Complex organic molecules (COMs) are increasingly observed in the environs of young stellar objects (YSOs), including hot cores/corinos around high-mass/low-mass protostars and protoplanetary disks. It is widely believed that COMs are first formed in the ice mantle of dust grains and subsequently released to the gas by thermal sublimation at high temperatures (T>100 K) in strong stellar radiation fields. In this paper, we report a new mechanism that can desorb COMs from icy grain mantles at low temperatures (T<100K), which is termed rotational desorption. The rotational desorption process of COMs comprises two stages: (1) ice mantles on suprathermally rotating grains spun-up by radiative torques (RATs) are first disrupted into small fragments by centrifugal stress, and (2) COMs and water ice then evaporate rapidly from the tiny fragments (i.e., radius a <1nm) due to thermal spikes or enhanced thermal sublimation due to increased grain temperature for larger fragments (a>1 nm). We discuss the implications of rotational desorption for releasing COMs and water ice in the inner region of protostellar envelopes (hot cores and corinos), photodissociation regions, and protoplanetary disks (PPDs). In shocked regions of stellar outflows, we find that nanoparticles can be spun-up to suprathermal rotation due to supersonic drift of neutral gas, such that centrifugal force can be sufficient to directly eject some molecules from the grain surface, provided that nanoparticles are made of strong material. Finally, we find that large aggregates (a~ 1-100 micron) exposed to strong stellar radiations can be disrupted into individual icy grains via RAdiative Torque Disruption (RATD) mechanism, which is followed by rotational desorption of ice mantles and evaporation of COMs. In the RATD picture, we expect some correlation between the enhancement of COMs and the depletion of large dust grains in not very dense regions of YSOs.
Andrew Hirsch;Sophan Chhin;Jianwei Zhang;Michael Premer
Journal of Forest and Environmental Science
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제39권2호
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pp.81-95
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2023
Due to the multiple ecosystem benefits that iconic large, old growth trees provide, forest managers are applying thinning treatments around these legacy trees to improve their vigor and reduce mortality, especially in the face of climate change and other forest health threats. One objectives of this study was to analyze sub-hourly stem fluctuations of legacy ponderosa (Pinus ponderosa Dougl. Ex P. & C. Laws) and sugar pines (Pinus lambertiana Dougl.) in the mixed-conifer forests of the Sierra Nevada in multiple different radius thinning treatments to assess the short-term effects of these treatments. Thinning treatments applied were: R30C0 (9.1 m radius), R30C2 (9.1 m radius leaving 2 competitors), and RD1.2 (radius equaling DBH multiplied by 1 ft/in multiplied by 1.25). The other objective was to assess climatic drivers of hourly stem fluctuations. Using the dendrometeR package, we gathered daily statistics (i.e. daily amplitude) of the stem fluctuations, as well as stem cycle statistics such as duration and magnitude of contraction, expansion, and stem radial increment. We then performed correlation analyses to assess the climatic drivers of stem fluctuations and to determine which radial thinning treatment was most effective at improving growth. We found an important role that mean solar radiation, air temperature, and relative humidity play in stem variations of both species. One of the main findings from a management perspective was that the RD1.2 treatment group allowed both species to contract less on warmer and higher solar radiation days. Furthermore, sugar pine put on more stem radial increment on higher solar radiation days. These findings suggest that the extended radius RD1.2 thinning treatment may be the most effective at releasing legacy sugar and ponderosa pine trees compared to the other forest management treatments applied.
일반적으로 비료용 인산은 황산과 인광석의 분해반응에 의해 생산되는데 이 반응은 발열반응으로써 온도가 상승하게 되면 생산수율 저하의 문제점이 따른다. 이를 해결하기 위해 인산제조공정에서는 불산(HF)과 사불화규소(SiF4)가 함유된 증기(vapor, $80^{\circ}C$)를 배출시키는 진공냉각기(vacuum cooler)를 운영하고 있으나, 이 과정에서 냉매 및 폴리실리콘 원료로 활용가능한 귀중한 자원(불소 & 규소)들이 버려지고 있다. 본 연구는 인산제조공정 부산물인 규불산(H2SiF6)으로 회수하기 위한 기초 실험연구로서, 불소회수 후 인산슬러리 내 불소 농도변화를 분석하여 규불산 회수가능량을 예측하였다. 회수 후 불소농도는 약 0.12wt% 감소하였고, 대상 비료공장의 생산규모를 고려할 경우 불소 회수가능량은 약 5,509 톤/년이었다. 한편 현장에서, 규불산의 농도는 0.35wt%에서 7.33wt%까지 농축되었고, 진공냉각기로부터 배출되는 증기유량은 $51,000m^3/hr$이었다. 또한 Pilot실험을 통한 불소 회수효율은 76.74%로 나타나, 실제 회수할 수 있는 규불산량은 5,340 톤/년으로 추정되었다.
