에 따라 원료 굴의 1,533.5 mg%에서 1,140.8 mg%으로 상당량 감소하였으나, 이후 열처리가 진행될수록 약간씩 증가한 반면, Tau의 경우는 Fo값이 증가할수록 계속 감소하였다. Betaine은 생굴에 400.6 mg%으로 다량 함유되어 있었으며, 고온가열처리 중 상당량 감소하였다. 주요 무기이온성분은 고온가열처리 중 Fo값이 증가할수록 상당량 감소하여 Fo 20 시료의 경우 대부분 무기이온성분들이 생굴에 비해 1/3 정도 감소하였다. 조직감에서는 고온에서의 열처리로 인한 가압 및 수분의 유출로 인해 조직이 단단해지는 것으로 나타났다. 가열처리에 따른 관능적 특성의 변화에서 맛과 관능적 조직감은 가열처리 정도에 따른 차이가 없었으며, 종합평가면에서도 Fo 5~15 시료간에 5% 수준에서 유의적 차이가 없었다.

보리수나무 유식물의 생장과 질소고정 활성에 대한 환경요인의 영향 (Effects of Environmental Factors on Growth and Nitrogen Fixation Activity of Autumn Olive (Elaeognus umbellata) Seedlings)

  • 송승달
    • Journal of Plant Biology
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    • 제37권3호
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    • pp.387-394
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    • 1994
  • 보리수나무(Elaeagus umbellata Thunb.) 유식물의 생육과정에서 근류 형성 및 질소고정 활성에 대한 중요 요인으로서 광도, 온도, 질소화합물, 수분 스트레스 등의 영향을 정량적으로 분석하였다. 유식물의 상대생장률과 T/R비는 각각 초기의 $1.60%{\cdot}d^{-1}$와 1.12에서 근류 형성이 촉진된 후기에는 $3.75%{\cdot}d^{-1}$와 2.31로 증가하였다. 질소고정의 비활성은 근류 형성 초기에 $72.5\;\mu\textrm{M}\;C_2H_4{\cdot}g\;fr\;wt\;nodule^{-1}{\cdot}h^{-1}$로서 최대치를 나타낸 후 점차 감소하였다. 상대조도 20-25. 10-15 및 4-6% 처리구의 질소고정 활성은 대조구에 대해 각각 41, 54 및 71%의 감소를 보였다. 근류를 15, 20, 25 및 $30^{\circ}C$에서 배양할 때 활성은 각각 5.4, 24.7, 51.6 및 $58.5\;\mu\textrm{M}\;C_2H_4{\cdot}g\;fr\;wt\;nodule^{-1}{\cdot}h^{-1}$로 변하였다. 저온($15^{\circ}C$)의 전처리 후 $30^{\circ}C$로 옮겼을 때 근류 활성($66.5\;\mu\textrm{M}\;C_2H_4{\cdot}g\;fr\;wt\;nodule^{-1}{\cdot}h^{-1}$)은 고온($35^{\circ}C$) 전처리에 비해 촉진되었다. 근류의 활성은 산소분압에 비례하여 16 kPa 이상에서 포화되었고, 근류를 뿌리에서 떼어내거나 절단하면 92%와 43%로 활성이 억제되었다. pH 5.5, 6.5 및 8.0에서 생육된 초기 근류의 상대활성은 각각 89, 100 및 40%였으며, 1 및 3 mM의 $NO_3\;-N와\;{NH_4}^{+}-N$에서 생육된 초기 근류는 각각 6.1%와 68.50%의 상대활성을 보였다. 수분 공급량 20, 50 및 100mL에 의한 근류의 형성과 비활성은 각각 35, 120 및 8 mg.plant-1와 33.6, 58.4 및 $8.4\;\mu\textrm{M}\;C_2H_4{\cdot}g\;fr\;wt\;nodule^{-1}{\cdot}h^{-1}$였다. 식물체에 수분공급을 중단하였을 때 5일 후에 일시 위조가 나타났으며, 식물체의 함수량 및 증산량은 각각 90 및 53% 감소되었으나, 근류 활성은 완전히 소실되었다.

