To understand the effect of high pressure on nitrogen oxides (NOx) formation in water added methane flames, opposed nonpremixed Water-methane/air (H2O-CH4/air) flames are numerically studied with high initial pressure. With GRI 3.0 detailed kinetic mechanism, NOx emissions are predicted for various strain rates. Due to high pressure, the chemical species are distributed in a narrow region, which means the thickness of the flame is thin. This can be clearly seen with high strain rate. Elevated pressure increases maximum temperature of flames which results in increased NOx emission. Even with elevated initial pressure, NOx emissions for H2O added methane flames are significantly decreased compare to pure methane flame. In addition, increased strain rate is also significant factor for decreasing NOx emission. With detailed rate of production analysis, in case of high pressure, it is confirmed that NO2 pathway is the most dominant reaction pathway than any other pathways.

벼재배 논에서 온실가스 측정을 위해 사용되는 closed 챔버법은 시·공간적으로 변동 폭이 큰 메탄 플럭스를 측정하는 데는 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 메탄플럭스 측정에 있어 에디공분산을 기반으로 하는 open-path 방법과 closed 챔버법을 비교분석하였다. 벼 재배 기간 중 메탄 플럭스 변동은 두 방법 모두 비슷한 경향을 보였고 closed 챔버를 이용한 메탄 측정 시간대의 값은 open-path 측정에 의한 값과 고도로 유의한 상관을 보였다. 다만 총배출량에 있어서 두 측정 방법 간에 나타난 약 31%의 차이가 발생했는데 이는 closed 챔버법에 따른 과다측정과 open-path에 의한 과소측정으로 생각해 볼 수 있다. 정확한 원인 분석을 위해서 향후에도 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

The role played by reservoirs in the biogeochemical cycles of elements is a subject of ongoing debate. Recent research has revealed that reservoirs emit significant levels of greenhouse gases. To assess the importance of reservoirs in monsoon climate areas as a source of methane gas into the atmosphere, we investigated variations in organic carbon (OC) input into the reservoir, oxic state changes, and finally the amount of methane emitted (focusing on the ebullition pathway) in Lake Soyang, which is the largest reservoir in South Korea. Total organic carbon (TOC) concentrations were higher during summer after two years of heavy rainfall. The sedimentation rates of particulate organic carbon (POC) and particulate organic nitrogen (PON) were higher in the epilimnion and hypolimnion than the metalimnioin, indicating that autochthonous and allochthonous carbon made separate contributions to the TOC. During stratification, oxygen depletion occurred in the hypolimnion due to the decomposition of organic matter. Under these conditions, H2S and CH4 can be released from sediment. The methane emissions from the reservoir were much higher than from other natural lakes. However, the temporal and spatial variations of methane ebullition were huge, and were clearly dependent on many factors. Therefore, more research via a well-organized field campaign is needed to investigate methane emissions.

Seasonal emission characteristics of odors and methane were investigated throughout the period of 17 months in which the emission status of odors and methane from soil cover layers in a sanitary landfill was measured. Complex odor emitted from soil cover layers fluctuated largely at the range of 7~20,800 OU (Odor Unit) in odor dilution ratio, and the median and average values were 2,080 and 4,203 OU, respectively. The intensity of complex odor showed higher values in the spring (5,663 ± 4,033 OU) and winter (6,056 ± 8,372 OU) than in the summer (1,698 ± 3,676 OU) and fall (1,761 ± 451 OU). Based on average concentrations, the compounds with high contribution values for the sum of the odor quotient (SOQ) were hydrogen sulfide (46.1%), methyl mercaptan (26.4%), and dimethyl sulfide (16.8%). This result shows that sulfur compounds were the main odor-causing compounds in the target landfill. The flux of complex odor was 0.17~70.36 OU·m−2·min−1 (Median 0.47, Average 5.40), and the flux of hydrogen sulfide was 0~114.70 μg·m−2·min−1 (Median 0.13, Average 5.91). The methane flux was 0.59~312.70 mg-CH4·m−2·min−1 (Median 25.61, Average 47.99). The methane concentrations emitted at the soil cover layers showed the highest values of 1.0~62.5% (Median 33.0, Average 21.1) in the spring, and the lowest values of 0.1~11.7% (Median 2.3, Average 3.7) in the winter. The methane concentrations in the summer and fall were similar with the average of 17.9% (range of 0.2-44.2%) and 12.5% (range of 2.2-42.5%), respectively. The emission data of odors and methane from soil cover layers can be utilized to establish management policy and apply mitigation technologies for the control of odor and greenhouse gases emitted in landfills.

