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볏짚 시용에 따른 벼 재배 논에서의 메탄 배출계수 개발에 관한 연구 (New Estimates of CH4 Emission Scaling Factors by Amount of Rice Straw Applied from Korea Paddy Fields)

  • 주옥정;원태진;조광래;최병열;서재순;박인태;김건엽
    • 한국환경농학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.179-184
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    • 2013
  • 벼 재배 논에서 발생하는 온실가스 인벤토리 작성을 위해 볏짚 시용량에 따른 메탄 배출 특성을 3년 (2010~2012년)동안 조사하여 우리나라 국가 고유의 배출계수를 개발하였다. 볏짚은 ha당 0 Mg, 3 Mg, 5 Mg, 7 Mg 4수준을 3년 (2010 ~2012)간 가을에 연용하여 추경하였다. 화학비료는 3요소 ($N-P_2O_5-K_2O$ = 90-45-57 kg/ha)를 공통으로 시용하였으며, 물관리는 수확 2주전까지 상시담수를 유지하였다. 벼 생육시기별 메탄 배출량은 이앙 후 약 30일까지 (6월 중순)는 완만히 상승하다가 그 이후부터는 급격히 증가하여 고온기인 이앙 후 약 90일부터 110일 (8월 중순~하순)까지는 최대에 달하였으며, 이후 기온이 감소에 따라 배출량도 감소하는 경향이었다. 벼 생육기간 중 ha당 메탄 배출량은 볏짚 시용량이 증가됨에 따라 많아져 무시용구 2.05 kg/ha/day 대비 3Mg/ha, 5 Mg/ha, 7 Mg/ha 시용구에서는 46 %, 101 %, 190 % 각각 메탄 배출량이 증가하였다. 볏짚 시용량에 따른 메탄 배출량 증가로 구한 상관관계를 통해 유기물 시용에 따른 메탄배출 보정 계수를 구하였다. 본 연구에서 구한 보정계수를 이용하여 벼 재배 논에서 평균 10 a 당 볏짚이 500 kg 발생한다고 보고, 발생한 볏짚을 모두 논으로 환원한다면, 우리나라 벼 재배 논에서 발생하는 메탄 배출량은 IPCC GPG(2000)에서 제시한 보정계수로 구한 경우 보다 약 5 % 낮게 산정될 수 있는 것으로 나타났다.

식물성(植物性) 유기물질(有機物質)의 부숙과정중(腐熟過程中) 부식특성(腐植特性)에 관(關)한 연구(硏究) -1. 분광분석(分光分析)에 의(依)한 식물잔해(植物殘骸) 부식산(腐植酸)의 화학적(化學的) 성질규명(性質糾明) (A Study on the Characteristics of Humic Materials Extracted from Decomposing Plant Residues -I. Chemical Properties of Humic Acids from Plant Residues Characterized by IR Spectra)

