• 한국수자원학회논문집
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• 제47권10호
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• pp.945-958
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• 2014

토양온도는 비점오염과 관련된 수문학적 및 생지화학적 과정에 영향을 주는 중요한 물리적 환경인자 중 하나이다. 이 연구에서는 분포형 유역모델인 CAMEL(Chemicals, Agricultural Management and Erosion Losses)의 겨울철 토양온도 모의성능을 개선하기 위해서 융설과 토양 동결-융해 모델을 개발하였으며, 경기도 여주에 위치한 시험유역의 4개 지점에서 3개월 동안 관측한 토양온도 자료를 사용하여 모델을 보 검정하였다. 모의 결과, 표층 토양온도에 대해서는 모델이 토양온도의 시계열 변화를 비교적 잘 재현하는 반면($R^2$ 0.71~0.95, RMSE $0.89{\sim}1.49^{\circ}C$), 하부토양층 온도에 대해서는 경우에 따라 모델의 예측오차가 다소 크게 나타났는데($R^2$ 0.51~0.97, RMSE $0.51{\sim}5.08^{\circ}C$), 이것은 모델에서 토양 깊이별 토성을 동일한 것으로 가정한 것이 주요 원인인 것으로 판단된다. 한편, 개발된 모델은 융설에 의한 단열효과와 토양 동결-융해 과정에서 유입 또는 방출되는 잠열흐름의 영향으로 토양온도의 진폭이 감소하는 현상을 잘 모의하고 있다. 비록 모델 구조의 한계와 자료의 부족으로 토양온도에 대한 다소의 예측오차가 발생하였지만, 개발된 토양온도 모델은 시험유역의 토지이용 및 지형에 따른 토양온도와 적설상당수량의 시공간적 분포를 합리적으로 잘 모의하는 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.456-463
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• 2019

가축 사육 시설 내부의 온도, 습도 등과 같은 미기상 요소는 환기, 냉방, 난방, 단열, 가축의 현열 및 잠열과 같은 에너지 발생 등 다양한 요소의 복합적인 영향을 받는다. 본 연구에서는 위와 같은 다양한 변수에 따른 시설 내부의 에너지 흐름 및 기작을 구현하기 위하여 BES 수치해석 기법을 활용하였다. BES 수치해석 모델 및 THI 지수 개념을 이용하여 국내 주요 지역별 가금 사육 시설 내부의 고온 스트레스 발생 정도를 정량적으로 산정하고자 하였다. 또한, 최근 동물복지 사육이슈에 따라, 현행 기준 및 동물복지를 고려한 사육 밀도 적용 시, 시설 내부의 THI 지수를 비교 분석하였으며, 그 결과, 환절기 시기의 경우 사육밀도 감소에 따른 유의한 고온 스트레스 감소 효과가 도출되었으나(p<0.05), 하절기의 경우 큰 차이를 보이지 않아(p>0.05) 지역별 적정 냉방시설의 설비 마련이 시급한 것으로 나타났다. 전라북도 익산시의 경우, 사육밀도 감소에 따라 고온 스트레스 발생 시간 기준, 총 252시간의 이득이 있는 것으로 산출되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권1호
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• pp.140-148
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• 1994

원전 증기발생기 2차측 제철 화학세정을 기존의 93$^{\circ}C$ 표준공정보다 고온인 1$25^{\circ}C$에서 검증시험을 수행하였다. 원전 증기발생기를 1$25^{\circ}C$에서 화학 세정한다는 가정아래 현장세정 조건을 결정하고 이를 다시 모사하여 3l 용량의 소형 검증시험 조건을 결정하였다. 1 gallon 용량의 316 스텐레스강 압력용기를 반응용기로 사용하는 화학세정 시험장치에서 검증시험을 수행하여 스러지 용해거동, 모재 부식률, 세정제 화학조성 변화거동 등을 측정하였다. 1$25^{\circ}C$ 검증시험 결과에서 93$^{\circ}C$ 표준공정보다 세정시간을 절반이하로 단축시키고도 더 효율적인 세정효과를 얻을 수 있을 뿐만이 아니라 2차측 모재의 부식률도 감소함을 확인할 수 있었다. 그러나 고온 세정공정은 아직 현장적용 경험이 없고, 별도의 외부순환 세정 장치를 이용하는 93$^{\circ}C$ 표준공정과는 달리 주냉각재의 잠열로 2차측을 가열하므로 세정이 완료될 때까지 주냉각 펌프를 계속 가동하여야 하는 단점이 있다. 가동중인 증기발생기에 대한 화학세정을 수행할 때 93$^{\circ}C$ 표준공정과 고온공정의 장 단점을 신중히 검토하여 최적공정을 적용하여야 할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제26권2호
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• pp.93-102
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• 1993

