환경 규제에 대한 국제 규제의 강화로 인하여 국내 항만에도 친환경 연료 인프라를 구축하기 위한 정책이 마련되고 있다. 하지 만 여전히 친환경 연료에 대한 작업자의 취급 안전 문제가 대두되고 있는 것이 실정이다. 따라서 본 연구에서는 계절에 따른 항만 내 암 모니아 누출 위험 특성을 정량적으로 평가하고, 이를 기반으로 관리구역을 설정하기 위한 의사결정지원 체계를 제안하였다. 여수항을 대 상으로 환경 변수를 고려하기 위하여 봄·여름·가을·겨울 및 오전·오후의 계절 시나리오를 구성하고, 벙커링 중 발생할 수 있는 최대 누출 조건에서 암모니아 확산 특성을 시뮬레이션하였다. 이때 개인적 위험도는 Gexcon 社의 RISKCURVES를 활용하여 산정하고, IMO CCC 10차 에서 제시한 220 ppm 독성 기준과 HSE Level-2 기준인 1.0E-6/year를 적용하였다. 도출된 위험도를 기반으로 Safety zone을 정의하고, IMO의 작업자 평지 보행속도 1.11 m/s를 적용하여 60초 이내 대피가 불가능한 구역을 Unsheltered zone으로 설정하였다. 또한, Safety zone과 Unsheltered zone 사이에 위치한 작업자의 대피 가능성을 평가하기 위해 A* 알고리즘을 이용해 최단 경로를 탐색하고, k-means 군집화와 Silhouette score를 활용하여 Security zone을 도출하였다. 본 연구의 결과는 암모니아 벙커링 항만 및 친환경 연료 기반 인프라 구축 시 계절 별 위험성을 반영한 사고대응 전략 수립에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

국제해사기구는 해상에서의 대규모 인명사고를 줄이기 위하여 승객 안전 기준을 보완해왔다. 이에 따라 본 연구에서는 좁은 통로와 많은 승선인원이 상주하는 실습선을 대상으로 선박 환경에서 대피 시뮬레이션 시 유리한 경로 탐색 알고리즘을 선정하기 위한 연 구를 수행하였다. 비교 대상으로 선정한 알고리즘은 Dijkstra, Theta*, Fast Marching Method이며, 보행자간 상호작용 및 보행자와 벽면으로 인한 혼잡도 기반의 경로 탐색을 시뮬레이션하였다. 주·야간 시나리오에서 대피 시간, 혼잡도 분포, 위험 점유면적 기준으로 성능을 분석 한 결과, 대피 시간은 세가지 알고리즘의 결과에서 약 0.1초 내외로 유사하게 나타났으나 Theta*가 시나리오에 따른 성능 변동성이 가장 낮았으며, 혼잡도 분포 및 위험 점유면적 또한 타 알고리즘 대비 최대 23%의 혼잡도 저감 능력을 보이며 가장 높은 성능을 나타냈다. 이 러한 결과는 Line-of-Sight 특성을 갖는 Theta* 알고리즘이 좁은 통로와 높은 인구 혼잡도 상황에서 대안 경로를 형성하여 혼잡을 완화한 것 이 원인으로 판단된다. 본 연구의 결과는 선박 설계 및 피난안전성 평가 시 경로 탐색 알고리즘을 선정하는데 참고자료로서 활용될 수 있 을 것으로 보인다.

