The objective of this study was to determine the effect of various roughage sources on nutrient digestibility and enteric methane (CH4), and carbon dioxide (CO2) production in goats. Four castrated black goats (48.5 ± 0.6 kg) were individually housed in environmentally controlled respiration-metabolism chambers. The experiment design was a 4 × 4 balanced Latin square design with 4 roughage types and 4 periods. Alfalfa, tall fescue, rice straw, and corn silage was used as representative of legume, grass, straw, and silage, respectively. Dry matter digestibility was higher (p < 0.001) in corn silage than in alfalfa hay. Dry matter digestibility of alfalfa hay was higher than those of tall fescue or rice straw (p < 0.001). Neutral detergent fiber digestibility of tall fescue was lower (p < 0.001) than those of alfalfa, rice straw, or corn silage. Daily enteric CH4 production and the daily enteric CH4 production per kilogram of BW0.75, dry matter intake (DMI), organic matter intake (OMI), digested DMI, and digested OMI of rice straw did not differ from those of tall fescue but were higher (p < 0.001) than those of alfalfa or corn silage. Roughage type had no effect on enteric CO2 emission in goats. Straw appeared to generate more enteric CH4 production than legume or silage, but similar to grass.

본 연구는 해수담수화 플랜트의 에너지 사용량을 이론적으로 분석하고 최적화하기 위한 기법을 개발하기 위하여 수행되었다. 먼저 해수담수화 공정모사 모델을 개발하였으며 이를 이용하여 에너지 흐름을 분석하고 각 단계별 유효에너지와 에너지 손실을 계산하였다.

Pressure retarded osmosis (PRO) processes can be implemented on a number of water types, using different technologies and achieving various power outcomes. In this study, Sewage facility effluent was used for feed solution of PRO and synthetic NaCl water for draw solution. This study was conducted to investigate effect of water quality of pretreatment on power density and flux decline in PRO process. The results show that organic and particulate foulants have to be removed for more stable operation. Flourescence technique with EEM enables to investigate the chemical properties of aquatic organic matter by extracting spectral information. Humic/fulvic matters and soluble microbial by-products were analyzed as the most affecting factors on the PRO performance. As a result of analyzing the whole system based on the energy consumption of the unit process, specific energy consumption(SEC) of the applicable technology for PRO pre-treatment should be about 0.2 kWh/m3 or less.

최근 막여과 정수처리에 대한 관심이 높아지고 있으나, 공정설계를 위한 소프트웨어가 널리 보급되어 있지 않아서 현장적용의 어려움이 발생하고 있다. 본 연구에서는 막여과 정수처리 공정설계를 지원할 수 있는 프로그램과 설계기법을 개발하고자 하였다.

Shale gas has become increasingly important as a viable alternative to conventional gas resources. However, one of the critical issues in the development of shale gas is the generation of produced water, which contains high concentration of ionic compounds (> TDS of 100,000 mg/L). Accordingly, membrane distillation (MD) was considered to treat such produced water. Experiments were carried out using a laboratory-scale direct contact MD (DCMD). Synthetic produced water was prepared to examine its fouling propensity in MD process. Antiscalants and in-line filtration were applied to control fouling by scale formation. Fouling rates (-dJ/dt) were calculated for in-depth analysis of fouling behaviors. Results showed that severe fouling occurred during the treatment of high range produced water (TDS of 308 g/L). Application of antiscalant was not effective to retard scale formation. On the other hand, in-line filtration increased the induction time and reduced fouling.

Development of shale gas has drawn increasing attention since it is one of promising alternative energy resources. However, contamination of groundwater and surface water during the extraction of shale gas is becoming a serious environmental issues, which brings the needs to treat wastewater generated from hydraulic fracking. In this study, the feasibility of membrane distillation (MD) for the treatment of shale gas wastewater was investigated using a laboratory scale experimental setup. Flat-sheet MD membranes were used to treat produced water from a shale gas well in the United States. Different configurations such as direct contact MD (DCMD) and air gap MD (AGMD) were compared in terms of flux and fouling propensity. The foulants on the surface of the membranes were examined. The results suggest that MD can treat the shale gas produced water containing more than 200,000 mg/L of total dissolved solids, which is impossible by other technologies such as reverse osmosis (RO) and forward osmosis (FO). In this study, we investigated the possibility of processing and characterization of shale gas produce wastewater using membrane distillation. Laboratory scale membrane distillation experimental device was developed. It was compared the flat-sheet direct contact membrane distillation and flat-sheet air gap membrane distillation. AGMD flux in lower than the flux of DCMD, it was expected that the contamination caused by organic matters.

