• 제목/요약/키워드: Water area

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임산부산물을 이용한 원예용 혼합상토 개발 (Utilization of Wood by-product and Development of Horticultural Growing Media)

  • 정지영;임기병;김지수;박한민;양재경
    • 원예과학기술지
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    • 제33권3호
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    • pp.435-442
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    • 2015
  • 본 연구는 임산부산물인 톱밥과 목질섬유를 원예작물용 혼합상토 원료로서의 적용가능성을 검토하고자 물리화학적 특성 분석 및 배추 육묘를 위한 종자발아 단계부터 생육과 관련된 실험을 수행하였다. 톱밥 및 목질섬유를 기존 사용되고 있는 피트모스와 물리화학적 특성을 비교 분석한 결과, 총 탄수화물 함량은 톱밥과 목질섬유가 각각 58.9, 41.1%로 피트모스(33.9%)보다 높은 총 탄수화물 함량을 나타냈고, C/N비는 톱밥 425.1, 목질섬유 240.8로 피트모스(56.3)보다 높은 수치를 나타냈다. 또한 피트모스의 무기성분함량은 K($0.02mg{\cdot}100g^{-1}$), Ca($0.57mg{\cdot}100g^{-1}$), Mg($0.13mg{\cdot}100g^{-1}$) 성분만을 소량 함유하고 있으나, 톱밥 및 목질섬유는 작물 재배 시 무기영양보충에 도움을 줄 수 있는 K, Ca, Mg, P성분이 다량 함유되어 있는 것으로 나타났다. 그러나 톱밥은pH 4.8로 피트모스(pH 5.1)와 목질섬유(pH 5.9)에 비해 산성을 나타내었고, 생장저해물질인 페놀성 화합물 함량도 톱밥이 $181.8mg{\cdot}g^{-1}$으로 피트모스 $103.1mg{\cdot}g^{-1}$ 및 목질섬유 $29.8mg{\cdot}g^{-1}$ 비해 높은 함량을 나타냈으며, 톱밥의 공극률 및 수분보유력은 각각 82.5, 47.1%, 목질섬유의 공극률 및 수분보유력은 각각 90.6, 56.2%로서 피트모스의 공극률(89.9%) 및 수분보유력(47.0%)과 유의한 차이를 나타내지 않았다. 톱밥 및 목질섬유를 혼합한 상토에서 작물생육특성을 분석하기 위해 배추를 육묘 하여 발아율, 엽면적 및 초장을 측정한 결과 목질섬유 혼합상토는 피트모스와 유사한 수준의 생육 특성을 나타내었고, 톱밥 혼합상토는 피트모스에 비해 상대적으로 낮은 수준의 생육특성을 나타냈다. 이는 물리적인 특성보다 화학적인 특성, 특히 원료의 pH 또는 생장저해물질의 함량이 작물의 생육에 영향을 미친 것으로 판단된다. 이러한 물리화학적 특성 및 생육 특성의 결과를 고려했을 때, 목질섬유는 피트모스를 부분적으로 대체할 수 있는 혼합상토 원료로서 적합할 것으로 판단된다.

서해 경기만의 기초생산력 및 질소계 영양염의 재생산에 관한 연구 (Primary Production and Nitrogen Regeneration by Macrozooplankton in the Kyunggi Bay, Yellow Sea)

