• 환경정책연구
• /
• 제10권1호
• /
• pp.49-70
• /
• 2011

농업 지역에서의 비점 오염원에 대한 기작과 발생을 해석하기 위해 많은 노력이 진행되고 있다. 또한 우리나라뿐 아니라 다른 나라에서도 수질 악화가 점점 심해지고 있는 것이 사실이다. 비점 오염물질은 직접유출과 기저유출로 분리되어 하천으로 이동된다. 보통 지하수는 지표수에 비여 수질이 양호하다고 여기지만 농업지역에서의 오염된 하천 주위의 지하수 오염은 심각할 수 있다. SWAT 모형은 용성 및 정확도가 높기 때문에 수문 및 수질 연구에 있어 국내외에서 널리 사용되고 있다. 하지만 SWAT 모형은 소유역별 수문학적 반응단위인 HRU를 이용하여 유역 내 수문 및 수질을 평가하는데, 소유역 내 HRU의 공간적인 정보를 표출하도록 되어 있지 않기 때문에 다양한 영농방법이 지표수 및 지하수에 미치는 영향을 공간적으로 분석하는 데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 SWAT 모형의 단점을 개선할 수 있는 SWAT HRU Mapping module을 개발하였으며 이를 횡계 2리 유역에 적용하여 지하수 함양량 및 대수층 유입 $NO_3-N$ 부하량 및 농도를 분석하였다. 이에 따라 농경지에서 대수층으로 유입되는 $NO_3-N$ 부하량이 산림에 비해 상당히 많은 것으로 분석되었다. 또한 같은 밭 지역이라고 해도 재배되는 작물의 종류 및 시비량 등에 따라 대수층으로 유입되는 오염부하에는 상당히 다른 영향이 있을 수 있으며, 재배작물과 토양 특성에 따라 $NO_3-N$이 대수층으로 유입될 것으로 판단된다. 본 연구에서 개발된 SWAT HRU Mapping module은 유역에서의 기저유출을 통한 오염원의 시공간적 분석을 하는 데 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
• /
• 제24권3호
• /
• pp.573-605
• /
• 2015

본 논문은 2014년 7월과 2015년 7월부터 시행된 발전용 유연탄 과세와 LNG 세율 변경을 중심으로 세제 개편의 시나리오들을 설정하여 2029년까지의 SMP, 정산단가, 조세수입에 대한 영향을 추정하고, 시나리오 1(기준시나리오)의 값들과 비교하였다. 추정에서는 우리나라의 전력계통과 전력시장 운용방식에 특화한 모형과 전력수급기본계획 등의 정부 계획자료를 이용하여 전력계통 모의 실험을 실시하였다. 발전용 유연탄에 과세하고 조세중립성을 확보하기 위해 LNG에 대해서도 과세하는 경우에 단기에 SMP는 시나리오 1의 경우에 비해서 낮아진다. 원자력발전의 경우는 과세를 하여도 발전비용이 다른 발전원의 발전비용보다 작고, 원자력발전이 SMP를 결정하는 시간대가 거의 없기 때문에 과세가 SMP에 미치는 영향은 거의 없다. 따라서 SMP와 정산단가의 동조화관계가 성립한다면, 단기에 발전용 유연탄에 대한 과세로 에너지소비의 전력화현상을 둔화시키기는 어렵다. 그러나 중 장기에는 석탄발전설비가 충분히 확보되면 발전용 유연탄에 대한 과세는 SMP를 상승시키므로 세제 개편의 형태가 단기에 발전용 유연탄에만 과세하고 신규 유연탄 발전설비가 충분히 도입된 이후에 LNG에 대한 세율을 조정하면 에너지세제 개편으로 전기요금을 인상시켜서 전력수요를 감소시키려는 목적은 달성할 수 있을 것이다. 중 장기에는 발전설비의 확충으로 LNG복합발전기의 이용률이 낮아지므로 LNG에 대한 세율이 정산단가에 영향을 미치지 못한다. 원자력발전에 대한 과세는 SMP에 대한 영향과는 달리 정산조정계수의 영향으로 정산단가를 상승시켰다. 중 장기에 에너지세제가 갖는 순효과는 전력공급력의 확대에 따른 정산단가 하락이 에너지세제 부과에 따른 정산단가 상승을 상쇄시키는 정도에 따라서 달라질 것이다. 과세대상 중에서 원자력발전의 경우에 과세하는 경우에 추가적으로 발생하는 조세수입이 가장 컸다. 에너지세제의 형태와 조세수입의 관계를 보면 발전용 유연탄에 대한 세율이 높을수록, 그리고 원자력발전에 신규로 조세를 부과할수록 조세수입은 커진다.

