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지방자치(地方自治)와 국민경제(國民經濟) 및 지방재정(地方財政) (Local Autonomy, National Economy and Local Public Finance)

  • 이계식
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제13권2호
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    • pp.41-67
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    • 1991
  • 본고(本稿)의 목적은 지방자치제(地方自治制)가 실시됨에 따라 국민경제(國民經濟)에 어떠한 파급효과를 미칠 것인가의 문제와 지방자치(地方自治)의 건실한 발전과 정착을 위해서 지방재정(地方財政)을 어떻게 운용할 것인가의 문제를 고찰하고자 함에 있다. 지방자치(地方自治)는 우리 경제의 지속적인 성장(成長)과 균형발전(均衡發展), 자원배분(資源配分)의 효율성 (效率性) 제고(提高)에 크게 기여할 것이나 경제적(經濟的)인 폐해(弊害)로서 단기적인 물가불안(物價不安), 조세경쟁(租稅競爭) 및 조세수출(租稅輸出)로 인한 자원배분(資源配分)의 비효율(非效率), 지방정부(地方政府)의 재정파탄(財政破綻) 등이 우려되는데 이에 대해서는 적절한 대응책이 강구되어야 한다. 일반적으로 지방자치(地方自治)의 경우 중앙집권(中央集權)의 경우보다 자원배분(資源配分)이 효율적(效率的)으로 이루어지나 본고(本稿) 제(第)III장(章)의 모형분석(模型分析)에서는 지방자치(地方自治)와 중앙집권(中央集權)의 상대적인 효율성(效率性)이 국가(國家) 지방공공재(地方公共財)의 대체탄력성(代替彈力性)의 크기에 의해서 결정되며 대체탄력성(代替彈力性)이 1보다 크면 오히려 중앙집권(中央集權)의 경우보다 효율적(效率的)인 자원배분(資源配分)이 이루어지는 결과가 나타난다. 지방자치(地方自治)의 건실한 발전은 다음과 같은 세가지 내용을 포함하는 지방재정(地方財政) 민주주의(民主主義)의 확립에 의해서 달성될 수 있다. (1) 중앙정부(中央政府)에 대한 지방정부(地方政府)의 자주적(自主的)인 재정권(財政權)이 확립되어야 하며 특히 중앙정부(中央政府)와 지방정부(地方政府)가 어느 정도 대등한 입장에서 합리적으로 운용(運用)할 수 있는 민주적(民主的)인 지방재정조정제도(地方財政調整制度)가 마련되어야 한다. (2) 지방재정운용(地方財政運用)에 있어서 주민(住民)들이 직접 예산편성(豫算編成)과 지역(地域)의 종합발전계획(綜合發展計劃)에 참여하는 직접민주주의(直接民主主義)가 활성화(活性化)되어야 하며 이를 위한 제1의 전제조건으로서 지방재정(地方財政)의 운용내용이 모든 주민(住民)들에게 공개되어야 한다. (3) 지방자치(地方自治)의 경제적(經濟的) 폐해(弊害)로서 가장 우려되는 지방정부(地方政府)의 재정파탄(財政破綻) 가능성에 대비하여 지방정부(地方政府)의 방만한 재정운용(財政運用)을 방지할 수 있는 제도적(制度的) 장치(裝置)로서 미국(美國) 등에서 시행되고 있는 주민(住民)이나 지방의회(地方議會)에 의한 여러가지 형태의 재정통제제도(財政統制制度)가 마련되어야 한다.