  • 정경호;박용철
    • 한국해양학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.194-206
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    • 1989
  • 1986년 2월부터 1987년 11월까지 한국 서해 경기만에서 영양염(암모니아염 질소, 아질산염 질소, 질산염 질소, 인산염, 규산염)의 분포양상과 식물성부유생물의 기초생산력 및 동물성부유생물의 영양염 재생산율의 계절적 변화를 조사하였다. 연구해역의 식물성부유생물의 현존량(chlorophyll-a)은 1.20-5.78 ${\mu}g$ chl-a/l의 변화폭을 보였으며 무기영양염의 계절변화는 통계에 증가하고 하계에 감소되나 홍수 등의 강우량이 영향을 크게 미치는 9월에는 일시적인 대량의 담수유업으로 인해 고농도현상이 나타났다. 식물성부유생물의 일일 기초생산력은 동계에 30.3 mgC/$m^2$/day로 최소를 나타냈으며 하계에 3580.0 mgC/$m^2$/day로 최대를 보였다. 월평균 일일 기초생산력은 883.9mgC/$m^2$/day로 나타났으며 년간 기초생산력은 320.0 gC/$m^2$/year로 일반적인 연안해역에 비해 높은값을 보였다. 세포의 크기가 20 ${\mu}m$ 이하인 미세식물성부유생물의 기초생산력은 총기초생산력의 38.0-85.0%의 점유율을 보였다. Carbon assimilation number(chlorophyll-a당 기초생산력)은 2.9-19.4mgC/mg chl-a/hour의 변화폭을 보였으며 하계에 증가하고 동계에 감소하는 경향을 보였다. 식물성부유생물의 질소요구량은 동계의 0.4에서 하계의 45.0mg at-N/$m^2$/day로 증가하였고 질소계 영양염에 대한 turnover time은 동계의 122.7일에서 하계의 2.4일로 질소이용 회전율이 매우 빨라지는 것을 보였다. 동물성부유생물(300 ${\mu}m$ 이상)에 의한 질소계 영양염 재생산율은 0.02-1.34 mg at-N/$m^2$/day의 변화폭을 나타냈으며 식물성부유생물의 질소요구량에 대해 연간 14.9%의 기여를 하고 있음이 규명되었다.

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이미지 분석을 이용한 신선편이 연근의 갈변도 분석 (Analysis of browning degree on fresh-cut lotus root (Nelumbo nucifera G.) using image analysis)

  • 조정석;김대현;박정훈;문광덕
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.760-765
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    • 2013
  • 신선편이 연근의 갈변도를 분석하는 방법으로써 이미지 분석법에 대한 가능성에 대해서 연구하였다. 우선 신선편이 연근의 갈변 저해 처리를 위해서 $50^{\circ}C$의 증류수에 5분간 블랜칭 처리(DB), $50^{\circ}C$의 1% ascorbic acid에 5분간 블랜칭 처리(AB), $50^{\circ}C$의 1% citric acid에 5분간 블랜칭 처리(CB)하고, 절단 후 아무 처리도 하지 않은 것을 대조구로 하였다. 갈변 저해 처리 후 0.04 mm의 polyethylene film($25cm{\times}30cm$)에 열 접합 포장 후 $4^{\circ}C$에서 9일 동안 저장하면서 관능평가, 갈변도, polyphenol oxidase 활성을 분석하였다. 연근의 갈변도 분석은 사진 자료를 바탕으로 3가지 컬러 모델을 사용하였는데, 우선 RGB와 CIE $L^*a^*b^*$ 컬러 모델에서 각각의 색 지표를 분석하고 HSV 컬러 모델을 이용하여 갈변면적을 분석하였다. 관능 평가에서 AB와 CB 처리구가 저장 9일째까지 갈변 현상이 가장 많이 억제된 것으로 나타났고, RGB 컬러 모델에서 R, G, B 값이 모든 처리구에서 감소하는 것을 확인하였으며, 특히 AB와 CB 처리구에서 감소하는 정도가 가장 적은 것으로 나타났다. CIE $L^*a^*b^*$와 HSV 컬러 모델에서는 저장 기간이 지남에 따라서 $L^*$값은 감소하고 $a^*$, $b^*$ 값과 갈변 면적은 증가하는 것으로 확인되었는데 AB와 CB 처리구에서 값의 변화 정도가 가장 낮은 것을 확인 할 수 있었다. Polyphenol oxidase 활성 분석에서도 모든 저장 기간 동안 AB와 CB 처리구에서 효소의 활성이 가장 낮게 나타났으며, 위의 결과들을 토대로 유기산과 블랜칭 병용 처리에 의해서 연근의 갈변이 억제되었음을 확인하였다. 관능 평가와 모든 실험 결과 값의 상관관계 분석에서는 최소 0.84 이상의 상관관계가 있었는데, 특히 $L^*$ 값이 0.93으로 상관관계가 가장 높은 것을 확인 하였다. 따라서 본 연구에서 실시한 이미지 분석법은 다양한 컬러모델을 이용하여서 신선편이 연근의 갈변도를 분석하기에 적합한 것으로 판단된다.

