• 한국대기환경학회지
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• 제27권3호
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• pp.303-312
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• 2011

북한은 심각한 에너지 공급난을 겪고 있다. 이는 주요 에너지원인 석탄의 생산량 한계와 부족한 원유도입량 때문이다. 그 결과 바이오매스에 대한 의존도가 높아졌다. 수력발전을 통한 전력 생산과 적은 에너지 사용량은 대기오염물질을 줄이는 데 기여하였다. 실제로 북한의 $SO_2$, $NO_2$ 배출량은 남한에 비하여 적다. 남한의 경우 에너지 사용량이 증가하지만, 대기오염물질배출량은 감소한다. 반면, 북한은 에너지 사용량과 대기오염물질배출량이 함께 감소한다. 에너지사용량에 따른 $SO_2$, $NO_2$ 배출량 또한 북한이 남한보다 많다. 따라서 북한은 대기오염물질 관리에 열악한 구조임을 알 수 있다. 특히, 이러한 특징은 평양과 서울을 기준으로 한 $SO_2$, $NO_2$ 농도에서도 확인된다. 북한은 심각한 대기오염문제를 발생시키는 바이오 매스를 상당량 사용하고 있다. 하지만, 이에 대한 정확한 자료가 부족하다. 그로 인하여 많은 양이 바이오매스에서 발생되는 CO의 신뢰성이 떨어진다. 바이오매스 연소는 CO뿐만 아니라 휘발성유기화합물과 유기탄소(OC), 원소상탄소(EC)와 $K^+$ 등의 입자상 성분도 다량 배출하는 것으로 알려져 있다(Lee and Kim, 2007). 이는 인체 위해성 관점에서도 중요하다. 특히 최근 수도권의 대기환경에 미치는 영향에서 생체소각의 영향이 상당히 큰 것으로 여러 연구결과에서 제시하고 있다(Kim, 2010). 따라서 남한 대기환경에 북한 대기오염물질이 미치는 영향에 대한 정량적인 연구와 함께 북한의 에너지 사용에 대한 정확한 자료가 필요하다.

• Animal cells and systems
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• 제5권1호
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• pp.31-35
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• 2001

Temperate-resident bats exhibit a circadian cycle of torpor and arousal In summer. The physiological role and selective advantage of torpor as an energy saving mechanism have been received much attention by hibernation biologists. However, despite the significance of the recovering euthermic function, the arousal process and mechanism in these animals have been poorly addressed. In this study, we investigated thermogenic and motor activities of a local bat species Murina leucogaster during arousal by simultaneously examining oxygen consumption rate, body temperature ($T_b$) and pectoral electromyography (EMG). We found that Tb of the torpid bats (12-14$^{\circ}C$) was augmented slowly by nonshivering mechanism during the initial awakening phase. The pectoral shivering, gauged by EMG activity, occurred between 17$^{\circ}C$ and 38$^{\circ}C$. Over this Tb range of shivering, heat was produced at a rate of 0.145 kcal $kg^{-1}\;min^{-1}$ to raise 1$^{\circ}C$ $T_b$ per min. Shivering was most intensive at 30-35$^{\circ}C$ where both EMG amplitude and spike frequency were the highest. Activation of the pectoral myofibers seemed to be controlled in a manner that motor units were recruited from smaller to larger sizes, with greater synchronization, as muscle shivering became intensive with increasing $T_b$.

• Animal Bioscience
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• 제36권1호
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• pp.75-83
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• 2023

Objective: The objective of this study was to describe a methodological procedure to quantify the heat production (HP) partitioning in basal metabolism or fasting heat production (FHP), heat production due to physical activity (HPA), and the thermic effect of feeding (TEF) in roosters. Methods: Eighteen 54-wk-old Hy Line Brown roosters (2.916±0.15 kg) were allocated in an open-circuit chamber of respirometry for O₂ consumption (VO₂), CO₂ production (VCO₂), and physical activity (PA) measurements, under environmental comfort conditions, following the protocol: adaptation (3 d), ad libitum feeding (1 d), and fasting conditions (1 d). The Brouwer equation was used to calculate the HP from VO₂ and VCO₂. The plateau-FHP (parameter L) was estimated through the broken line model: HP = U×(R-t)×I+L; I = 1 if t<R or I = 0 if t>R; Where the broken-point (R) was assigned as the time (t) that defined the difference between a short and long fasting period, I is conditional, and U is the decreasing rate after the feed was withdrawn. The HP components description was characterized by three events: ad libitum feeding and short and long fasting periods. Linear regression was adjusted between physical activity (PA) and HP to determine the HPA and to estimate the standardized FHP (st-FHP) as the intercept of PA = 0. Results: The time when plateau-FHP was reached at 11.7 h after withdrawal feed, with a mean value of 386 kJ/kg^0.75/d, differing in 32 kJ from st-FHP (354 kJ/kg^0.75/d). The slope of HP per unit of PA was 4.52 kJ/mV. The total HP in roosters partitioned into the st-FHP, termal effect of feeding (TEF), and HPA was 56.6%, 25.7%, and 17.7%, respectively. Conclusion: The FHP represents the largest fraction of energy expenditure in roosters, followed by the TEF. Furthermore, the PA increased the variation of HP measurements.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.3940-3955
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• 2023

