• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제8권
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• pp.129-138
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• 1990

이상에서 본 연구는 1960년 이후부터 1985년까지의 인구규모와 그 변동의 특질을 농촌에서 도시로의 인구이동현상과 관련하여 검토해 보았다. 아울러 분해시계열방법을 이용하여 농촌인구유출과 농정과의 관계도 고찰하였다. 그리고 적정모델을 추정하여 2,000년까지의 농촌 및 농가인구도 예측해 보았다. 결론적으로 말해서 인구구조의 변화측면에서 농촌인구와 농가인구는 1965년부터 감소하기 시작하여 1975년 이후부터 급격히 감소하였다. 농촌인구의 급격한 감소는 농촌 인구의 자연감소로 인한 요인보다는 도시로 유출되는 인구이동의 요인이 더 크게 작용한 것으로 나타났다. 농촌에서 도시로의 인구유출과정에서 유입지의 분포를 보면 도시지역 중에서 서울, 부산, 경기지역으로 인구가 집중한 것으로 나타났다. 특히 70년대에는 서울 부산 등 대도시 지역으로 직접적인 이동이 있었으나 80년대에 들어와서는 대도시 지역으로의 직접적인 유입보다는 주변지역으로의 유입이 점차 증가함으로써 농촌에서 대도시로의 유입형태가 주변도시로의 유입형태로 변화되고 있다. 농촌인구의 유출을 농업생산과 관련시켜 볼 때 농업노동력의 수요가 확대되는 6월 이후에 유출인구는 점차 줄어들고 있으며 3월에 가장 많이 유출하는 것으로 판명되었다. 60년대 이후 농업정책과 농촌인구의 유출과의 관계를 분석하기 위해 순환변동을 도출하였으며 2-3차 개발계획기간을 제외한 기간에 있어서 농촌부문의 상대적 저위성이 농촌인구의 유출을 자극한 요인으로 작용했으며 이러한 사실은 농업정책의 불균형적 시행이 직 간접적으로 영향을 미친 결과라 하겠다. 끝으로 농촌인구의 유출을 포함한 한국농업의 근본적인 문제는 도농간 상대적 소득 격차에 있다고 보고 농촌지역의 개발을 서울이나 수도권, 대도시권의 비대화를 막기 위한 방편 또는 공업화 우선정책의 반작용으로 본 과거의 정책성향을 극복해야 한다는 점이다. 따라서 도농간 소득격차의 문제를 농업정책의 중심과제로 삼고 농촌지역의 자원을 보다 효율적으로 이용함으로써 나라의 경제적 효율성은 물론 형평성을 높인다는 시각에서 농업정책을 다루어야 할 것이다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1998년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.2-4
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• 1998

Proliferation of Nocardia amarae cells in activated sludge has often been associated with the generation of nuisance foams. Despite intense research activities in recent years to examine the causes and control of Nocardia foaming in activated sludge, the foaming continued to persist throughout the activated sludge treatment plants in United States. In addition to causing various operational problems to treatment processes, the presence of Nocardia may have secondary effects on the fate of heavy metals that are not well known. For example, for treatment plants facing more stringent metal removal requirements, potential metal removal by Nocardia cells in foaming activated sludge would be a welcome secondary effect. In contrast, with new viosolid disposal regulations in place (Code o( Federal Regulation No. 503), higher concentration of metals in biosolids from foaming activated sludge could create management problems. The goal of this research was to investigate the metal sorption property of Nocardia amarae cells grown in batch reactors and in chemostat reactors. Specific surface area and metal sorption characteristics of N. amarae cells harvested at various growth stages were compared. Three metals examined in this study were copper, cadmium and nickel. Nocardia amarae strain (SRWTP isolate) used in this study was obtained from the University of California at Berkeley. The pure culture was grown in 4L batch reactor containing mineral salt medium with sodium acetate as the sole carbon source. In order to quantify the sorption of heavy metal ions to N amarae cell surfaces, cells from the batch reactor were harvested, washed, and suspended in 30mL centrifuge tubes. Metal sorption studies were conducted at pH 7.0 and ionlc strength of 10-2M. The sorption Isotherm showed that the cells harvested from the stationary and endogenous growth phase exhibited significantly higher metal sorption capacity than the cells from the exponential phase. The sequence of preferential uptake of metals by N. amarae cells was Cu>Cd>Ni. The specific surFace area of Nocardia cells was determined by a dye adsorption method. N.amarae cells growing at ewponential phase had significantly less specific surface area than that of stationary phase, indicating that the lower metal sorption capacity of Nocardia cells growing at exponential phase may be due to the lower specific surface area. The growth conditions of Nocardia cells in continuous culture affect their cell surface properties, thereby governing the adsorption capacity of heavy metal. The comparison of dye sorption isotherms for Nocardia cells growing at various growth rates revealed that the cell surface area increased with increasing sludge age, indicating that the cell surface area is highly dependent on the steady-state growth rate. The highest specific surface area of 199m21g was obtained from N.amarae cell harvested at 0.33 day-1 of growth rate. This result suggests that growth condition not only alters the structure of Nocardia cell wall but also affects the surface area, thus yielding more binding sites of metal removal. After reaching the steady-state condition at dilution rate, metal adsorption isotherms were used to determine the equilibrium distributions of metals between aqueous and Nocardia cell surfaces. The metal sorption capacity of Nocardia biomass harvested from 0.33 day-1 of growth rate was significantly higher than that of cells harvested from 0.5- and 1-day-1 operation, indicatng that N.amarae cells with a lower growth rate have higher sorpion capacity. This result was in close agreement with the trend observed from the batch study. To evaluate the effect of Nocardia cells on the metal binding capacity of activated sludge, specific surface area and metal sorption capacity of the mixture of Nocardia pure cultures and activated sludge biomass were determined by a series of batch experiments. The higher levels of Nocardia cells in the Nocardia-activated sludge samples resulted in the higher specific surface area, explaining the higher metal sorption sites by the mixed luquor samples containing greater amounts on Nocardia cells. The effect of Nocardia cells on the metal sorption capacity of activated sludge was evaluated by spiking an activated sludge sample with various amounts of pre culture Nocardia cells. The results of the Langmuir isotherm model fitted to the metal sorption by various mixtures of Nocardia and activated sludge indicated that the mixture containing higher Nocardia levels had higher metal adsorption capacity than the mixture containing lower Nocardia levels. At Nocardia levels above 100mg/g VSS, the metal sorption capacity of activate sludge increased proportionally with the amount of Noeardia cells present in the mixed liquor, indicating that the presence of Nocardia may increase the viosorption capacity of activated sludge.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.253-262
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• 2016

