• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.553-557
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• 2014

폴리프로필렌(PP) 격리막의 표면을 황산-acetone 알돌 응축반응을 통해 술폰화 폴리프로필렌(S-PP) 격리막을 제조하고 표면기 분석과 접촉각 측정을 통해 $-SO_3H$ 그룹이 다량 분포된 친수성 표면으로 전환되었음을 밝혔다. 또한 potassium polyacrylate (PAAK) 하이드로겔 고분자 전해질로 S-PP 표면을 코팅하고 이를 활성탄 수퍼커패시터에 적용하여 그 전기화학적 특성을 조사하였다. 결과적으로 S-PP 격리막은 친수성 표면으로 인하여 비록 전기화학적 안정성은 감쇠하지만, 접촉각 감소, 젖음성 향상, 전해질 함침량 증대, 이온전도도 향상, 계면저항 감소 등의 효과를 발생시켜 결국 커패시터적 특성의 향상, 즉 비축전용량과 사이클 수명의 향상을 구현할 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제106권4호
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• pp.388-396
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• 2017

본 연구는 약 40년 전 식재된 왕대와 솜대를 대상으로 지상부 바이오매스의 기관별 양분 분포를 조사하기 위하여 실시하였다. 대나무 줄기, 가지, 잎에 양분 분포 비교를 위해 왕대 및 솜대 각 14본(당년생과 다년생 각 7본)을 선정하여 벌채하고 양분 분석을 실시하였다. 대나무 줄기, 가지, 잎에 양분 농도(concentration) 중 마그네슘은 솜대에 비해 왕대가 높았으며, 질소, 인, 칼륨은 당년생 대나무가 다년생 대나무에 비해 유의적으로 높은 농도를 보였다. 양분 농도의 크기는 잎에 경우 탄소 > 칼륨 >= 질소 > 인 >= 칼슘 >= 마그네슘 순이었다. 줄기, 가지, 잎에 저장된 총 양분 함량(content)의 경우 왕대가 솜대에 비해 높아, 왕대가 솜대에 비해 양분 요구량이 크게 나타났다. 지상부 바이오매스의 양분 함량 크기는 왕대와 솜대 모두 탄소 > 칼륨 > 질소 > 인 > 칼슘 >= 마그네슘 순으로 두 대나무가 같은 경향을 보였다. 본 연구 결과에 따르면, 유사한 입지에 생육하는 왕대와 솜대의 경우 양분 함량에 차이를 보였으며, 양분 요구량은 왕대가 솜대에 비해 높게 나타났다.

• 환경영향평가
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• 제19권5호
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• pp.475-481
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• 2010

Lots of pollutants typically originating from urban transportation are accumulating on the paved surfaces during dry periods and are washed-off directly to the river during a storm. Also, paved surfaces are contributing to increase in peak flows and volume of stormwater flows. These are the main reasons why the water quality of rivers and lakes remain polluted and still below standards. Currently, several management practices are being applied in developed countries but the design standards are still lacking. This research was conducted to develop a treatment technology that can be useful to address the problems concerning runoff quality and quantity. A lab scale infiltration device consisting of a pretreatment tank and media zone was designed and tested for various flow regimes characterizing the low, average and high intensity rainfall. Based on the experiments, the high intensity flow resulted to increase in outflow event mean concentration (EMC) of pollutants, about twice as much as the average outflow EMC. However, 78 to 88% of the total suspended solids were captured and retained in the pretreatment tank because of sedimentation. The removal of heavy metals such as zinc and lead was greatly affected by the vertical placement of woodchip layer prior to the media zone. It was observed that the high carbon content (almost 50%) in the woodchip provided opportunity for enhancing its uptake of metal by adsorption. The findings implied that the reduction of pollutants can be greatly achieved by means of proper pretreatment to allow for settling of particles with a combination of using high carbon source media like woodchip and a geotextile mat to reduce the flow before filtering into the media zone and finally discharging to the drainage system.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권4호
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• pp.554-566
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• 2018