상업용 천연가스 배급 시스템에서 천연가스의 공급압력은 압력조절밸브를 사용하여 제어하며 이때 막대한 압력에너지가 낭비된다. 이러한 폐압에너지는 터보 팽창기와 같은 터보기계를 사용하여 회수할 수 있으나 팽창과정에서 발생하는 Joule-Thompson 효과에 따라서 큰 온도강하가 발생한다. 터보 팽창기 전단 또는 후단에 보일러를 설치하여 영하의 온도를 방지할 수 있으며 또한 보일러를 대체하여 연료전지나 가스엔진의 폐열을 이용하여 천연가스를 예열할 수도 있으나 하이브리드 시스템의 구동을 위해 운영규모에 따라 일정량을 소모해야 한다. 이 연구에서는 천연가스가 가지고 있는 압력에너지를 활용하여 천연가스의 소모 없이 터보 팽창기와 연결된 히트펌프를 구동하여 천연가스를 예열하는 시스템을 제안하고 증발온도, 응축온도 및 작동유체의 변화에 따른 시스템의 열역학적 특성을 분석하였다. R717 냉매가 예상 작동범위 내에서 가장 높은 COP와 가장 낮은 압축일을 나타내 제안된 하이브리드 시스템에 적합함을 확인하였다. 보일러시스템과의 경제성 분석을 통해 천연가스를 LNG 형태로 수입하고 있는 국내의 경우 히트펌프 하이브리드 시스템이 경쟁력 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 서열환경하에서의 안전모 착용과 관련된 생리학적 온열반응을 조사하고 아울러 일반적인 안전모에 통풍을 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 안전모가 작업시 체열방산, 체온의 항상성과 같은 생리반응에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 검토를 실시하고자 성인 남자 5명을 대상으로 착용실험을 실시하였다. 구멍이 없는 일반적인 형태의 무공 작업 안전모와 통기를 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공 작업 안전모를 대조군으로 하여, 온도 30$\pm$1$^{\circ}C$, 습도 55$\pm$10%R.H의 인공기후실에서 휴식과 운동을 되풀이하는 총70분간의 실험을 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 직장온과 심박수는 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시 보다 유의하게 낮게 나타났으며, 체열평형과 관련하여 신체기능의 항상성을 유지하는 데에 유공안전모를 착용하는 것이 더 효율적임을 알 수 있었다. 2.각 부위의 피부온과 평균 피부온은 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 유의하게 낮았는데 특히 발한이 다른 부위보다 먼저 시작되는 이마에서 더욱 두드러지게 나타났다. 이는 안전모 착용으로 체온이 상승되어 피부온과 평균 피부온의 상승으로 이어지는 과정에서 유공안전모 착용시 가 무공안전모 착용시보다는 더 유리하다는 것을 알수 있었다. 3. 혈압은 전 구간에 걸쳐 유공안전모 착용시가 무공 안전모 착용시 보다 낮게 나타났다. 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시 보다 혈액을 통해 전달되는 체열의 상승이 억제되고 피부온과 심박수의 상승이 억제되는 것을 알수 있었는데 이것이 곧 혈압의 과다상승 방지와 인체부담의 경감으로 연결되었다고 사료된다. 4. 발한량은 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 낮은 값을 나타내 보였다. 운동으로 인해 높아진 머리부분의 온도는 통풍을 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공안전모를 착용했을 때 통기구멍으로 공기가 순환되어 온도가 과도하게 상승하는 것이 방지된다. 따라서 서열환경하에서의 체온상승이 억제됨에 따라 낮은 발한량을 나타내 보였다. 안전모내의 기후에서 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 유의하게 더 낮은 온도를 나타내었고, 안전모내 습도는 운동시에 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 다소 낮은 경향을 보였다. 