• 제목/요약/키워드: 에너지 수지

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MODIS LAI (엽면적지수) Product의 활용성 평가 (The Evaluation of Application to MODIS LAI (Leaf Area Index) Product)

  • 하림;신형진;박근애;홍우용;김성준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.61-72
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    • 2008
  • 엽면적 지수(LAI)는 지표 환경에 영향을 미치는 광합성, 증발, 그리고 에너지 균형과 같은 생물물리학적 변화 과정에 있어 매우 중요한 인자이며, 여러 가지 생태학적 모델의 입력 자료로서도 필수적이다. 이러한 중요성에 근거하여 더욱 정확하고 유용한 LAI 추정 기법의 개발이 요구되지만, 현실적으로 LAI는 광역적 실측이 어렵기 때문에 대부분 LAI 연구에서는 정규화식생지수(NDVI)와의 단순 관계식을 통해 추정되어져 왔다. 본 연구에서는 경안천 유역(561.12 $Km^2$)을 대상으로 MODIS LAI Product의 활용성을 평가하고자 NOAA AVHRR NDVI와의 관계식으로 추정된 LAI와 국립산림과학원의 실측 LAI (2003, 2004)를 MODIS LAI와 비교 분석하였다. 그 결과 MODIS LAI는 활엽수림에서는 실측치보다 약 14% 높게, NOAA LAI보다 약 15~30% 높게 추정되었다. 침엽수림에서는 2003년 실측치가 약 5% 높게 추정되었으며, NOAA는 4월을 제외하고 약 7%의 차이를 보였다. 이러한 결과는 일부 지점에서 이루어지는 실측과 MODIS LAI 추출 시 기준자료가 포함하는 공간해상도의 한계 및 토지피복분류의 부정확성 등으로부터 발생한다. 따라서 실측자료에 근거한 MODIS자료의 보정기술을 향상시킴으로써 향후 광역적인 식생정보 제공 및 물수지 모의를 위한 생태학 및 수문학적 모형의 입력자료 등으로의 활용범위가 더욱 확대 가능할 것이다.

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불소 변성 폴리우레탄의 합성과 표면 개질 (Synthesis of Fluorine Modified Polyurethane and Surface Modification)

  • 임철환;최희성;노시태
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.913-916
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    • 1999
  • 과불화 1가 알코올인 N-ethyl-N-2-hydroxyethyl-perfluorooctanesulfonamide(HFA)와 삼관능성 이소시아네이트인 Tris(6-isocyanatohexyl)isocyanurate(TIHI)를 반응시켜 불소를 함유한 디이소이아네이트(FMD)를 합성한 후, poly(tetramethylene) glycol과 반응시켜 폴리우레탄 표면 개질제인 불소 변성 폴리우레탄(FMPU)을 합성하였다. 이렇게 합성한 불소 변성 폴리우레탄(FMPU)을 polyester type의 폴리우레탄(BPU)에 혼합하여 표면 성질과 열적 성질을 각각 접촉각 측정기인 $Kr{\ddot{u}ss$ G-10과 DSC로 측정하였다. 혼합된 폴리우레탄 수지에서 불소 변성 폴리우레탄 함량이 1 wt %로 증가함에 따라서 표면 에너지가 47.82 dyne/cm에서 17.64 dyne/cm로 급격히 감소했으나, 5 wt %에서 10 wt % 범위의 경우에는 접촉각의 변화가 완만하게 관찰되었다. 이와 같은 실험 결과 폴리우레탄 표면 개질제(FMPU)에 함유된 불소의 표면 배향성으로 인하여 표면 성질이 소수성을 띄나 폴리우레탄 표면 개질제(FMPU)의 함량이 5 wt % 이상에서는 불소 변성 폴리우레탄(FMPU)과 폴리우레탄(BPU)의 비상용성에 기인한 상 분리가 현저히 나타났다. 이와 같은 현상은 폴리우레탄 표면 개질제(FMPU)가 첨가된 폴리우레탄의 열적 성질에서 FMPU의 함량이 5 wt % 이상일 때, 비상용성에 의한 상 분리로 인하여 FMPU 고유의 얼적 거동이 관찰됨으로써 확인할 수 있었다.