The rice husk contains nutrients which can be easily utilized by microorganisms, and also has a water retaining ability, which played a crucial part in enabling it to become a biofilter media. In this study, we evaluated the applicability of rice husk pellet bio-scrubber as a microbiological carrier. The pelletization experiment of rice husk as a biological media was performed using PVA and EVA binder. Also, the feasibility tests of rice husk as a biological media for odor removal were carried out in order to know whether rice-husk contains useful components as a media for microbiological growth or not. Lastly, a combined test for odor gas absorption and biological oxidation was conducted using a lab scale bio-filter set-up packed with rice-husk pellets as wet-scrubber. The major components of the rice husk were carbon, hydrogen, nitrogen, and oxygen, while carbon acted as the main ingredient which comprised up to 23.00%. The C : N : P ratio was calculated as 45 : 1 : 2. Oxygen uptake rate, yield and decay rate of the rice husk eluent was calculated to be $0.0049mgO_2/L/sec$, 0.24 mgSS/mgCOD and 0.004 respectively. The most stable form of rice husk pellets was produced when the weight of the rice husk, EVAc, PVAc, and distilled water was 10 : 2 : 0.2 : 10. The prepared rice husk pellets had an apparent density of 368 g/L and a porosity of 59.00% upon filling. Dry rice husks showed high adsorption capacity for ammonia gas but low adsorption capacity for hydrogen sulfide. The bio-filter odor removal column filled with rice husk pellets showed more than 99.50% removal efficiency for NH3 and H2S gas. Through the analysis of circulation water, the prime removal mechanism is assumed to be the dissolution by water, microbial nitrification, and sulfation. Finally, it was confirmed that the microorganisms could survive well on the rice husk pellets, which provided them a stable supply of nutrients for their activity in this long-term experiment. This adequate supply of nutrients from the rice husk enabled high removal efficiency by the microorganisms.

• 한국산림과학회지
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• 제85권2호
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• pp.210-224
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• 1996

SLODSVAT 모델은 (1)식생의 환경 조건과 생태 생리학적 특징에 의해 결정된 두개 수관층에서의 복사, 수분증발, 열, 이산화탄소 및 바람(momentum) 등의 이동과, (2)식물의 뿌리, 줄기, 잎으로 이어지는 수분의 흡수와 저장 및, (3)수관에 의한 강우의 차단, 그리고 토양에 의한 강우의 저장과 유하 등을 Simulation한 상호관련된 몇 개의 하위 모델들로 구성되어 있다. 본 연구에서는 독일 중부에 위치한 Solling지방의 독일가문비림(Picea abies L Karst)을 대상으로 기후 관측 결과와 모델링에 의한 결과를 서로 비교해 본 바, SLODSVAT는 서로 다른 환경 조건하에서 수분증발과 열 흐름의 계절적 변화 뿐만 아니라 일변화도 자연적 과정에 맞게 적절히 설명할 수 있음을 알 수 있었고, 또한 대기, 임관 및 토양 구조에 대한 기상학적, 식물학적, 수문학적 자료들이 유능하다면 독일가문비림 생태계에 대한 증산과 증발산의 비를 평가하고 예측함이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권5호
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• pp.319-325
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• 2015

The safety of plant species used as a source for herbal medicines and dietary supplements has recently been questioned due to poisonings associated with the presence of cadmium (Cd) in these plants. These plants can derive Cd from their presence in the soil. Organic matter (OM) concentrations in soils could affect the availability of Cd for plants. To determine the effect of OM concentration in soil on the concentration of plant available Cd and uptake of this toxic element by medicinal plants, soil and plant samples were collected from 102 fields supporting for 5 species of medicinal plants in 6 province of South Korea. Concentrations of OM and dissolved organic carbon (DOC) in soils affected the phytoavailability of Cd. One M $NH_4OAc$ extractable Cd concentration in soil increased with increasing OM concentrations. There were significantly positive relationships between 1 M $NH_4OAc$ extractable Cd concentration and OM concentration in soil and between 1 M $NH_4OAc$ extractable Cd concentration and DOC concentration. Likewise, OM and DOC concentrations significantly affected Cd concentration in medicinal plant soils. Cadmium concentration in medicinal plants increased with increasing OM concentration in soil [Cd concentration $(mg\;kg^{-1})= 0.179+1.424{\times}10^{-3}$ OM concentrations, $R^2=0.042*$] and with DOC concentration [Cd concentration $(mg\;kg^{-1})= 0.150+5.870{\times}10^{-4}$ DOC concentrations, $R^2=0.124***$]. These results might result from Cd-DOC complex which is easily absorbed Cd form by plant root. Dissolved organic carbon concentration had more positive relationship with Cd concentration in medicinal plants and 1 M $NH_4OAc$ extractable Cd concentration in soils than OM. Cadmium concentration in all 5 species of medicinal plant (Atractylodes macrocephala Koidzumi, Astragalus membranaceus, Codonopsis lanceolata, Platycodon grandiflorum, and Rehmannia glutinosa) significantly increased with increasing DOC concentration in soil. From the above results, formation of Cd-DOC complex caused by OM application might be mainly attributed to increase in Cd concentration in medicinal plants.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.324-331
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• 2023

