최근 우리나라는 기상이변으로 매년 크고 작은 수해가 발생하면서 많은 재산과 인명 피해를 겪고 있으며 대규모 댐 및 저수지의 설계 빈도를 초월하는 폭우를 동반한 홍수가 증가하고 있다. 하천 면적이 작고, 유로연장이 짧으며, 경사가 급한 우리나라 하천의 특징을 가지고 있기 때문에 댐 및 저수지는 재해방지와 수자원의 활용면에서 매우 중요한 수공 구조물이다. 본 연구에서는 실제 유역을 대상으로 유역 지형에 대한 GIS분석을 실시하여 시·공간적 지형인자들을 산정, 예측하였으며 적용 유역의 가능최대강수량(PMP) 및 가능최대홍수량(PMF)를 산정하고, 과거 최대 강우량자료의 빈도분석 및 문헌 조사를 통하여 기후변화를 고려한 PMP 및 PMF를 예측하였다. 또한 HEC-5 모형을 이용하여 저수지내 홍수추적을 실시하였고, 댐 붕괴 시나리오를 조건별로 작성하여 DAMBRK 모형 및 HEC-RAS의 1차원 부정류 해석을 통하여 댐 하류단의 유출수문곡선 및 홍수파 해석을 실시하였다.PMP에 따른 PMF 산정결과 4분위 2시간 397.97㎥/sec로 산정되었으머 기후변화를 고려한 PMF산정 결과 2050년 PMF는 약 17%정도 증가하는 479.57㎥/sec로 분석되었다. 또한 저수지내 홍수추적 결과 PMF유입시 댐마루표고를 월류하여 수문학적 안정성이 불안하다고 판단되었다. 시나리오별 DAMBRK 모형의 적용 결과, 댐 하류부인 백석천의 상류부는 댐파괴 파 이송현상이 탁월하며 계곡부로 월류에 의한 피해가 미미한 것으로 나타났으며 중류부는 계곡부 통과 후 확산되는 지점으로 범람피해가 가장 큰 것으로 나타났으며 특히 남서쪽으로 만곡하는 지점에 위치한 군부대 및 지원시설에 집중적인 범람이 발생하는 것으로 나타났다. 또한 하류부는 하상경사 유하지점까지는 월류피해가 미미 하나 완경사 구간에서 월류가 발생하는 것으로 나타났다

가드레일은 방호울타리의 한 종류로 차량이 주행 중 정상적인 주행 경로를 벗어나 도로 외부 또는 대항차로, 보도 등으로 이탈하는 것을 방지하는 것과 동시에 탑승자의 상해 및 차량의 파손을 최소한도로 줄이고 차량을 정상 진행 방향으로 복귀시키는 것을 목적으로 도로 내 교통사고를 방지하고 안정적인 정상 주행을 위해 설치되는 시설물이다. 이러한 가드레일은 일반적으로 무한평지(경사시작점에서 60cm이상)에서의 지반 지지력을 이용하여 가드레일의 안정성을 평가하여 현장시공에 적용한다. 하지만 도로설계규정에 의해 설치되는 가드레일은 보호길어깨(경사시작점에서 50cm)에 설치되어 무한평지 지반 지지력을 확보하기가 현실적으로 힘들기 때문에 가드레일의 지지력 저하 및 방호울타리 시스템의 전반적인 성능저하로 가드레일의 안정성에 문제를 발생시킬 가능성을 내포하고 있다. 이에 본 연구에서는 성토사면에 설치된 가드레일에 차량 충돌 시 가드레일 및 주변 성토사면의 거동특성을 분석하였다. 그 결과, 가드레일 지주의 매입깊이가 증가함에 따라 성토사면의 변위와 응력이 증가하는 것으로 나타났으며, 450mm 깊이에서 지반지지력이 저하되는 것으로 나타났다

