• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.148-148
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• 2023

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 한편, 우리나라와 같이 몬순 기후대에 속한 댐 저수지의 경우 강우시 유입하는 탁수에 의해 다량의 유기물과 인이 유입되기도 하지만 식물플랑크톤의 제한요인 중 광량에 많은 영향을 미친다. 식물플랑크톤의 광합성은 수체 내 유기탄소 내부생성에 매우 중요한 요소이나 점 단위의 실험적 방법을 활용한 유기탄소 순환 해석은 저수지의 시·공간적인 변동성을 고려하기에 한계가 있다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 탁수가 저수지에서의 유기탄소 순환에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2018년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정 및 검정을 수행하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였으며 유기탄소순환 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였으며 탁수의 영향을 분석하기 위해 탁수 포함여부 시나리오를 구성하고 유기탄소 생성 및 소멸기작별 변동성을 비교 분석하였다. 모델은 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 수온 및 탁도 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수질을 적절하게 모의하였다. 탁수를 고려하였을 시 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 56% 수준이였으나 탁수를 배제한 경우 내부기원 부하량은 82%로 나타났다. 특히, 연평균 Chl-a 농도가 44~48% 차이가 발생하면서 1차생산량이 약 4배가량 증가하였다. 몬순지역에서의 탁수는 체류시간이 긴 성층 저수지에서 식물플랑크톤 성장제어에 큰 영향을 미쳤으며 전반적인 유기탄소 순환을 해석하는데 있어 매우 중요한 인자로 작용하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.302-304
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• 2019

탄소 순환과 수문 순환의 관계를 이해하기 위해서는 효율적인 물 사용과 실제 물 사용 간의 비율로 정의되는 용수효율(Water Use Efficiency; WUE)을 정량화 하는 것이 필요하다. 특히 용수효율을 평가하기 위해서는 탄소 순환의 주요 인자인 총 1차 생산량(Gross Primary Productivity; GPP)과 순 1차 생산량(Net Primary Productivity; NPP)을 산정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 전 세계적으로 가장 많이 활용되고 있는 지면 모형 중 하나인 Community Land Model(CLM)을 활용하여 동아시아 지역에서의 GPP와 NPP를 산정하였다. 모형을 통해서 산정된 광역의 GPP와 NPP는 Flux tower에서 관측된 지점 자료를 활용하여 검증할 예정이다. 또한 지면 모형에서 획득한 동아시아 지역의 GPP와 NPP에 대한 공간 분포를 분석하여 탄소 순환 인자들에 대한 시공간적인 변화에 대하여 확인하고자 한다.

• Journal of Life Science
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• v.20 no.10
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• pp.1468-1475
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• 2010

Sulfate reduction rates (SRR) using $^{35}SO_4^{-2}$, sulfide producing rates (SPR) using gas chromatography, the number of sulfate reducing bacteria (SRB) using the most probable number (MPN) method, and soil components (moisture, ammonium, total nitrogen, total organic carbon, total carbon, total inorganic phosphorus, total phosphorus, and sulfate) using standard methods in the organic/conventional rice paddy soils, cleaned/polluted reservoir soils, and cleaned/polluted foreshore soils were studied with the change of seasons. The average SRR was more related to the number of SRB and soil components (especially nitrogen and phosphorus) than sulfate concentration. SRR was also recorded to be highest in October soil samples. However, SPR was higher in foreshore soils containing a high concentration sulfate than in fresh water soils, and it was also recorded to be higher in the polluted areas than in clean areas. From these results, we can conclude that the SRR and SPR of anaerobic environments were affected by the number of SRB, soil components and temperature.

• The Science & Technology
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• v.35 no.3 s.394
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• pp.6-9
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• 2002

정자의 속도를 늦추는 피임법/초박층 유기분자 트랜지스터/20번 염색체 유전자 해독/비상시 대비한 휴대전화 중계기/적포도주가 심장병에 좋은 이유 밝혀져/운석에서 설탕분자 발견/가장 작은 원자 저장 고리/상온에서 자성을 갖는 탄소 나노 버키볼/휴대전화 크기 더 줄일수 있다/비타민 E와 아스피린이 동맥경화 막아준다/묘비로 과거의 대기 공해 측정/지구 북반구 녹색화 진행/결정에 빛을 가둔다

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.191-191
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• 2023

