• 제목/요약/키워드: Water use efficiency

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래스터 기반의 2차원 홍수범람 모형의 개발 (Development of a Raster-based Two-dimensional Flood Inundation Model)

  • 이기하;이승수;정관수
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.155-163
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    • 2010
  • 범람해석에 관한 기존의 연구들은 높은 정확도의 범람해석결과를 얻기 위해 비정방형격자를 이용한 다양한 수치기법들을 제시하고, 고정확도의 해석결과를 보여주고 있으나 실시간 범람해석에 적용하기 위해서는 전처리 과정의 간소화 및 모의 시간 단축이 필요하다. 또한 최근 들어 침수지도, 홍수위험 지표 및 다차원 홍수피해 산정기법을 이용한 홍수위험 지도 작성을 위해서는 다양한 vector 및 raster기반의 정보와의 연계해석이 필요하며 이를 위해서는 비정방형격자보다는 정방형격자기반의 홍수범람 해석기법이 효율적이다. 본 연구에서는 지형데이터의 전처리 과정을 간략화하고, 모의수행시간을 단축할 수 있도록 raster기반의 2차원 홍수범람 모형을 개발하였으며, 개발된 모형의 정확도 및 효율성 평가를 위해 2002년 8월 10일 발생한 백산제 붕괴 홍수범람 모의에 적용하여 실측자료 및 상용 2차원 수치모형인 FLUMEN과의 모의결과를 비교 분석하였다. 개발된 모형의 최대 침수면적은 실제침수흔적도 및 FLUMEN 모의결과와 상당히 유사한 결과를 보였으며, 범람해석모형에 포함된 하도-제내지 연결부 모형에 의해 제방붕괴초기의 하도에서 제내지의 범람유량뿐만 아니라 제방붕괴후기의 제내지에서 하도로의 역유입 현상 역시 상당히 우수하게 모의되었다.

NaCl 처리가 고들빼기의 생장과 생리적 특성에 미치는 영향 (Effects of NaCl on the Growth and Physiological Characteristics of Crepidiastrum sonchifolium (Maxim.) Pak & Kawano)

  • 이경철;한상균;윤경규;이학봉;송재모
    • 한국약용작물학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • Background: This study was conducted to investigate the effects of NaCl concentration on the photosynthetic parameters, chlorophyll fluorescence and growth characteristics of Crepidiastrum sonchifolium. Methods and Results: As treatments, we subjected C. sonchifolium plants to four different concentrations of NaCl (0, 50, 100 and 200 mM). We found that the photosynthetic parameters maximum photosynthesis rate (PN max), net apparent quantum yield (Φ), maximum carboxylation rate (Vcmax), and maximum electron transport rate (Jmax) were significantly reduced at an NaCl concentration greater than 100 mM. In contrast, there was an increase in water-use efficiency with increasing NaCl concentration, although in terms of growth performances, leaf dry weight, root dry weight, stem length, and total dry weight all decreased with increasing NaCl concentration. Furthermore, leakage of electrolytes, as a consequence of cell membrane damage, clearly increased in response to an increase in NaCl concentration. Analysis of the polyphasic elevation of chlorophyll a fluorescence transients (OKJIP) revealed marked decrease in flux ratios (ΦPO, ΨO and ΦEO) and the PIabs, performance index in response to treatment with 200 mM NaCl, thereby reflectings the relatively reduced state of photosystem II. This increase in fluorescence could be due to a reduction in electron transport beyond Q-A. We thus found that the photosynthetic parameters, chlorophyll fluorescence and growth characteristics of C. sonchifolium significantly increased in response to treatment with 200 mM NaCl. Conclusions: Collectively, the findings of this study indicate that C. sonchifolium shows relatively low sensitivity to NaCl stress, although photosynthetic activity was markedly reduced in plants exposed to 200 mM NaCl.

