• 한국환경보건학회지
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• 제44권6호
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• pp.539-547
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• 2018

Objectives: Ozone ($O_3$) advisories are issued by provincial/prefectural and city governments in Korea and Japan when oxidant concentrations exceed the criteria of the related country. Advisories issued only after exposure to high $O_3$ concentrations cannot be considered ideal measures. Forecasts of $O_3$ would be more beneficial to citizens' health and daily life than real-time advisories. The present study was undertaken to present a simplified forecasting model that can predict surface $O_3$ concentrations for the afternoon of the day of the forecast. Methods: For the construction of a simple and practical model, a multivariate regression model was applied. The monitored data on gases and climate variables from Japan's air quality networks that were recorded over nearly one year starting from April 2016 were applied as the subject for our model. Results: A well-known inverse correlation between $NO_2$ and $O_3$ was confirmed by the monitored data for Iksan, Korea and Fukuoka, Japan. Typical time fluctuations for $O_3$ and $NO_x$ were also found. Our model suggests that insolation is the most influential factor in determining the concentration of $O_3$. $CH_4$ also plays a major role in our model. It was possible to visually check for the fit of a theoretical distribution to the observed data by examining the probability-probability (P-P) scatter plot. The goodness of fit of the model in this study was also successfully validated through a comparison (r=0.8, p<0.05) of the measured and predicted $O_3$ concentrations. Conclusions: The advantage of our model is that it is capable of immediate forecasting of surface $O_3$ for the afternoon of the day from the routinely measured values of the precursor and meteorological parameters. Although a comparison to other approaches for $O_3$ forecasting was not carried out, the model suggested in this study would be very helpful for the citizens of Korea and Japan, especially during the $O_3$ season from May to June.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1232-1238
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• 2011

아산화질소 ($N_2O$)는 가장 중요한 지구온난화 가스 중의 하나로 농업용으로 시용한 비료의 생물학적인 변환에 의한 것이 가장 큰 배출 원인으로 알려져 있다. 우리나라 농경지로부터 아산화질소의 간접배출 특성 및 배출량을 밝히기 위해 2007부터 2010년 까지 4년간 경남지방의 농업용관정의 지하수 질소성분들을 분석한 결과, 총 질소의 경우 평균 6.91, 질산태질소는 $5.06mg-N\;L^{-1}$이었다. 용존 아산화질소의 농도는 평균 $14.2{\mu}g-N\;L^{-1}$, 중앙값은 $7.8{\mu}g-N\;L^{-1}$, 최고값은 $169.6{\mu}g-N\;L^{-1}$로 분포하였다. 지하수 중의 총 질소나 질산태질소의 농도는 연도나 시기별로 큰 차이가 없었으나 용존 아산화질소 농도는 연도별로는 2009년에 시기별로는 8월이 가장 낮은 결과를 보였다. 우리나라 지하수 중의 $N_2O$-N 농도와 $NO_3$-N 농도비는 평균값이 0.0034, 중앙값이 0.0018이며, 95% 이상이 IPCC 가이드라인의 default 값인 0.015 이하에 분포하고 있어 IPCC가 1996 가이드라인의 농경지 지하유출에 의한 간접배출계수 ($EF_{5-g}$) 0.015 $N_2O-N/NO_3-N$가 우리나라의 환경보다 너무 높게 선정된 것임을 알 수 있었다. 따라서 IPCC의 $EF_{5-g}$ default 값인 0.015 $N_2O-N/NO_3-N$ 대신 우리나라 농경지 지하수 중의 $N_2O$-N와 $NO_3$-N 농도비의 평균값인 0.0034 $N_2O-N/NO_3-N$을 농경지 질소의 지하유출에 의한 아산화질소 간접배출량 평가를 위한 국가고유 배출계수 ($EF_{5-g}$)로 제시코자 하며, 따라서 농경지에서 수계유출에 의한 아산화질소 전체의 간접 배출계수 ($EF_{5-g}+EF_{5-r}+EF_{5-e}$)는 현재 우리나라의 국가 배출량평가에 사용되는 IPCC default값 0.025 $N_2O-N/NO_3-N$ 대신 0.0134 $N_2O-N/NO_3-N$를 제시코자 한다. IPCC의 수계 간접 배출계수인 0.025 $N_2O-N/NO_3-N$을 적용하여 평가한 2008년 우리나라 농경지에서 질소의 수계유출에 의한 아산화질소 배출량은 1,801,576톤 ($CO_2$-eq)이었으나 본 연구에서 제시한 배출계수인 0.0134 $N_2O-N/NO_3-N$을 적용할 경우 964,645톤 ($CO_2$-eq)으로 835,931톤 ($CO_2$-eq)의 온실가스 배출 감축효과를 얻을 수 있었다. 하지만 본 연구에서 제시한 배출계수는 질소 유출경로 중 가장 비중이 큰 지하침출에 의한 배출계수인 $EF_{5-g}$ 뿐으로 우리나라 농경지 아산화질소 간접배출량의 올바른 평가를 위해서는 앞으로 시용된 질소 중 수계를 통한 외부 유출 비율에 관한 default 값인 $Frac_{LEACH}$ (30%), 표면수 유출계수인 $EF_{5-r}$ (0.0075 $N_2O-N/NO_3-N$), 그리고 하천변을 통해 유출되는 계수인 $EF_{5-e}$ (0.0025 $N_2O-N/NO_3-N$ )에 관한 추가적인 연구가 수행되어야 할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.163-170
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• 2013

