• 제목/요약/키워드: reduced sulfur

검색결과 270건 처리시간 0.027초

메타분석 방법을 적용한 서울시 대기오염과 조기사망의 상관성 연구 (1991년$\sim$1995년) (A Meta-analysis of Ambient Air Pollution in Relation to Daily Mortality in Seoul, $1991\sim1995$)

  • ;김춘배;지선하;정용;이종태
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
    • /
    • 제32권2호
    • /
    • pp.177-182
    • /
    • 1999
  • 유럽과 미국을 비롯한 선진 산업국가에서 1930년에서 1950대 사이에 발생하였던 일련의 대기오염사건을 경험한 이후, 대기오염과 인체건강영향과의 상관성을 평가하려는 체계적인 연구수행이 있어왔다. 국내에서도 최근 2-3년 동안 단면적 연구 설계에서 벗어나 시계열적 분석방법을 적용한 연구결과들이 발표되었으며, 외국에서의 결과와 유사하게 현재 수준의 대기오염도에서도 인체건강영향 특히 조기사망발생과 유의한 상관성이 있음이 제시되었다. 특히 서울시를 대상으로 한 일련의 연구결과가 대기오염도와 일별사망과에 유의한 상관관계가 있음을 보이고 있어 이에 대한 보다 정밀한 연구수행 필요성이 제기되었다. 따라서 본 연구는 메타분석적 방법론을 적용하여 서울시내의 구별분석 결과를 통합하여 기존의 연구결과와 비교함으로써 대기오염과 인체건강영향의 원인적 상관성을 규명하는 보조적 자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 대기오염 자동측정기가 설치된 서울시 내 총 18개 구를 대상으로 대기오염도와 사망과의 상관관계를 추정하는 구별 예측치를 산출하였다. 이렇게 산출된 각 개별 예측치는 전체로서 총괄되는 가중평균 예측치를 계산하기 위하여 사용되었으며 이 때 모수효과 모형 또는 랜덤효과 모형을 적용하여 가중평균 예측치를 산출하였다. 지역별 또는 구별 예측치간의 변이차를 검정하는 동질성 검정의 결과 세 오염물질의 경우 모두 지역간 변이가 큰 것으로 평가되었으며 따라서 랜덤효과 모형의 결과를 최종결과로 선정하여 제시하였다. 랜덤효과 모형의 결과를 보면 총부유분진과 아황산가스의 경우 일별사망과 유의한 상관관계가 있는 것으로 평가되었으나 오존의 경우는 그렇지 않았다. 또한 메타분석 결과가 기존의 연구결과와 비교할 때 유사하게 평가된 점으로 미루어 현재 수준의 대기오염도와 일별사망 또는 인체건강영향과 밀접한 상관관계가 있음을 알 수 있다. 메타분석 방법을 적용하였어도 직접적 개인노출평가가 이루어지지 않았다는 점에서 정보편견의 가능성을 제외할 수 없다. 그러나 이러한 메타분석 방법이 기존의 연구(서울시 전체를 대상으로 하는)에 비하여 정보편견을 어느정도 줄여줄 수 있을 것으로 기대되었으며, 분석결과 기존 연구에서 제시하는 것과 매우 유사함을 알 수 있다. 결론적으로 대기오염 역학 연구에 있어서 이와 같은 메타분석적 방법이 유용하며, 본 연구결과도 기존의 연구에서와 같이 현재 수준의 대기오염도가 인체 건강에 위해한 영향을 미칠 수 있음을 보여 준다는 점에서 향후 보다 강화된 대기오염관리 방안 마련의 필요성을 제기한다고 하겠다. 이를 위하여 대기 오염기준치의 강화뿐 아니라 대기오염에 민감한 인구집단, 즉 어린이나 노약자 등에 대한 각별한 감시와 연구수행이 필요시 된다.

