• 제목/요약/키워드: depletion condition

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지표면 온도상승이 빗물의 토양침투에 미치는 영향에 대한 실험 및 수치 해석적 연구 (Experimental and Numerical Study on the Effect of the Rain Infiltration with the Increase of Surface Temperature)

  • 신나라;신미수;장동순
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.422-429
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    • 2013
  • 지구온난화와 도시 사막화에 따른 지표면의 온도 상승은 기상과 기후에 대한 실질적은 변화를 야기시킨다는 것은 경험적으로 잘 알려져 있다. 특히 사막화 지역에서는 사막 토양이 침투에 유리한 높은 기공성을 가졌음에도 불구하고 오히려 강우 시 강력한 유출(runoff) 현상에 의한 홍수가 빈번하게 발생하고 있다. 강수시 이러한 높은 유출 특성은 빠른 수분증발과 짧은 수자원순환주기에 의하여 집중호우를 발생시키고 지하수 자원을 고갈시키는 최악의 양극화 현상을 야기시키고 있다. 이러한 현상에 대한 물리적인 기전은 사막과 같은 토양에 높은 온도에 의한 강한 열적 부력현상에 의한 것으로 판단된다. 그러나 이러한 주제의 중요성에도 불구하고 이것에 대한 과학적인 연구가 제대로 이루어지지 않은 것으로 나타나고 있다. 본 논문에서는 이러한 현상에 대한 물리적인 가설에 대한 기전을 밝히기 위해 실험적인 연구와 수치 해석적 연구를 병행하였다. 실험적 연구를 위해 기공도 약 35%에 입도 2.0 mm를 가진 자갈성 모래를 가지고 토양 온도 변화에 따른 실험을 수행하였다. 온도 변화에 대한 구체적인 변수는 case 1의 표준상태의 경우에는 지표면의 온도를 $15^{\circ}C$로 하였고, case 2의 경우는 $70^{\circ}C$ 비교적 높은 고온을 선택하여 각각 10회의 반복실험을 시도하여 평균값을 취하였다. $70^{\circ}C$를 선택한 이유는 캘리포니아 Coachella Valley이 검은 모래가 화씨 191도(섭씨 88도)까지 상승한다는 경험적 자료에 기초하였다. 실험 결과 온도가 $70^{\circ}C$인 경우는 $15^{\circ}C$인 경우에 비하여 유출(runoff)이 온도상승효과에 의하여 약 5% 이상 실질적으로 증가하는 결과를 보였으며 지하로 침투하는 침투량(infiltration)은 빗물의 양을 동일한 양으로 표준화 하여 보정한 경우 온도가 낮을 때 상대적으로 30% 정도 증가하는 현상을 나타내었다. 이러한 결과는 지표면 온도 상승이 지하수 고갈과 그에 따른 지반강하에 중요한 인자가 될 수 있음을 시사한다. 수치해석의 결과는 실험 결과와 비교할 때 온도상승에 의해 약 4.6% 정도 유출이 증가되는 것으로 나타나 실험결과와 비교적 잘 부합하였으며 강우량에 따른 변수 연구의 경우도 물리적으로 일관성이 있었다. 이러한 기본적인 연구 결과에 기초할 때 향후 보다 실질적인 시스템에 대한 연구가 가능할 것으로 판단된다.

충남 홍성 및 광천 지역 초염기성암의 암석 및 지구화학 (Petrography and Geochemistry of the Ultramafic Rocks from the Hongseong and Kwangcheon areas, Chungcheongnam-Do.)

  • 송석환;최선규;오창환;서지은;최성호
    • 자원환경지질
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    • 제37권5호
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    • pp.477-497
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    • 2004
  • 충남 홍성 및 광천 지역에는 두 초염기성암들이 선캠브리아기의 편마암 복합체내에서 격리된 암체로서 산출된다. 이 암체들은 북북동 방향으로 수백 미터 신장되었고, 인접한 변성퇴적암류와 거의 수직 단층관계로 접해 있다. 이 암석들은 듀나이트 및 하즈버자이트로 등립상-모자이크 조직 및 원생입상 조직을 보이고, 드물게 잔쇄반상조직을 보이기도 한다. 이 암석들은 다양한 양의 높은 포스테라이트 조성의 감람석, 마그네슘비의 사방휘석과, 트래모라이트에서 마그네시안 조성의 각섬석, 부 구성광물로 첨정석, 사문석, 녹리석, 자철석, 금운모, 활석 등을 포함하는데 이는 주변암인 편마암 복합체 및 변성 염기성암(각섬석, 흑운모, 사장석, 알칼리 장석, 석영)과 구분이 된다. 화학적으로 이들 초염기성암은 높은 마그네슘비 및 전이 원소 함량, 낮은 알칼리원소 함량, 결핍된 비호정 원소 함량을 보인다. 상관계수에서 높은 정의관계가 함철 원소 쌍, 비호정 원소 쌍, 함철원소와 SiO$_2$ 또는 $Al_2$O$_3$ 원소 사이에서 나타났고 부의 상관관계가 Ni 및 주 원소 사이에서 나타났다. 이들 결과들은 변질의 증가에 따른 함 철 및 $Al_2$O$_3$광물의 증가와 함마그네슘 광물의 감소를 의미한다. 계산된 지질온도계와 광물 조합은 초염기성암이 녹색편암상에서 각섬암상 범위 조건에서 변성 받았음을 암시한다. 전 세계 유사암체와 비교해, 홍성 및 광천 초염기성암들은 희토류를 포함한 비호정성원소에서 결핍된 특징을 보였는데 이는 이 암석이 결핍된 맨틀로부터 유래되었음을 암시한다. 이런 홍성 및 광천 지역 초염기성암의 전체적인 특징은 알파인형 초염기성암 중 특히 천부 맨틀 판 형의 경우와 유사하다.

