본 연구는 경상북도 중북부지역 낙동강 중류의 하천 식물상을 밝히고, 생활형을 파악하여 향후 유사지역 하천에서의 관속 식물상 조사연구에 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 현지 조사는 2016년 5월부터 10월, 2017년 4월부터 10월에 걸쳐 영강, 내성천, 병성천, 위천 및 감천 등 5개 하천에서 실시하였고, 조사결과 조사지역에서 생육하는 관속식물은 99과 288속 421 종 4아종 39변종 10품종 등 총 474분류군이었다. 이 중 양치식물은 8과 8속 10종 1변종 등 11분류군, 나자식물은 3과 3속 4종 등 4분류군, 쌍자엽식물 73과 217속 312종 3아종 25변종 8품종 등 348분류군, 단자엽식물 14과 60속 95종 1아종 13변종 2품종 등 111분류군으로 나타났다. 특산식물은 5분류군이 조사되었고, 식물구계학적특정종으로 중요도가 높은 Ⅲ등급 이상을 살 펴보면 Ⅴ등급은 조사되지 않았으며, Ⅳ등급 3분류군, Ⅲ등급 5분류군이 조사되었다. 희귀식물은 7분류군이 조사되었고, 귀화식물은 73분류군으로 조사되었다. 조사지역 소산식물의 생활형 분석결과 Th 159분류군, H 91분류군, HH 68분류군, G 52 분류군, N 35분류군, MM 32분류군, M 25분류군, Ch 12분류군, E 1분류군 등으로 나타났다.

Anaerobic mesophilic batch tests of energy crops (forage barley, rye, Italian ryegrass, and oats) were carried out to evaluate their ultimate biodegradability and two distinctive decay rates (k1 and k2) with their corresponding degradable substrate fractions (S1 and S2). Graphical statistical analysis and biochemical methane potential (BMP) tests showed that the ultimate biodegradability was 82 ~ 88% for forage barley, 70 ~ 77% for rye, 66 ~ 79% for Italian ryegrass, and 59 ~ 67% for oats. The readily biodegradable fraction (S1) of 73% of forage barley biodegradable volatile solid (BVS, S0) degraded within the initial 40 days at k1 of 0.055 day−1, whereas the slowly biodegradable fraction (S2) of BVS degraded over more than 80 days with long term batch reaction rates of 0.002 day−1. For oats, this readily biodegradable portion (S1) was 57%, which degraded with a k1 of 0.023 day−1 for the initial 60 days. The minimum hydraulic retention time (HRT) for the anaerobic digestion of forage barley, rye, and Italian ryegrass were estimated in the range 45 ~ 55 days and 65 days for oats.

Anaerobic mesophilic batch tests of food waste and food waste leachate collected from food waste treatment facility were carried out to evaluate their ultimate biodegradability and two distinctive decay rate coefficients (k1 and k2) with their corresponding degradable substrate fractions (S1 and S2), respectively. Each 3 liter batch reactor was operated for more than 60 days at substrate to inoculum ratio (S/I) of 0.5 as an initial total volatile solids (TVS) mass basis. Result of Ultimate biodegradability of 74 ~ 83% for food waste and 85 ~ 90% for food waste leachate were obtained respectively. The readily biodegradable fraction of 85 ~ 93% (S1) of food waste Biodegradable Volatile Solids (BVS, So) degraded within the initial 15 days with a range of of 0.151 ~ 0.168 day−1, whereas the rest slowly biodegradable fraction (S2) of BVS degraded for more than 53 days with the long term batch decay rate coefficients of 0.009 ~ 0.010 day−1. For the food waste leachate, the readily biodegradable portion (S1) appeared to be 92 ~ 94% of BVS (So), which degrades with of 0.172 ~ 0.206 day−1 for an initial 15 days. Its corresponding long term batch decay rate coefficients were 0.005 ~ 0.009 day−1. It is recommended that the hydraulic retention times of mesophilic anaerobic digesters be 16 days for the food waste and 15 days for the food waste leachate, respectively. However a safety factor should be considered when designing a full scale plant.