분리막(Separation membrane)을 이용하여 기체 또는 액체상태로 존재하는 분자들을 선택적으로 분리하는 기술은 화학, 생물, 제약, 석유화학 등의 산업에서 매우 다양하게 응용되고 있으며 산업적으로 매우 큰 비중을 차지하고 있다. Anodic aluminum oxide (AAO) 막은 nanochannel의 직경, nanochannel 간의 거리 및 원통형 nanochannel의 길이 등을 정밀하게 조절 할 수 있어 AAO 막을 이용하여 혼합분자를 효과적으로 분리하려는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 양 말단이 열려있어 through-hole 구조로 다양한 직경의 nanochannel을 가지는 AAO 막을 제작하였으며, 이것을 이용하여 용매에 녹아 있는 고분자 사슬의 수력학적 부피에 따른 선택적 투과를 관찰하였다. Nanochannel을 투과한 고분자 사슬의 회전반지름과 nanochannel의 직경 사이에 정량적인 관계가 있음을 확인하였다. 또한 AAO 막의 nanochannel을 흐르는 고분자 용액의 유동 률(flow rate)이 Hagen-Poiseuille 관계식으로 정확하게 설명될 수 있음을 확인하여 AAO 내에 존재하는 원통형태의 nanochannel 내에서 흐르는 용액의 나노흐름(nanoflow)에 대한 이론적 해석이 가능함을 증명하였다.

Membrane distillation (MD) is a novel separation process that have drawn attention as an affordable alternative to conventional desalination processes. However, membrane fouling and pore wetting are issues to be addressed prior to widespread application of MD. In this study, the influence of ultrasonic irradiation on fouling and wetting of MD membranes was investigated for better understanding of the MD process. Experiments were carried out using a direct contact membrane distillation apparatus Colloidal silica was used as a model foulants in a synthetic seawater (35,000 mg/L NaCl solution). A vibrator was directed attached to membrane module to generate ultrasonic waves from 25 kHz (the highest energy) to 75 kHz (the lowest energy). Flux and TDS for the distillate water were continuously monitored. Results suggested that ultrasonic irradiation is effective to retard flux decline due to fouling only in the early stage of the MD operation. Moreover, wetting occurred by a long-term application of ultrasonic rradiation at 75 kHz. These results suggest that the conditions for ultrasonic irradiation should be carefully optimized to maximize fouling control and minimize pore wetting.

The main objective of this paper is to develop computer simulation program for performance evaluation and cost estimation of a reverse osmosis (RO) and pressure-retarded osmosis (PRO) hybrid process to propose guidelines for its economic competitiveness use in the field. A solution-diffusion model modified with film theory and a simple cost model was applied to the simulation program. Using the simulation program, the effects of various factors, including the Operating conditions, membrane properties, and cost parameters on the RO and RO-PRO hybrid process performance and cost were examined. The simulation results showed that the RO-PRO hybrid process can be economically competitive with the RO process when electricity cost is more than 0.2 $/kWh, the PRO membrane cost is same as RO membrane cost, the power density is more than 8 W/m2 and PRO recovery is same as 1/(1-RO recovery).

본 연구에서는 MF/UF/RO/MD와 같은 다양한 종류의 막여과 공정에 대하여 에너지 사용량을 분석하기 위한 기법을 개발하기 위하여 수행되었다. 에너지 흐름 분석을 위하여 공정모사 모델을 개발하였으며 이를 이용하여 각 단계별 유효에너지와 에너지 손실을 계산하였다.

본 연구에서는 하수처리수를 원수로 사용하여 직접 접촉식 막증발법을 적용하여 원수 온도와 원수 유량 변화에 따 른 하수처리수의 COD, TN, TP, TOC의 제거율 변화와 여과플럭스의 변화를 측정하였다. 또한 하수처리수에 의한 분리막의 오염 가역성을 평가하기 위해 1차 증류수만을 사용하여 물리세정을 수행한 후 플럭스의 회복률을 측정하였다. 실험결과 원수 의 온도 및 유량에 관계없이 원수가 3배 농축될 때까지 여과를 진행하였음에도 불구하고 하수처리수의 주요 오염물질인 COD, TN, TP, TOC에 대한 제거율이 92% 이상으로 높게 나타났다. 또한 비교적 낮은 온도인 50°C와 60°C에서 원수의 유량에 따라 최소 13.8 LMH에서 20.3 LMH로 높은 여과플럭스를 나타냈다. 그리고 높은 농축계수까지 여과 실험을 진행했음에도 불구하 고 낮은 여과플럭스의 감소를 나타냈으며 1차 증류수를 이용한 짧은 시간 동안의 물리세정만으로 최소 90% 이상의 높은 여과 플럭스 회복율을 나타냈다. 따라서 하수처리수 재이용을 위한 공정으로 막증발법의 적용이 충분히 가능할 것으로 판단된다.

