• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권2호
• /
• pp.187-194
• /
• 2011

최근 국제법에 의해 하수처리장에서 발생되는 슬러지의 해양투기가 금지됨에 따라 하수처리 과정 중 발생된 슬러지의 처리방법이 문제가 되고 있다. 일반적으로 하수 및 슬러지는 혐기성조건에서 최종처리되며, 이과정 중 메탄$(CH_{4})$ 및 아산화질소$(N_{2}O)$가 배출되어 하수처리장은 지구온난화가스의 배출원으로 알려져 있다. 따라서, 하수처리장에서 발생하는 지구온난화 가스 배출량을 고려할 필요가 있으며, 지구온난화 가스 배출을 최소화할 수 있는 최적의 하수처리 공정 및 슬러지처리에 대한연구 필요성이 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 주요생물학적 하수처리공정에 따른 온실가스 발생량 및 슬러지 배출량을 계산하며, 이에 따라 온실가스 배출을 최소화하는 하수 및 슬러지처리방법을 제시하고자 한다. 생물학적 하수처리공정으로는 Anaerobic/Anoxic/Oxidation$(A_{2}O)$, Bardenpho, Virginia Initiative Plant (VIP), University of Cape Town(UCT)을 이용하였으며, 동력학적 하수처리모델링 프로그램인 GPS-X를 이용해 본 공정의 모델링을 수행하였다. 이를 바탕으로 하수처리과정에서 발생하는 온실가스 및 슬러지 배출량을 계산하며, 이를 통해 온실가스 배출을 최소화하는 공정을 선택하였다. 온실가스 및 슬러지 배출량은 2006 IPCC 가이드라인에서 제시한 식을 통해 계산되었다. 또한 다양한 슬러지 처리 시나리오(퇴비화, 소각, 매립)에 대한 환경성평가를 수행하였으며, 이를 통해 각 시나리오의 결과를 하나의 지표로써 비교 평가하였다. 본 연구결과, 4가지 하수처리공법 중 Bardenpho 공법에서 환경성이 가장 좋은 것으로 나타났으며, 슬러지 처리 시나리오 중 퇴비화가 온실가스를 가장 적게 배출하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제28권3호
• /
• pp.334-342
• /
• 2015

The present study was designed to evaluate how environmental factors in a dry-summer subtropical climate in Terceira-Azores (situated in the North Atlantic Ocean: $38^{\circ}43^{\prime}N27^{\circ}12^{\prime}W$) can affect dairy cow (Holstein) fertility, as well as seasonal influence on in vitro oocytes maturation and embryos development. Impact of heat shock (HS) effects on in vitro oocyte's maturation and further embryo development after in vitro fertilization (IVF) was also evaluated. For such purpose the result of the first artificial insemination (AI) performed 60 to 90 days after calving of 6,300 cows were recorded for one year. In parallel, climatic data was obtained at different elevation points (n = 5) from 0 to 1,000 m and grazing points from 0 to 500 m, in Terceira island, and the temperature humidity index (THI) was calculated. For in vitro experiments, oocytes (n = 706) were collected weekly during all year, for meiotic maturation and IVF. Further, to evaluate HS effect, 891 oocytes were collected in the cold moths (December, January, February and March) and divided in three groups treated to HS for 24 h during in vitro maturation at: C (Control = $38.5^{\circ}C$), HS1 ($39.5^{\circ}C$) and HS2 ($40.5^{\circ}C$). Oocytes from each group were used for meiotic assessment and IVF. Cleavage, morula and blastocyst development were evaluated respectively on day 2, 6, and 9 after IVF. A negative correlation between cow's conception rate (CR) and THI in grazing points (-91.3%; p<0.001) was observed. Mean THI in warmer months (June, July, August and September) was $71.7{\pm}0.7$ and the CR ($40.2{\pm}1.5%$) while in cold months THI was $62.8{\pm}0.2$ and CR was $63.8{\pm}0.4%$. A similar impact was obtained with in vitro results in which nuclear maturation rate (NMR) ranged from 78.4% (${\pm}8.0$) to 44.3% (${\pm}8.1$), while embryos development ranged from 53.8% (${\pm}5.8$) to 36.3% (${\pm}3.3$) in cold and warmer months respectively. In vitro HS results showed a significant decline (p<0.05) on NMR of oocytes for every $1^{\circ}C$ rising temperature ($78.4{\pm}8.0$, $21.7{\pm}3.1$ and $8.9{\pm}2.2$, respectively for C, HS1, and HS2). Similar results were observed in cleavage rate and embryo development, showing a clear correlation (96.9 p<0.05) between NMR and embryo development with respect to temperatures. Results clearly demonstrated that, up to a THI of 70.6, a decrease in the CR occurs in first AI after calving; this impairment was confirmed with in vitro results.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.215-231
• /
• 2020

