• 대한지리학회지
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• 제43권1호
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• pp.1-19
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• 2008

본 연구에서는 20세기 후반 관측자료를 분석하여 최근 한반도 겨울철 강수현상에 나타난 변화 양상과 그 원인을 밝히고, 21세기 후반 기후모델(GFDL 2.1) 자료를 바탕으로 미래의 겨울강수 변화추세를 예측해 보고자 한다. 61개 지점 관측자료를 분석한 결과 에 따르면, 지난 35년 동안$(1973/74\sim2006/07)$ 우리나라 겨울철($11\sim4$월) 총 강수량은 변화가 없었지만, 강설량은 약 4.3cm/10년의 비율로 감소하였다. 1980년대 후반 이후 강설일수가 감소하고, 강설강도가 약해지고, 강설계절의 길이가 줄어들면서 설수일율(전체 강수일 수에서 강설일이 차지하는 비율)도 낮아졌다. 이러한 패턴은 겨울철 강수형태가 점차 강설에서 강우의 형태로 바뀌어가고 있음을 보여준다. 이러한 우리나라 겨울철 강수 형태의 변화는 겨울철 양(+)의 북극진동(Arctic Oscillation)에 의해 한반도 주변의 겨울철 기압이 상승함에 따라 나타난 기온상승과 관련되어 있다. 1980년대 후반 이후의 동북아시아 지역의 기압 상승은 한반도 주변의 대기와 해양 온도를 차별적으로 상승시킴으로써 대기안정도 증가에 의한 눈구름 형성 감소와 관련된 대기-해양간 온도경도를 감소시켰다. 모델생산 미래$(2081\sim2100)$ 기후자료와 20세기 후반$(1981\sim2000)$ 기후자료 비교 분석 결과, 21세기 말에는 대기 중 온실기체의 양이 증가할수록 온난화가 강화되어 겨울철 강설기간이 더 짧아지고 강설불가능일이 더 증가할 것으로 예상된다.

• KSBB Journal
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• 제14권3호
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• pp.342-350
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• 1999

P. phosphoreum을 이용하여 연속 모니터링 시스템을 개발하고자 free cell과 고정화 세포의 중금속 물질에 대한 반응을 일차로 조사하였다. 고정화 물질로는 절차가 비교적 간단하고 bioluminescence 투과성에 영향을 주지 않는 sodium algmate를 사용하였다. Alginate는 발광미생물의 빛 발생 대사를 저해하지 않을 뿐만 아니라 bioluminescence의 투과성이 탁월하였다. 중금속 물질 중에서 $HgCl_2$, $CdCl_2$, $MnSO_4$, $ZnSO_4$를 선택하여 free cell과 alginate 혼합 세포 및 strontium alginate에 고정화한 세포에 노출시켜 반응을 조사하였으며, 또한 독성 및 strontium alginate에 고정화한 gel을 disc type으로 제조하여 중금속 물질에 대한 bioluminescence의 변화를 조사하였다. Free cell과 disc type의 세포가 alginate 혼합세포 및 strontium alginate로 고정화한 세포에 비해서 비교적 민감한 반응을 보였으며 중금속 물질의 농도에 대하여 bioluminescence intensity의 감소율이 비례하여 나타났다. 특히, 고정화 세포인경우 free cell 보다 중금속의 mass transfer에 미치는 영향 때문에 민감성은 떨어지지만 모두 linear regression curve를 나타내었다. Disc type의 경우 alginate에 혼합한 세포와 strontium alginate로 고정화한 세포보다 민감한 반응을 보인 것은 중금속에 노출된 면적이 넓기 때문으로 사료된다. 독성물질에 대한 반응분석을 위하여 Gamma value로부터 $EC_{50}$을 계산하였으며 이를 이용하여 각 중금속 물질의 농도와 P. phosphoreum의 bioluminescence intensity와의 상관관계 및 각 중금속 물질의 독성정도를 산출하였다. $EC_{50}$값을 이용하여 독성정도를 볼 때 4가지 type 모두 $HgCl_2$가 가장 독성이 강한 것으로 나타났다. 본 연구결과를 종합해 볼때 P. phosphoreum을 고정화 할 경우 bioluminescence에 거의 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라 bioluminescence의 안정성에도 기여하기 때문에 모니터링 시스템에 적용할 수 있다. 특히 disc type의 고정화 제재는 free cell과 동등한 민감도를 나타내었기 때문에 빛 안정성을 유지하면서 수질 모니터링을 위한 bioluminescence제재로 이용이 가능하다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권2호
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• pp.285-294
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• 2011