통기를 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공안전모를 착용함으로 인해 모자내의 더운 공기가 외부와 순환되어 무공안전모 착용시 보다는 온도가 낮게 나타났고 땀이 유공안전모의 구멍을 통해 증발을 일으켜 과도하게 습해지는 것을 방지 할 수 있었다. 5. 주관적 감각으로 온냉감, 습윤감, 쾌적감, 피로감을 측정하였는데 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 더 낮은 주관적 감각 수치를 나타내어 착용감이 더 좋았음을 알 수 있었다. 또한 근력측정에서 무공안전모 착용시가 유공안전모 착용시 보다 평가 수치 가 낮게 나타나 더 피로한 것을 알수 있다. 이상의 결과에서 통기를 목적으로 구멍을 뚫어놓은 유공작업안전모가 심부온, 피부온, 혈압, 심박수, 발한량, 모자내 기후 등의 인체생리반응을 고려해 볼 때 더 바람직한 작업 안전모 형태라는 것을 알 수 있었다. 종래의 작업과 관련한 피복연구에서 작업복, 장갑, 신발에 대하여는 생리학적 연구가 이루어졌으나, 안전모에 관한 연구에서는 생리학적인 부분을 고려하지 않고 단지 안전 보호측면에서의 연구가 이루어졌을 뿐이었다. 따라서 서열환경하에서 머리부분의 쾌적성을 고려한 다양한 작업 안전모에 대한 계속적인 연구와 개발이 이루어진다면 물리적 측면에서 작업 안전을 만족시킬 뿐만 아니라 생리적 측면에서 체열 평형을 도모하여 작업 능률의 향상을 가져올 것이다.
본 시험은 우리나라의 밭 토양조건에서 몇 가지 완효성 질소질 비료의 보리에 대한 질소 공급효과를 시험하고저 한 것이며 공시비료는 황입힌 요소 SCU, ureaform, melamine 등의 완효성 질소비료와 대조로써 요소를 사용하였으며 질산화 저해제로는 thiourea를 처리하였다. 토양조건은 수분함량, pH 그리고 온도를 달리하여 사질양토의 보통 밭토양으로 pot시험 및 실내 배양시험하여 질소 공급력과 보리의 생장에 대한 효과를 생육시기별로 조사하여 얻은 결과를 다음과 같이 요약 보고한다. 완효성 질소질비료의 공급능력을 조사한 항온처리 실험에서 항온처리의 초기 2주에서 암모늄태질소로의 최고 전환율을 보였으며, urea, SCU, ureaform 순으로 27~59%, 25~39%, 9~34%이었고 melamine은 5주동안 0.7~4.3%의 낮은 분해를 보였다. 질산화작용에 의한 $NO_3-N$의 생성은 pH6.54와 pH5.84에서는 유사하였으며 pH6.54는 pH4.73보다 더 많은 양이 생성되었다. 토양수분은 암모니아화작용과 질산화작용에 큰 영향을 미쳐 수분함량 20%가 풍건상태보다 $NH_4-N$ 및 $NO_3-N$ 생성이 많았다. Thiourea는 4주까지는 질산화작용을 현저히 억제하였고 그 이후에 $NO_3-N$ 생성량이 증가하였으나 thiourea 무처리보다는 적었다. Pot시험으로 조사된 전 생육기 (출수후 유숙기까지)에 걸친 질소공급력은 SCU, urea가 ureaform, melamine 보다 높았으며 파종전 melamine 처리는 작물에 대하여 장애를 일으켰다. urea에 thiourea 혼합처리는 속효성으로 인한 urea의 과잉 질소 공급을 억제하여 보리의 후기생육에 도움을 주었으며 완효성 질소질비료에 소량의 urea 혼합처리는 조사된 생육기간 동안 질소공급에 크게 기여하였다.
본 연구에서는 겨울철 대관령지역의 지형성 구름에 대해 인공증설을 위한 구름씨뿌리기(이하 시딩) 영향을 알아보기 위해서 2013년 3월 13일 실험사례를 분석하였다. 지상연소기를 이용하여 기온 $-4^{\circ}C$ 이하, 풍향 $45-130^{\circ}$, 풍속 $5ms^{-1}$ 이하일 때 AgI 입자를 시딩 하였으며 대관령지역에서 적절한 시딩량을 알아보기 위해 $38gh^{-1}$ (SR1)과 $113gh^{-1}$ (SR2)에 대해 실험을 수행하였다. AgI point-source 모듈을 추가한 WRF (Weather Research and Forecast) 수치모의실험을 통해 시딩 물질의 확산장을 알아보았다. 수치모의 결과 과냉각수적이 충분히 존재한 상태에서 실험이 실시되었으며 시딩 물질은 주풍에 따라 이동하는 경향을 보였다. 시딩 효과를 알아보기 위해 안개입자측정기, 강수입자측정기와 광학우적계에서 관측된 자료를 분석하였다. 본 연구사례에서는 빙정핵 시딩에 의해 1 mm 이하 크기의 강수입자 수농도의 증가가 나타났으며 대관령지역에는 SR1 시딩이 더 적절하다고 판단된다.