최근 도시의 발달과 기후변화로 인해 재난발생이 다양하고 복잡한 상태가 되어 예측이 어려워져 많은 피해가 발생하고 있다. 이러한 재난에 대응하기 위하여 표준운영절차를 작성하여 운영하고 있으나 활용 및 운영상의 문제 등 다양한 문제가 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 재난 표준운영절차에 대한 개념 및 현황을 검토하고 도시재난 사례를 통해 표준운영절차를 분석하여 그 지역 피해주민 의식조사를 통해 표준운영 절차상 시사점을 도출하였다. 이를 바탕으로 도시재난 발생에 따른 표준운영절차상 개선방안을 제시하였다. 첫째, 표준운영절차 활용 및 관리체계 향상을 위한 법·제도 개선이 필요하다. 표준운영절차에 대한 법/제도적 근거는 현재 미비한 부분이 많으며 개념도 명확하게 법적 근거로 명시되어 있지 않은 것이 현 실정이다. 이에 표준운영절차 활용의 의무화, 활용을 통한 관리체계화 등 법적 근거를 마련하여 체계적인 활용할 수 있는 여건을 마련해야 한다. 둘째, 표준운영절차 활용을 위한 교육 및 훈련 실시가 요구된다. 재난 발생 시 대응 조직 및 피해지역 주민은 혼란으로 당황하게 된다. 이에 혼란 없이 신속하게 대응하기 위해서는 교육 및 훈련에 대한 필요성을 인식하여 자발적으로 참여하는 여건을 만들고 반복적이고 지속적인 훈련을 통해 대응역량을 강화해야 한다. 이러한 체계적인 표준운영절차를 수립하여 교육 및 훈련에 활용할 수 있도록 학습해야 한다. 셋째 표준운영절차상 주민대피를 위한 예·경보체계를 강화해야 한다. 표준운영절차상에서는 주민대피를 위한 예·경보 방송, 대피를 위한 방송 등 예·경보체계가 운영되고 있다. 실질적으로 의식조사를 살펴보면 방송, 사이렌 등이 주민에게까지 전달되는 것이 미비한 실정이다. 이에 표준운영절차사상 주민대피를 위한 예·경보체계 강화를 위해 법·제도적으로도 개선이 요구되며 주민까지 신속하고 정확하게 전달하기 위한 세부적인 방안이 마련되어야 한다.넷째 주민조직 및 주민에 대한 표준운영절차상 역할을 명시하여 체계적인 대응이 이루어질 수 있도록 한다. 주민조직 및 주민에 대한 행동요령은 명시되어 있으나 상황 및 단계별로 주민조직 및 주민의 역할이 명시되어 있지는 않다. 이에 신속하게 대피하여 인명피해를 줄이기 위해서 주민조직 및 주민의 표준운영절차상 역할을 명시해야 한다.

최근 초장대 교량, 초고층 빌딩 등 토목 및 건축 분야에서 초고강도 콘크리트에 대한 수요가 날로 증가추세에 있다. 특히 초고층 건축물 건립에 따른 고강도 콘크리트 사용이 증가함에 따라 화재시 폭렬현상 등 내화성능 저하에 대한 대책마련의 일환으로 설계기준강도 50MPa 이상의 고강도 콘크리트에 대하여 내화성능관리기준을 법령으로 제정하여 시행하고 있다. 이에 따라 고강도 콘크리트의 내화성능 확보를 위한 연구가 다수 진행되었지만, 100 MPa 이상의 초고강도 콘크리트에 관한 연구는 거의 전무한 실정이다. 초고강도 콘크리트의 경우 내부 조직이 고강도 콘크리트에 비해 훨씬 더 치밀하여 고강도 콘크리트에 적용되는 일반적인 내화 방안으로는 화재시 내부 수증기의 배출이 어렵다. 뿐만 아니라, 화재시 또는 화재후의 구조적 성능에도 일반적인 고강도 콘크리트와는 다른 양상을 나타낼 수 있어 이에 관한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 화재 상황 하에서 초고강도 콘크리트 기둥이 소정의 하중을 지지할 수 있는 구조 성능의 확보 방안을 모색하고자 하였다.

