2019년 경남 진주시 배나무에서 석류가루이(신칭) Siphoninus phillyreae (Haliday, 1835) 가 발견되었다. 분포조사를 통하여, 부산, 창원, 진주, 광양, 순천, 고흥, 고성에서 발생을 확인하였고, 기주식물로 석류, 배, 모과, 매실, 산사, 비파, 홍가시, 피라칸타, 배롱나무, 꽃사과나무를 확인하였다. 이 해충의 피해 상황과 분류학적 특징을 기재한다.

Fly ash consists of various metal oxides which can remove SO2 gas by the catalyst effect. When fly ash is added in the preparation process of pitch-based activated carbon, the pitch particles aggregate and fly ash is embedded in the activated carbon. To increase SO2 gas removal performance, activated carbon was prepared by surface-treated fly ash and petroleum-based pitch. Carboxyl groups were introduced into the fly ash by malic acid treatment. The introduced carboxyl groups acted as an activation agent to create micropore around the fly ash, and created micropores were exposed to the fly ash outside of the activated carbon. The exposed fly ash increased removal amount of SO2 gas by a catalytic effect of the metal oxides. The SO2 gas removal performance improved by 34% because of the catalyst effect of the exposed fly ash and improvement in the micropore structure in the activated carbon.

연안지역의 오염된 저서환경을 개선 및 관리하기 위한 피복재의 성능 평가를 위하여 Mesocosm 실험을 수행하였다. 석탄회 조립물을 연안 오염 퇴적물에 피복하고 1, 3, 6개월 후의 pH, ORP(Oxidation Reduction Potential), 인산염 및 황화수소 농도 변화를 조사하였다. 석탄회 조립물에 함유되어 있는 산화칼슘은 가수분해 과정에 의해 산성화 된 퇴적물을 중화시키는 것으로 조사되었다. 또한 석탄회 조립물에서 용출되는 칼슘 및 실리카 이온은 퇴적물 간극수 중의 인산염을 침전시켜 퇴적물 내의 인산염 농도를 84.31 % 감소시키는 것으로 조사되었다. 황화수소 농도는 1개월 만에 133.5 mg/L가 감소하였으며, 이는 황화수소가 석탄회 조립물 중의 산화망간과의 화학적 반응을 통해 침전되고, 퇴적물의 투수성 향상으로 퇴적물 내부의 혐기성이 약해졌기 때문으로 판단된다. 이상의 Mesocosm 실험 결과를 통해 석탄회 조립물을 오염된 퇴적물 상부에 피복하는 기술은 저서환경 개선에 효과적인 것으로 판단된다.

백두산 분화의 전조현상 및 일본 화산의 지속적인 활동으로 인하여 화산재 확산으로 인하여 발생할 수 있는 재난에 대한 위협이 지속적으로 제기되고 있다. 이에 대한 대응을 위하여 국내에서도 화산재해대응시스템을 개발하여 활용하고 있는 실정이며 이에 대응하기 위한 연구의 일환으로 화산재 확산에 대한 확률적 공간 분포 분석이 연구된 바가 있다. 본 논문의 part1이라 할 수 있는 ‘백두산과 아소산 화산재 대기 확산의 확률적 공간 분포 분석’에서는 백두산과 아소산 두 개의 화산에 대하여 FALL3D 수치해석을 수행 하고 그 결과를 이용하여 대기 중 화산재 농도 및 퇴적 두께에 대한 분석을 수행한 바 있다. 본 논문에서는 백두산과 아소산 외에도 국내에 영향을 미칠 수 있는 총 5개의 화산에 대하여 해석기간 및 분석 범위를 확장하여 추가 연구를 진행하였다.

This research evaluates the applicability of ponded ash in the production of backfill material. From various ponded ash/sand ratios, cement, and air foam conditions, test specimens were developed to investigate many engineer properties of backfill material. Then, the falling weight deflectometer and excavation tests were carried out to determine the behavior of the material in the actual testbed. The test results suggested that all mixtures achieved optimal flowability performance with acceptable stiffening time. It is indicated that the compressive strength increased as ponded ash and cement contents increased, but the strength decreased with an increase in air-foam content or number of freeze-thaw cycles. From the testbed results, it was found that utilizing 100% ponded ash in the production of backfill material is very promising for sustainable development purpose.

