• 제목/요약/키워드: Stable Dynamics

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바라쿠다 시뮬레이션을 이용한 유동층 외부 열교환기의 유동해석 (Analysis of Fluidization in a Fluidized Bed External Heat Exchanger using Barracuda Simulation)

  • 이종민;김동원;박경일;이규화
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권4호
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    • pp.642-650
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    • 2020
  • 순환유동층 보일러에서 유동 입자들의 순환 경로는 연소로에서 비산된 입자들이 사이클론에서 포집되어 비기계적 밸브인 실포트(Sealpot)를 거쳐 연소로로 재순환하는 일반적인 경로를 갖는다. 그러나, 유동 입자들로부터 열을 추가적으로 흡수하기 위해 유동층 외부열교환기(FBHE; Fluidized Bed Heat Exchanger)가 설치된 경우, 실포트의 일부 입자들은 FBHE를 거쳐 연소로로 재순환하는 경로를 갖게 된다. 이때 기포유동층 영역으로 운전되는 FBHE는 실포트로부터 유입되는 고온(800~950 ℃)의 입자들의 유동 특성에 따라 열교환 튜브의 국부적 가열로 인한 손상 및 hot spot에 의한 입자들의 고온 뭉침(agglomeration)이 발생할 수 있어 순환유동층의 안정적 조업에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 국내 D 순환유동층 보일러의 FBHE에 대한 운전자료 분석 및 바라쿠다를 통한 CPFD(Computational Particle Fluid Dynamics) 해석을 통해 구조적 문제로부터 발생하는 열흐름의 불균일성을 밝혀내었다. 실제 D 순환유동층의 FBHE 열교환 튜브 온도는 실포트의 고체온도 변화와 가장 밀접한 상관관계를 나타내었으며, FBHE 내의 열흐름의 불균일성은 FBHE의 조업 유속의 증가(0.3→0.7 m/s)로는 그 불균일성을 해소하기 어려운 것으로 나타났다. 그러나, FBHE로 유입되는 고온 입자들에 대한 사전 혼합 영역(Premixing Zone)이 설치된 경우와, 연소로로 재순환되는 입자 배출 라인의 대칭화를 통한 구조변경 시, 입자 혼합의 증대와 더불어 열흐름의 불균일성은 상당 부분 감소하는 것으로 고찰되었다. 이에, FBHE의 구조 최적화가 열교환 성능 및 운전 안정성을 확보하는 대안임을 제시하였다.

울릉도 나리분지 주변 산림의 임분구조 및 동태 (Stand Structure and Dynamics in Forests around Nari Basin of Ulleung Island, Korea)

  • 정재민;황선미;김유미;신재권;김명수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.23-35
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    • 2010
  • 울릉도의 성인봉을 중심으로 나리분지와 주변 산림에 대한 지속가능한 보전을 위한 생태적 기초 자료를 제공하고자 나리분지 내 산림과 외륜의 동, 서, 북사면의 산림에 대하여 군락생태학적 방법으로 임분 구조 및 종 조성 특성을 조사 분석 하였다. 조사 대상 산림 내 임분의 층위 별 중요치를 산출하여 비교 분석한 결과, 나리분지 외륜산림 방위 및 고저 별 대부분의 임분에서는 너도밤나무와 고로쇠나무가 대체로 우점하는 경향이었으며, 임분간 식물 종의 조성에서도 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 나리분지내의 산림에서는 너도밤나무림, 두메오리나무림, 소나무림, 낙엽활엽수림의 다양한 임분이 형성되어 있었고, 임분에 따라 종 조성도 큰 차이를 보였다. 그리고 임분의 성숙도와 안정도 등 간접적인 군락의 속성을 파악하기 위하여 종 다양도를 비교 분석한 결과 임분의 각 층위에서 모두 나리분지 내 산림이 외륜의 산림에 비해 높은 종 다양도를 보였으며, 나리분지 내 산림에서는 소나무림과 낙엽활엽수림이 너도밤나무와 두메오리나무림에 비해 각 층위에서 대체로 높은 종 다양도를 보였다. 또한 산림의 방위 및 고저 별 임분에 대한 유사성을 추정하기 위해서 S$\O$rensen의 유사도계수(Cs)를 비교 분석한 결과 동, 서 북사면과 나리분지 내 산림간 유사도 지수는 0.68~0.69의 범위로서 차이가 거의 없었고, 능선부와 산복부, 산록부, 평탄지간 유사도 지수는 0.85~0.95의 범위로서 거의 동일한 임분형을 보였으며, 나리분지 내 네 임분 간 유사도 지수도 0.66~0.88의 범위로 높은 유사도를 보였다. 나리분지 외륜의 능선부와 산복부, 산록부, 평탄지에 대한 산림의 천이의 진행에 따라 임분구조 및 개체군의 동태를 예측하기 위하여 주요 구성종의 직경급 분포도를 작성한 결과 다소의 형태적 차이는 있었지만 대체로 정규분포형에 가까운 종형(Bell-shape)을 이루고 있었으며, 이들 산림 내 임분은 대체로 안정적으로 유지될 것으로 판단되었다. 따라서 성인봉을 포함한 나리분지와 외륜 산림의 임분들은 지형적 특성에도 불구하고 대체로 구조와 종조성에 있어서 높은 유사도를 보였으며, 기후변화에 의한 임분의 단순화가 지속될 것으로 판단되어, 산림 내 생물 종 및 생태계 다양성에 대한 보전과 관리 대책이 필요하다.

