• Title/Summary/Keyword: 용존질소

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A Study on Measurement and Elimination Methods of Dissolved Nitrogen in Kerosene (케로신 내 용존질소 측정 및 제거 방법 연구)

  • Lee, Wongu;Kim, Seong Lyong;Ahn, Kyubok
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.6
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    • pp.142-148
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    • 2018
  • To improve the performance of a launch vehicle, kerosene, a launch vehicle fuel, undergoes a densification process. Liquid nitrogen injection cooling is an effective densification method which has a simple system and is inexpensive. During the cooling process, however, nitrogen may dissolve in the kerosene, possibly resulting in changes to fuel properties. Therefore, it is essential to measure and eliminate the amount of dissolved nitrogen in the kerosene. In this study, the vacuum extraction principle is introduced to measure the content of dissolved nitrogen in the kerosene. In addition, the experimental results, which used a designed/manufactured nitrogen sampling device, are described. From the results, the validity of the nitrogen sampling device and the dissolved nitrogen measurement/elimination methods was demonstrated.

황해 동부해역에서 식물플랑크톤 군집의 시공간적 분포에 미치는 환경요인에 관한 연구

  • Park, Seung-Yun;Son, Jae-Gyeong;Yun, Suk-Gyeong;Heo, Seung;Kim, Seong-Jin
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.308-311
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    • 2007
  • 황해의 25개 조사정점의 표층수에 대한 해양환경요인 및 식물플랑크톤 현존량의 월별 조사결과를 종합하여 주성분분석(PCA)을 실시한 결과 주성분 I에서는 변화를 26.6% 설명할 수 있으며, 이중 질산질소가 가장 많이 기여하였고, 이어서 용존무기질소, 규산규소, 수온, 용존산소, 암모니아질소 순으로 기여 하고 있었다. 주성분 II에서는 20.3%를 설명 할 수 있으며, 이중 용존산소가 가장 많이 기여하였고 그 외 엽록소 a, 수온, 염분, 규산규소, 식물플랑크톤 현존량 순으로 기여 하였다. 주성분 III에서는 15.1%를 설명 할 수 있으며, 이중 인산인이 가장 많이 기여하였고 그 외 염분, 아질산질소, 수온, 용존산소, 질산질소, 용존무기질소 순으로 기여하였다. PCA에 이용된 항목 중 부유물질은 제외한 모든 항목은 주성분 I, II, III에 5%이하 유의수준에서 의미 있는 상관성이 있었다. 주성분 I은 질산성질소, 용존무기질소, 규산규소, 인산인과는 긍정적인 상관성(p<0.0001)을 갖고, 수온, 암모니아질소와는 부정적인 상관성을 보였다(p<0.001). 주성분 II에서는 용존산소, 엽록소 a, 식물플랑크톤 현존량은 긍정적 상관성을 나타내었고, 수온, 염분, 규산규소와는 부정적인 상관성을 보였으며(p<0.0001), 주성분 III에서는 염분, 수온, 질산질소, 용존무기질소, 식물플랑크톤 현존량과는 긍정적인 상관성(P<0.0001)을 나타내었고 인산인, 아질산질소, 용존산소는 부정적인 상관성을 나타내었다 (p<0.01). 공간적인 분포특성은 조사정점에 따라 항목별 결과에 대한 분산이 커서 일정한 특성을 도출하기가 어려운 상태이나 대체로 PCA II축을 기준으로 상부인 $1/4{\sim}2/4$분면에 북부와 중부의 조사정점이 위치하고 음의 방향인 $3/4{\sim}4/4$분면에 중부와 남부의 조사정점이 위치하고 있어 북측의 307선과 308선 및 중부의 309선과 310선 그리고 남측의 311선과 312선으로 구분되어지는데 그 중에서 태안반도의 연안역인 307선의 03점은 계절에 변화가 가장 커서 분산의 폭이 심한 상태로서 다른 조사정점들과 구분되어진다. 전반적으로 북측해역에서는 용존산소, 엽록소 a, 식물플랑크톤 현존량이 남측해역에 비해 상대적으로 많은 반면, 남측해역은 수온과 염분 및 규산규소가 높은 상태이었다. 북쪽인 307선과 308선은 연안역과 외해에서 상대적으로 영양염류가 높았으며, 중부인 309선과 310선은 연안역과 준 외해역인 07점과 09점에서 영양염류가 높았었고, 남부 해역인 311선과 312선에서는 연안역에서 영양염류가 상대적으로 높은 경향을 나타내었다. 즉 황해 동부는 연안역에서는 조석간만의 차가 심하고, 새만금 및 시호호등과 같은 대규모의 간척 매립으로 육상의 오염원이 자정작용을 거치지 못하고 직접 연안으로 유입되고 있는 실정이다. 또한 10여 년 전부터 육지의 모래부족으로 다량의 바다 모래가 채취되어 왔고 그 량이 점차 증가추세이며, 중부외해역에서는 각종 폐기물 투기로 점차 영양염류의 부하량이 증가되고 있어 특히 질소계와 인의 영양염류 농도가 높아지고 있는 추세이다. 시간적 변동특성은 전반적으로 순환하는 형태를 유지하고 있다. 2005년 2월에는 질산질소, 용존무기질소, 규산규소, 인산인, 용존산소가 높았었으며 4월로 접어들면서 항목 간에 분산되는 경향을 보이면서 수온, 엽록소 a 및 식물플랑크톤이 증가 하면서 해역에 따라 좌우로 분산되는 경향을 나타내었고 6월에는 아질산질소를 제외한 영양염류가 감소하는 경향을 보였다. 8월에는 6월에 비해 수온이 높아지고 규산규소, 질산질소, 용존무기질소 등이 약간 증가추세이었으며 10월로 접어들면서 증가추세가 더 높아졌었고 12월에는 질산질소, 용존무기질소, 규산규소, 인산인, 용존산소가 높아졌었다. 2006년 4월에는 2005년 4월에 비해 수온, 엽록소 a, 식물플랑크톤의 현존량이 높아져서 전년 동시기와 약간 다른 양상을 보이고 있었다. 즉 동계인 2월을 시작으로 반 시계 또는 시계 방향으로 순환하는 형태를 유지하고 있으며, 4월은 2개년 비교해 보았을 때 해마다 해양환경에 따라 그 순환 정도 및 형태가 다를 것으로 추정된다.