Fly ash is used as alumina-silicate resource material to reaction processing on geopolymer materials. The strength of material is belonging to alkaline liquid, fly ash, activity reaction of fly ash. Geopolymer concrete as non-toxic, bleed free and high strength material can be used for construction on rigid pavement. Study on influence of polypropylene fiber on performance characteristic of geopolymer concrete is considered. In this research, the mix proportion with fly ash and alkaline liquid is used to react on geopolymer concrete. The poly-propylene fiber in range from 0 to 0.5% by volume is added in mixture of geopolymer concrete. The ratio between length and diameter in range of 100-500 is investigated. The results are indicated that workability of fresh concrete is reduced by using poly-propylene fiber. The adding of poly-propylene fiber is significantly affected on characteristic of geopolymer concrete. Poly-propylene fiber can be distributed in fly ash matrix and reduced shrinkage of concrete during activation. After geopolymerization, compressive and the flexural strength of concrete produced with fibers are enhanced up to 10% and 20%, respectively. However, when the length to diameter ratio increases, compressive strength is tended to decrease with mixture using polypropylene fiber.

Phosphorus (P) is a limited, essential, and irreplaceable nutrient for the biological activity of all the living organisms. Sewage sludge ash (SSA) is one of the most important secondary P resources due to its high P content. The SSA has been intensively investigated to recover P by wet chemicals (acid or alkali). Even though H2SO4 was mainly used to extract P because of its low cost and accessibility, the formation of CaSO4 (gypsum) hinders its use. Heavy metals in the SSA also cause a significant problem in P recovery since fertilizer needs to meet government standards for human health. Therefore, P recovery process with selective heavy metal removal needs to be developed. In this paper some of the most advanced P recovery processes have been introduced and discussed their technical characteristics. The results showed that further research is needed to identify the chemical mechanisms of P transformation in the recovery process and to increase P recovery efficiency and the yields.

본 연구에서는 한반도 주변 화산분화 시나리오를 고려한 국내 농업시설물의 화산재 취약도를 구축하였다. 이를 구축하기 위하여 화산재 하중 통계치(평균, 표준편차)와 농업시설물 저항성능의 통계치를 통해 신뢰도 지수를 산정하는 FOSM(first-order secondmoment) 기법이 이용되었다. 화산재 하중 통계치는 화산재 확산 시뮬레이션인 FALL3D를 이용하여 백두산, 울릉도, 아소산에 대한 분화 시나리오를 고려하여 산정하였으며, 농업시설물의 저항성능 통계치는 농촌진흥청에서 제공하는 내재해형 비닐하우스의 설계 적설심을 통해 공칭 파괴강도에 기초하여 산정하였다. FOSM 기법으로 평가된 화산재 취약도는 연속적인 화산재 퇴적두께로 인한 파괴확률을 평가하기 위하여 GEV 누적분포함수의 모수 형태로 데이터베이스화하였다. 본 연구에서 구축된 농업시설물의 화산재 취약도는 분화 화산별(백두산, 울릉도, 아소산), 지역별(서울, 부산, 대구, 대전), 농업시설물별(07-자동화-01, 08-자동화-01, 10-자동화-01), 화산재 수분함유 상태별(습윤, 건조)로 각기 상이한 파괴확률을 평가하였으며, 추가적으로 구축된 농업시설물의 화산재 취약도를 비교·분석하여 최대/최소의 파괴확률 범위를 확인하였다.

2010년 에야피얏라흐요쿳(Eyjafjallajökull) 화산 분화에 의한 화산재의 확산은 유럽 전역의 항공기 운항을 중단시켰으며 전 지구적인 사회 및 경제적 관심을 불러일으켰다. 또한 국내에서도 한반도에 영향을 미칠 수 있는 주변 화산 분화 활동과 백두산 분화 전조현상에 대한 연구 활동이 꾸준히 진행되고 있다. 화산재 확산 예측은 기상데이터를 이용한 확산 수치 모형이 일반적으로 이용되는데, 기상데이터와 수치 모형의 불확실성을 줄이기 위한 방법으로 앙상블 분석이 주로 활용되고 있다. 본 연구에서는 오일러 방법 기반의 수치 모형에 의한 화산재 확산 해석을 유사한 기상장을 갖는 날짜에 대하여 수행했으며, 앙상블 분석을 통한 불확실성 감소 방법을 제시하였다. 특히 대부분의 앙상블 방법은 현장 관측데이터를 주요 데이터로 간주하는데 반하여, 화산재의 현장 측정은 얻기가 매우 어려운 상황이다. 그러므로 신뢰도 앙상블 평균(REA; Reliability Ensemble Averaging) 방법의 과거기간 시나리오의 모의 변수에 대 한 오차항을 배제하고 시나리오간 모의 변수의 평균 차이항만을 고려하여 화산재 확산 해석 결과만을 이용해 앙상블을 수행했으며 단순 모형 평균(SMA; Simple Model Averaging) 방법과 비교하여 불확실성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