메탄(CH4)은 지구 온난화에 크게 기여하는 온실가스이며, 우리나라 농업 분야에서 벼 재배는 메탄 배출의 주요한 원인으로 알려져 있다. 본 연구는 벼 뿌리의 형태학적 특성과 토양 환경이 메탄 배출 특성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 온도 조절이 가능한 인공 유리 온실에서 삼광과 신동진 벼 품종을 대상으로 포트 실험을 수행하였다. 생육 단계별로 챔버를 이용한 메탄 가스 포집과 벼의 생육 특성 및 뿌리의 형태학적 특성을 조사하고 토양의 산화환원전위, 온도, 용존유기탄소를 함께 측정하였다. 두 품종 모두 유수형성기 이후 메탄 배출량이 급격히 증가하여 출수기에 최대 1.7-2.1 mg CH4 m-2 hr-1을 보였으며, 누적 메탄 배출량은 삼광 품종이 다소 높았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 벼 뿌리의 형태학적 특성은 두 품종 간 유의한 차이가 없었으나, 주요 생육 시기의 메탄 배출 변화와는 유사하였다. 또한, 토양 산화환원전위는 담수기간이 지속될수록 환원 조건이 더욱 형성되었다. 이는 토양 내 메탄생성균의 기질 공급 등의 유리한 조건을 형성하여 메탄 생성이 활발해졌을 것으로 판단된다. 이러한 결과는 벼 품종 및 재배 관리에 따른 농업 부문의 메탄 저감 전략 마련에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

현재 기후변화 문제 해결을 위한 국제적 목표 및 국내 에너지 정책에 부합하는 LNG 발전의 효율성을 극대화하는 방안이 요구 되고 있다. 2050년 탄소중립 목표 달성을 위해 각국은 2030년까지 온실가스 감축 목표를 설정하였고, 국내에서도 석탄 발전 시설을 단계 적으로 폐쇄하고 LNG 발전 시설을 확대하려는 노력이 진행되고 있다. 이 연구에서는 LNG의 재기화 과정에서 발생하는 냉열을 회수하여 Carbon Capture and Storage, Ammonia-water Rankine Cycle / Kalina Cycle, Data Center Cooling, Direct Expansion 공정에 활용할 수 있는 시스템을 제안하였다. 연구 결과 제안된 시스템의 3E 분석 결과 Energy 효율 51.52%, Exergy 효율 42.74%, 환경적 측면에서 2,145.8 gCO2 / kgLNG의 탄 소 배출량을 보여 가장 우수한 성능을 확인하였다. 이를통해 본 연구에서 새롭게 제시한 시스템은 Energy, Exergy, 환경성 측면에서 강점을 가지며, 향후 기후변화 대응에 크게 기여할 것으로 판단된다.

최근 지구온난화를 동반한 기후변화가 가속화되고 있으며, RCP 8.5 시나리오에 따르면 21세기 말까지 연평균 기온은 4.8℃ 상승할 것으로 예상된다. 고온 환경은 식물체의 생장, 개화시기, 동화산물 함량에 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 본 연구는 고온 환경에서 감자의 생장과 대사산물 변화를 Soil-Plant-Atmosphere-Research (SPAR) 챔버와 온도구배하우스를 사용하여 2018년부터 2020년까지 조사하였다. 그 결과, 고온 조건의 SPAR 챔버 및 온도구배하우스에서 개화시기가 약 5∼9일 빨라지는 것을 확인하였다. 고온 조건은 감자 생장을 촉진하며 동화산물 함량에 영향을 줄 것으로 생각되어 개화 3일 전(Days Before Flowering 3, DBF 3)과 개화 21일 후(Days After Flowering 21, DAF 21)의 엽록소, 카로티노이드, 당 및 전분 함량을 분석하였다. 생육 초기인 DBF 3에 엽록소와 카로티노이드 함량은 감소하였고, 자당 및 전분 함량은 유의하게 증가하였다. 하지만 생육 후기인 DAF 21에는 자당 및 전분 함량이 감소한 것으로 나타났다. 또한 개화와 관련 있는 유전자 발현을 qRT-PCR로 분석한 결과, 고온 조건에서 SP6A, PhyB, SP5G, COL1, COL2 유전자 발현이 증가한 것을 확인하였다. 결과적으로, 고온 환경은 개화 전 감자 잎의 자당 및 전분 함량과 개화 관련 유전자의 발현에 영향을 미쳐 감자의 개화시기를 앞당기는 것으로 판단된다.