본 논문은 경제급전 최적화 문제에 균형-교환 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 모든 발전기를 가능한한 밸브지점으로 운영한다고 가정한다. 초기치로 최대 발전량 $P_i{\leftarrow}P_i^{max}$로 설정하고, 각 발전기의 밸브지점 $v_k$까지 발전량을 감소시켰을 때의 평균 발전단가 $c_i=\frac{F(P_i)-F(P_{iv_k})}{(P_i-P_{iv_k})}$가 최대가 되는 $_{max}c_i$ 발전기 i의 발전량을 밸브지점 발전단가 $P_{iv_k}$로 감소시켰으며, ${\Sigma}P_i-P_d$ > 0이면 $c_i=F(P_i)-F(p_i-1)$의 $_{max}c_i$ 발전기 발전량을 $P_i{\leftarrow}P_i-1$로 감소시켜 ${\Sigma}P_i=P_d$의 균형을 맞추었다. 다음으로, $_{min}\{_{max}(P_i-P_i^{min}),\;_{max}(P_i^{max}-P_i)\}$>${\alpha}{\geq}10$의 범위에 대해 "-10" 간격으로 감소시키는 성인걸음법으로, 10>${\alpha}{\geq}1$ 범위에 대해서는 "-1"의 아기걸음법으로, $P_i=P_i{\pm}{\alpha}$에 대한 $_{max}[F(P_i)-F(P_i-{\alpha})]$>$_{min}[F(P_j+{\alpha})-F(P_j)]$, $i{\neq}j$이면 $P_i=P_i-{\alpha}$, $P_j=P_j+{\alpha}$로 발전량을 교환하는 방법으로 최적화를 수행하였다. 다음으로 ${\alpha}=\text{0.1, 0.01, 0.001, 0.0001$에 대해 미세한 교환을 수행하였다. 동적 경제급전 문제의 시험 사례에 제안된 알고리즘을 적용한 결과 기존의 휴리스틱 알고리즘 최적화 발전비용을 크게 감소시켜 경제적인 이익을 극대화 시켰다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권3호
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• pp.253-260
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• 2005

