• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권5호
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• pp.62-70
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• 2009

본 연구에서는 lab-scale의 열탈착 장치를 설계 및 제작하고 실제 유류오염 토양을 대상으로 다양한 운전조건에 따른 오염토양정화성능을 비교하였다. 대상 토양은 군부대로 사용되던 부지 내 유류저장소 부근 고농도 오염토로 선정하였고, 10 L 용적의 원통형 batch 형태의 직접 가열식 열탈착기를 사용하여 초기 TPH 농도 4476 ppm의 고농도 오염 토양시료를 다양한 운전조건에서 열탈착하여 처리효율 분석을 수행하였다. 열중량 분석을 통해 열탈착 실험에서 대상 오염물질을 제거하기 위한 토양 시료의 평균 가열온도는 $200-300^{\circ}C$가 적합한 것으로 확인하였다. Batch 형식의 운전을 통한 처리효율 분석 결과 토양 내 오염물질을 90% 이상 제거하기 위해서는 약 $200^{\circ}C$에서는 10분, 약 $300^{\circ}C$에서는 5분 이상의 처리 시간이 요구되었다. 함수율이 높고 덩어리진 토양일수록 처리효율, 특히 고분자 오염물질의 처리효율이 크게 감소함을 보였다. 따라서 풍건을 통하여 오염토양 내 수분을 저하시킨 후 분쇄 처리하여 열탈착기에 주입하는 것이 효과적이라 판단된다. 또한 처리 전 토양과 처리 후 토양의 물리화학적 특성 비교한 결과 고온에 의해 증발된 수분함량을 제외하고 나머지 특성들은 거의 변화가 없어 실제 복원현장에서 오염토양을 열탈착 공정을 이용하여 오염물질을 제거한 후 추가적인 후처리 과정 없이 처리토양을 원래 위치에 복원하는 것이 가능함을 확인하였다. 본 연구결과는 현장운전에서 오염물질의 제거 효율을 극대화하기위한 인자 결정 및 검증을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제8권1호
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• pp.9-16
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• 1983

논의 볏짚 시용(施用)이 춘계(春季) 이경작업성능(犁耕作業性能)에 미치는 영향(影響)을 분석(分析)하기 위(爲)하여 볏짚의 길이를 10,20,30,60m로 절단(切斷)하여 10a당(當) 450kg의 볏짚을 시용(施用)하고 토양수분(土壤水分)이 27~36% d.b.인 식양토(埴壤土)의 논에서 8마력(馬力) 동력경운기(動力耕耘機)로 이경작업(犁耕作業)을 실시(實施)하여 볏짚 절단(切斷)길이의 변화(變化)와 토양수분(土壤水分)의 변화(變化)가 견인력(牽引力), 견인비저항(牽引比抵抗), slip 연료소모량등(燃料消耗量等)에 미치는 영향(影響)을 분석(分析)하였으며 토양수분(土壤水分) 및 토양경도(土壤硬度)와 이경작업성능(犁耕作業性能)과의 관계(關係)를 구명(究明)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 가. 이경작업시(犁耕作業時)의 견인력(牽引力)은 볏짚 절단(切斷)길이 약(約) 30cm와 토양수분(土壤水分) 약(約) 32%에서 110kg으로 최소(最小)로 나타났다. 나. 볏짚의 절단(切斷)길이와 토양수분(土壤水分)의 변화(變化)에 따른 견인비저항(牽引比抵抗)과 slip에 대(對)한 회귀방정식(回歸方程式)을 유도(誘導)하였다. 다. 견인비저항(牽引比抵抗)과 slip은 볏짚의 절단(切斷)길이 약(約) 30cm, 토양수분(土壤水分) 약(約) 32%에서 각각(各各) $0.35kg/cm^2$, 16%로 최소(最小)값을 나타내었으며 견인비저항(牽引比抵抗)은 토양수분(土壤水分) 변화(變化)에 slip은 볏짚의 절단(切斷)길이의 변화(變化)에 더 민감한 반응(反應)을 보였다. 라. 이경작업능률(犁耕作業能率)은 토양수분(土壤水分) 약(約) 35%, 토양경도(土壤硬度) 약(約) $10kg/cm^2$에서 최대(最大)인 5.3a/hr으로 나타났으며 이경작업능률(犁耕作業能率)은 토양경도(土壤硬度)의 이차함수(二次函數)로 나타났다. 마. 볏짚을 시용(施用)한 논에서의 연료소모량(燃料消耗量)은 볏짚 길이 약(約) 30cm, 토양수분(土壤水分) 약(約) 32%에서 평균(平均) 6.5l/10a로 최소(最小)로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.204-208
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• 2012