친환경 투수 콘크리트 바이오 블록의 개발 (Development of Environment Friendly Permeable Concrete Bio Blocks)

  • 송현우;이중우;권성민;이태형;오영탁
    • 한국항해항만학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.305-311
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    • 2020
  • 지구온난화에 따른 연안의 해수면 상승은 해안에 가해지는 파랑에너지의 상승을 유발한다. 이러한 해수면의 상승은 상대적으로 수심이 깊어지는 효과를 초래하고 이는 과거 발생하지 않았던 해안지역의 침식 및 해빈에서의 모래를 유실시킨다. 일반적으로 연안침식에 대응하는 방법은 호안을 쌓아 보호하게 되는 경성공법으로 외력의 변화에 따라 현장여건에 맞는 호안의 경사, 단면형상 및 재료를 선택하게 된다. 하지만 현상에 대한 불충분한 이해에 근거한 공법 적용으로 다양한 피해가 발생하고 있으며, 이는 신뢰도 향상을 위한 기술개발 및 융합기술 도입의 필요성을 보여준다. 본 연구에서는 파랑저감에 효과적인 다공성 구조물 바이오코스트(Biocoast)를 활용하여 해안침식피해억제를 위한 친환경 투수 바이오폴리머 콘크리트 블록을 개발하였다. 자연에서 내구성이 강하고 안정된 구조인 벌집, 주상절리, 클로버에서 정육각형 모양과 삼각형의 복합체로 디자인을 도출하였으며, 월파방지와 처오름 현상 감소를 위해 바이오코스트로 요철(凹凸)을 적용하도록 디자인에 변화를 가하였다. 한국 동해안의 해수욕장의 자연조건을 반영하여 디자인 한 블록의 중량과 크기를 계산하여 실형을 제작하고 이를 현장에의 설치를 앞두고 있다. 특히, 자연해변 및 호안시설에 대해 자연 및 인위적 외력에 의한 침식과 세굴로부터 연안을 보호하고, 블록의 단위화를 통해 품질관리 및 공정관리의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료되며 하천, 호수의 호안과 자연산책로에 확장 적용하고자 한다.

Protein and Phosphorus Availabilities of Five Different Dietary Protein Sources in Juvenile Olive flounder (Paralichthys olivaceus) as Determined by Growth Performance and Phosphorus Retention

  • Choi, Se-Min;Kim, Kang-Woong;Wang, Xiaojie;Han, Kyung-Min;Bai, Sungchul C
    • 한국양식학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.104-109
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    • 2003
  • The present study aims to evaluate protein and phosphorus availabilities of five different dietary protein sources during the 6-week feeding trial in juvenile olive flounder, Paralichthys olivaceus as determined by growth performance and phosphorus retention. Five diets containing blood meal (BM), poultry by-product (PBP), squid liver powder (SLP), feather meal (FM) and soybean meal (SM) were prepared by mixing a basal diet (BD) with one of five test ingredients at the ratio of 7 to 3. As a reference diet, BD contains three different protein sources such as white fish meal, casein and gelatin. After 2 weeks of the conditioning period, fish initially averaging 2.7$\pm$0.02g (mean$\pm$SD) were randomly distributed into each aquarium as a group of 30 fish reared in the recirculating system. Fish of triplicate groups were fed one of six experimental diets (BD+five test diet). After 6-week feeding trial, pro- tein efficency ratio (PER) of fish fed BM diet was the lowest in experiment groups. While fish fed PBP diet showed a significant higher PER as compared to the FM diet, and fish fed SLP diet and BD were a higher PER than did fish fed PBP diet. However, there was no significant difference in PER among fish fed SLP diet, BD and SM diet, and between SM diet and PBP diet. Phosphorus retention efficiency of bone (PR $E_{b}$) of fish fed BM diet was the lowest in all the diets, and fish fed FM diet showed a higher PE $R_{b}$ than fish fed BD and SM diet. However, there was no significant difference in PER among fish fed FM diet, SLP diet and PBP diet, and among SLP diet, PBP diet, SM diet and BD. These results indicate that SLP could be a suitable protein source for low pollution diets of olive flounder in the future fish feeds market. Furthermore, PBP and SM are available protein source to reduce P waste in the oliver flounder aquaculture with the use of proper mixture of other protein sources and more processing to improve protein availibility of these.ese.