• 생태와환경
• /
• 제50권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 2017

대청호는 금강의 중 하류에 대댐(>15 m 높이) 건설로 만들어진 저수지이며, 방류시스템은 수문-여수로, 수력발전 방수로 및 취수탑을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 저수지의 하류 댐에서 발생하는 탁수 감소, 녹조현상 및 빈 영양 상태에 대한 육수학적 의문점을 파악하기 위한 것이었고, 수문 기상학적 요인을 중심으로 비교분석 하였다. 현장조사는 2000년 1월부터 12월까지 댐과 발전방류구 지점에서 1주 간격으로 수행하였다. 강수량은 유입량, 방류량 및 수위변동과 밀접한 관련성을 보였다. 강우패턴은 장마와 태풍호우에 의존적이었고, 유량, 탁도의 증가는 강우 빈도보다 강도에 더욱 중요하게 반응하였다. 저수지의 수층별 수온과 DO 변동은 기상 수문학적 영향이 컸고, 수온성층, 밀도류 및 방류에 기초 한 수위변동이 주요한 원인으로 작용하였다. 수문 및 발전방류는 각각 수체의 유동과 탁수 영양염의 배출을 유도하였다. 특히, 저층수에서 저산소 또는 빈산소일 때, 발전방류는 저질층에서 용출되는 인(P)을 댐 하류 하천으로 유출하는 데 크게 기여하였다. 또한, 연중 지속적으로 가동되는 발전방류수는 저수지의 하류(정수대)를 저영양 상태로 만들 수 있는 주된 요인이었다. 그리고 저수지의 하류에서 발생하는 녹조현상은 수문-여수로 방류 때 상류의 수체가 하류로 이송 및 확산된 결과이었다. 발전방류수는 저수지 생태계의 물리, 화학 및 생물학적 요인에 시공간적 영향을 광역적으로 미칠 수 있는 중요성과 역동성을 포함하고 있었다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.431-438
• /
• 2009

한국산 거머리말(Zostera marina L.)의 해류에 대한 형태적 적응 연구를 통해 향후 거머리말의 번식방안을 강구하기 위한 기초자료를 제공하고자 본 연구를 시도하였다. 영양지는 지하경, 엽초 및 엽신으로 구성되어 있다. 영양지의 엽초는 볼록렌즈형인 4층의 집합엽과 중앙에 분화중인 2개의 선상엽이 있다. 외부 4층의 원형으로 둘러 싼 엽초는 한쪽은 2세포층으로 되고 반대편은 유세포가 다층구조를 이루고, 사이사이에 통기조직이 발달하였다. 이런 구조는 제 1엽초, 제 2엽초, 제 3엽초 및 제 4엽초로 가면서 서로 교호적인 배열 상태를 보였다. 엽신부의 양표면부 표피세포 층은 엽맥부위를 이루는 1~2세포로 된 피층세포가 연결되어 있고, 그 사이는 통기조직으로 되어 있다. 생식지는 원형 또는 타원형인 지하경, 줄기, 중심화축과 분지된 측화축인 소화축으로 구분된다. 소화축의 육수화서는 생식엽의 한쪽에 배열되어 불염포에 싸여 있다. 지하경, 줄기 및 중심화축은 전부 중앙에 유관속 1개, 양측에 각각 작은 것이 1개씩 총 3개가 존재하지만, 횡단한 지하경의 모양은 원형, 줄기는 장타원형 그리고 소화축은 볼록렌즈형이다. 줄기의 보강조직은 12~15세포 폭으로 지하경의 7~12층 보다 더 많은 세포층이다. 거머리말 종자의 종피는 섬유상 보강조직이 잘 발달되어 있어서 발아하기 전에 해수의 침투를 막는 기능을 하고, 외부압에 견딜 수 있는 구조로 발달되었다. 따라서 볼록렌즈형의 엽초에서 원형 집합잎은 교호적인 다층상 구조를 함으로서 해류의 흐름에 잘 견딜 수 있는 탄성구조고 형태적 적응을 보였다. 생식지는 원형 또는 타원형인 가늘고 긴 줄기와 가지를 만들어 해류의 영향을 최소화시키는 형태적 적응구조를 발달시켰다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.115-122
• /
• 2011