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Effects of Dissolved Organic Nitrogen on the Growth of Dominant Phytoplankton in the Southwestern Part of East Sea in Late Summer (늦여름 동해 남서해역에서 용존 유기 질소가 우점 식물플랑크톤의 생장에 미치는 영향)

  • Kwon, Hyeong-Kyu;Jeon, Seul-Gi;Oh, Seok-Jin
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.22 no.1
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    • pp.42-51
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    • 2016
  • We investigated the distribution of dissolved nutrients, phytoplankton community structure and utilization of nitrogen compounds by dominant species in the southwestern part of East Sea in September, 2014. Dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved inorganic phosphorus (DIP) were lower in the surface layer, and concentrations were increased with depth. Dissolved organic nitrogen (DON) and dissolved organic phosphorus were the opposite of dissolved inorganic nutrients. Although DIN DIP ratio in all of the water masses was higher than Redfield ratio (16), DIN : DIP ratio in mixed layer was about 2, indicating that inorganic nitrogen is the limiting factor for the growth of phytoplankton. In particular, DON proportion in dissolved total nitrogen was about 88 % in the mixed layer where inorganic nitrogen is limiting factor. The dominant species Chaeotceros debilis and Prorocentrum minimum were able to grow using DIN as well as DON such as urea and amino acids. Therefore, DON utilization of phytoplankton may play a role as a survival strategy in the DIN-limited conditions of East Sea.

Distribution of Water Masses and Distribution Characteristics of Dissolved Inorganic and Organic Nutrients in the Southern Part of the East Sea of Korea: Focus on the Observed Data in September, 2011 (동해 남부 해역의 수괴 분포와 용존 무기 및 유기 영양염의 분포 특성: 2011년 9월 관측자료를 중심으로)

  • Kwon, Hyeong Kyu;Oh, Seok Jin;Park, Mi Ok;Yang, Han-Soeb
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.17 no.2
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    • pp.90-103
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    • 2014
  • Distribution characteristics of water masses, dissolved inorganic and organic nutrients were investigated in the southern part of the East Sea of Korea in September, 2011. On the basis of the vertical profiles of temperature, salinity and dissolved oxygen, water masses in the study area were divided into 4 major groups, such as WM (water mass)-I, WM-II, WM-III, WM-IV. Their characteristics were similar to Tsushima Surface Water (TSW), Tsushima Middle Water (TMW), North Korea Cold Water (NKCW) and East Sea Proper Water (ESPW), respectively. In the vertical profiles of dissolved nutrients, dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved inorganic phosphorus (DIP) concentrations were highest in the WM-IV, followed by WM-III, WM-II, WM-I. On the contrary, distribution of dissolved organic nitrogen (DON) and dissolved organic phosphorus (DOP) were highest in the WM-I, followed by WM-II, WM-III, WM-IV. Although the DIN : DIP ratio in all of the water masses was similar to Redfield ratio(16), the DIN : DIP ratio in mixed layer was about 5.3, indicating that inorganic nitrogen is the limiting factor for the growth of phytoplankton. However, the DON proportion in dissolved total nitrogen (DTN) was about 70% in the mixed layer where inorganic nitrogen is limiting factor. Thus, enriched DON may play an important source of the nutrient for the growth of phytoplankon in the East Sea.