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철원 자동농업기상관측자료의 품질보증 및 대표성 향상을 위한 제언 (Suggestions for improving data quality assurance and spatial representativeness of Cheorwon AAOS data)

  • 박주한;이승재;강민석;김준;양일규;김병국;유근기
    • 한국농림기상학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.47-56
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    • 2018
  • 농업은 인간의 활동 중 기상 활동에 가장 종속적이며, 기후 변화 및 기상 재해와 같은 대기 변동성의 증가 속에서 농업기상서비스의 중요성은 점점 증가하고 있다. 유용한 농업기상서비스를 제공하기 위해서는 관측 자료의 품질 관리와 더불어 실제 농경 활동 현장을 대표할 수 있는 곳에서의 기상 관측이 필수적이다. 이를 위해 기상청에서는 자동농업기상관측망(AAOS)을 실제 농경지 근처로 재배치하는 등 관측망 환경을 개선하고 있지만, 아직까지 모든 농업기상관측이 실제영농 환경이 아닌 잔디밭에서 이루어지고 있는 문제가 남아 있다. 기온, 상대 습도, 토양 온도, 토양 수분 관측요소는 지표면의 식생 형태와 관개 등의 영농 활동에 큰 영향을 받는데, 현재의 농업기상관측은 이러한 요소들의 영향을 관측하는데 근본적인 한계가 있다. 본 연구에서는 AAOS 관측 자료의 시간적, 연직적 변이를 분석하고, 실제 농경지 위에 설치된 국가농림기상센터(NCAM) 타워에서 관측하고 있는 공통 기상 및 토양 관측 요소를 비교하여, AAOS 관측 자료의 특성 및 문제점을 분석하였다. 분석 시기는 결측이 가장 적고 추수 이전인 8월과 추수 이후인 10월로 선정하였다. 각 관측 요소별로 관측 높이 및 깊이에 차이가 있었으므로, 차이가 가장 적은 높이 또는 깊이 값을 비교대상으로 선정하였다. 기온의 경우 AAOS 4 m 관측 값이 NCAM타워 관측 값이 비해 낮과 밤 또는 추수이전과 이후 모두 낮았으며, 큰 일중 변화 없이 일정한 차이를 유지하였다. 수증기압 역시 NCAM 관측 값이 AAOS 관측 값에 비해 항상 높았으며, 8월이 10월에 비해 더 큰 차이를 보였다. AAOS 순단파복사의 경우 AAOS 관측 반사복사량이 NCAM 관측 값에 비해 높은 경향을 보였다. 한편, 토양 관측 요소는 대기 관측요소에 비해 더 큰 차이를 보였다. 추수 이전인 8월에는 대부분 논에 물이 차 있었으며, 그로 인해 NCAM 관측 토양 온도가 AAOS 관측 토양 온도에 비해 낮았으며, 일 변화 폭 역시 작았다. NCAM 관측 토양 수분은 강수 여부와 관계 없이 지속적으로 포화상태를 유지하는 반면, AAOS 관측 토양 수분은 강수에 의해 증가한 뒤 감소하는 경향을 보였다. 추수 이후인 10월에는 8월과 다른 경향을 보였다. 토양 온도의 경우, NCAM 관측 값과 AAOS 관측 값의 일 평균값은 비슷하였으나 일 변화 폭은 NCAM 관측 값이 더 컸다. 토양 수분은 NCAM 관측 값이 지속적으로 높았으나, 두 관측 값 모두 강수에 의해 상승하고 증발 또는 배수에 의해 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과는 AAOS 관측 자료의 품질 관리 문제와 함께 논과 잔디밭이라는 지표면 피복 및 영농 활동의 영향을 반영하지 못하는 대표성 문제를 보여주는 것으로서, 본 연구는 2011년 이후 이루어지고 있는 기상청 농업기상관측장비의 농지 부근 이동 작업에 이은 후속 조치로, 농업기상 관측을 대표할 수 있도록 잔디밭이 아닌 논, 밭, 과수원 등 실제 지역 대표 농업 현장에 설치되어야 함을 제언한다.