상주지역의 불천위제사 제수문화에 관한 연구 (Study on Sacrifice Food of Bulchunwi Sacrificial Ceremony in Sangju Area)

  • 김귀영;김보람;박모라
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.739-751
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    • 2015
  • 최근 6차 산업이 부각되면서 종가문화에 대한 연구가 진행되고, 종가의 권위를 상징하는 불천위제례에 대한 연구가 보고되고 있다. 불천위를 모시는 종가는 안동지역을 중심으로 봉화, 영주, 예천, 상주, 영덕, 영양 등 주로 경북 북부지역에 집중되어 있는데, 경상북도 상주에서도 불천위를 모시는 종가가 14위나 되어 이들 종가를 대상으로 불천위 진설도와 제수 실태를 현장 조사하였다. 조사기간은 2014년에서 2015년 동안 진행되었고, 소재 노수신, 월간 이석, 우복 정경세, 조당 이목수의 불천위 제례를 조사하였다. 조사내용은 불천위 제수의 진설과 제수 품목, 조리법에 국한하였고, 심층인터뷰와 더불어 문헌을 비교 검토하였다. 1. 진설의 열은 월간이 4열이고, 다른 종가에서는 5열로 진설하였다. 열에 따른 진설 품목은 5열이 실과류, 4열이 나물류, 3열이 탕류, 2열이 적, 편류 1열이 메, 갱, 면으로 구성되었다, 진설품목은 메, 갱, 면, 장, 포, 침재, 대추, 밤, 배, 감, 사과, 호두, 고사리, 도라지, 조기, 편, 쌈은 공통적이나, 적, 탕, 전, 나물류는 종가별로 차이가 있었다. 특히 탕은 우복종가가 7탕으로 가장 많고, 소재와 입재종가는 5탕, 월간은 3탕을 진설하였다. 2. 적은 월간종가가 계적, 어적, 육적을 쌓아 올려 하나의 제기에 담아 도적으로 진설하였고, 우복종가는 계적, 어적, 육적을 각각의 제기에 담아 진설하였다. 그리고 소재종가와 입재종가는 계적을 별도로 진설하고, 육적과 어적은 하나의 틀에 담아 도적으로 진설하였고, 어적을 별도로 진설하여 이중으로 진설하였다. 포는 대구포가 주로 사용되었는데, 진설의 위치가 월간종가에서는 우포(右脯)로 진설되고, 다른 종가에서는 좌포(左脯)로 진설하였다. 3. 제수품으로 생고기 사용 여부는 우복종가에서 생고등어, 입재종가에서 생조기, 소재종가에서 육회를 사용하는 정도였다. 즉, 돼지고기, 소고기, 닭고기, 조기와 같은 육어고기는 대부분 익혀 사용하였다. 그 외 대부분 제수는 무침이나 데치는 조리법을 많이 사용하였다. 갱은 미역국이 2종가, 탕국이 2종가였는데, 탕국은 탕의 식재를 삶고 남은 육수를 활용한 것이다. 특히 월간종가는 미역탕국을 갱으로 사용하였다. 4. 제수품목 중 종가에서 주문하는 음식은 유과, 약과, 본편(시루떡, 찰떡, 증편, 경단), 술이고 나머지 대부분의 제수는 당일 종가에서 준비하는 것으로 조사되었다. 불천위 제례의 음식문화는 의례적 요소가 강하다. 이러한 식문화는 종가의 권위를 상징하고, 대외적으로 표명하고자 했던 조선중기에 비교적 정착되었다. 하지만 조선후기 일제 강점기와 전쟁, 산업화 등 역사적 격동기를 함께 하면서 종가의 불천위 제례 문화가 많은 변화를 거듭하였다. 문화는 그 자체만으로 한 시대를 파악하는데 의미가 있다. 종가의 통과의례 중 핵심적 문화행위인 제례, 그 중에서도 종가의 존재와 정체성에 직결되는 불천위 제례에 대한 현장조사와 그에 대한 고증연구는 우리 문화의 정체성을 이해하는데 의미가 있다고 할 것이다.