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Fate of Heavy Metals in Activated Sludge: Sorption of Heavy Metal ions by Nocardia amarae

  • Kim, Dong-wook
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 1998년도 가을 학술발표회 프로그램
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    • pp.2-4
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    • 1998
  • Proliferation of Nocardia amarae cells in activated sludge has often been associated with the generation of nuisance foams. Despite intense research activities in recent years to examine the causes and control of Nocardia foaming in activated sludge, the foaming continued to persist throughout the activated sludge treatment plants in United States. In addition to causing various operational problems to treatment processes, the presence of Nocardia may have secondary effects on the fate of heavy metals that are not well known. For example, for treatment plants facing more stringent metal removal requirements, potential metal removal by Nocardia cells in foaming activated sludge would be a welcome secondary effect. In contrast, with new viosolid disposal regulations in place (Code o( Federal Regulation No. 503), higher concentration of metals in biosolids from foaming activated sludge could create management problems. The goal of this research was to investigate the metal sorption property of Nocardia amarae cells grown in batch reactors and in chemostat reactors. Specific surface area and metal sorption characteristics of N. amarae cells harvested at various growth stages were compared. Three metals examined in this study were copper, cadmium and nickel. Nocardia amarae strain (SRWTP isolate) used in this study was obtained from the University of California at Berkeley. The pure culture was grown in 4L batch reactor containing mineral salt medium with sodium acetate as the sole carbon source. In order to quantify the sorption of heavy metal ions to N amarae cell surfaces, cells from the batch reactor were harvested, washed, and suspended in 30mL centrifuge tubes. Metal sorption studies were conducted at pH 7.0 and ionlc strength of 10-2M. The sorption Isotherm showed that the cells harvested from the stationary and endogenous growth phase exhibited significantly higher metal sorption capacity than the cells from the exponential phase. The sequence of preferential uptake of metals by N. amarae cells was Cu>Cd>Ni. The specific surFace area of Nocardia cells was determined by a dye adsorption method. N.amarae cells growing at ewponential phase had significantly less specific surface area than that of stationary phase, indicating that the lower metal sorption capacity of Nocardia cells growing at exponential phase may be due to the lower specific surface area. The growth conditions of Nocardia cells in continuous culture affect their cell surface properties, thereby governing the adsorption capacity of heavy metal. The comparison of dye sorption isotherms for Nocardia cells growing at various growth rates revealed that the cell surface area increased with increasing sludge age, indicating that the cell surface area is highly dependent on the steady-state growth rate. The highest specific surface area of 199m21g was obtained from N.amarae cell harvested at 0.33 day-1 of growth rate. This result suggests that growth condition not only alters the structure of Nocardia cell wall but also affects the surface area, thus yielding more binding sites of metal removal. After reaching the steady-state condition at dilution rate, metal adsorption isotherms were used to determine the equilibrium distributions of metals between aqueous and Nocardia cell surfaces. The metal sorption capacity of Nocardia biomass harvested from 0.33 day-1 of growth rate was significantly higher than that of cells harvested from 0.5- and 1-day-1 operation, indicatng that N.amarae cells with a lower growth rate have higher sorpion capacity. This result was in close agreement with the trend observed from the batch study. To evaluate the effect of Nocardia cells on the metal binding capacity of activated sludge, specific surface area and metal sorption capacity of the mixture of Nocardia pure cultures and activated sludge biomass were determined by a series of batch experiments. The higher levels of Nocardia cells in the Nocardia-activated sludge samples resulted in the higher specific surface area, explaining the higher metal sorption sites by the mixed luquor samples containing greater amounts on Nocardia cells. The effect of Nocardia cells on the metal sorption capacity of activated sludge was evaluated by spiking an activated sludge sample with various amounts of pre culture Nocardia cells. The results of the Langmuir isotherm model fitted to the metal sorption by various mixtures of Nocardia and activated sludge indicated that the mixture containing higher Nocardia levels had higher metal adsorption capacity than the mixture containing lower Nocardia levels. At Nocardia levels above 100mg/g VSS, the metal sorption capacity of activate sludge increased proportionally with the amount of Noeardia cells present in the mixed liquor, indicating that the presence of Nocardia may increase the viosorption capacity of activated sludge.