본 연구는 최근 전 지구적으로 문제시 되고 있는 기후변화와 관련하여, 우리나라에서의 대기 중 $CO_2$ 농도 증가와 평균 온도 상승에 따른 수목의 생장 및 생리 반응의 변화를 예측하고자 실시되었다. 온도와 $CO_2$ 농도 증가 하에서 다릅나무의 건중량은 감소하였으나, 백당나무의 건중량은 증가하였다. 또한, $CO_2$ 농도 증가는 다릅나무의 지상부와 지하부의 비(S/R)를 감소시킨 반면, 백당나무의 지상부와 지하부의 비는 증가시켜, 두 수종의 생장 반응은 서로 상반되는 결과를 나타냈다. 그러나 두 수종 모두 온도 증가에 의해 S/R율이 증가하였다. 탄소고정효율은 다릅나무의 경우, 온도와 $CO_2$ 농도 증가에 의해 뚜렷하게 감소하였으나, 백당나무는 온도 증가로 탄소고정효율이 감소한 반면, $CO_2$ 증가는 뚜렷한 효과를 나타내지 않았다. 광색소함량은 다릅나무의 경우, $CO_2$ 농도가 증가하면서 모든 광색소 함량이 감소하였다. 그러나 백당나무에서는 뚜렷한 변화가 없었다. 한편 온도 증가는 다릅나무의 잎내 광색소 함량을 크게 증가 시켰으나, 백당나무는 반대로 광색소 함량이 모두 감소하였다. 다릅나무의 엽록소 a/b 비는 $CO_2$ 농도 증가로 뚜렷하게 감소하였으며, 백당나무는 온도 증가로 엽록소 a/b 비가 감소하였다. 결론적으로 온도와 $CO_2$ 농도 변화에 따른 수목의 생장 및 생리적 반응은 처리 농도 또는 기간에 따라 큰 차이를 나타내며, 공시재료의 연령에도 큰 영향을 받는다. 본 연구는 1년생의 어린 묘목을 대상으로 단기간 온도와 $CO_2$ 농도 변화에 대한 반응을 분석한 것이므로, 장기적인 환경 변화에 대한 수목의 적응 특성은 예측하기 어렵다. 따라서 미래의 기후변화에 대한 수목의 반응을 정확한 예측을 위해서는 장기적인 환경 변화 조건하에서 다각적인 연구가 이루어져야 한다. 또한 환경 변화에 따른 반응은 수종에 따라 큰 차이를 나타내므로, 기후변화에 따른 수목의 반응을 예측하기 위해서는 우리나라 주요 수종 및 기후변화에 민감한 수종들을 대상으로 지속적인 연구가 이루어져야 한다.

• 한국항만경제학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.141-160
• /
• 2018

본 논문에서는 황산화물(SOx) 배출저감 규제에 대한 국적선사의 인식과 대응 전략을 분석하기 위해 국제해사기구(IMO)의 환경규제 현황과 선박으로부터의 대기오염방지를 위한 규칙인 국제해양오염방지협약(MARPOL) 부속서 VI, 황산화물(SOx) 배출저감 기술적 방안, 해운산업과 국적선사의 경영현황을 살펴 보았다. 그리고 국적선사들 대상으로 설문을 진행하여 국적선사의 규제와 영향에 대한 인식과 대응 전략을 분석하였다. 평가요인의 선정 작업을 거쳐 국적선사를 대상으로 설문을 실시하였다. 빈도 및 교차 분석을 진행하여 규모별, 주력선종별 선사의 인식과 대응 전략의 차이, 국적선사의 대응 전략의 방향성을 알아보았다. 관련 선행연구 및 문헌들을 검토하면서 그 동안 국내외에서 다양한 관점으로 황산화물(SOx) 배출저감에 관한 여러 연구들이 시행되어왔음을 확인하였다. 본 연구에서도 규제 대응을 위한 기술적 방안들과 경제성 분석 관련 기존 연구들을 고찰하여 평가요인을 선정하였다. 분석 결과 대형선사가 중소 벌크선사에 비해 규제 대응의 준비가 원활히 실행되고 있는 것으로 나타났으며, 선사 규모와 주력선종별 선사의 규제에 따르는 환경적인 영향에 대한 인식이나 대응 전략에 대한 방향성은 비슷한 것으로 나타났다. 규제의 시행까지 약 2년이 남은 상황에서 정부와 관련기관의 지원 정책과 선사별 체계적인 분석과 계획을 바탕으로 적절한 대응 방안을 모색할 필요가 있다. 본 연구를 통해 국적선사들을 대상으로 주력선종별 선사들의 인식과 대응 전략의 차이를 파악하였지만 구체적인 대응 전략이나 기업의 데이터 수집의 한계가 존재하였다. 향후 연구에서는 본 연구의 한계점을 극복하여 보다 심도 있는 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다. 해운산업 관계자들이 황산화물(SOx) 배출저감 규제 대응 준비에 대한 중요성을 인식하고 국가적으로 중요한 해운산업의 경쟁력을 확보하기 위하여 최적의 대응 전략이 수립되기를 기대한다.