  • 김정제;신영오
    • 한국토양비료학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.251-259
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    • 1987
  • 7종(種)의 식물성(植物性) 유기물질(有機物質)을 부숙(腐熟)시키면서 경시적(經時的)으로 시료(試料)를 채취(採取)한 후 부식산(腐植酸)을 추출정제(抽出精製)하여 IR Spectrum의 특성(特性)을 규명(糾明)하였다. 이 Spectrum과 분석(分析)을 행해 Total acidity, Total hydroxyls, Carboxyl groups, Phenolic hydroxyls, Alcoholic hydroxyls, Carbonyl groups 그리고 Quinones 등(等)의 산소함유작용기(酸素含有作用基)의 함량(含量)을 정량(定量)하여 얻은 결과(結果)는 다음과 같다. 1. IR Spectrum을 크게 세 가지 유형(類型)으로 분류(分類)하였다. 볏짚, 보리짚 및 호밀짚등(等)의 곡물작물 재료의 부식산(腐植酸)을 Type I으로, 산야초(山野草)의 부식산(腐植酸)을 Type II, 그리고 활엽수(闊葉樹)잎과 침엽수(針葉樹)의 잎에서 추출(抽出)한 부식산(腐植酸)을 Type III으로 분류(分類)하였다. 2. 동일(同一)한 식물성(植物性) 유기물질(有機物質)에서 추출(抽出)한 부식산(腐植酸)은 부숙기간(腐熟期間)에 관계(關係)없이 IR Spectrum에는 차이(差異)가 없었다. 3. IR Spectrum에서 $3430cm^{-1}$의 흡수대(吸收帶)는 Hydroxyl groups 이며 이 중 phenolic hydroxyl groups가 대부분(大部分)을 구성(構成)하고 있었다. 4. Phenolic hydroxyl groups와 Total acidity 간(間)에, Carboxyl groups와 Total hydroxyl groups 간(間)에 그리고 Alcoholic hydroxyl groups와 Total hydroxyl groups 간(間)에는 밀접(密接) 관계(關係)가 있었다. 5. Carbonyl groups와 Quinones의 흡수대(吸收帶)가 중복(重復)되는 까닭으로 인(因)해 이 두 작용기(作用基)는 IR Spectrum으로는 구별(區別)하기 곤란(困難)하였다. 6. IR Spectrum에서 $995{\sim}1000cm^{-1}$의 흡수대(吸收帶)는 부식산(腐植酸)의 구성성분중(構成成分中) Non-aromatic cyclic hydrocarbon 화합물(化合物)임이 예증(例證)되었다.

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하수슬러지의 차수재 및 복토재로의 이용타당성에 관한 연구 (A Feasibility Study on the Use of Liner and Cover Materials Using Sewage Sludge)

  • 유남재;김영길;박병수;정하익
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.43-71
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    • 1999
  • 본 연구는 하수처리장 슬러지를 사용하여 매립지의 복토재 및 차수재의 건설재료로 개발하기 위하여 수행한 실험의 분석결과이다. 하수슬러지에 그의 지반공학적 물성증진을 위하여 화강토와 화력발전소의 부산물인 플라이애쉬를 주첨가물로 사용하고 부첨가물로 시멘트 및 벤토나이트를 소정의 혼합비율로 섞어서 각각 전단강도 증진과 투수계수 감소효과를 도모하였다. 주재료인 하수슬러지와 첨가재의 혼합비율을 변화시킨 혼합물에 대하여 다양한 실내실험을 수행하여 복토재 및 차수재의 설계기준의 적합성 여부를 조사하였다. 각 주재료, 첨가재, 혼합물의 비중, 입도분석, 액\ulcorner소성한계 실험을 실시하여 기본물성을 구하고 그들이 투수성, 다짐성, 압축성, 전단강도에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 혼합물에 대하여 실내다짐시험을 실시하여 최대건조단위중량과 최적함수비를 구하고 현장 다짐효율성을 평가하였다. 다짐혼합시료에 대하여 변수두 투수시험을 실시하여 투수계수를 구하는 한편 변수두 투수시험을 하중제어식 압밀시험중에 병행 실시하여 그들의 압밀정수 및 투수계수를 측정하였다. 슬러지의 장기적 안정성과 관련하여 크리프실험을 변수두 투수시험과 함께 실시하였다. 한편, 한달간을 부패시킨 다짐시료에 대하여 투수시험을 실시하여 슬러지내 유기물질 부패에 의한 투수계수에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 슬러지에 화강토, 플라이애쉬, 벤토나이트를 일정비율로 섞은 혼합물에 대하여 직접전단시험을 실시하여 전단강도정수를 구하였다. 시멘트와 혼합한 슬러지에 대하여 일축압축 강도시험을 실시하여 혼합비와 재령기간에 따른 압축강도 변화를 분석하였다. 한편, 다짐혼합시료에 대하여 CBR시험을 수행하여 그들의 주행성에 대한 평가를 실시하였다. 이와 같은 다양한 실험결과를 종합분석하여 매립지의 차수재 및 복토재로서 사용조건 만족여부를 검토하였다.