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광독립영양 기내 미세증식시스템에서 광강도 및 $CO_2$ 농도에 따른 감자 소식물체 생육분석 및 모델링에 의한 생육단계별 적정 환경조건 설정 (Growth of Potato Plantlets (Solanum tuberosum L. cv. Dejima) in Photoautotrophic Micropropagation System at Different Light Intensities and $CO_2$ Concentrations and Decision of Optimum Environment Conditions with Growth Stage by Modelling)

  • 손정익;이훈;오명민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.15-22
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    • 2009
  • 본 연구는 묘의 생육을 최대화하기 위하여 생육 단계를 임의로 구분하고 각 단계 별 적정 환경 조건을 확립함에 목적을 두었다. 생육 단계는 총 20일의 배양기간을 6일(1단계), 7일(2단계), 7일(3단계)의 3단계로 구분하였다. 첫 번째 단계는 활착기로서 환경 처리 별 생육에 큰 차이가 나타나지 않았다. 높은 환경 조건에 의한 잎의 장해를 고려하였을 때, $80{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 의 PPFD 및 대기 중의 $CO_2$ 농도가 적합하였다. 두 번째 단계에서는 PPFD 및 $CO_2$ 조건이 높아짐에 따라 건물 중을 중심으로 부분적으로 향상되었다. 에너지 효율과 생육을 고려할 때, $160{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 의 PPFD와 $700{\mu}mmol{\cdot}mol^{-1}$$CO_2$가 적합할 것으로 생각되었다. 세 번째 단계에서는 PPFD 및 $CO_2$ 농도가 높아짐에 따라 유의적으로 생육이 향상되었으며, 잎 및 마디의 발달상태도 현저히 향상되었다. 따라서 보다 적극적으로 생육증진을 고려할 때, $320{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD와 $1800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$$CO_2$가 적합할 것으로 생각되었다. 생육 단계별 환경 조절은 초기단계에 상대적으로 낮은 조건을 유지하고 후기단계에서 충분한 조건을 제공함으로써 건전한 묘를 생산할 수 있고 에너지 및 물질의 투입량을 절약할 수 있다.

위성영상으로 분석한 장기간 남한지역 순 일차생산량 변화: 기후인자의 영향 (Net Primary Production Changes over Korea and Climate Factors)

  • 홍지연;심창섭;이명진;백경혜;송원경;전성우;박용하
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.467-480
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    • 2011
  • 본 연구는 AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer)과 MODIS(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer) 위성관측을 바탕으로 산출된 남한지역의 장기간(1981-2006년) 순 일차생산량(Net Primary Production, NPP)의 시공간적 변화를 분석하고 그 변화에 영향을 미치는 기후요소와의 상관성을 분석하였다. 남한지역의 AVHRR과 MODIS에서는 연간순 열차생산량이 AVHRR의 경우 893-1068 $g{\cdot}C/m^2$ /yr과 MODIS의 경우 610-695 $g{\cdot}C/m^2$/yr로 나타나고 있으며 두 자료는 통계적으로 약 325 $g{\cdot}C/m^2$/yr 의 차이를 보이고 있다. 해상도 등의 차이가 있으나 지상 관측과 비교한 결과 MODIS 센서에 의한 관측이 보다 근접한 결과를 보이는 것으로 나타났다. 위성관측자료 분석결과 NPP 값은 식생의 밀도가 높은 산림지역 및 연평균기온이 높은 지역에서 큰 것으로 나타났다. 두개의 위성센서로 산출된 순 열차생산량은 경년변화가 다소 크지만, 각각 장기간에 걸쳐 서서히 증가하고 있는 것으로 나타났으며 1981-2000년 동안 AVHRR에서 매년 평균 2.14 $g{\cdot}C/m^2$/yr, 2000-2006년 동안 MODIS에서 매년 평균 6.08 $g{\cdot}C/m^2$/yr 만큼 증가하였다. 특히 남서해안 지역은 두 위성관측결과 모두 순 일차생산량의 증가가 상대적으로 높았다. 토지피복 지도와 대조결과 그 이유는 논 밭 등의 관개와 비료시용에 의한 농작물의 생산성 증대와 관계가 있는 것으로 추정된다. NPP값은 월별 강수량 및 평균기온에 밀접한 관계가 있는 것으로 확인되었으며, 특히 남한지역의 여름몬순시기에서 강수량과 기온이 모두 가장 큰 상관관계를 보이고 있다. NPP 절대값의 차이 외에도 두 센서로 산출된 순 일차생산량과 기후요소와의 상관성 등의 차이는 두 자료의 토양호흡 등을 포함하는 등 위성자료 복원과정 및 관련 모텔의 차이에 의해 발생하는 것으로 사료된다. 또한 향후 보다 정확한 순 일차생산량을 계산하기 위해 복원과정에서 기상 실측자료 및 보다 현실적인 토지피복 등을 고려해야 할 것이다.

