• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.127-137
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• 2021

미세먼지 전구체인 질소산화물(NOx)에 대한 대기배출부과금 제도가 2020년부터 국내에 도입 및 시행됨에 따라 이를 저감하기 위한 경제적인 연소기술 개발은 매우 시급한 실정이다. 본 연구에서는 해외 우드펠릿 대체재로서 REC(Renewable Energy Certificates) 확보가 가능한 국내 미이용 산림 바이오매스를 연료로 하여 0.1 MWth급 순환유동층 연소 설비에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과를 고찰하였다. 운전 변수로는 air-staging 적용 유무, 3차 공기 공급 높이(6.4 m, 8.1 m, 9.4 m) 그리고 air-staging 비율(1차 공기:2차 공기:3차 공기=91%:9%:0%, 82%:9%:9%, 73%:9%:18%) 변화이며 운전 변수에 대한 배기가스 내 NO와 CO 농도, 연소로 높이별 온도와 압력 프로파일, 포집된 비산재(fly ash) 내 미연탄소 함량과 연소효율을 분석하였다. 3차 공기를 가장 높은 9.4 m에서 공급한 air-staging 운전 시 NO 농도는 100.7 ppm으로 air-staging을 적용하지 않은 운전 조건(148.8 ppm)보다 32.3% 감소하지만 CO 농도는 오히려 52.2 ppm에서 99.8 ppm으로 91% 증가하였다. 더불어, NO 농도의 저감을 위한 환원영역과 CO 농도의 저감을 위한 산화영역 확보를 위해 3차 공기 공급 높이를 6.4 m로 유지하며 3차 공기 공급량을 늘리고 1차 공기 공급량을 낮춘 air-staging 운전 조건(73%:9%:18%)에서는 NO와 CO 농도가 각각 90.8 ppm과 66.1 ppm으로 air-staging 적용 조건 중 가장 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 최적 운전 조건에서 연소효율 역시, air-staging을 적용하지 않은 운전 조건의 연소효율(98.3%) 보다 높은 99.3%임을 확인하였다.

• 생태와환경
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• 제54권1호
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• pp.49-60
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• 2021

이 연구는 지속가능한 수자원 이용 및 관리대책을 수립하는 데에 필요한 수문학적 자료를 제공할 목적으로 2017~2020년 홍수기 (6~9월)에 발생한 총 59회의 강우사상에 대한 강우-유출 특성을 파악하였다. 그 결과, 강우량은 5.0~400.8 mm, 유출고는 0.1~176.5 mm, 유출률은 0.1~242.9%의 범위로 나타났다. 그리고 유출수문곡선에서 직접유출과 기저유출을 분리한 결과, 홍수기의 총 유출일 대비 기저유출(139.3일)이 직접유출(78.3일)보다 유출기간이 길었지만, 총 유출고에 대한 기여도는 직접유출 (54.2%)이 기저유출 (45.8%)보다 높게 나타났다. 또한, 유출에 영향을 미치는 강우조건을 분석한 결과, 직접유출과 기저유출의 유출고 및 첨두유출고에 높은 유의성(p<0.05)을 보이는 강우조건은 강우량과 강우지속시간으로 나타났다. 특히, 유출고와 첨두유출고의 강우량은 각각 5.0~200.4, 10.5~110.5 mm의 범위에서는 기저유출이 우세한 강우사상이 나타났지만, 유출고와 첨두유출고의 강우량이 각각 267.4~400.8, 169.0~400.8 mm의 범위에서는 직접유출이 우세한 강우사상이 나타났다. 앞으로 극한 기후현상에 따른 물 부족이 심화할 것으로 예상되는 가운데, 산지계류의 직접유출 및 기저유출에 대한 장기적이고도 지속적인 분석이 이루어진다면 지표수-지하수의 이용 및 관리 측면에서의 활용과 자료의 신뢰성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권2호
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• pp.115-131
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• 2021

