본 연구에서는 중국 북동지역에서 발생하는 산불에 의한 생체연소 배출물이 장거리 수송으로 한국의 미세먼지 질량농도에 미치는 영향을 WRF-Chem 모델을 활용하여 분석하였다. 2020년 4월 4-7일에 한국은 중국 북동지역의 생체 연소 배출물과 더불어 중국 동부지역의 인위적 배출과 중국 북부와 몽골에서 발생한 황사의 영향을 함께 받고 있었다. 인위적 배출과 황사가 혼재된 대기오염 상황에서 zero-out 방법을 활용하여 생체연소 배출물을 분류하고 미세먼지 장거 리 수송 기여도를 분석하였다. 또한, 광역적인 생체연소 배출물의 분포에 따라 한반도 주변의 육지와 해양에 대한 복사 에너지 수지를 분석하였다. 2020년 4월 5-6일에는 한국의 하루평균 미세먼지 질량농도에 대한 생체연소 배출물의 장거리 수송 기여도가 60%로 산출되었다. 더불어 한반도 주변에 광역적으로 분포하는 생체연소 배출물의 영향으로 육지와 해양의 순 복사 플럭스는 음의 값을 나타내었다. 그러나 2020년 4월 7-8일에는 중국 동부지역에서 발생한 인위적 오염 물질이 생체연소 배출물에 더해지면서 한국의 미세먼지 질량농도는 4월 5-6일보다 증가하였으나 생체연소 배출물의 기 여도는 45% 이하로 감소하였다. 또한, 생체연소 배출물의 영향이 줄어들면서 순 복사 플럭스는 양의 값을 나타내었다.

The extended slip-weakening model was investigated by using a compiled set of source-spectrum-related parameters, i.e. seismic moment Mo, S-wave velocity Vs, corner-frequency fc, and source-controlled high-cut frequency fmax, for 113 shallow crustal earthquakes (focal depth less than 25 km, MW 3.0~7.5) that occurred in Japan from 1987 to 2016. The investigation was focused on the characteristics of stress drop, radiation energy-to-seismic moment ratio, radiation efficiency, and fracture energy release rate, Gc. The scaling relationships of those source parameters were also investigated and compared with those in previous studies, which were based on generally used singular models with the dimensionless numbers corresponding to fc given by Brune and Madariaga. The results showed that the stress drop from the singular model with Madariaga’s dimensionless number was equivalent to the breakdown stress drop, as well as Brune’s effective stress, rather than to static stress drop as has been usually assumed. The scale dependence of stress drop showed a different tendency in accordance with the size category of the earthquakes, which may be divided into small-moderate earthquakes and moderate-large earthquakes by comparing to Mo = 1017~1018 Nm. The scale dependence was quite similar to that shown by Kanamori and Rivera. The scale dependence was not because of a poor dynamic range of recorded signals or missing data as asserted by Ide and Beroza, but rather it was because of the scale dependent Vr-induced local similarity of spectrum as shown in a previous study by the authors. The energy release rate Gc with respect to breakdown distance Dc from the extended slip-weakening model coincided with that given by Ellsworth and Beroza in a study on the rupture nucleation phase; and the empirical relationship given by Abercrombie and Rice can represent the results from the extended slip-weakening model, the results from laboratory stick-slip experiments by Ohnaka, and the results given by Ellsworth and Beroza simultaneously. Also the energy flux into the breakdown zone was well correlated with the breakdown stress drop,   and peak slip velocity of the fault faces. Consequently, the investigation results indicate the appropriateness of the extended slip-weakening model.

In this study, energy budget was estimated to produce an efficient artificial seed. And it needs to enhance fisheries productivity of sandfish, A. japonicus. In order to estimate energy budget of the sandfish, A. japonicus juvenile fed on nonriched Artemia nauplii (NA) and the enriched Artemia nauplii (EA), of sandfish were reared at constant condition of seawater temperature of natural temperature (NT) and heated temperature (HT). During the reared period, energy used by the reared juveniles were calculated from estimates of data on ingestion, growth, oxygen consumption, nitrogen excretion and energy content. Energy budget of NT-NA, NT-EA, HT-NA and HT-EA were represented as 100C=66.49G+21.28M+0.78F+1.44U, 100C=67.54G+21.40M+9.39F+1.67U, 100C=66.86G+22.66M+8.01F+2.47U and 100C=67.06G+22.96M+7.70F+2.28U. The assimilation efficiency estimated NT-NA, NT-EA, HT-NA and HTEA were represented as 87.78%, 88.94%, 89.52% and 90.02%. Gross growth efficiency estimated NT-NA, NT-EA, HT-NA and HT-EA were represented as 66.49%, 67.54%, 66.86% and 67.06%. Net growth efficiency estimated NT-NA, NT-EA, HT-NA and HT-EA were represented as 75.75%, 75.94%, 74.68% and 74.49%. In this results, two ways could be considered to produce an efficient artificial seed of sandfish. To hasten the growth of sandfish juvenile, heated seawater (HT) and enriched Artemia nauplii (EA) should be inputted to reared condition. And to increase the energy efficiency, natural seawater (NT) and enriched Artemia nauplii (EA) should be inputted to reared condition.