In order to reduce odor and methane emission from the landfill, open biocovers and a closed biofilter were applied to the landfill site. Three biocovers and the biofilter are suitable for relatively small-sized landfills with facilities that cannot resource methane into recovery due to small volumes of methane emission. Biocover-1 consists only of the soil of the landfill site while biocover-2 is mixed with the earthworm casts and artificial soil (perlite). The biofilter formed a bio-layer by adding mixed food waste compost as packing material of biocover-2. The removal efficiency decreased over time on biocover-1. However, biocover-2 and the biofilter showed stable odor removal efficiency. The rates of methane removal efficiency were in order of biofilter (94.9%)>, biocover-1(42.3%)>, and biocover-2 (37.0%). The methane removal efficiency over time in biocover-1 was gradually decreased. However, drastic efficiency decline was observed in biocover-2 due to the hardening process. As a result of overturning the surface soil where the hardening process was observed, methane removal efficiency increased again. The biofilter showed stable methane removal efficiency without degradation. The estimate methane oxidation rate in biocover- 1 was an average of 10.4%. Biocover-2 showed an efficiency of 46.3% after 25 days of forming biocover. However, due to hardening process efficiency dropped to 4.6%. After overturn of the surface soil, the rate subsequently increased to 17.9%, with an evaluated average of 12.5%.

The objective of this study was to determine how feeding forage and concentrate separately (SF) or as a total mixed ration (TMR) affects enteric methane production of cattle. Six Holstein steers (203 ± 22.5 kg) were used in a 2 × 3 changeover design experiment. Experimental diets (TMR and SF) consisted of compound feed, timothy hay and soybean curd residue in a ratio of 40:48:12, respectively, and diets were fed at 10% of metabolic body weight, on an as-fed basis. There were no differences in dry matter intake and enteric methane production (g/d) between SF and TMR but the methane conversion rate (methane energy/GE intake) of TMR was significantly higher (p=0.05) than that of SF. The mean methane emission factor (kg/head/year) and conversion rate of the two treatments were 21.4 and 0.05, respectively. There was a strong relationship between metabolic body weight and enteric methane production (p<0.001). At the present time, further studies may be necessary in order to establish the effects of TMR and SF on enteric methane production.

본 연구는 다양한 사료들을 유지수준에서 섭취한 한우 암소 경산우의 에너지 대사 시험의 결과로 부터 섭취에너지 균형과 메탄배출계수를 구하였다. 오차드그라스(orchard grass) 위주의 혼합목건초 섭취 7두, 혼합목건초의 30~50% 를 볏짚으로 대체한 12두, 혼합목건초와 볏짚에 밀기울 (wheat bran) 1 kg 추가급여한 6두, 총 25 개체의 대사실험 성적을 분석하였다. 실험축은 10일간 대사틀에서 개체별로 각각의 실험사료 적응 및 7일간 분 뇨 시료채취 후, indirect respiratory chamber 1대에 교대로 수용되어 1일간 호흡대사 실험이 이루어졌다. 혼합목건초 단독 급여구와 비교하여 나머지 두 처리구의 평균 건물섭취량은 약 11%, 15% 높았으나 통계적인 유의성은 없었고, gross energy (GE) 섭취량도 차이가 없었다. 총 섭취에너지 중 메탄으로 손실된 에너지 비율인 메탄전변율(methane conversion rate, Ym)과 메탄배출계수(emission factor, kg/head/year)도 각각 0.055~0.062 (평균 0.058)와 33.6~38.6(평균 35.2) 범위로 처리간 유의성이 없었다. 본 실험에서는 혼합목건초를 볏짚으로 대체하거나 또는 밀기울 추가급여에 의한 메탄발생량 차이가 없었으나, 메탄발생량을 줄일 수 있는 것으로 알려진 양질 조사료 급여효과 연구는 축산현장의 온실가스 감축 사업 참여가 가능한 분야이기 때문에 추가 연구들을 통해 시급히 증명되어져야 된다고 판단된다.