강화도 남단 갯벌에 도래하는 물새류의 분포요인 및 보전방안 (Factors Affecting the Conservation and Distribution of Migratory Waterbirds in the Southern Tidal Flats of Ganghwa Island, Korea)

  • 이시완;이한수;유정칠;제종길;;백운기
    • 한국환경생태학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.34-45
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    • 2002
  • 강화도 남단 갯벌에 도래하는 물새류는 여차리, 동막리, 선두리 및 동검리 갯벌에서 종수 및 개체수에 차이를 나타냈다. 3월과 9월에 조사된 물새류는 다른 지역보다 여차리 갯벌에서 보다 많은 종수 및 개체수가 관찰되었다. 물새류 중에서 우점종은 민물도요(Calidris alpina)로 나타났으며, 다른 지역보다 여차리 갯벌에서 개체수가 42.0~79.1%의 점유율을 보였다. 동막리 갯벌 조간대상부가 해수면에 잠겼을 경우 여차리 갯벌에 남아있는 갯벌 면적은 0.0317$\textrm{km}^2$로서 여차리 갯벌에서 이들 면적이 휴식공간으로 활용되었다. 각 지역의 갯벌 조간대에 서식하고 있는 물새류의 잠재적 식이물의 습중생물량(wet biomass)은 여차리 갯벌에서 선두 4리 지역보다 2. 5배, 동검리와 동막리 갯벌보다 각각 1.6배와 2배가 높게 나타났다. 종수 및 개체수(/0.078$m^2$)는 여차리 갯벌에서 최대 23종 및 266개체가 출현하여, 선두4리 갯벌의 10종 및 184개체, 동검리 갯벌의 11종 33개체와 동막리 갯벌의 20종 및 69개체가 출현한 것보다 높게 나타났다. 우점종인 민물도요(38.11g)의 하루 최저 취식량은 1,295 마리이고, 먹이는 주로 왕좁쌀무늬고둥(Reticunassa festiva), 서해비단고둥(Umbonium thomasi)등의 고둥류와 두토막눈썹참갯지렁이(Perinereis aibuhitensis)였으며, 고둥류는 다른 지역보다 여차리 갯벌에서 높은 서식밀도를 나타냈다. 갯벌에 도래하는 물새류는 잠재적 식이물인 저서생물의 분포, 휴식공간의 확보, 선호하는 먹이의 분포 및 일일 취식량을 충족시켜 줄 수 있는 먹이가 풍부한 서식지 등과 밀접한 관계를 갖고 있는 것으로 나타났다. 이들 물새류의 보호를 위해서는 먹이원이 풍부하게 살아 갈 수 있는 갯벌 환경을 유지해야 한다. 갯벌의 무분별한 개발 및 매립, 방문 및 생물채취 등은 자제되어야 하며, 갯벌 환경교육 지역전문가 및 갯벌 관리프로그램 등이 개발되어야 한다.