$V_2O_5/TiO_2$계 촉매상에서 $NH_3$에 의한 $NO_x$의 선택적환원은 310의 지구온난화지수를 갖는 $N_2O$의 또 다른 인위적인 배출원이 될 수 있는 것으로 보고되고 있으므로, 본 총설은 화석연료를 연소시키는 화력발전소용 상기 촉매상에서 SCR 탈질반응 동안에 $N_2O$ 생성과 관계되는 주요 변수들의 유의성을 다루고자 한다. $NH_3$-SCR 탈질반응에서 $N_2O$ 배출은 $NH_3$ 산화반응에 더하여 반응 중에 존재하는 $NO_x$와 $NH_3$ 간의 부반응을 통해 일어나 이 부반응들의 정도는 SCR 촉매의 활성성분인 $V_2O_5$의 함량과 조촉매의 종류($WO_3$와 $MoO_3$), 반응온도, $NO_2/NO_x$ 비율, 산소농도, 공간속도, 수분함량, 열처리 등과 같은 유입가스 조건과 운전변수 및 화력발전소 현장에 설치된 상용 SCR 탈질공정에서 격은 촉매의 이력에 크게 의존한다. 상기의 모든 변수들이 탈질반응에서 $N_2O$ 생성과 관계된다고 할지라도, 몇몇 핵심변수들이 $N_2O$ 생성에 미치는 영향과 상용 SCR 공정에서 $N_2O$ 생성을 억제할 수 있는 방안이 고찰되었다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.453-458
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• 2009

Fe의 함량을 0.5~3.3 wt%의 범위에서 이온 교환하여 제조한 Fe-TNU-9 제올라이트 촉매상에서 $N_2O$ 농도를 2000~8500 ppm, 반응온도를 $300{\sim}550^{\circ}C$ 범위 내에서 $N_2O$ 직접분해반응을 수행하였다.제조된 촉매는 X-선 회절분석, 질소흡착, 주사전자현미경 등으로 특성분석을 수행하였다. 최적 Fe 함량은 2.7 wt%로 그 이상의 함량에 있어 Fe 함량은 $N_2O$ 직접분해반응에 큰 영향을 미치지 않았다. 이온교환 후에 TNU-9의 XRD 상으로는 안정된 상태를 유지하였지만 0.01 M Fe 용액 하에서 이온 교환한 3.1 wt% Fe-TNU-9 제올라이트는 H-TNU-9에 비해 최대 60%까지의 결정화도가 감소하였다. 이러한 결정화도의 감소는 비표면적 및 기공부피와 연관질 수 있지만 감소정도는 약 10% 정도로 결정화도 감소와 비교하면 영향은 크지 않았다. 멱차수법을 이용한$N_2O$ 분해반응에 있어$N_2O$ 부분 반응차수는 $420^{\circ}C$에서 0.69, $464^{\circ}C$에서 0.97차까지 변화하였다. 활성화 에너지는$N_2O$의 농도가 증가하면 같은 경향으로 증가하였고, 34~43 kcal/mol 범위 내에서 넓게 분포하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제16권3호
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• pp.175-180
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• 2010

본 시험은 혐기조건하에서 돈슬러리로부터 발생하는 온실가스 연속측정 기술을 습득하고, 이를 이용해 온실가스의 일종인 메탄 발생량 및 시간대별 배출량 변화를 알아보기 위한 목적으로 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. TGA의 16 site에서 측정한 값들의 평균값은 2.437 ppm이었으며 표준편차는 0.024 ppm이었다. 각 site에서 평균값과 비교한 표준편차는 10% 이내였다. 따라서 각 site에서 측정된 값은 일정한 농도를 보인다고 할 수 있다. 2. 돈분뇨 액비에서 배출되는 $CH_4$을 측정하기 위해 돈분뇨 액비 저장조에서 액비를 샘플링하여 그것을 들통에 보관하였고, 들통에서 배출되는 $CH_4$ 배출량을 측정하였다. 들통 1, 2, 3의 $CH_4$ 배출량은 각각 413.9, 373.8, 그리고 391.9 ${\mu}g\;m^{-2}\;s{-1}$였고 세 들통의 평균값은 393.2 ${\mu}g\;m^{-2}\;s{-1}$이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.880-885
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• 2010