The abatement of methane emission from ruminants is an important global issue due to its contribution to greenhouse gas with carbon dioxide. Methane is generated in the rumen by methanogens (archaea) that utilize metabolic hydrogen ($H_2$) to reduce carbon dioxide, and is a significant electron sink in the rumen ecosystem. Therefore, the competition for hydrogen used for methanogenesis with alternative reductions of rumen microbes should be an effective option to reduce rumen methanogenesis. Some methanogens parasitically survive on the surface of ciliate protozoa, so that defaunation or decrease in protozoa number might contribute to abate methanogenesis. The most important issue for mitigation of rumen methanogenesis with manipulators is to secure safety for animals and their products and the environment. In this respect, prophylactic effects of probiotics, prebiotics and miscellaneous compounds to mitigate rumen methanogenesis have been developed instead of antibiotics, ionophores such as monensin, and lasalocid in Japan. Nitrate suppresses rumen methanogenesis by its reducing reaction in the rumen. However, excess intake of nitrate causes intoxication due to nitrite accumulation, which induces methemoglobinemia. The nitrite accumulation is attributed to a relatively higher rate of nitrate reduction to nitrite than nitrite to ammonia via nitroxyl and hydroxylamine. The in vitro and in vivo trials have been conducted to clarify the prophylactic effects of L-cysteine, some strains of lactic acid bacteria and yeast and/or ${\beta}$1-4 galactooligosaccharide on nitrate-nitrite intoxication and methanogenesis. The administration of nitrate with ${\beta}$1-4 galacto-oligosaccharide, Candida kefyr, and Lactococcus lactis subsp. lactis were suggested to possibly control rumen methanogenesis and prevent nitrite formation in the rumen. For prebiotics, nisin which is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis has been demonstrated to abate rumen methanogenesis in the same manner as monensin. A protein resistant anti-microbe (PRA) has been isolated from Lactobacillus plantarum as a manipulator to mitigate rumen methanogenesis. Recently, hydrogen peroxide was identified as a part of the manipulating effect of PRA on rumen methanogenesis. The suppressing effects of secondary metabolites from plants such as saponin and tannin on rumen methanogenesis have been examined. Especially, yucca schidigera extract, sarsaponin (steroidal glycosides), can suppress rumen methanogenesis thereby improving protein utilization efficiency. The cashew nutshell liquid (CNSL), or cashew shell oil, which is a natural resin found in the honeycomb structure of the cashew nutshell has been found to mitigate rumen methanogenesis. In an attempt to seek manipulators in the section on methane belching from ruminants, the arrangement of an inventory of mitigation technologies available for the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) in the Kyoto mechanism has been advancing to target ruminant livestock in Asian and Pacific regions.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.573-586
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• 2016

건설공사에서 토공작업은 단지와 같은 대규모 현장 내에서 다수 및 다종의 건설장비 조합으로 이루어진다. 각각의 장비들은 작업에 투입될 시 필수적으로 다른 장비들과 굴착, 적재, 운반 및 다짐 등의 협업을 수행한다. 하지만 국내 건설업에서는 타업종의 협업시스템 개발에 비하여 관련 연구가 미비한 실정이다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 건설장비 플릿관리 시스템(Fleet Management System)을 개발하여 전체 토공현장의 효율성 향상을 모색한다. 본문에서는 시스템의 구성요소와 프로세스 등을 제시하면서 플릿관리의 개념에 관하여 정리하였다. 또한 작업패키지(Task Package)에 조합되는 굴삭기, 트럭, 다짐기들의 장비대수를 결정하여 장비 클러스터(Equipment Cluster)로써 무리지어 운용하는 방법론을 제시한다. 사례연구에서는 작업패키지를 수행하는 과정에서 기존 작업 방식과 본문에서 제시한 방법론을 대조하여 플릿관리 시스템의 효과를 검증한다. 본 연구에서의 플릿관리 시스템은 작업시간의 감소와 이동거리의 단축을 통하여 건설장비의 유류사용량을 줄일 수 있다. 더불어 이는 토공현장의 탄소배출량을 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권7호
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• pp.1026-1032
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• 2004