소수성 토양이란 물방울이 떨어져도 자연스럽게 젖지 못하고 표면 위에 그대로 존재하는 토양을 말한다. 소수성 토양은 토양입자들 사이 혹은 토양입자와 그 중간물질의 사이에 소수성 유기물질이 침투하여 입자를 코팅하여 소수성을 띠게 되는 것이다. 토양이 소수성화가 되면 심한 침식과 침출, 농약의 급속한 침출, 식물이 이용할 수 있는 많은 양의 물과 영양분의 손실 그리고 농작물과 목초의 생산성 감소 등을 야기한다. 본 실험에서는 미량원소가 어떤 흡착과 이동 메커니즘을 갖는지를 배치 실험과 컬럼 실험을 통해 비교 평가하였다. 배치 실험에서는 $Cu^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Zn^{2+}$ 및 $Mo^{5+}$를 이용하여 일반 토양과 소수성 토양의 수착의 차이, 소수성 정도에 따른 차이, 각각의 미량원소 별 차이를 비교 하였고, 컬럼 실험에서는 피흡착물질인 미량원소 $Fe^{2+}$ 및 $Mo^{5+}$에 대한 탈착성능 비교와, 특정시간에 따른 공간적 농도 분포를 측정하였다. $Fe^{2+}$와 $Mo^{5+}$의 경우 비소수성 토양보다 소수성 토양에서 더 높은 흡착을 나타났다. $Fe^{2+}$의 흡착성능은 소수성 토양별 40% > 15% > 0% 순으로 나타났다. 특히 $Mo^{5+}$의 경우 0%, 15% 및 40%의 소수성 토양에서 초기에는 비슷한 경향을 보였으나 시간이 지나면서 소수성 토양에서 비소수성 토양보다 빠른 탈착속도를 보였다. $Fe^{2+}$와 $Mo^{5+}$의 파과곡선 분석결과 소수성 토양에서 더 빠른 이동속도를 나타내었다.

• 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.

• 한국습지학회지
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• 제19권1호
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• pp.52-62
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• 2017

본 연구에서는 지표수문해석모형을 이용하여 과거 30년에 대한 남한과 북한의 토양수분을 모의하고 그 거동 차이를 분석하였다. 아울러 VIC 모형의 모의결과를 평가하기 위해 Soil Moisture CCI에서 제공하는 위성관측 토양수분 자료를 분석하였다. 모의결과와 관측자료 사이의 비교에는 CSEOF 분석을 적용하여 단순한 토양수분 값의 비교가 아닌 VIC 모형의 성능을 간접적으로 평가하는 방법을 이용하였다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫 째, 토양수분의 경년변동은 남한과 북한 모두 전체적으로 유사한 경향을 보였으나, 남한의 토양수분이 북한의 토양수분보다 작게는 1%에서 크게는 7%까지 높은 것으로 확인되었다. 둘 째, 월 단위 토양수분의 경우, 봄철에 해당하는 4 - 6월의 토양수분 상태는 남한과 북한에서 유사하게 나타났다. 반면, 장마철 이후 토양수분은 남한의 경우 최대 40%까지 증가하지만, 북한에서는 최대 32% 정도에 머무르는 것으로 확인되었다. 셋 째, 전체적으로 모의된 토양수분이 인공위성에서 관측된 토양수분보다 약 4% 정도 작지만, 과거 30년 동안 나타난 증가 정도는 위성관측 토양수분과 유사한 것으로 확인되었다. 마지막으로, 위성관측 토양수분과 VIC 모형으로 유도된 토양수분 자료에 대한 CSEOF를 비교해본 결과, 4월부터 6월까지의 토양수분은 공간적으로 서로 상당히 다른 패턴을 보이는 것으로 나타났다. 그러나 7월과 10월의 경우에는 약한 유사성을 보이고 있으며, 8월과 9월은 상당히 유사한 패턴을 가지고 있음을 확인하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제5권1호
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• pp.24-32
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• 1980

테라스 영농지의 기계화영농에 대한 문제점은 여러 학자들에 의해서 의논되어 왔으나 비용에 의한 구체적인 조치는 거의 시도된바 없다. 본 연구에서는 적정한 테라스 영농 시스템을 구명하기 위하여 토양유실비용, 영농기계이용비용 및 테라스 축조비용을 포괄적으로 다루었다. 이를 위하여 테라스 단면의 설계와 그 축조비용의 추정, 토양유실의 예측 및 농업기계의 작업성능과 그 이용비용의 평가가 가능한 디지털 컴퓨터 모형을 개발하였다. 예시의 테라스 예정지에 대하여 반복기법을 이용하여 컴퓨터 모형을 시험한 바 테라스 영농시스템의 적정화에 만족하게 사용될 수 있음이 입증되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제22권4호
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• pp.459-468
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• 1997