밭에서 $N_2O$ 배출에 영향을 주는 요인들의 특성을 파악하고, 이러한 요인들이 $N_2O$ 배출에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 밝히고자, 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 $N_2O$ 배출 시험을 수행하였다. 고추와 콩에서 NPK+돈분퇴비를 처리하여 $N_2O$ 배출에 미치는 요인들과 배출에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. (1) $N_2O$ 배출량과 토양온도, 토양수분함량 및 무기태질소의 상관 분석한 결과, 고추에서 $0.528^{**}$, $0790^{***}$ 그리고 $0.937^{***}$, 콩은 $0.658^{***}$, $0.710^{***}$ 그리고 $0.865^{***}$으로 고도로 유의하여 $N_2O$ 배출량에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. (2) $N_2O$ 배출에 영향을 미치는 요인은 고추에서는 무기태질소 (71.9%), 토양수분 (23.6%), 토양온도 (4.5%), 그리고 콩은 무기태질소 (65.5%), 토양수분 (19.2%), 토양온도 (15.2%) 순으로 나타났다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권5호
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• pp.588-596
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• 2009

배경: 저산소증이 혈관평활근 수축성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 저산소증이 혈관내피세포에서 내피세포성 이완인자의 분비에 미치는 영향과 그 기전을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 토끼 대동맥에서 내피세포 의존성 이완과 관찰하고, 토끼 대동맥에서 내피세포성 이완인자 분비 정도를 내피세포를 제거한 경동맥의 수축에 미치는 영향으로 생물검증을 하였다. 마지막으로, 배양한 토끼 대동맥 혈관내피세포에서 세포내 $Ca^{2+}$ 변화를 측정하였다. 저산소증은 세포의 용액에 공급되는 산소를 질소로 대체하여 제거한 후 이 용액을 혈관 혹은 세포에 공급하여 유발시 거나, deoxyglucose 혹은 $CN^-$를 투여하여 화학적인 저산소증을 유발시켰다. 결과: 노에피네프린으로 토끼 대동맥을 수축시킨 다음 저산소증에 노출시키면 대동맥이 이완을 하였으며 저산소증에 반복하여 노출시키면 저산소증에 의한 이완이 더 크게 증가하였다. 이러한 저산소증에 의한 이완은 혈관내피세포를 제거한 대동맥에서는 관찰되지 않았다. 토끼 대동맥에서 분비되는 내피세포성 이완인자 분비를 내피세포를 제거한 경동맥을 이용하여 생물검증한 결과 저산소증에 의하여 내피세포성 이완인자의 분비가 증가하였는데 반복된 노출에 의하여 더 크게 증가하였다. 그리고 저산소증에 의한 내피세포성 이완인자 분비는 NO 생성을 억제하는 경우와 $K^+$ 통로 억제제인 tetraethyl ammonium (TEA)에 의하여 억제되었다. 배양한 혈관내피세포에서 ATP에 의하여 증가한 세포내 $Ca^{2+}$은 저산소증에 의하여 유의하게 증가하였으며 TEA에 의하여 억제되었다. Deoxyglucose에 의하여 세포내 $Ca^{2+}$이 증가하였으며 세포외 $Ca^{2+}$을 제거하면 감소하였다. $CN^-$ 역시 혈관내피세포 $Ca^{2+}$ 유입을 증가시켰다. 결론: 이러한 실험 결과로 미루어 토끼 대동맥에서 저산소증은 내피세포 의존성 이완을 유발하는데 이는 저산소증에 의한 세포내 $Ca^{2+}$ 유입 증가에 의하여 NO 생성이 증가되어 일어난 것으로 추정할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.399-407
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• 2008

