• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.467-473
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• 2005

액상의 아산화질소($N_2O$) 혼합물은 주요 불순물로써 공기, 일산화탄소, 수분, 이산화탄소와 NOx 성분을 포함하고 있다. 저온에서 고체화하여 고 순도의 $N_2O$를 얻어내는 것은 위험하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 연속식 증류공정에 기초하여 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어내는 새로운 방법을 소개하였다. 99.999％ 이상의 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어낼 수 있는 연속식 증류공정을 모델화하기 위하여 intalox wire guaze 타입의 SCH-80S의 충진탑을 사용하였다. Peng-Robinson 상태방정식을 사용하여 연속식 증류탑과 냉동 사이클을 모사하였다. 본 연구에서 수행한 전산모사 결과는 상용성 화학공정모사기인 Aspen Plus로 모사한 결과와 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제38권4호
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• pp.245-253
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• 2019

BACKGROUND: Weathering of bottom ash (BA) might induce change of its surface texture and pH and affect physical and chemical properties of soil associated with greenhouse gas emission, when it is applied to the arable soil. This study was conducted to determine effect of weathering of BA in mitigating emission of greenhouse gases from upland soil. METHODS AND RESULTS: In a field experiment, methane (CH₄), carbon dioxide (CO₂), and nitrous oxide (N₂O) emitted from the soil was periodically monitored using closed chamber. Three month-weathered BA and non-weathered BA were applied to an upland soil at the rates of 0, 200 Mg ha^-1. Maize (Zea mays L.) was grown from July 1_st to Oct 8_th in 2018. Both BAs did not affect cumulative CH₄ emission. Cumulative CO₂ emission were 23.1, 19.8, and 18.8 Mg/ha/100days and cumulative N₂O emission were 35.8, 20.9, and 17.7 kg/ha/100days for the control, non-weathered BA, and weathered BA, respectively. Weathering of BA did not decrease emission of greenhouse gases significantly, compared to the weathered BA in this study. In addition, both BAs did not decrease biomass yields of maize. CONCLUSION: BA might be a good soil amendment to mitigate emissions of CO₂ and N₂O from arable soil without adverse effect on crop productivity.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권8호
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• pp.631-641
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• 2009

본 연구는 부영양화되어 있는 하구감조역에서의 $N_2O$생성과 거동을 파악하는 것을 목적으로 도시역에서의 N2O발생에 착안하여 그 중에서도 인위적 임팩트가 크다고 판단되는 하수처리수 생활폐수 등이 유입되는 도시하천감조역을 대상으로 현지 정점조사를 실시하여 수역의 사계절에 걸친 각 질소성분의 농도변화와 flux를 상세히 파악하고 저질간극수 중의 연직분포를 측정하였다. 그 결과, 완혼합이고 염수쐐기설(楔)가 형성되는 Tatara천(川)에서 하수처리수는 해수의 혼합형태의 영향을 크게 받고 고농도수괴(水塊)로서 표층을 이동하고 있으며, 이 수역의 질소변환기구 및 $N_2O$생성과정에 큰 영향을 미치고 있는 것이 밝혀졌다. 이 수역에서 관측된 $N_2O$농도는 1.8-20.9 $\mu M$로서 대기중의 포화농도와 담수중의 포화농도를 고려하면 항상 포화농도상태이며, 주발생원은 수역저토였다. 저질간극수 중의 각 질소성분의 농도분포는 호소와 인근해역에서의 분포와는 달리 분자확산 이외의 수송경로가 있다는 것이 시사되었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제7권4호
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• pp.427-432
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• 2016

Nitrous oxide is one of the main sources of greenhouse gases and its concentration has increased from 273 ppb in 1,750 to 315 ppb in 2005. Specially, nitrogen fertilizer used in agricultural soils is considered as an important source of atmospheric $N_2O$ emission. This study was conducted to estimate the difference of nitrous oxide emission as chamber position on furrow and ridge and crop existence in gas sampling chamber on upland. Four treatments used in this experiment were (1) no-fertilizer without crop in chamber on ridge, (2) fertilizer application without crop in chamber on ridge, (3) fertilizer application with crop in chamber on ridge, (4) fertilizer application without crop in chamber on ridge and furrow. Nitrous oxide emission at fertilizer application with crop in chamber on ridge were the highest while were the lowest at no-fertilizer without crop in chamber on ridge. There was no significant difference of nitrous oxide emission by chamber position, but total emission by crop existence in chamber was significant difference. Therefore, in order to estimate greenhouse gases emission using chamber method in upland, it should be considered in correlation with crop existence in chamber and characteristic changes like as the soil moisture, microbial flora by crop growth stage.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권4호
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• pp.285-294
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• 2022

