• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.534-546
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• 2023

디스크 커터는 과다하게 마모되거나 손상되는 경우 회전이 불가능하거나 효율적으로 암석을 절삭하는 것이 불가능하다. 따라서 디스크 커터의 마모정도에 따라 교체주기를 적절하게 관리하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 디스크 커터의 교체주기를 결정하기 위해서 인력에 의한 정기적인 계측을 수행한다. 이러한 인력에 의한 디스크 커터의 계측은 작업자의 안전과 관련한 이슈가 있고, 부정확한 계측결과를 가져올 수도 있다. 이러한 이유로 해외에서는 디스크 커터의 마모정도를 센서를 통해 실시간으로 측정하기 위한 기술의 개발이 이루어지고 있으며, 디스크 커터의 마모량 계측에는 초음파 센서, 와전류 센서, 자기 센서 등이 활용된다. 본 연구에서는 TBM 디스크 커터의 마모량을 실시간으로 계측하기 위한 와전류 센서의 적용성을 평가하였다. 와전류 센서의 거리 계측정확도를 실험실 모사시험을 통해 평가하였고, 특히 디스크 커터가 노출될 수 있는 챔버 내 여러 환경조건에서의 계측정확도를 비교하였다. 최종적으로는 17인치 디스크 커터를 활용하여 와전류 센서의 계측 정확도를 검증하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권3호
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• pp.393-405
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• 2021

운송 산업과 공장 산업으로 인한 대기 중 오염물질의 증가는 전 세계적으로 중요한 환경 문제 중 하나로 떠오르고 있다. 우리나라의 도시 지역은 산업 단지가 밀집되어 있고 인간의 활동이 집중되어 있어 사람들의 건강을 위협하는 대기오염의 피해가 더욱 심각하다. 대기오염물질을 저감하는 친환경 방안으로 조경수의 활용이 각광받고 있으나, 대기 오염 정화 능력이 뛰어난 수종 선정과 조경수의 관리에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구에서는 주요 조경수 10수종을 대상으로 NO₂와 SO₂ 저감 능력을 정량화하여 비교하였으며, 수종별 생리적, 형태적 특성과 NO₂, SO₂ 저감 능력의 관계를 분석하였다. 실험은 밀폐 챔버를 통해 진행되었으며, 생리적 특성은 엽록소와 카로티노이드 함량을 측정하였고, 형태적 특성은 잎의 넓이, 잎의 둘레, 엽면적비를 측정하였다. 엽면적당 NO₂ 저감량은 산수유(19.81 ± 3.84 ng cm^-2 hr^-1)가 가장 높았고 스트로브잣나무(1.51 ± 0.81 ng cm^-2 hr^-1)가 가장 낮았으며, 활엽수종(14.72 ± 1.32 ng cm^-2 hr^-1)이 침엽수종(4.68 ± 1.26 ng cm^-2 hr^-1)보다 약 3.1배 높았다(P < 0.001). 엽면적당 SO₂ 저감량은 느티나무(70.04 ± 7.74 ng cm^-2 hr^-1)가 가장 높고 스트로브잣나무(4.79 ± 1.02 ng cm^-2 hr^-1)가 가장 낮았으며, 활엽수종(44.21 ± 5.01 ng cm^-2 hr^-1)이 침엽수종(11.47 ± 3.03 ng cm^-2 hr^-1)보다 약 3.9배 높았다(P < 0.001). 상관관계 분석 결과 NO₂ 저감능력은 엽록소 b 함량에 의해 가장 잘 설명되었으며(R² = 0.671, P = 0.003), SO₂ 저감능력은 SLA와 엽면적당 둘레비에 의해 가장 잘 설명되었다(각각 R² = 0.456, P = 0.032와 R² = 0.437, P = 0.001, R² = 0.872, P < 0.001). 결과적으로, 수목의 대기오염물질 저감 능력은 광합성, 증발산, 기공전도도, 잎의 두께와 관련이 있는 것으로 판단된다. 따라서, 앞으로 조경수 식재를 위해 수종을 선발하는 경우에는 수종의 생리적, 형태적 특성을 종합적으로 고려하고, 기존에 식재된 수목은 건강한 생리적 활성을 유지하도록 지속적인 관리가 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제46권4호
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• pp.313-327
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• 2013