농경지에서 발생되는 온실가스인 $CH_4$, $N_2O$의 배출제어 기술을 구명하기 위하여 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 온실가스 배출시험을 수행하였다. 고추밭에서 토성과 토양수분에 의한 온실가스배출 시험은 2004~2005년 2년간 고추 재배를 하여, 질소를 시용하지 않는 PK와 NPK+ 돈분퇴비 등으로 시비처리를 하였고 온실가스배출에영향을 주는 토양수분, 토양온도 그리고 무기태 질소($NH{_4}^+$, $NO{_3}^-$) 등 관련 요인별로 온실가스배출량을 측정하였다. 이와 같이 밭에서 온실가스 배출에 미치는 영향을 조사하여 온실가스 관리에 필요한 기초 자료로 활용하기 위해 시험한 결과는 다음과 같다. 1) 토성에 따른 $N_2O$ 배출량은 식양토에 비해 사양토에서 74.0~82.1% 적었고, 토양 수분장력 -30 kPa보다 -50 kPa에서 식양토는 13.2%, 사양토는 40.2%가 적었다. 2) $CH_4$ 배출은 식양토에 비해 사양토에서 45.7~61.6%, 그리고 수분장력에 따라 -30kPa보다 -50kPa에서 식양토 69.6%, 사양토 55.8%가 적었다. 3) $N_2O$ 배출에 영향을 미치는 요인은 식양토에서 무기태질소 (51.2%), 토양온도 (25.8%), 토양수분함량 (23.0%), 그리고 사양토에서는 토양수분함량 (39.3%), 토양온도 (36.4%), 무기태질소 (24.3%) 순으로 나타났으며, 식양토에 비해 사양토에서 $N_2O$ 배출에 대한 무기태질소의 기여도가 낮았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1239-1244
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• 2011

밭에서 $N_2O$ 배출에 영향을 주는 요인 중 토양온도의 특성을 파악하고, 이러한 요인들이 $N_2O$ 배출에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 밝히고자, 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 $N_2O$ 배출 시험을 수행하였다. 배추 재배에서 경운 유 무와 재배시기에 따라 NPK, 헤어리베치+N, 돈분퇴비를 처리하여 $N_2O$ 배출에 미치는 영향을 조사하고, 이에 대한 결과를 배출계수로 산출하여 IPCC default 값 (기후변화에 관한 정부간 협의체; Intergovernmental Pannel on Climate Change)과 비교 결과는 다음과 같다. 1) 질소질원별 재배기간 2년 평균 (2009~2010) $N_2O$의 총 배출량은 돈분퇴비>NPK>헤어리베치+N 비료 처리 순으로 나타났으며, 경운 유 무에 따른 $N_2O$ 배출은 경운에 비해 무경운에서 33.7~51.8% (봄재배) 그리고 31.4~76.7% (가을재배)가 저감되었다. 2) 재배시기별로는 가을배추재배는 봄재배 보다 $N_2O$ 배출량이 경운처리 NPK 49.6%, 헤어리베치+N 비료 39.0%, 돈분퇴비 처리에서 60% 감소하였고, 무경운 처리에서는 각각 59.5%, 70.6, 58.7%가 감소하였다. 3) 봄과 가을배추 재배지에서 측정한 모든 처리의 $N_2O$ 배출계수가 IPCC default 값인 0.0125 kg $N_2O$-N/kg N (현재 우리나라 온실가스 배출량 산정에 적용)보다 15.2~86.4% 적었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.886-891
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• 2010

농경지에서 발생되는 온실가스인 $CO_2$, $CH_4$ 그리고 $N_2O$의 배출량을 토성별 지구온난화잠재력으로 평가하기 위하여 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 온실가스 배출시험을 수행하였다. 고추밭에서 온실가스배출 시험은 2005년에 노지재배로 재배하였다. 시비는 화학비료와 돈분퇴비를 시용하였으며, 식양토와 사양토에서 온실가스배출에 영향을 주는 토양수분과 토양온도 등 관련 요인별로 온실가스배출량을 측정하였다. 이와 같이 고추밭에서 $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$의 배출량을 확인하고, 지구온난화잠재력으로 환산한 온실가스의 양을 파악하여 온실가스 관리에 필요한 기초 자료로 활용하고자 하였다. 시험한 결과는 다음과 같다. (1) 토성에 따른 $CO_2$배출량은 식양토는 12.9 tonne $CO_2\;ha^{-1}$, 사양토는 7.6 tonne $CO_2\;ha^{-1}$로 나타났다. $N_2O$ 배출량은 식양토 35.7 kg $N_2O\;ha^{-1}$, 사양토 9.2 kg $N_2O\;ha^{-1}$로 나타났으며, $CH_4$ 배출량은 식양토에서 0.054 kg $CH_4\;ha^{-1}$, 사양토 0.013 kg $CH_4\;ha^{-1}$였다. (2) $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$의 총 배출량을 지구온난화잠재력 (GWP-Global Warming Potential)으로 환산한 결과, 식양토에서 24.0 tonne $CO_2$-eq $ha^{-1}$, 사양토에서는 10.5 tonne $CO_2$-eq. $ha^{-1}$로 식양토에서 많은 온실가스 배출량을 보였다.