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김제 벼-보리 이모작 논에서 보리재배 기간의 CO2 교환량의 계절적 변화 (Seasonal Variation of CO2 Exchange During the Barley Growing Season at a Rice-barley Double Cropping Paddy Field in Gimje, Korea)

  • 민성현;심교문;김용석;황해;정명표;최인태
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.137-145
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    • 2014
  • 전라북도 김제시 부량면 신용리의 벼-보리 이모작 논에 설치된 플럭스 관측시스템에서 보리 재배기간동안(2011년 10월 27일~2012년 6월 8일) 연속적으로 관측된 플럭스 자료를 활용하여, 보래재배 논 생태계와 대기간의 $CO_2$ 교환량의 계절적 변화를 분석하였다. $CO_2$ 및 에너지의 교환량은 미기상학적인 에디공분산법으로 추정하였고, 환경인자(순복사, 강수량 등)와 작물체 생육량(엽면적지수, 초장 등)도 함께 측정 조사하였다. 관측된 플럭스 자료는 보정과 결측보충의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 결론적으로, 벼-보리 이모작 논생태계에서 보리 재배기간동안의 보리생육은 $CO_2$의 순생태계교환량(NEE)에 큰 영향을 주는 것으로 분석되었다. 보리 건물중이 급격하게 증가되는 분얼단계에서 가장 많은 $CO_2$가 흡수되었으며, 출수개화기가 관측된 5월 상순에 가장 높은 NEE ($-11.2gCm^{-2}d^{-1}$)가 관측되었다. 보리 재배기간중의 누적 순생태계 교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적 호흡량(Re)은 각각 단위면적($m^2$)당 -348.0, 663.3, $315.2gCm^{-2}$로 분석되었다. 본 논문은 국내에서 보리 재배기간의 $CO_2$ 플럭스를 에디공분산기법으로 정량화한 최초의 연구결과이며, 향후 벼-보리 이모작 논 생태계의 $CO_2$ 수지 평가의 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

수성접착제를 이용한 목조주택 내벽용 황토 마감재의 물성 및 친환경성 (Loess(Yellow Soil) Finishing Materials Using Water-based Adhesive for Wooden Construction Indoor Wall)

  • 안재윤;김기욱;김수민;오진경;김현중;박문재
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권6호
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    • pp.100-107
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    • 2007
  • 현대인들은 실내에서 보내는 시간이 하루 중 90% 달하는 것을 간주할 때 실내의 공기는 현대에게 중요한 요소임을 알 수 있다. 1960년대 이후로 산업이 급격히 발전하면서 건축 재료는 천연재료에서 화학물질을 기본으로 하는 재료로 변하게 되고 에너지 절약의 대책으로 건물의 기밀도를 높임으로써 건축자재에서 발생하는 유해물질이 현대인에게 악영향을 미치기 시작했고 이런 요소들이 근원이 되어 새집증후군을 유발하게 되었다. 생활수준이 높아지면서 사람들은 건강에 대한 관심도 높아지게 되고 보다 유익한 친환경 건축자재를 요구하게 되었다. 본 연구에서는 황토, 물, 수지, 경화제, 무기물 충전제를 이용한 친환경 황토 마감재를 개발하였고 한국형 목조 주택 내장벽에 사용할 수 있는 최적의 비율을 연구하였다. 그리고 이런 황토 마감재가 실내벽에 사용 시 요구물성인 내잔갈림성, 내세척성, 내충격성, 부착강도를 측정하였고 황토마감재의 특성인 원적외선 실험과 포름알데히드, TVOC 방산 농도를 통하여 친환경성에 대한 평가를 하였다.