  • PDF

충남탄전, 대동누층군의 셰일과 탄질암에 관한 암석화학 및 환경지구화학적 특성 (Petrochemistry and Environmental Geochemistry of Shale and Coal from the Daedong Supergroup, Chungnam Coal Field, Korea)

  • 이찬희;이현구;김경웅
    • 자원환경지질
    • /
    • 제30권5호
    • /
    • pp.417-431
    • /
    • 1997
  • Characteristics of sedimentary rocks and enrichment of toxic elements in shale and coal from the Chungnam coal field were investigated based upon geochemistry of major, trace and rare earth elements. Shale and coal of the area are interbedded along the Traissic to the Jurassic Daedong Supergroup, which can be subdivided into grey shale, black shale and coal. The coal had been mined, however all the mines are abandonded due to the economic problems. The shale and coal are characterized by relatively low contents of $SiO_2$, and $Al_2O_3$ and high levels of loss-on-ignition (LOI), CaO and $Na_2O$ in comparison with the North American Shale Composite (NASC). Light rare earth elements (La, Ce, Yb and Lu) are highly enriched with the coal. Ratios of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in shale and coal range from 30.0 to 351.8 and from 4.2 to 106.8, which have partly negative correlations against $SiO_2/Al_2O_3$ (1.24 to 6.06), respectively. Those are suggested that controls of mineral compositions in shale and coal can be due to substitution and migration of those elements by diagenesis and metamorphism. Shale and coal of the area may be deposited in terrestrial basin deduced from high C/S (39 to 895) and variable composition of organic carbon (0.39 to 18.40 wt.%) and low contents of reduced sulfur (0.01 to 0.05 wt.%). These shale and coal were originated from the high grade metamorphic and/or igneous rocks, and the rare earth elements of those rocks are slightly influenced with diagenesis and metamorphism on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, Zr versus Yb, the ratios of La/Ce (0.38 to 0.85) and Th/U (3.6 to 14.6). Characteristics of trace and rare earth elements as Co/Th (0.07 to 0.86), La/Sc (0.31 to 11.05), Se/Th (0.28 to 1.06), V/Ni (1.14 to 3.97), Cr/V (1.4 to 28.3), Ni/Co (2.12 to 8.00) and Zr/Hf (22.6~45.1) in the shale and coal argue for inefficient mixing of the simple source lithologies during sedimentation. These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (1.36 to 21.68), Th/Yb (3.5 to 20.0) and La/Th (0.31 to 7.89), and their origin is explained by derivation from a mixture of mainly acidic igneous and metamorphic rocks. Average concentrations in the shale and coal are As=7.2 and 7.5, Ba=913 and 974, Cr=500 and 145, Cu=20 and 26, Ni=38 and 35, Pb=30 and 36, and Zn=77 and 92 ppm, respectively, which are similar to those in the NASC. Average enrichment indices for major elements in the shale (0.79) and coal (0.77) are lower than those in the NASC. In addition, average enrichment index for rare earth elements in coal (2.39) is enriched rather than the shale (1.55). On the basis of the NASC, concentrations of minor and/or environmental toxic elements in the shale and coal were depleted of all the elements examined, excepting Cr, Pb, Rb and Th. Average enrichment indices of trace and/or potentially toxic elements (As, Cr, Cu, Ni, Pb, U and Zn) are 1.23 to 1.24 for shale and 1.06 to 1.22 for coal, respectively.

  • PDF

침출수 재순환과 생물학적 단축질소제거공정을 병합한 매립지 조기안정화 기술 연구 (Innovative Technology of Landfill Stabilization Combining Leachate Recirculation with Shortcut Biological Nitrogen Removal Technology)

  • 신언빈;정진욱;배우근;김승진;백승천
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제29권9호
    • /
    • pp.1035-1043
    • /
    • 2007
  • 본 연구는 침출수 재순환 공법과 산소요구량과 탄소요구량의 절감이 가능한 단축질소제거공법(shortcut biological nitrogen removal: SBNR)을 병합하여 침출수중의 암모니아와 유기물을 효과적으로 제거하는 방안에 대해 부피 약 200 $m^3$의 pilot 규모 매립지를 만들어 연구하였다. 매립지에서 발생한 침출수는 연속회분식반응기(sequencing batch reactor: SBR)형태의 on-site reactor에서 암모니아성 질소를 아질산으로 부분질산화 시킨 후 매립지로 재유입 시켜 지중탈질(in-situ denitrification)을 유도하였다. 침출수는 매립면적에 따른 년평균 강우량을 기준으로 약 221 L/cycle을 주당 3회 재순환 하였다. 그 결과 반응시간은 약 6시간으로 운전하였을 때 $NO_2^{-}-N/NO_x-N$의 비는 약 0.8에 이르러 효과적인 아질산 축적을 이룰 수 있었으며 온도저하로 인해 질산화의 저해가 일어나기 이전의 질산화 효율은 약 80%에 달하여 단축질소제거공정을 위한 아질산 축적이 가능함을 보여주었다. 이와 같이 SBR을 통해 질산화하여 재순환한 침출수의 $NO_x$-N는 모형 매립지 내에서 모두 제거할 수 있었으며, 침출수에 비교적 높은 농도의 황산염이 존재하여 황산염환원 및 황을 이용한 독립영양탈질반응이 매우 중요한 반응기전이 되는 것으로 나타났다. 따라서 침출수 재순환 공법과 단축질소제거공법을 병합한 조기안정화 기술은 매립지의 조기안정화와 침출수의 질소제거에 효과적인 공법으로 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