장강 내수로 항만의 물류 수요 예측에 관한 연구 (A Study on Predicting the Logistics Demand of Inland Ports on the Yangtze River)

  • 오진;김현중
    • 무역학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.217-242
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    • 2023
  • 본 연구는 장강 내수로 항만의 물류 수요에 영향을 미치는 요인을 분석하고, 이를 바탕으로 미래의 항만 물류 수요를 예측하는 것을 목적으로 한다. 장강 상류의 충칭항, 이빈항, 중류의 징저우항, 우후항, 하류의 난징항, 쑤저우항 등 총 6개 항만을 대상으로, 시스템 다이내믹스 기법을 활용한 물류 수요 예측을 수행하였다. 모든 항만의 물류 수요는 2026년까지 중단기 예측에서 증가세를 보였다. 충칭항의 물류 수요는 배후지 경제 규모의 영향을 주로 받았으며, 이빈항은 항만의 자동화 수준에 크게 의존하는 것으로 파악되었다. 상류 및 중류 항만의 경우, 배후지의 에너지 소비량 증가와 대기 오염 상황이 심각할수록 물류 수요가 증가하였다. 중류 항만의 물류 수요는 배후지 인프라의 영향을 주로 받았으며, 하류 항만은 도시 건설 면적의 변화에 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 민감도 분석 결과, 대도시에 의존하는 항만의 물류 수요는 영향 요인들의 증감폭에 대해 상대적으로 안정적이었으나, 배후지 도시 규모가 작은 항만은 영향 요인들의 변동에 민감하게 반응하는 경향을 보였다. 따라서 충칭항을 장강 상류의 핵심 항만으로 정책적 지원을 강화하고, 주변 항만들이 충칭항의 보조 역할을 수행하도록 하는 전략을 마련해야 한다. 상류 항만은 충칭항의 보조 역할을 수행하는 동시에, 중하류 항만과의 연결성을 강화하고 입항 산업의 발전을 도모하는 방안도 고려해야 할 것이다. 장강 내수로 항만의 개발 전략은 한국의 항만 및 이해관계자들에게 직항로의 개설과 교통 네트워크의 확장을 시사한다. 배후지 네트워크를 확장하고 물류허브와 연계된 효율적인 교통 체계의 구축을 제시할 수 있다. 협력을 통해 두 지역 모두에서 물류 효율성이 향상될 수 있으며, 이는 각 항만의 국제적인 위치와 경쟁력을 강화하는 데 기여할 것이다.