분리막을 이용한 공기 중 이산화탄소 제거 기술 (Membrane-based Direct Air Capture Technologies)

  • 유승연;박호범
    • 멤브레인
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    • 제30권3호
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    • pp.173-180
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    • 2020
  • 전 세계 화석 연료 사용이 지속적으로 증가함에 따라 공기 중 이산화탄소(CO2) 농도가 수 세기에 걸쳐 증가하고 있다. 대기로의 CO2 배출을 줄이기 위한 방법으로, 주요 배출원인 발전소와 공장에 적용할 수 있는 이산화탄소 포집 및 저장(carbon capture and sequestration, CCS) 기술이 개발되고 있다. 기후 변화 완화 정책에 따라 negative emission 기술로 언급되는 공기 중 CO2 직접 포집 기술(direct air capture, DAC)은 CO2 농도가 0.04%로 매우 낮기 때문에 기존의 CCS 기술에 적용된 기술과 달리 흡착제를 이용한 저농도 CO2 포집 연구에 집중되어 있다. DAC 분야는 주로 CO2의 흡착을 이용한 습식 흡착제, 건식 흡착제, 아민 기능화된 소재, 이온교환 수지 등이 연구되었다. 흡착제 기반 기술은 흡착제 재생에 따른 고온 열처리 공정이 필요하기 때문에 추가적인 에너지 소모가 없는 분리막 기반의 공기 중 CO2 포집 기술의 잠재력이 크다. 분리막은 특히 실내 공기 CO2 저감 환기 시스템 및 실내용 스마트팜(smart farm) 시스템의 연속적인 CO2 공급에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. CO2 처리 기술은 기후 변화를 완화하기 위한 수단으로 개발이 지속되어야 하며 효율적인 공정 설계와 소재 성능 향상을 통해 공기 중 CO2 포집의 효율을 높일 수 있을 것이다.

수온과 먹이에 따른 도루묵 (Arctoscopus japonicus) 치어의 에너지수지 (Energy budget of sandfish juvenile, Arctoscopus japonicus reared at different diet conditions and water temperature)

  • 양재형;이성일;윤상철;김종빈;전영열;박기영
    • 수산해양기술연구
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    • 제47권2호
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    • pp.128-138
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    • 2011
  • In this study, energy budget was estimated to produce an efficient artificial seed. And it needs to enhance fisheries productivity of sandfish, A. japonicus. In order to estimate energy budget of the sandfish, A. japonicus juvenile fed on nonriched Artemia nauplii (NA) and the enriched Artemia nauplii (EA), of sandfish were reared at constant condition of seawater temperature of natural temperature (NT) and heated temperature (HT). During the reared period, energy used by the reared juveniles were calculated from estimates of data on ingestion, growth, oxygen consumption, nitrogen excretion and energy content. Energy budget of NT-NA, NT-EA, HT-NA and HT-EA were represented as 100C=66.49G+21.28M+0.78F+1.44U, 100C=67.54G+21.40M+9.39F+1.67U, 100C=66.86G+22.66M+8.01F+2.47U and 100C=67.06G+22.96M+7.70F+2.28U. The assimilation efficiency estimated NT-NA, NT-EA, HT-NA and HTEA were represented as 87.78%, 88.94%, 89.52% and 90.02%. Gross growth efficiency estimated NT-NA, NT-EA, HT-NA and HT-EA were represented as 66.49%, 67.54%, 66.86% and 67.06%. Net growth efficiency estimated NT-NA, NT-EA, HT-NA and HT-EA were represented as 75.75%, 75.94%, 74.68% and 74.49%. In this results, two ways could be considered to produce an efficient artificial seed of sandfish. To hasten the growth of sandfish juvenile, heated seawater (HT) and enriched Artemia nauplii (EA) should be inputted to reared condition. And to increase the energy efficiency, natural seawater (NT) and enriched Artemia nauplii (EA) should be inputted to reared condition.

멀칭에 따른 지온변화 모델의 작성 및 토양온도의 추정 (Simulation Model for Estimating Soil Temperature under Mulched Condition)