디지털방송시대를 맞이하면서 다채널방송서비스를 통한 지상파방송의 재송신이 핵심 이슈로 떠오르고 있다. 대부분의 시청자가 다채널방송서비스를 통해 지상파방송을 시청하고 있는 실정을 고려할 때 지상파방송의 재송신 문제는 무료 보편적 서비스인 지상파방송에 대한 시청자들의 시청 접근권을 제한하는 문제를 야기할 수 있다. 특히 지상파방송사가 그동안 묵인해왔던 케이블TV의 지상파방송 재송신에 대해서 콘텐츠 이용료를 요구하고 이에 맞서 케이블TV가 콘텐츠 전송료를 요구하면서 다채널방송서비스를 통한 지상파방송 재송신 정책 및 목표에 대한 근본적인 논의가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 지상파방송사와 케이블TV사간의 지상파방송 재송신과 관련된 쟁점 사항을 심층인터뷰 등을 통해 살펴보고, 외국의 지상파 재송신 제도에 대한 고찰을 통해 합리적인 지상파방송 재송신 정책을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 그리고 지상파방송 재송신 정책에 있어 가장 중요한 요소인 시청자 복지구현과 이에 따른 정책목표의 수립에 대해서 논의하였다.

TV시청은 현대인에게 가장 중요한 여가활동으로 자리잡았다. 학업에 열중해야 하는 청소년들에게 있어도 마찬가지다. 매체가 다양해지면서 방송사들간 경쟁이 심화되고 이로 인해 더욱 선정적이고 폭력적인 프로그램이 제공되면서 청소년들에게 부정적인 영향을 미치는 환경이 조성되고 있다. 이를 방지하기 위해서 법적인 조치로 청소년시청보호시간대를 지정하고 동시간대에는 청소년들에게 유해한 프로그램을 방영하지 못하도록 하고 있지만 잘 지켜지지 않고 있다. 또한 청소년시청보호시간대가 실질적으로 청소년들의 TV시청 시간과 일치하지 않아 무력화되고 있다. 대부분의 청소년들이 학업으로 인해 늦게 귀가한 후 TV를 시청하는 경향이 있어 성인을 대상으로 하는 프로그램에 노출되는 경향이 높아지고 있다. 따라서 청소년들을 유해한 TV 프로그램으로부터 보호하기 위해서는 청소년시청보호시간대를 현실에 맞게 수정해야 할 필요가 있다. 또한 현재 연령대별로 등급이 매겨지고 있는 방송프로그램등급제의 개선도 필요하다. 방송프로그램등급제의 경우 연령별로 시청가능여부를 표시하도록 되어 있지만 등급의 판정이 방송사 자율에 맡겨져 있다는 점과 사후제재 조치가 이루어진다는 점은 청소년들이 유해한 방송프로그램에 노출될 가능성을 제공하고 있다. 또한 프로그램 등급이 내용에 따라 연령별 시청 가능성을 표시하고 있기때문에 청소년들의 경우 시청불가 프로그램에 대해 관심을 갖고 시청하게 되는 부작용도 낳고 있다. 따라서 프로그램등급제의 경우도 선정성, 폭력성, 환상성, 속어 등의 구체적인 내용에 대한 정보를 제시하도록 함으로써 부모들이 시청지도를 할 수 있도록 개선해야 할 필요가 있다. V-Chip과 같은 기계적 장치의 도입을 통한 물리적 시청 제한도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 될 것으로 판단된다.

본 연구에서는 다중기둥을 적용한 철근콘크리트 구조물의 내진성능평가를 진행하였다. 본 논문의 예제는 KBC 2016에 따라 내진설계 하였으며, 다중기둥을 적용한 구조물의 변수는 층고, 기둥의 간격, 전단벽의 배치 및 코어의 배치로 설정 하였으며, 층수는 5층, 7층, 10층 3가지의 층수로 설정하였다. 내진성능평가는 ATC-40 및 FEMA-356에 제시된 방법을 사용하여 구조물의 성능을 평가 하였다.

