• 제목/요약/키워드: trace gas estimation

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고농도 암모니아성 질소 폐수의 효과적인 혐기성 처리를 위한 영향 인자 평가 (Estimation of influening factors for efficient anaerobic digestion of high strength ammonia-nitrogen wastewater)

  • 박세용;박정훈;나효성;김문일
    • 상하수도학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.649-658
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    • 2012
  • In this study, the influencing factors for efficient anaerobic digestion of high strength ammonia-nitrogen wastewater removal were investigated by testing biochemical methane potential test. In the influencing factors, the trace metals which could increase activity of anaerobic microorganisms, microbial concentration and types were evaluated. In the results, trace metals supplementation showed gas production amount higher than those without addition of trace metals. Among the tested trace metals, B, Ni, and Se were preferable to gas production. In the result of gas production according to the microbial concentration, the amount of gas production was proportional to the microbial concentration. In addition, the shortest lag time and the fastest gas production rate were achieved when the highest microbial concentration was tested. granule-type microorganism produced more gas than suspended-type microorganism. In conclusion, the efficient anaerobic digestion for high strength ammonia-nitrogen wastewater removal could be achieved by applying necessary trace metals injection and high concentration granule type microorganism.

Estimation of HCHO Column Using a Multiple Regression Method with OMI and MODIS Data

  • Hong, Hyunkee;Yang, Jiwon;Kang, Hyeongwoo;Kim, Daewon;Lee, Hanlim
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.503-516
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    • 2019
  • We have estimated the vertical column density (VCD) of formaldehyde (HCHO) on a global scale using a multiple linear regression method (MRM) with Ozone Monitoring Instrument (OMI) and Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data. HCHO VCDs were estimated in regions of biogenic, pyrogenic, and anthropogenic emissions using independent variables, including $NO_2$ VCD, land surface temperature (LST), an enhanced vegetation index (EVI), and the mean fire radiative power (MFRP), which are strongly correlated with HCHO. To evaluate the HCHO estimates obtained using the MRM, we compared estimates of HCHO VCD data measured by OMI ($HCHO_{OMI}$) with those estimated by multiple linear regression equations (MRE) ($HCHO_{MRE}$). Good MRM performances were found, having the average statistical values (R = 0.91, slope = 1.03, mean bias = $-0.12{\times}10^{15}molecules\;cm^{-2}$, percent difference = 11.27%) between $HCHO_{MRE}$ and $HCHO_{OMI}$ in our study regions where high HCHO levels are present. Our results demonstrate that the MRM can be a useful tool for estimating atmospheric HCHO levels.

Estimation of Gas-particle partitioning Coefficients (Kp) of Carcinogenic polycyclic Aromatic hydrocarbons in Carbonaceous Aerosols Collected at Chiang - Mai, Bangkok and hat-Yai, Thailand

  • Pongpiachan, Siwatt;Ho, Kin Fai;Cao, Junji
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권4호
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    • pp.2461-2476
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    • 2013
  • To assess environmental contamination with carcinogens, carbonaceous compounds, water-soluble ionic species and trace gaseous species were identified and quantified every three hours for three days st three different atmospheric layer at the heart of chiang-Mai, bangkok and hat-Yai from December 2006 to February 2007. A DRI model 2001 Themal/Optical Carbon Analyzer with the IMPROVE thermal/optical reflectance (TOR) protocol was used to quantify the organic carbon(OC) and elemental carbon content in $PM_{10}$. Diurnal and vertical variability was also carefully investigated. In general, OC and EC contenttration shoeed the highest values at the monitoring period o 21.00-00.00 as consequences of human activities at night bazaar coupled with reduction of mixing layer, decreased wind speed and termination of photolysis nighttime. Morning peaks of carboaceous compounds were observed during the sampling period of 06:00 -09:00, emphasizing the main contribution of traffic emission in the three cities. The estimation of incremental lifetime partculate matter exposure (ILPE) raises concern of high risk of carbonaceous accumulation over workers and residents living close to the observatory sites. The average values of incremental lifrtime particulate matter exposure (ILPE) of total carbon at Baiyoke Suit Hotel and Baiyoke Sky Hotel are approsimately ten time shigher then those air sample collected at prince of songkla University Hat-Yai campus corpse incinerator and fish-can maufacturing factory but only slightly higher than those of rice straw burnig in Songkla province. This indicates a high risk of developing lung cancer and other respiratory diseases across workers and residents living in high buildings located in Pratunam area. Using knowledge of carbonaceous fractions in $PM_{10}$, one can estimate the gas-particle partitioning of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Dachs-Eisenreich model highlights the crucial role of adsorption in gas-particle partitioning of low molecular weight PAHs, whereas both absorption and adsorption tend to account for gas-particle partitioning of high molecular weight PAHs in urban residential zones of Thailand. Interestingly, the absorption mode alone plays a minor role in gas-partcle partitiining of PAHs in Chiang-Mai, Bangkok and hat-Yai.

