• 한국농공학회논문집
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• 제64권3호
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• pp.53-61
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• 2022

This study evaluated the impacts of subsurface drainage design, i.e., spacing and depth, on agricultural productivity and environmental sustainability in two tile-drained fields (Sites A and E) under a corn-soybean rotation in the Midwestern United States. A calibrated and validated Root Zone Water Quality Model (RZWQM) was used to simulate Nitrate-N (nitrogen) losses to tile drainage and crop yields of 30 tile spacing and depth scenarios over 24 years (1992-2015). Our results presented that the narrower and deeper the tile drains are placed, the greater corn yield and Nitrate-N losses, indicating that the subsurface drainage design may cause a trade-off between agricultural productivity and environmental sustainability. The simulation results also presented that up to about 255.7% and 628.0% increase in Nitrate-N losses in Sites A and E, respectively, far outweigh the rate of increase in corn yield up to about 1.1% and 1.6% from the adjustment of tile spacing and depth. Meanwhile, the crop yield and Nitrate-N losses according to the tile configuration differed depending on the field, and the soybean yield presented inconsistent simulation results, unlike the corn yield, which together demonstrate the heterogeneous characteristic of agro-environmental systems to a subsurface drainage practice. This study demonstrates the applicability of agricultural systems models in exploring agro-environmental responses to subsurface drainage practices, which can help guide the introduction and installation of tile systems into farmlands, e.g., orchards and paddy fields, in our country.

• 한국해양학회지
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• 제3권1호
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• pp.16-25
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• 1968

천연하천수는 다면적인 용도를 지니는 귀중한 천연자원이다. 선진국가에서의 예를 들지않드라도 우리의 사회생활이 발전함에 따라 물의 용도는 너무나 다양하게 요구되는 것이며, 이로 인한 수많은 오염요소는 물과 그 속의 천연자원을 파괴하는 현상이 현저하게 나타나게 된다. 천연자원은 그 자체가 지니고 있는 속성을 충분히 활용하면서 효과적으로 이용해야 할것이고 또 그 자원은 항구적인 보존책이 강구되어야 할 것이다. 우리나라에도 적지않은 하천수계가 있으나 그 활용은 아직은 미미한 상태에 있다. 하천수를 포함한 내수면의 수산업적이용도 그 중의 중요한 부분을 차지하는 것이니, 각하천수계의 어업생물학적조사, 수질조사를 비롯하여 식용어, 유어자원 또는 유용생물자원의 함양은 시급하게 착수되어야 할 중요한 과제라고 하겠다.

• 적정기술학회지
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• 제7권1호
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• pp.72-81
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• 2021

안전한 음용수 확보를 위한 적정기술로써 환경적, 기술적 요구사항을 충족할 수 있는 나노섬유 멤브레인으로 구성된 무동력 막 여과 시스템을 평가하였다. 이 장치는 수두차에 의한 중력과 생물학적 막 오염층 제어로 별도의 에너지원이 필요 없고, 핵심 소재인 PVDF 나노섬유 멤브레인 필터가 병렬로 연결, 모듈화되어 있어 물 생산성을 높이는 구조이다. 이 장치의 실제 현장 적용 가능성을 평가하기 위해 Pilot-scale (3000-5000 L/day) 나노섬유 멤브레인 기반 정수 시스템이 개발도상국(키리바시, 투발루 등)에 2017년 8월 설치되어 3개월간 운영되었다. 14-92 L/(m²×h)의 플럭스로 안정적 물 생산성을 확인하였고 처리수의 탁도와 박테리아의 높은 제거율 (99.99% 이상)로 안전한 수질을 장기간 제공할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 현장 적용을 통해 나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템이 장기간 안전한 음용수를 공급할 수 있는 정수장치로 평가되었고, 적정기술로써 개도국의 수처리 장치로 활용 가능성을 보여준다.

• 환경영향평가
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• 제14권5호
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• pp.255-262
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• 2005

In summer and early autumn, eutrophication occurs occasionally in many reservoirs. Lakeside macrophyte which is one of internal pollutants effects on water quality when it is submerged during water surface is rising after rainy season. This study include examination of pollutant load, species of plant, community structure and productivity of macrophyte in unit area at lakeside. The result of this research will be used as a guideline of water quality management on reservoir through assessing water quality effect of submerged plant. The areal distribution, composition of species and submerged area of macrophyte changes according to rainfall pattern every year, so it is difficult to calculate nutrient load annually from submerged macrophyte. In this study, the nutrient load from submerged macrophyte assess from Daecheong and Juam reservoir in 2001. TN and TP load of submerged macrophyte shows 0.043% and 0.069%, respectively, of annual discharge load on Daecheong watershed. At lake Juam, TN and TP shows 0.64% and 1.28% load, respectively. The reason that nutrient load of lake Juam is greater than that of lake Daecheong is that macrophyte distribution area of lake Juam is 5 times greater than that of lake Daecheong. Total nutrient load of lake Daecheong is 3 times greater than that of lake Juam.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권1호
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• pp.33-39
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• 2009