시설풋고추 재배에서의 지중관수 및 공기주입 효과 (Effects of Subsurface Drip Irrigation and Aeration in Green Pepper Cultivation)

  • 권준국;강남준;조명환;강윤임;박경섭;이재한
    • 생물환경조절학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.225-231
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    • 2009
  • 지표관수와 비교하여 지중관수 및 지중관수 시 공기주입의 효과를 검토하고자 '녹광' 풋고추를 온실 내에서 토양재배(silty loam)하여 관수효율, 토양특성, 과실 생육 및 수량 등을 조사하였다. 관수방법은 관수호스를 이랑당 2열 배열하되 지표관수는 토양표면, 지중관수는 지표 20cm 아래에 설치하였고, 공기주입은 air compressor를 이용하여 낮 동안에 시간당 3분간 주입하였다. 관수는 콘트롤러, 전자식 토양수분장력센서 등을 이용, 토양수분에 기초한 자동관수를 실시하였는데, 관수개시점은 -20kPa, 관수종료점을 -10kPa로 설정하여 관리하였다. 그 결과, 토양수분의 감소속도가 지표 관수에 비해 지중관수와 지중관수 +공기주입이 늦었으며, 관수량도 지중관수가 지표환수에 비해 지표면에서의 증발 감소 등으로 약 30% 적었다. 표토층의 EC 및 무기이온함량은 지표관수에 비해 지중관수나 지중관수 +공기주입이 낮은 수준이었다. 뿌리의 발달은 지표관수에 비해 지중관수+공기주입한 것이 가장 좋았는데, 특히 뿌리가 길고 세근의 발달이 많았다. 이로 인해 풋고추 수량이 지표관수에 비해 지중관수가 22%, 지중관수 +공기주입이 30% 각각 증가되었다.

에너지 절감형 LED 집어등의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of an Energy Saving LED-Fishing Lamp)

  • 최성국;김선재;박대원;길경석;최철영;송상빈
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권4호
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    • pp.515-521
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    • 2010
  • 본 논문에서는 에너지 절감형 발광다이오드 집어등의 개발과 적용에 대하여 기술하였다. 오징어, 다랑어, 고등어, 정어리 그리고 갈치와 같은 대부분의 생선은 주광성이며, 집어등은 이러한 어류들의 광반응 특성을 이용하여 어업 효율을 증대시킨다. 현재는 집어등으로 소비전력이 1.5 kW이고 인체에 유해한 자외선을 방출하는 메탈 할라이드 램프(MHL)가 대부분 사용되고 있다. LED 집어등의 개발을 위해, 광 파장에 따른 해수투과와 오징어의 광반응 특성을 연구하였다. 실험에서는 상기 두 가지 특성이 모두 470 nm 전후의 청색에서 나타났다. 결과에 근거하여, 1.5 kW MHL의 약 1/9의 소비전력인 160 W급 청색 LED 집어등을 제작하였다. 에너지 절감효과로 LED 집어등은 1.5 kW 80개의 MHL을 설치한 22톤 어선의 경우, 시간당 128 kWh의 전력소모를 줄일 수 있으며, 이는 이산화탄소 86 kg에 해당한다. 시제작 LED 집어등은 2척의 어선에서 실증 조업 중에 있다.