수공구조물의 설계 시 적절한 확률수문량을 추정하는 것은 매우 중요하며, 이러한 확률수문량을 추정하기 위해서는 표본으로서의 수문자료를 잘 표현할 수 있는 확률분포형을 찾아야 한다. 이와 같이 수문자료에 통계적 특성을 잘 표현할 수 있는 확률분포형을 찾기 위해서 적합도 검정을 실시하며, 적합도 검정 중 하나인 확률도시 상관계수 검정은 비교적 최근에 개발되어 그 사용법이 간단하며 높은 기각능력을 갖는다고 알려져 있다. 본 연구에서는 왜곡도 계수의 영향을 고려할 수 있는 도시위치공식을 이용하여 확률도시 상관계수 검정통계량을 유도하고 그 기각능력을 검토하였으며, 그 결과를 기존에 왜곡도 계수를 고려하지 않은 확률도시 상관계수 검정 방법과 비교해보았다. 그 결과 본 연구에서 유도된 확률도시 상관계수 검정에 의한 기각능력이 기존의 검정 방법들 보다 뛰어났으며, 특히 표본 크기가 작을수록, 발생 분포형이 형상 매개변수를 가질 경우 기각능력이 높게 나타나는 것으로 나타났다.

본 연구는 거리와 시간에 따라 상이한 화산재의 인간 건강에 대한 영향 및 그에 대한 지침에 주목하여 이루어졌다. 과거 연구에서는 화산에서 멀리 떨어진 지역에서는 간접적이고 장기간의 피해가 중요한 반면, 화산에서 인접한 지역에서는 직접적이고 물리적인 피해가 관찰되고 있다. 일반적으로 화산재를 이루고 있는 물질 중 오염된 미세한 분진은 대기 중에 머무르고 있다가, 인간이 접촉하게 되면 호흡기 질환 및 알레르기질환을 유발할 수 있다. 본 연구진은 화산재 확산에 의한 보건 관리 지침의 영역을 질병을 유발하는 개인에 대한 건강 영향, 의료기관을 포함하는 보건의료체계에 대한 문제, 보건의료시설/보건의료장비/의약품/관련 인력을 포함하는 보건의료자원 관리 문제로 구분하여 이에 대한 관리 지침을 도출하도록 하였다. 이러한 각각의 관리 기준은 화산재 농도와 건강 영향과의 관계에 대한 본 연구자들의 연구를 포함한 최근의 연구에 기반한 것이다. 이를 통하여 가능한 환산재 확산 시 보건관리 기준을 제안하게 되었다.

지진은 여러 종류의 자연재해 중에서 인간이 그 발생 시기를 예측할 수 없는 자연재해이며 인명과 재산에 막대한 피해를 가져올 수 있는 재해이다. 1995년 1월 일본 고베시 인근 효고현 남부지진으로 인하여 5,000여명의 사상자와 수조원의 재산피해를 가져 왔고, 최근(2011년 3월) 일본 도호쿠 지방 태평양 앞바다에 발생한 규모 9.0의 강진으로 발생한 쓰나미로 인하여 후쿠시마 원전 시설에 치명적 손상이 발생하여 수천 명의 작업 사망자를 기록하였다. 현재까지도 그 피해가 지속되고 있는 실정이다. 역사기록에 의하면 국내도 인명과 재산 피해를 초래한 중진규모 이상의 지진이 여러 차례 있었으며, 2000년 이후부터는 동남아시아 지역 주변으로 지진활동이 증가하면서 국내도 지진에 대한 안전지대가 아니라는 인식이 증대되고 있다. 최근 지진이 빈번한 국가를 중심으로 지진 시 지반피해에 대한 관심과 관련 연구가 증대대고 있는 추세이다. 국내에서도 지진 시 사면붕괴 등 지반피해 예측기술 개발 연구가 90년대 후반부터 기초연구가 시작되었다. 이런 기초연구를 토대로 본 연구에서는 지진 시 사면붕괴 및 액상화에 대한 전국단위의 위험도를 작성하고 그 자료를 데이터베이스화 하고자 한다. 최종적으로 개발 위험도를 국가 지진재해대응시스템에 탑재 및 통합관리하는 것을 연구목표로 정하고 있다. 본 연구 성과를 통해 구조물 및 산업시설의 조성 위치를 미리 조정하여 지진시 대책을 강구한다면, 산업이나 경제적 측면에서 발생할 수 있는 피해를 최소화할 수 있을 것으로 기대한다.