A new method of numerical simulating prediction and decontamination effect evaluation for abrasive jet decontamination to radioactively contaminated metal is proposed. Based on the Computational Fluid Dynamics and Discrete Element Model (CFD-DEM) coupled simulation model, the motion patterns and distribution of abrasives can be predicted, and the decontamination effect can be evaluated by image processing and recognition technology. The impact of three key parameters (impact distance, inlet pressure, abrasive mass flow rate) on the decontamination effect is revealed. Moreover, here are experiments of reliability verification to decontamination effect and numerical simulation methods that has been conducted. The results show that: ⁶⁰Co and other homogeneous solid solution radioactive pollutants can be removed by abrasive jet, and the average removal rate of Co exceeds 80%. It is reliable for the proposed numerical simulation and evaluation method because of the well goodness of fit between predicted value and actual values: The predicted values and actual values of the abrasive distribution diameter are Ф57 and Ф55; the total coverage rate is 26.42% and 23.50%; the average impact velocity is 81.73 m/s and 78.00 m/s. Further analysis shows that the impact distance has a significant impact on the distribution of abrasive particles on the target surface, the coverage rate of the core area increases at first, and then decreases with the increase of the impact distance of the nozzle, which reach a maximum of 14.44% at 300 mm. It is recommended to set the impact distance around 300 mm, because at this time the core area coverage of the abrasive is the largest and the impact velocity is stable at the highest speed of 81.94 m/s. The impact of the nozzle inlet pressure on the decontamination effect mainly affects the impact kinetic energy of the abrasive and has little impact on the distribution. The greater the inlet pressure, the greater the impact kinetic energy, and the stronger the decontamination ability of the abrasive. But in return, the energy consumption is higher, too. For the decontamination of radioactively contaminated metals, it is recommended to set the inlet pressure of the nozzle at around 0.6 MPa. Because most of the Co elements can be removed under this pressure. Increasing the mass and flow of abrasives appropriately can enhance the decontamination effectiveness. The total mass of abrasives per unit decontamination area is suggested to be 50 g because the core area coverage rate of the abrasive is relatively large under this condition; and the nozzle wear extent is acceptable.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권4호
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• pp.549-553
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• 2006

In this study, the effects of granite-grit offered free-choice on voluntary intakes of grit and subsequently on some morphologic traits of the digestive tract and performance of broilers were investigated. A total of 240 7d-old male broiler chicks (Ross 308) were allotted randomly to 10 floor pens supplied with wood shavings. The experiment lasted for 42 days. There were 2 dietary treatments, each consisting of 5 replicates. Each replicate consisted of 24 birds kept in an experimental unit with a floor size of $2{\times}2m$. Dietary treatments consisted of control (C) in which broilers were fed standard broiler rations, and acid insoluble granite-grit choice (AIGG) in which broilers were fed standard broiler rations and grit in separate troughs. Mean amounts consumed varied quite widely from week to week, but on average broilers ate 3.41 g per d per bird during the experimental period. Birds had a higher voluntary intake of granite-grit at an early age (7 to 21 d of age) than later (22 to 42 d of age). The voluntary intake of granite-grit of AIGG broilers increased (p<0.05) from 2.7 g/day at 7-14 d to 4.4 g at 15-21 d of age, and then it decreased to 3.4, 3.2 and 3.4 g/day between 22-28, 29-35 and 36-42 d of age, respectively. This level of grit intake increased (p<0.05) weights of empty gizzard (0.97 vs. 1.30 g), edible inner organs (3.51 vs. 3.69 g), and length of gut (8.86 vs. 9.01 cm) as a proportion of body weight and the content of insoluble ash (8.4 vs. 42.2 g/kg) in the faeces compared to the control group. Feeding free-choice grit had little or no effect on final live weights (2,542 vs. 2,543 g), daily gains (69 vs. 69 g), carcass weights (1,924 vs. 1,911), dressing percentages (75.6% vs. 75.1%) and feed efficiencies (1.69 vs. 1.66). Birds given grit did not gain more weight than those not given grit but they tended to have (p<0.07) lower feed intake (116.7 vs. 114.5 g), and consequently lower protein and energy intake. In conclusion, the granite-grit consumed voluntarily by broilers increased gut length and empty gizzard weight without affecting growth performance of broilers. Thus, it can be assumed that the voluntary consumption of granite-grit was too low to affect performance.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권2호
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• pp.79-87
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• 2012