해양점토와 현장토를 활용한 유동성 채움재의 공학적 특성 (Engineering Characteristics of Liquid Filler Using Marine Clay and In-situ Soil)

  • 오세욱;방성택
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제21권9호
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    • pp.25-32
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    • 2020
  • 지반의 하부에 설치되는 지하매설물은 중요한 토목구조물로서 상·하수도관, 지중전력선, 각종 통신선로, 도시가스관 등이 이에 해당한다. 이런 지중매설물들은 시공 시 집중강우, 차량하중 등과 같은 외부적인 요인에 의해서 위험에 노출될 수 있고 이로 인한 피해가 발생할 수 있어 적절한 뒤채움재의 선정과 시공이 중요하다. 현재 주로 사용하는 공법으로는 지하매설물 주변을 흙으로 메우고 다짐을 하는 방법이 사용되고 있는데 이는 매설관 하부의 다짐이 어렵고 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고 이로 인해 각종 파손이 발생한다. 또한 개착 시 원지반 교란에 따라 지반의 강도가 저하되고 시공 과정이 복잡하며 공기가 길어져 공사비가 증가하는 등의 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하는 방법 중 하나가 유동성 채움재를 활용하는 것이다. 유동성 채움재는 자기 수평능력, 자기다짐, 유동성, 인위적인 강도조절, 유지보수를 위한 재굴착이 가능한 저강도 발현 등의 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 지하매설물을 설치한 후 되메움을 하는 재료로서 해양점토와 고화재 및 현장에서 발생하는 현장토를 활용한 유동성 채움재의 특성을 규명하기 위하여 일축압축강도 시험과 유동성 시험을 수행하였으며, 동결에 의한 강도 특성을 파악하기 위하여 동결융해시험을 수행하였고 채움재가 지중배관의 부식에 미치는 영향을 검토하기 위하여 전기비저항시험과 pH시험을 수행하였다.

자연휴양공간(自然休養空間)의 이용행동(利用行動) 및 인지적(認知的) 평가(評價) (Active and Cognitive Evaluating of the Recreational Spaces in Natural Settings)

  • 김범수;정윤수
    • 한국산림과학회지
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    • 제83권4호
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    • pp.429-440
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    • 1994
  • 휴양공간(休養空間)의 환경특성(環境特性)과 이용자의 행동(行動) 및 인지반응(認知反應)과의 상호관계를 밝혀, 자연지역에 존재하는 다양(多樣)한 이용 공간에 대한 휴양(休養) 평가(評價)를 실시하였다. 본 연구는 일본(日本) 대판부(大阪府)의 자연공원내(自然公園內)에 있는 수림(樹林), 수변공간(水邊空間), 자유광장(自由廣場) 및 기타 휴양시설(休養施設)들을 연구대상 공간으로 설정하고, 현지 이용자에 대한 직접(直接) 설문 조사를 실시하여 얻어진 정보를 분석한 연구 결과는 다음과 같다. 1) 수림(樹林)과 수변공간(水邊空間)은 야외 휴양 공간의 기본적 구성요소인 것으로 판단된다. 수림은 임층구성(林層構成)에 따라 휴양 평가의 차이가 있다. 특히 활엽수림(闊葉樹林)은 그 효용성이 높은 것으로 나타났다. 2) 자유광장(自由廣場)은 활용성이 광범위한 휴양 공간이지만 이용 형태에 대응한 공간규모나 지형 등을 설정하여야 하며, 지피식물(地被植物)의 도입과 철저한 관리가 요청된다. 3) 야외 휴양 공간내의 인공시설(人工施設)(전망대(展望臺), 곤충관(昆蟲館), 캠프장(場))은 휴양적(休養的) 평가치(評價値)가 낮은 것으로 나타났으나 다양한 이용성이 있으므로 야외 휴양 활동에 반드시 필요한 것으로 생각된다. 다만 그 설치에 있어서 주변의 자연경관(自然景觀)과 환경용량(環境容量)을 신중히 고려하여야 한다. 4) 전통적인 역사(歷史), 문화시설(文化施設)도 야외 휴양자원의 귀중한 구성요소가 되고 있음이 인정됨으로 이에 대한 지속적인 보전 대책이 강구되어야 할 것이다.