Dolomite에 의한 SO2 흡수공정에서 Dolomite 조성에 따른 생성물질 구성 변화에 대한 열적 조건 영향 (The Influence of Thermal Condition on the Variation of Reaction Product Composition depending on the Constituent of Dolomite in the Absorption Process of SO2 by Dolomite)

  • 유동주;김동수
    • 자원리싸이클링
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.17-25
    • /
    • 2014
  • 석회를 대치하여 돌로마이트를 $SO_2$ 흡수공정에 사용하는 경우에 대하여 돌로마이트의 조성에 따른 생성물질의 구성 변화에 미치는 열적 효과를 열역학적 산정 방안을 적용해 검토하였다. $SO_2$의 수중 용해 시 흡수공정의 산물인 $CaSO_4$$MgSO_4$의 형성에 직접적으로 관련되는 반응은 $Ca^{2+}/Ca(OH)_2$ 평형반응과 $Mg^{2+}/Mg(OH)_2$ 평형반응, 그리고 $H_2SO_4$의 2차 해리 반응인 것으로 고려되었다. 돌로마이트의 조성 대비 $CaSO_4$$MgSO_4$의 구성비의 변화에 미치는 온도의 영향을 파악하기 위해서는 이들 평형반응에 미치는 온도의 효과와 함께 $CaSO_4$$MgSO_4$ 생성 반응의 엔탈피 변화를 조사할 필요가 있을 것으로 사료되었다. 온도 증가 시 Pourbaix Diagram 상에서의 $Ca(OH)_2$$Mg(OH)_2$ 의 안정영역은 증가하였으며 $Ca^{2+}$$Ca(OH)_2$ 간의 평형반응은 $Mg^{2+}$$Mg(OH)_2$ 간의 평형반응에 비해 온도의 영향을 더욱 크게 받는 것으로 파악되었다. Ca와 Mg, 그리고 $H_2SO_4$의 수중 평형반응들에 대한 열적 특성에 의거하여 온도가 상승함에 따라 $CaSO_4$$MgSO_4$의 생성량은 감소될 것으로 예상되었다. 돌로마이트에 포함된 칼슘과 마그네슘의 조성 대비 $CaSO_4$$MgSO_4$의 생성비는 동일한 온도 조건에서 더 큰 값을 보이는 것으로 파악되었으며 돌로마이트 중의 칼슘 함량이 증대될수록 온도 상승에 따른 $CaSO_4$$MgSO_4$의 생성비의 감소는 상대적으로 작아지는 것으로 검토되었다. 또한, 돌로마이트에 포함된 칼슘 성분의 함량 증가에 따라 돌로마이트의 조성과 비교한 생성물질의 구성비의 변화정도는 감소되는 것으로 파악되었다.

토마토 가공(加工) 공정(工程) 중(中)에 있어서의 유리(遊離) 아미노 산(酸)의 변동(變動) (The Variation of Free Amino Acid during the Tomato Processing)