본 연구는 온실의 난방 에너지 절감을 목적으로 온실 내부에 알루미늄 온수배관을 설치하여 난방효과에 대한 기초자료를 구축하고자 수행되었다. 그 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 전체 실험을 포함하여 온실내의 높이별 온도편차는 4.0~$7.0^{\circ}C$ 정도의 범위로서 그 차이가 크게 나타났다. 팬코일유니트(FCU)를 작동시킨 경우가 작동시키지 않은 경우에 비해 유출입수의 온도차가 $3.3^{\circ}C$ 정도 크고, 소비전력량은 36.2~40.1%정도 증가하였으며, 시간당 방열량은 44.6~52.0% 정도 증가하는 것으로 나타났다. 실험기간동안 순환유량은 0.48~$0.49L{\cdot}s^{-1}$ 정도의 범위에 있었고, 평균유속은 1.53~$1.56m{\cdot}s^{-1}$ 정도였다. 유출입수의 평균 온도차는 6.24~$11.50^{\circ}C$이었다. 최저 외기온 -14.0~$-0.6^{\circ}C$ 범위에서 설정온도별 방열량은 135,930~307,150kcal 정도의 범위로서 시간당 9,610~$19,630kcal{\cdot}h^{-1}$ 정도의 범위에 있었다. 이것은 최대난방부하의 약 23~53% 정도의 난방에너지를 공급할 수 있을 것으로 나타났다. 전체 방열량과 소비전력량은 각각 2,548,306kcal 및 3,075.7kWh이다. 화석연료인 경유로 난방할 경우, 소요되는 경유의 총 소비량은 281.6L 정도이고 비용은 321,000won인 것으로 나타났다. 농가용 전력요금을 적용하면 전력사용에 대한 총비용은 110,730won 정도로서 경유 소비 비용의 33.5% 정도로 나타났다. 실험구의 온도가 대조구보다 약 8.3~$14.6^{\circ}C$ 정도 높게 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.52-58
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• 2023

지구 기상이변에 대해 탄소중립의 중요성이 대두됨에 따라 무탄소 연료인 수소의 에너지원으로서의 활용도 역시 증대되고 있다. 일반적으로 수소는 연료전지(FC, Fuel Cell)에 활용되고 있으나, 이는 연소를 기반으로 하는 내연기관(ICE, Internal Combustion Engine)에도 활용될 수 있다. 특히 연료전지만으로 수소 활용 및 인프라 확장이 어려운 때에 이미 생산 측면이나 공급 측면에서 인프라가 기 구축되어 있는 내연기관은 수소 에너지 저변 확대에 큰 도움을 줄 수 있다. 다만 수소를 연소기반으로 활용할 경우 고온에서 공기 중 질소가 산소와 반응하여 유해배기물질인 질소산화물(NOx, Nitrogen Oxides)이 생성될 수 있는 단점은 존재한다. 특히 냉간 (Cold Start) 운전 영역시 포함될 EURO-7 배기규제의 경우 워밍업(Warm-up) 과정에서 발생하는 배기배출물의 저감을 위한 노력도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2 L급 수소 직접분사방식 전기점화 (SI, Spark Ignition) 엔진을 활용하여 냉각수를 상온에서 88 ℃로 워밍업하는 과정에서 질소산화물 및 연료소모율의 변화 특성을 살펴보았다. 특히 수소는 기존의 가솔린, 천연가스, 액화석유가스(LPG, Liquified Petroleum Gas)와 달리 가연범위(Flammable range)가 넓기 때문에 공기과잉률(Excessive air ratio)을 희박하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 워밍업하는 과정에 있어서 공기과잉률을 1.6/1.8/2.0으로 변화하여 그 결과를 분석하였다. 본 실험의 결과는 워밍업 시 공기과잉률이 희박해질수록 시간당 질소산화물의 배출이 적고, 열효율도 상대적으로 높으나 최종 온도까지 도달 시간이 길어짐에 따라 누적 배출량 및 연료소모율은 악화될 수도 있음을 시사한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권3호
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• pp.449-456
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• 2016