In this study, we assess the recent changes in the amount of excretion by the livestock industry, and discuss the effects of increasing the ratio of cultivated land on the reduction of surplus nitrogen from a cost-performance perspective. Nitrogen has contributed to acidification of ecosystems and nitrate concentrations in groundwater, especially in Europe. Therefore, we assessed the level of nitrogen waste from the domestic Japanese livestock industry, including cattle, swine and poultry during the period 1987-2001. This assessment assumed that 40% of the nitrogen from the domestic livestock industry was emitted as gas into the air and that 60% of the nitrogen was contained in manure used on domestic cultivated land. Nitrogen excreted from livestock, excluding gas emission, decreased by 11% from 0.504 million tons to 0.447 million tons during 1993-2001. Thus, the peak period of nitrogen excretion from livestock is already past in Japan. However, the area of cultivated land under management also decreased during 1990-2000. In addition, the area of paddy and upland fields left unplanted for a year increased during 1990-2000. Therefore, if all manure from the domestic livestock industry had been utilized on the fields as organic fertilizer, but not on arable land left uncultivated for the past year, the nitrogen per net area of cultivated land would have increased by 5%, from 125 to 131 N kg/ha, during 1990-2000. To reduce the nitrogen ratio on cultivated land through the planting of feed grain to utilize the nitrogen, a comparison of the cost performance of feed grains indicated that barley would be more suitable than wheat, rice or soybean. Had barley been planted in 100% of the land left fallow for the past year in 2000, 4% (20,000 tons) of the nitrogen from livestock waste would have been used in the harvest, and the nitrogen per land unit would have not increased but decreased from 125 to 121 N kg/ha during the same decade. Furthermore, when converted into Total Digestible Nutrients, 7% of imported feed corn could have been replaced with the harvested barley in 2000. Planting barley on this fallow land had three benefits; reducing the risk of manure overload on the land, slowing down the decrease in cultivated land, and raising the feed self-sufficiency ratio. Thus, it would be beneficial to plant feed grain such as barley in land left fallow for the past year through utilization of manure.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.88-100
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• 2013

본 연구는 사업장폐기물 소각시설의 운영에 대한 직접 및 간접 환경영향을 전과정평가 기법으로 평가하고 개선방안을 검토한 것이다. 소각시설에서 직접환경영향은 배출되는 오염물질이 처리공정에서 처리되어 공정을 거치면서 감소하였으나, 시설의 처리운영에 따른 자원과 에너지 사용으로 간접환경영향은 증가하여 직접영향 89.1%, 간접영향이 10.9%로 나타났다. 소각시설의 공정에 따른 환경영향은 소각로-반건식반 응탑-백필터공정 순으로 나타났으며, 이는 소각로에서는 폐기물이 소각되면서 대기오염물과 소각재가 발생되기 때문이다. 영향범주별 환경영향은 지구온난화-부영양화-자원고갈 순으로 나타났으나 지구온난화가 85%이상의 절대적 환경영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 소각시설에서 소각열을 활용에 의한 회피효과를 검토한 결과, 스팀과 전기로 활용할 경우 각각 45.5%, 19.8%의 환경영향 저감을 얻을 수 있어, 소각로의 입지 선정 시 소각열의 효율적 활용이 중요하게 고려되어야 할 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.317-324
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• 2020

천연가스를 연료로 사용하는 복합화력발전소는 석탄화력 대비 기동 및 정지가 용이하고 오염물질의 배출에 대한 부하가 적어 국내 발전설비 중 차지하는 비중이 꾸준히 상승하고 있다. 그러나 복합화력발전소는 가스터빈의 기동초기 및 저부하 운전 영역에서 황연현상을 일으키는 이산화질소(NO2)의 농도가 높은 특성을 가지고 있어 민원의 원인이 되며, 이의 제어 기술로서 황연제거설비가 2000년대 중반에 개발되어 운영되어 지고 있었다. 하지만 이 기술은 가스터빈 냉간기동 조건에서 기동초기 약 10~20분 동안은 기화시스템의 예열이 충분하게 이루어 지지 않아 황연현상을 제어할 수가 없는 실정이었다. 이에 본 연구에서는 환원제를 기화기를 사용하지 않고 액상의 상태로 가스터빈 Exhaust Duct에 직접 분사하여 황연현상을 제어하는 기술의 도출을 위해 CFD 해석 및 실증시험을 수행하였다. 가스터빈 Exhaust Duct에 위치에 있는 Diffuser에 의해 Duct의 외곽으로 형성된 배기가스에 액상의 환원제를 직분사하는 방안으로 배기가스 조건에 따라 5가지 Case로 분류하여 CFD를 수행하였으며, 그 결과 5가지 Case 모두에서 RMS가 15%이하로 양호한 혼합도를 보였다. 이를 바탕으로 실증설비를 설치 및 시험을 실시한 결과, 기존 기상주입방식에서 제어할 수 없었던 기동 초기 약 10~20분 구간의 황연현상도 완벽하게 제어할 수 있었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제19권1호
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• pp.81-100
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• 2010