  • 김성열;히로미치 카토;아키히로 오키타니;푸미타카 하야세
    • 농업과학연구
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.576-583
    • /
    • 1982
  • 토마토 가공(加工) 공정중(工程中)에 있어서의 유리 아미노산의 변화(變化)를 검토(檢討)할 목적(目的)으로 가공용(加工用)인 KAGOME 77 품종(品種)의 토마토로 조제(調製)한 fresh pulp, heated pulp, puree 및 paste 중(中)의 유리 아미노산을 측정(測定)하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Amide group 중(中) glutamine과 asparagine의 분해(分解) 속도(速度)에는 상당(相當)한 차(差)가 인정되었으며, glutamin 은 빨리 분해(分解)되어 paste 중(中)에는 전(全)혀 잔존(殘存)하지 않았으나 asparagine은 paste 중(中)에도 56% 이상(以上)이 잔존(殘存)하였다. 2. 산성(酸性) group중(中)의 glutamic acid의 감소량(減少量)은 전(全) 아미노산 중(中) 가장 컸으며 aspartic acid의 그것은 glutamine 다음인 3 번째로 컸다. Paste 중(中)에 있어서의 glutamic acid와 aspartic acid의 잔존율(殘存率)은 각각 38% 및 24%이었다. 3. 중성(中性) group의 glycine, alanine, valine, isoleucine 및 leucine 등(等)은 약간(若干) 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타내었다. 4. 염기성(鹽基性) group중(中) lysine과 histidin의 변화(變化)는 인정(認定)되지 않았으나, argmme은 가열(加熱) 공정중(工程中)에 약간(若干) 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타내었다. 5. Aromatic group인 tyrosine, phenylalanine 및 tryptophane은 가열(加熱) 공정(工程) 중(中)에는 약간(若干) 증가(增加)하였으나 농축중(濃縮中)에 있어서의 변화(變化)는 거의 인정(認定)되지 않았다. 6. 함유황(含硫黃) 아미노산인 methionine은 전(全) 공정(工程)을 통(通)해서 약간(若干) 감소(減少)하였으나 비단백성(非蛋白性)인 ${\gamma}$ amino butyric acid의 감소(減少)는 거의 인정(認定)되지 않았다. 7. Fresh pulp중(中)의 주요(主要) 아미노산은 glutamic acid>${\gamma}$-amino butyric acid$${\geq_-}$$glutamine>aspartic acid>asparagine의 순(順)으로 많이 함유되어 있었으나, paste 중(中)에는 glutarru acid>${\gamma}$-amino butyric acid>aspartic acid=asparagine의 순(順)으로 많이 함유(含有)되어 있었으며, 미량(微量)이긴 하나 방향족(芳香族) 아미노산과 염기성(鹽基性) 아미노산의 분포비(分布比)가 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타내었다. 8. HITACHI-KLA-5-Amino Acid Analy-zer로 측정(測定)하였을 때 tryptophane의 직전(直前)에 fresh pulp에서는 나타나지 않았던 unknown peak가 가공품(加工品)에 있어서만 나타났으며, 가열(加熱) 및 농축(濃縮)이 진행(進行)됨에 따라 큰 peak로 되었다. 그리고 이것은 lysinoalanine 또는 ornithino이 아니라는 사실(事實)도 확인(確認)하였다.

  • PDF

OMI 위성센서를 이용한 중국 지역에서 TOMS 오존 산출에 대한 이산화황의 영향 조사 연구 (Investigation of SO2 Effect on TOMS O3 Retrieval from OMI Measurement in China)

  • 최원이;홍현기;김대원;류재용;이한림
    • 대한원격탐사학회지
    • /
    • 제32권6호
    • /
    • pp.629-637
    • /
    • 2016
  • 본 연구에서는 2005년부터 2007년 사이에 중국 공업지대에서 Ozone Monitoring Instrument (OMI) 센서에서 관측한 이산화황 값의 증가에 따른 Total Ozone Mapping Spectrometer (OMI-TOMS)와 Differential Optical Absorption Spectrometer (OMI-DOAS) 오존전량 값의 차이를 위성자료를 이용하여 비교를 수행하였다. 중국 공업지대에서는 Planetary boundary layer (PBL)내의 이산화황을 나타내는 PBL $SO_2$ 자료가 사용되었다. 중국 공업지대에서 PBL내의 이산화황 농도 증가에 대하여 두 오존 값의 차이가 증가하는 경향성(R (Correlation coefficient) = 0.36)이 나타났다. 이산화황 이외에 두 오존 산출 알고리즘에 모두 영향을 미칠 수 있는 에어로솔 광학 두께(AOD; Aerosol Optical Depth)가 증가하는 경우 이산화황과 두 오존 값의 차이 사이의 회귀식의 기울기($1.83{\leq}slope{\leq}2.36$)가 비슷하게 유지되는 경향이 나타났다. 이는 다양한 AOD 조건에서도 이산화황이 두 오존 값의 차이를 증가시키는 관계가 나타나는 경향은 거의 비슷하게 유지되는 것으로 생각된다. 중국 공업지대에서 PBL내에 존재하는 이산화황과 화산 폭발에 의하여 고층(Middle troposphere (TRM), Upper troposphere and Stratosphere (STL))에서 존재하는 이산화황의 농도가 1 DU 증가하는 경우 두 오존 값의 차이는 각각 1.6 DU, 3.9 DU, 4.9 DU로 계산되었다. 고층(TRM, STL)의 이산화황과 저층(PBL)의 이산화황이 증가하는 경우 두 오존 값의 차이가 다르게 나타나는 것은 이산화황이 존재하는 고도에 따라서 두 오존 값의 차이에 미치는 영향이 다름을 의미한다. 이는 OMI-TOMS 오존을 산출하는데 사용되는 파장영역(317.5 nm)에서 행성경계층에서 이산화황에 의해 흡수되는 복사휘도의 감소된 민감도에 의한 것으로 생각된다.