미래 경제성장 원동력으로서 해양 자원 및 해양 공간의 개발은 필수적이다. 또한, 인류 생활 영역의 확장 및 해양 자원의 개발을 위하여 해저 공간 개발이 필요하며, 해양 공간의 개발과 해양 영토 주권 수호를 위한 전초 기지로서 해저 기지의 확보가 필요하다. 고압/저온의 극한 환경인 해저 기지 건설 기술 및 운영 기술의 개발은 극지 및 우주공간 구조물 개발 시 활용되는 원천 기술 확보로 이어지며, 미래에 발생 가능한 전 지구적 재난 시, 인류 생존을 위한 필수 거주 공간 확보 기술로도 활용될 수 있다. 본 연구에서는 미래 해저기지의 건설과 운영을 위한 필수 기술을 조사하였으며, 1단계 기술과 2단계 기술로 구분하였다. 조사 결과 해저기지의 건설을 위해서는 건설 신재료의 개발과 에너지 공급 기술들이 필수적으로 필요한 것으로 조사되었으며, 특히 운영시 거주자의 안전을 위한 기술이 가장 중요한 것으로 확인되었다.

We investigated the spatial and temporal variations of phytoplankton in Youngil Bay as well as the effect of water physico-chemical parameters. Water samples at three stations were collected and measured monthly from May to November in 2010. The taxa of phytoplankton observed in this study were classified as 33 Bacillariophyceae, 23 Dinophyceae, 1 Euglenophyceae, 2 Crysophyceae and 1 Cryptophyceae. The highest biomass of phytoplankton was observed at inner station in September, which was characterized high concentration of dissolved inorganic phosphate(DIP) in surface water after rainfall. Nutrient concentrations, chlorophyll-a and phytoplankton biomass values showed the marked trend to decrease from the inner bay to the outer bay. Pearson's correlation co-efficient between salinity and other water parameters including chlorophyll-a, pH and DIP showed the strong negative relationship r=-0.82, r=-0.78 and r=-0.75 (p＜0.01), respectively. These results indicate that the water quality of Youngil Bay could be stimulated by nutrient enriched input from Hyeogsan River discharge, and the spatial and temporal distribution of phytoplankton biomass principally limited to DIP concentration from Hyeogsan river.

Sulfur hexafluoride has an extremely high global warming potential (GWP) because of strong absorption of infraredradiation and long atmospheric lifetime which cause the global warming effect. This study is to identify the effects ofdestruction and removal efficiency of SF6 by the addition of conditioning agent (oxygen, water vapor and hydrogen) whenusing the high ionization energy. The irradiation intensity of ionization energy was 2mA, 5mA, 10mA and 15mA. TheSF6 was completely removed with H2O and H2 gas injection at 2mA. Main by-products were HF and F2 gases. HF andF2 gas formation was increased with irradiation intensity increasing. Most of the by-products of particle were sulfur andmetal sulfate.

