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      • 양돈시설 미세먼지 및 암모니아의 배출 계수 산정 실험

        정한나 ( Hanna Jeong ),박진선 ( Jinseon Park ),이세연 ( Seyeon Lee ),홍세운 ( Se-woon Hong ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

        국내에서 발생하는 연간 11만 톤의 미세먼지 (PM<sub>10</sub> 이하) 중 약 9.3%인 1만 톤이 축산활동에서 배출되는 것으로 나타나며, 초미세먼지 (PM<sub>2.5</sub>)는 약 2%가 축산활동에서 기인하는 것으로 알려져 있다. 특히 축산시설이 밀집된 전라북도의 경우 PM<sub>2.5</sub> 3,300톤 중 약 9%인 280 톤이 축산활동에서 배출되는 것으로 나타나 미세먼지의 배출원으로서 축산시설에 대한 인식이 증가하고 있다. 이러한 추정값은 암모니아에 의한 2차 초미세먼지의 생성에 따른 간접 배출량을 간과하고 있으므로 이를 포함할 경우 그 영향력은 더 클 것으로 예상된다. 한편, 현재 이러한 추정값은 실측을 기반으로 산정되지 않고 해외의 축산 시설 배출계수 자료를 참고하여 산출된 값으로서 국내 축산 시설의 미세먼지 및 암모니아 배출 계수와는 차이가 있다는 인식이 지배적이다. 국내에서는 아직 다양한 축산 시설에서 발생하는 미세먼지의 배출계수 및 암모니아의 초미세먼지 전환 기작과 기여율에 대하여 정량적으로 규명된 바가 없으며, 이에 따라 축산 시설에 의한 국내 미세먼지 기여도를 정확히 추정하기 어려우며 효과적인 미세먼지 관리대책을 수립하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 축산시설 중 양돈시설에서 발생하는 미세먼지와 암모니아의 발생 및 배출 특성을 측정하여 국내 양돈 시설에서의 배출 계수를 산정하는데 있다. 현장 실험은 현대식 양돈 시설을 선정하여 수행되었으며, 환기 배출구에서 미세먼지와 암모니아의 농도 및 환기량을 실측하였다. 측정된 배출계수는 사육 일령 (자돈, 육성돈, 비육돈), 계절 (봄, 여름, 가을), 및 기온과 습도 등의 환경인자에 따라 비교 분석하였다. 추가적으로 돈사 내부에 카메라를 설치하여 동물의 움직임에 따른 미세먼지와 암모니아의 배출 특성 변화를 측정하였으며, 미세먼지의 경우 동물의 활동성과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 측정되었다. 본 연구의 결과는 축산 시설에서 발생 가능한 미세먼지와 암모니아의 배출량을 돼지의 일령별, 기상조건별, 동물의 활동성 등의 다양한 환경조건에 따라 정량적으로 산출할 수 있는 배출모형 및 인벤토리를 제공함에 따라 축산 미세먼지와 암모니아 배출량을 제어하기 위한 주요 인자를 선별하여 제공하고 기술 개발의 기초자료를 확보하는데 활용될 수 있다.

      • KCI등재

        여성근로자의 출산 후 휴직 사용과 이후 직장복귀에 대한 연구: 일자리특성을 중심으로

        정한나 ( Hanna Jung ),윤정혜 ( Jeong-hye Yoon ) 한국여성경제학회 2020 여성경제연구 Vol.16 No.4

        본 연구는 한국 여성 근로자의 출산에 따른 휴직사용과 사용 후 직장복귀 특성을 분석한다. 한국 노동시장의 구조적 특성을 반영하는 기업규모와 임금수준을 중심으로 고용보험 DB를 활용하여 분석한 결과 대기업 근로자의 출산전후휴가 및 육아휴직 사용률은 높지만 복직률은 낮았다. 제도는 갖추어져 있더라도 일-가정 양립하기 어려운 사내문화, 그로 인해 수반되는 육아문제 등을 이유로 육아휴직 사용 이후 복직이 어려운 현실을 보여주는 결과이다. 한편 고임금 근로자는 육아휴직 사용 확률은 낮지만 복직 확률은 높았다. 한편 중소기업 근로자는 휴직 사용률은 낮지만 사용을 한 경우 복직률이 높게 나타났다. 이는 출산 이전에 일을 그만 둔 근로자를 포함하고 있지 않기 때문에 이를 고려한 해석이 요구된다. 한국 출산휴가 및 육아휴직 제도의 실효성을 높이기 위해서는 한국 노동시장의 구조적 특성을 고려한 정책 설계와 집행이 요구된다. This study analyzes the use of maternity leave and the return to work after childbirth focus on the firm size and wage level using the Korean Unemployment Insurance data. The results showed that the probability of maternity and parental leave was high in the large firm workers. On the other hand, SME workers had a low rate of maternity leave and parental leave, but the return to work was high. If SME workers receive the benefits, there is a high probability that they will be reinstated without a career interruption, so it is necessary to encourage SME workers to use their leave. On the other hand, large companies seem to have difficulty in return to work because of the competitive atmosphere, the accompanying childcare problems, and the opportunity cost due to the difficulty of reinstating the place due to the place being replaced. In other words, the policy structure and execution based on the dual labor market structure of Korea will enhance the effectiveness of the maternity protection policy.