대규모 평지형 공원 내 거리별 공기이온 평가 - 서울시 송파구 올림픽공원을 사례로 - (Evaluation of Air Ion According to the Distance in Large Flat Park - Focused on Olympic Park in Songpa-gu, Seoul -)

  • 김정호;이상훈;이명훈;윤용한
    • 한국환경생태학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.491-499
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    • 2020
  • 불투수포장면적의 증가는 도심지 내 열환경 악화, 물순환체계 단절 등의 문제점과 더불어 인간의 여러 가지 신체적·정신적 질병에 원인이 되기도 한다. 이에 도시공원 내 거리에 따른 공기이온 실태와 거리별 기상요소 및 공기이온과의 상관성을 분석하여, 향후 도심지 내 대규모 도시공원 조성 혹은 리모델링에 있어서 기후적 측면의 건강성을 고려한 도시공원 조성의 기초자료로 제시하고자 하였다. 연구대상지는 서울시 송파구 올림픽공원을 대상으로 거리에 따라 4개 유형으로 구분한 뒤, 구간을 A, B로 분류하였다. 측정지점은 80지점을 선정한 후 토지피복 및 식생현황을 조사한 후 기상요소, 공기이온을 측정하였다. 첫째, 구간별 녹지율은 A구간 Center(90%) > Inner(70%) > Outer-inner(10%) = Outer(10%), B구간 Center(100%) > Inner(60%) > Outer-inner(30%) > Outer(0%) 순이었다. 둘째, 기상요소의 경우 기온의 경우 Outer(24.18℃) > Outer-inner(22.90℃) > Inner(22.43℃) > Center(21.719℃)으로 분석되었으며, 상대습도의 경우 Center(46.49%) > Inner(43.36%) > Outer-inner(42.41%) > Outer(38.53%)으로 분석되었다. 셋째, 공기이온 중 양이온의 경우 Outer(435.71ea/㎤) > Outer-inner(415.16ea/㎤) > Inner(389.46ea/㎤) > Center(352.64ea/㎤)의 순이었으며, 음이온의 경우 Center(569.72ea/㎤) > Inner(499.83ea/㎤) > Outer-inner(410.58ea/㎤) > Outer(292.02ea/㎤) 순으로 Center로 갈수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 도로와 가까워질수록 감소하는 것으로 분석되었다. 이온지수의 경우 Center(1.67) > Inner(1.31) > Outer-inner(1.08) > Outer(0.71)으로 분석되었다. 넷째, 상관성 분석결과 정(+)의 상관인 것은 음이온, 이온지수로 도로로부터 공원 Center로 갈수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 부(-)의 상관인 것은 기온, 일사량, 양이온으로 도로와 가까워질수록 증가하는 것으로 분석되었다.

수치모델을 이용한 진해만 내 소규모 내만의 해수교환율 비교 (Comparison of Seawater Exchange Rate of Small Scale Inner Bays within Jinhae Bay)

  • 김남수;강훈;권민선;장효상;김종구
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.74-85
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    • 2016
  • 진해만의 소규모 내만인 당항포만, 당동만, 원문만, 고현성만, 마산만에서의 해수교환율 평가를 위하여 EFDC 모델을 이용해 진해만 전체의 해수유동을 재현하고, 라그랑지(입자추적) 및 오일러(염료확산) 모델기법을 병행하여 해수교환율을 각각 산정하였다. 그 결과 입자추적 방법으로 산정한 해수교환율은 당항포만에서 60.84%로 가장 높고, 마산만에서 30.50%로 가장 낮게 평가되었고, 염료확산 방법으로 산정한 해수교환율은 당항포만에서 45.40%로 가장 높고, 마산만에서 34.65%로 가장 낮게 평가되었다. 당항포만에서 해수교환율이 가장 좋은 이유는 좁은 만 입구로 인한 유속의 가속화 때문이며, 입자추적 방법의 경우 입자가 빠져나갔다가 다시 들어오기 힘든 형태적 특성 때문으로 판단되었다. 한편, 라그랑지 입자의 경우 낙조류에 의해 만을 빠져나갔다가 창조류에 의해 다시 유입될 때 온전한 입자가 그대로 유입하지만, 염료의 경우에는 만을 빠져나간 후 다시 유입하더라도 외해수에 의해 희석되어 유입하기 때문에 염료확산 방법으로 산정한 해수교환율이 전반적으로 더 높게 나타나는 경향을 보였고, 두 가지 방법에 의해 산정된 해수교환율은 같은 조건에서 비교하더라도 상대적으로 전혀 다르게 나타났다. 따라서, 해수교환율을 평가할 때에는 이 두 가지 방법을 병행하거나, 연구의 목적 및 해역의 특성을 충분히 고려하여 모델링 기법을 선정해야만 보다 합리적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 한편, 폐쇄도 지수와 라그랑지 및 오일러 방법으로 산정한 해수교환율을 비교한 결과, 폐쇄도 지수가 높을수록 수치모형 기법에 상관없이 해수교환율이 높게 나타났다. 따라서, 폐쇄도 지수가 만의 폐쇄성을 지시하는 지수로 사용하기에 적합하지 않고 수정 및 보완이 필요하다고 판단되었다.