본 연구에서는 온실가스 배출을 감축하기 위해 메탄올을 추진 연료로 사용하는 선박에 수소 연료전지 시스템이 추가된 하 이브리드 시스템 공정을 설계하였다. Case1에서는 메탄올 연료 엔진 시스템을 설계하여, 엔진에 가솔린 대신 메탄올을 연료로 공급했 을 때의 배기가스 배출량을 알아보았다. Case2에서는 Case1에 메탄올 개질 시스템을 추가해, 수소연료전지 시스템을 설계하였다. 이 하 이브리드 시스템에서는 그레이 수소를 생산하며, 엔진과 연료전지의 출력을 조합하여 선박을 구동한다. 하지만 그레이 수소는 수소를 생산하는 과정에서 탄소를 배출한다는 단점이 있다. 이 점을 보안하기 위해 Case3에서는 CCU시스템을 추가하였다. Case2에서 배출한 Flue gas의 이산화탄소를 포집한 후, 그레이 수소와 합성해 블루 메탄올을 생산하였다. 본 연구에서는 Case study를 통해 개질 온도22 0℃, 개질 압력500kPa, SCR은 1.0, flow ratio가 0.7일 때 최적의 운전조건임을 알 수 있었다. Case3의 시스템은 Case1에 비해 탄소 배출량 을 42% 감소시켰다. 결과적으로, Case3의 하이브리드 시스템을 통해 선박의 이산화탄소 배출을 유의미하게 저감할 수 있을 것으로 예 상한다.

승선 인원이 많은 실습선은 화재가 발생하는 경우 대형 인명피해로 확장될 수 있으며 이에 따라 선원법 및 Safety Life At Sea(SOLAS)에서는 퇴선 훈련에 대한 중요성을 강조해 왔다. 따라서 본 연구에서는 승선 인원이 많은 국립목포해양대학교의 세계로호를 대상선박으로 선정하여 preliminary hazard analysis(PHA) 정성적 위험성 평가 기법을 통해 각 deck의 화재 사고 위험빈도와 심각성에 대하여 예측하였다. 또한 위험성이 높은 구역에서의 화재를 가정 한 뒤, 그 위험성을 정량적으로 예측하기 위하여 대피 시간 및 인구 밀도에 대 한 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 총 대피시간이 인구 분포가 한 구역에 집중되어 있던 식사 시간을 가정한 시나리오에서 501초로 가장 길게 예측되었으며 시나리오에 따라 일부 deck에서 1.4pers/㎡ 이상의 상대적으로 높은 인구밀도를 나타내며 대피 인원이 정체되는 현상을 보였다. 본 연구 결과는 다양한 피난 시나리오에 따른 대피시간 및 인구밀도를 정량화하여 실습선의 상황에 맞는 훈련 시나리오 를 개발하기 위한 기초자료로서 사용될 것으로 보이며 추후 수학적 모델과 실험값의 비교를 통하여 연구를 확장할 수 있을 것으로 예상 된다.

신재생에너지로서 수소에 대한 수요가 증가하고 있으나 기존의 화석 연료와 달리 수소는 연료 공급을 위한 전용 충전소가 필 요하며, 이러한 인프라 확보를 위해서 수소충전소의 위험성 평가가 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 정성적 위험성평가와 정량적 위험성 평가로 구분하여 수소충전소에 대한 위험성평가를 수행하였다. 정성적 평가는 Hazard and Operability Analysis(HAZOP) 기법을 사용 하여 Dispenser Module을 두 개의 Node로 평가하였으며, Criticality Estimation Matrix에 따라 Filter의 막힘으로 인한 사고와 고압 사고의 위험 도가 High Level로 평가되었다. 정량적 위험성 평가는 Hydrogen Korea Risk Assessment Module(Hy-KoRAM)을 사용하여 화재의 형상과 피해영 향범위를 나타냈고, 개인적 위험도와 사회적 위험도에 대한 평가를 수행하였다. 개인적 위험도는 수소충전소로부터 약 100m 떨어진 공공 시설 부근까지 추가적인 안전조치가 고려되는 As Low As Reasonably Practicable(ALARP) 구간의 위험도를 보였고, 사회적 위험도 역시 약 10명의 사망자가 발생할 사고빈도가 1E-04/year로 도출되며 ALARP 구간 내에 나타났다. 정성적·정량적 위험성 평가 결과, 공정 단계의 추 가적인 안전 조치와 수소충전소 부근의 제한구역 설정을 통하여 안전성 향상 방안을 제시하였다.