전 지구적으로 기후변화 위기 상황이 고조되고 있는 오늘날 사회적 행동을 통해 사회를 변화시킬 수 있는 '기후변화를 주제로 한 사회적 실천지향 SSI 교육'의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구는 사회문화적 관점을 바탕으로, 기후변화를 주제로 한 사회적 실천지향 SSI 수업을 실행하는 과정에서 직면하는 교사의 어려움이 무엇인지 탐색하고자 하였다. 이를 위해 46차시 동안 진행된 수업에 대한 질적 단일 사례연구를 진행하였으며, 연구 참여자와의 심층 면담, 교사 성찰일지, 수업 동영상, 학생 면담, 학습 결과물, 참여 관찰일지 등과 같은 질적 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 실천적-평가적 차원의 구조를 micro(교실), meso (학교), macro (한국 사회) 장으로 나누어 분석하였다. 연구 결과 micro 장에서 새로운 시도의 수업으로 인해 기후변화에 대한 학생들의 이해나 인식을 파악하기 힘들었으며 특히 학생들이 기후변화를 나의 문제라고 인식하는 주인의식을 가지는 데 어려움이 있어 교사가 원하는 방향으로 수업이 이루어지지 않았다. 또한, 학생들은 스스로를 어린이로 위치 지으며 계획한 사회적 행동의 실현 가능성에 대해 회의적이거나, 사회적 행동을 이해하지 못하고 그 가치에 대해 공감하는 데 어려움을 겪어 학습 목표를 성취시키는 데 어려움이 있었다. meso 장에서는 동학년 교사와 교육과정을 비슷하게 운영해야 하는 학교 문화 속에서 교사만의 교육과정을 운영하는 데 어려움을 겪었다. 또한, 기후변화 수업이라는 낯선 과학 수업 주제에 대한 부담을 드러내는 동료 교사들과 소통이 단절된 채 교육과정을 홀로 운영하는 과정에서 전문성을 키워나가는 데 어려움을 겪었다. 관리자 역시 사회적 행동에 대한 소극적인 지원을 하여 학교 밖으로 사회적 행동을 실행하는 과정에서 갈등 상황에 직면하였다. 마지막으로 macro 장에서는 본 수업의 교수학습을 지원하는 물적 자원이 미흡하였으며, 학생들의 사회적 행동에 대한 사회구성원들의 제한된 시각이 교수학습상황의 거시적 제약조건으로 작용하고 있었다. 분석을 위해 유목화된 각 장의 제약조건들은 실제로는 독립적이고 분절적인 요소가 아닌 상호 간에 영향을 미치며 복합적인 그물망을 형성하며 구조적 제약조건을 형성하고 있었다. 이에 본 연구 결과를 통해 기후변화를 주제로 한 사회적 실천지향 SSI 수업을 실행하는데 교육 공동체 여러 주체의 다층적인 지원과 노력이 필요함을 시사한다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권2호
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• pp.96-101
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• 2021

본 연구는 제주도 화산회토양에서 이탈리안 라이그라스(코윈어리) 재배 시 마분 퇴비의 시용 수준에 따른 이탈리안 라이그라스의 생산성과 토양 환경에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행하였다. 처리구는 화학비료구, 마분 퇴비·화학비료 혼용구, 질소기준 마분 퇴비 50 %, 100 %, 150 % 시용구로 총 5처리였다. 이탈리안 라이그라스는 초장 및 건물 수량을 조사하였고, 토양은 pH, 총질소, 유효인산, 유기물 함량을 분석하였다. 마분 퇴비 시용 수준에 따른 이탈리안 라이그라스의 초장은 화학비료구, 마분퇴비와 화학비료 혼용구, 마분 퇴비 150 %가 각각 147.8 cm, 144.3 cm, 147.1 cm로 비슷하게 나타났다. 건물 수량은 화학비료구가 약 23,807 kg/ha로 가장 높았고 마분 퇴비 150 %, 혼용구가 각각 18,804 kg/ha, 18,455 kg/ha이었다. 그리고 마분 퇴비 100 %, 50 %가 각각 15,801 kg/ha, 14,446 kg/ha로 나타났다. 마분 퇴비를 시용한 처리구에서 건물 수량은 혼용구와 마분 퇴비 150 %가 가장 높은 경향을 보였다. 지표면의 pH는 모든 처리구에서 시험 후 다소 증가하는 경향을 보였고 마분 퇴비 150 %가 유의적으로 pH가 가장 높게 나타났다. 유효 인산 함량의 경우 시험 후 지표면에서 마분 퇴비를 시용했던 처리구들이 화학비료 100 % 보다 높게 나타났고 특히 마분 퇴비 150 %는 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 종합하면 이탈리안 라이그라스의 건물 수량은 마분 퇴비와 화학비료 혼용구에서 가장 높은 경향을 보였고 토양 성분에서도 화학비료구 대비 큰 차이가 없었으며, 특히 지표면의 유효인산 함량은 화학비료구보다 작았다. 따라서 이탈리안 라이그라스 재배 시 마분 퇴비를 시용 할 때는 기비로 질소 기준 50 % 수준을 시용한 후 부족분은 화학비료로 추비해 주는 것이 적절한 건물 수량을 얻으면서도 토양 환경에 대한 영향을 줄일 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권3호
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• pp.267-277
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• 2021