산림경관모형은 산림생태계의 복잡한 구조와 다양한 기능의 동적특성을 연구하는데 적합한 모형으로 평가받는다. 산림경관모형은 경관생태학을 기반으로 제작되었으며, 그 특성상 넓은 시공간적 규모를 다루기 때문에 새로운 지역에 적용하는데 환경특성, 수종특성 등에 대한 모수화와 검증에 어려움이 있다. 이에 이 연구에서는 산림경관모형 LANDIS-II Biomass succession 익스텐션에 대한 국내 적용성을 평가하기 위해 계방산 일대를 대상으로 1) 공간정보 입력자료 제작 및 수종특성 모수화, 2) 모형의 보정, 3) 모형의 적용 및 검증방안을 제시하였다. 모형에 적용한 총 14수종은 국가산림조사(National Forest Inventory; NFI), 장기생태조사자료, 아고산대조사자료 기반의 수종별 중요도를 기반으로 선정하였으며, 공간정보 입력자료는 30m 해상도의 수치표고모형을 기반으로 제작한 생태역 지도와 NFI와 장기생태조사자료 기반의 초기 식생형 지도 등을 제작하였다. 수종별 생장모수(ANPPmax, Maxbiomass)는 한국, 중국, 일본 등 동아시아 지역의 생리실험 문헌자료를 종합하여 선정한 수종별 생리특성 모수(FolN, SLWmax, Halfsat, 생장온도, 내음성 등)를 PnET-II 모형에 적용하여 추정하였다. 모형의 보정과 검증은 모형과 조사자료의 수종별 지상부생물량을 비교하여 산출한 결정계수(R²)와 최소 제곱근 오차(RMSE)를 통해 실시하였으며, 검증결과 0.98의 R²와 8.9의 RMSE의 준수한 결과를 나타냈다. 따라서, 이 연구를 기반으로 한반도의 산림경관 변화를 모사할 수 있을 것으로 판단되며 산림관리, 산불, 풍해, 병충해, 기후변화 등 외적요인에 따른 산림경관 변화에 대한 연구가 수행될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
• /
• 제63권2호
• /
• pp.164-173
• /
• 2018

본 연구는 옥외환경조절 시설인 SPAR챔버에서 향후 기후변화가 지속 될 경우 상승된 이산화탄소와 온도 그리고 한발에 따른 감자의 군락 형태와 무기영양 변화에 대한 결과는 다음과 같다. 1. AT+2.8C700는 상승된 $CO_2$와 고온에 의하여 초장과 엽면적 그리고 건물중이 상당히 증가 하였고, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 상당히 감소하였다. 2. 수확기에서 잎은 AT+2.8C700은 ATC450에 비하여 질소와 인산이 감소한 반면 칼륨, 칼슘 그리고 마그네슘 농도가 증가하였다. 괴경은 질소, 인산 그리고 칼륨이 감소하였으며, 칼슘과 마그네슘은 변화가 없었다. 반면, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 무기영양 농도가 상대적으로 다른 처리비하여 낮았지만, 마그네슘 농도만 증가하였다. 3. $CO_2$와 온도 상승을 보면 AT+2.8C700는 ATC450에 비하여 질소 농도의 감소로 26% 단백질 함량이 감소를 하였다. 한발을 받은 AT+2.8C700DS보다 AT+2.8C700는 단백질 함량이 20%가 감소 하였다. 4. 따라서 상승된 $CO_2$ 농도와 한발은 무기영양의 변화뿐만 아니라 광합성 관련된 당과 아미노산 같은 2차 대사물질도 변화와 인간의 단백질 섭취에도 영향을 줄 것이다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.9-18
• /
• 2003