• 유기물자원화
• /
• 제19권4호
• /
• pp.97-105
• /
• 2011

가축분뇨 발효액비화에 의한 자연순환 농업체계의 복원에 대한 연구의 일환으로 본 연구는 경기도 여주군 능서면 오계2리에 위치한 논포장에서 가축분뇨 저장액비와 SCB액비를 사양질 논토양과 식양질 논토양에 시용하였을 때 토양 중 변화를 조사하였다. 선정된 사양질 논토양과 식양질 논토양의 시험 전 화학적 특성은 사양질 논토양과 식양질 논토양 모두 우리나라 논토양의 평균함량과 비슷하였으나, 사양질 논토양의 유효인산 함량은 우리나라 논토양의 평균함량에 비해 매우 높았다. 사양질 논토양과 식양질 논토양 모두 무비구와 화학비료구에 비해 저장액비와 SCB액비 처리구에서 수서생물 개체수가 높았으며, 식양질 논토양에 비해 사양질 논토양에서 처리간 통계적인 유의차(P<0.05)가 컸다. 사양질 논토양과 식양질 논토양 모두 무비구와 화학비료구에 비해 저장액비와 SCB액비 처리구에서 중금속의 함량이 높았고, 사양질 논토양보다 식양질 논토양에서 중금속 함량이 약간 높았다. 가축분뇨 액비 시용 후 생육후기로 갈수록 초장과 건물중은 증가하는 경향이었으나, 처리간 통계적인 유의차(P<0.05)는 없었다. 또한, SCB액비 시용에 따른 쌀 수확량은 사양질 논토양에서는 대조구인 무비구에 비해 SCB액비 처리구에서 높았으며 통계적인 유의차도 매우 컸으나, 식양질 논토양에서는 화학비료 처리구에서 가장 높았으며, 통계적인 유의차가 크지 않았다. 또한, 벼의 양분 흡수량은 화학비료 처리구가 가장 높았으며 가축분뇨 액비 처리구에서는 비슷한 수준이었으나, 처리간에는 통계적인 유의차(P<0.05)가 없었다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제39권2호
• /
• pp.105-113
• /
• 2019

본 연구는 중부지역 사료용 옥수수 생산성 조사를 위해 충청북도 충주시 대소원면과 충청남도 청양군 운곡면에 각각 시험포장지를 조성하여 2017년부터 2018년까지 2년간 실시하였다. 사료용 옥수수의 공시품종은 국내 육성품종인 광평옥을 사용하였고 초고, 엽수, 병충해, 생물수량, 건물수량 등을 조사하였다. 기후자료는 기상청의 기상관측소의 일평균기온, 일최고기온, 일최저기온, 월평균기온, 일강수량, 일일 일조시간 등의 관측자료를 참고하였다. 과거 연구자료를 바탕으로 옥수수 생산성에 악영향을 미치는 기후인자를 선정하여 1999년부터 2018년까지 두 지역에 대한 기후영향취약성 시범평가를 진행하였다. 시험포를 조성한 2년간 옥수수 건물수량은 최근 20년 평균 수량인 21,193 kg/ha보다 낮았다. 특히 2018년의 충주시와 청양군의 옥수수 건물수량은 각각 6,475 kg/ha과 7,511 kg/ha으로 나타나 2017년에 비해 절반수준으로 감소하였으며, 20년간의 전국 평균과 비교해도 절반 이하의 수준을 나타냈다. 2018년 충주와 청양의 평균기온 및 최고기온은 두 지역 모두 평년에 비해 높은 경향을 나타냈다. 2018년 생육기간동안 일조시간은 충주지역 873.7시간, 청양지역 942.1시간으로 나타나 과거 30년 동안 생산량 상위그룹의 생육기간 동안의 평균 일조시간 689.8시간을 크게 상회했다. 2018년 옥수수 건물수량의 급격한 감소는 당해 여름철 고온현상, 장기간의 가뭄 및 강수량 부족 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 산정한 조건으로 기후영향취약성평가를 실시한 결과, 충주와 청양지역 모두 과거에 비해 최근에 취약성이 높아진 경향을 나타냈다. 옥수수의 생산성에 있어서 보다 정확한 기후영향취약성 평가를 위해서는 토양수분, 습도 등의 다양한 기후요인을 산정한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 적정기술학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.127-135
• /
• 2021

