동아시아 지역에 위치한 백두산과 아소산은 과거에 VEI 7에 해당하는 강력한 분화가 기록된 바 있으며, 최근의 활동을 포함 하여 활화산으로 인정되고 있어 분화하는 경우 한반도를 포함한 광범위한 영역에 큰 피해를 유발할 가능성이 있다. 이에 본 연구에서 는 9년 동안의 실제 기상장을 수치 모사하고 가상의 분화에 따른 화산재의 농도와 퇴적량에 대한 지역별 확률 모형과 농업, 기반 시설 등 주요 분야에 대한 취약성을 이용하여 확률론적 화산재 위험성 평가 기법을 개발하고 이를 이용하여 남한 전역의 시군구별 위험성 을 평가하였다. 결과로서 아소산이 VEI 7으로 분화하는 시나리오에 의한 피해율이 높을 것으로 예상되며, 주요 분야별로는 시나리오 에 관계없이 농업 분야, 하수도시설 및 항공 운항 분야의 피해율이 가장 높을 것으로 예상되었다.

While potatoes are a representative crop in Bolivia, their cultivation requires a significant amount of chemical pesticides. Some seed treatment chemicals used for seed potatoes in Bolivia can be highly toxic. Additionally, farmers face financial constraints that make it difficult to use these pesticides. In this paper, we investigated the potential of applying plant ash to seed potatoes as an eco-friendly alternative for seed potato disinfection. We also examined the effects of seed tuber cutting in combination with the ash treatment. The potato variety used was “Jatun Puka,” a new variety developed in Peru that has been studied at the Bolivian National Institute of Agricultural and Forestry Innovation (INIAF). The experiment was conducted using a Randomized Complete Block Design (RCBD) with four repetitions in Sipe Sipe and Sapanani o f Cochab amb a, and Mairana of S anta Cruz. The r esults s howed that the e ffects of the ash treatment and tuber cutting were significantly influenced by the local environment of each region in Bolivia. The ash treatment was more effective than the others only in the Sapanani region, where the soil pH was low enough to fall within the optimal range for potatoes after the ash treatment. Generally, cutting seed potatoes had a negative effect on yield across all three regions, with the negative impact increasing in proportion to the humidity or precipitation of each area. However, considering the cost of seed potatoes per unit area, cutting them remains an adoptable option under certain circumstances. We hope this research will serve as an important reference for future studies on eco-friendly potato cultivation in Bolivia.

본 연구는 맹종죽(Phyllostachys edulis) 부산물의 고부가가치 활용을 위한 기초연구로, 맹종죽림 조사 및 소각처리를 통한 죽회 생산 기술을 개발하고자 하였다. 맹종죽림 현장에서의 죽간 벌채 후 남은 상층 부산물(잎, 잔가지, 끝대)과 수년간 방치된 하층 부산물의 바이오매스 총량을 파악한 결과, 입죽 상태의 맹종죽을 벌채할 경우, 활용될 죽간의 중량비는 56.6%, 죽림 내에 방치되는 상층 부산물의 중량비는 43.3%로 나타났다. 방치됐던 하층 부산물은 ha당 약 26톤이 잔존해 있었다. 한편, 부산물을 죽회로 활용하기 위해 소형 소각로 및 대형 무연소각로를 이용한 소각처리를 수행하였다. 현장에 설치된 소각로에서의 조사 결과, 소형소각로(화실, 57.2 ㎥)는 1시간에 10 kg, 1일 최대 80 kg을 소각하는 반면, 대형 무연소각로 (화실, 791.4 ㎥)는 1시간에 70 kg, 1일 최대 560 kg을 소각하여 약 7배의 효율을 보였다. 2차 회화 과정을 통해 얻은 순수 죽회의 수율은 약 84%였으며, 칼륨(80,000 ppm↑), 칼슘(50,000 ppm↑), 인(20,000 ppm↑), 마그네슘(20,000 ppm↑), 망간(10,000 ppm↑), 철(10,000 ppm↑) 등 다양한 무기원소가 함유되어 있었다. 본 연구는 대나무 벌채 현장에서 수행된 실험을 바탕으로, 맹종죽림의 지속 가능한 경영과 새로운 부산물 활용 방안에 대한 제시로 큰 의의가 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 SCGPA(Spent Coffee Grounds Pellet Ash)를 활용하여 다양한 혼합비율로 시멘트 복합체를 제작함으로써 SCGPA 의 신규 건설 재료로서의 적용 가능성을 확인하는 것을 목적으로 한다. 강도 시험 결과, 28일 압축강도 36.31 MPa 및 휨강도 12 MPa 를 나타낸 혼합비가 최적 혼합비로 도출되었으며, SCGPA의 시멘트 치환율이 증가함에 따라 복합체의 전반적인 강도 특성이 감소하는 경향성을 발견하였다. SEM 및 XRD 분석 결과, SCGPA는 최대 10%의 적절한 치환율을 적용할 경우 큰 강도의 저하를 일으키지 않고 시멘트 대체재로 기능할 수 있음이 확인되었다. 본 연구 결과를 바탕으로, 고품질의 굵은 골재를 함께 사용하여 콘크리트를 생산할 경 우, 30 MPa 이상의 압축강도를 가진 구조용 콘크리트도 제조할 수 있을 것으로 기대된다.