최근 화석연료의 부족으로 인해 전 세계적으로 신재생에너지(Renewable Enerygy) 확보에 총력을 기울이고 있으며 특히 풍력, 태양열, 태양광 및 바이오에너지(Bioenergy) 분야에서의 기술개발이 활발히 이루어져 신재생에너지의 공급비중이 증대되고 있는 추세이다. 특히 이러한 신재생에너지 중 혐기성소화에 의해 생산되는 바이오가스(Biogas)는 사료용 옥수수(Sorghum)와 같은 생분해성 유기물(Biodegradable Volatile Solids) 함량이 높은 에너지작물(Energy Crops)과 음식물류 페기물, 음폐수, 가축분뇨와 같은 유기성 폐자원과의 통합 혐기성소화(Anaerobic Co-digestion)를 통해 대규모 바이오가스 플랜트로 건설 및 운영되고 있다. 그러나 생산된 바이오가스는 대략 55 ~ 65%의 CH4와 35 ~ 45%의 CO2 그리고 1% 미만의 Trace Gas를 함유하고 있기 때문에 직접 수용용이나 가정용 연료로 사용할 수 있는 양질의 메탄(>95%)은 아니다. 따라서 바이오가스로부터 CO2 및 Trace Gas를 분리하는 고질화 과정(Biogas Upgrading)을 통해 생산된 바이오메탄(Biomethane)을 가정용 LNG공급망에 직접 주입하거나 수송용 연료로 저장･활용하는 시스템이 확대･보급되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 대량의 고순도메탄 생산을 위해 2상 혐기성소화와 CO2 탈기탑 사이의 Leachate 순환을 통해 CO2 흡수와 탈기를 반복하여 고순도메탄(>95%)을 회수하는 혐기성소화조로부터 직접 고질화 달성이 가능한 시스템을 개발하는데 연구목적을 두고 있다. Sorghum을 주입시료로 하고 기존의 단일 혐기성소화 반응조 대신 상분리 기술을 고순도메탄 회수 System에 도입하여 바이오메탄 대량생산을 시도한 결과, 유기물부하율(Organic Loading Rate, OLR)을 5kg VS/m³-d로 증가하였을 때 고온 메탄 생성조(Phase II)에서의 CH4 함량은 95.4%이었으며, 이 함량을 달성하기 위한 Leachate Recycle Ratio는 6.9L/L CO2, g Alkalinity/L CO2 생산비(Alkalinity/CO2 Ratio, ACR)은 42.8g Alk/L CO2이었다. CH4 생산량은 1.60v/v-d(Biogas Volume/Reactor Volume-day), TVS 제거효율은 70.4%로써 아주 우수한 결과를 보였다. 또한 OLR 10kg VS/m³-d로 증가하였을 때 고온 In-Situ Methane Enrichment System의 Leachate Recycle Ratio 8.7L/L CO2, ACR 65.1g Alk/L CO2 조건에서 Phase II의 CH4 함량은 95.2%이었으며, CH4이 2.44v/v-d가 생성되었고, TVS 제거효율은 58.8% 이었다. 그러나 OLR 15kg VS/m³-d일 때 CH4 함량은 90.8%로써 한국의 바이오메탄 규격에는 미치지 못하였으며, CH4 생산량도 2.09v/v-d로 낮고 TVS 제거효율도 35.9%에 불과하여 반응조 효율과 경제성 측면에서 만족할만한 결과를 얻지 못하였다.

Efforts were made to identify the optimum operational condition of Semi-continuously Fed and Mixed Reactor (SCFMR) to treat the dairy cow manure and saw dust mixture. Step-wise increase in organic loading rates (OLRs) and decrease in hydraulic retention times (HRTs) were utilized until the biogas volume became significantly decreased in SCFMR at mesophilic temperature (35oC). The optimum operating condition of the SCFMR fed with TS 15% dairy cow manure and saw dust mixture was found to be at HRTs of 30 ~ 35 days and its corresponding OLRs of 3.5 ~ 4.3 kgVS/ m3-day. The optimum ranges of biogas and methane production rates were 1.36 ~ 1.47 volume of biogas per volume of reactor per day (v/v-d) and 1.0 ~ 1.14 v/v-d, respectively. This result was due to the high alkalinity concentration of SCFMR fed with the original substrate, dairy cow manure and saw dust mixture whose alkalinity was more than 10,000 mg/L as CaCO3. The parameters for the reactor stability, the ratios of volatile acids and alkalinity concentrations (V/A) and the ratio of propionic acid and acetic acid concentrations (P/A) appeared to be 0.07 ~ 0.09 and 0.38 ~ 0.43, respectively, that were greatly stable in operation. The Total Volatile Solids (TVS) removal efficiency based on the biogas production was 39 ~ 45% at the optimum HRTs. Free ammonia toxicity was not experienced at above 160mg/L due to the acclimation of high concentration of ammonia by the high reactor TS content above 9.0%.