A number of fallow paddies field continues to increase because of adverse agricultural circumstance such as upsurge income of foreign products, increase of labor costs in local community, imbalance between productivity and profitability etc. Such fallow paddies are necessary to be protected against weeds and trees. If fallow paddies are not managed, it will be devastated and needed cost for re-cultivation. Therefore, management of gradually increased fallow paddy fields should be conducted. In this study, the effect of plants growth inhibition and water quality purification through the control of flood in fallow paddy were examined in an experimental field. The managed and unmanaged fallow paddies through the control of water depth were constructed in the experimental field. The monitoring was conducted from 2005 to 2007. As the result, the managed fallow paddies were more effective than the unmanaged ones on the growth inhibition and water purification. In addition, when the fallow paddy is managed with regular water depth, it was the most effective in the plants growth inhibition.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제4권4호
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• pp.316-321
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• 1994

We investigated the possibility of industrial application and economit process of high temperature fermentation by thermotolerant alcohol producing yeasts as previously reported. From the 20% glucose media, the RA-74-2 produced 11.8% (v/v) ethanol at $32^{\circ}C$ (0.5% inoculum) and 10.6% (v/v) ethanol at $40^{\circ}C$ (3% inoculum), respectively. Also, 11.3% (v/v) ethanol was produced for 96 hours in the temperature-gradient fermentation. These results suggest that the RA-74-2 could isuccessfully be applied to save the cooling water and energy in industrial scale without re-investment or modification of established fermentation systems. When potato starch was used as the substrate for the RA-74-2, high temperature fermentation above $40^{\circ}C$ was more appropriate for industrial utilization because organic nitrogen was not necessary to economical fermentation. As the naked barley media just prior to industrial inoculation, taken from the Poongkuk alcohol industry Co., were used, 9.6% (v/v) ethanol was produced at $40^{\circ}C$ for 48 hours in jar-fermentor scale (actually, 9.5-9.8% (v/v) ethanol was produced at 30~$32^{\circ}C$ for 100 hours in industrial scale). The ethanol productivity was increased by the high glucoamylase activity as well as the high metabolic ratio at $40^{\circ}C$ Therefore, if the thermotolerant yeast RA-74-2 would be used in industrial scale, we could obtain a high productivity and saving of the cooling water and energy. Meanwhile, the RA-912 produced 6%(v/v) ethanol in 10% glucose media at $45^{\circ}C$ and showed the less ethanol-tolerance compared with industrial strains. As the produced alcohol was recovered by the vacuum evaporator at $45^{\circ}C$ in 15% glucose media, the final fermentation ratio was enhanced (76% of theoretical yields). This suggest that a hyperproductive process could be achieved by a continuous input of the substrate and continuous recovery of the product under vacuum in high cell-density culture.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제7권5호
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• pp.149-158
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• 2006

종래의 깎기식 제거기에 의한 노면표시 제거작업은 인력에 의존하는 단순반복 작업으로 진행된다. 따라서 교통사고, 잔재제거에 사용되는 프로판 가스의 폭발, 작업자의 건강과 환경에 위해한 먼지와 유해가스 발생 등 위험요소가 상존하고 있다. 이러한 노면표시 제거작업의 문제점은 자동화 로봇화의 잇점으로 작용될 수 있다. 본 연구에서는 초고압수를 이용한 모바일 타입 노면표시 제거장비의 프로토타입을 개발하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 노면표시 제거작업 분석결과 노면표시 제거작업은 a)작업준비, b)노면표시제거, c) 현장정리로 구분할 수 있다. 이들 중 b) 노면표시제거작업의 전 공정을 수행할 수 있는 건설기 계장비가 필요함을 알 수 있었다. 둘째, 개발장비는 1일 8시간 작업 기준으로 약 1,400m를 작업할 수 있는 것으로 나타났다. 이 값을 기존방식의 작업량과 비교한 결과 280.0%의 생산성 달성 비율을 얻을 수 있는 것으로 분석되었다.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제38권2호
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• pp.68-79
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• 2003

Although seagrasses are relatively abundant, few studies have been conducted on seagrass physiology and ecology in Korea. Zostera marina is the most abundant seagrass species, widely distributed throughout all coastal areas of the Korean peninsula. To examine seasonal dynamics and spatial variations of eelgrass, Zostera marina distributed on the coast of Korea, morphological characteristics, biomass, tissue nutrient constituents, leaf productivity and environmental factors were monitored monthly from the eelgrass beds in Kabae Bay and Kosung Bay on the south coast of the Korean peninsula from June 2001 to June 2002. Eelgrass density, biomass, morphological characteristics, leaf productivities, and tissue nutrient constituents exhibited clear seasonal variations, and these seasonal trends reflected seasonal changes in water temperature. Eelgrass shoot density and biomass at Kabae Bay site showed more obvious seasonal trends than Kosung Bay. No strong seasonality in Kosung Bay site appeared to be caused by high water temperature ($>30{\circ}C$) during summer months at this site. Despite differences in nutrient availabilities between two study sites, eelgrass biomass and leaf productivities were not significantly different between study sites, and this lack of spatial variations implies that the ambient nutrient availabilities at the present study sites are in excess of seagrass nutrient demand. Eelgrass tissue N content and sediment pore water DIN concentrations exhibited reverse relationship at the present study. This reverse relationship suggests in situ nutrient concentrations are not good indicator of nutrient availabilities, and regeneration and turnover rates of sediment nutrients are also important factors to determine nutrient availabilities at the site.