본고는 한 중 FTA가 체결되어 이행될 경우 대표적인 온실가스인 이산화탄소가 수출 증대를 통해 우리나라에 얼마나 더 많이 배출될 것인가를 분석하고자 하였다. 한 중 FTA 체결에 따른 관세율의 변화가 미래의 산업별 수출에 어떠한 경제적 파급효과를 가져올 것인지를 동태적으로 예측한 후 산업부문별 이산화탄소($CO_2$) 배출변화를 분석하였다. 한국의 대 중국 수출물량 추정을 위해 Bayesian Kalman Filter Vector Auto-Regression(BVAR) 모형을 이용하였다. 이 추정결과를 활용하여 이산화탄소 배출량 변화를 현행체제(Non FTA) 시나리오와 FTA 추진 시나리오를 대비한 결과, 산업 전체를 총합해 보면 2010년 4분기에 이르면 한 중 간 FTA 추진 시나리오(현행 대비 관세율 50% 감소)의 경우가 현행 시나리오보다 수출 증가를 통해 이산화탄소 배출량을 1.96% 증가시킬 것으로 나타났다. 또한 2012년부터 완전 무관세가 실시되는 것을 가정한 시나리오에 따라 2014년 4분기에 이르면 FTA 추진에 따라 이산화탄소 배출량이 현행 시나리오 경우보다 2.06% 증가 배출되는 것으로 예측되었다. 전체적으로 볼 때 한 중 간 FTA 추진에 따른 대 중국 수출액 순증가가 우리 국내에 추가적으로 배출시키는 이산화탄소량은 비교적 크지 않을 것으로 분석되었다.

• 환경생물
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• 제34권1호
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• pp.1-7
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• 2016

북한의 산림 황폐화는 매우 심각한 것으로 보고되고 있으며, 이를 해결하기 위해 황폐화 방지와 온실가스 감축을 목표로 한 REDD+ 사업에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 북한 황해북도에서 10,000 ha를 대상지에 대해 다중시기 토지피복 변화를 분석하였다. 연구 대상지의 산림 황폐화는 계속 심해져, 1989년 7,035 ha로부터 2013년 4,293 ha로 약 39%가 감소하는 것으로 나타났다. 그에 따라 산림탄소축적량은 약 $284,399tCO_2$ 감소한 것으로 나타났다. 기준선을 설정하고 REDD+ 사업에 의한 산림탄소 감소방지량 (온실가스배출감축량)을 분석한 결과 약 $364,704tCO_2$가 감소하지 않고 유지될 수 있는 것으로 나타났다. 현장조사 수행이 불가능한 한계점과 단위면적 (ha)당 산림탄소축적량을 이용할 시 북한의 수종 재적 자료가 없는 제한 하에 남한의 자료를 사용한 한계는 향후 극복하여야 할 과제라고 판단된다. 그러나 본 연구는 향후 북한에서 REDD+ 사업을 위해 활용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.721-729
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• 2014

지역난방에 연계한 하이브리드 제습냉방 시스템은 하절기 에너지 이용효율을 높일 수 있다. 실증실험을 통해 우리나라에 성공적으로 운전될 수 있다는 것을 확인한 하이브리드 제습냉방 시스템의 보급활성화를 위하여 경제성 분석을 실시하였다. 기존의 전기 에어컨과 냉방을 하면서 생기는 비용을 비교하는 것과 전기 에어컨을 제습냉방으로 대체하였을 때 발생하는 국가 편익을 계산하는 두 가지 관점에서 수행하였다. 분석결과 제습냉방은 30% 이상의 운전비용 절감효과가 있으며, 1기당 연간 0.079 TOE의 1차 에너지, 0.835 $TCO_2$ 절감효과가 있는 것으로 분석되었다. 2020년까지 68만세대에 제습냉방이 보급된다고 예상하면 463 MW의 전력대체 효과가 발생하는 것으로 분석되었다. 이러한 운전비용절감효과, 1차 에너지 절감 및 온실가스 배출 감소효과를 가지고 있는 제습냉방 시스템은 전기 에어컨에 비하여 초기 투자비용이 높기에 보급활성화를 위하여 적절한 정부의 보조금이 필요하다. 본 논문에서는 국가적 편익을 고려한 적절한 보조금을 산정하여 제습냉방 시스템의 보급방안을 제시하고자 한다.