민간경비원을 위한 직무소진 척도 문항의 적합도 (Goodness-of-Fit of Job Burnout Scale in Private Security Guards)

  • 이준우;김의영;이종환
    • 시큐리티연구
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    • 제39호
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    • pp.161-183
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    • 2014
  • 고객과 접촉을 통해 서비스를 제공하는 민간경비원의 직무소진은 전반적인 민간경비 산업에 영향력을 미칠 수 있다. 그래서 경영자들은 민간경비원들의 직무소진을 진단 및 평가, 그리고 송환효과에 대한 지속적인 제공에 노력이 필요하다. 그러나 현재까지 민간경비원을 위한 직무소진 척도가 제공되지 않았기 때문에 이에 대한 정보의 객관성에 의문을 둘 수 있다. 이러한 이유로 다른 서비스 종사원들에게 제공되고 있던 직무소진 척도 내용을 증거로 민간경비원을 위한 직무소진 척도 문항의 적합도를 규명하기 위해 문항반응이론의 Rasch 모형을 적용하여 과거 대비 객관적인 정보를 제공하기 위한 척도를 제공하는데 목적을 두었다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 경기 지역의 민간경비 회사에 재직 중인 민간경비원 379명의 자료를 수집한 후, 연구목적에 맞게 SPSS 18.0과 AMOS 18.0, Winsteps 프로그램을 이용하여 자료를 처리하였다. 이상의 연구절차에 의해 다음과 같은 결론을 얻었다. 민간경비원의 직무소진 척도는 수집된 자료를 통해 요인분석 결과, 4개의 문항이 삭제되어 3요인에 18개 문항을 근거로 문항 적합도를 분석한 결과, 4개 문항이 기준치에 만족되지 않는 부적합한 문항으로 나타났고 -.98에서 1.30까지의 문항 난이도 범위와 5점 척도의 응답반응형태가 최종적인 민간경비원의 직무소진 척도에 적합한 것으로 나타났다. 즉 민간경비원들의 직무소진 척도는 3개 요인에 13개 문항으로 측정하는 것이 객관적인 정보를 제공하는데 타당하다는 결론을 얻었다. 따라서 민간경비 업체들은 본 연구에서 규명한 척도를 이용해 체계적인 자료를 수집하고 이에 따른 보수 교육을 실행한다면 민간경비원들의 직무소진을 감소시킬 수 있을 것이다.

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구면캡 조화분석을 이용한 남한 및 그 주변지역의 중력이상 통합에 관한 연구 (The Study on Integration of Gravities Anomaly in South Korea and Its Vicinities by Using Spherical Cap Harmonic Analysis)