구미 휴브글로브 주변 삼림생태계에서 불화수소가스 유출 사고에 기인한 식생피해 진단 및 그 피해를 완화시키기 위한 복원 계획 (Diagnostic assessment on vegetation damage due to hydrofluoric gas leak accident and restoration planning to mitigate the damage in a forest ecosystem around Hube Globe in Gumi)

  • 김경순;안지홍;임치홍;임윤경;정성희;이창석
    • 한국습지학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.45-52
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    • 2015
  • 구미의 화학약품 제조업체 휴브글로브에서 불산 유출사고가 발생하고 약 1년 후인 2013년 8월 초 사고 발생 현장 주변에 성립한 식생 피해에 대한 조사를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 소나무와 스트로브잣나무는 매우 심한 피해, 은행나무, 상수리나무, 리기다소나무, 왕버들, 무궁화 및 배롱나무는 심한 피해, 굴참나무, 참싸리 및 참억새는 중간수준의 피해 그리고 갈참나무, 청미래덩굴, 새, 아까시나무 및 오동은 가벼운 피해를 나타내었다. 우리는 피해 현장 주변에서 피해를 입지 않은 어떤 식물도 발견하지 못하였다. 이러한 결과는 불소가 대기, 토양 및 물에 오랫동안 남아 생태계의 모든 수준에 걸쳐 부정적인 영향을 미친다고 알려졌듯이 이 지역에서 지난 해 발생한 불소피해가 여전히 지속되고 있다는 것을 의미한다. 한편, 여천공업단지에서 조사된 결과에 의하면, 식물 잎에 포함된 불소 농도는 비료공장으로부터 거리에 따라 달라졌고 식생 피해는 그 농도에 비례하는 경향이었다. 이런 점에서 불산 유출사고 현장 주변 생태계에 잔존하는 불소의 제거 및 해독 대책이 시급히 요청되고 있다. 불소를 불활성화 시킬 수 있는 칼슘과 마그네슘을 함유하고 있는 돌로마이트의 시비가 그 피해를 완화시킬 수 있는 복원계획의 하나로 준비되었다. 그밖에 토양개량 효과를 증진시키기 위해 인산염 비료 시비가 복원계획으로 추가되었다. 나아가 우리는 불소피해를 완화시키기 위한 두 번째 대책으로 내성종의 도입을 추천하였다. 불소가스 피해로 고사된 나무들을 대체하여 새로운 숲을 만들기 위한 내성종으로 우리는 갈참나무를 추천하였고, 그 숲이 안정된 내부 환경을 확보하기 위한 망토군락을 이룰 식물 종으로는 청미래덩굴과 새를 추천하였다.