본 연구는 가루녹차의 가공품인 말차를 이용하여 항산화 평가와 고당으로 유도된 간세포에서의 간세포 보호효과와 지방간 개선 활성을 평가하기 위해 진행되었다. 말차의 catechin 함량과 총 페놀성 화합물 및 총 플라보노이드 화합물의 함량은 잎 녹차보다 우수한 함량을 나타내었으며, 라디칼 소거활성과 지질과산화물 억제활성 역시 잎 녹차보다 우수한 것을 확인하였다. 또한, 항당뇨 활성을 나타내는 α-glucosidase, α-amylase 및 최종당화산물에 대한 우수한 억제활성을 확인하였다. In vitro 간세포 보호효과를 평가한 결과, 말차는 효과적으로 산화적 스트레스 및 고당으로 인한 활성산소 생성 억제활성과 간세포 생존율 나타내었다. 또한, oleic acid로 유도된 지방 축적에 대한 말차 추출물의 억제활성을 확인하였으며, 지방간으로 인한 염증반응에 대한 조절을 확인하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 녹차의 가공품 중 하나인 말차는 가공 전 잎 녹차에 비해 우수한 카테킨 함량과 항산화 활성을 지니며, 탄수화물의 섭취를 억제해주는 소화효소의 활성을 억제하여 간세포의 지질축적을 억제하는 데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 염증 감소에 도움을 줄 수 있는 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권1호
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• pp.62-70
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• 2021

본 연구에서는 임신후기 암말의 영양소 급여 수준이 임신마의 생리적 변화 및 미생물 성상과 자마의 생시 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 분석하였다. 처리별 일일 사료 섭취량과 사료 효율은 100%, 120% 처리구에서 각각 9.3±0.9와 8.7±1.0 그리고 1.97±0.21과 1.68±023 유의적으로 나타나 가소화 에너지가 80%와 120% 수준에서 감소하는 양상을 보였다. 혈중 콜레스테롤과 관련된 항목인 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤은 120% 처리구에서 높은 농도로 나타났지만 건강상의 큰 문제는 나타나지 않았다. 그리고 가소화에너지 수준에 따른 자마의 생시 특성을 비교한 결과에서도 차이를 확인할 수 없었다. 장내 미생물의 문 수준에서는 Fibrobacteres가 에너지 수준에 따른 비율 차이를 보였는데, 80%가 8.53%로 100%와 120%에 비해 높은 비율을 보였다 (p<0.05). 속 수준에서는 Bacteroides와 Kineothrix은 가소화 에너지수준이 올라 갈수록 분변 내 비율이 증가하였다 (p<0.05). Fibrobacter는 가소화 에너지가 80% 수준일 때 100%와 120%에 비해 높은 조성을 보였다 (p<0.05). 결론적으로 가소화 에너지 급여수준에 따라 임신마에게 가소화 에너지 수준별 TMR을 급여한 결과, 120% 급여구에서 사료 효율 및 지방수치가 높았으나 큰 문제는 나타나지 않았고 CBC 및 화학 수치를 조사한 결과, 모든 수치가 정상 범위 안에 있었다. 임신마의 사료 급여가 임신마뿐만 아니라 생시 자마의 생산성에도 큰 영향을 미치지 않았으나 임신마의 가소화 에너지 급여 수준에 따른 자마의 성장 특성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권4호
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• pp.101-119
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• 2020