본 시험은 벼의 전 생육기간에 필요한 질소를 완효성 비료로서 육묘상자에 시용하거나 전량기비로 전층시비할 때 모의 장해나 수량감소 없이 질소이용률을 높이고, 시비노동력을 줄일 수 있는 완효성 비료의 종류와 알맞은 시비량을 찾고자 수행하였다. 완효성 질소비료는 MS 10, MS S10, LCU 80, LCU 100 이었으며, 시용량은 0, 6, 9, 12 kg N/10 a 이었다. 수중 질소용출율과 전기전도도는 MS 10 > LCU 80 ${\fallingdotseq}$ LCU 100 > MS S10 순으로 컸으며, 온도가 높을수록 질소의 용출율이 높았고, EC가 증가하였다. MS 10 시용구에서는 어느 시비량에서나 출아하지 않았고, LCU 80과 LCU 100 처리구에서는 시비량이 증가할수록 입모율이 현저히 저하되었으며, 파종 후 13일에 모가 심하게 시들었다. 모든 MS S10 처리구에서는 입모율이 80% 이상이었고, 파종 후 30일까지 모가 정상적으로 생장하였다. MS S10을 육묘상자와 본답에 전량기비로 시용하였을 때 벼 수량은 두 시비방법간에 차이가 없었으며, 시비량간에는 6, 9, 12 kg N/10a과 요소로서 12 kg N/10a을 4회 분시한 관행시비방법 간에 차이가 없었다. MS S10의 질소이용률은 질소시비량이 증가할수록 감소하였으며, MS S10 시용구가 관행의 요소시비구보다 높았다.
본 연구는 한우에서 적출한 시상하부조직을 superfusion 하여 체외배양 하면서 in vitro LHRH의 내인성 분비양상을 조사하였으며, 한우의 in vitro LHRH 분비양상과 수입소인 홀스타인 젖소의 LHRH 분비양상을 비교하였다. 시상하부의 median eminence조직을 적출하여 조각을 내어서 superfusion chamber에 넣은 후 37$^{\circ}C$ 배양기에서 배양하였다. superfusion은 4시간동안 계속되었으며, 10분간격으로 분획을 받아내어 LHRH 분비능을 LHRH방사면역 측정법으로 측정하였다. LHRH 분비 양상의 특성은 PULSAR algorithm으로 분석하였다. 한우와 수입 젖소에 있어서 내인성 LHRH분비는 맥동적인 양상을 보였다. 한우에 있어서 LHRH 분비의 평균분비, 펄스의 진폭과 그 간격은 11.08 $\pm$ 1.50 pg/min/mg x 10-$^2$, 21.43 1 7.28 pg/mg x 10-$^2$, and 39.42 $\pm$ 3.08 min이었고 이 값은 홀스타인 젖소에서의 측정치와 거의 유사하였다. 이와 같은 한우의 펄스 발신기의 기본적인 특징은 한우의 신경내분비적 연구에 중요하리라 사료된다.
2001년 10월에 한국수자원공사는 은어 Plecoglossus altivelis 수정란 100만립을 옥정호에 방류하였고 이후 은어는 육봉화 되었다. 육봉형 은어의 분포 및 생태를 조사한 결과 옥정호 유입하천인 조원천, 추령천, 옥녀동천의 비교적 유속이 빠르고 바닥이 큰 돌과 암반으로 된 지역에 4월부터 10월까지 서식하였다. 부화된 자어는 옥정호로 내려가 11월부터 이듬해 3월까지 서식하였다. 산란기는 9월 중순부터 10월 중순까지로 나타났으며, 산란 장소는 비교적 유속이 빠르고 자갈이 깔린 곳으로 수심은 30~70 cm, 수온은 $20{\sim}22^{\circ}C$였다. 성비는 암컷 대 수컷이 1 : 2.70이었고, 체장은 암컷과 수컷이 $90{\sim}220(142{\pm}29.3)mm$로 암 수 차이가 없었다. 포란수는 414,283~91,500개로 조사되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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