멸종위기야생식물인 갯봄맞이꽃(Glaux maritima var. obtusifolia Fernald)의 분포특성과 개체군의 지속에 관여하는 요인 (Distributional Characteristics and Factors Related to the Population Persistence, an Endangered Plant Glaux maritima var. obtusifolia Fernald)

  • 김영철;채현희;오현경;이규송
    • 한국환경생태학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.939-961
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    • 2016
  • 멸종위기야생식물의 효과적인 보전을 위해서는 종이 소유하는 특성과 더불어 각 분포지에서 나타나는 환경요인과의 상호작용에 대한 이해가 필요하다. 먼저 분포특성을 조사하였고 석호의 분포지를 중심으로 4년간에 걸친 모니터링을 실시하였다. 또한 토양과 빛 조건에 따른 월동아, 열매 및 종자 생산특성을 비교하였다. 다음으로 재배실험에서 생산된 종자를 이용한 발아실험을 통해 종에 대한 정보를 확보하였다. 갯봄맞이꽃은 우리나라가 세계적인 분포의 가장자리에 해당하며 4개의 분포지는 서로 먼 거리에 격리되어 분포하였다. 2개의 분포지는 해안의 바위지대에 형성된 소규모 습지와 미사 퇴적지에 위치하였고 다른 2개 분포지는 하구가 바다와 연결되어 있는 석호에서 모래로 구성된 입지에 분포하였다. 갯봄맞이꽃은 염분과 주기적인 침수 그리고 낮은 토양층에 따라 경쟁관계에 있는 식물의 침입과 생육이 억제되는 공간에 분포하는 것으로 보였다. 갯봄맞이꽃은 월동아에 의한 보충과 종자에 의한 유묘 보충에 의해 개체군이 유지되었다. 월동아의 생산은 토양의 유기물과 더불어 모래의 입자에 의해 영향을 받는 것으로 추정되었다. 종자에 의한 유묘 보충은 호수의 가장자리에 있는 모래언덕 배후에 위치한 염습지에서만 관찰되었다. 갯봄맞이꽃 개체군 마다 서로 다른 위협요인이 존재하는 것으로 관찰되었다. 포항의 개체군은 해안도로의 개설로 월동아의 보충에 영향을 미치는 미사의 퇴적현상이 제거된 것으로 보였다. 울산의 개체군은 분포지로 유입되는 용출수의 단절로 경쟁종의 급격한 확대와 갯봄맞이꽃 분포 면적의 축소가 나타났다. 반면에 석호의 분포지는 비교적 안정적인 개체군을 유지하였다. 특별히 송지호의 개체군은 가장 안정적인 개체군으로 판단되었다. 석호에 분포하는 갯봄맞이꽃 개체군의 지속을 위해서는 석호가 소유하는 바닷물의 유입과 주기적인 침수를 포함하는 기작이 잘 유지되도록 광역적인 규모에서의 보전활동이 필요함을 제안하였다.

소쇄원 오곡문 담장의 구조적 안정에 미치는 요인 분석 (A Study The Structural Stability of the Fence Ohgokmun Soswaewon Factor Analysis)

  • 장익식;전형순;하태주;이재근
    • 한국전통조경학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.113-122
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    • 2013
  • 본 연구는 전통구조물의 안정에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 우리나라 전통조경공간에서 축석 기둥으로 조성된 담장의 기초가 안정함에 따라 오랜 세월동안 무너지지 않고 유지됨을 알 수 있었다. 연구 대상지인 담양 소쇄원의 오곡문 담장은 자연과 조화되는 하나의 전통구조물로 그 어떠한 영향에도 변형됨이 없이 지금까지 유지되어 왔다. 여기에는 우리 선조들의 슬기와 지혜가 곁들어 있음을 짐작할 수 있다. 그러나 전통구조물 재현에 있어 하자발생 빈도가 빈번하다. 이는 전통구조물에서 벗어난 공법으로 약식 적용하였기 때문이다. 따라서 본 연구의 대상인 오곡문 담장이 무너지지 않는 요인을 통해 그 해결 방안을 간접적으로 얻고자 함이다. 아울러 연구 방법으로는 물리적 시험과 역학 계산방식의 유추 해석을 통해 다음의 결과를 도출하였다. 첫째, 내적 요인으로 오곡문 담장의 구조를 이루는 부재와 결속 방식이다. 1) 기초 지반의 안정이다. 여기서 원지반인 모암의 역할이 크다는 사실과 침하 현상이 없다는 것이다. 2) 수문에 의한 마찰력을 최소화하기 위해 물길을 두 갈래로 분리한 축석형태와 메쌓기 공법을 통한 수문에서의 지내력과 범람을 대비하여 우회수로를 만들었다. 3) 하중에 의한 지지력과 내구성에 견디는 구조로 재료의 강도와 축조형태에 있어 각 개체 간의 힘의 분산을 가져오는 마찰력을 최대화하는 공법으로 적용되었다. 둘째, 외적 요인으로 오곡문 담장의 역학 수리 계산식을 통해서 얻은 결과, 비바람과 수문에 의한 영향이 크게 나타나지만, 담장의 구조적 안정에 해칠 만한 힘의 작용이 미흡하다는 결론이다. 따라서 본 연구의 결과, 내 외적 영향에도 잘 견디는 구조로 구성된 구조체로 볼 수 있다. 그러나 향후 사후관리 측면과 이상기후로 인한 환경 인자에 의해 무너질수도 있다는 사실이다.