본 연구에서는 캐나다 아사바스카 지역의 맥머레이층에 대한 3차원 지구통계 모사를 실시하였으며 모사 결과를 바탕으로 심부지열회수방법을 통한 경제적 산출 가능 지역을 가늠하고자 하였다. 비투멘의 효율적인 생산을 위하여 SAGD 공법의 최적 입지를 선정하는데 있어 스팀챔버의 충분한 수직적 연장성을 확보하는 것은 중요한 사항이다. 연구지역에서 획득한 110개의 시추공 자료에 대하여 마르코프 전이 확률 기반의 분석을 실시하였으며 이를 바탕으로 맥머레이층 구성 암상에 대한 추계론적 예측을 실시하였다. 추계론적 모사를 통하여 획득한 다중재현을 기반으로 앙상블 확률 분포도를 제작하였으며 이는 각 암상이 분포 할 수 있는 포텐셜을 보여준다. 앙상블 확률 분포도를 이용하여 투수성 퇴적층(역질 퇴적층 및 사질 퇴적층)에 대한 누적 층후도를 구성하였으며 이를 바탕으로 SAGD 공법이 적용될 수 있는 최적 입지를 선정하였다. SAGD 최적 입지 선정을 위한 추가적인 분석을 실시하기 위하여 전이율을 바탕으로 한 단일 퇴적층의 평균적인 수직 및 수평적 연장성을 산정하였다. 투수성 퇴적층의 평균적인 수직적 연장성은 대체로 투수성 퇴적층에 대한 누적층후도 분포도와 유사한 분포 양상을 보이나 일부 누적 층후가 큰 위치에서 유사하지 않은 양상을 보인다. 이는 누적 층후도와 평균적인 수직적 연장성 분포 양상이 유사하지 않은 지역은 투수성 퇴적층과 다른 암상과의 교호성은 매우 크나 투수성 퇴적층의 수직적인 연장성은 좋지 않음을 의미한다. 따라서 누적층후도 뿐 만 아니라 투수성 퇴적층의 수직적 연장성 또한 충분히 고려하였을 때 건전한 SAGD 최적 입지를 선정하는데 충분히 신뢰성 있는 결론을 도출 할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.432-438
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• 2013

숙도(60%, 80%), 예냉온도($0^{\circ}C$, $4^{\circ}C$)와 광조사 유 무가 수출용 딸기 '매향'의 저장성에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 2012년 4월 3일에 숙도 60%와 80%의 과실을 진주지역의 온실에서 수확하여 30분 만에 실험실로 수송하였다. 실험실의 예냉고에서 2~5시간 동안 각각 $0^{\circ}C$와 $4^{\circ}C$로 예냉한 딸기를 즉시 $6^{\circ}C$로 설정되어 있는 챔버에 13일간 저장하면서 딸기의 경도, 당도, 품질등급, 산도, 색도, 무게 변화 그리고 잿빛곰팡이 발생률을 4월 5일부터 4월 17일까지 이틀 간격으로 조사하였다. 경도는 7일 째까지 감소하는 추세를 보이다 9일 째부터 다시 증가했으며, 처리구들 사이에서는 60% 숙도의 $0^{\circ}C$ 예냉 후 광을 조사하지 않은 처리구에서 신선도가 가장 오래 유지되었다. 당도는 3일째 까지 80% 숙도의 딸기가 60% 숙도의 딸기 보다 높았다. 품질등급은 광을 조사한 80% 숙도의 딸기 처리구에서 60% 숙도의 딸기보다 급격하게 하락했다. Hunter 'L' 값과 'a' 값은 60% 숙도의 딸기에서 급격한 변화를 보였다. 무게 손실률은 80% 숙도, $0^{\circ}C$ 예냉 후, 광을 조사하지 않은 처리구에서 가장 급격히 떨어졌고, 잿빛곰팡이 발생률은 60% 숙도의 $4^{\circ}C$ 예냉, 광을 조사한 처리구에서 가장 높게 나타났다. 따라서 딸기의 신선도를 장기간 유지하기 위해서는 수확시 숙도가 낮은 딸기를 수확하여 $0^{\circ}C$에 예냉 후광을 조사하지 않는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.196-201
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• 2011