희석질산(稀釋窒酸)으로 중화(中和)된 왕겨훈탄(燻炭)의 상토재료가 채소류(菜蔬類)의 시설재배(施設栽培)에서 수경재배(水耕栽培)를 대체(代替)할 수 있는 청정한 배양물질(培養物質)로서 활용(活用) 가능(可能)한지는 구명(究明)하기 위하여 공급(供給)되는 영양액(營養液)의 종류(種類) 및 농도(濃度)를 달리하여 배추, 상치 및 시금치의 생장반응(生長反應)을 검토(檢討)하였다. 채소류(菜蔬類)의 배양물질(培養物質)로서 왕겨훈탄(燻炭)을 활용할 경우 공급(供給)되는 영양액(營養液)의 농도(濃度)는 질소함량(窒素含量)을 기준(基準)으로 126ppm의 농도(濃度)가 바람직하였다. 공급(供給)될수 있는 영양액(營養液) 종류(種類)는 미량요소(微量要素)가 함유된 영양액(營養液)이나 복합비료(複合肥料)(10-10-20) 용액(溶液) 둘다 생장량(生長量)과 식물체중(植物體中)의 내용성분(內容成分)에 차이를 보이지 않았다. 따라서 실제적인 농가(農家)에서의 취급(取扱) 간편성(簡便性)을 고려해 볼때 복합비료(複合肥料) 용액(溶液)은 수경재배(水耕栽培)에서 이용되는 영양액(營養液) 보다 더 바람직하다고 생각되었다. 왕겨훈탄(燻炭)의 지지력(支持力)을 증대(增大)시키기 위하여 자갈의 혼합효과(混合効果)에 대하여 또한 함께 비교(比較)하였다. 왕겨훈탄(燻炭)에 자갈(직경 7~10cm)을 혼합(混合)한 처리(處理)는 자갈에 의한 잠열의 보존효과(保存効果)에 기인(起因)되어 혼합(混合)하지 않은 처리(處理) 및 퇴비상토(堆肥床土)보다 양호(良好)한 생장(生長)을 보이며 건물중(乾物重)이 가장 많았다. 그러나 자갈을 혼합(混合)하지 않은 경우(境遇)에도 채소류(菜蔬類)의 생육(生育)은 퇴비상토(堆肥床土) 처리(處理)보다 양호(良好)하였으며 지지력(支持力) 또한 문제(問題)되지 않았다. 따라서 취급(取扱)의 간편(簡便)함을 고려(考慮)해 볼때 자갈을 혼합(混合)하지 않은 가벼운 왕겨훈탄(燻炭)을 채소작물의 시설재배(施設栽培)를 위한 청정한 배양물질(培養物質)로 활용(活用)함에 있어 더 효과적(効果的)이라고 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권1호
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• pp.27-31
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• 1985