작물 생육 진단에 있어서 군락 엽면적과 군락 피복은 주한 요소 이다. 최근에는 이러한 측정을 디지털 카메라를 활용하여 RGB 식생지수로 작물 생육을 측정하고 있다. 본 연구는 밀 재배 기간 카메라의 노출 값을 다르게 설정하여 RGB 컬러 식생 지수와 군락 엽면적지수 및 군락피복에 대해 평가하였다. 군락 엽면적, 군락 피복 및 디지털 영상 측정은 출수 16일전부터 출수 후 25일까지 하였다. 일출 후 30분 이내에 촬영하였다. 노출 값은 셔터 속도를3 수준(1/60s, 1/340s, 1/640s)으로 하였다. RGB 컬러 식생지수 분석은 파이썬으로 하였다. 실제 군락 엽면적과 군락 피복간에는 정의 상관관계(r2 =0.94)를 보였다. 군락 피복 이미지의 ExG, GLI, NGRDI, ExG-ExR, MExG, TGI, MNGRD 및 MExG-CIVE는 군락 엽면적 지수와 및 군락 피복과는 정의 상관관계를 보였다. 그러나 CIVE와 ExR은 부의 상관관계를 보였다. 본 연구 결과 1/640s 가 1/60s와 1/320s에 비하여 노출이 높게 설정된 것으로 보였다. 또한, 토양과 녹색 영역을 분리하는데 있어서 너무 어린 시기 보다는 출수 전이 가장 잘 분리되었다. 따라서 야외에서의 다양한 광 조건에서는 과도한 노출보다는 광 간섭을 줄이는 기술과 함께 작물의 생육 시기와 기상환경을 고려하여 노출 값이 설정되어야 할 것이다.

The purpose of this study was to evaluate the forage maize varieties and sowing date under wet seasons conditions and determined the effects on yield in Cambodia. In this study, the number of days from sowing to silking was approximately nine longer in May and June than in July, August, and September. The number of days from silking to harvest was seven shorter in May and June than in July, August, and September. The variety with the least decrease in ear height was ‘BT5666’, and the variety with the least decrease in ear height ration was ‘CP888’. On the other hand, in sowing days, ear height ratio decreased in September. The best sowing season in ear length, ear width, number of ears and number of grains per row was in May. In this study, ‘BT5666’ was the variety with significant decrease with a 90% reduction in yield. The results indicate that the yield was high during the sowing period in May and in June because of the appropriate precipitation, temperature, and solar radiation. However, August and September had significantly reduce in yield by high precipitation and low solar radiation.