국내 시설하우스의 경우 화학비료를 비롯한 각종 농자재의 투입으로 인하여 비료 성분이 집적되었고 이는 작물의 수분흡수 장해를 유발하여 영양장해와 품질저하를 초래하고 있다. 또한 일부 지역에서는 농작물 가식 부위로의 ${NO_3}^-$ 축적과 질소 및 인의 용탈로 인한 수질 오염이 우려 된다. 본 연구에서는 연작장해가 발생한 시설채소재배지 토양의 물리화학적 특성을 평가하고 염류성분을 흡착 고정화할 수 있는 흡착제를 처리하여 토양용액에 존재하는 염류성분을 경감시킬수 있는 최적의 흡착제를 선별하고자 하였다. 실험에 사용된 토양은 유효인산$(1431{\sim}6516mg\;kg^{-1})$, 질산성 질소$(117.60{\sim}395.73mg\;kg^{-1})$, 치환성 칼슘$(4.06{\sim}11.07\;cmol_c\;kg^{-1})$ 및 마그네슘$(2.59{\sim}18.76\;cmol_c\;kg^{-1})$ 성분이 기준치를 과도하게 초과하여 염류장해를 유발하는 요인으로 작용하였다. 염류집적 토양에 대한 미강처리는 토양용액 내의 인산과 질산이온을 $93{\sim}100%$ 감소시켰으며 처리효율은 미강 > 혼합이온교환수지 > 분말형 제올라이트 순으로 나타났다. 미강을 제외한 모든 처리구는 pH $7.98{\sim}8.11$의 범위를 나타내었으며 미강 처리구에서는 토양의 pH가 6.61로 감소되었다. 미강 처리구의 경우 토양의 종류에 따른 차이는 있었으나 음이온에 대한 흡착능력이 매우 뛰어남을 알 수 있었다. 토양용액 중의 칼슘 이온에 대한 제거효율은 제올라이트 $1{\sim}65%$, 혼합이온교환수지 $7{\sim}61%$의 범위를 나타냈으며 미강의 경우 일부 토양에서는 토양용액 중의 칼슘 농도를 증가시키는 것으로 나타났으며 양이온교환수지의 경우 암모니움 이온과 칼륨 및 나트륨 이온에 대해서도 가장 뛰어난 흡착특성을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 양이온의 경우에는 혼합이온 교환수지 처리가 그리고 음이온의 경우 미강 처리가 토양용액 중의 염류성분의 흡착 제거에 뛰어난 효과가 있는 것으로 평가되었으며 경제적인 측면에서도 적용 가능할 것으로 판단되었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제7권3호
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• pp.103-115
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• 2000

갈색 침전물의 생성은 우리나라 지하수의 개발 및 공급에 있어 흔히 발생하는 문제 중의 하나인데, 이에 따라 색도, 맛, 탁도 및 용존 철 함량 등의 항목에 있어 먹는 물 수질 기준을 초과하게 되고, 물 공급 시스템에 스케일링의 문제를 야기하게 된다. 경기도 파주 지역 지하수의 경우에도 양수 후 몇 시간 내에 갈색 침전물이 형성되어 수질을 악화시키고 있다. 본 연구에서는 지하수의 탁도를 유발하는 원인과 지화학적 반응 경로를 이해하고자, 평형열역학 및 반응속도론적 접근을 통하여 갈색 침전물의 형성과정을 파악하였다. 본 연구결과는 침전물의 형성을 최소화하기 위한 적정 양수 기법은 물론 수질 향상을 위한 최적 수처리 기법을 설계하는데 있어 중요한 자료로 활용될 것이다. 파주 지역의 암반 지하수는 물/암석(편마암)반응에 의해 Ca-$HCO_3$형의 수질 특성을 보인다. SEM-EDS 및 XRD 분석 결과, 갈색 침전물은 비정질의 함철 산화물 또는 수산화물로 해석된다. 다양한 공극 크기(6, 4, 1, 0.45, 0.2 $\mu\textrm{m}$)를 갖는 여과지를 이용한 다단계 여과 결과, 이들 침전물은 크기에 있어 대부분 1 내지 0.45$\mu\textrm{m}$의 입도를 갖는 콜로이드 형태이지만, 질량 분포로 볼 때는 1 내지 6$\mu\textrm{m}$범위가 우세함(총 질량의 약 81%)을 알 수 있다. 다량의 용존 철(II)은 지하수 유동 중에 철 함량이 높은(최대 3wt.%) 단층 파쇄암 내의 녹니석(clinochore)의 용해로부터 기원하는 것으로 판단된다. PHREEQC 프로그램을 이용한 포화지수 계산 및 pH-Eh 관계도에 대한 검토 결과, 침전물은 함철 수산화물임이 확인되며, 환원 조건에 있던 심부 지하수가 양수에 의해 산소에 노출되면서 화학성 변화(특히, 산화)에 의하여 침전함을 알 수 있다. 양수 이후의 시간 경과와 더불어 양수된 지하수의 pH, DO, 알칼리도는 점차 감소하며. 탁도는 증가하다가 일정 시간 경과 후 감소하는 경향을 보인다. 양수 이후의 경과 시간에 따른 용존 철(II)의 농도 감소율(즉, 반응 속도)은 Fe(II)=10.l exp(-0.0009t)로 표현된다. 따라서 갈색 침전물의 생성 반응은 양수 및 양수 후 저장 과정 중에 산소의 유입에 따른 산화 반응에 기인하며, 그 반응은 시간, 산소분압 및 pH에 의존함을 알 수 있다. 탁도를 제거하여 음용 가능한 수질을 확보하기 위해서는, 충분한 시간 동안 충분한 크기를 갖는 탱크 내에서의 다단계 저장 및 폭기를 거친 이후에 응집된 침전물에 대한 여과가 제안된다. 이때, 비용 절감 차원에서 상이한 입도 조건에서의 다단계 여과가 효과적일 것으로 생각된다. 한편, 개발 관정 내에서의 스케일링을 최소화하기 위해서는 심부 지하수로 산소가 풍부한 천층 지하수가 유입되는 과정을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 적정 채수량 범위 내에서의 지속적인 양수가 효과적일 것이다. 아울러, 산소가 풍부한 천층 지하수의 채수를 위한 별도의 관정 설치도 고려할 수 있을 것이다.