겨울철 동안 속성퇴비(速成堆肥) 제조(製造)를 위한 P. E. Film House(비닐하우스)를 이용(利用)한 볏짚 부숙(腐熟) 시험(試驗) 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 12월(月) 8일(日)부터 3월(月) 8일(日)까지 동계기간(冬季期間)동안의 온도변화(溫度變化)를 보면 비닐하우스 내부(內部)의 최고온도(最高溫度)는 $20^{\circ}C$ 정도(程度)로 $0^{\circ}C$ 내외(內外)인 야외(野外)의 최고온도(最高溫度)에 비(比)해 상당히 높게 유지(維持)되었고 일조(日照)가 양호(良好)할수록 그 차(差)는 더욱 컷다. 또한 비닐하우스 내부(內部)의 최저온도(最低溫度)는 대부분(大部分) 빙점(氷點) 이하(以下)였으나 야외(野外)보다는 $1{\sim}5^{\circ}C$ 정도(程度) 높았으며 일몰후(日沒後)에는 주간(晝間)의 잠열(潛熱)이 그리 많이 축적(蓄積)되지 못했다. 2. 비닐하우스 내(內)에서 볏짚 퇴적물(堆積物)의 전면(全面)비닐피복(被覆)과 상면(上面)비닐피복(被覆) 측면(側面)이엉피복(被覆) 두 처리(處理) 모두 내부(內部)의 최고(最高) 부숙온도(腐熟溫度)가 $70^{\circ}C$를 상회(上回)하나, 전면(全面)비닐피복처리(被覆處理)가 더 높았고 지속기간(持續期間)도 길었으며, 뒤집기를 한 후(後)의 온도(溫度) 재상승(再上昇) 속도(速度)가 빨랐고 최고온도(最高溫度)도 높아 미생물(微生物)의 번식활동(繁殖活動)이 빨리 왕성(旺盛)하게 되어 부숙(腐熟)이 촉진(促進)되는 것 같다. 3. 야외(野外)에서의 두 처리간(處理間) 차이(差異)가 현저(顯著)하여 상면(上面)비닐피복(被覆) 측면(側面)이엉피복(被覆) 처리(處理)는 뒤집기로 인한 열방산(熱放散)으로 퇴적물(堆積物)의 내부온도(內部溫度)가 빙점(氷點)에 머물면서 재상승(再上昇)까지의 기간(期間)이 매우 길어 1월(月)의 경우에는 40일(日)이 소요(所要)된 반면, 전면(全面)비닐피복(被覆)은 뒤집기를 한 직후부터 온도(溫度)가 재상승(再上昇)되었다. 4. 비닐하우스 내(內)에서 부숙처리(腐熟處理)는 3회(回) 뒤집기가 가능(可能)하여 완숙(完熟)에 가까운 부숙(腐熟)을 보였고 특히 전면(全面)비닐피복처리(被覆處理)는 부숙도(腐熟度)가 33%로 거의 완숙퇴비상태(完熟堆肥狀態)를 보였다. 한편 야외(野外)에서는 2회(回)의 뒤집기가 있었지만 부숙촉진효과(腐熟促進效果)는 미미(微微)하였고, 상면(上面)비닐피복(被覆) 측면(側面)이엉피복처리(被覆處理)는 부숙(腐熟)이 지연(遲延)되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.307-319
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• 2016