  • 최일선;이변우
    • 한국농림기상학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.119-126
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    • 1999
  • 대기 온도, 대기 일사량, 풍속, 대기 수증기압 등의 기상자료, 멀칭재료와 토양의 광학적 특성 및 열적 특성을 입력자료로 하여 토양 표면의 에너지 수지식과 토양 열흐름 방정식을 수치해석하여 멀칭한 토양의 온도를 추정하는 모델을 작성하였으며 또한 실측자료를 이용하여 모델을 검정하였다. 모델에 의한 지온의 추정에 있어서 토양온도의 초기 치는 시작일의 50cm깊이의 실측지온으로 하였으며, 계산은 0시에 시작하여 10분 간격으로 하였다. 모델은 지온의 시간 및 토층에 따른 변화를 잘 묘사하였다. 모델에 의해 추정된 값과 실측치와의 상관관계는 무멀칭의 5 cm 및 l0 cm에서 상관계수(n=720)가 각각 0.961, 0.966이었고, 같은 층위의 종이멀칭에서는 각각 0.969, 0.945이었고, 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭에서의 상관계수는 각각 0.915, 0.938이었다. 모델에 의해 추정된 값들이 실측치$\pm$2.0$^{\circ}$C 범위안에 들어가는 수가 전체 추정치중에서 차지하는 비율은 무멀칭처리의 5 cm 및 10 cm에서 각각 97.4%, 98.5%이었고, 종이 멀칭에서는 각각 95.8%, 97.4%이었으며, 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭에서 70.1%, 92.6%이었다. 이상의 결과에 의하면 멀칭에 따른 지온을 대체로 잘 묘사하는 것으로 판단된다. 다만 야간 지온추정에서 오차가 다소 컸는데 이는 야간의 대기 장파복사의 평가가 어렵기 때문이며 이에 대한 보완이 필요하다.

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NaCl/H3PO4 내염화 처리가 라이오셀 섬유의 열 안정 및 내산화 특성에 미치는 영향 (Effects of NaCl/H3PO4 Flame Retardant Treatment on Lyocell Fiber for Thermal Stability and Anti-oxidation Properties)

  • 김은애;배병철;이철위;전영표;이영석;인세진;임지선
    • 공업화학
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    • 제25권4호
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    • pp.418-424
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    • 2014
  • 본 연구에서는 NaCl/$H_3PO_4$ 혼합수용액을 사용하여 라이오셀 섬유의 내염화 처리를 수행하고 이에 따른 열 안정성과 내산화성의 향상 효과를 고찰하였다. 라이오셀 섬유를 다양한 공정조건으로 내염화 처리한 후 열 안정성과 내산화성을 측정 및 분석하고 그에 따른 메커니즘을 제시하였다. 실험결과, 내염화 처리된 라이오셀 섬유의 적분 열분해 온도(integral procedural decomposition temperature, IPDT)와 한계산소지수(limited oxygen index, LOI)는 약 23, 30% 증가하였으며, 활성화 에너지(activation energy, $E_a$) 값은 약 24% 향상된 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 $H_3PO_4$와 NaCl가 연소시 에스테르화 반응, 탈수소화 반응 및 C-C결합의 분해반응으로 char 형성을 촉진하고 섬유 표면에 형성된 탄소 층을 형성함으로써, 고분자 수지 내부로 산소와 열 공급을 물리적으로 차단하여 열 안정성과 내산화성이 향상된 것으로 판단된다. 이러한 결과를 바탕으로, NaCl/$H_3PO_4$ 혼합수용액을 이용한 내염화 처리 공정의 최적화된 인자 및 메커니즘을 제시하였고 열 안정성과 내산화성이 향상된 라이오셀을 성공적으로 제조하였다.

조피볼락(Sebastes schligeli)에 있어 사료내 단백질 사료원으로서의 어분대체품 (Fish Meal Analog as a Dietary Protein Source in Koran Rockfish, Sebastes schlegeli)