제지 공정 과정에서 슬러지를 소각할 때 생성되는 제지애쉬를 도로 하부 동공 보수 재료인 유동성 채움재의 재료로 재 활용 가능성에 대하여 실험적으로 평가하였다. 유동성 채움재는 플로우 값으로 대표되는 유동성, 압축강도 및 블리딩률 에 의해 평가됨에 따라 해당 특성에 대하여 시험 및 평가를 진행하였다. 제지애쉬의 화학적 성분이 강도 발현을 위한 시 멘트와 유사한 점에 기반하여 제지애쉬를 시멘트 중량비의 0~40% 범위에서 치환하여 페이스트 혼합물을 제작하였다. 이 후, 플로우 및 압축강도 시험을 수행하여 제지애쉬의 적정 치환 범위를 선정하였다. 이후, 시멘트-제지애쉬 페이스트 혼 합물에 잔골재 및 굵은 골재를 혼합하여 유동성 채움재(CLSM: Controlled Low Strength Material) 혼합물을 배합하고 플로 우, 압축강도, 블리딩 시험을 실시하였다. 시험 결과 제지애쉬 치환율이 증가함에 따라 혼합물의 유동성 및 압축강도가 감소하였으며, 이는 제지애쉬의 높은 수분 흡수율에 의한 영향으로 판단된다. 혼합물의 적정 배합을 통하여 소정의 플로 우, 압축강도 및 블리딩률 기준을 만족할 수 있었으며, 이를 통해 제지애쉬의 유동성 채움재 활용 가능성을 확인하였다.

This research investigates the incorporation of eco-friendly materials, namely fly ash and artificial interior stone sludge into cement grouts. The study aims to establish the correlation between the microstructural properties and the compressive strength, providing a comprehensive behavior of fly ash and artificial interior stone (AIS) sludge on the cement grouts. A multifaceted experimental approach encompassing compressive strength testing, mercury intrusion porosimetry, thermogravimetric analysis, and scanning electron microscopy is employed. The result indicated that incorporating fly ash and artificial interior stone sludge into cement grouts led to a reduction in the porosity and refinement of the pore size. The thermogravimetry analysis revealed a notable impact of fly ash and artificial interior stone sludge on hydration and phase transition. The scanning electron microscopy findings of the microstructural enhancement confirmed that the combined incorporation of fly ash and AIS sludge densified the structure.

본 논문에서는 시멘트에 탄소나노튜브를 혼입하여 전기 전도성을 향상시킨 복합재료의 압저항 특성을 딥러닝 기반 트랜스포머 알 고리즘을 적용하여 분석하였다. 훈련 데이터 확보를 위한 실험수행을 병행하였으며, 기존 연구문헌을 참조하여 배합설정, 시편제작, 화학조성 분석, 압저항 성능측정 실험을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 탄소나노튜브 혼입 시편뿐 아니라 플라이애시를 바인더 대 비 50% 대체한 시편에 대한 제작 및 성능평가를 함께 수행하여, 전도성 시멘트 복합재료의 압저항 특성 향상 가능성을 탐구하였다. 실 험결과, 플라이애시 대체 바인더의 경우 보다 안정적인 압저항 특성결과가 관찰되었으며, 측정된 데이터의 80%를 이용하여 트랜스 포머 모델을 훈련시키고 나머지 20%를 통해 검증하였다. 해석 결과는 실험적 측정과 대체로 부합하였으며, 평균 절대 오차 및 평균 제 곱근 오차는 각각 0.069~0.074와 0.124~0.132을 나타내었다.