      • KCI우수등재

        양돈사 내 동물 활동도에 따른 암모니아 및 미세먼지 배출농도 특성 분석

        박진선 ( Park Jinseon ),정한나 ( Jeong Hanna ),이세연 ( Lee Se Yeon ),최락영 ( Choi Lak Yeong ),홍세운 ( Hong Se-woon ) 한국농공학회 2021 한국농공학회논문집 Vol.63 No.6

        The movement of animals is one of the primary factors that influence the variation of livestock emissions. This study evaluated the relationship between animal activity and three major emissions, PM10, PM2.5, and ammonia gas, in weaning, growing, and fattening pig houses through continuous monitoring of the animal activity. The movement score of animals was quantified by the developed image analysis algorithm using 10-second video clips taken in the pig houses. The calculated movement scores were validated by comparison with six activity levels graded by an expert group. A comparison between PMs measurement and the movement scores demonstrated that an increase of the PMs concentrations was obviously followed by increased movement scores, for example, when feeding started. The PM10 concentrations were more affected by the animal activity compared to the PM2.5 concentrations, which were related to the inflow of external PM2.5 due to ventilation. The PM10 concentrations in the fattening house were 1.3 times higher than those in the weaning house because of the size of pigs while weaning pigs were more active and moved frequently compared to fattening pigs showing 2.45 times higher movement scores. The results also indicated that indoor ammonia concentration was not significantly influenced by animal activity. This study is significant in the sense that it could provide realistic emission factors of pig farms considering animal’s daily activity levels if further monitoring is carried out continuously.

      • KCI우수등재

        AERMOD를 이용한 축산 미세먼지, 초미세먼지, 암모니아 배출의 대기확산 영향도 분석

        이세연 ( Lee¸ Se-yeon ),박진선 ( Park¸ Jinseon ),정한나 ( Jeong¸ Hanna ),최락영 ( Choi¸ Lak-yeong ),홍세운 ( Hong¸ Se-woon ) 한국농공학회 2021 한국농공학회논문집 Vol.63 No.5

        The particulate matters (PM<sub>10</sub> and PM<sub>2.5</sub>) and ammonia emitted from livestock farms as dispersed to urban and residential areas can increase the public’s concern over the health problem, social conflicts, and air quality. Understanding the atmospheric dispersion of such matters is important to prevent the problems for the regulatory purposes. In this study, AERMOD modeling was performed to predict the dispersion of livestock particulate matters and ammonia in Gwangju metropolitan city and five surrounding cities. The five cities were divided into 40 sub-zones to model the area-based emissions which varied with the number of livestock farms, species and growth stages of the animals. As a result, the concentrations of PM<sub>10</sub>, PM<sub>2.5</sub> and ammonia resulted from livestock farms located in the surrounding cities were 2.00 μg m-3, 0.30 μg m-3 and 0.04 ppm in the southwestern part of Gwangju based on the average concentration of 1 hour. These values accounted for 0.7% of PM<sub>10</sub> concentration, 0.5% of PM<sub>2.5</sub> concentration, and 0.4% of the ammonia concentration in Gwangju, contributing to a small amount of air pollution compared to other sources. As preventive measures, the plantation was applied to high emission source areas to reduce particulate matters and ammonia emissions by 35% and 31%, respectively, and resulted in decrease of the area of influence by 57% for particulate matters and 59% for ammonia.

