• 한국주조공학회지
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• 제23권3호
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• pp.147-152
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• 2003

질소 용해도가 낮은 ${\delta}$상으로 응고가 시작되는 16Cr-3Ni 계 스테인리스강의 응고시 질소기포 형성에 미치는 질소 함량과 냉각속도의 영향이 조사되었으며 이를 기반으로 질소 기포 결함이 발생하는 임계 질소 함량을 예측하는 방법을 제시하였다. 질소함량의 증가는 질소 기포 결함을 증가시켰으며, 냉각속도의 증가는 질소기포결함의 형성을 다소 억제 할 수 있는 것으로 조사되었다. 실험적으로 구한 Fe-16Cr-3Ni-9Mn 합금의 임계 질소 함량은 0.19wt%였으며, 임계 질소 압력은 평형응고로 가정한 경우 1.27atm, Scheil 응고로 가정한 경우에는 1.23atm으로 계산되었다. 질소 용해도를 증가시킬 수 있는 Mn 함량의 변화에 따른 임계 질소 함량의 변화를 예측하기 위하여 계산된 임계 질소 압력을 Fe-16Cr-3Ni-11Mn 합금에 적용하였으며 이를 통해 얻은 임계 질소 함량은 평형응고로 가정한 경우 0.25wt%, Scheil 응고로 가정한 경우에는 0.24wt% 로 예측되었다. 예측 결과의 타당성을 확인하기 위하여 Fe-16Cr-3Ni-11Mn 합금의 실험 결과와 비교하였으며, 일치하는 결과가 얻어졌다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.70-70
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• 2021

강수의 변동성 중 특히 가뭄과 홍수의 급격한 연간 변화는 기후변화로 인하여 근래에 많이 발생하고 있다. 가뭄이 발생한 이후 홍수가 발생하거나 그와 반대의 현상이 발생하는 것을 날씨 편달(weather whiplash)라고 한다. 이러한 현상은 토양에 매설되어 수분을 저감하는 배수시설로 인하여 토양 수분 변동 및 무기질소 손실에 지배적은 영향을 준다. 이러한 질소 손실은 부영양화를 일으켜 생태계에 막대한 영향을 미치게 된다. 하지만, 토양 무기질소는 토양에서 체류시간이 길기 때문에 강우 변동성에 의해 발생하는 상호작용을 특정하고 분석하기에는 많은 어려움이 따른다. 이 문제를 해결하고자 이번 연구에서는 생태수문모형과 생물지질모형을 결함한 3차원 모델인 Dhara를 이용하여 토양 배수시설에서 유출되는 무기 질소의 농도 및 나이를 분석하였다. 여기서 나이란 화합물이 발생 하여 다른 형태로 변화하는데 걸리는 시간을 의미한다. 집중적으로 관리되는 경작지에 Dhara 모형을 적용하여 본 연구를 수행하였다. 토양 수분과 질소의 나이를 분석한 결과 반응 화합물인 질소의 경우 토양 수분(비반응 화합물)과 비교하여 이전의 강우상태에 많은 영향을 받는 것으로 분석이 되었다. 가뭄이후 홍수가 발생할 때 배수시설에서 발생하는 질소의 유출이 그 반대 기상 환경인 홍수 이후 가뭄이 발생할 때 보다 더 많이 발생한 것으로 나타났다. 하지만 배수 흐름의 경우 질소의 거동과 반대하는 현상을 보였다. 이러한 결과는 질소유출 저감하여 강 및 바다에서 부영양화를 감소하기 위해 강수의 변동성과 연계하여 분석한다면 새로운 질소유출 저감 대책을 수립할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.43-48
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• 2007

