효율적인 도시공간구조 형성은 에너지 절감 및 친환경적 측면에서 중요한 요소임에도 불구하고 핵심요소인 도심 및 부도심의 관리는 도시 활동의 변동성과 복잡성으로 인해 점차 어려워지고 있다. 부산의 경우 1960년 이후 도시의 급속한 경제성장으로 인한 도심 규모의 확대 및 인구과밀화 속에서 20년 단위의 도시기본계획 이외에 도심 기능에 대한 전문적인 진단이나 관리 등에 대한 체계적인 접근은 매우 부족하였다. 효율적인 도심지역의 관리를 위해서는 우선적으로 도심기능의 수요 및 노후 예측을 위한 체계적인 도심 모니터링이 필요하다. 이에 본 연구는 도심재생측면에서의 도심지역 노후 진단을 통해 현재 도심의 현황을 파악함과 동시에 향후 도심 관리를 위한 공간정보의 활용방안을 제시하고자 한다. 분석지표로는 물리적, 경제적, 사회적 지표로 나누어 현황을 살펴본 후, 미시적 접근으로 경제적 지표를 활용하여 부산시 서면 도심지역의 경제적 노후를 세부적으로 살펴보았다. 분석 결과 인구분포나 토지이용 측면에서 교외화 단계를 지나 비효율적 분산화 단계가 지속되고 있는 것으로 나타났다. 이는 도심 및 부도심의 기능 강화의 필요성을 의미하며 이에 본 연구는 보다 미시적 관점에서 도심지역을 진단하고 분석된 자료를 바탕으로 도심 지역의 문제점과 도심기능의 강화 방향을 제시하고자 한다.
이논문에서는 $CO_2$ 활용기술관점에서광물탄산화기술의하나인제철슬래그를이용한침강성탄산칼슘(Precipitated Calcium Carbonate, PCC) 제조 기술의 개발 현황을 고찰하였다. 광물 탄산화 기술의 원리, 특징, 전세계적 개발 현향을 살펴보았고, PCC 제조기술 및 시장동향도 파악하였다. 광물 탄산화는 안정적이고 친환경적인 기술로, 산업 부산물의 경제적 처리를 가능하게 한다. 일반적으로 슬래그중 Ca 용출 및 고액 분리 과정후 상등액과 $CO_2$의 반응을 통해 탄산칼슘을 제조한다. 이 기술은 파일럿 단계까지 기술개발이 진행되었으며(알토대학교의 Slag2PCC), 상용화를 위해서는 경제성 증대가 필요할 것으로 판단된다. 개발을 위한 핵심 기술로는 슬래그로부터 Ca의 효과적 용출 및 불순물 제거, 탄산칼슘의 입도 및 입형 제어를 통한 고부가가치화, 잔사 슬래그의 활용방안 발굴, 연속공정 구현을 위한 반응 조건최적화 등을 들 수 있다.
Shim, Kang Bo;Kim, Min Tae;Kim, Sung Gook;Jung, Kun Ho;Jeon, Weon Tai;Shin, Su Hyun;Lee, Jae Un;Lee, Jong Ki;Kwon, Young Up
한국환경농학회지
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제37권3호
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pp.160-165
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2018
BACKGROUND: Mixed cropping of legume and grass was effective system in view point of providing organic matter and nitrogen or reducing the nitrogen starvation of following crop. The relation of the change of N and P constituents depending on the cropping types and those effects on the growth and nutrient uptake of the following crop were observed. METHODS AND RESULTS: Three cropping types, hairy vetch mono cropping, barley mono cropping, and mixed cropping of hairy vetch and barley were applied. Soil properties, growth characteristics, and nitrogen production of green manure crops were observed. In additions, the effect of cropping types on the growth pattern of corn as the following crop was observed. In the mixed cropping system, creeping type hairy vetch climbed to the erect type barely for light utilization resulting in improvement of light interception rate and higher LAI (Leaf Area Index) than in mono cropping. Mixed cropping showed higher biomass production and soil nitrogen availability among the cropping types, indicating relatively much more nutrient supply and higher yield production of following crop. CONCLUSION: Mixed cropping showed relatively higher LAI (dry matter) mainly because of intense competition for light utilization usually after flowering stage. Mixed cropping also showed relatively higher yield of corn, the following crop rather than other types, mainly due to the more biomass production potential and higher N and P production ability. Therefore, mixed cropping was adaptable method to reduce or replace chemical fertilizer application for environmentally-friendly agriculture.