본 연구에서는 전립샘암 환자에게 방사선 치료법인 3차원 입체조형법과 세기조절치료법을 각각 적용 할 경우 선량분포의 차이를 관찰하여 치료기법의 우수성을 평가하고자 하였다. 실험대상자 10명의 컴퓨터 단층 모의치료영상을 얻어 종양학과 전문의가 종양용적 및 정상장기를 구분하고 종양용적에 흡수선량을 80 Gy로 설정한 후 각각 다른 치료계획을 수립하였다. 그 결과 선량분포윤곽은 세기조절치료법이 우수 하였고 종양조직의 흡수선량은 세기조절치료법이처방선량에 근접(100.2%)하였으며 정상조직 흡수율(방광, 직장, 소장, 좌·우 대퇴골두) 또한 우수하였다. 즉, 전립샘암의 방사선 치료시 세기조절방사선치료가 입체조형치료법보다 선량적인 면에서 양호한 것으로 분석되었다.

본 연구에서는 일반 촬영 검사 부위 중 조사 조건이 가장 높은 요추 검사에서, 최적의 조사 조건에 대하여 알아보고 자 하였다. 이를 위해 통계적으로 많이 이용하고 있는 조사 조건을 기준으로 선정하였고, 선량 변화 인자를 적용한 실 험군을 선정하였으며, 환자선량 권고량을 활용하여 임상에 적합한 실험군을 선별하였다. 블라인드 테스트는 전문의 및 방사선사 10명에 의해 수행되었고, 결과 최적화된 조사 조건에서, 전후 방향 검사의 경우 2.09 mGy, 측방향 검사의 경우 4.42 mGy, 사방향 검사의 경우 3.65 mGy 만큼의 선량 저감화가 가능할 것으로 사료된다. 차후에는 환자의 상태 에 따른 조사 조건의 최적화 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

베르나르의 사상은 오늘날 이중적인 형태, 즉 사변적 혹은 경험적, 정치적 혹은 신비적, 그리고 내적 혹은 외적으로 이해되고 있지만 본 연구는 이런 이중적인 이해를 통합해보려 했다. 이중적인 이해에 있어 그의 생애－교회정치가 혹은 수도사－가 큰 몫을 차지하고 있지만 사상적인 측면에서도 그러한 이해가 지배적이다. 특히 관상과 활동의 관계를 이해하는데도 관상의 우위에 두려는 경향으로 인해 앞선 연구자들은 마치 베르나르의 사상을 내적인 것에 편중되어 있는 것으로 만들어 버렸다. 그러므로 본 연구는 베르나르의 사상 관상의 우위성을 중심으로 이루어지고 있는 오늘날의 연구에 대한 비판적인 고찰에서 시작된 것이다. 연구자는 본론의 첫 부분(Ⅱ장)에서 관상의 내적인 성향과 활동의 외적인 성향을 살피보고 관상적인 삶이 활동적인 삶에 어떠한 영향을 미치는가를 밝혀보려 했다. 그 결과, 베르나르에게서 대체로 내적인 변화가 외적인 변화를 수반한다는 것이다. 내적인 것에서 외적인 것으로의 전환은 베르나르의 사상에서 수도원적인 사고의 표현이지만, 또한 그것은 자기애의 상실을 통한 이웃 사랑으로의 확장이며 종교적인 실천으로 표출되는 내적인 것과 외적인 것의 상호 공존한다는 것이다. 연구자는 본론의 두 번째 부분(Ⅲ장)에서 사도직 안에서 관상과 활동과의 관계를 살폈다. 여기선 베르나르의 사도직에 대한 이해는 관상하는 삶을 전제로 한 활동하는 삶의 구현이다. 그것은 관상과 활동이 조화를 이룰 뿐만 아니라 수도원생활의 은둔적인 삶보다 세상 속에서 관상하는 삶을 통해 신적인 충만한 사랑을 다른 영혼들에게 전달하는 사역이다. 사도적인 삶의 형식은 중세 초기의 관상하는 삶을 넘어서 중세 후기로 이어지는 교량적 이해인 “관상하는 삶과 활동하는 삶의 혼합된 삶”이다. 연구자는 본론의 세 번째(Ⅳ)에서 중세의 관상과 활동의 성서적인 모델로 적용된 마리아와 마르다와의 상호관계를 베르나르가 어떻게 이해했는가를 다루었다. 일반적으로 중세 신학자들은 두 인물을 관상과 활동의 대표적인 인물들로 해석하려는 경향을 가지고 있었다. 그러나 베르나르는 성서의 또 다른 인물인 욥을 등장 시켜 활동과 관상의 혼합적인 형태를 제시하면서 관상과 활동의 조화를 피력하고 있다. 여기서 그는 정화-관상-활동을 순서적으로 이해하지만 그것은 단지 순서적인 차이일 뿐 서열적인 차이가 아님을 밝힌다.