본 연구는 벼 군락의 분광반사율 지표를 측정할 수 있는 인공광원을 사용하는 능동형 광학 센서인 GNDVI 를 활용하여 생육시기별 식생지수와 엽 질소함량과의 관계를 구명하여 벼 군락의 엽 질소함량을 추정하고자 하였다. 농업과학기술원 답작 포장에서 공시품 종인 추청벼를 이용하여 난괴법 3반복으로 시험구 배치를 하고 질소 4수준 3반복으로 실험을 수행하였다. 벼 생육시기별 GNDVI 와 엽 질소함량과의 관계를 2년 간 (2005, 2006)의 자료를 통하여 분석해 보았다. 2005년의 경우 벼 생육시기동안 9시기의 GNDVI값과 그 당시 시료를 샘플링하여 분석한 엽 질소함량과의 관계를 벼 출수전과 출수후로 구분하여 분석해 본 결과 GNDVI 값은 출수전 ($r=0.78^{***}$ n=60) 보다 출수후 ($r=0.89^{***}$, n=59) 가 엽 질소함량과의 상관계수가 높았다. 2006년은 20시기동 안 생육시기별 식생지수와 엽 질소함량과의 상관 분석한 결과 착근기 (6월 5일) $r=0.84^{***}$, 유수분화기 (7월 11일) $r=0.95^{***}$, 출수기 (8 월 16일) $r=0.87^{***}$, 수확기 (10월 13일) $r=0.90^{***}$ 으로 출수전의 경우 7월 11일이 상관계수가 가장 높았고， 이 결과는 2005년 동일시기 (7월 11일) 식생지수와 벼 엽 질소함량과의 상관계수가 가장 높았던 ($r=0.91^{***}$) 것과 일치하였다. 벼 생육시기 변화에 따른 식생지수와 엽 질소 흡수량과의 관계를 살펴보았는데 벼 출수전의 경우 GNDVI는 7월 11일 에 엽 질소 흡수량과의 상관계수 ($r=93^{***}$)가 가장 높은 결과를 보였고 출수후의 경우에는 시기에 따라 상관계수가 고르게 높게 나타났다. 엽 질소함량과의 상관관계가 높았던 2005년，2006년 7월 11일 식생지수 데이터를 함께 이용하여 엽 질소함량과의 관계를 추정식으로 작성하였다. GNDVI를 이용하여 2005년과 2006년 실측한 엽 질소함량 값과 추정 값을 비교해 본 결과 2005년과 2006년의 결정계수가 각각 0.88, 0.94로 2006년이 더 예측률이 높게 나타났다. GNDVI 값을 이용하여 엽 질소함량 추정값과 실측값을 비교해 본 결과 결정계수가 0.86으로 추정값과 실측값이 근접하게 분포하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.73-78
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• 1996

Type 316L 스테인레스강에 대한 질소첨가의 효과를 분석하기 위해 질소를 소량(0.024%)첨가한 합금과 적정량(0.15%) 첨가한 합금을 용해하여 입계부식특성 평가를 하였다. Oxalic시험 및 DL-EPR 시험 결과 적정량의 질소를 첨가한 합금이 소량 첨가한 금보다 우수한 예민화 특성을 보였다. TEM에 의한 미세구조 분석 결과 저질소 합금의 경우 비교적 짧은 열처리 시간에 M$_{23}$C$_{6}$ type의 석출물이 입계를 따라 형성되고 시효시간이 경과 할수록 그양이 급격히 증가하는 양상을 보인 반면에 적정 질소 첨가 합금의 경우 탄화물 생성이 비교적 긴 시효시간으로 늦추어져 예민화 실험 결과와 일치된 결과를 보였다. 두 합금 모두에서 탄화물 이외에 Mo의 함량이 매우 높은 석출물이 관찰되었는데 적정질소 첨가강의 경우 시효 시간의 경과에 따라 초기의 작은 cluster들의 형태에서 시작하여 얇은 박막의 형태로 입계면을 따라 성장하는 양상을 보였고, 반면에 저질소합금의 경우 입계를 따른 작은 석출물들이 cluster들로는 성장하였으나 장시간 시효가 진행됨에 따라 탄화물의 성장에 의해 박막 형태로는 성장하지 못하였다. Mo-rich 박막형상 석출물에 대한 분석 결과 20-면체 준결정상의 형태에 매우 가까운 결정구조를 보였으며 때로 η상과 매우 밀접한 회절 패턴도 관찰되었다. 이러한 상은 적정 질소첨가 합금에서의 탄화물 생성 지연과도 관련이 있을 것으로 추정되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제7권2호
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• pp.146-152
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• 1988