Z-1-에칠-2-니트로-1-부텐일-(4'-메칠)-페닐 술폰의 구조 (Structure of Z-1-Ethyl-2-Nitro-1-Butenyl-(4'-Methyl)-Phenyl Sulfone)

  • 안중태;;박경배
    • 대한화학회지
    • /
    • 제37권3호
    • /
    • pp.351-354
    • /
    • 1993
  • Z-1-에칠-2-니트로-1-부텐일-(4'-메칠)-페닐 슬폰, C$_{13}$H$_{17}$NO$_4$S의 분자량은 283.4으로 a = 12.194(7), b = 7.290(4), c = 16.532(14)${\AA}$, ${\beta}$ = 103.4(2)$^{\circ}$, V = 1429.5 ${\AA}^3$, Z = 4, D$_c$ = 1.32 gcm$^{-3}$, ${\lambda}$(Mo K${\alpha}$) = 0.71069 ${\AA}$, ${\mu}$ = 2.2 cm$^{-1}$, F(000) = 600, T = 298 K으로 단사정계에 계속하여 P2$_1$/c의 공간군을 갖으며 1762rodml I > 1.0${\sigma}$(I)인 회절반점에 대하여 R=0.050이었다. 분자는 메칠벤젠고리에 결합된 S 원자와 NO$_2$기에 결합된 "치환된 부텐골격", C-C(S)=C(NO$_2$)-C으로 이뤄진 cis-형의 분자구조를 갖고 있다. 메칠벤젠고리와 치환된 부텐부분은 거의 평면으로 되어 있으며 그들 자신의 분자평면으로 부터의 각각의 최대편차는 벤젠기의 C(1) 원자의 0.018${\AA}$와 NO$_2$기의 N 원자의 0.045${\AA}$이다. 부텐골격의 평면은 메칠벤젠의 평면과 88.5$^{\circ}$를 또 NO$_2$기와의 평면은 78.6$^{\circ}$를 이루고 있다. 부텐평면으로부터의 NO$_2$기의 회전은 NO$_2$기가 가지고 있는 공명구조의 기여도를 감소하여 SO$_2$기의 O(2) 원자와 NO$_2$기의 O(3) 원자 사이에서 일어나는 반발로 그 거리가 2.8${\AA}$의 예상된 van der vaals 거리보다 긴 2.894 ${\AA}$로 되어 있다.

  • PDF

산가수분해한 유채대로부터 유리당의 분리 및 이의 잔사로부터 펠릿의 제조 (Separation of Reducing Sugars from Rape Stalk by Acid Hydrolysis and Fabrication of Fuel Pellets from its Residues)