연중 기온이 비교적 높은 동남아시아 지역의 가정에서 사용되는 에너지 형태는 크게 전력과 취사용 연료 로구분된다. 캄보디아는 총 에너지 소비량 중 30%를 수입하고 있는 국가로, 전체 인구 중 31%만이 전력을 공급받고 있는데, 도시 지역은 거의 100% 전력화되어 있는 반면, 농촌 지역은 전력화율이 13% 정도로 지역별 편차가 크다. 취사용 연료의 경우, 선진국에서는 도시가스나 LPG 등을 사용하고 있지만, 자원이나 공급망이 갖추어져 있지 않은 개발도상국에서는 상당부분 자연 자원인 장작에 의존하고 있다. 이러한 장작 사용은 산림 훼손으로 인한 환경 문제뿐 아니라, 사용 시 실내 공기질 오염에 의한 건강상 위해성 문제도 제기되고 있다. 대도시인 프놈펜시의 경우, 전력화 문제보다는 취사용 연료 개선 문제가 시급한 것으로 사료된다. 캄보디아 뿐 아니라, 전 세계적으로 개발도상국에서 장작을 대체할 수 있는 Clean Cooking Fuel에 대한 관심이 높아지고 있으며, 신재생에너지 기술 원조에 대한 관심도 높다. 이러한 국내외적 상황에서 캄보디아도 국가적인 차원에서 축산분뇨를 이용한 Biodigester를 보급하여, 취사용 연료로 사용하도록 추진하고 있으나, 부지 확보가 용이한 농촌지역에는 다수 적용사례가 있지만, 도시지역에는 적용 및 확산에 한계가 있는 것으로 보인다. 나무장작을 대체할 연료로 프놈펜에서는 LPG 사용이 증가하고 있는데, 2000년 이전 전통적인 취사연료인 장작과 숯 사용이 80% 이상을 차지하던 것이 2003년에 들어서 40%로 감소하고, LPG 사용이 50%로 증가하였다. LPG의 사용은 장작 사용보다 건강상 문제를 줄여주긴 하지만 화석연료 사용이라는 면에서 해결해야할 과제는 남아있다. 벌목에 의한 숯을 대체하기 위해 코코넛 껍질을 고형연료화 하여 취사용 연료로 보급하는 사례나 Biogas 시설을 방문하여 프놈펜에서의 활용 상황 및 문제점에 대해 인터뷰조사를 실시하였다, 코코넛 껍질 고형연료화 시설은 폐자원의 가격이 비싸 경영에 어려움을 보였으며, 축산 분뇨를 이용한 Biogas 시설의 경우 기계 수리가 제때 이루어지지 않아 운영에 어려움을 겪고 있었다. 또한 인건비 등 운영비용이 생산품 판매가격으로 충당되지 않아 시의 보조금이 없이 운영할 수 없는 상황에 있었다. 현장 조사 결과 및 문헌조사를 바탕으로 기타 이용 가능한 폐자원 및 적용 가능한 폐자원 에너지화 기술을 검토하여, 취사용 연료 개선 방안을 제시하고자 한다.