도시 폐기물의 퇴비화 과정중 퇴비중의 질소 화합물 함량을 시기별로 조사한 결과 다음과 같다. 1. 총 질소, 유기성 질소 및 미생물 이용 가능 질소 함량은 거의 변화가 없었으며 미생물 이용 불가능 질소 함량은 약간 증가하였다. 그러나 총 질소, 유기성 질소 및 미생물 이용 가능 질소의 유효성분 함량은 감소하였으며 미생물 이용 불가능 질소의 유효성분 함량은 거의 일정하였다. 2. 암모늄태 질소 함량은 초기에 높았다가 퇴비화가 진행됨에 따라 감소 하였으며 이적을 한 후에는 다시 증가하다가 감소하였다. 3. 질산태 질소 함량은 암모늄태 질소 함량과 반대 경향을 보였다. 4. 유기물 중 유기성 질소 함량은 증가하였으며 초기에는 완만한 증가현상을 보이다가 9주와 21주 사이에 급격히 증가하였다. 5. $F{\"{o}}rster$ 방법에 의한 총 질소 함량이 Kjeldahl 방법에 의한 것보다 높았으며 Kjeldahl 방법에 의한 총 질소 함량이 $F{\"{o}}rster$ 방법에 의한 미생물 이용 가능 질소 함량보다 6% 높았다. 6. 30주 후 총 질소 손실량은 Kjeldahl 방법으로 측정한 결과 50% $F{\"{o}}rster$ 방법으로 측정한 결과 48% 이었으며 초기 2주 내에 급격한 질소 손실이 일어났다. 7 Kjeldahl 방법에 의한 총 질소, 미생물 이용 가능 질소, $F{\"{o}}rster$ 방법에 의한 총질소 및 미생물 이용 가능 질소 상호간에 유의적인 정(+)의 상관이 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권6호
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• pp.332-339
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• 2015

질소화합물은 부영양화 등 수질을 악화시키는 결과를 초래하므로 질소 제거는 수처리에 있어 가장 중요한 문제들 중 하나이다. 본 연구에서는 독립영양탈질 공정인 CANON (Completely Autotrophic Nitrogen-removal Over Nitrite)을 이용하여 암모니아성 질소 제거 효율을 평가하고, 미생물 군집 분석을 수행하였다. AOB (Ammonium Oxidizing Bacteria)와 ANAMMOX(ANaerobic AMMonium OXidation)균을 동시에 식종하고, $37^{\circ}C$에서 유입 암모니아성 질소농도 100 mg-N/L와 아질산성 질소 농도 100 mg-N/L 조건으로 운전한 결과, 성공적인 CANON 반응이 유도되었다. 유입수에서 아질산성 질소를 제외시키고 암모니아성 질소(100 mg-N/L)만을 공급하였을 때, DO농도 0.4 mg/L 이상에서는 CANON의 성능이 악화되었지만, DO농도를 0.3 mg/L으로 낮추자 71.3%의 총 질소제거효율을 나타내었다. 유입 암모니아성 질소 농도를 50 mg-N/L로 낮추었을 때, 질소 제거효율이 급격히 악화되었다. 그러나 유입농도를 다시 100 mg-N/L로 증가시키자 14일 만에 이전의 질소제거성능을 회복하였고, 이후 $76.1{\pm}4.9%$의 총 질소제거효율을 나타냈다. 온도를 상온($20{\pm}1^{\circ}C$) 조건으로 전환하자 초기에는 불안정한 CANON 반응이 일어났지만, 23일 이후에는 안정적인 총 질소제거효율($70.0{\pm}2.6$%)을 유지하였다. PCR-DGGE를 이용한 미생물군집 분석 결과, 식종원과 CANON의 미생물군집은 확연한 차이를 나타냈지만, CANON의 각 조건에 따른 미생물군집은 크게 다르지 않았다. 따라서 질소제거 성능의 악화는 미생물군집을 구성하는 미생물종의 변화에 기인하기 보다는 구성 미생물종들의 질소제거 활성의 저하에 기인하는 것으로 생각된다. 이러한 결과는 AOB와 ANAMMOX균을 식종하여 CANON 반응을 성공적으로 유도한다면, 이후 농도나 온도의 변화에도 안정적인 미생물군집을 유지할 수 있다는 것을 의미한다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1997년도 봄 심포지움 및 학술논문발표요지
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• pp.46-52
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• 1997