국가농림기상센터(NCAM)에서는 수요자 맞춤형 영농 영림을 지원하기 위하여 전용 수치모델링시스템인 지면대기모델링패키지(LAMP) 버전 1을 구축하였다. 이 패키지는 두 가지의 큰 축으로 구성되어 있다. 하나는 WRF 기상모델과 Noah-MP 지면모델의 결합시스템인 WRF/Noah-MP 시스템이고, 다른 하나는 Noah-MP 지면 모델의 오프라인 독립구동형 1차원 버전이다. 전자는 7일 이상의 중기 기상예측 자료를 1km 내외의 고해상도로 생산하는 일을 담당하고, 후자는 대표적인 농림생태계에 대하여 1년 지면모의 자료를 15분 간격으로 생산하는 일을 담당한다. 본 연구의 목적은 NCAM-LAMP의 두 구성 요소를 간단히 설명하고, 초기의 수치모의 성능을 평가하는데 있다. WRF/Noah-MP 결합시스템은 동아시아를 포함하는 어미격자 도메인에 최고 810m의 수평 해상도를 갖는 3개의 둥지격자로 구축되었으며, 가장 안쪽 도메인은 광릉 활엽수림 관측지와 침엽수림 관측지(GDK 및 GCK)를 포함한다. 이 결합시스템은 현재 미국 환경예측센터의 FNL 자료를 초기 및 경계자료로 이용하여 구동되며, 여러 개의 약 8일 모의 결과를 연결시켜 장기간에 대한 모의 자료를 생산하였다. 정량적 검증 변수는 WRF/Noah-MP 결합시스템의 2m 기온, 10m 바람, 2m 습도, 강수이며, 기상청 ASOS 관측 자료와 WRF/Noah-MP 결합시스템 모의 자료 사이의 차이를 이용하여 각 도메인에서 동적 식생 포함 유무에 따른 모의 오차를 계산하였다. 강수 모의의 정확도는 탐지확률(POD)과 공평위협점수(ETS)로 구성된 표를 이용하여 조사하였다. 오프라인 독립구동형 지면모델은 1년 기간에 대해 모의 결과를 생산하였으며, KoFlux 관측자료와 비교하여, 순복사 플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스 및 토양 수분 함량을 평가하였다. WRF/Noah-MP 결합시스템의 모의 결과에 따르면, 모든 도메인 중에서 도메인 4(810m 해상도)에서 2m 기온, 10m 바람 및 2m 습도에 대하여 가장 작은 RMSE를 보였다. 동적 식생을 포함시키면 모든 도메인에서 10m 바람의 모의 오차가 감소하게 되는 경향을 보였다. 도메인 2(7,290m 해상도)에서는 강수 모의 점수가 가장 높았으나, 동적 식생을 포함시킴에 따른 효과는 별로 없었다. 독립구동형 1차원 Noah-MP의 지면모의 결과는 복사 플럭스와 토양 수분의 패턴 및 크기를 포착하였으며, 엽면적지수의 모델 입력 부분을 보충하고, 모델 물리과정의 적절한 조합을 찾아내는 노력을 통해 개선될 수 있는 여지를 남겼다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.245-255
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• 2019

가압순산소 연소는 발전 공정의 온실가스 포집 기술의 하나로서, $CO_2$의 압축 전 단계에 FGC (Flue gas condensor)를 통해 배가스 내 수분의 잠열을 회수하여 효율을 높일 수 있다. 또한 FGC는 가스의 용해도를 이용하여 $SO_x$ 및 $NO_x$를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 이 연구에서는 FGC의 방식 중 하나로서 직접 접촉식 응축기를 고안하여 $SO_x$ 및 $NO_x$의 저감율을 평가하였다. 특히 가스가 물에 직접 통과할 때 용해를 통한 저감효율을 측정하기 위해 단독가스와 혼합가스로 분리하여 상압에서 10 bar까지의 압력조건을 변수로 실험을 진행하였다. 단독 가스 실험결과 $NO_x$는 상압에서 저감율이 약 20%, 10 bar 압력조건에서 약 76%로 크게 증가하였다. 또한 $SO_2$는 높은 용해도로 전량이 용해하여 초기 저감율에 큰 차이가 나타나지 않았으나, 압력이 증가할수록 최고 저감율이 유지되는 시간이 증가하였다. 동시저감 실험 결과 상압에서 $NO_x$의 저감율은 13%이나, 압력이 상승할수록 헨리법칙에 의한 용해도 증가에 따라 20 bar에서 56%로 증가하였다. $SO_2$는 초기에 다량 용해된 후 다시 배출 농도가 증가하는 폭이 상압에서는 1,219 ppm, 20 bar에서는 165 ppm으로 감소하였다. 결론적으로 $NO_x$ 및 $SO_x$ 모두 압력이 높아질수록 저감율이 증가하였으나, 단독가스 실험과 비교하면 저감율이 감소함을 확인하였다. 이는 혼합가스 투입으로 인해 반응기 내부에 채운 물의 산성화가 빠르게 이루어졌기 때문이다.