  • 양인;안병준;김명용;오세창;안세희;최인규;김용현;한규성
    • 한국자원식물학회지
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.60-71
    • /
    • 2014
  • 본 연구는 유채의 바이오리파이너리 원료화 가능성을 확인하기 위하여 유채대를 DW, AA, OA, SA 및 SH 용액에 침지하였다. 먼저 침지 유채대의 원소를 분석한 결과, 침지를 통하여 질소, 황, 염소의 함량이 효과적으로 감소되는 것을 확인하였다. 이 외에 침지액의 농도와 침지시간을 실험인자로 침지액 내에 존재하는 glucose, xylose, arabinose와 같은 유리당의 양을 조사하였는데, DW- 및 SH-침지액에서는 각각 xylose와 sucrose만 그리고 SA- 및 OA-침지액에서는 소량의 glucose만 검출되었다. 그러나 AA-침지액에서는 많은 양의 glucose와 소량의 arabinose까지 분석되었다. 한편, 유채대 침지에 사용된 산용액의 종류와 농도(1%, 2%)에 따른 glucose 양을 분석한 결과, AA를 침지액의 조제를 위한 산으로 사용하고 AA의 농도를 1%로 조절하는 것이 유채대로부터 효과적으로 glucose를 가수분해할 수 있는 조건인 것으로 조사되었다. 침지시간의 영향을 보면, 72 hr-침지에서 가장 많은 양의 glucose가 검출되었으며, 120 hr까지의 침지시간 연장은 유리되는 glucose 양에 부정적인 영향을 미쳤다. 다음으로, DW, AA, OA 용액에 침지시킨 유채대를 이용하여 펠릿을 제조하였는데, 이 때 산의 농도 그리고 침지시간(24, 72, 120 hr)을 실험 인자로 사용하였으며, 이렇게 제조된 펠릿의 함수율, 겉보기밀도, 회분량, 발열량, 내구성을 측정하였다. 침지 유채대 펠릿의 겉보기 밀도와 발열량은 무침지 유채대 펠릿과 비교하여 크게 높았으며, 실험 인자와 상관없이 EN 규격의 A등급 기준($${\leq_-}600kg/m^3$$, $${\qeq_-}14.1MJ/kg$$)을 각각 상회하였다. 유채대의 침지는 무침지 유채대의 회분량(8.9%)과 비교하여 회분량을 크게 감소시켰으며, 특히 AA-와 DW-침지가 유채대의 회분량 감소에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 침지 유채대의 회분량은 EN 규격의 A등급 기준($${\leq_-}5.0%$$)을 만족하였다. 침지 유채대로 제조한 펠릿의 내구성은 전반적으로 무침지 유채대 펠릿(97.40%)보다 낮았으며, 특히 OA-2%에 120 hr 침지시킨 유채대 펠릿을 제외하고 나머지 조건은 EN 규격의 B등급($${\qeq_-}96.00%$$) 기준에 만족하지 않는 것으로 조사되었다. 침지 유채대의 원소 및 유리당 분석 그리고 펠릿의 품질 시험 결과를 종합하면, 1% 농도의 AA 용액에 유채대를 72 hr동안 침지시키는 것이 유채대의 바이오에탄올 및 펠릿 원료화를 위한 최적조건이라는 결론을 얻었다. 따라서 이 조건에서 1 kg의 유채대를 침지시켰을 경우, 산술적으로 바이오에탄올 생산용 원료인 50 g의 glucose를 얻을 수 있으며, 나머지 950 g의 잔사는 아그로펠릿의 원료로 사용이 가능할 것으로 생각한다. 그러나 AA-침지 유채대로 제조한 펠릿의 낮은 내구성 문제를 해결하기 위하여 세분화된 범위의 침지 조건 탐색, 목분과의 혼합 펠릿 제조, 바인더의 첨가 등과 같은 추가 연구가 수행되어야 할 것으로 생각한다.

기계학습을 활용한 동아시아 지역의 TROPOMI 기반 SO2 지상농도 추정 (Estimation of TROPOMI-derived Ground-level SO2 Concentrations Using Machine Learning Over East Asia)