고형페기물 매립지에서 온실가스 배출량 산정은 기후변화에 대응 측면에서 매우 중요한 사항이다. 국내에서 메탄가스 배출량 산정은 주로 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)가이드라인에 근거하여 매립지 표면에서 직접적으로 flux chamber를 이용하여 배출량을 측정하거나, 또는 FOD(First Order Decay)방법에 의존하여 왔다. 그러나 FOD방법은 매립특성을 반영한 매립가스발생속도상수(k)를 정확히 산정하는데 어려움이 존재하고, 또한 표면 발산량을 측정하는 방법은 매립지 표면에서 배출량이 다양하고 측정이 한정된 기간에만 국한된다는 문제점을 내재하고 있다. 대안으로 본 연구에서는 plume measurement의 한 방법으로 대기확산모델을 활용한 역모델링기법을 적용하는 것을 검토하였다. 역모델링에 의해서 매립지 메탄가스 배출량을 직접 계산하기 위한 방법론을 정리하고, 실제 대전매립지에서 측정한 메탄농도를 이용하여 역모델링기법을 적용한 매립지 메탄 배출량 산정하는 방법에 대하여 제시하였다. 역모델링 과정을 검증하기 위해서 임의의 배출량으로 모델링을 수행하여 모델 예측농도와 확산변수 를 계산하였으며, 역으로 예측농도와 확산변수 를 이용하여 배출량을 재산정 하였다. 재산정한 배출량이 임의의 배출량과 동일함을 확인함으로써 본 연구에서 제시하고 있는 역모델링 절차가 적절함을 검증하였다. 또한, 본 연구에서는 역모델링 기법을 적용하여 실제 대전매립지를 대상으로 메탄 배출량 산정하였다. 대전매립지를 대상으로 메탄배출량을 산정한 결과 29.65~36.68 g/㎡-day로 산정되었으며, 주요 메탄 배출지점은 매립지 내의 유사한 지점에서 일관되게 나타났다. 본 연구방법은 기존의 방법과 비교하면, 메탄농도의 측정방법이 간단하고 비용이 적게 소요되므로 지속적인 모니터링이 가능한 장점이 있으며, 불균일한 매립지 표면의 배출량을 비교적 간편하게 산출이 가능한 것으로 파악되었다. 한편, 본 연구는 제한된 실험에 의한 결과이므로 향후 실제 매립지 배출량을 직접 측정하거나, 또는 추적자 실험을 통해서 그 방법론을 추가로 검증할 필요가 있는 것으로 판단된다.

주요 온실기체인 이산화탄소와 메탄의 농도를 난지도 매립장에 위치한 42개의 배출공으로부터 측정하였다. 그 결과에 의하면, 배출공의 출구에서 관측된 메탄은 부피기준으로 절반 그리고 이산화탄소는 28%에 가까운 수준으로 높은 농도를 유지하였다. 그러나 이들의 환경거동은 배출공의 위치 등과 같은 차이 외에도 가스성분에 따라 여러 가지차이를 보여 주었다. 본 연구의 결과는 이들 성분의 분포가 수은과 같은 미량성분의 분포특성과는 달리 대체로 균질한편이라는 것을 확인해 주었다.