본 연구의 목적은 국산 구조용 집성재를 대상으로, 제조과정의 탄소배출을 정량화하고 탄소배출 저감방안을 제시하는 것이다. 총 2개소의 구조용 집성재 제조업체를 대상으로 원료, 수송, 제조 공정, 제조에 의한 에너지소비량 등을 현장 실사하였다. 현장에서 수집한 자료 및 구축된 전과정목록과 같은 관련문헌을 토대로 단위부피당 탄소배출을 정량화하였다. 국산 구조용 집성재의 제재 및 건조, 집성 공정별 온실가스 배출결과는 각각 31.0, 109.0, 94.2 kg $CO_2eq./m^3$으로 나타났다. 수입 구조용 집성재와 비교하였을 때 약 13% 온실가스를 적게 배출하는 것으로 나타났다. 또한 기존의 건조 에너지원을 바이오매스로 전환시에는 기존 대비 37%의 온실가스를 감축하여 친환경성을 제고할 수 있을 것으로 판단되었다. 본 결과는 향후 목조주택의 환경성을 규명하기 위한 전과정평가 수행 시, 투입된 목재제품의 전과정목록분석을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권1호
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• pp.24-30
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• 2011

유채 재배 전과정이 환경에 미치는 영향을 전과정평가 기법으로 분석하였다. 유채재배 과정을 평가하기 위해 비료, 농약, 농기계 사용에 따른 에너지 소비량, 작업시간 등을 조사하여 평가의 기능 단위인 유채 1톤을 기준으로 분석하였다. Eco-Indicator 95방법으로 8개 영향범주에 대해 전과정영향을 평가한 결과 유채 1톤을 생산하는데 온실가스 216 kg $CO_2$-eq., 오존층 고갈 3.98E-05 kg CFC-11-eq., 산성화 1.78 kg $SO_2$-eq., 부영양화 0.28 kg $PO_4$-eq., 중금속 5.23E-03 kg Pb-eq., 발암 물질 2.51E-05 kg B(a)p-eq., 스모그 1.24 kg SPM-eq., 에너지자원 6,460 MJ LHV의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 중 90%가 화학비료에서 기인하는 것으로 분석되었다. 유채 생산량이 1 톤 증가하였을 경우에 대한 민감도 분석에서는 배출량은 동일하였으나 단위 면적당 생산량이 증가하여 유채 1톤에 대한 환경 부하는 22% 감소하는 것으로 평가되었다. 따라서 친환경농업 또는 자원순환농업을 통하여 화학비료의 사용량을 줄이면 유채 재배에 있어 농업부문 온실가스 배출량이 상당부분 감소될 것으로 판단되었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제5권1호
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• pp.83-94
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• 2014

본 연구에 활용된 강남구는 광양과 울산, 포항 등 일부 산업지역을 제외한 단위 면적당 에너지소비량과 온실가스 배출량이 가장 많은 지역이다. 강남구의 온실가스 배출량은 4,863,765 $tCO_2$로, 서울시 50,330,356 $tCO_2$의 약 10%를 차지하고 있으며, 상업부문의 온실가스 배출량 1위, 가정부문 배출량 2위를 차지하고 있다. 지구온난화 현상에 관한 5가지 항목의 평균 인지도는 83.58%로 나타났으며, 온실가스 감축의 주체에 대한 설문에서는 20대를 제외한 모든 연령대에서 강남구 주민이 해야 한다고 응답하였다. 지자체의 기후 변화 대응(완화)을 위한 지자체의 역할부문에서는 걷기 자전거 타기에 좋은 도시 기반 구축이 필요한 것으로 나타났으며, 기후변화 대응을 위한 교육시설 항목에서는 중 고등학교에서 교육이 이루어져야 한다고 나타났다. 생활 속 기후변화 대응을 위한 실천행동에 대해서는 생활 속에서의 에너지 및 자원 절약은 대체적으로 잘 실천되고 있었지만, 에코마일리지(구 탄소마일리지)에 대해서는 실천하지 않는다는 응답이 높았다. 또한, 생활 속 실천을 해도 혜택이 없다는 응답이 많아, 지자체의 기후변화 대응 정책이 구체적이고 실효성이 있으려면 인센티브가 필요함을 알 수 있었다. 본 연구는 기후변화 대응 의식조사를 통해 의식이 낮은 항목에 지자체의 정책적 노력을 통해 주민의식을 향상시킬 수 있는 정책적 방안을 모색하는 데 있다.