  • 황종선;김형래;김창환;유상훈
    • 자원환경지질
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    • 제41권2호
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    • pp.211-217
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    • 2008
  • 육상 및 해상에서 측정된 중력자료와 GRACE 인공위성으로부터 계산된 중력자료를 구면캡 조화분석(Spherical Cap Harmonic Analysis; SCHA)을 이용하여 통합하였다. 중력자료는 한국지질자원연구원에서 측정된 육상중력과 한국해양연구원과 국립해양조사원에서 측정된 해상자료를 이용하였으며, GRACE 인공위성 자료로는 구면조화함수의 계수형태로 되어있는 L-2 level 자료를 이용하여 중력이상값을 계산하였다 0.05도 간격으로 격자화 된 중력자료의 해상도와 구면캡 조화계수의 해상도를 일치시키기 위하여 조화계수를 order 80까지 설정하였으며 Generalized Minimal Residual (GMRES) 역산방법을 이용하여 구면캡 조화계수를 계산하였다. 이 계수로부터 다시 중력이상을 구한 결과 육상 및 해상자료와 0.950,그리고 GRACE 인공위성 자료와 0.995의 매우 높은 상관관계를 보여주어 본 연구의 방법이 매우 잘 적용 되었음을 알 수 있었다. 구면캡 조화분석의 적용으로 중자력 자료의 특성인 라플라스 방정식을 만족함으로써, 측정된 고도 이외에 다른 고도에서도 중력값을 계산할 수 있으며, 본 연구에서는 10 km에서 60 km 고도까지 중력이상을 계산하였다. 각 고도에서 매우 안정적인 결과를 얻을 수 있었으며, 인공위성 자료의 특성인 우수한 저주파성분과 육상 및 해상에서 측정된 자료의 상세한 고주파 성분이 매우 잘 융합되어 있는 것을 볼 수 있었다. 본 연구의 방법을 이용하여 여러가지 고도의 자료를 한꺼번에 통합할 수 있으므로 항공중력 둥의 자료가 추가될 경우, 더욱더 상세하고 안정적인 중력이상값을 계산 할 수 있을 것으로 기대된다.

고객관계관리 시스템의 수준이 BSC 관점에서의 기업성과에 미치는 영향 : 제약회사를 중심으로 (An Empirical Study on the Effect of CRM System on the Performance of Pharmaceutical Companies)

  • 김현정;박종우
    • 지능정보연구
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    • 제16권4호
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    • pp.43-65
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    • 2010
  • 오늘날 치열한 경쟁과 환경변화로 인해 많은 기업들은 고객관계관리(Customer Relationship Management, 이하 CRM)를 경영혁신의 도구로 인식하고 많은 투자 및 노력을 기울이고 있다. CRM 시스템의 개선 및 전략적 보완을 위한 지속적 노력과 더불어 이에 대한 이론적 연구가 활발하게 실시되었지만, 시스템 도입이 기업성과에 미치는 영향에 대한 실증연구는 포괄적으로 다루어지지 않았다. 최근 국내 금융업, 호텔, 항공 등의 분야에서 고객관계관리 도입으로 인한 기업성과에 대한 실증연구가 실시되었고, 외국에서는 병원관리학을 중심으로 균형성과표의 활용에 대한 연구가 실시되었지만, 국내 제약산업에 대해서는 이러한 연구들이 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 제약회사 고객관리 시스템의 수준이 Kaplan and Norton에 의해 제안된 균형성과표의 이론적 틀에 따라 기업성과에 어떠한 영향을 미치는지 연구해 보고자 하였다. 실증분석결과, CRM 시스템 수준은 기업성과에 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 시스템이 제공하는 유용한 분석자료들이 고객유지, 고객만족 및 고객수익성 개선에 유의적인 영향을 주어 결과적으로 기업의 수익성, 성장성 및 주주가치 증대에 폭 넓게 기여하며, 효율적 내부 프로세스로 뒷받침되는 바람직한 선순환구조를 제시하고 있다고 생각된다. 그러나 세부분석결과, 영업사원실적평가 시스템은 단기수익성 증대에만 유의적 영향을 주었고, 고객 분석시스템은 기업성과에 미치는 유의성이 없는 것으로 나타났다. 이는 제약회사 구성원들의 전통적 업무방식 고수, 단기목표 지향성 및 장기적 기업성과지표에 대한 인식 부족에서 기인한다고 생각된다. 연구결과, 제약기업에 보다 적합한 CRM 시스템의 개발과 보완, 인식률과 활용도 제고의 필요성이 제안되며, 표본 확대 및 대표성 개선을 통해 보다 의미 있는 연구결과가 제시될 수 있을 것이다.