기후변화 대응을 위한 탄소 중립의 중요성이 대두되는 요즘, 생태계의 가장 큰 메탄 저장소로서 지구의 탄소 순환에 주요한 영향을 미치는 습지에 대한 이해는 필수적이다. 전지구 지면 모델인 Community Land Model(CLM)에 Functionally Assembled Terrestial Ecosystem Simulator(FATES) 외부 모듈을 함께 구동한 지면 생태계 모델 CLM-FATES는 지면 heterogeneity와 다양한 식생 종류를 고려하여 에너지 플럭스, 토양 수문, 생화학적 과정 등을 모의함으로써 탄소 동태 변화를 포함한 장기적 생태계 동태 변화 모의를 가능하게 한다. 본 연구는 CLM-FATES 모델을 미국 캘리포니아주 Mayberry Wetland (US-Myb)와 Twitchell East End Wetland (US-Tw4)에 적용하였다. 모델의 대기 입력 자료로는 FLUXNET-CH4에서 제공하는 에디 공분산 기반 플럭스 관측 자료를 사용하였다. 기존 CLM-FATES 모델은 토양이 장기간 포화 혹은 침수되어 지표 위 혹은 지표면 가까이 발달한 지하수면을 가지고 있는 습지의 수문학적 특성을 잘 반영하지 못해 정밀한 습지 생태계 동태 변화 모의에 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 CLM-FATES를 통한 보다 정확한 습지 생태계 모의를 위해 모델 내 토양 수문 관련 모듈을 수정하여 모델이 습지의 수문학적 특성을 반영할 수 있도록 하였다. 모델 구동 결과 도출한 잠열, 총일차생산량(Gross Primary Production: GPP)과 순생태계생산량(Net Ecosystem Production, NEP) 플럭스, 메탄 플럭스, 엽면적지수(Leaf Area Index; LAI)와 지표수 높이에 대해 관측값 대비 RMSE 및 R² 값을 계산하여 모의 결과의 적절성을 분석하였다. 이러한 모델 개선 경험을 바탕으로 추후 우리나라 습지 사이트에 모델을 적용하여 습지 탄소 동태 예측에 활용할 계획이다.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.47 no.4
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• pp.12-23
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• 2019

This study was carried out to investigate and analyze the environmental characteristics of restoration areas in the riparian zones of the Han River, and to quantify the amount of topsoil organic carbon storage. As a result of investigation and analysis of 21 survey sites, the total number of species planted was found to be 17, and the mean number of species was $2.86{\pm}0.13$ species per site. At least one species and a maximum of 7 species were planted at each site. The mean diameter at breast height was $9.1{\pm}0.6cm$, the mean height was $6.2{\pm}0.3m$ and the root content in soil was $0.13{\pm}0.18g/cm^2$. As a result of the analysis of the soil characteristics, 6 out of 21 items, such as the bulk density, solid ratio, gravel ratio, soil hardness, sand content, and pH increased as the soil layer deepened. The topsoil organic carbon storage by layer was $11.54{\pm}1.08ton/ha$ at 0-10cm, $8.69{\pm}0.81ton/ha$ at 10-20cm, $7.97{\pm}0.79ton/ha$ at 20-30cm, and the total from 0 to 30cm was $28.21{\pm}7.31ton/ha$. The highest amount of topsoil organic carbon storage by land use in the past was $35.17{\pm}5.31ton/ha$ in agricultural lands, followed by $28.16{\pm}8.31ton/ha$ in residential areas, $21.87{\pm}9.05ton/ha$ in commercial areas, $19.23{\pm}12.48ton/ha$ in industrial areas, and $17.07{\pm}11.33ton/ha$ in the barren areas. The highest amount of topsoil organic carbon storage in the restored areas was $38.46{\pm}3.14ton/ha$ in 2006, followed by $28.57{\pm}7.84ton/ha$ in 2016, and $16.78{\pm}6.06ton/ha$ in 2011. The results of this study are expected to provide a basic database and evaluation criteria for enhancing the carbon abatement effects of the restoration sites in riparian zones in the future.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.111 no.3
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• pp.365-373
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• 2022