Air Pollutants Tracing Model using Perceptron Neural Network and Non-negative Least Square

  • Yu, Suk-Hyun;Kwon, Hee-Yong
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1465-1474
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    • 2013
  • In this paper, air pollutant tracing models using perceptron neural network(PNN) and non-negative least square(NNLS) are proposed. When the measured values of the air pollution and the contribution concentration of each source by chemical transport modeling are given, they estimate and trace the amount of the air pollutants emission from each source. Two kinds of emissions data are used in the experiments : CH4 and N2O of Geumgo-dong landfill greenhouse gas, and PM10 of 17 areas in Northeast Asia and eight regions of the Korean Peninsula. Emission values were calculated using pseudo inverse method, PNN and NNLS. Pseudo inverse method could be used for the model, but it may have negative emission values. In order to deal with the problem, we used the PNN and NNLS methods. As a result, the estimation using the NNLS is closer to the measured values than that using PNN. The proposed tracing models have better utilization and generalization than those of conventional pseudo inverse model. It could be used more efficiently for air quality management and air pollution reduction.

다중 급기구를 갖는 실내공간에서의 공기연령 산정방법에 관한 연구 (Estimation of Local Mean Ages of Air in a Room with Multiple Inlets)

  • 한화택;신철용;이인복;권경석;권용일
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.148-153
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    • 2009
  • This paper considers the age of air in a ventilated space with multiple supply inlets. The local mean age of air at a point from one supply inlet is different from those from the other supply inlets. It is the purpose of the present paper to investigate theoretically the relations between the LMA's from each supply and overall combined LMA whether or not to trace the origins of supply air. Transient concentration distributions are calculated with a step-up injection of tracer gas at each supply inlet, and at both inlets simultaneously. The steady state concentration with a continuous tracer injection at a supply inlet works as a weighting factor for the corresponding LMA in calculating the average overall LMA from multiple inlets.

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국내 차량의 동적 주행 특성을 반영한 미시적 온실가스 배출량 산정방법론 (Instantaneous GHG Emission Estimation Method Considering Vehicle Characteristics in Korea)

  • 허혜정;윤천주;이태우;양인철;성정곤
    • 대한교통학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.90-105
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    • 2013
  • 자동차는 다양한 차속, 가감속도 및 출력의 변화를 겪게 된다. 이와 같은 동적 주행 특성에 의한 온실가스 배출특성은 현행 평균속도 기반의 방법만으로는 정확히 추정하기 어려운 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 미시적 주행 특성의 변화를 고려하는 국외의 미시 기반 배출량 산정방법론 중에서 MOVES를 국내에 도입하기에 가장 적합한 모형으로 선정하여 국내 적용 가능한 미시기반 온실가스 배출량 산정 모형을 개발하였다. 개발 모형에는 MOVES의 배출량 산정 개념을 도입하고, MOVES의 기본 배출율 맵을 활용하여 국내 차량 구분에 맞는 미시 배출맵을 추정하여 적용하였다. 본 개발 모형을 기존 우리나라 배출계수 산정 체계와 연계시켜 비교한 결과 MOVES로부터 추정한 미시 배출율 맵을 국내에 적용하는 것이 타당하나 양국간의 차량규모의 차이를 고려할 필요성이 있음을 발견하였다. 이에, 차종별로 미시배출맵 보정계수를 추정하여 적용함으로써 우리나라 대표 차종에 대응하는 미시기반 배출율 맵을 추정하여 개발모형을 실제로 국내에 활용할 수 있도록 하였다.