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CO2농도와 온도증가에 따른 인삼의 생육 및 생리.생태학적 반응 연구 (Effect of Elevated CO2 Concentration and Temperature on the Growth and Ecophysiological Responses of Ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer))

  • 이경미;김해란;임훈;유영한
    • 한국작물학회지
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    • 제57권2호
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    • pp.106-112
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    • 2012
  • 본 연구는 $CO_2$농도와 온도가 상승함에 따라 인삼의 생육반응 및 광합성 특성의 변화를 알아보기 위해 실험하였다. 유리 온실 안에 대조구(대기중 $CO_2$ 농도)와 $CO_2$ + 온도상승구(750-800 ppm, $2^{\circ}C$ 상승)로 나누어 비교하였으며 다음과 같다. 1. 인삼의 개엽율은 1년생 인삼을 이식한 후 1주일 이후인 4월 6일에 $CO_2$ + 온도상승구의 개엽율이 대조구보다 더 높았다. 그러나 최종 개엽율은 $CO_2$ + 온도상승구간 차이가 없었다. 2. 꽃이 나오는 시기는 대조구보다 $CO_2$ + 온도상승구가 3일 빨랐고, 열매관찰시기와 열매 성숙시기는 대조구와 $CO_2$ + 온도상승구간 차이가 없었다. 3. 인삼의 줄기길이는 대조구보다 $CO_2$ + 온도상승구에서 길었고, 잎수는 대조구보다 $CO_2$ + 온도상승구에서 많았다. 4. 지하부 생량무게는 대조구와 $CO_2$ + 온도상승구간 차이가 없었다. 5. 광합성은 모두 대조구보다 $CO_2$ + 온도상승구가 높았다. 대조구 내에서는 년도별 광합성이 차이가 있었다. 하지만 $CO_2$ + 온도상승구에는 1년생과 2년생 간 차이가 없었다. 6. 증산률은 대조구와 $CO_2$ + 온도상승구에서 모두 년생간 차이가 있었다. 1년생은 대조구보다 $CO_2$ + 온도상승구가 높았고, 2년생은 대조구와 $CO_2$ + 온도상승구간 차이가 없었다. 7. 수분이용효율은 대조구와 $CO_2$ + 온도상승구에서 모두 1년생과 2년생간 차이가 있었다. 1년생은 대조구와 $CO_2$ + 온도상승구간 차이가 없었고, 2년생은 대조구 보다 $CO_2$ + 온도상승구가 높았다. 이상으로 볼 때 지구온난화는 인삼의 생육과 생리 생태학적 반응에 다소 긍정적인 영향을 준다.

선박 구조물의 저진동 설계를 위한 새로운 조합 유전 알고리듬 개발 (Development of the New Hybrid Evolutionary Algorithm for Low Vibration of Ship Structures)

  • 공영모;최수현;송진대;양보석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.164-170
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    • 2006
  • 본 연구는 유전 알고리듬, 타부탐색법 그리고 반응표면법등 최근 많이 사용하고 있는 프로그램들의 장점들을 결합한 새로운 조합 유전 알고리듬을 제안한다. 본 알고리듬은 반응표면법 및 심플렉스법을 사용하여 유전알고리듬의 약점으로 여겨지는 수렴속도를 항상시키도록 하였다. 또한 유전 알고리듬에서 램덤한 다양성을 제공하지만, 본 연구에서는 타부리스트를 이용하여 체계적인 다양성을 추구하도록 하였다. 그리고 전통적인 시험함수에 본 알고리듬을 적용함으로써 본 방법의 효율성을 입증하였고 그 결과를 유전 알고리듬의 결과와 비교하였다. 또한 새롭게 제안된 알고리듬을 선미부에 위치한 청수탱크의 중량최적화에 적용한 길과 전역최적해를 효율적으로 찾는 것을 입증하였다. 또한 반응표면법을 사용한 새로운 유전알고리듬의 경우 실제 추가적인 목적함수를 평가하기 위한 계산이 필요 없으므로 수렴속도가 일반 유전 알고리듬보다 향상 되었음을 알 수 있었다. 마지막으로 제안된 조합 유전 알고리듬은 전역탐색능력과 수렴속도 측면에서 매우 강력한 전역 최적화 알고리듬임을 알 수 있었다.

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