소과종 수박의 고밀도 지주재배시 질소시비량을 260kg/㏊, 200, 140, 0, 무비구로 하여 생육, 수양, 품질 및 무기양분 흡수에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 가. 생육특성은 질소시용구가 0kg시용구와 무비구보다 초장, 엽면적, 생체중 및 건물중이 좋았고, 질소시용구간에는 차이가 없었으며 엽수는 모든 처리구에서 차이가 없었다. 나. 수량특성은 140kg/ha시용구가 32,010kg/ha로 가장 높았고, 착과율도 79%로 가장 높았다. 다. 품질특성은 140kg 시용구가 식미지수 3.9, 당도 12.5 $^{\circ}$Bx로 다른 처리구보다 좋았고, 무비구가 12.0 $^{\circ}$Bx로 처리구 중에서 가장 낮았다. 과피두께는 질소 시비량이 증가할수록 두꺼웠다. 라. 식물체(잎)내 T-N의 함량은 질소시비량이 많았던 처리구일수록 증가폭이 컸으며, 모든 처리구에서 생육중기에 가장 많이 흡수되었다. 인산함량은 질소시비량에 따라서 큰 차이가 없었으며 칼슘함량은 질소시비량이 많을수록 증가하는 경향을 보였고, 마그네슘 함량은 칼슘과는 달리 질소시비량이 많을수록 생육후기에 낮았다. 마. 이상의 결과를 종합해 보면 소과종 수박을 밀식하여 지주재배를 실시할 때 토양 염류집적을 줄여주고, 품질 및 수량을 향상시키기 위해서는 질소시비량을 대과종 수박재배시의 70% 수준으로 줄여서 시비하는 것이 바람직하다고 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제18권6호
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• pp.461-465
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• 2003

질소함유 폐수를 생물학적으로 효과적으로 처리하기 위한 전 단계로서 탈질 균을 분리하여 최종 선정된 균주의 분해특성을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 분리된 5개 균주 가운데 DWS3가 세포성장과 질산성질소 제거율이 가장 우수하여 최종 분리 균주로 선정하였다. DWS3를 동정한 결과 Pseudomonas DWS로 명명하였다. 반 유동성 사면배지에 배양한 결과 녹색을 띠었으나, 탈질능을 갖는 균주의 활성에 따라 배지의 색이 녹색에서 암녹색으로 변환되었다. Pseudomonas DWS는 4시간 정도의 유도기를 거쳐 18시간에 최대 증식을 나타내었으며, 균의 생육속도와 비례하여 질산성질소의 제거율이 증가하는 것으로 나타났다. Pseudomonas DWS의 온도별 특성은 3$0^{\circ}C$에서 성장과 탈질율이 99% 우수하게 나타났으나, 탈질균 성장에 적합한 초기 pH는 7∼8에서 질산성 질소가 99% 이상 거의 모두 제거되었다. Pseudomonas DWS는 질산성 질소 농도에 관계없이 9시간 이내에 배지의 질산성 질소가 약 50%가 제거되었으며, 18시간 경과 후 99% 이상 질산성 질소가 제거되었다. 따라서 Pseudomonas DWS는 질소화합물을 다량 포함된 하, 폐수의 생물학적 처리에 효과적으로 이용 될 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.93-96
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• 2004