본 연구는 최근 들어 대도시 대기오염물질의 주요 배출원 중 하나로 대두되고 있는 음식점 고기구이로부터 배출되는 미세먼지의 배출 특성에 대하여 연구한 것이다. 본 연구에서는 돼지고기와 소고기의 구이 시 발생되는 미세 입자상물질의 배출특성을 파악하기 위해 고기구이 시 발생되는 미세먼지를 효과적으로 채취할 수 있는 고기구이 챔버를 제작하였으며, 다단충돌식 입경분립기와 광산란식의 미세먼지 측정기를 사용하였다. 연구 결과 다단충돌식 입경분립기를 사용하여 측정한 미세먼지 농도 결과에서는 전반적으로 돼지고기의 경우가 소고기보다 높게 나타났다. 미세먼지의 입경분포 특성을 살펴본 결과 돼지고기와 소고기 모두 $1.95{\sim}3.2{\mu}m$의 입경에서 가장 높은 농도를 나타냈다. 고기 1 kg당 배출되는 미세먼지의 배출계수는 돼지생고기, 돼지양념고기, 소생고기, 소양념고기에서 각각 1.36 g/kg, 1.03 g/kg, 1.23 g/kg과 0.92 g/kg으로 나타났다. 광산란식 측정기를 사용하여 측정한 결과에서는 돼지고기와 소고기 모두 $1.6{\sim}2.5{\mu}m$와 $2.5{\sim}3.5{\mu}m$ 입경에서 가장 높은 농도로 나타나 $2.5{\mu}m$를 중심으로 높은 농도로 나타난 다단충돌식 결과와 유사한 특성을 보였다. 광산란식에 의해 측정된 배출계수는 돼지생고기, 돼지양념고기, 소생고기, 소양념고기에서 각각 3.37 g/kg, 2.76 g/kg, 2.93 g/kg과 2.77 g/kg으로 나타나 다단충돌식 결과보다 2배에서 3배 이상 높게 측정되었다. 또한 $PM_{2.5}/PM_{10}$의 비는 돼지생고기, 돼지양념, 소생고기, 소양념고기에서 각각 0.56, 0.58, 0.56 그리고 0.58로 나타나 중량농도에서도 $PM_{2.5}$가 많음을 알 수 있었다. 중량농도를 입자의 비중을 1로 가정하여 산출한 개수농도로 환산한 결과를 보면 다단충돌식 입경분립기로 측정한 결과는 $10^{19}$개로 나타났고, 광산란식으로 측정한 결과에서는 $10^{16}$개 수준으로 나타나 다단충돌식 입경분립기의 경우에서 보다 높은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5877-5884
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• 2014

최근 기후변화와 기상이변 등으로 동절기에 더욱 가혹한 기상 조건이 자주 보고되고 있다. 그러나, 철도차량의 난방용량은 이렇게 극도로 추운 기후환경에서는 객실을 난방하기에 충분하지 않은 경우가 많으며, 이는 난방에 대한 승객의 민원을 야기하는 주요 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 외기 온도와 난방 출력이 객실 온도에 미치는 영향을 알아봄으로써 차량의 난방용량에 따른 운행 가능한 외기온도를 실험적으로 도출하고자 하였다. 실험방법으로는 우선 시험용 철도차량을 대형 기후환경 챔버에 넣고, 다양한 외기온도조건을 모사하였다. 난방 장치 출력의 영향은 난방 장치의 출력을 변화시키면서 객실의 온도를 측정하여 조사하였다. 외기온도가 $-10^{\circ}C$인 조건에서는 난방기의 출력을 최대로 한 경우에도 객실의 평균 온도는 $14.0^{\circ}C$에 불과하여, 동절기의 객실온도 최소 요구조건인 $18^{\circ}C$보다 훨씬 낮았으나, 외기 온도가 $0^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$인 경우의 객실온도는 각각 $26.1^{\circ}C$와 $34.0^{\circ}C$였다. 내삽법으로 계산한 결과 객실 내부 온도를 $18^{\circ}C$ 이상으로 유지할 수 있는 최저 외기온도는 $-6.7^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 객실 내부에서의 수직 온도 차이는 난방기 출력이 높을수록, 외기온도가 높을수록 커서 10 K 이상 차이가 나는 경우도 있었다. 그러나, 수평 온도 차이는 난방기 출력이나 외기온도에 무관하게 최대 2 K 이하로 매우 낮게 나타났다. 따라서, 우수한 난방성능을 확보하기 위해서는 수직 온도 차이를 줄이는 것이 중요함을 알 수 있었다.