스토리텔링 테마골목 이미지 및 만족도에 관한 이용 후 평가 - '김광석다시그리기길'을 대상으로 - (Post Occupancy Evaluation of Image and Satisfaction for Storytelling Theme on the Kim Gwang-Seok Street)

  • 구민아;엄붕훈
    • 한국조경학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.59-68
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    • 2018
  • 본 연구는 최근 도시재생사업으로 재개발, 계획되고 있는 가로 중 스토리텔링에 의한 테마골목인 '김광석다시그리기 길'을 대상으로 이용 후 평가를 이미지와 만족도를 중심으로 시행하였다. 이는 새로운 장소성을 가진 공간으로 스토리텔링 테마골목 중 낙후된 골목재생을 위해 우리나라 최초로 대중가수의 음악과 예술에 관한 주제로 스토리텔링 장소로써 지속적인 모니터링을 통해 계획, 관리에 필요한 자료가 되기 위해서이다. 이용자 200명을 대상으로 인구통계문항과 이용행태, 동기는 빈도분석을 실시하였으며, 이미지선호도와 만족도평가는 신뢰도분석, 평균치 분석, 요인분석, 다중회귀분석을 실시하여 만족도에 영향을 미치는 변수들을 추출하였다. 또한, 성별, 연령별, 지역별 그룹의 이미지와 만족도 차이를 분산분석과 독립표본 t-검정과 분산분석을 통해 분석하였다. 그 결과, 이용자 특성은 20대 학생이 가장 많았고, 이용 동기와 활동유형은 산책과 구경, 사진촬영 순으로 분석되었다. 이미지평가 변수들은 매우 높은 신뢰도를 보였으며, 평균치들은 상징적인(5.03), 친근한(4.84), 아름다운(4.71), 밝은(4.63) 등의 순으로 높았다. 요인분석 결과, 거리의 분위기, 디자인성 및 역동성 등의 3개 요인이 추출되었다. 다중회귀분석 결과, 상징적인(${\beta}=.314$), 안정된(${\beta}=.248$), 친근한(${\beta}=.204$), 시원한 (${\beta}=.142$)과 같은 이미지 변수들에 의해 이미지 선호도가 영향을 받는 것으로 분석되었다. 만족도평가 또한 매우 높은 신뢰도를 가지며, 요인분석 결과, 시설관리측면, 체험 요인, 이미지 요인 3가지로 분류되었고, 시설물디자인(3.81), 대표거리(3.78), 거리이미지(3.81), 지속적 이용(3.66), 체험관광(3.53) 순으로 만족도를 보였다. 다중회귀분석 결과, 거리이미지(${\beta}=.296$), 관리(${\beta}=.277$), 지속적 이용(${\beta}=.205$), 대표거리(${\beta}=.183$)에 관한 4개 변수가 만족도에 영향을 주는 것으로 분석되었다. 따라서 김광석다시그리길 스토리텔링 골목의 재생사업 이후, 골목의 이미지는 상징성과 경관미, 친근감 등에서 높은 평가를 받으며 이미지 개선에 성공한 것으로 보이고, 만족도에 있어서는 시설물디자인의 개선, 대표거리로서의 상징성과 이미지의 강화, 다양한 체험 등에서 만족도를 보이고 있는 것으로 평가된다. 추후 김광석다시그리기길의 계획과 관리에서는 좀 더 스토리텔링을 통한 장소성을 확립하고, 그로 인해 골목의 정체성과 상징성 또한 높아질 수 있도록 해 나가야 함을 말해 주는 결과로 사료된다.