  • 김강웅;배승철
    • 한국양식학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.143-151
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    • 1997
  • 본 연구는 조피볼락 사료에 있어서 어분대체품을 결정하고, 상품어분대체품과 유인물질의 첨가 효과를 통하여 조피볼락용 어분대체품개발을 위한 기초자료도 사용하고자 수행되었다. 실험사료는 조단백질 52%로, 가용성 에너지 16.8 KJ/g으로 설계되었고, 주단백질원으로 북양어분, 어분대체품 및 상품어분대체품을 사용하였다. 사료의 성분조성은 다음과 같이 요약된다 : 사료1, 100%FM (control) ; 사료2, 60%FM : 40% CFMA ; 사료3, 60%FM : 40% CFMA+ATT ; 사료 4, 80%FM : 20% FMA ; 사료5, 80% FM: 20%FMA+ATT : 사료 6, ; 사료6, 60%FM : 40%FMA+ATT; 사료7, 40%FM : 60% FMA+ATT. 어분대체품은 혈분(BM), 오징어간분(SLP), 육골분(MBM), 수지박(LM), 가금부산물(PBP), 우모분(FM), 필수아미노산(Met, Lys, Ile) 등을 적절히 배합하여 제작 사용하였다. 성장률, 사료효율, 일간성장률 및 단백질효율에 있어서 사료 1은 사료 4, 사료 5 및 사료 6에 비해 유의적인 차이가 없었지만(P>0.05), 나머지 실험구들은 대조구에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.05). 특히, 상품어분대체품(CFMA)인 사료 2와 사료 3은 실험사료로 제작된 동일한 수준의 사료 6과 비교하여 성장률, 사료효율, 단백질효율에서 유의적으로 낮은 경향을 보였다. 0.5% 유인물질을 첨가한 사료 3과 5는 사료 2와 4에 비해 유의적인 차이는 보이지 않았으며(P>0.05), 간중량지수, hemoglobin 및 비만도에 있어서는 유의적인 차이가 나타났다(P<0.05). 따라서, 조피볼락에 있어서 어분대체품(FMA)으로 어분단백질을 40%정도 대체 가능함을 알 수 있었다.

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이스라엘 잉어(Cyprinus carpio)에 대한 어분 대체품의 성장 효과 (Effects of Fish Meal Analogue on the Growth of Israeli Strain of Common Carp, Cyprinus carpio)

  • 조재윤;허창경;박정환;윤길하;김유희;오승용;배승철
    • 한국양식학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.487-493
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    • 1998
  • 현재 전 세계적으로 어분의 부족과 가격의 상승으로 인하여 양어사료의 값싼 어분 대체품의 개발이 시급한 실정이다. 따라서 이 연구는 이스라엘 잉어(Cyprinus carpio)에 있어서 성장 단계에 따른 값싼 어분 단백질 대체품의 이용 효과를 알아보기 위하여 수행되었다. 어분 대체품으로는 수지박(leather meal), 육골분(meat and bone meal), 우모분(feather meal), 오징어 간분(squid liver powder), 가금 부산물(poultry by-product)그리고 혈분(boold meal)이 사용되었고, 이것들을 혼합하여 실험 사료를 제조하였다. 4개의 실험사료는 조단백질 함량은 36%, 가용성 에너지는 15.4 kJ/g으로 동일하게 맞추어졌다; Diet 1, 100% WFM+0% FMA (0% FMA, control) ; Diet 2, 80% WFM+20% FMA (20% FMA) ; Diet 3, 60% WFM+40% FMA (40% FMA) ; Diet 4,40% WFM+60% FMA (60% FMA). 이 실험에 사용된 어류는 이스라엘 잉어로서 평균 중량이 43g인 것이 이용되었다. 실험은 총 12 주간 실시되었으며, 실험이 종료된후 각각 증체율, 사료계수, 일일 성장률 그리고 단백질 효율을 조사하였다. 이 실험에서 Diet 2 (20% FMA)는 증체율(WG), 사료계수(FC), 일일성장률(SGR) 및 단백질 효율(PER)에 있어서 대조구(100% WFM)에 비하여 유의적으로 차이가 없었으며(P>0.05), Diet 3 (40% FMA)은 PER만이 대조구에 비해 유의적으로 낮은 결과를 보였을 뿐 WG, FC 그리고 SGR에 있어서는 대조구에 대해 유의적으로 차이가 없었다(>0.05). 또한Diet 4 (60% FMA)의 경우도SGR는 대조구에 비해 유의적으로 낮았으나(P<0.05), WG, FC 및 PER에 있어서는 대조구(100% WFM)에 대해 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 따라서 성장기의이스라엘 잉어(43g)의 어분 대체품의 이용 효율은 어분 단백질의 60%까지 대체가 가능한 것으로 판단되며, 이보다 경제적으로 부가가치가 높은, 더 큰 어류에 관한 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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