한반도를 포함하는 동아시아 지역에 영향을 미치거나 피해를 발생시킬 수 있는 화산으로는 일본 화산과 백두산을 포함하여 중국의 동부지역에 위치한 수 개의 활화산은 물론 거리는 3,000km 정도 떨어져 있으나 한반도 주변의 항공 운항에 결정적인 영향을 미칠 수 있는 활화산이 러시아의 캄차카반도에도 다수 분포되어 있다. 이에 본 연구에서는 2005년~2013년 기간의 기상 자료를 기반으 로 주요 화산의 가상 분화 시나리오에 의해 수행된 화산재 확산 해석 결과를 이용하여 화산재의 한반도 영향 가능성을 확률적으로 분 석하였다. 그 결과 백두산과 아소산의 경우 화산폭발지수 7로 분화하는 경우, 7월에서 9월에 분화하는 경우 한반도 전역에 영향을 미 칠 가능성이 가장 클 것으로 분석되었으며, 울릉도도 유사한 기간에 분화하는 경우 영향의 가능성이 상대적으로 높을 것으로 분석되 었다, 이는 여름철에 나타나는 동아시아 지역 주변의 압력 배치 때문으로 파악되었다.

본 연구는 바이오매스 전소 화력발전소에서 배출되는 저회에 유기 물질을 혼합하여 펠렛화한 후 배추 재배 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었 다. 배추 재배는 노지(UC, upland cultivation)와 시설재배지(GC, greenhouse cultivation)에서 진행되었으며, 처리조건은 대조구(Cont, control)와 저회(BA, bottom ash), 유기질 비료(OF, organic fertilizer), 저회 펠렛(BP, pelleted bottom ash) 처리구로 나누었고, 배추 이식 7일 전에 저회, 유기질 비료 및 저회 펠렛을 각각 1 ton 10a-1 수준으로 시용하였다. 배추의 생체중은 재배지역에 상관없이 OF와 BP 처리구에서 가장 높았으며, Cont 처리구에 비해 각각 15.7-41.6 및 9.7-51.5% 범위로 생체중이 증가하였다. BP 처리구에서 배추 수확 후 토양의 화학적 특성은 전반적으로 OM, TN, Avail. P2O5 등의 함량이 개선되는 효과를 보여주었으며, 이는 OF 처리구와 유사하였다. 노지와 시설재배지에서 배출된 N2O 배출량은 BP 처리가 OF 처리에 비해 29.7 및 11.0%로 각각 감소되는 결과를 보였다. 따라서, 저회 펠렛의 시용은 관행처리구와 비교해 볼 때, 배추 생육, 토양 특성 및 N2O 배출적인 측면에서 효과가 있는 것으로 판단된다.

본 연구는 고추 재배 시험을 통해서 발전소로부터 배출되는 저회 (BA, bottom ash)의 농업적 활용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 저회의 시용수준은 5 (BA5), 10 (BA10), 15 (BA15) 및 20 (BA20) ton ha-1으로 조절하였으며, 대조구는 퇴비를 일반 기비로 사용한 관행처리 방법으로 하였다. 고추의 생육 특성은 퇴비 처리구가 저회 처리구에 비해 생육이 증가되었고, 저회 사용수준에 따른 고추의 생육은 전반적으로 BA15 ≓ BA10 > BA20 > BA5 처리구 순으로 증가되었다. 고추 재배 후 조사된 토양의 화학적 특성은 저회의 시용수준이 증가될수록 pH, EC, SOC, 그리고 CEC 함량이 증가되는 경향을 보였다. 특히, 작물의 생육과 관련이 깊은 pH, SOC 및 CEC의 지표는 저회 처리구가 대조구에 비해 각각 0.20~0.82, 1.16~8.92 g kg-1 및 0.29~0.74 cmolc kg-1 범위로 증가되어 저회가 토양 탄소 함량 증진을 포함한 토양 비옥도 개선에 효과적인 역할을 한 것으로 판단된다. 따라서 본 시험의 결과로 미루어 볼 때 저회의 시용은 관행처리에 비해 고추의 수확량은 적지만 토양환경을 개선하는데 효과적인 것으로 판단되어 토양개량제로서 저회의 농업적 활용은 가능하다고 판단된다.

Porous ceramics have the advantages of low density, low thermal conductivity, and excellent mechanical properties. Among porous ceramic manufacturing methods, the replica template method allows the easy manufacturing of porous filters with the highest porosity and pores of the desired size, but it also has the disadvantage that the resulting filters have low mechanical strength. To overcome this shortcoming, mullite (3Al2O3·2SiO2) whiskers, which have excellent thermal stability and high mechanical strength, were introduced in porous ceramic structure. The mullite whiskers were synthesized using a composition of Al2O3, flyash and MoO3. The morphologies and crystal structures of the mullite whiskers with MoO3 contents were investigated in detail. When the porous ceramic with mullite whiskers was fabricated using 20 wt% MoO3 catalyst the most uniform microstructure was obtained, and the mullite whiskers showed the highest aspect ratio of 47.03. The porosity and compressive strength of the fabricated porous ceramic were 82.12% and 0.83 MPa, respectively.