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국내 MIS 연구에서 구조방정식모형 활용에 관한 메타분석 (A Meta Analysis of Using Structural Equation Model on the Korean MIS Research)

  • 김종기;전진환
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권4호
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    • pp.47-75
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    • 2009
  • Recently, researches on Management Information Systems (MIS) have laid out theoretical foundation and academic paradigms by introducing diverse theories, themes, and methodologies. Especially, academic paradigms of MIS encourage a user-friendly approach by developing the technologies from the users' perspectives, which reflects the existence of strong causal relationships between information systems and user's behavior. As in other areas in social science the use of structural equation modeling (SEM) has rapidly increased in recent years especially in the MIS area. The SEM technique is important because it provides powerful ways to address key IS research problems. It also has a unique ability to simultaneously examine a series of casual relationships while analyzing multiple independent and dependent variables all at the same time. In spite of providing many benefits to the MIS researchers, there are some potential pitfalls with the analytical technique. The research objective of this study is to provide some guidelines for an appropriate use of SEM based on the assessment of current practice of using SEM in the MIS research. This study focuses on several statistical issues related to the use of SEM in the MIS research. Selected articles are assessed in three parts through the meta analysis. The first part is related to the initial specification of theoretical model of interest. The second is about data screening prior to model estimation and testing. And the last part concerns estimation and testing of theoretical models based on empirical data. This study reviewed the use of SEM in 164 empirical research articles published in four major MIS journals in Korea (APJIS, ISR, JIS and JITAM) from 1991 to 2007. APJIS, ISR, JIS and JITAM accounted for 73, 17, 58, and 16 of the total number of applications, respectively. The number of published applications has been increased over time. LISREL was the most frequently used SEM software among MIS researchers (97 studies (59.15%)), followed by AMOS (45 studies (27.44%)). In the first part, regarding issues related to the initial specification of theoretical model of interest, all of the studies have used cross-sectional data. The studies that use cross-sectional data may be able to better explain their structural model as a set of relationships. Most of SEM studies, meanwhile, have employed. confirmatory-type analysis (146 articles (89%)). For the model specification issue about model formulation, 159 (96.9%) of the studies were the full structural equation model. For only 5 researches, SEM was used for the measurement model with a set of observed variables. The average sample size for all models was 365.41, with some models retaining a sample as small as 50 and as large as 500. The second part of the issue is related to data screening prior to model estimation and testing. Data screening is important for researchers particularly in defining how they deal with missing values. Overall, discussion of data screening was reported in 118 (71.95%) of the studies while there was no study discussing evidence of multivariate normality for the models. On the third part, issues related to the estimation and testing of theoretical models on empirical data, assessing model fit is one of most important issues because it provides adequate statistical power for research models. There were multiple fit indices used in the SEM applications. The test was reported in the most of studies (146 (89%)), whereas normed-test was reported less frequently (65 studies (39.64%)). It is important that normed- of 3 or lower is required for adequate model fit. The most popular model fit indices were GFI (109 (66.46%)), AGFI (84 (51.22%)), NFI (44 (47.56%)), RMR (42 (25.61%)), CFI (59 (35.98%)), RMSEA (62 (37.80)), and NNFI (48 (29.27%)). Regarding the test of construct validity, convergent validity has been examined in 109 studies (66.46%) and discriminant validity in 98 (59.76%). 81 studies (49.39%) have reported the average variance extracted (AVE). However, there was little discussion of direct (47 (28.66%)), indirect, and total effect in the SEM models. Based on these findings, we suggest general guidelines for the use of SEM and propose some recommendations on concerning issues of latent variables models, raw data, sample size, data screening, reporting parameter estimated, model fit statistics, multivariate normality, confirmatory factor analysis, reliabilities and the decomposition of effects.