본 연구에서는 벼 재배 부문 질소 비료 시용에 따른 N₂O 배출량 평가를 위해 경기도 화성시 경기도농업기술원 내 벼논에서 폐쇄형 챔버법으로 측정하였으며, 미량의 N₂O 배출량이 과소평가되지 않도록 현장 측정 플럭스 자료에 대한 방법검출한계(MDL; Method Detection Limit)와 실용정량한계(PQL; Practical Quantitation Limit)를 산정하고 이를 바탕으로 QA/QC 방법을 설정하여 원시자료와 QA/QC 방법을 수행한 N₂O 배출량을 비교하였다. 벼 재배 표준시비량인 3요소 N-P₂O₅-K₂O = 90-45-57 kg ha^-1 기준 질소 0배, 1배, 1.5배, 2배로 4처리하여 평가한 N₂O 배출량 변화에서는 N₂O 배출량이 가장 적었던 질소 0배 처리구 외에는 원시자료와 QA/QC 방법을 수행한 자료 모두 유의한 차이가 없었으며, 질소 비료 시용량이 많을수록 N₂O 배출량이 높게 나타나 질소 1배 처리구 대비 질소 2배 처리구는 191% 높게 나타났다. 질소 시비량에 따른 N₂O 배출량의 회귀관계 분석에서는 지수회귀모형에서 결정계수가 가장 높았으며, 선형회귀모형으로 산정한 기본배출계수는 IPCC에서 제공하는 기본배출계수 값과 동일하게 나타났다. 본 연구결과는 농업부문 온실가스 배출량 산정을 위해 보편적으로 사용하고 있는 폐쇄형 챔버법의 플럭스 자료에 대한 QA/QC 방법을 제시하고, 원시자료와의 비교분석을 통해 질소 비료 시비에 따른 벼논에서 발생하는 N₂O 배출량에 대한 신뢰성 있는 평가가 가능한 것으로 판단할 수 있다.

• 한국대기환경학회지
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• 제20권6호
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• pp.749-758
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• 2004

Nitrous oxide ($N_2$O) has been known as an important trace gas due to the greenhouse gas and the major source of stratospheric oxide of nitrogen (NO). Soil is the major source of $N_2$O in nature. The physicochemical characteristics of soils affect the emission of $N_2$O from soil. These physicochemical parameters are soil moisture, soil temperature, and soil N content. Since these parameters are correlated to the flux of $N_2$O from soil individually and compositely, there still remain many unknowns in the mechanism to produce $N_2$O in soil and the roles of such physicochemical parameters which affect the soil $N_2$O emission. Soil $N_2$O fluxes were measured at different levels in water filled pore space (WFPS), soil temperature and soil N contents from the same amounts of soils which were sampled from agriculturally managed upland field in a depth of ～30 cm at Kunsan. The soil $N_2$O flux measurements were conducted in a laboratory with a closed flux chamber system. The optimum soil moisture and soil temperature were observed at 60% of WFPS and ～13$^{\circ}C$. The soil $N_2$O flux increased as soil N contents increases during the whole experimental hours (up to 48 hours). However, average $N_2$O flux decreased after ～30 hours when organic carbon was mixed with nitrogen in the sample soils. It is suggested that organic carbon could be important for the emission of $N_2$O, and that the ratio of N to C needs to be identified in the process of $N_2$O soil emission.

• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.653-657
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• 2009

아산화질소($N_2O$)는 각종 화학산업의 제조공정은 물론 유기 및 화석연료의 각종 연소공정으로부터 배출되는 대표적 온실가스이다. 온난화 효과는 $CO_2$의 310배에 달하고 성층권에 도달해서는 오존층을 파괴하는 물질이지만 화학적으로 매우 안정하여 분해처리가 쉽지 않다. 각종 환원제를 이용한 SCR 반응도 대부분 $450^{\circ}C$ 이상의 높은 온도를 요구하며 NOx 존재시에는 활성이 현저하게 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 본 연구는 $N_2O$ 분해촉매의 실용화를 위한 기초연구로 진행되었으며, hydrotalcite형 화합물 전구체로부터 얻어진 혼합금속산화물촉매(MMO)와 CO 환원제를 이용한 $N_2O$ 분해에서 $SO_2$ 및 $NH_3$ 등 성분이 촉매의 반응성과 내구성에 미치는 영향을 실험적으로 분석하여 실용화에 대비한 기본 자료로 삼고자 하였다. 본 실험에 사용된 MMO 촉매는 CO 환원제와 같이 사용할 경우 $N_2O$ 분해 성능이 크게 향상되어 $200^{\circ}C$ 근처에서도 완전히 분해되는 것으로 나타났다. 또한 $NH_3$ SCR에 의한 NOx 분해반응의 경우와 달리 $SO_2$ 영향이 치명적으로 나타나지 않았고, $NH_3$에 의한 효과도 미미하여 촉매의 활성점을 공유하는 불순물 성분 정도의 영향에 불과한 것으로 판단되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제29권1호
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• pp.111-123
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• 2021