• 한국수산과학회지
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• 제31권1호
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• pp.45-55
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• 1998

한반도 동남해역에 있어서 가을철 식물플랑크톤 군집구조 및 1차 생산력의 특성을 조사하였다. 표층 연속관측 시스템에 의해 조사해역은 여러 수괴의 영향을 받고 있는 것으로 나타났으며 3개정점에서 chl a 최대를 보였다. 영일만 부근의 해수특성은 $20\~60m$에서 강한 수온약층이 형성되었으며 저층에는 냉수괴가 존재하였다. 조사해역의 연안역은 비교적 생산력이 높고 상대적 저온$\cdot$저염수가 존재하고 있었으며 외해역은 상대적 고온수의 영향을 받고 있었다. 출현한 식물플랑크톤은 총 133종으로 규조류가 총 107종 (40속, 96종, 2변종, 2품종, 9미동정종), 와편모조류가 총 23종 (10속, 18종, 1품종, 4미동정종), 규질편모조류가 총 3종 (2속, 3종)으로써 구성비율은 규조류가 전체 종수의 $80.5\%$, 와편모조류가 $17.3\%$를 차지하고 있다. $30\%$이상의 높은 우점율이 보인 종류는 Skeletonema costatum 과 Asterienellopsis glacialis 였으며, Leptocylindrus danicus는 모든 관측 line에서 우점하여 조사해역의 대표종이었다. 식물플랑크톤 현존량은 $2.7{\times}10^3\~141.6{\times}10^3\;cells^{\ell-1}$의 범위로 규조류가 양적으로 우세하였고 $20\~30$m 층에서 비교적 높은 분포를 보였다. Chlorophyll a 농도는 정점별, 수층별 변화폭이 컸으며, 표층보다는 30m와 50m 층에서 $1.17\~1.18{\mu}g^{\ell-1}$로 최대를 보였다. 조사해역의 식물플랑크톤 현존량 및 chl a은 수온약층 상부경계에 해당하는 $20\~50m$에서 최대층을 형성하고 있었다. 표층의 1차 생산력은 $0.32\~3.04mgC\;m^{-3}\;hr^{-1}$의 범위이며, 수층의 면적당 일일 1차생산력의 범위는 $263.3\~1085.5 mgC\;m^{-2}\;day^{-1}$로써 연안역이 외해역 보다 높았다. 광합성율의 범위는 $0.76\~8.04mgC\;mgChl\;{\alpha}^{-1}\;hr^{-1}$로써 연안역의 식물플랑크톤이 비교적 낮은 광량에서 광합성이 포화되고 광합성효율도 높은 것으로 나타났다. 조사해역에 있어 식물플랑크톤의 포화광량은 표층광도의 $15\~35\%$인 특성을 보이고 있는데 이는 수온약층의 형성과 함께 수직 혼합층이 상대적으로 얇아지기 때문에 유광층 중층부에서 적응하는 것으로 생각된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.268-272
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• 2003

LSW는 유기질소원으로 가격이 가장 저렴하면서도 43.3 mL/L를 이용할 경우에 250 g/L의 glucose로부터 erythritol을 53%의 수율과 0.52 g/L-hr의 생산성 및 132 g/L의 농도로 생산이 가능하였다. 따라서 산업용 쓰이기에 충분한 가능성을 보였다. Erythritol의 생산성 향상을 위한 발효 조건의 최적화에 대한 실험을 수행한 결과 기본 발효배지에 65 mL/L의 농도로 LSW를 이용할 경우에 250 g/L의 glucose로부터 erythritol의 수율은 44% 약간 낮아졌지만, 생산성은 0.66 g/L-hr로 1.3배 증가하였다. Growth stage에서 고농도 균체를 얻기 위하여 glucose를 feeding 방법에 관한 연구에서는 glucose 100 g/L와 LSW 500 mL/L를 같이 넣고 배양하는 회분식 배양 방법을 통해 23시간만에 77.6 g/L의 균체를 얻을 수 있었다. Erythritol의 수율 향상을 위하여 production stage에서 최적의 glucose 농도에 대한 연구를 수행한 결과 발효조 내에서 glucose의 농도가 450 g/L 가 되도록 할 경우에 185.5 g/L의 erythritol을 37.3%의 생성 수율과 1.66 g/L-hr의 생산성으로 얻을 수 있었다. 따라서 산업용 질소원으로 선정된 LSW를 가지고 2단계 유가식 배양을 통하여 회분식 배양과 비교해 볼 때 수율은 1.1배정도 감소되었지만 erythritol의 생산성은 2.5 배 정도 향상시킬 수 있었다.