• 원예과학기술지
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• 제31권2호
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• pp.186-193
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• 2013

큰느타리버섯 수출과정에서의 운송 포장방법으로서 현지 판매에 바로 적용할 수 있는 소포장 기술의 적용 가능성을 조사하였다. 5월 하순에 수확하여 $4^{\circ}C$로 예냉한 버섯을 2kg 단위 PE 필름봉지 대포장과 판매용 소포장 3개 방식을 적용한 후 4주 및 5주 모의운송 기간을 거쳤다. 기존의 2kg 대포장 버섯은 운송 후 소포장을 하였고 운송 단계에서부터 소포장을 적용한 버섯은 그 상태로 각각 7일간 저온유통 후 품질을 비교하였다. 소포장 방법은 400g 폴리프로필렌 봉지(PPB), 200g 스티로폼 트레이 + 랩핑(STW) 및 200g PET용기(PETC) 포장으로 구분하였다. 운송 조건은 $0.5^{\circ}C$로 설정한 소형 저장실에서 수행하였고 현지 저온유통은 $7^{\circ}C$로 설정한 저온 챔버를 활용하여 모의하였다. 모의 운송 중 포장 내부 MA 환경은 2kg 봉지 대포장의 경우 $O_2$ 2% 이하 + $CO_2$ 10% 이상으로써 장해 발생이 우려되는 수준까지 조성된 반면, PPB, PETC 소포장 운송 시에는 $O_2$ 농도가 상대적으로 높은 경향이었고 STW 소포장에서는 MA 조성 효과가 미미하였다. 유통 7일간 적용한 소포장의 내부 MA 환경은 짧은 기간임에도 불구하고 PPB, PETC 포장에서 $CO_2$ 농도가 매우 높은 수준으로 상승하는 경향을 보였다. 이취, 갈변 정도를 반영한 전반적인 상품성은 2kg 대포장 운송 후 현지에서 재선별을 거쳐 소포장을 하는 방식과 운송초기부터 PPB, PETC 소포장 방식을 적용한 경우 모두에서 우수 수준 이상의 품질이 유지되었고 처리 간 뚜렷한 차이는 없었다. 다만, MA 조성 효과가 낮았던 STW 포장에서는 품질 저하가 빠르게 진행되어 운송 포장으로는 부적합한 것으로 판단되었다. 현장 적용 시 작업 효율과 안정적인 품질유지를 고려할 때, 큰느타리버섯의 5주 운송 + 현지유통 7일로 설정한 수출과정에서 운송에 적합한 포장방법으로는 기존 방식인 $30{\mu}m$ PE 2kg 대포장 방식보다는 $30{\mu}m$ PP 필름 백이나 PET 용기 소포장 방식이 보다 실용적인 것으로 판단되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권2호
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• pp.81-92
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• 2011