소비자의 라이프스타일에 따른 서비스품질 지각 차이에 관한 연구 (A Study on the Consumer's Service Quality Perception Based on the Types of Life-style)

  • 박윤서;이승인;최인
    • 마케팅과학연구
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    • 제19권2호
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    • pp.53-67
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    • 2009
  • For the last decades, service quality has been studied as one of the most important tools for a service company to compete with the other companies. Based on these past researches, it has been agreed that the service quality is a basic and powerful tool to create the competitive advantage. Due to similar reason, many service marketing practitioners have been also focused on the service quality to retain the existing consumers and collect the new consumers. However, service quality is subjectively perceived by individual consumers. Consumer evaluation of service quality can be different from each other. Especially consumers with one life-style may evaluate the service quality differently from the consumers with the other life-styles. Therefore we need to know whether there are differences in service quality perception on the categories of life-style. Life-style refers to a distinctive mode of living in its aggregate and broadest sense. It embodies the patterns that were developed and emerged from the dynamics of living in a society. Since the concept of life-style and its relationship to marketing was introduced in 1963 by William Lazer, methods of measuring the life-style and their application have been developed. Life-style has been usually used to segment the marketplace because it offers marketers a unique and important view of the market. When Life-style is combined with clustering methods, life-style segmentation can generate identifiable whole persons rather than isolated fragment. Life-style segmentation begins with people instead of products and classifies them into different life-style types, each characterized by a unique style of living based on a wide range of activities, interests, and opinions(Plummer, 1974). In this study we applies the life-style segmentation based on the AIO(Activities, Interests, and Opinions) to the consumers of the large discount stores. In Korea, the large discount store market has entered into maturity stage so that the market differentiation strategy is becoming a more critical issue to the marketing practitioners. One of the most important tools to differentiate from the competitors in large discount store market is continuously to provide service of better quality than competitors. This study tries to find answers about the following questions: 1) How can we categorize the consumer life-styles in the large discount store? 2) What are the characteristics of the categorized groups? 3) Are there any differences in service quality perception among the consumers with different life-styles 4) Are there any differences in consumer behavior among them in the large discount store? For the purpose, we collected survey data from consumers and analyzed the data with the SPSS package where we had $X^2$-test, factor analysis, ANOVA, MANOVA, and cluster analysis. The survey was made during one month in the April of 2008. Among the collected 306 copies of questionnaires, 281 copies were chosen as the effective samples for empirical analysis except 25 copies with wrong responses. To identify the life-style patterns, we used the measures employed by Kim and Kwon(1999), where 44 items on a seven-point scale were used to measure factors of the life-style patterns. The Principal Component Method was used for factor extraction, and the VARIMAX orthogonal factor rotation was employed. The 7 items showing low factor loading were eliminated. The results of the factor analysis suggested that nine factors of the life-style patterns were identified as follows: 1) the equality-of-sexes and pursuit-of-independence tendency 2) self-management tendency 3) sociable tendency 4) self-display tendency 5) degree of a dilettante life 6) pursuit-of-information tendency 7) bargain hunter tendency 8) TV preference tendency 9) pursuit-of-leisure tendency. Next, after the K-means cluster analysis was performed with nine factors of the life-style patterns, the life-styles of the respondents were classified into four groups which are named as the 'progressive practicality-oriented group', 'positive success-oriented group', 'sociable ostentation-oriented group', 'stable conservation-oriented group'. The analysis results for usage behavior between the market segments showed statistically significant differences in the frequency of usage, duration time in the store, consumer satisfaction, and loyalty. Also, we tried to investigate whether the large discount store consumers differently perceive the quality of service based upon the types of life-style. To measure the service quality of large discount store, we adapted several measurement models measuring the service quality such as SERVPERF, BCP, R-SERVPERF, R-BCP. MANOVA and One-Way ANOVA were performed to confirm the difference in service quality perception based on the market segments. The results have also shown significant differences between life-style types in service quality perception. These findings show that the large discount store marketers should consider consumer life-style as one of the most important market segments for marketing and understand the difference in service quality perception between life-style types. Our findings give important implications to marketers of large discount stores as well as life-style researchers. First, this study showed there were significant differences in consumer's service quality perception and usage behavior between the types of life-style. It provides evidence that the life-style approach can be a important basis in segmenting the large discount store market and will make consumers perceive the service quality high. Second, most previous researches on service quality have been in aggregate level. However, our results imply that the future research on service quality have to focus on segment level.