Anaerobic mesophilic batch tests of dairy cow manure, dairy cow manure/saw dust mixture and dairy cow manure/ rice hull mixtures collected from bedded pack barn were carried out to evaluate their ultimate biodegradability and two distinctive decay rates (k1 and k2) with their corresponding degradable substrate fractions (S1 and S2). Each 3 liter batch reactor was operated for more than 100 days at substrate to inoculum ratio (S/I) of 1.0 as an initial total volatile solids (TVS) mass basis. Ultimate biodegradabilities of 37 ~ 46% for dairy cow manure, 32 ~ 40% for dairy manure/saw dust mixture and 31 ~ 38% for dairy cow manure/rice hull mixture were obtained respectively. The readily biodegradable fraction of 90% (S1) of dairy manure BVS (So) degraded with in the initial 29 days with arange of k1 of 0.074 day−1, where as the rest slowly biodegradable fraction (S2) of BVS degraded for more than 100 days with the long term batch reaction rate of 0.004 day−1. For the dairy manure/saw dust mixture and dairy manure/rice hull mixture, their readily biodegradable portions (S1) appeared 71% and 76%, which degrades with k1 of 0.053 day−1 and 0.047 day−1 for an initial 30 days and 38 days, respectively. Their corresponding long term batch reaction rates were 0.03 day−1.

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.

The shortwave aerosol direct radiative forcing (SWARF) was analyzed using the Clouds and Earth’s Radiant Energy System (CERES) data in the East Asian region from 2001 to 2010. In the Yellow Sea and the Korean Peninsula, located in the leeward side of China, significantly negative high SWARF at the top of atmosphere (TOA) occurs due to the long-range transport of anthropogenic (e.g. sulphate) and natural aerosols (e.g. mineral dust) from the East Asian continent. Conversely, eastern China has much higher levels of SWARF at the surface (SFC) due to anthropogenically emitted aerosol than in the Yellow Sea and the Korean Peninsula. Since the radiative forcing of aerosols in the atmosphere are different in type, aerosol types were classified into sea salt+sulphate, smoke, sulphate and dust by using satellite data. The analysis on the SWARF by the classified aerosol types indicated that sulphate occupies a predominant portion of the atmosphere in the Yellow Sea and the Korean Peninsula in the summer. In particular, the annual averages of the summer TOA SWARF increased in the Yellow Sea and the Korean Peninsula from 2001 to 2010.

The effect of sewage sludge irradiation and addition of starfish as a dewatering agent on the efficiency of composting was investigated using saw dust as a bulking agent. Results indicates that the temperature of EB sludge cake (electron beam irradiated sludge cake) and EB-SF sludge cake (electron beam irradiated sludge cake mixed with star fish powder) composting piles rose up to 62 ~ 66oC within 1 day and maintained high temperature of 52 ~ 55oC for more than 3 days, which was much higher than that of the control. The electron beam irradiation and addition of star fish accelerate the composting. The control sludge cake composting pile needed 35 days to reach the criteria of mature rate for composting, (Final C/N ratio)/(Initial C/N ratio) of 0.75, while EB-SF sludge cake composting plie required 11 days. This means that maturing compost could be highly improved by irradiating sludge cake or by adding star fish powder. The pH of the composting pile of sludge cake with addition of waste star fish powder rose 1 pH unit higher than that of the control during the entire operation, showing that the star fish has a good buffering capacity. The pH of the final matured compost was above pH 7, satisfying the standard of soil conditioner. The G.I. values of Chinese cabbage and lettuce with composts from EB sludge cake and EB-SF sludge cake composting pile ranged 88 ~ 99, satisfying a safety level (G.I. 80) in plant growth. After 60 days operation for composting 4 different types of sludge cakes, each compost was able to meet the Ministry of Agriculture's Standards of Compost.