본 연구에서는 감염가금을 친환경적으로 신속히 처리하기 위하여 가금류를 안락사, 수거 등 전처리와 폐사축 살균처리 요인시험을 통해 구명된 결과를 토대로 전처리 및 폐사축 처리시스템을 설계 제작하여 성능시험을 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 전처리 요인 구명을 위하여 안락사, 페사가축 수거시험 결과 안락사는 챔버 내에서 축종 및 분당 가스투입비율별로 시험결과 단시간 내에 처리가 가능한 것으로 나타났으며, 가금 사체수거는 트랙터 로더에 부착이용 할 수 있는 수거, 배출 일관형 수거장치가 1회에 닭 80수/회 까지 수거운반이 가능하였으나, 수거량 증대 및 작업시야 확보 등 개선이 요구되었다. 2. 저전염성 AI, ND를 공시하여 멸균조건구명 시험결과 살균온도 $120^{\circ}C$ 에서 10분 처리시 멸균되는 것으로 나타났다. 3. 증기살균 요인 구명을 위하여 파쇄, 교반과 동시에 살균이 가능한 간접가열방식 소형 폐사가축 살균시험장치 (살균조 용량 : 0.75 $m^3$)를 제작하여 시험한 결과 닭, 오리는 30분, 돼지는 60분 처리 시 살균이 가능하였으며, 중량도 12.4~34.4% 정도 감소되며 폐액도 발생되지 않는 것으로 나타났다. 따라서 소형 폐사축 살균장치를 이용하여 닭, 돼지 등 사육농가에서 발생하는 일반 폐사가축을 처리하여 퇴비 및 사료화에 이용가능 할 것으로 판단되었다. 4. 요인시험 결과를 토대로 감염가금 전처리 및 폐사가축 처리시스템을 설계제작 하였다. 전처리 및 폐사가축 처리 작업체계는 평사에 사육하는 육계의 경우 비닐텐트 내에 $CO_2$ 가스를 투입하여 안락사 시킨 후 트랙터용 수거, 배출 일관형 가금사체 수거장치를 이용 폐사축을 수거 운반하여 트럭 탑재형 이동식 폐사가축 처리시스템 (용량 : 6.3 $m^3$)에 투입하면 파쇄, 교반과 동시에 간접스팀 살균하여 배출할 수 있으며, 살균작업이 끝나면 고온고압의 세척장치가 부착되어 세척 소독할 수 있도록 전처리 및 폐사가축 처리시스템을 설계제작 하였다. 5. 닭 1천수를 공시하여 전처리 및 폐사축 살균처리 성능시험결과 안락사는 비닐텐트(10 $m^3$)를 설치하여 인력몰이 한 후 $CO_2$ 가스를 분당 300L 투입하여 안락사에 이르는데 9.7분 소요되었으며, 비닐텐트 설치와 인력몰이를 합하면 3인 작업에 총 30.2분 소요되는 것으로 나타났다. 가금사체 수거는 트랙터 부착형 가금사체 수거장치를 이용 1회 평균 142수 수거가 가능하며, 총 작업소요시간은 21.2분 소요되는 것으로 나타났다. 폐사가축을 파쇄 교반과 동시에 간접살균방식의 이동식 폐사축 처리장치의 살균처리성능은 60분으로 능률적이었으며, 살균 후 중량 21.1%, 부피 31.9%가 감소되고 폐액발생이 없는 것으로 나타났다. 또한 이동식 폐사가축 처리장치에는 고온고압 세척장치가 부착되어 있어 작업이 끝나면 기체를 세척소독 할 수 있어 친환경처리가 가능한 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.141-152
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• 2020

본 연구는 양액 내 존재하는 다량 영양소의 농도를 실시간으로 측정하기 위해 이온 선택 전극 (ISE) 으로 구성된 임베디드 시스템의 개발을 보여준다. NO₃, K 및 Ca 이온을 감지하기위한 PVC ISE, H₂PO₄를 감지하기위한 코발트 전극, 기준 전극, 샘플 용액이 담기는 챔버, 펌프 및 밸브를 사용하여 측정하는 시스템으로 구성된다. 양액 샘플양 조절과 데이터 수집을 위해서 데이터 Due 보드가 사용되었고, 각각의 샘플 측정 전에, 측정 중 발생하는 드리프트를 최소화시키기 위해 2 점 정규화 방법을 사용하였다. PVC 멤브레인을 기반으로 한 NO₃ 및 K 전극의 농도 예측 성능은 표준 분석기의 결과와 근접한 일치 (R² = 0.99) 나타내며 만족스러운 결과를 나타냈다. 하지만, Ca II 이온 투과체 제조된 Ca 전극은 고농도 양액 농도에서 Ca 농도를 55 %로 낮게 측정하였다. 코발트 전극 기반 인산 측정은 반복측정 중에 발생한 코발트 전극의 불안정한 신호로 인해 표준 방법과 비교하여 45 ~ 155 mg / L의 인산 농도 범위에서 24.7 ± 9.26 %의 비교적 높은 오차를 나타냈다. 수경 P 감지의 예측 능력을 향상시키기 위해 코발트 전극의 신호 컨디셔닝에 대한 추가 연구가 필요함으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.