시설재배지에서 토양 양분으로 유기농업자재인 가축분 종류별 퇴비를 밑거름으로 처리한 후 발생하는 N₂O와 딸기의 생육 특성을 조사하기 위해 본 연구를 수행하였다. 가축분퇴비는 돈분과 우분, 계분을 원료로 하여 각각 만들어진 제품을 사용하였고, 딸기 표준시비량의 질소를 기준으로 단독 그리고 혼합 처리하였다. N₂O의 총배출량은 무기질비료 처리구와 비교하여 계분퇴비 처리구에서 10.7% 많았으나 다른 가축분퇴비 처리구에서는 16.5~41.9% 적게 배출되었다. N₂O가 주로 배출되는 기간은 비료살포 후 17일차까지로 전체 배출량의 70~87%를 차지하였고, 이후 158일간 13~30%가 발생하였다. N₂O 배출량은 토양의 NH₄⁺-N 함량과 부의 상관성을 나타내었다. 딸기의 생육 중 엽수, 엽폭, 관부직경은 처리구간 유의한 차이를 보이지 않았고, 엽장은 무기질비료 처리구보다 가축분퇴비 처리구에서 컸으며, SPAD 값은 우분퇴비와 계분퇴비를 혼합하여 시용한 처리구에서 가장 높았다. 딸기 과실의 무게와 당도는 처리구간 유의한 차이를 보이지 않았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권6호
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• pp.598-603
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• 2014

The level of nitrous oxide ($N_2O$), a long-lived greenhouse gas, in atmosphere has increased mainly due to anthropogenic sources, especially application of nitrogen fertilizers. Quantifying $N_2O$ emission in the agricultural field is essential to develop National inventories of greenhouse gases (GHGs) emission. The objective of this study was to develop emission factor to estimate direct $N_2O$ emission from agricultural field by measuring $N_2O$ emissions in the red pepper cultivating field from 2010 to 2012. Emission factor of $N_2O$ calculated from accumulated $N_2O$ emission, nitrogen fertilization rate, and background $N_2O$ emission was $0.0086{\pm}0.00043kg$ $N_2O-N\;kg^{-1}$ N resulted from three year experiment of the research sites. More extensive studies need to be conducted to develop $N_2O$ emission factors for other upland crops in the various regions of Korea because $N_2O$ emission is influenced by many factors including climate characteristics, soil properties, and agricultural practices.

• Animal Bioscience
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• 제34권12호
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• pp.2023-2033
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• 2021

Objective: The present study was conducted to assess the effect of urease inhibitor (hydroquinone [HQ]) and nitrification inhibitor (dicyandiamide [DCD]) on nitrogen (N) use efficiency of pig slurry for perennial ryegrass regrowth yield and its environmental impacts. Methods: A micro-plot experiment was conducted using pig slurry-urea ¹⁵N treated with HQ and/or DCD and applied at a rate of 200 kg N/ha. The flows of N derived from the pig slurry urea to herbage regrowth and soils as well as soil N mineralization were estimated by tracing pig slurry-urea ¹⁵N, and the N losses via ammonia (NH₃), nitrous oxide (N₂O) emission, and nitrate (NO₃^-) leaching were quantified for a 56 d regrowth of perennial ryegrass (Lolium perenne) sward. Results: Herbage dry matter at the final regrowth at 56 d was significantly higher in the HQ and/or DCD applied plots, with a 24.5% to 42.2% increase in ¹⁵N recovery by herbage compared with the control. Significant increases in soil ¹⁵N recovery were also observed in the plots applied with the inhibitors, accompanied by the increased N content converted to soil inorganic N (NH₄⁺+NO₃^-) (17.3% to 28.8% higher than that of the control). The estimated loss, which was not accounted for in the herbage-soil system, was lower in the plots applied with the inhibitors (25.6% on average) than that of control (38.0%). Positive effects of urease and/or nitrification inhibitors on reducing N losses to the environment were observed at the final regrowth (56 d), at which cumulative NH₃ emission was reduced by 26.8% (on average 3 inhibitor treatments), N₂O emission by 50.2% and NO₃^- leaching by 10.6% compared to those of the control. Conclusion: The proper application of urease and nitrification inhibitors would be an efficient strategy to improve the N use efficiency of pig slurry while mitigating hazardous environmental impacts.