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지리산 아고산대의 단기간(2015-2017)에 걸친 구상나무 치수 발생 및 고도별 종구성 변화 (The Change of Seedling Emergence of Abies koreana and Altitudinal Species Composition in the Subalpine Area of Mt. Jiri over Short-Term(2015-2017))

  • 김지동;박고은;임종환;윤충원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.313-322
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    • 2018
  • 기후변화로 인한 아고산대 산림식생의 변화 양상을 파악하기 위해서는 연속적인 기초자료의 축적과 지속적인 모니터링이 수반되어야 한다. 또한 장기 변화의 추세를 이해하기 위해서는 하층식생에 대한 단기간의 생태적 정보 변화의 모니터링도 매우 중요하다. 따라서 단기간에 걸친 구상나무 치수의 동태와 고도별 식생분포 변화를 구명하고자 2015년도와 2017년도에 지리산 구상나무 분포지를 대상으로 총 36개소의 방형구를 설치하여 매목조사 및 식생조사를 실시하였다. 현장에서 수집된 자료를 토대로 층위별 주요 종에 대한 중요치 및 평균상대우점치, 고도별 주요종의 중요치 및 종다양도, 치수 개체군 변화를 분석하였다. 구상나무 분포지의 식생구조는 교목층 구상나무, 관목층 철쭉, 초본층 실새풀의 중요도가 높았으며, 평균상대우점치는 구상나무, 철쭉, 당단풍나무 순으로 나타났다. 해발고도별 종조성과 종다양도 지수는 1,500 m이하에서 조릿대의 중요도가 높고 종다양도 지수가 낮게 나타났다. 또한 1,700-1,800 m에서 미역줄나무의 중요도와 초본층 종다양도가 높게 나타났다. 전체 조사구에서 구상나무 치수는 2015년도 1,250 본/ha에서 2017년도 970 본/ha으로 22.4% 감소하였다(p<0.05). 수고급별 감소율은, 10 cm 미만은 22.9%, 10-30 cm 3.4%, 30-50 cm 8.9%, 50-100 cm 39.3%이었으며, 100 cm 이상은 55.1%로 가장 높게 나타났다. 해발고도별로 살펴보면, 1,500 m 이하는 조릿대의 우점, 1,700-1,800 m는 미역줄나무의 우점과 높은 종 다양도로 인하여 치수 발생량이 적었던 것으로 판단되었다. 1,600-1,700 m는 조릿대와 미역줄나무가 출현하지 않은 반면 구상나무 치수발생량은 많았다. 이 고도에서 구상나무 치수의 발생 및 생존이 보다 안정적인 것으로 판단되었다.

강원도 춘천시 근교의 산지계류에 형성된 계단상 하상구조의 특징 (The Morphologic Characteristics of Step-pool Structures in a Steep Mountain Stream, Chuncheon, Gangwon-do)