한반도 서남해안 MIS 5e 해안단구의 퇴적층 특성 연구 (Characteristics of Marine Terrace Sediments Formed during the Marine Isotope Stage 5e in the West South Coast of the Korean Peninsula)

  • 양동윤;한민;김진철;임재수;이상헌;김주용
    • 자원환경지질
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    • 제49권6호
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    • pp.417-432
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    • 2016
  • 이번 연구에서는 해남군 이진리 해안단구가 마지막 간빙기 최온난기(Marine Isotope Stage 5e; MIS 5e)에 형성되었음을 최초로 밝힌다. 이는 해발고도 4.8 m에서 8.8 m까지의 단구이며, 4개의 unit로 나누어진다(unit I: 4.8-5.3 m, unit II: 5.3-6.8 m, unit III: 6.8-8.3 m, unit IV: 8.3-8.8 m). 연구대상 퇴적층은 10-30 cm 간격으로 입도분포, 대자율, 함수율 등의 물리특성 분석, 주원소와 미량원소 분석, 점토광물 정량분석 등을 실시하였으며, OSL 연대분석을 통하여 unit II와 III이 MIS 5e에 형성된 것으로 추정하였다. 퇴적층에 포함된 원력들은 주변에 하천이 없는 점으로 미루어 주변 배후 산지에서 바다로 유입된 쇄설물들이 바다에서 마모 작용을 받은 후 재퇴적된 것으로 추정된다. 연대측정 결과, 전반적으로 매우 빠른 퇴적률을 보이는 점은 최온난기(125k; unit II 하위)를 전후한 급격한 해수면 상승과 더불어 강우량 등의 증가로 인해 쇄설물 유입이 증가한 것으로 추정된다. 연구 지역의 점토 광물 비를 현재의 조간대, 황해와 비교한 결과, 연구 지역의 퇴적물은 바다의 영향을 많이 받은 것으로 추정된다. 이 결과는 과거 해수면이 높았던 시기의 수문 활동 및 퇴적 환경을 규명하는데 활용될 수 있을 것으로 보인다.

열응답 실험 및 열저항 해석을 통한 장심도 수직밀폐형 지중열교환기의 성능 분석 (Performance Analysis of a Deep Vertical Closed-Loop Heat Exchanger through Thermal Response Test and Thermal Resistance Analysis)

  • 심병완;박찬희;조희남;이병대;남유진
    • 자원환경지질
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    • 제49권6호
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    • pp.459-467
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    • 2016
  • 300 m 이상의 장심도 지중열교환기는 도심지나 넓은 부지를 확보가기 어려운 지역에 지열냉난방 시스템을 경제적으로 설치하는데 유리하다. 그러나 실제 시공에서는 여러 가지 문제들로 인하여 보편적으로 시도되지 않았고, 일반적으로 100 ~ 200m 심도로 설치되어 왔다. 본 연구에서는 일반적인 시추공 직경 150 mm에 U 파이프는 50A 규격으로 외경 50 mm의 300 m 심도로 지중열교환기를 설치하였다. 고밀도 PE관은 단위 길이당 비중이 $0.94{\sim}0.96g/cm^3$으로 지열공 내부에 채워진 지하수 영향으로 부력이 존재하여, 이를 개선하기 위해 4.6 kg 무게의 금속으로 제작된 하중밴드 10개조를 설치하여 부력의 영향을 감소시켰다. 지중열교환기의 길이 산정 및 성능평가를 위한 기초조사로서 지반조사 및 열응답실험이 실시되었다. 지반내 온도구배는 100 m 심도까지는 주변 지하수 이용에 의한 영향 등으로 $15^{\circ}C$ 정도의 분포를 보이며 그 하부는 $1.9^{\circ}C/100m$의 지온증온율을 나타내고 있다. 열응답실험은 기존에 설정된 표준 방식으로 48 시간 진행되었으며 평균 주입전력은 17.5 kW이며 평균 순환수 유량은 28.5 l/min, 그리고 평균 입출구 온도차는 $8.9^{\circ}C$로 나타났다. 측정된 지중열전도도는 3.0 W/mk이며, 공내열저항은 0.104 mk/W로 나타났다. Stepwise 평가에서 지중열전도도 변화는 초기 13시간을 제외한 이후에는 표준편차가 0.16으로 매우 안정된 값으로 수렴한 것으로 나타났다. 그리고 공내열저항의 민감도를 분석한 결과 파이프의 구경과 그라우팅 물질의 열전도도가 증가함에 따라 그 값이 미미하게 감소하는 경향을 나타내었다.