This study was conducted to investigate the effects of inoculum and carbon sources on anaerobic digestion characteristics. The treatments were combinations of inoculum (digestate of cattle manure and rumen fluid) with carbon sources (starch, cellulose, and xylan). Anaerobic digestion was performed in triplicate at 37°C for 18 days at 100 rpm. Sampling was performed at 0, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 15, and 18 days to measure pH, ammonia-N, volatile solids reduction, the cumulative methane content, and the cumulative methane production. There was a significant difference in methane content depending on the carbon source and there was a significant difference in pH, ammonia-N, methane production, and methane content depending on the inoculum (P < 0.05). The results of methane production were higher in the digestate of cattle manure treatment than in the rumen fluid treatment (P < 0.05). In this study, different digestive patterns depending on the type of carbon source could be used as basic research data to set the hydraulic residence time of anaerobic digestion facilities. In addition, the use of ruminal fluid as an inoculum may help accelerate the hydrolysis and acid production steps.

This study was conducted to investigate the effects of different carbon sources on the anaerobic fermentation characteristics in the startup phase using the biochemical methane potential test. The treatments for this experiment were combinations of carbon sources (starch, cellulose, and xylan). Anaerobic fermentation was done at 37oC for 18 days with agitation and pH, ammonia nitrogen, volatile solids reduction, gas production, methane content, and methane production were investigated at 0, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 15, and 18 days after incubation in triplicate. In the experiment, the pH was changed depending on the characteristics of the carbon source. The ammonia nitrogen concentration was the highest in the starch-treated group at 7, 12, and 15 days after incubation (P < 0.05). Cumulative volatile solids reduction was the highest in the cellulose-treated group at 18 day after incubation (P < 0.05) and cumulative gas production was higher in the cellulose-treated group than for other two treatments at 18 day after incubation (P < 0.05). Methane content was the lowest in the xylan-treated group at 18 days after incubation (P < 0.05). Cumulative methane production was higher in the xylan-and cellulose-treated group than in the starch-treated group at 18 days after incubation (P < 0.05). In this study, the carbon sources had significant effects on anaerobic fermentation characteristics; especially, the carbon source was shown to have a positive effect on the operation time and hydraulic retention time for the anaerobic digestion startup phage. Therefore, carbon sources should be considered systematically for efficient anaerobic digestion of organic waste.

Slope is the geographic factor reflecting the 3-dimensional features of basin and it can be considered as the important geomorphological factor which governs the morphology of basin and the dynamics of water movement. In this study the approach to the 3-dimensional structures of basin is attempted with statistical analysis of local slope which can be defined and measured in easy and objective manner by means of DEM. As a result local slope is confirmed to be a highly variable spatial factor in basin. And distribution map of local slope based on spatial autocorrelation length in this study would be a useful tool in the further research of hydrology and geomorphology.

The purpose of this research is to understand the change of runoff characteristics by estimated spatial rainfall. Therefore, this paper largely composed of two parts. First, we compared the simulated result according to estimation method, ID(Inverse Distance Method, ID2(Inverse Square Distance Method), and Kr(General Covariance Kriging Method), after letting miss rainfall data to the observed data. Second, we reviewed the runoff characteristics of the distributed runoff model according to the estimated spatial rainfall. On the basis of Yuseong water level station, we select the target basin as Gabchun watershed. We assumed 1 point or 2 point of the 6 rainfall gauge stations in watershed were missed. We applied the spatial rainfall distributed by Kr to Hy-GIS GRM, distributed runoff model. When 1 point rainfall data is missed, Kr is superior to others in point rainfall estimation and runoff estimation of Hy-GIS GRM. However, in case rainfall data of 2 points is missed, all of three methods did not give suitable result for them. In conclusion, Kr showed better applicability than other estimated methods if rainfall’s data less than 2 points is missed.

본 연구에서는 지형학적 분산을 고려한 특성유속에 따른 Nash 모형 매개변수의 민감도 분석을 실시하였다. 또한 이러한 특성유속의 변동에 따른 순간단위도의 형상의 변화를 수치실험을 통해 비교 분석하였다. 대상유역은 보청천 유역 중 본류에 위치하고 있는 4개의 소유역을 선정하였다. 각 대상유역에 대해 지리정보체계를 이용하여 지표면과 하천의 배수경로길이에 대한 평균과 분산을 산정하였다. 산정된 배수경로길이와 특성유속에 의한 Nash 모형 매개변수를 추정하였다