수심이 얕은 저수지에서 용존산소 동적 모니터링을 통한 인 내부부하 평가 (Evaluation of Internal Phosphorus Loading through the Dynamic Monitoring of Dissolved Oxygen in a Shallow Reservoir)

  • 박형석;최선화;정세웅;지현서;오정국;전항배
    • 환경영향평가
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    • 제26권6호
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    • pp.553-562
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    • 2017
  • 최근 농업용 저수지는 용수공급과 함께 지역의 관광, 문화, 위락시설 등으로 활용되고 있다. 그러나 많은 농업용 저수지들은 부영양호로 분류되며 높은 유기물 오염도를 보이고 있다. 특히, 1945년 이전에 준공된 노후화된 농업용 저수지의 44.7%는 농업용수 수질 환경기준을 초과하고 있다. 노후화된 저수지의 경우 외부기원 오염부하 이외에 누적된 퇴적물로부터 발생하는 내부부하는 영양염류 공급에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 수심이 얕은 M 저수지(평균 수심 약 1.7 m)를 대상으로 2015년과 2016년에 수심별 수온과 저층 용존산소(DO) 농도를 연속 측정하여 저층 수환경의 동적변화를 모니터링함으로써 영양염류의 내부 부하 가능성을 조사하는데 있다. 또한, 물질수지해석을 통해 내부 인부하가 저수지 전체 인부하량에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 연구결과 수심이 얕은 M 저수지에서 약한 수온성층과 강한 DO 성층 현상이 나타났다. 그리고, 저수지 저층에서 DO의 동적변화를 관찰한 결과, 여름철 무강우 기간동안 지속적인 저산소 (DO 2 mg/L 미만) 상태가 2015년과 2016년에 각각 87일과 98일간 발생하였다. DO 농도는 대기온도 강하와 강우발생 기간 동안 간헐적으로 증가하였다. 물질수지분석결과, 수온상승과 함께 조류성장이 촉진되는 8월에는 $PO_4-P$ 내부 부하량이 무강우시 전체 부하량 대비 2015년과 2016년에 각각 37.9%와 39.7%로써 큰 비중을 차지하였다. 따라서 지속적인 저층 저산소 상태가 유지되는 경우에는, 퇴적층의 영양염류 용출을 억제하기 위한 DO 공급 대책이 유효 할 것으로 판단된다.

당류(糖類)의 첨가(添加)가 육(肉)의 세균성(細菌性) 부패(腐敗)에 미치는 영향(影響) (Effect of Sugars on the Bacterial Spoilage of Ground Meat)

  • 김언현;김창한
    • 한국식품과학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.217-223
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    • 1979
  • 육(肉)에 대한 당류의 첨가가 육의 저온성 미생물에 의한 부패에 미치는 효과를 조사 하였으며 얻어진 결과는 다음과 같다. Glucose를 농도별로 우육(牛肉)에 첨가 하였을 경우 첨가육의 최저 pH치는 2 %가 5.25, 5%가 5.15 그리고 10%가 4.5로 저하 되었으며 돈육(豚肉)의 경우는 2%가 5.1, 5%가 4.45, 10%가 4.1로 저하 되었다. 2% glucose 첨가 우육(牛肉)을 $5^{\circ}C$에서 9일간 저장한 후의 각종 미생물의 생육(生育)은 시료 1g당, 총 호기성 균수의 경우 비첨가육이 $8.3{\times}10^9$(돈육(豚肉), $1.2{\times}10^{10}$)인데 비해 2% 첨가육은 $6.0{\times}10^7$(돈육(豚肉), $7.8{\times}10^8$)이었고, 대장균군수의 경우 비첨가육이 $3.5{\times}10^5$(돈육(豚肉), $3.4{\times}10^4$)인데 비해 2 % 첨가육은 $2.4{\times}10^3$(돈육(豚肉), $3.1{\times}10^4$이었으며 유산 생성 균수는 비첨가육이 $5.8{\times}10^7$(돈육(豚肉), $5.5{\times}10^7$)인데 비해 2 % 첨가육은 $4.7{\times}10^6$(돈육(豚肉), $4.5{\times}10^8$)이었다. 그러나 유산 간균의 경우 비첨가육이 $3.6{\times}10^5$(돈육(豚肉),$3.3{\times}10^5$)인데 비해 2 % 첨가육은 $4.2{\times}10^6$(돈육(豚肉), $3.7{\times}10^5$)으로 2% 첨가육에서 오히려 높았으나 세균성 변질은 일어나지 않았다. 우육에 첨가된 glucose는 2 %의 경우 12일(돈육(豚肉),9일), 5%의 경우 16일(돈육(豚肉)도 동일(同一)), 10%의 경우 28일(돈육(豚肉), 30일이상)만에 완전히 소모(消耗)되었으며 glucose가 고갈(枯渴)된 이후 각 첨가육들의 pH는 상승하기 시작하였다. Glucose를 우육(牛肉)에 첨가하였을 때 냉장 온도$(5^{\circ}C)$에서 육(肉)의 평균 보존 일수는 비첨가육 보다 2 % 첨가육이 7일 (돈육(豚肉), 8일), 5% 첨가육이 9일(돈육(豚肉), 10일) 그리고 10% 첨가육은 12일(돈육(豚肉)도 동일(同一))까지 연장 가능하였다. 2당류인 maltose, lactose, saccharose를 첨가 하였을 경우 pH의 저하 효과는 있었으나 첨가 농도가 높을수록 산패 경향이 높았으며 보존 기간 연장을 위한 효과는 단당류인 glucose에 미치지 못하였다.

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