We compared carbon stocks in tree biomass and soils of Quercus acutissima, Q. mongolica, Q. serrata, and Q. variabilis stands. A total of 531 plots (Q. acutissima: 110 plots, Q. mongolica: 177 plots, Q. serrata: 96 plots, Q. variabilis: 148 plots) were examined between 2016 and 2021 to determine the tree biomass and soil carbon stocks throughout the country. The carbon stocks of tree biomass were significantly higher in Q. mongolica (mean stand age, 57 years, 144.9 Mg C ha^-1) than in Q. variabilis (mean stand age, 43 years, 123.7 Mg C ha^-1), Q. serrata (mean stand age, 43 years, 120.1 Mg C ha^-1), and Q. acutissima (mean stand age, 36 years, 113.2 Mg C ha^-1) stands. The soil carbon concentration was significantly higher in Q. mongolica (A: 43.1 mg C g-1) than in Q. serrata (31.0 mg C g-1), Q. variabilis (25.31 mg C g-1), and Q. acutissima (24.4 mg C g-1) stands. The soil carbon stocks were significantly higher in Q. mongolica (116.8 Mg C ha^-1) than in Q. acutissima (49.3 Mg C ha^-1) stands. Total carbon stocks of tree biomass and soil were highest in Q. mongolica (262 Mg C ha^-1), followed by Q. serrata (218 Mg C ha^-1), Q. variabilis (211 Mg C ha^-1), and Q. acutissima (163 Mg C ha^-1) stands. Multiple linear regressions were performed to estimate the total carbon stocks of the four Quercus spp., and results showed that total carbon stocks increased with increasing elevation, mean diameter at breast height, and basal areas. Basal area and elevation of Quercus spp. stands were important explanatory variables based on multiple linear regressions for estimating carbon stocks.

• Clean Technology
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• v.28 no.1
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• pp.46-53
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• 2022

The agglomeration characteristics of coal and silica sand were investigated under various conditions using mixed samples consisting of coal, silica sand, and potassium hydroxide, which is an agglomeration accelerator. The samples were prepared by either physically mixing or using aqueous solutions. The experiments using the physically mixed powder samples were performed with a two hour reaction time. The results showed that the number of aggregates generated increased as the reaction temperature and the total potassium content increased. The experiments using aqueous solutions were performed at 880 ℃, which is the operating temperature of a fluidized bed boiler, and at 980 ℃, which assumes a local hot spot. The amount of agglomeration generated as the reaction time increased and the total potassium content increased was identified. In the experiment performed at 880 ℃, the amount of aggregate generated clearly increased with the reaction time, and in the experiment performed at 980 ℃, assuming a local hot spot, a large amount of aggregate was generated in a relatively short time. The aggregates became harder as the potassium content increased. When the total potassium content was less than 1.37 wt.%, the aggregates were weak at both temperatures and collapsed even with a slight impact. Additionally, the surface characteristics of the silica sand and ash aggregates were observed by SEM-EDS analysis. The analysis revealed a large amount of potassium at the bonding sites. This result indicates that there is a high possibility of aggregation in the form of a eutectic compound when the alkali component is increased.

• Journal of Environmental Policy
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• v.14 no.2
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• pp.101-131
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• 2015

A cap-and-trade program accounting for 60 percent of total national greenhouse gas emissions was launched in South Korea in 2015. Academic literature expects that the implementation of such a policy is likely to adversely impact income distribution among various socioeconomic groups in developed countries. South Korea is challenged by equity issues, as well circumstances, the distributional implications of carbon pricing policies need to be examined and reflected in the design of the program prior to implementation in order not to exacerbate social inequity. Using environmentally extended input-output analysis together with household expenditure data, this study finds that a carbon pricing policy will be regressive in South Korea, but the extent depends on whether relative burdens of a carbon pricing policy are measured based on current incomes or proxies of permanent incomes. Along with poor households, this paper finds that elderly and urban households will be more adversely impacted in South Korea. These burdens can be relieved if a small fraction of the revenue is redistributed to households.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.26 no.1
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• pp.1-35
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• 2017

This study investigates a decomposition analysis of the determinants of the reduced $CO_2$ emissions in seven OECD countries that implemented carbon taxes from 1995 to 2013. Recent studies on decomposition analysis of changes in $CO_2$ emissions focused on technology-based physical factors; however, this study analyzes the effects of a carbon tax as an economic factor. According to the results obtained by using the Log Mean Divisia Index, the energy intensity effect and the carbon tax effect contributed the most towards the reduction of total $CO_2$ emissions in the seven OECD countries. The results for each country show that the emissions decreased due to the energy intensity effect, while the effects of carbon tax and carbon tax revenues differed by policy and environment of the countries.