      • 농약의 공기 중 비산 측정 방법 개발을 위한 기초 연구

        박진선 ( Jinseon Park ),이세연 ( Seyeon Lee ),정한나 ( Hanna Jeong ),홍세운 ( Se-woon Hong ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

        농약의 위험성과 유기농 식품에 대한 사회적 인식이 향상됨에 따라 우리나라의 합성농약 사용량은 최근 줄어드는 추세이지만 여전히 1ha당 9.3k을 사용하여 세계 상위 수준으로 농약을 사용하고 있다. 과다 사용된 농약은 농산물에 잔류하여 식품위생에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 농경지의 토양에 잔류하여 주변 생태계에 지속적으로 독성을 노출시킨다. 한편, 살포된 농약의 약 50% 이상은 살포 지역을 벗어나 바람에 의해 비산되는 것으로 알려져 있으며 농작물에 도달하지 못하는 많은 양의 농약들은 경제적인 손실을 발생시킬 뿐만 아니라, 그 안에 있는 독성 성분들은 주변 생태계와 환경을 오염시키고 인근 주민들의 호흡기로 유입되어 건강상 문제를 야기할 수 있다. 최근에는 이러한 농약의 비산이 주변의 친환경 농지에 유입되어 유기농 농산물에 피해를 입히는 사례도 빈번히 언급되고 있다. 하지만, 국내에서는 최근에서야 바람에 의한 농약의 비산의 위험성을 인식하기 시작하였으며, 농약의 비산에 대한 측정 방법 및 영향 범위 등의 연구는 전무한 상태이다. 농약의 공기 중 비산은 바람과 같은 기상조건, 대상 작물의 종류와 생장 정도, 농약액 입자의 크기 및 공기역학적 특성 등 다양한 요인들의 영향을 받으며, 따라서 복합적 요인에 따른 농약의 비산을 예측하기 위해서는 체계적인 실험과 연구를 필요로 한다. 따라서 본 연구는 농약의 비산을 연구하기 위한 기초 연구로서, 공기 중 부유하는 농약액 입자들을 정량 측정하기 위한 측정 방법을 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 먼저 국내외 농약 비산 관련 문헌 및 사례조사를 통해 농약 비산과 관련된 다양한 인자들의 역학 관계를 연구하였다. 또한 농약 비산의 측정 방법을 개발하기 위해 농약의 비산을 모의할 수 있는 시험 장치를 제작하여 다양한 농약액 입자 측정 방법들의 측정 효율을 평가하였다. 본 연구의 결과는 공기 중 농약 비산량 측정에 대한 국내 기준이 마련되지 않은 상태에서 국내 실정에 맞는 비산량 측정 기준을 제시하고, 농약의 비산 저감을 위한 다양한 연구를 수행하기 위한 기반을 마련하는데 의의가 있다.

      • AERMOD를 이용한 농업유래 미세먼지의 대기 확산 영향 평가

        이세연 ( Seyeon Lee ),박진선 ( Jinseon Park ),정한나 ( Hanna Jeong ),홍세운 ( Se-woon Hong ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

        최근 급격한 미세먼지 발생의 증가 및 대기오염원으로서 미세먼지에 대한 전국민적 인식이 증가함에 따라 미세먼지 (PM<sub>10</sub>과 PM<sub>2.5</sub>) 발생원인과 배경농도 파악이 국가적 관리차원에서 필요하다. 특히 2차 생성 초미세먼지 (PM<sub>2.5</sub>)에 중요한 역할을 하는 암모니아의 배출정보는 아직까지 명확하게 측정되어 있지 않은 상태이나, 대기 중의 총 PM<sub>2.5</sub> 농도변화에 직·간접적으로 많은 영향을 미치는 암모니아의 주요 배출원은 농업부문(경종 및 축산)이며 297천톤의 약 78% (비료사용농경지 6.7%와 분뇨관리 71.1%)로 알려져 있다. 이에 따라 농업에서 유래하는 암모니아 뿐만 아니라 미세먼지의 발생량과 이에 따른 대기 중 미세먼지의 농도 변화에 대한 관심이 급증하고 있다. 현재 농촌진흥청 등 연구기관에서 다양한 농업활동 및 농업 분야 별 암모니아와 미세먼지의 배출량과 배출특성을 측정하고자 많은 연구가 이루어지고 있으며, 본 연구의 목적은 이러한 배출량을 기반으로 농업 활동에서 유래된 암모니아와 미세먼지가 대기 중의 농도에 기여하는 정도를 분석하고자 하였다. 발생원에서 대기 중으로의 확산을 모델링하기 위해 미국 EPA에서 제공하는 AERMOD 모델을 사용하였으며, 읍/면 단위에서 배출되는 암모니아와 미세먼지가 주변 지역단위로 확산되는 과정을 예측하고, 인근 지역의 미세먼지 농도에 기여하는 정도를 추정하였다. 특히 AERMOD 모델에 사용되는 기상자료 등의 입력형식이 국내 기초 자료의 형식과 상이하므로 기상, 지표고 등 모델 입력 정보 형식을 일치시켜 기상 기초자료를 구축하였다. 주요 입력자료로서 배출원의 특징, 지표 정보 등의 국내 관측 자료들을 구축하였으며, GIS를 활용하여 수치입력자료를 공간자료로 변환하여 시뮬레이션 모델의 전처리 과정을 완수하였다. 본 연구의 결과는 향후 기후변화에 대응한 농업 유래 암모니아 및 미세먼지의 배출량을 예측하고 제어하기 위한 기초자료를 제공할 수 있으며, 국내 농업분야 발생 미세먼지 배출량 측정 및 체계적인 기초자료 수집·관리를 통하여 지역단위 대기환경개선 대책 및 대기오염총량관리제에 대응하는 합리적 근거 마련하는데 활용될 수 있을 것이다.