최근 도시의 미세먼지 및 열환경 개선을 위한 방안으로써 바람길을 고려한 도시숲인 바람길숲 조성사업이 전국적으로 추진되고 있다. 이에 본 연구에서는 바람길숲 조성사업 대상 도시 중 하나인 평택시를 사례로 바람길숲 조성 여건 분석(미세먼지 및 열환경 취약지역, 바람길숲 분포 현황, 바람길 특성)을 수행하고, 분석 결과를 바탕으로 평택시의 바람길숲 조성방향을 제안하였다. 미세먼지 및 열환경에 취약한 지역을 도출한 결과, 평택시의 동부생활권 내 시가지에서 미세먼지 및 열환경에 가장 취약한 것으로 나타났다. 특히, 미세먼지의 경우 평택화력발전소, 항만, 국도 1호선 등 산업단지 및 도로에서 배출량이 높았다. 바람길숲 현황을 파악한 결과, 평택시 내에는 소규모의 생성숲, 디딤·확산숲, 연결숲이 파편화되고 단절되어 분포하고 있었다. 평택시의 전반적인 바람길의 특징은 무봉산 등에서 생성된 찬공기가 평택시 내로 강하게 유입되고 북서방향으로 흘렀다. 따라서 평택시 내 존재하는 생성숲을 보전하고 장기적으로 확대해나가야 하며, 취약지역까지 찬공기가 유입될 수 있도록 디딤·확산숲 및 연결숲 조성이 중요하였다. 또한 미세먼지 발생이 심각한 산업단지 및 도로에는 미세먼지 차단을 고려한 연결숲을 조성하여 주변 지역으로 미세먼지가 확산되지 않도록 식재기법을 적용해야 한다. 본 연구는 평택시의 바람길숲 조성사업을 위한 근거자료로 활용될 수 있을 뿐만 아니라 기타 도시숲 조성 관리에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제40권4호
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• pp.203-208
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• 2020

본 연구에서는 제주 한라산 일대에서 자생하고 있는 제주조릿대의 말 사료 자원화 가능성을 검토하기 위하여 수행되었다. 제주조릿대의 사료적 가치를 평가하기 위해서 제주조릿대를 생초로 TMR에 첨가하여 한라마에게 급여한 후 한라마의 성장, 혈액 성상을 조사하였다. 사료 섭취량은 조릿대 첨가 TMR을 급여한 처리구가 대조구보다 높았지만 유의적인 차이를 보이지 않았으며 섭취에 따른 증체량도 차이를 보이지 않았다. 공시마의 혈액에 대한 일반 성분을 분석한 결과, 대조구에 비해 처리구의 MPV 수치가 유의적으로 낮았지만(p<0.05) 정상 수치 내에 있었고 다른 수치도 차이를 보이지 않았다. 콜레스테롤 등의 수치는 기존의 연구 결과와 다소 차이가 있게 나타나 제주조릿대를 급여한 말에서 콜레스테롤이 더 높아지는 경향을 보였고 특히 LDL이 유의적으로 높게 나타났지만(p<0.05) 정상 수준이었다. 이는 제주조릿대의 첨가비율이 콜레스테롤 수치에 영향을 미칠 만큼 많지 않았기 때문으로 사료된다. 면역 수치에서도 처리구에 따른 차이를 보이지 않았다. 결론적으로 제주조릿대 20% 첨가 TMR의 급여에 따른 일반 혈액성상(CBC, complete blood cell count) 및 화학 수치를 조사한 결과, 모든 수치가 정상 범위 안에 있었고, 콜레스테롤 관련 수치에서도 제주조릿대 미첨가 사료와 큰 차이를 보이지 않고 정상 범위 내에 있어 말용 TMR 생산 시 제주조릿대를 조사료의 대체 자원으로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제30권3호
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• pp.141-154
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• 2021