전 세계적인 지구온난화의 위협에 대응하고자 세계 각국은 신재생 에너지의 확산, 탄소 배출 감소 등을 추진하고 있다. 또한, UN의 SDGs에도 포함된 기후변화에 맞서기 위한 노력으로 글로벌 자동차 제조사들은 향후 10년내에 전기 자동차로의 전면 전환을 추진하고 있다. 전기자동차는 탄소 배출 감소를 위한 유용한 수단이 될 수 있으나, 충전용 전기를 생산하는 단계에서 발생하는 탄소의 저감을 위해서는 친환경 신재생 에너지를 이용한 발전시스템이 요구된다. 본 연구에서는 아프리카 탄자니아에 설립된 태양광 발전소와 통합된 스마트 전기 모빌리티 운영 시스템에 대한 비전을 제안한다. 아두이노 컴퓨팅 장치를 기반으로 하는 스마트 모니터링 및 통신 기능을 적용하여 전기자동차 또는 전기 오토바이의 배터리 잔존용량, 배터리 상태, 위치, 속도, 고도, 도로 상태 등의 정보를 모니터링한다. 또한, 주변의 독립형 태양광 발전소 인프라와 통신하여 주행가능거리를 예측하고 충전 스케쥴 및 목적지까지의 경로 최적화를 수행하는 시나리오를 제시한다. 제안된 시스템의 구현 가능성은 전기 오토바이의 시험운행을 통해 검증되었다. 탄자니아에서 운영될 전기 모빌리티 시스템은 현지의 환경과 특성을 고려하여 친환경성, 경제성, 운용 용이성, 호환성 등의 요소가 고려되어야 한다. 본 연구에서 제안하는 스마트 전기 모빌리티 운영 시스템은 SDGs의 이행을 위한 중요한 기반이 될 수 있을 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제35권2호
• /
• pp.23-32
• /
• 2023

혼성제 사석 기초 마운드 상에 거치되는 피복재의 소요중량을 산정하기 위한 결정론적 해석과 더불어 신뢰성 해석을 수행하였다. 사석 기초 마운드 경사, 피해율 그리고 입사파수를 고려할 수 있도록 안정수 산정을 위한 기존의 경험식을 수정하였다. 수정된 산정식은 기존 경험식을 개발하는 과정에 사용했던 것과 동일 조건에서 수학적으로 일치한다. 먼저 결정론적 설계법으로 임의의 대표단면에 대하여 여러 가지 조건을 변화시키면서 사석 기초 마운드 보호에 필요한 피복재의 소요중량을 산정하였다. 사석 기초 마운드 경사가 급할수록, 입사파수가 증가할수록 기존의 경험식으로 부터 산정된 피복재의 소요 중량보다 더 큰 피복재의 소요중량이 필요함을 확인하였다. 그러나 허용 피해율을 크게 부여하면 반대 경향이 나타난다. 한편, 본 연구에서 처음으로 사석 기초 마운드 피복재에 대한 신뢰성 해석이 수행되었는데, 이는 결정론적 설계법으로 산정된 피복재가 얼마나 안정한지를 정량적으로 확인하고, 파괴에 미치는 각 확률변수들의 불확실성에 따른 영향의 정도를 살펴보기 위함이다. 신뢰성 해석 결과에 의하면 기존 경험식이 만족하는 조건에서 산정된 피복재의 소요중량은 재현기간 50년 설계파 조건에서 단위 년에 1%의 피해가 발생할 확률 1.2%를 갖는다. 또한 영향계수 산정 결과에 의하면 입사각에 따라 약간 다르지만 전반적으로 안정계수, 파고 그리고 사석 기초 마운드상의 수심 순으로 파괴에 미치는 영향이 큼을 확인할 수 있었다. 마지막으로 안정수 산정식에 음함수적으로 포함되어 그 영향이 쉽게 확인되지 않는 확률변수의 변화에 따른 민감도 분석이 수행되었다. 해석 결과에 의하면 사석 기초 마운드의 수심이 깊어 질수록 파괴확률이 급격하게 감소하였다. 그러나 반대로 사석 기초 마운드의 폭이 커질수록, 입사 파랑의 주기가 짧을수록 파괴확률은 커지는 것으로 확인되었다.