The Study of the Need to Remove Soluble nitrogen ($NH_3-N$) Generated from Anaerobic digestor Retrofitted in Municipal Wastewater Treatment Plants (하수처리장 에너지자립화사업에서 혐기성소화공정으로부터 용출되는 용존성질소($NH_3-N$)의 처리 필요성 연구)

  • Ahn, Seyoung
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.22 no.3
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    • pp.68-75
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    • 2014
  • Soluble nitrogen produced from anaerobic digestor is able to have a strong influence on the effluent water quality of municipal wastewater treatment plants during a winter season in particular. The modeling results using the GPS-X simulation software shows that the soluble nitrogen concentration generated from the anaerobic digestor is 214.1 mg/L in the return flow and 6.2 mg/L in the inflow of the primary settler higher than those in nonexistence of the anaerobic digestor, respectively. In the case of using a separation process (flotation thickener) in order to treat the return flow from the sludge treatment system, the soluble nitrogen concentration in the effluent from the separation process and in the inflow of the primary setter could be 6.0 mg/L higher and 0.7 mg/L lower than those of nonexistence of the process, respectively. The modeling results propose the need of the equipments to be able to remove the soluble nitrogen ($NH_3-N$) produced from the digestor in the improvement projects of anaerobic digestor in municipal wastewater treatment plants.

Long Tenn Water Quality Prediction using an Eco-hydrodynamic Model in the Asan Bay (생태-유체역학모델을 이용한 아산만 해양수질의 장기 예측)

  • Kwoun, Chul-Hui;Kang, Hoon;Cho, Kwang-Woo;Maeng, Jun-Ho;Jang, Kyu-Sang;Lee, Seung-Yong;Seo, Jeong-Bin
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.15 no.2
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    • pp.91-98
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    • 2009
  • The long-term water-quality change of Asan Bay by the influx of polluted disposal water was predicted through a simulation with an Eco-hydrodynamic model. Eco-hydrodynamic model is composed of a multi-level hydrodynamic model to simulate the water flow and an ecosystem model to simulate water quality. The water quality simulation revealed that the COD(Chemical Oxygen Demand), dissolved inorganic nitrogen(DIN) and dissolved inorganic phosphorus(DIP) are increased at 5 stations for the subsequent 6 months after the influx of the effluent. COD, DIN and DIP showed gradual decreases in concentration during the period of one to two years after the increase of last 6 months and reached steady state for next three to ten years. Concentration levels of COD, DIN, and DIP showed the increase by the ranges of $11{\sim}67%$, $10{\sim}67%$, and $0.5{\sim}7%$, respectively, which represents that the COD and DIN are the most prevalent pollutants among substances in the effluent through the sewage treatment plant. The current water quality of Asan Bay based on the observed COD, TN and TP concentrations ranks into the class II of the Korean standards for marine water quality but the water quality would deteriorate into class III in case that the disposal water by the sewage plant is discharged into the Bay.

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Dominance and Survival Strategy of Toxic Dinoflagellate Alexandrium tamarense and Alexandium catenella Under Dissolved Inorganic Nitrogen-limited Conditions (용존태 무기질소 제한 하에서 유독와편모조류 Alexandrium tamarense와 Alexandium catenella의 생존과 우점화 전략)

  • Kwon, Hyeong Kyu;Park, Ji A;Yang, Han-Soeb;Oh, Seok Jin
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.16 no.1
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    • pp.25-35
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    • 2013
  • Dominance and survival strategy of toxic dinoflagellate Alexandrium tamarense and A. catenella under the dissolved inorganic nitrogen (DIN) limited conditions were examined in the laboratory and field observations. In Masan Bay, DIN was limiting factor for growth of phytoplankton during spring to early summer when Alexandrium spp. have been observed. They have a disadvantageous position compared with diatoms because Ks of nitrate calculated from growth kinetics experiment of A. tamarense and A. catenella was higher than diatoms. However, A. tamarense and A. catenella were able to grow using dissolved organic nitrogen (DON) compounds such as urea and amino acids as well as DIN. Therefore, DON utilization of A. tamarense, A. catenella might contribute to not only their population growth but also dominance and interspecific competition in the DIN-limited conditions in Masan Bay.

A Study of the Simultaneous Nitrification and Denitrification in a Single Bioreactor (단일 반응기를 이용한 동시 질산.탈질에 관한 연구)

  • Park, Jong-Il;Lee, Tae-Jin
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.29 no.2
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    • pp.220-228
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    • 2007
  • In this study, effective simultaneous nitrification and denitrification reaction was accomplished in a completely mixed single bioreactor. As the important factors on the reaction, optimal DO concentration and effective range of influent C/N ratio was investigated with the synthetic wastewater. Experimental results show that stable nitrogen removals were accomplished with 0.5 mg/L DO concentration and over 7 C/N ratio. Nitrogen removal efficiency of the real municipal wastewater was low with 0.5 mg/L DO concentration because of its low C/N ratio. The increment of the C/N ratio at the inflow of the municipal wastewater with addition of external carbon source (glucose) over 7(up to 14) shows over 70% nitrogen removal in the single bioreactor.