본 연구에서는 전산유체역학(CFD) 모델을 이용한 수치 모의에서 춘천시 약사지구 도시 재정비 사업에 의한 약사천 복원과 아파트 단지 건설이 주변 지역의 오염물질 농도에 미치는 영향을 분석하였다. 사업에 의한 영향을 비교하기 위해 도시재정비 사업 전과 후인 2011년과 2017년의 지형 자료를 이용하여 바람장과 오염물질 농도장을 모의하였다. 수치 실험에서 아파트 단지 건설의 영향과 하천 복원의 효과를 구분하여 분석하도록 시나리오를 구성하였다. 대상 지역의 평균적인 배경 바람장을 반영하기 위해 춘천 종관기상관측소(ASOS)의 풍향 및 풍속 자료를 유입 경계 조건으로 사용하고, 모의 결과를 유입 풍향의 8방위별 빈도에 따라 가중평균하였다. 시나리오 간 건물·지형 변화에 따른 풍속과 NO_X 농도 분포의 차이를 비교하였다. 그 결과 주변 도로에서 배출된 NO_X 농도는 아파트 단지 건설에 의해 증가하였으며, 아파트 단지 건설과 하천 복원을 함께 고려한 결과에서는 증가 폭이 감소하였다. 이를 지점별로 나누어볼 때, 복원한 하천 주변으로는 NO_X 농도가 감소하는 한편, 건설한 아파트 단지 주변으로는 농도가 크게 증가하였다. 아파트 단지 주변의 NO_X 농도 증가는 풍향을 기준으로 아파트 단지의 후면에 위치한 곳에서 더욱 뚜렷하였으며, 그 영향은 건물 높이까지 나타났다. 이러한 결과를 통해 사업 대상 지역의 주풍향에 대한 아파트 단지 건설과 하천 복원의 상대적인 배치가 주변 대기질을 결정하는 주요 요소임을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.1-10
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• 2022

논으로 공급되는 관개용수는 필지에서의 증발산량 및 지하침투량과 용배수로를 통한 자연적 및 인위적인 배수량으로 소비된다. 관개 회귀수량은 관개를 통해 농경지에 공급된 수량 중에서 증발산에 의해 소비되지 않고 침투 또는 배수 등을 통해 하천으로 회귀되는 수량이다. 논 관개 회귀수량은 농업용수의 건전한 물순환 관리에 중요한 역할을 하며, 유역의 용수공급계획, 하천유황의 예측, 관개용수의 사용량 결정, 하천수질관리 및 농업유역의 수문모델링 등에 중요한 인자로 작용한다. 본 연구에서는 강원도 원주시 흥업저수지를 대상으로 단일 수원공 및 농업유역 단위의 회귀율을 추정하기 위하여 2017년부터 2020년까지 모니터링 및 EPA-SWMM (Environmental Protection Agency-Storm Water Management Model) 모델링을 수행하였다. 기상자료, 저수율, 관개수로 실측 유량자료를 입력하여 평야부의 관개수로 네트워크 모델 기반 SWMM 모델링을 수행하였으며, 용배수로별 공급량과 배수량을 산정하였다. 2020년 실측 저수율, 용배수로 유량 모니터링 데이터를 활용하여 SWMM 모델의 적용성을 검증하였으며, 평야부 수혜면적의 용배수로 네트워크를 구성하여 저수지로부터 공급된 관개량 중 배수로를 통해 하천으로 유입되는 신속회귀수량 및 회귀율을 추정하였다. 흥업저수지의 회귀수량 산정 결과 2017년부터 2020년까지의 연평균 신속회귀수량 및 회귀율은 각각 2,407,000 m³, 53.1%로 추정되었으며, 대상 저수지의 시점부 및 취입보 공급량, 수로부 배수량, 회귀수량 산정 결과를 활용하여 소규모 단일유역인 농촌유역의 물순환 특성 분석을 수행하였다.