본 연구에서는 유리석회 함량이 다른 순환유동층 보일러 애시의 수화특성 및 탄산화 특성에 대해 조사하였다. 또한, free-CaO 함량이 높은 CFBC ash를 탄산화 양생 전처리를 하여 시멘트계 재료로의 활용 가능성을 살펴보았다. Free-CaO 함량이 높은 CFBC ash를 혼합한 경우 급결의 양상을 보였으며 낮은 초기 압축강도를 나타냈다. Free-CaO 함량이 높은 CFBC ash를 탄산화 양생하였을 때, 양생 기간에 따라 이산화탄소 포집량이 증가하였다. 또한, free-CaO 값이 함께 감소하였으며 free-CaO가 이산화탄소와 반응한 것으로 보인다. Free-CaO 함량이 높은 CFBC ash를 탄산화 양생 전처리를 한 경우 급결이 나타나지 않았으며, 초기 압축강도도 향상된 것을 확인할 수 있었다. 연구 결과 free-CaO 함량이 높은 CFBC ash의 경우 적절한 탄산화 양생을 통해 시멘트계 재료로 활용 가능성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권1호
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• pp.26-46
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• 2020

이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, R_n/R_s↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m^-2 K^-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m^-2 K^-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m^-2 K^-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H₂O)^-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.

• 한국잡초학회지
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• 제10권4호
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• pp.328-337
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• 1990

벼의 생육(生育)과 생리적(生理的) 상호작용(相互作用)에 끼치는 chloroacetanilide계(系) 제초제(除草劑) pretilachlor와 해독제(解毒劑) fenclorim의 단독(單獨) 또는 조합처리(組合處理)의 영향(影響)을 온실(溫室)과 실내조건하(室內條件下)에서 검토(檢討)하였다. Fenclorim 50-300g a.i./ha과 pretilachlor 150-900g a.i./ha을 벼 담수직파후(湛水直播後) 3일후(後)에 조합처리(組合處理)하여 생육(生育)시킨 결과(結果) fenclorim은 15일후(日後) jpretilachlor의 벼에 대한 약해(藥害)에 저항적(抵抗的)으로 작용(作用)하였고, fenclorim 150g ai/ha 이상(以上)을 처리(處理)하였을 때 fenclorim은 1시간(時間) 동안 측정(測定)된 수도(水稻) 엽육(葉肉) 원형질체(原形質體)의 $^{14}C$pretilachlor의 흡수(吸收)를 증대(增大)시켰고, pretilachlor 흡수(吸收)의 해독제(解毒劑) 유기(誘起) 자극(刺戟)은 fenclorim 10, 20 및 40 uM에서 명백(明白)하게 일어났다. Pretilachlor 100 uM의 높은 농도(濃度)를 처리(處理)한 수도(水稻) 엽육(葉肉) 원형질체(原形質體)에서 방사능표식(放射能標識) 전구물질(前驅物質)의 단백질(蛋白質), DNA, 지질(地質)로의 시험관내(試驗管內) incorporation을 억제(抑制)하였다. Fenclorim 10uM 또는 100 uM을 처리(處理)한 수도원형질체(水稻原型質體)에서도 전구물질(前驅物質)의 단백질(蛋白質)과 지질(脂質)로의 incorporation을 억제(抑制)하였으나 DNA합성(合成)은 억제(抑制)되지 않았다. Pretilachlor와 fenclorim의 혼합처리(混合處理)는 이들 고분자물질(高分子物質)의 합성(合成)에 길항작용(拮抗作用)하기보다는 부가(附加) 또는 협력작용(協力作用)하는 것으로 나타났다. Fenclorim 1 uM을 처리(處理)한 원형질체(原形質體)의 총(總) 지질함량(脂質含量)에 끼치는 pretilachlor의 영향(影響)에 길항적(拮抗的)로 작용(作用)하였다. Pretilachlor와 fenclorim의 단독(單獨) 또는 조합처리(組合處理)로 원형질체(原形質體)에서의 $^{14}C$acetate와 극성지질(極性脂質), trigliceride와 steryl ester의 incorporation에 영향(影響)을 끼쳤으나 이 영향(影響)이 pretilachlor의 활성(活性) 또느 fenclorim의 보호작용(保護作用)을 설명(說明)하기에는 충분치 않았다. 결국(結局) 본(本) 연구결과(硏究結果)는 해독제(解毒劑) fenclorim이 단백질(蛋白質), DNA 및 지질합성(紙質合成)에 길항작용(拮抗作用)을 하여 제초제(除草劑) pretilachlor의 수도(水稻)에 대한 약해(藥害)를 보호(保護)한다고 할 수 없음을 시사(示唆)한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.235-250
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• 2021