  • 최현영;강유진;임정호
    • 대한원격탐사학회지
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.275-290
    • /
    • 2021
  • 대기 중의 이산화황(SO2)은 주로 인위적 배출원에 의해 발생하며 화학 반응을 통해 (초)미세먼지를 형성하여 직간접적으로 주변 환경 및 인체 건강에 해로운 영향을 주는 물질이다. 특히 지상에서의 농도는 인간 활동과 밀접한 관련이 있어 모니터링의 필요성이 매우 크다. 따라서, 본 연구에서는 TROPOMI SO2 연직 컬럼 농도 산출물 및 타 위성 산물과 모델 산출물 등을 융합 활용하여 기계학습 기법에 적용하여 SO2 지상 농도 추정모델을 개발하였다. 기계학습 기법으로는 널리 활용되고 있는 RF(Random Forest)에 잔차 보정 과정을 결합한 2-step 잔차 보정 RF를 적용하였다. 개발된 모델은 무작위, 공간 및 시간별 10-fold 교차 검증을 통하여 검증하였으며, 기울기(slope) 값이 1.14-1.25, 상관계수(R) 값이 0.55-0.65, rRMSE 값이 약 58-63% 정도로 나타났다. 이는 잔차 보정이 적용되지 않은 기존의 RF 대비 slope의 경우 약 10%, R과 rRMSE의 경우 약 3% 가량 향상된 결과를 보인다. 국가별로 나누어 분석하였을 때에는 샘플 수가 적고 SO2의 전반적인 농도가 낮은 일본 지역에서의 공간별 10-fold 교차검증 성능이 소폭 감소하는 것으로 나타났다. SO2 지상농도 분포를 계절별로 표출하였을 때, 일본의 경우 다른 지역 대비 연중 저농도가 관찰되며 높은 결측 값 비율로 인하여 관측소 농도 대비 2-step 잔차 보정 RF 모델에서 과대 모의하는 경향이 관찰되었다. 대표적 고농도 발생지인 중국의 YRD(Yangtze River Delta) 와 한국의 SMA(Seoul Metropolitan Area)의 계절적 분포 변화를 추가적으로 분석하였을 때, 연료 연소로 인한 겨울철 농도 증가 패턴이 나타났다. 이는 인위적 배출원의 영향을 크게 받는 SO2의 시공간적인 분포 특성을 잘 반영하고 있는 결과이다. 따라서, 본 연구를 통하여 제안한 모델은 장기적으로 SO2 지상 농도의 시공간적 분포를 파악하는 데에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향: 인위 누출 연구 (The Effect of Carbon Dioxide Leaked from Geological Storage Site on Soil Fertility: A Study on Artificial Leakage)

  • 백승한;이상우;이우춘;윤성택;김순오
    • 자원환경지질
    • /
    • 제54권4호
    • /
    • pp.409-425
    • /
    • 2021
  • 이산화탄소가 지구온난화를 초래하는 대표적인 온실가스로 지목되면서 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위하여 많은 노력들이 진행되어 왔다. 그러한 노력들 중 특히 CO2 포집 및 지중 저장기술(carbon dioxide capture and storage, CCS)이 감축 목표량을 달성하기 위해서 필수적으로 고려되고 있다. 그러나 이러한 지중 저장기술이 상용화되기 위해서는 안전성이 보장되어야 한다. 특히 이산화탄소 누출이 농경지에서 발생할 경우에는 작물 생장과 관련되어 많은 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 인위적인 이산화탄소 누출 시험을 수행하였으며, pH, 양이온치환용량, 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총 질소, 질산태 질소, 암모니아태 질소, 총 인, 유효태 인산, 총 황, 유효태 황, 유효태 붕소 등과 같은 토양의 화학적 특성들을 비옥도 지시 인자로 선정하였다. 누출 시험은 비경작지 토양 한 종류와 경작지 토양 두 종류(옥수수와 콩 재배)를 대상으로 이루어졌다. 비경작지 토양은 거친 모래가 많은 사질토양으로 공극률은 42.6%로 조사되었으며, 경작지 토양인 옥수수 재배 토양은 양질 사토(loamy sand)로 공극률이 46.8%이었다. 콩과식물(soybean) 재배 토양은 옥수수 재배 토양과 동일한 양질 사토로서 공극률이 48%로 조사되었다. 누출시험을 위해 6개의 인공누출 칼럼 장치를 이용하여 이산화탄소를 주입하였다. 이산화탄소 주입은 비경작지와 경작지 토양의 경우 각각 60일과 70일 동안 진행하였다. 이산화탄소 누출 후 비경작지 및 경작지 토양에 대하여 각각 12, 14일 간격으로 1 공극 부피의 인공강우 모사 시험을 수행한 후 용출액과 토양 시료를 채취하여 비옥도 지시 인자를 분석하였으며, 이산화탄소 누출 전후 변화 양상을 비교 평가하였다. 토양 내 잔류 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총질소, 총인 등은 이산화탄소의 영향을 크게 받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 질산태 질소, 암모니아태 질소, 유효 인산, 유효 황, 유효 붕소 등은 감소하는 경향을 보였으며 이에 의해 토양 비옥도를 저하시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양의 완충능력 때문에 pH의 변화가 없었지만, 이산화탄소가 장기간 누출된다면 pH의 감소에 의한 토양 산성화가 초래될 가능성이 있을 것으로 예측된다.