본 연구는 2018, 2019, 2020년 논에서의 배수 깊이에 따른 식용(일미찰), 사료용 옥수수(광평옥) 그리고 장류콩(대원콩) 및 나물콩(해품콩)에 대한 생육 특성과 수량 구성요소를 비교 검토하고자 수행하였다. 논의 배수로 폭은 80cm로 고정하고 깊이를 20cm과 40cm로 각각 달리하였다. 연차간에 있어서 일미찰은 간장, 착수고, 이삭무게 이삭착립장 및 이삭 수량이 고도의 유의성이 나타났으며, 광평옥도 일미찰과 유사한 반응을 보였다. 배수로 깊이에서는 40cm가 20cm보다 수량이 고도로 유의하게 높았다. 한편, 연차간 해품콩은 간장, 분지, 꼬투리 수, 미 성숙 종자률, 100립 중 및 종실 수량에 고도의 유의한 차이를 보였다. 반면, 대원콩은 간장, 100립중, 수량간에 고도로 유의하였다. 배수로 깊이 간에는 해품콩과 대원콩의 수량은 통계적 유의한 차이는 나지 않았지만 20cm보다 40cm에서 수량이 약간 높았다. 본 연구 결과 옥수수의 수량은 배수로 깊이에서 따라 통계적인 고도 유한 차이를 보였으나 콩은 통계적인 차이는 나타나지 않았으나 40cm이 20cm보다는 높았다. 한편 콩은 미성숙 종자률은 배수로 깊이에 효과적으로 차이를 보였다. 따라서 논에서 옥수수 또는 콩을 재배시 가장자리에 20cm 배수로 보다는 40cm 배수로 설치를 권장한다.

The frequent detection and occurrence of micropollutants (MPs) in aquatic ecosystems has raised public health concerns worldwide. In this study, the behavior of 50 MPs was investigated in three different domestic wastewater treatment plants (WWTPs). Furthermore, the Kruskal-Wallis test was used to assess the geographical and seasonal variation of MPs in the WWTPs. The results showed that the concentrations of 43 MPs ranged from less than 0.1 to 237.6 μg L-1, while other seven MPs including 17-ethynylestradiol, 17-estradiol, sulfathiazole, sulfamethazine, clofibric acid, simvastatin, and lovastatin were not detected in all WWTPs. Among the detected MPs, the pharmaceuticals such as metformin, acetaminophen, naproxen, and caffeine were prominent with maximum concentrations of 133.4, 237.6, 71.5, and 107.7 μg L-1, respectively. Most perfluorinated compounds and nitrosamines were found at trace levels of 1.2 to 55.3 ng L-1, while the concentration of corrosion inhibitors, preservatives (parabens), and endocrine disruptors ranged from less than 0.1 to 4310.8 ng L-1. Regardless of the type of biological treatment process such as MLE, A2O, and MBR, the majority of pharmaceuticals (except lincomycin, diclofenac, iopromide, and carbamazepine), parabens (except Methyl paraben), and endocrine disruptors were removed by more than 80%. However, the removal efficiencies of certain MPs such as atrazine, DEET, perfluorinated compounds (except PFHxA), nitrosamines, and corrosion inhibitors were relatively low or their concentration even increased after treatment. The results of statistical analysis reveal that there is no significant geographical difference in the removal efficacy of MPs, but there are temporal seasonal variations in all WWTPs.

Conventional wastewater treatment plants (WWTPs) do not fully remove micropollutants. Enhanced treatment of sewage effluents is being considered or implemented in some countries to minimize the discharge of problematic micropollutants from WWTPs. Representative enhanced sewage treatment technologies for micropollutant removal were reviewed, including their current status of research and development. Advanced oxidation processes (AOPs) such as ozonation and UV/H2O2 and adsorption processes using powdered (PAC) and granular activated carbon (GAC) were mainly discussed with focusing on process principles for the micropollutant removal, effect of process operation and water matrix factors, and technical and economic feasibility. Pilot- and full-scale studies have shown that ozonation, PAC, and GAC can achieve significant elimination of various micropollutants at economically feasible costs(0.16-0.29 €/m3). Considering the current status of domestic WWTPs, ozonation and PAC were found to be the most feasible options for the enhanced sewage effluent treatment. Although ozonation and PAC are all mature technologies, a range of technical aspects should be considered for their successful application, such as energy consumption, CO2 emission, byproduct or waste generation, and ease of system construction/operation/maintenance. More feasibility studies considering domestic wastewater characteristics and WWTP conditions are required to apply ozonation or PAC/GAC adsorption process to enhance sewage effluent treatment in Korea.