국내 대형육계사의 최적환기구조 개발을 주요환경요소의 적정성, 안정성, 균일성 등의 기초자료가 매우 부족한 실정이어서, 자연환기식 계사에서 하절기동안 기상데이터와 함께 육계사내 주요환경 변수를 시간별로 측정하였다. 이 연구의 목적은 자연환기식 육계 사내의 주요환경 요소 및 환기효율성 등을 정확하게 이해하고, 현 시설 및 환기구조상의 문제점을 파악하고자 함이었다. 이 자료는 앞으로 공기유동분석 등 공학적 접근을 통한 시설 및 환기구조 개선연구를 위한 기초자료로 활용할 계획이며, 실험결과는 다음과 같다. 1. 자연환기식 계사내 온도는 외부기상의 변화, 환기제어의 어려움, 닭의 성장 등으로 인하여 적정성 및 안정성이 많이 부족하였다. 계사내 평균온도는 적정온도와 최대 $14.0^{\circ}C$ 차이가 발생하였고, 일별 낮과 밤 온도차는 최대 $10.5^{\circ}C$가 발생하였다. 계사내 0.4m 높이에서의 시간별 온도 균일성은 최대 $5.2^{\circ}C$가 발생하였다. 2. 시험기간 중 계사내 평균습도는 최대 89.3%, 평균 73.7%, 최저 49.2%이었고, 지점별로 측정된 최대 및 최소습도는 각각 95.1%와 47.2%이었다. 외부 기상변화에 따라 불안정한 것으로 나타났다. 3. 시험기간 중 열량계수는 각각 최대 2,787, 평균 2,185, 그리고 최소 1,432이었으며, 사육기간의 약 98% 이상이 더위에 대한 대책이 필요하거나 아주 위험한 상태이었다. 4. 환기량을 최대로 유지하는 하절기 동안, 계군에서의 암모니아가스와 분진농도는 닭의 성장과 함께 꾸준하게 증가하여 각각 최대 15ppm와 0.38mg/$m^3$이었다. 5. 계사 중앙에 계군에서 측정된 공기유속은 평균 0.9m/s이어서, 하절기동안 자의 열적스트레스를 줄이기 위하여 계군에서의 공기 유속을 증가시킬 필요성이 있다. 또한 외부풍속이 매우 낮은 경우에도 적정환기량을 유지할 수 있도록 배기 덕트에 팬을 설치하는 것이 필요하다. 6. 계사내 바닥의 표면온도는 최저 $30.6^{\circ}C$와 최고 $37.3^{\circ}C$로 측정되었다. 하절기동안 닭의 열적스트레스를 줄이기 위하여 계군에서의 공기유속을 증가시킬 수 있는 환기구조개발이 시급하였다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.378-401
• /
• 2019