개체군 생존력 분석을 이용한 여우복원사업 방사전략 (Release Strategy for the Red Fox (Vulpes vulpes) Restoration Project in Korea Based on Population Viability Analysis)

  • 이화진;이배근;권구희;정철운
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.417-428
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    • 2013
  • 여우는 한국에서 1980년대 이후로 절멸된 것으로 취급하고 있으며, 현재는 환경부에서 멸종위기 1급 동물로 지정되어 소백산국립공원에서 복원사업이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 여우복원사업에 필요한 적정 모델링과 방사 전략을 수립하기 위하여, VORTEX 프로그램을 이용한 개체군 생존력 분석(Population viability analysis: PVA)을 수행하였다. 초기 개체군 0에서 매년 10개체(암5, 수5)를 향후 10년간 지속적으로 방사할 경우, 개체군의 이입으로 50년간 개체군 성장률은 $0.018{\pm}0.204$였으며, 절멸확률은 0.354로 나타났다. 최초 방사 후 16년차에 116.34로 최대 개체군 크기를 보였으나, 17년차부터 매년 1.22의 감소율을 나타내었다. 방사된 여우의 지속적인 성장과 절멸을 방지하기 위해서는 최초 방사 17년 이후 추가적인 방사가 필요하며, 장기적인 여우 존속을 위해서는 매년 12개체 이상을 방사하는 것이 필요한 것으로 분석되었다. 반면 연간 6개체 이하일 경우 50년 후의 절멸 확률은 80% 이상으로 나타났으며, 최소한의 개체군 성장을 위해서는 8개체 이상의 추가 방사가 필요한 것으로 나타났다. 설정된 조건값에서 매년 10개체씩 암수의 성비를 변화하여 6:4 로 10년간 방사할 경우 1:1 비율보다 안정적인 개체군 성장률을 보였으나, 암컷의 비율이 7:3이상으로 높아질 경우 부정적인 결과를 보였다. 재난요인으로 설정된 road-kill과 밀렵은 여우복원사업의 성패에 중요한 요인으로 확인되었다. 초기 적용값을 기준으로 각각의 요인이 3% 감소할 경우에는 절멸 확률은 30%로 낮아졌으며, 3% 이상 증가할 경우 50년 후의 절멸 확률은 약 90%에 이르는 것으로 분석되었다.

점농어, Lateolabrax maculatus 치어의 산소 소비율에 미치는 수온과 염분의 영향 (Effects of Water Temperature and Salinity on the Oxygen Consumption Rate of Juvenile Spotted Sea Bass, Lateolabrax maculatus)