본 연구에서는 '한국 김제의 전형적인 벼 경작 시스템이 기후스마트농업(CSA)의 삼중 도전에 어떻게 부합하고 있는가?'라는 질문에 답하기 위해, (1) 벼 경작 시스템의 에너지, 물, 탄소 및 정보의 흐름을 직접 관측하였고, (2) 생산성/효율성, 온실가스 방출/흡수 및 회복성을 평가할 수 있는 다양한 측정도구(metrics)를 사용하여 기후스마트농업의 관점에서 평가하였다. 국내 플럭스 관측망인 KoFlux 관측지의 하나인 김제의 대표적인 벼 경작 시스템에서 3년간(2011, 2012, 2014)의 생육기간 동안 에디공분산 기술을 사용하여 에너지, 물, 이산화탄소 및 메탄 플럭스의 흐름을 모니터링하였다. 생산 효율성 평가를 위해서는 총일차생산량(GPP), 생태계 호흡량(RE), 곡물 수확량, 빛사용효율(LUE), 물사용효율(WUE), 및 탄소흡수효율(CUE)을 지표로 사용하였다. 온실가스 정량화를 위해서는, 이산화탄소 플럭스(F_CO2)와 메탄 플럭스(F_CH4)의 경우 직접 관측한 자료를 사용하였고, 아산화질소 플럭스(F_N2O)는 IPCC지침에 따라 간접적으로 산출한 자료를 사용하였다. 회복성 평가를 위해서는 자기-조직화(self-organization, S) 지표를 사용하였으며, 벼 경작 시스템에서 가장 포괄적인 세 과정(총일차생산, 메탄플럭스, 증발산)을 대상으로 정보이론을 사용하여 정량화 하였다. 결과에 따르면, 3년 간의 생육 기간 중 2011년이 상대적으로 CSA 삼중 목표를 모두 성취하였으나, 이어지는 2012년과 2014년에 모두 생산량이 감소하고 온실가스 방출이 크게 증가하여 기후스마트 한 관리가 이루어지지 않은 것으로 보인다. 3년 생육기간을 평균한 CSA 지표의 값과 범위의 경우, 생산성에 관련된 지표들은 문헌에 보고된 다른 연구 결과와 비교할 때 대부분 중-상위의 범위에 속했으나, 온실가스 완화의 경우 평균 이하였고, 회복성은 높았지만 보고된 자료가 없어 비교하지 못했다. 기후스마트한 벼재배를 위해서는, 1) 이해 관계자들이 함께 목적에 맞게 목표의 우선순위를 정하고('거버넌스'), 2) CSA 지표를 분석한 결과로부터 얻어진 되먹임(feedback) ('모니터링') 정보를 기반으로, 3) 상황에 맞는 적절한 개입('관리'), 즉 거버넌스/관리/모니터링의 삼합으로 이루어지는 비저니어링이 필요함을 시사한다.