PWR 원전환경에서 오스테나이트 스테인리스강의 피로균열성장특성에 미치는 질소의 영향

  • Min, Gi-Deuk;Kim, Dae-Hwan;Lee, Bong-Sang;Kim, Seon-Jin
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.39.1-39.1
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    • 2011
  • 가압경수로의 압력경계기기는 약 $300^{\circ}C$, 150기압의 고온고압수환경에서 가동되고 있다. 특히 가압기 밀림관은 고온수와, 저온수가 교차하는 부분으로 열성층 형성으로 열적, 기계적 피로 및 수화학환경이 더해진 부식피로 등에 의하여 손상을 받는다. PWR 원전에서 수화학환경은 대표적으로 용존산소(DO) 5ppb, pH 6~8, 용존수소(DH) <30 cc/kg, 온도 $316^{\circ}C$의 환경을 유지하게 된다. 가압기 밀림관에는 오스테나이트계 스테인리스강이 사용되는데, 오스테나이트계 스테인리스강은 고온 수화학환경에 민감한 것으로 알려져 있다. 따라서 오스테나이트계 스테인리강을 공기중에서의 기계적특성 및 피로특성을 향상시키기 위하여 질소를 첨가한 스테인리스강을 제조하여 PWR 원전환경에서의 피로균열성장특성을 평가하였다. 실험에 사용된 재료는 PWR 원전 가압기 밀림관 소재인 Type 347 스테인리스강에 0.0005 wt%가 첨가된 상용재와 0.11 wt% 질소가 첨가된 재료이다. 사용된 시편형상은 두께 5 mm, 폭 25.4 mm의 CT 시편이다. 수화학환경은 150기압, 온도 $316^{\circ}C$, 용존산소(DO) 5ppb, 용존수소(DH) 30 cc/Kg, pH는 약 7로 유지 하였으며, 응력비 0.1, 하중 반복속도 10Hz의 기계적 조건에서 하중제어로 시험을 진행하였다. 균열길이는 직류전위차법(Direct Current Potential Drop: DCPD)을 이용하여 측정하였다. 질소함량이 증가할수록 동일 사이클에서 균열길이가 늦게 성장하였고, 피로균열성장속도도 약간 늦어지는 것으로 나타났다. 각 스테인리스강의 피로파면 관찰결과 상용재는 약 1 ${\mu}m$의 산화물들이 생성되는 반면 질소첨가 스테인리스강은 약 0.1 ${\mu}m$정도 산화물이 생성되었다. 산화막의 두께도 질소가 첨가됨으로써 상용재에 비해 얇게 생성되었다. 따라서 질소가 첨가됨으로써 부식환경에서 내산화성이 향상되었으며, 이는 피로균열성장특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

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Characteristics of Marine Environment and Primary Productivity of Phytoplankton in the Seaweed Bed of Northwestern Coast of Jeju Island During Autumn 2014 (2014년 추계 제주 북서부 해조장에서 해양환경과 식물플랑크톤의 일차생산력 특성)

  • KWON, HYEONG KYU;YANG, HAN SOEB;YOON, YANG HO;CHOI, OK IN;CHOI, IM HO;OH, SEOK JIN
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.20 no.4
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    • pp.180-191
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    • 2015
  • Marine environmental characteristics and primary productivity of phytoplankton were investigated in seaweed bed of northwestern coast of Jeju Island during Autumn, 2014. The trophic state based on dissolved inorganic nitrogen and phosphorus was mesotrophic. The Redfield ratio was less than 16, indicating that nitrogen was the limiting factor for the growth of phytoplankton. Dissolved organic nitrogen and phosphorus accounts for 63 and 46% of the dissolved total nitrogen and phosphorus, respectively. Light utilization efficiency (${\alpha}$) and maximum photosynthetic capacity ($P_m{^B}$) were highest in the Donggwi (third-year marine forest), followed by Gonae (one-year marine forest), Biyangdo (natural seaweed bed) and Geumneung (whitening area). The primary productivity of phytoplankton in the Donggwi, Gonae and Biyangdo also was higher than that in the Geumneung. Although nitrogen is the limiting factor, enriched dissolved organic nitrogen might play an important role to maintain primary productivity. In addition, phytoplankton community through photosynthesis could produce about 14% of phytoplankton carbon in one hour. These results will be able to use the important information for material cycle and ecological valuation of seaweed bed.