본 연구에서는 혐기성 소화조에서 발생하는 이산화탄소를 충전탑으로 유입하여 MEA, DEA 및 AMP의 화학적 흡수제의 농도변화에 따른 이산화탄소 제거 효율을 검토하여 혐기성 소화조 내에 적용 가능성을 판단하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 실험에 사용된 충전탑은 유리제 Raschig Ring 6×6 mm를 충전한 직경 50 mm, 충전 높이 1.40 m를 사용하였으며, 액체부하는 20 ℓ/hr, 가스부하는 130 ℓ/hr로 고정하여 CO2의 농도를 10%, 20%, 30%로 주입하였을 때 MEA 10% 및 20%에서와 AMP 10의 CO2 제거율을 관찰하였다. 또한 Packed Tower의 지름은 0.288 m, 충전층의 높이는 1 m이며, 실험시스템은 Air, Air/Water 및 Air-CO2/MEA 흡수제로 하였다. 실험결과에 대한 평가는 계산 프로그램을 통하여 추출하였으며, 분리작용 HTUov, 통과단위수 NTUov, 그리고 정확한 농도계산은 측정을 통하여, 가스 그리고 액체부하를 변화시킴으로써 측정범위를 파악하였다. 실험 결과, MEA의 경우 흡수액 농도, 유입 CO2 농도가 높을수록 빠른 파과시간을 가짐을 알 수 있었고, MEA 10%, DEA 10%, AMP 10% 농도에서의 흡수속도는 MEA, DEA, AMP의 순으로 나타났으며, 흡수부하는 AMP, DEA, MEA의 순으로 나타났다. 그리고 흡수액의 모든 혼합비 및 온도 조건에서 MEA의 첨가량이 높아질수록 CO2의 흡수효율이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 실험결과를 바탕으로 혐기성 소화조에 적용할 CO2 흡수 충전탑 내의 흡수액은 MEA을 적용할 경우 가장 높은 효율을 가지는 것으로 판단되었다.

고유가 및 국제적 환경규제 강화와 더불어 우리나라는 2013년 온실가스 감축 의무대상국으로의 편입이 가시화되고 있다. 따라서 농업분야의 신재생에너지 사업기반 마련을 위해 가축분뇨를 비롯한 농축산바이오매스의 혐기성소화 방식을 통한 바이오가스 생산 및 에너지화 기술 개발의 필요성이 증대되고 있다. 또한 농업부문의 급속한 시장개방으로 외국산 축산물의 수입이 본격화됨에 따라 국내 축산업의 경쟁력 제고와 축산업 과정에서 필연적으로 발생하는 가축분뇨의 해양배출 금지에 대비한 육상처리시설 기반 확보가 필요하다. 가축분뇨 및 농축산바이오매스의 혐기성소화 기술 적용은 장래 해양배출 금지에 따른 처리시설 기반확보와 동시에 온실가스를 저감하는 환경적 기능, 메탄가스와 같은 재생에너지 생산 그리고 소화슬러지는 퇴･액비화 후 양질의 유기질 비료로 활용하는 등 자원순환 기능을 동시에 달성할 수 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 가축분뇨 및 농축산 바이오매스를 대상으로 회분식 혐기성소화 실험을 통해 각 연구대상 통합시료의 분해속도 및 생분해 특성을 평가하고, 가축분뇨 및 농축산바이오매스의 혐기성통합소화 플랜트 설계 기초자료를 제시하고자 하였다. 혐기성 통합 소화 대상 농축산바이오매스는 동계사료작물 청보리, 하계사료작물 사료용 옥수수, 가축분뇨는 우분을 연구대상으로 하였다. 가축분뇨와 Energy Crop의 혼합비는 VS기준으로 60 : 40이었으며, 식종균은 D시의 하수처리장의 중온혐기성소화균을 채취하여 순응적응시켜 이용하였다. 최종생분해도평가는 Graphical Statistic Analysis Method와 BMP Test를 적용하였다. 실험기간 120일동안 우분의 최종생분해도는 72~73%이었으며 가축분뇨와 사료작물의 혼합비 60:40 조건에서 우분+옥수수 통합시료는 83~85%, 우분+청보리 통합시료는 80%의 최종생분해도를 나타내었다. 우분의 전체 생분해성 유기물 중 빠르게 분해되는 분율(S1)은 78%으로 k1(0.087day-1)의 속도로 25일 안에 빠르게 분해하였으며, 느리게 분해되는 S2 분율은 22%로써 k2(0.004day-1)의 속도로 95일의 긴 시간동안 분해하였다. 우분+사료용 옥수수 통합시료(혼합비 60:40)의 S1은 25일 동안 BVS 중 80%가 0.090day-1(k1)의 속도로 빠르게 분해하였으며, S2는 95일 동안 k2, 0.004day-1의 속도로 BVS의 20%가 분해되었다. 우분+청보리 통합시료(혼합비 60:40)의 S1은 30일 동안 BVS 중 76%가 0.069day-1(k1)의 속도로 빠르게 분해하였으며, S2는 90일 동안 k2, 0.009day-1의 속도로 BVS의 24%가 분해되었다.