친환경 에너지원으로 고려되는 수소의 수요가 증가하고 있고 이와 동시에 수소의 고효율 에너지변환이 가능한 설비인 연료전지의 시장 규모 또한 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구는 수소를 에너지원으로 하는 주거건물의 운영비용을 감축하기 위한 연료전지 발전 부산물 활용기술에 대한 특허분석을 통해 관련 기술의 지식재산권 확보를 위한 전략을 수립하는데 목적을 두고 있다. 본 특허분석은, 2019 년 10 월까지 출원 공개 및 등록된 한국, 미국, 일본 및 유럽의 특허를 대상으로 분석하며 전문가회의를 거쳐 확정된 중분류 및 소분류 기술 체계를 기준으로 정량분석 및지표분석을 실시하였다. 특허분석을 통해, 2019년 10월까지 출원/공개/등록된 한국, 미국, 일본 및 유럽 특허를 조사하였고 전문가 토의를 바탕으로 기술분류체계 및 분류기준을 마련하였다. 특히, 수소에너지 주거건물의 운영비용 감축을 위해, 데드앤드 모드 운전을 통해 고분자전해질 연료전지 발전 시 생성되는 공기극 측 주요 부산물인 정화공기, 생성수분 및 산소희박 공기를 활용하는 시스템 및 방법으로 출원하여 권리화를 시도해 볼 수 있을 것으로 판단된다.
경기도 과천시와 서울의 서초구, 강남구를 흐르는 양재천은 1995년부터 자연형 하천복원사업이 시작된 대표적인 도시하천이다. 연구대상지인 강남구 관내 구간은 하천과 접하여 대규모 주거단지가 조성되어 인근 주민들의 이용압이 높은 지역으로 본 연구는 하천복원에 의해 이용이 증가한 양재천의 이용현황 및 특성 등을 파악하고, 이것을 바탕으로 친환경적인 관리방안을 제안하기 위하여 수행되었다. 이용자 설문조사에서 총 유효설문 303부를 회수하여 분석한 결과, 양재천은 근린주구의 주민들이 여유시간에 운동(51.8%)과 산책(24.4%)을 중심으로 한 이용이 많으며, 정기적으로 이용하는 비율아 높고, 혼자(30.4%) 내지는 가족중심(28.4%)의 이용이 일반적이었다. 시설물을 확충할 경우에는 그늘이 있는 쉼터(80.8%)가 가장 우선적으로 필요한 시설물로 파악되었으나, 전반적으로 시설물의 추가도입은 필요 없는 것(78.8%)으로 분석되었다. 공원이용에 대해서는 종합적으로 만족(59.6%)하는 이용자가 많았으나, 안전문제(22.0%), 편의시설부족(17.6%), 그늘쉼터의 부족(16.6%) 등이 주요 문제점으로 지적되었다. 이상의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 보행자와 자전거, 인라인 스케이트 이용자가 함께 이용하고 있는 겸용노선에 사인표시와 이용매너 등을 홍보하고 기존 제방산책로는 녹음효과를 보완하여 보행전용화하며, 제방사면의 소단을 활용한 산책로의 신설을 통해 현재의 둔치산책로의 이용압력 분산을 유도하는 동선체계의 정비방안을 구상하였다. 하천 내부의 녹음공간 확보를 위한 녹음수 식재는 현재 법적으로 규정하고 있는 수목식재기준에 의해 둔치 및 소단하부는 하천환경에 적합한 초본식물을 식재하며, 산책로 주변은 녹음제공이 가능한 습지성 자생 목본식물을 식 재하도록 하였다. 소단 내 수목식재에 있어서는 교목식재가 가능한 한 남측 사면은 20m 간격으로 교목 2열 교호식재를 하며, 소단상부는 각 구간별로 계절감을 연출할 수 있는 식물을 도입하는 방안을 제안하였다.