Quantifying greenhouse gas (GHG) emission is important for evaluating various reduction measures for greenhouse gas, which causes significant negative impacts on earth. To estimate GHG emission from waste sector over the period of between 2000 and 2009 in Daejeon Metropolitan City, the 2006 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) and Korean GHG Inventory for local government guidelines and methodologies were employed. Four different waste treatment methods (landfill, incineration, biological treatment, and Sewage wastewater treatment) were evaluated to estimate GHG emission by following the guidelines. The trends of GHG emission rate by direct emission increased between 2000 and 2009 as a result of increased incineration rate. The solid waste sector was directly responsible for 307,700 tonCO2eq/yr in 2009. Incineration contributed approximately 57% of the GHG emission, while landfill disposal was responsible for about 30% of the GHG. Approximately 464,400 tonCO2eq/yr in 2009 was emitted by indirect emission from the waste sector. Based on the results, a variety of measures are needed to reduce the GHG emission from waste sector in Daejeon Metropolitan City along with implementing effective waste source reduction and recycling policy. More specifically, this evaluation proposed that among the possible reduction options, further source separation of recyclables as well as improved diversion of recyclable materials at proposed Daejeon resource recycling complex in 2014 would have the greater benefits for reducing GHG emissions in Daejeon Metropolitan City's waste sector.

기린초 자생지 네 곳(광덕산, 사명산, 용화산, 통영지역)의 집단에 대하여 이들의 종내 유연관계를 알아보고 야생화의 원예화 또는 품종개량을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 자생지별 식생조사 및 외부형태 형질을 측정하여 비교 분석하였다. 50개의 형태 형질을 이용한 주성분 분석 결과 주성분 1, 2, 3은 전체 변이에 대하여 각각 22.9%, 14.2%, 7.4%를 설명 하였으며, 주성분1에 대한 주성분2의 도시 결과 4개의 자생지 집단은 서로 중복되어 구별이 불가능하였다. 형태적 형질에 대한 주성분 분석은 여러 자생지들의 집단 간에 모든 외부 형태적 형질들이 연속적 양상을 나타냄을 보여주었고, 편차가 가장 큰 형질은 잎의 크기와 형태에 관여되는 형질들이었다. 식생은자생지에서 18개의 조사구를 선정하여 식생군락을 조사한 결과 좀깨잎나무하위군락, 넓은잎외잎쑥하위군락, 맑은대쑥하위군락, 노랑물봉선하위군락, 까치고들빼기하위군락, 쐐기풀하위군락, 더위지기하위군락, 닭의장풀하위군락, 개망초-쑥하위군락, 전형하위군락의 10개 하위군락으로 구분되었다.

컨테이너의 신속한 이송 및 처리는 작업시간 단축에 의한 비용절감을 의미하므로 항만에서는 가능한 작업효율을 향상시키기 위해 다양한 노력이 추진되고 있다. 1990년대 중반부터 RMGC 및 RTGC 등의 크레인이 개발되어 컨테이너 이송 및 적재를 위한 필수장비로 널리 이용되고 있다. 특히 RTGC는 타이어 구동방식이므로 주행환경에 크게 제약을 받지 않는 장점도 있으나, 타이어 슬립, 타이어에 의한 샤시의 기울어짐 등 설정된 경로를 고정도로 주행해야 하는 목적달성에 장애가 되는 요인도 많아 레일 위를 주행하는 RMGC에 비해 자동화가 용이하지 않다. 이것은 무인 RTGC 시스템 구축을 어렵게 하는 가장 큰 요인이 되어 이와 관련한 기술개발 또한 미비한 수준에 이르고 있다. 따라서 본 논문에서 RTGC의 무인자동화에 있어서 가장 기초단계라고 볼 수 있는 수학적 모델링을 기반으로 한 고정도 주행제어기를 설계하고자 한다. 먼저 제어대상인 RTGC의 주행에 따른 운동특성을 분석하여 모델링을 수행한다. 기본적인 주행성능을 달성하기 위한 주행제어기를 설계하고 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 유용성을 확인하도록 한다.