  • 오승용;신창훈;조재윤;노충환;명정구;김종만
    • 한국어류학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.202-208
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    • 2006
  • 점농어 치어의 수온과 염분에 따른 대사율 변화를 조사하기 위해 평균 무게 $5.5{\pm}0.3g$인 개체를 대상으로 수온 (15, 20, $25^{\circ}C$)과 염분 (0, 15, 30 psu)에 따른 산소 소비율을 측정하였다. 9가지 실험 조합의 산소 소비율은 유수식 형태의 호흡실을 이용하여 24시간 동안, 3반복 측정하였다. 수온은 점농어 치어의 산소 소비율에 유의한 영향을 미쳤지만(p<0.001), 염분과 수온 염분의 상호작용은 영향을 미치지 않았다(p>0.05). 각 염분 조건에서 수온 상승에 따라 산소 소비율은 유의적으로 증가하였다(p<0.001). 15, 20 그리고 $25^{\circ}C$에서의 시간당 평균 산소 소비율은 각각 328.8~342.3, 433.9~441.0 그리고 $651.5{\sim}659.9mg\;O_2\;kg^{-1}\;h^{-1}$이었다. $Q_{10}$ 값은 염분의 영향은 받지 않았으며, 수온에 따라 변하였다. 15~20, $20{\sim}25^{\circ}C$ 그리고 전 수온 범위에서의 $Q_{10}$ 값은 각각 1.63~1.75, 2.24~2.26 그리고 1.92~1.98이었다. 대사에 의한 에너지 손실은 수온의 증가에 따라 유의하게 증가하였다(p<0.001). 15, 20 그리고 $25^{\circ}C$에서의 호흡 대사로 인한 일간 평균 에너지 손실은 각각 224.6~233.8, 296.3~301.2 그리고 $444.9{\sim}450.7kJ\;kg^{-1}\;d^{-1}$이었다. 이 실험 결과는 점농어 치어를 염분 적응 후 염분 차이에 의한 에너지 손실 없이 해수뿐만 아니라 담수에서 사육이 가능하다는 것을 나타내며, 사육관리 및 성장을 위한 생체역학 모델 결정에 활용할 수 있다.

근임계수 가수분해 공정을 이용한 TDI 공정 폐기물로부터 TDA 회수 공정 최적화 (Optimization of TDA Recycling Process for TDI Residue using Near-critical Hydrolysis Process)

  • 한주희;한기도;정창모;도승회;신영호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.650-658
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    • 2006
  • 통계적 실험계획법을 이용하여 TDI 공정에서 발생하는 고체 폐기물(TDI-R)을 근임계수로 가수분해하여 TDA로 재활용하는 연구를 진행하였다. Batch 반응기를 이용한 실험으로부터 TDA 수율에 미치는 주요 인자들의 영향과 교호작용을 확인하였고, pilot plant를 이용한 연속공정 실험을 통해 TDA 수율과 공정 변수들의 상관 식을 도출하였다. TDA 수율에 영향을 주는 주요 인자들은 반응온도, 촉매 종류 및 농도, 물과 TDI-R의 중량비(WR) 등이 유효한 것으로 파악되었다. 반응 온도와 촉매 농도가 증가할수록 TDA 수율은 감소하였고, WR이 증가할수록 수율은 증가하였으며, 촉매로는 $Na_2CO_3$보다 NaOH를 사용하는 것이 효율적이었다. 주요 인자들의 교호작용으로는 촉매농도와 반응온도, WR과 반응온도, 촉매 종류와 반응시간 등이 유효한 것으로 파악되었다. 아임계 온도인 $300^{\circ}C$에서는 촉매 농도 영향이 작지만 초임계수 온도인 $400^{\circ}C$에서는 촉매 농도가 증가할수록 수율이 감소하였다. 반면 $300^{\circ}C$에서 WR이 증가하면 수율이 증가하지만 $400^{\circ}C$에서는 영향이 나타나지 않았다. Pilot plant를 이용하여 scale-up에 필요한 공정 변수의 최적화 실험을 실시하였다. 공정의 경제성, 효율성을 고려하여 공정변수로는 촉매농도와 WR을 정하였고, 중심합성 설계법을 이용하여 TDA 수율에 미치는 인자들의 영향을 파악하였다. 촉매 농도에 따라 수율은 증가하며, 촉매 농도가 낮을 때는 WR이 2.5 이하에서 수율이 최대값을 보인 후 WR이 증가함에 따라 수율이 감소하지만 촉매 농도가 증가하면서 최대값을 보이는 WR이 증가하는 경향을 보였다. Pilot plant 실험 결과를 회귀 분석하였으며 TDA 수율을 예측할 수 있도록 촉매 농도와 WR이 변수인 2차 식으로 상관식을 도출하였다.