To optimize the design and operation of a soil- air heat exchanger system, the effects of variables characterizing system design and operation on the performance of the system were analyzed by a theoretical model which included the three-dimensional transient heat conduction equation. The solution of the theoretical model was acquired by a computer program that uses Finite Difference Methods and Gauss-Seidel iteration computation, in which the time discretization scheme was an implicit difference appoximation. The computer program was validated first by comparison of the results for different grid sizes. Air outlet temperature, energy gain, and heat exchange efficiency of the system were analyzed based upon the tube diameter, tube length, tube thickness, and tube thermal diffusivity.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1996년도 경북지부 결성 및 추계학술발표회 논문집
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• pp.97-101
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• 1996

산림부산물인 수피에 의한 카드뮴 이온의 선택적 흡착 현상을 이용하여 인공폐수로부터 카드뮴이온의 제거를 시도하였다. 카드뮴 이온 선택성이 우수한 소나무와 상수리 나무의 수피를 이용한 효율적인 연속식 대량 수처리 시스템의 개발을 위한 기초 실험으로 카드뮴 이온흡착 등온선을 조사하였고, batch stirred reactor, airlift reactor, packed bed column 등 여러 접촉시스템에서의 카드뮴 이온의 제거 효율을 검토하였다. 카드뮴 흡착등온선은 두 수피 모두 Langmuir 형식으로 나타났으며 소나무 수피의 최대흡착용량은 약 7 mg/g, 상수리나무 수피의 경우에는 약 8 mg/g 정도로 나타났다. Batch stirred reactor를 이용한 시스템에서 초기농도 13 ppm의 카드뮴용액 100 $m\ell$ 을 수피 10 g 과 접촉시킨 결과 30분 이내에 95% 이상 제거되는 효율성을 보여주었다. Airlift reactor를 이용한 시스템에서는 수피 30 g 을 포기농도 10 ppm 카드뮴 용액 1 liter와 접촉시킨 결과 15분 이내에 93 % 이상 제거되었으며 4 cycle 반복 운전에서도 거의 같은 성능을 유지하였고 그 이상의 cycle에서는 점점 성능이 떨어짐을 보여주었다. Packed bed column을 이용한 시스템에서는 20 g의 수피를 충전시켰을 경우 초기농도 20 ppm에서 effluent 2.5 liter 까지는 95% 정도의 제거효율을 보여주었다.

• 임산에너지
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• 제20권1호
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• pp.1-5
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• 2001

국내 주요 간벌목과 목질재료 탄화물 중 성능면과 자원면을 고려하여 선정한 수 토양개량시험을 실시하여, 이들 목질폐잔재 탄화물들이 토양개량제로서의 효과와 토양개량과 관련하여 입자크기에 따른 효과에 관하여 조사한 결과는 다음과 같다. 서양측백 파종실험에서 토양에 목탄을 처리한 것이 무처리구보다 좋은 성장을 나타냈으며 그 중 흡착성이 좋은 잣나무탄이 가장 좋은 처리효과를 나타냈다. 칠엽수 이식실험에서도 무처리보다 목탄을 처리한 것이 좋은 길이성장을 보였다. 또한 파종 및 이식실험에서 입자의 크기에 따른 성장량의 차이는 없는 것으로 나타났다. 사과나무 문우병에 의한 뿌리썩음 때문에 쇠약해진 사과나무에 목탄을 시용하여 수세회복의 효과를 얻었다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권4호
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• pp.601-608
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• 2016

접지전극이 매설되는 토양의 전기적 특성은 지역, 계절, 환경적 요인에 따라 저항률이 다양하게 변화한다. 접지전극 주변에서의 전기적 방전현상은 매우 다르게 발생하고, 이는 접지의 성능에 큰 영향을 미친다. 접지시스템의 설계 시에 다양한 조건에서 토양의 방전 특성과 이온화 현상에 관한 분석이 필요하다. 본 연구의 목적은 토양의 이온화 현상과 과도접지임피던스의 상관관계를 파악하는데 있다. 본 논문에서는 뇌임펄스전압에 의해 접지극 주변에서 발생하는 토양의 이온화 작용과 관련된 파라미터와 과도적인 접지저항에 관한 실험적 연구결과를 기술하였다.