본 연구는 감자 플러그묘를 생산하기 위하여 시작품으로 제작된 폐쇄형 묘생산 시스템내의 전기에너지 소모를 분석하고, 에너지 수지를 구명하고자 수행되었다. 기온 20℃, 상대습도 90%, 광주기 16/8 h, PPF 50 μmol·m-2·s-l의 조건 하에서 5일 동안 발근과정을 거친 감자 경삽묘는 상대습도와 PPF를 각각 70%, 200 μmol·m-2·s-l로 조절한 가운데 15일간 육묘되었다. 폐쇄형 묘생산 시스템내의 전기에너지 소비는 인공광원 46%, 컴프레서 35%, 가열기 16%, 송풍기 2%, 가습기 1% 로 나타났다. 전기에너지 이용효율과 단피복사 에너지 이용효율은 각각 0.005과 0.054 로 나타났다. 향후 폐쇄형 시스템에서의 전기에너지 소모량을 절감시키면서 에너지 이용효율을 증대시키는 빙안이 모색된다면 감자 플러그묘 생산을 위한 폐쇄형 시스템의 실용성은 더욱 높아질 것이다.

우리나라는 인구의 증가 및 도시의 산업화, 소비에 따른 축산업의 발달로 인해 하수처리 및 음식물류와 가축 분뇨폐기물인 유기성폐자원의 처리규모와 발생량이 매년 증가하는 추세이다. 유기성폐기물의 육상처리와 신재생 에너지원으로서 효과적 활용에 대한 정책 추진과 연구가 진행되어왔다. 매립, 소각을 포함한 육상처리 방법 중, 바이오가스화는 혐기소화 과정에서 신재생 에너지원인 메탄가스를 생산하는 시설로 현 상황에 대응하는 새로운 방안으로 각광받고 있다. 국내 유기성폐자원의 바이오가스화 시설은 신규설치가 많이 이루어지는 반면, 시설의 메탄가스 생산량이 아직 미흡하거나 생산된 바이오가스를 이용하지 못하는 경우가 많은 실정이며, 15년도 유기성폐자원 바이오가스화 시설 중 하수슬러지를 이용한 바이오가스 발생량은 10.99 m3/ton이며, 음식물 72 m3/ton, 가축분뇨 14.84 m3/ton, 병합처리 14.51 m3/ton을 생산하고 있어, 혐기소화효율이 미국 등 선진국대비 약 54.2%에 불과한 실정이다. 전국 8개 시설에 대해서 다양한 유기성폐자원의 원료유입에서 기원하는 유입에너지와 바이오가스화 설비 운전을 위한 전력 소비에너지를 유입에너지로 설정하고, 혐기소화를 통한 바이오메탄의 잠재에너지와 미분해 유기물의 잠재에너지를 유출에너지로 산정하여 에너지수지분석을 진행하였다. 음식물/음폐수 시설의 바이오가스 에너지전환율은 80.1%이며, 가축분뇨 86.5%, 하수슬러지 22.8~57.7%로 분석되었다. 유입원료의 생산효율로는 음식물/음폐수 시설이 72.2% 이상으로 분석되었고 일부 유입에너지의 과소평가 및 바이오가스 생산량 과다측정으로 이론적으로 불가능한 수치로도 분석되었다. 따라서 에너지수지분석은 에너지전환효율과 시설 효율과 시설 효율을 평가할 수 있는 중요한 수단이지만 정확한 측정을 위한 유량계측 표준화 및 설비 별 전력사용량을 확인할 수 있는 전력계측 표준화작업이 요구되어진다.

본 연구는 TOPLATS 지표해석모형의 물수지와 에너지수지 해석에 따른 수문기상성분 비교를 통해 그 적용성을 평가하 는데 목적이 있다. 대상지역은 낙동강유역을 선정하였으며 2003∼2012년에 대해 1시간, 1 km의 고해상도 수문기상성분을 산출하였다. 안동댐과 합천댐유역의 관측 일/월단위 댐유입량과 모의유량 비교하여 두 유역의 모의치가 관측값과 유사함을 보였다. 또한 C3와 C4지점의 에너지성분에 대한 Diurnally 분석을 수행한 결과 에너지수지 해석에 따른 순복사량, 현열, 잠열의 일중 변화패턴이 물수지 결과에 비해 정확도가 높은 것으로 나타났다. 특히 C4지점의 순복사량과 잠열의 평균제곱근 오차는 각각 22.18 W/m2와 7.27 W/m2로 매우 낮게 나타났다. 여름철과 겨울철의 계절평균 토양수분과 증발산량은 각각 36.80%, 33.08%와 222.40 mm, 59.95 mm로 산정되었다. 이상의 결과로부터 고해상도의 수문기상성분 모의 시 에너지수지 해석방법을 이용하는 것이 더 합리적인 것으로 판단되며 본 연구 결과는 공간수문기상정보를 활용한 홍수 및 가뭄 등의 재해기상 감시 및 예측에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