최근 들어 경제적이고 친환경적인 에너지 활용을 위하여 지열에너지의 필요성이 점차 증대되고 있다. 특히 지열히트펌프 시스템(geothermal heat pump system)으로 불리는 지열 냉난방 시스템의 적용성이 계속 확대되고 있다. 이러한 지열히트펌프 시스템에서 지반의 열전도도와 열확산계수와 같은 지중 열물성은 설계 과정에서 매우 중요한 변수이기에 현장 열응답 시험(thermal response test)을 통해 지반의 열전도도를 산출해야 한다. 본 논문에서는 U와 2U 타입의 지중 열교환기를 매립지 지반에 설치한 후 48시간 동안 현장 열응답 시험을 수행하였으며 지반의 열전도도 뿐만 아니라 지반의 열확산계수를 비선형 회귀분석을 통해 산정할 수 있는 방안을 제시하였다. 또한 지중 열교환기가 설치된 지반의 시료를 채취하여 실내 열물성 실험을 수행하였으며 이를 현장 열응답 시험을 통해 도출된 지반의 열전도도 및 열확산계수 값과 비교하였다.
최근 들어 경제적인 지열에너지 활용을 위하여 에너지 파일의 적용이 확대되고 있다. 특히 더 높은 열 교환 효율을 확보하고자 에너지 파일의 경우 통상적인 U자형 또는 W자형과 같은 라인형 지중 열교환기가 아닌 코일형 지중 열교환기를 매입하는 경우가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 매립지 부지에 PHC 코일형 열교환기 형태의 에너지 파일을 설치하고 240시간 동안 현장 열응답 시험(thermal response test)을 실시하였다. 또한 현장에서 지층별로 시료를 채취하여 실내에서 현장 지층 물성으로 시료를 재조성한 후 비정상 탐침법(non-steady state probe method)을 이용하여 지층별 열전도도와 열확산계수를 측정하였고 등가의 열물성으로 환산하였다. 실험 결과 현장 열응답 시험에 의한 지반의 열전도도와 실내 탐침법으로 측정된 지반의 열전도도는 5%내에서 일치하였으며 아울러 지반의 또 하나의 중요한 설계인자인 등가 열확산계수의 측정방법도 제시하였다.
수확 후 해충방제가 국내 수요 농산물은 물론이고 검역 문제를 해결하기 위한 수출용 농산물에 대해서 요구되고 있다. 특별히 유기 농산물 또는 환경친화형 재배 농산물에 대해서 메틸브로마이드와 같은 화합물을 이용한 기존의 수확 후 처리기술은 의미를 잃게 되었다. 대체 기술로서 CATTS (환경조절열처리기술)라 명명된 물리적 처리기술이 개발되어 사과와 여러 핵과류 과실을 가해하는 곤충과 응애에 적용되고 있다. 본 연구는 국내 사과 수출을 위해 수입국에서 규제하는 복숭아순나방(Grapholita molesta)을 대상으로 CATTS 처리 조건을 결정하는 데 목표를 두었다. 이 해충에 CATTS를 적용하기 위해 사과 과실에 잔류하면서 열에 높은 내성을 보이는 발육시기를 분석하였다. 열처리 조건($44^{\circ}C$, 20분)에서 5령 유충이 가장 높은 내성을 보였다. 환경조건(15% $CO_2$, 1% $O_2$)에서 기기 내부 온도가 $25^{\circ}C$에서 $46^{\circ}C$까지 증가하는 시기를 CATTS 가열단계로 볼 때, 이 가열 속도가 빠를수록 CATTS 해충 방제 효과가 높았다. 또한 가열단계 후 CATTS 처리 시간이 길수록 CATTS 효율이 증가했다. 특히 가열단계에서 과실 내부온도가 $44^{\circ}C$로 이르게 하는 것이 CATTS 효율을 높이는 데 결정적이었다. 이러한 조건들을 종합하여 CATTS 표준 처리기술을 결정하였으며, 이 기술은 2,104 마리의 5령을 포함한 4,378 마리 복숭아순나방 유충 피해를 받은 사과에 대해서 100% 방제 효과를 나타냈다.