국내 대부분의 경작지를 차지하고 있는 논농사 지역에서의 질산성 질소의 자연저감을 고찰하기 위하여, 세 유형의 수조 환경을 조성하고 mesocosm 실험 연구를 수행하였다. 두개의 mesocosm에는 논토양을, 그리고 비교를 위하여 다른 하나에는 밭토양(황토)을 사용하였으며, 하나의 논토양 mesocosm과 밭토양(황토) mesocosm에는 벼를 재배하였다. 인위적으로 질산성 질소 성분을 용해한 지하수를 주입수로 사용하였으며, mesocosm을 통과한 물 시료를 41일 동안 12시간 또는 24시간 간격으로 채취하고 화학분석을 실시하였다. 실험 결과, 논토양에서는 실험 시작과 동시에 급격한 환원환경이 형성되었으며, 그 결과 탈질반응에 의해 질산성 질소의 농도가 현저히 저감되었다. 분석 자료의 해석 결과, 논토양 mesocosm에서는 유기물이, 밭토양 mesocosm에서는 철이온(Fe2+)이 질산성 질소의 탈질 반응에 중요한 역할을 수행하는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.421-421
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• 2021

도시화, 산업화로 인해 하수처리장 유입하수 내 질소 농도가 증가하면서 그에 따른 부영양화 발생, 수생태계에 독성을 미치는 등의 악영향 또한 증가하게 되었다. 하수 내 고농도 질소를 처리하기 위해 1990년 초 연구가 시작되어 현재 보편적으로 사용되고 있는 생물학적 질소 제거 공정은 산소공급과 외부탄소원 보충 과정에서 상당한 비용이 소요된다. 이와 같은 문제점이 대두됨에 따라 고도의 질소 제거 공정이 요구되면서, 경제적으로 개선이 이루어져 기존의 질산화·탈질 공정보다 효율적인 혐기성 암모늄 산화 공정(ANaerobic AMMonium OXidation, ANAMMOX)이 제안되었다. ANAMMOX 공정은 혐기성 조건 아래 전자공여체와 전자수용체로써 암모니아성 질소와 아질산성 질소를 이용해 질소가스 형태로 질소를 제거하는 공정이다. 질산화·탈질 공정과 비교했을 때, 폭기과정에서의 산소요구량 감소, 외부탄소원 불필요, 질소 제거 과정 단축 등의 장점을 가진다. 본 연구는 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정의 적용 가능성을 확인하고, 암모니아성 질소대비 아질산성 질소 비율에 따른 Mainstream ANAMMOX 공정의 효율 비교를 통해 공정의 안정성과 높은 제거효율을 확보할 수 있는 NH₄⁺ 대비 NO₂^- 비율을 도출하는데 목적이 있다. 실험실 규모의 Mainstream ANAMMOX 반응조에 적용한 비율은 선행연구를 비롯한 화학양론식에서 제시된 비율을 바탕으로 산정하였다. 1.00부터 1.30의 전체적인 비율을 Initial과 Advanced 2개의 구간으로 나누어 운전한 결과, 각 구간의 NH₄⁺ 제거효율은 각각 58~86%, 94~99%였다. NH₄⁺ 대비 NO₂^- 비율이 증가함에 따라 공정의 안정성이 확보되고, NH₄⁺ 및 총질소(TN) 제거효율이 증가하는 경향이 나타났다. 본 연구의 결과는 수처리공정에서의 안정적인 ANAMMOX 공정 적용을 유도하고, ANAMMOX 공정의 성능개선을 도모하는 연구의 기초로 활용될 수 있다.