하수슬러지의 발생량은 해마다 증가하고 있으며 2011년 발생량은 310만톤에 다다르고 있다(환경부, 2012). 이처럼 수백만톤의 하수슬러지가 매년 발생하고 있지만 그에 대한 처리 기술력은 아직 부족한 것이 현실이며 발생슬러지 처리방법의 약 70%를 차지하는 해양배출은 런던협약에 의해 2013년 1월1일부터 전면 금지가 되었다. 이에 대해 대책으로 소각 및 재활용에 대한 비율을 높이고자 노력하고 있으며 특히 재활용 및 연료화 분야에 정부기관 및 다수의 연구기관에서 다양한 기술개발이 진행 중에 있다. 본 연구는 하수슬러지의 성상을 조사하고 파악함과 동시에 효과적인 슬러지 건조방법을 찾고자 함에 있다. 슬러지 건조방식은 크게 직접가온방식과 간접가온방식으로 분류할 수 있으며 이번 연구에서는 간접가온방식의 장점을 이용하여 슬러지 건조 특성에 대하여 알아보고자 하였다. 특히, 성상분석을 통하여 처리대상이 되는 하수슬러지를 파악하고 열매체유를 이용한 간접가온 방식의 슬러지 건조를 실시하였다. 열매체보일러를 통하여 운전온도를 조절하였으며 열원의 공급은 전기를 이용하는 방식을 사용하였다. 운전결과 180℃에서 운전시간이 12시간을 초과하면 슬러지의 함수율이 5%이하가 되며 수분변화율도 미비한 것으로 나타났다. 또한 운전시간이 8시간에서 10시간 사이에서 슬러지의 건조시 수분의 감소율이 약 20% 줄어드는 것으로 나타났다. 이는 슬러지의 수분이 낮아짐에 따라 수증기로 증발 시 발생되는 열손실량이 감소하여 슬러지 잠열이 고온으로 유지되고 이에 따라 해당시간에 함수율 변화폭이 크게 나타나는 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 삽교천 유역에서 하천수 사용 허가량 뿐만 아니라 허가이외 수리권을 모두 고려한 시공간적 물부족을 분석하는 것이다. 분석 결과, 전체 용수이용량 중 농업용수 이용량은 98%를 차지하고 있으며, 이중 허가이외 농업용수의 비율이 83%로 해당유역에서 농업용수가 차지하는 비율이 매우 높은 것으로 나타났다. 2001∼2011년간의 물수급에서는 삽교천 16개 표준유역 중 곡교천 상류에서만 물부족이 예측되었으며, 2009년 관개기 농업용수 사용으로 인한 물부족량이 가장 많은 것으로 분석되었다. 특히 강수량이 부족하고 이앙용수가 많이 사용되는 4∼5월에 집중되는 것으로 나타났다. 그러나 허가이외 수리권을 제외하였을 경우에는 물부족이 발생하지 않아, 허가이외 수리권 관리의 시급함을 알 수 있다.