위성자료와 다중회귀분석법을 이용한 아시아 주요도시의 포름알데하이드 칼럼농도 추정연구 (First-time estimation of HCHO column in major cities over Asia using multiple regression with satellite data)

  • 최원이;홍현기;박준성;이한림
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.523-530
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    • 2015
  • 본 연구에서는 다중회귀분석법과 Ozone Monitoring Instrument(OMI), Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 자료를 이용하여 2005년 1월부터 2008년 7월 사이 아시아 주요도시 지역의 포름알데하이드 층적분농도를 동북아시아에 위치한 3개도시(베이징, 서울, 도쿄)와 동남아시아에 위치한 3개도시(뉴델리, 다카, 방콕)에서 처음으로 추정하였다. 동북아시아의 3개 도시에서는 OMI로 측정된 포름알데하이드의 층적분농도($HCHO_{OMI}$)와 다중회귀분석방법으로 추정된 포름알데하이드의 층적분농도($HCHO_{MRM}$) 사이의 높은 상관성(0.78 < $R^2$ < 0.82)을 보였다. 동남아시아의 주요도시에서는 동북아시아 지역에 비해 $HCHO_{OMI}$$HCHO_{MRM}$사이의 낮은 상관성을 발견 할 수 있었다. 이외에도, 다중회귀분석법의 편중되지 않은 평가를 위하여, 다중회귀분석식을 도출해내기 위한 모델링 그룹과 다중회귀분석법의 성능을 보여줄 검증그룹으로 나누어 다중회귀분석법의 성능을 평가하였다. 본 연구는 아시아 일부 지역에서 다중회귀 분석법이 포름알데하이드 칼럼농도 추정에 있어 위성 관측이 어려울 경우 대안으로 활용될 수 있음을 제시하고 있다.

Strain demand prediction method for buried X80 steel pipelines crossing oblique-reverse faults

  • Liu, Xiaoben;Zhang, Hong;Gu, Xiaoting;Chen, Yanfei;Xia, Mengying;Wu, Kai
    • Earthquakes and Structures
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    • 제12권3호
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    • pp.321-332
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    • 2017
  • The reverse fault is a dangerous geological hazard faced by buried steel pipelines. Permanent ground deformation along the fault trace will induce large compressive strain leading to buckling failure of the pipe. A hybrid pipe-shell element based numerical model programed by INP code supported by ABAQUS solver was proposed in this study to explore the strain performance of buried X80 steel pipeline under reverse fault displacement. Accuracy of the numerical model was validated by previous full scale experimental results. Based on this model, parametric analysis was conducted to study the effects of four main kinds of parameters, e.g., pipe parameters, fault parameters, load parameter and soil property parameters, on the strain demand. Based on 2340 peak strain results of various combinations of design parameters, a semi-empirical model for strain demand prediction of X80 pipeline at reverse fault crossings was proposed. In general, reverse faults encountered by pipelines are involved in 3D oblique reverse faults, which can be considered as a combination of reverse fault and strike-slip fault. So a compressive strain demand estimation procedure for X80 pipeline crossing oblique-reverse faults was proposed by combining the presented semi-empirical model and the previous one for compression strike-slip fault (Liu 2016). Accuracy and efficiency of this proposed method was validated by fifteen design cases faced by the Second West to East Gas pipeline. The proposed method can be directly applied to the strain based design of X80 steel pipeline crossing oblique-reverse faults, with much higher efficiency than common numerical models.