In this study, the Slab Ocean Model (SOM) is coupled with an Atmospheric General Circulation Model (AGCM) which developed in University of Kangnung based on the land surface model of Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme (BATS). The purposes of this study are to understand radiative role of clouds considering of the atmospheric feedback, and to compare the Clouds Radiative Forcing (CRF) come from the analyses using the clear-cloud sky method and CGCM. The new CGCM was integrated by using two sets of the clouds with radiative role (EXP-A) and without radiative role (EXP-B). Clouds in this two cases show the negative effect -26.0 Wm-2 of difference of radiation budget at top of atmosphere (TOA). The annual global means radiation budget of this simulation at TOA is larger than the estimations (-17.0 Wm-2) came from Earth Radiation Budget Experiment (ERBE). The work showed the surface negative effect with -18.6 Wm-2 in the two different simulations of CRF. Otherwise, sensible heat flux in the simulation shows a great contribution with positive forcing of +24.4 Wm-2. It is found that cooling effect to the surface temperature due to radiative role of clouds is about 7.5℃. From this study it could make an accurate of the different CRF estimation considering either feedback of EXP-B or not EXP-A under clear-sky and cloud-sky conditions respectively at TOA. This result clearly shows its difference of CRF -11.1 Wm-2.

사용된 멀칭자재의 광학적 특성, 작물군락의 형성 등에 의하여 토양표면의 에너지 수지는 달라지며, 이러한 토양표면 에너지 수지의 차이에 의해 변화되는 지중열류가 토양온도 변화의 원인이 된다. 본 연구에서는 일사량, 밀칭표면의 순복사, 지중열류, 멀칭 내외면 온도, 토양온도 등을 연속적으로 측정하였으며, 실측된 자료를 이용하여 토양표면의 에너지 수지 및 지중열류를 추정하여 멀칭처리에 따른 토양온도 변화의 원인을 분석하였다. 감자 출아전인 1998년 8월 30일의 무멀칭처리에서는 지표면의 순복사(10.0 MJm2day1 )는 높았지만, 대류에 의한 현열이나 수분증발에 의한 잠열로 대부분의 에너지(9.65MJ m2 day1)가 지면으로부터 빠져나가 토양으로 흐르는 지중열류는 0.36MJ m2day1 이었다. 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭에서는 지표면의 순복사는 2.4 MJ m2day1 이었지만 멀칭면과 토양표면의 대류에 의한 지표면의 에너지 손실이 1.39 MJ m2day1 로 적어져 지중열류는 1.02 MJm2day1 로 무멀칭처리보다 많이 높았다. 종이멀칭처리에서의 지표면의 순복사는 1.30 MJ m2day1 로 다른 처리에 비해 낮았고, 멀칭면과 지표면의 대류에 의한 에너지 교환에 의하여 지표면으로부터 1.36 MJ m2day1 의 에너지가 손실되어 지중열류는 -0.06 MJ m2day1 로 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭이나 무멀칭보다 낮았으며, 특히 주간의 상위층 토양온도가 다른 처리에 비해 많이 낮아졌다. 군락이 형성된 9월 27일의 경우, 멀칭처리에서의 지표면 순복사는 군락이 없는 8월 30일의 경우와 큰 차이가 없었지만 무멀칭처리에서는 군락의 일사 차단으로 순복사가 현저히 낮아졌으며, 흑색 플라스틱 필름 멀칭처리에서는 현열 및 잠열에 의한 손실이 작아 지중열류는 다른 처리에 비해 높았으며, 무멀칭처리에서는 현열 및 잠열에 의한 에너지 손실이 많아 지중열류는 작았다. 이러한 지중열류의 차이에 의해 흑색 플라스틱 필름 별칭처리에서의 지온이 다른 처리에 비해 높아졌고, 종이멀칭처리에서의 지온은 군락이 형성되지 않은 초기에는 무멀칭에 비해 낮았지만 군락이 형성된 후기에는 그 차이가 거의 없었다. 군락의 형성여부와 관계없이 일 최저기온 및 최고기온이 나타나는 시각의 토심에 따른 토양온도의 변화는 비슷한 경향을 보였으며, 일 최고기온이 나타나는 시각에 흑색 플라스틱 필름 멀칭처리에서의 온도는 지표에 가까울수록 급격하게 높았으며, 그 증가추세는 종이멀칭이나 무멀칭에 비해 현저하였다.