  • 김석우;전근우;박종민;남수연;임영협;김영설
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권2호
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    • pp.202-211
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    • 2011
  • 강원도 춘천시 근교의 강원대학교 산림환경과학대학 학술림 내의 산지계류를 대상으로 계단상 하상구조의 기하학적 특성과 이에 대한 계류 지형인자들과의 관계를 분석하였다. 조사구간에 형성된 스텝의 간격, 높이 및 낙차의 평균값은 각각 4.69 m, 0.47 m 및 0.71 m, 스텝의 구성입경은 평균 0.68 m, 스텝의 형성개수는 100 m당 평균 21 개인 것으로 나타났다. 스텝의 간격은 하폭대비 약 0.5로 선행연구들에 비해 작은 것으로 나타났으며, 스텝의 기울기는 평균 0.13이었다. 스텝의 각 기하학적 특성과 하폭과의 사이에는 모두 상관관계가 존재하지 않았으나, 스텝의 간격과 높이는 하상경사와 각각 부 정의 상관관계를 나타내었다. 또한 스텝의 기울기는 하상경사와 정의 상관을 보였고, 하상경사와의 비가 1.2로 나타나 유수에 대한 최대저항조건을 만족하며 비교적 안정상태를 유지하고 있는 것으로 나타났다. 특히 하상경사는 계단상 하상구조의 기하학적 형상(스텝의 낙차와 높이의 비)에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 한편 스텝의 간격과 낙차는 거석의 입경과 모두 정의 상관관계를 보였다. 이러한 결과들로부터 계단상 하상구조의 동태는 산지계류의 물리 생태적 환경에 큰 영향을 미칠 것으로 판단되며, 산지가 대부분인 우리나라의 계류관리에 있어서 특히 중요하게 인식되어야 할 것이다.

현무암 CO2 지중저장 해외 연구 사례 조사 및 타당성 분석 (A Comprehensive Review of Geological CO2 Sequestration in Basalt Formations)

  • 전현정;신형철;윤태권;한원식;정재훈;곽재휘
    • 자원환경지질
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    • 제56권3호
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    • pp.311-330
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    • 2023
  • CO2 배출량 증가로 인한 지구온난화 심화에 대한 주요 대책으로 CO2를 포집하여 지중에 저장하는 이산화탄소 포집·저장(Carbon capture storage, CCS) 기술이 주목받고 있다. 최근 현무암의 거대한 체적, 높은 반응성, 풍부한 양이온 함량 등의 특성이 CO2 포획 및 저장 기작에 유리하게 작용한다는 사실이 부각되면서, 현무암층을 대상으로 하는 CO2 지중저장이 다양한 분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 CO2 지중저장 기작, 현무암의 특성과 더불어 국외 연구 사례들을 조사 및 분석하여, 현무암 CO2 지중저장에 대한 타당성을 검토하였다. 조사한 사례들은 수행 방법을 기준으로 실험, 모델링, 현장 실증 연구로 분류하였다. 연구 사례별 실험 조건의 경우 온도는 20 ~ 250 ℃, 압력은 0.1 ~ 30 MPa, 암석-유체 간 반응 시간은 수 시간에서 4년까지 넓은 범위에서 진행되었다. 모델링 연구에서는 현무암 CO2 지중저장 후보지와 유사한 모델을 구축하여 CO2-유체 주입 전∙후 유체역학적 및 지화학적 요인들에 대한 변화를 살펴본 사례가 다수였다. 검토 결과, 현무암은 잠재 CO2 저장용량이 크고, CO2 광물화 반응이 빠르기 때문에 현무암 CO2 지중저장시 온도와 압력 및 지질구조와 같은 환경적인 제약이 적다. 현장 실증 사례인 CarbFix project, Wallula project가 성공적으로 수행되어 실증 수행가능성 또한 높게 평가되고 있다. 그러나 현무암 대상 CO2 지중저장에서 신중히 고려해야 할 점도 존재한다. 광물화 기작이 현무암의 조성, 주입 지역의 특성 등 여러 요인에 따라 결과가 상이하게 나타나고, 탄산염과 규산염 광물 등의 침전으로 인해 관정 주입성(injectivity) 저하가 발생할 수 있다. CO2 주입 시 저장층 내 압력 증가가 발생할 수 있으며 암석-CO2-유체 반응 과정에서 지중환경 오염의 위험성도 존재한다. 유체에 CO2를 용해시켜 주입하기 때문에 기존 방식과 다른 지중 모니터링 기술 또한 요구된다. 따라서, 현무암에서의 CO2 지중저장을 안정적이고 효율적으로 수행하기 위해서는 적합한 대상 지역을 선별하고, 해당 지역에 대한 여러 자료를 구축하여 이를 기반으로 한 다양한 실험, 모델링, 현장 실증 등의 체계적인 연구 수행이 필요하다.