TBM (Tunnel Boring Machine)이 터널 산업에 도입된 이후로 안전성과 친환경의 이점으로 TBM의 사용이 전 세계적으로 증가하였다. 암반 및 토사 지반을 굴착하는 TBM 터널에서의 주요 비용 중 하나는 손상되거나 마모된 커터의 교체로 볼 수 있다. 커터의 교체는 시간과 비용에 큰 영향을 끼치는 작업이며 TBM 가동률과 굴진율을 크게 감소시킬 수 있다. 따라서 커터의 수명을 정확하게 평가하는 것은 공기와 비용의 측면에서 매우 중요하다. 그러나 복합 지반을 포함하여 토사 구간, 암반구간에서 커터 마모에 대한 예측은 매우 복잡하고 명확하지 않다. 이에 따라 커터 마모에 대한 다양한 예측 모델이 개발 및 도입되었지만 이러한 불확실성으로 인해 가변적인 결과를 나타낸다. 본 연구에서는 커터 마모 예측 모델을 제시하기 보다는 커터 교체의 설계 및 시공 사례 연구를 소개하고 분석했다. 커터는 지반 조건, TBM 장비 및 운전의 영향을 많이 받으므로 불확실성과 한계를 감안하면 신뢰성 있는 예측 모델을 제안하는 것은 매우 어렵기 때문에 오히려 실제 사례를 분석하고 이에 대한 자료 공유가 더 실용적이다. 커터 교체에 대한 예측과 결과 간의 차이를 확인하고 심도 있게 분석하였다.
바이오디젤은 중립연료로써 친환경 연료로 알려져 있으며, 육상에서는 일정 비율을 의무 혼합하는 정책을 시행하고 있다. 본 연구에서는 바이오디젤의 선박 연료로써의 사용 가능성을 검증하기 위해 선박용 경유와 바이오디젤의 혼합비율 0 %, 5 %, 10 %, 20 %에 대해 성분 분석, 금속 부식성 실험, 저장 안정성 실험을 수행하였다. 성분 분석은 ISO 8217:2017 기준에 따라 밀도, 동점도, 인화점 등 총 8가지를 평가하였으며, 180일 동안 상온과 가혹 조건(60 ℃)에서 금속 부식성 실험과 저장 안정성 실험을 통해 바이오디젤 신뢰성을 검증하였다. 연구 결과, 성분 분석은 바이오디젤 모든 혼합비율에서 ISO 8217:2017 기준을 만족하였으며, 바이오디젤 비율에 따라 동점도, 밀도, 산값은 혼합비율이 높아질수록 높게 나타났으며, 황분은 혼합비율이 높아질수록 낮게 나타났다. 금속 부식성은 탄소강, 철, 알루미늄, 니켈의 경우 부식이 거의 발생하지 않았으나, 구리의 경우 60 ℃ 환경 바이오디젤 20 % 혼합에서 산소가 풍부한 바이오디젤의 영향으로 부식이 발생하였다. 저장 안정성은 모든 바이오디젤 혼합비율을 180일 동안 상온과 가혹 조건에서 저장한 결과, 변색, 슬러지 발생, 연료 분리가 육안으로 확인되지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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