태백산국립공원의 고도별 관속식물의 종다양성 패턴 및 분포변화를 파악하기 위해 백단사매표소(874m)에서 천제단(1,560m)까지 해발 100m 단위로 등분하여 8개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 총 4회에 걸쳐 현지조사를 실시한 결과 89과 240속 345종 5아종 34변종 1품종의 총 385분류군이 출현하였다. 고도별 종다양성의 변화를 분석한 결과, 고도가 높아짐에 따라 점차 감소하다가 특정 구간에서부터 다시 증가하는 경향을 보였다. 구간별 출현종의 생육지 유형을 분석한 결과, 고도가 높아짐에 따라 산림에 생육하는 종의 비율은 증가하였고, 교란지에 생육하는 종의 비율은 인위적 간섭이 높은 곳에서 높은 비율로 출현하였다. 구간별 목본식물과 초본식물이 각각 차지하는 비율을 비교한 결과, 목본식물의 경우 고도가 높아짐에 따라 점차 증가하다가 인위적 간섭이 높은 구간에서 큰 폭으로 감소하는 경향을 보였고, 초본식물의 경우 그 반대의 경향성을 나타냈다. DCA기법을 이용하여 출현종의 고도별 분포변화를 분석한 결과, I축상의 해발 900m와 1,300m를 경계로 3개의 그룹으로 구분되었다. 구간별 식분의 배치는 I축상의 오른쪽으로부터 왼쪽을 향해 고도에 따라 배열되었고, I축은 온량지수(WI)와 유의한 상관관계를 나타냄에 따라 고도에 따른 온도변화가 식물분포의 양상에 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 기후변화로 인한 기온상승은 식물종의 수직 분포 한계선과 식물군락의 종조성 변화 및 다양성에 영향을 미칠 것으로 예측된다. 본 연구결과는 생물다양성의 보전과 기후변화에 따른 관리방안 마련을 위한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제38권4호
• /
• pp.517-528
• /
• 2015

Litter decomposition is an important process in terrestrial ecosystem. However, studies on decomposition are rare, especially in evergreen broadleaf trees. We collected the leaf litter of five evergreen broadleaf trees (Daphniphyllum macropodum, Dendropanax morbifera, Castanopsis cuspidata var. thunbergii, Machilus thunbergii and Quercus acuta), and carried out a decomposition experiment using the litterbag method in Ju-do, Wando-gun, Korea for 731 days from December 25, 2011 to December 25, 2013. Among the five experimental tree species, C. cuspidata var. thunbergii distribution was limited in Jeju Island, and D. macropodum was distributed at the highest latitude at Mt. Baekyang (N 35°40′). About 2% of the initial litter mass of D. macropodum and D. morbifera remained, while 20.9% remained for C. cuspidata var. thunbergii, 30.4% for M. thunbergii, and 31.6% for Q. acuta. D. macropodum litter decayed four times faster (k = 2.02 yr^-1) than the litter of Q. acuta (k = 0.58 yr^-1). The decomposition of litter was positively influenced by thermal climate such as accumulated mean daily air temperature (year day index) and precipitation, as well as by physical characteristics such as thickness (R²=0.939, P = 0.007) and specific leaf area (SLA) (R² = 0.964, P = 0.003). The characteristics of chemical composition such as lignin (R² = 0.939, P = 0.007) and water-soluble materials (R² = 0.898, P = 0.014) showed significant correlations with litter decomposition. However, the nutrients in litter showed complicated species-specific trends. The litter of D. macropodum and D. morbifera had fast decomposition despite their low nitrogen concentration and high C/N ratio. This means that the litter decomposition was more strongly affected by physical characteristics than chemical composition and nutrient content. On the other hand, the litter of Q. acuta which had the slowest decay rate had a high amount of N and low C/N ratio. Thus, the decomposition of Q. acuta litter was more affected by the P content of the litter than the N content, although all litter had similar physical characteristics.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제31권6호
• /
• pp.919-925
• /
• 2018