매립회는 석탄을 이용한 화력발전의 부산물로 플라이애시와 바텀애시 등이 회처리장에 별도의 구분 없이 매립되어 공학적 성질이 일정치 않은 재료를 말한다. 이러한 매립회는 한정된 회처리장의 규모와 매립량의 한계에 의해 대량으로 활용될 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 경량기포공법을 이용한 되메움재에 매립회의 적용 가능성에 대해 조사하고자 하였다. 매립회의 모래 대체 비율과 시멘트 함량 및 기포제 함량에 차이를 두어 배합된 공시체를 사용하여 역학적 성능 평가를 위해 유동성 시험, 관입 저항시험, 일축압축강도 시험, 동결융해 저항성 시험을 실시하였고, 기능적 성능 평가를 위해 열전도율 측정 시험을 실시하였다. 이러한 실내 시험 결과를 토대로 구간의 현장시험시공을 실시하여 소형충격재하시험 및 재굴착 시험을 실시하여 매립회를 이용한 되메움재의 현장 적용 가능성을 평가하였다. 유동성 시험, 관입 저항시험, 일축압축강도 시험을 통해 적절한 배합설계를 결정할 수 있었고, 이에 따라 동결융해 저항성 및 열전도율 측정 시험을 통해 재료의 역학적, 기능정 성능을 평가할 수 있었다. 매립회의 비율이 높을수록 동결융해에 대한 저항성이 큰 것으로 확인되었고, 열전도율에 가능 큰 영향을 미치는 요인이 기포제 함량인 것을 확인할 수 있었다. 또, 현장시험시공을 통해 본 재료가 되메움재로서 적절한 탄성계수를 나타내는 것으로 보였고, 굴삭기는 물론 인력으로도 충분히 재굴착이 가능한 것으로 확인되었다.

아소 화산은 일본 규슈 중앙부에 위치하며, 세계에서 가장 큰 칼데라 화산중의 하나이다. 나카다케 분화구는 아 소 칼데라의 중앙 화구군에서 유일한 활동적인 화산체이다. 2016년 10월 8일 아소 산에서 36년 만에 폭발적인 분화가 발생하였으며, 분연주가 11 km 상공까지 상승하였고 화산재는 최대 300 km 떨어진 지역에서도 확인되었다. 본 연구에 서는 미국 USGS에서 개발한 Ash3D모델을 이용하여 2016년 10월 8일의 분화에서 발생한 화산재의 확산과 침적에 대 한 수치모의를 실시하였다. 수치모의 결과 분화에 의해 발생한 화산재는 아소 칼데라 화산의 동쪽과 북동쪽으로 확산되 어 우리나라에는 피해를 주지 않는 것으로 나타났으며, 동북동 방향으로 최대 400 km 이상 먼 곳까지 침적되는 것으로 나타났다. 본 연구의 수치모의 결과는 관측 확인된 화산재 침적 결과와 대체로 일치하였다. 빠른 화산재 재해 예보를 위하여 Ash3D를 이용한 수치모의가 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.

Recently, there have been many efforts to establish suitable processes for recycling fly ash, which is produced in thermal power plants and which poses serious environmental problems. Use of fly ash as a major ingredient of ceramic tiles can increase fly ash utilization, as well as reduce the cost of raw materials in ceramic tile production. In this study, the effects of fly ash addition on ceramic tile properties such as bending strength, water absorption and porosity were investigated. A manufacturing process of ceramic tile was developed for utilization of fly ash with high carbon content. In this approach, it is important to hold the ceramic tiles at a temperature that is sufficient for carbon oxidation, before the pores supplying oxygen to the inside of the ceramic tile are sealed. Ceramic wall tiles were manufactured with 0-40wt% of fly ash addition. The water absorption and porosity of the fired body were slightly changed with increasing fly ash content up to 30wt% and decreased with greater amounts of fly ash addition. The bending strength of ceramic tile including 10wt% fly ash increased, reaching a level comparable to that of ceramic tile without fly ash.

The purpose of this study was to investigate ash and mineral contents of agricultural products that are widely and specifically grown in Korea, including 23 fruits, 11 cereals and specialty crops, and 11 leaves and vegetables. Pre-treatment of mineral was performed by microwave method. Mineral contents were analyzed by Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer (ICP-OES) and Inductively Coupled Plasma Spectrophotometry Mass (ICP-MS). Ash contents ranged from 0.20 to 0.69 g/100 g in fruits, 1.62 to 3.80 g/100 g in cereals, and 0.28 to 2.93 g/100 g in leaves and vegetables. Among the 45 samples, the highest contents of ash were found in quinoa (average 3.80 g/100 g), the highest contents of calcium (Ca) were found in Hansan ramie leaves (average 894.79 mg/100 g), the highest contents of phosphorus (P) were found in yellow amaranth(average 661.88 mg/100 g), the highest contents of potassium (K) were found in quinoa (average 1,455.38 mg/100 g), the highest contents of magnesium (Mg) were found in red amaranth (average 434.02 mg/100 g), the highest contents of molybdenum (Mo) were found in moringa (average 482.50 μg/100 g), and the highest contents of selenium (Se) were found in apple mango(average 23.67 μg/100 g).