무작위 잡음이 포함된 탄성파 트레이스로부터 Peak Frequency-Shift 방법을 이용한 Q-factor 추정 (Q-factor Estimation of Seismic Trace Including Random Noise using Peak Frequency-Shift Method)

  • 권준석;정우근;하지호;신성렬
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권1호
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    • pp.54-60
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    • 2018
  • 탄성파 탐사를 통해 취득된 자료는 적절한 자료처리 및 해석 과정을 거쳐 석유, 가스 자원의 부존여부를 파악하는데 활용할 수 있다. 자원의 부존여부를 지시하는 탄성파 속성은 진폭 정보로부터 도출되며, 이 때 탄성파 고유 감쇠를 표현하는 Q 값은 탄화수소 지시자로서 유용하게 사용된다. 따라서, Q 값을 산출하는 기법의 정확성이 자원 부존여부를 파악하는데 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 수치모형실험을 통해 탄성파 감쇠를 표현하는 Q 값을 산출하고 오차율을 분석하였다. 실제 현장자료를 모사하기 위해 무작위 잡음을 추가한 자료에 대하여 스펙트럼 진폭 비교법과 최대 주파수 이동법을 이용하여 Q 값을 산출하고 오차율을 분석하였다. Q 값을 산출한 결과 무작위 잡음을 추가하여 신호대 잡음비가 90 dB 일 때는 두 가지 방법 모두 비교적 정확한 값을 산출하였으나, 무작위 잡음의 크기가 증가할 경우 최대 주파수 이동법이 스펙트럼 진폭 비교법 보다 정확한 결과를 도출함을 알 수 있었다.

OMI 위성자료를 활용한 서울 지표 이산화질소 혼합비 추정 연구 (Estimation of surface nitrogen dioxide mixing ratio in Seoul using the OMI satellite data)

  • 김대원;홍현기;최원이;박준성;양지원;류재용;이한림
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.135-147
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    • 2017
  • 본 연구에서는 처음으로 한반도 서울지역에서 OMI (Ozone Monitoring Instrument) 센서로 관측된 대류권 이산화질소 칼럼농도를 이용하여 OMI 센서의 관측시간인 13:45에서의 월 평균 및 일별 위성 지표 이산화질소 혼합비를 추정하였다. 본 연구에서는 세 가지 회귀모델들이 이용되었다. 첫 번째 회귀모델(M1)은 OMI 대류권 이산화질소 칼럼농도와 지점 측정값과의 선형회귀를 통한 회귀계수로 구성되어있다. 두번째 회귀모델(M2)은 OMI 대류권 이산화질소 칼럼농도와 AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) 센서로 관측한 행성경계층 높이, 온도, 압력 자료 모두가 반영된 회귀모델이다. 세 번째 회귀모델(M3M, M3D)은 다중회귀모델로서 앞서 고려된 이산화질소 칼럼농도와 행성경계층 높이와 다양한 기상변수를 추가적으로 반영하는 회귀모델이다. 본 연구에서는 2009년에서 2011년까지를 회귀모델의 훈련기간으로 하여서 각 회귀식의 회귀계수를 도출하였으며 2012년도는 검증기간으로서 훈련기간에 도출된 회귀모델들의 성능을 평가하였다. 회귀모델들로 추정된 월 평균 지표 이산화질소 혼합비와 지점 관측소에서 지점 측정장비로 측정된 월평균 지표 이산화질소 혼합비와 가장 높은 상관성(avg. R = 0.77)을 보이는 회귀분석방법은 다중회귀분석방법(M3M)이다. 또한, 회귀모델들로 추정된 13:45에서의 일 지표 이산화질소 혼합비와 지점 관측소에서 지점장비로 측정된 지표 이산화질소 혼합비와 가장 좋은 상관성(avg. R = 0.55)을 보인 것도 다중회귀분석방법(M3D)이다. 회귀모델들로 추정된 지표 이산화질소 혼합비는 지점 측정값에 비해 과소추정 되는 경향이 나타났다. 회귀모델들로 추정된 지표 이산화질소 혼합비를 평가하기 위해 지점 측정값과의 RMSE (Root Mean Square Error), mean bias, MAE (Mean Absolute Error), percent difference와 같은 통계분석을 실시하였다. 본 연구는 위성을 통한 지표 이산화질소 혼합비 산출 가능성을 보여준다.