Objective: The performance, health, and behaviour of cattle can be strongly affected by climate. The objective of this study was to determine the effect of heat stress on blood parameters, blood proteins (haptoglobin [Hp]; heat shock protein 70 [HSP70]), rectal temperature (RT), heart rate (HR) and rumination time in Korean native beef calves. Methods: Thirty-two Korean native beef calves were randomly assigned to 8 groups with 4 animals per group. They were kept in environmental condition with temperature-humidity index (THI) ranging from 70.01 to 87.72 in temperature-humidity controlled chamber for 7 days. Results: Their HR, RT, and serum cortisol and HSP70 levels were increased (p<0.05) in high THI compared to those at low THI. But, serum Hp level was decreased (p<0.05) in high THI compared to these at low THI. In addition, HR, RT, serum cortisol and HSP70 were positively correlated with THI ($R^2=0.8368$, p<0.01; $R^2=0.6162$, p<0.01; $R^2=0.581$, p<0.01; $R^2=0.2241$, p = 0.0062, respectively). There was also positive association between HR and cortisol ($R^2=0.4697$, p<0.01). Similarly, RT and cortisol were positively associated ($R^2=0.4581$, p<0.01). But, THI and HR were negatively correlated with Hp ($R^2=0.2157$, p = 0.02; $R^2=0.3362$, p = 0.003). Hematology and metabolites results were different among treatment groups. Standing position was higher (p<0.05) in the high THI group compared to that in the low THI group. Conclusion: Based on these results, it can be concluded that HR, RT, blood parameters (Cortisol, HSP70, Hp) and standing position are closely associated with heat stress. These parameters can be consolidated to develop THI chart for Korean native beef calves.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.162-174
• /
• 2012

공간적으로 3차원의 특성을 지닌 해양에서 수직적인 수온 자료의 특성을 가시화하기 위해서는 각 수심층별 수평 수온분포도와 같은 2차원적 주제도나 3차원적 공간보간을 통한 입체 모델을 사용하게 된다. 이러한 방법은 해양 현상을 시각적으로 이해하는데 유용하지만, 수직적 수온분포의 공간 패턴 분석이나 수직적 수온의 특성과 다른 해양 요인(해양화학, 해양생물, 기후변화 등)과의 관계분석에는 한계가 있다. 따라서 본 연구는 수온 수직구조의 주요 파라미터인 혼합층의 깊이, 최대수온구배, 수온약층의 두께를 추출하는 알고리즘을 이용하여, 수온의 수직구조 특성을 정량화함으로써 제주남부 해역의 수온 수직구조의 공간분포 특성을 밝히고자 한다. 이를 위해 수온 수직구조를 대표하는 세 가지 파라미터에 대한 공간분포지도 제작을 비롯해 공간자기상관 지수(Moran's I)를 계산하였다. 아울러, 세 가지 파라미터에 대한 군집분석을 수행하여 제주 남부해역을 4개 지역으로 그룹핑하고, 각 지역에 대한 수직 수온구조의 특성을 정의하였다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.389-395
• /
• 2014

이 단보는 농업기상재해 조기경보시스템을 전국적인 현업서비스로 정착시키기 위한 초기단계 기술구현에 관해 설명한다. 먼저 집수역별 기상특보 서비스는 기상청에서 발표하는 기존 150개 시군단위 특보발생 여부를 공간통계기법에 의해 810개 집수역 단위의 순차적인 위험도로 표현하였다. 두번째로 집수역별 지발성 재해경보 서비스는 76개 정규기상관측소의 일별 자료를 토대로 810개 집수역의 중장기 경과기상을 주단위로 감시하여 같은 기간의 기후학적 평년기상에 대비한 현 시점의 만성적 재해위험을 상대지수로 표현하였다. 마지막으로 조기경보서비스 시범지역인 섬진강 하류유역 내 자원농가에 대해여 재해위험을 필지별로 산출하여 개별적으로 전달하기 위한 기반을 마련하였다. 이들 세 종류의 정보를 국토교통부 공간정보 오픈 플랫폼 배경지도 위에 전국 집수역 및 시범지역 내 농장단위 재해위험 레이어로 중첩시켜 준실시간 지도 서비스를 구축하였다.