영남지역(嶺南地域)에 분포(分布)된 단구지토양(段丘地土壤)의 특성(特性)과 생성연구(生成硏究) -제(第) 2 보(報): 물리화학적(物理化學的) 특성(特性) (Characteristics and Genesis of Terrace Soils in Yeongnam Area -II. Physico-Chemical Properties)

  • 정연태;김인하
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.289-296
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    • 1985
  • 단구지토양(段丘地土壤)의 특성(特性)과 생성(生成)을 체계적(體系的)으로 구명(究明)하기 위하여 대표적(代表的)인 단구군(段丘群)을 이룬 경북(慶北) 영천(永川)(내륙(內陸)) 및 영일(迎日)(해안(海岸))지역(地域)에서 1개(個)의 곡간충적(谷間沖積) 대조토양(對照土壤)을 구함(句含)한 9개(個)의 토양단면(土壤斷面)을 대상(對象)으로 조사연구(調査硏究)한 단구지토양(段丘地土壤)의 이화학적(理化學的) 특성(特性)은 다음과 같다. 1. 식질단구지토양(埴質段丘地土壤)의 유효수분함량(有效水分含量)은 12.0~203%로서 점토함량(粘土含量) 35%까지는 증가(增加)하였으나 점토(粘土) 35~55% 범위(範圍)에서는 유효수분(有效水分) 및 유효수분율(有效水分率)이 점토함량증가(粘土含量增加)와 더불어 감소(減少)하였고 점토함량(粘土含量) 55% 이상(以上)에서는 12~13%의 유효수분(有效水分)을 유지(維持)하였다. 2. 표상(表上)의 내수성입단량(耐水性粒團量) 55.0~81.1%로서 침식(侵蝕)을 받고 있는 전토양(田土壤)에서 낮은 반면(反面)에 답토양(畓土壤)에서 높았다. 입단지수(粒團指數)는 전토양(田土壤)은 표상(表上)에서 높은 반면(反面)에 답토양(畓土壤)은 심토(心土)에서 높았다. 3. $0.01-Na_2SO_4$ pH를 $H_2O$ pH와 비교한 교질반응(膠質反應)은 치환산성(置換酸性) 내지 치환중성(置換中性)으로서 일종(一種)의 적색토화작용(赤色土化作用)을 받은 것으로 추정(推定)되었다. 4. 토양별(土壤別) 세상(細上)의 평균(平均) CEC는 15.8~20.2 me/100g이었고 점토(粘土) 100g 당(當)의 CEC는 35.6~52.6meq 이었으며 염기포화도(鹽基飽和度)는 32.7~57.6%로서 표고(標高)가 높을수록 낮은 경향(傾向)이었다. 5. 유리산화철(遊離酸化鐵)의 활성도(活性度)는 0.061~0.739로서 표고(標高)가 높을수록 낮은 반면(反面)에 결정화지수(結晶化指數)는 0.067~0.537로서 고위단구(高位段丘)일수록 높았다.

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미생물 활성토탄을 이용한 암모니아 제거에 관한 연구 (A Study on the Removal of Ammonia by Using Peat Biofilter)

  • 정연규;안준성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.655-668
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    • 1994
  • 기존의 토양상 및 퇴비상을 이용한 악취제거가 주로 흡착에 의존한 나머지 탈취상이 쉽게 탈취능의 한계에 이른다. 따라서, 본 연구에서는 미생물 활성 탈취상의 조건인 높은 유기물함량, 보수성, 통기성 및 낮은 정압 등을 고르게 갖추고 있는 토탄에 활성슬러지를 식종하여 분뇨처리장, 하수처리장 등에서 발생빈도 및 취기강도가 큰 무기성악취 중 암모니아의 제거실험을 수행하였다. 실험결과, 자연 토탄상에서는 암모니아의 토탄수분에 의한 이온화에 따라서 pH가 상승하여 암모니아의 자연 유출 현상이 관찰되었다. 암모니아 제거 기작은 주로 음이론 콜로이드에 의한 흡착에 의존하였다. 미생물 활성 토탄상에서는 미생물 활동에 따른 pH의 완만한 상승으로 이론적 암모늄 이온의 비율이 자연토탄상보다 높았으나, 실제로 토탄상에 축적된 암모니아성 질소의 값은 질산균의 질산화에 의해 자연 토탄상보다 적었다. 암모니아의 제거기작은 반응조 운영 초기에는 흡착이 우세하였으며, 중반이후에는 질산화가 두드러졌다. 실험으로 얻은 암모니아 유입부하량, 암모니아 유출부하량, $NH_4{^+}$-N, $NO_x$-N, Org-N을 이용하여 질소에 대한 물질수지(Mass Balance)를 산정하고, 실험결과로 얻은 미생물 활성 탈취상의 최대 활성 시점인 비정상상태의 임계시간과 회귀분석에 의해 구한 암모니아의 흡착곡선을 이용하여 미생물 활성 토탄상에서 흡착능 포화의 연장시간을 산정하였다.

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