      • 공기유동해석에 의한 축산 차량소독시스템의 방역 효율성 평가

        홍세운 ( Se-woon Hong ),이세연 ( Seyeon Lee ),정한나 ( Hanna Jeong ),박진선 ( Jinseon Park ),이인복 ( In-bok Lee ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

        구제역, 조류독감 등 전염성 가축 질병은 해마다 극심한 경제적·물질적 피해를 입히고 있으나, 아직 감염경로 파악을 통한 효과적인 방제는 이루어지지 못하는 실정이다. 국내의 “구제역 방역실시요령” 등의 행정규칙에서는 축산 농장을 출입하는 차량과 축산 기자재 및 장비 등에 대한 세척과 소독을 의무적으로 시행하도록 규정하고 있으며, “축산법 시행령”에서는 사육 시설 면적이 300m<sup>2</sup> 이상인 농장에서는 차량 출입구에 터널식 또는 고정식 차량 소독시설의 의무설치 규정이 존재한다. 하지만 축산 농가를 출입하는 차량은 그 크기와 형태가 다양한데 반해 대부분의 축산 농가와 지자체에서 보유하고 있는 차량소독시스템들은 차량의 종류와 관계없이 노즐의 위치 및 분사 형태가 일정하게 작동하므로 차량의 종류에 따라 균일한 소독 효과를 기대하기 어렵다. 또한 소독 설비의 표준 설계도나 운영에 대한 가이드라인이 없으며, 실제 사용되고 있는 다양한 형태의 차량소독시스템들은 소독 효과와 효율성이 검증되지 않은 실정이다. 본 연구는 공기유동해석을 이용하여 축산 농가에서 널리 사용되고 있는 차량소독 시스템의 소독액 분사 효율성을 평가하고 다양한 종류의 축산 관련 차량에 적합하도록 분사시스템의 노즐 배열 및 운영 방법을 개선하는 것을 최종 목표로 한다. 이를 위한 기초 연구로서 축산 차량소독시스템의 국내 실태를 조사하고, 현장실험을 통해 대표적인 차량소독시스템의 소독 효과와 문제점을 평가하였으며, 이를 해결하고 개선안을 제시하기 위한 전산유체역학 시뮬레이션의 초기 모델을 제시하고 검증하였다. 본 연구의 현장실험에서는 터널형과 간이형의 두 가지 형태의 차량방역시스템을 소독 효과를 감수시험지를 사용하여 측정하였으며, 소독기에 의한 표면 도포율은 터널식은 약 92%로 매우 우수하였고 간이식은 33%로 매우 낮게 나타났다. 특히 간이식 소독시스템은 모든 차량 형태에 대하여 차량의 상부와 하부 및 바퀴 주변에서 낮은 도포율을 보이므로 개선의 여지가 있는 것으로 판단되었다. 사료차의 경우는 다른 형태의 차량에 비하여 소독의 효과가 매우 떨어지는 것으로 측정되었으며, 특히 차량 상부에서는 거의 소독액이 도포되지 못하였다. 현장 실험의 제한된 분석을 보완하기 위하여 전산유체역학 시뮬레이션 모델을 설계하였으며, 복잡한 형태의 차량 형상을 단순화하여 전산유체역학 모델을 구성하는 설계 방법을 구축하였다. 시뮬레이션 모델은 현장실험 결과와 비교하여 검증하였으며, 노즐에서 분사된 소독액 입자들이 차량 표면에 도포된 효과를 시공간적 도포 분포를 통해 제시할 수 있었다. 검증된 모델은 추후 연구를 통해 노즐의 배치와 운영 방법을 개선하는데 활용될 예정이다.

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