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- 저자 : 홍성창(Hong Sung Chang) (검색결과 195 건)
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홍성창(Sung-Chang Hong),이현용(Hyun-Yong Lee),황철홍(Cheol-Hong Hwang),이창언(Chang-Eon Lee) 대한설비공학회 2006 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2006 No.11
An experimental study on description method of stable flame region for various gas fuels is producted. The flame stabilities of LNG, Methane and mixed gas are investigated for the domestic gas range and interchangeability test(IT) burner. The mixed fuel are made by the mixing of other hydrocarbon fuels to has Wobbe index(WI) equivalent to that of LNG. As a results, the stable flame region described by existing method, using the heating value and the equivalence ratio as x and y coordinate, can not provide the difference of flame stability region, when fuel is altered to other gases with the same providing pressure. However, new method, using transformed gas flow(Q×√SG) rate and air flow rate, provides the useful information, such as the difference of stable region, heating value, air-fuel ratio. The merits of new method are also identified for the landfill gases mixed with LPG.
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홍성창 ( Hong Sung-chang ),장은숙 ( Jang Eun-suk ),허승오 ( Hur Seung-oh ),최순군 ( Chio Soon-kun ),유선영 ( Yu Sun-young ),이규현 ( Lee Gyu-hyen ),김경식 ( Kim Kyeong-sik ) 한국환경농학회 2019 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2019 No.-
Temperature increases due to climate change are affecting various sectors of agriculture. Elevated temperatures can affect the growth and yield of crops and can also affect the utilization efficiency of nutrient input materials such as soil nutrients, chemical fertilizers, and compost. The outflow of non-point pollutant sources from farmlands is strongly influenced by physical factors such as rainfall, rainfall intensity, and slope of agricultural land. In order to simulate the outflow of non-point pollutant sources due to climate change, it is necessary to find out not only the physical factors but also the changes in the biological factors induced by the elevated temperature in detail. Temperature is one of the most important environmental factors controlling the growth and yield of plants, and the rate of reaction depends on temperature in all biological processes. Elevated temperatures increase nitrogen mineralization and net nitrification rate. The degradation, absorption, utilization, and outflow of the variety of nutrient input materials for crop cultivation can differ due to temperature rise. This study was carried out to investigate the changes of nitrogen in the nutrients of the cultivated waters by cultivating rice and maize in pots after simulating climate change and by establishing an elevated temperature environment with the chemical fertilizer and livestock compost. The elevated temperature environment was established using the modified medium open-top chamber whose width is 6m and height is 3m. The medium open-top chamber has a merit of increasing only temperature while maintaining the environmental factors such as rainfall, wind, and sunlight intensity similar as those in the field. The maximum temperature in the open-top chamber measured on the 15th of May, 2018 was higher by 2.7℃ than the field, while the average temperature was higher by 0.4℃ so that the elevated temperature could be applied to the rice and maize throughout the growth period. The rice and maize were planted in Wagner pots filled with sandy loam and clay loam, and then placed in a medium open-top chamber and grown at elevated temperatures. The analysis results of nitrogen by periodically collecting the cultivation water from the Wagner pots during the cultivation period of the rice and maize showed that the NO<sub>3</sub>―N concentration in the paddy cultivation water was decreased in the no-fertilization block, chemical fertilizer treated block, and cow dung compost treated block in the paddy cultivation sandy loam under elevated temperature compared to those in the field. Meanwhile, the NH<sub>4</sub>― N concentration was increased in the rice cultivation clay loam soil in all the treated blocks compared to the field. The NO<sub>3</sub>―N concentration in the cultivated water was decreased in all the treatment blocks in the maize cultivation clay loam soil by the elevated temperature than that of field. However, NH<sub>4</sub>―N concentration in the water from the maize cultivation sandy loam soil, as well as the clay loam soil with the chemical fertilizer, was increased by elevated temperature compared to the field. The results indicate that the nitrogen changes in the water of the paddy field and upland are induced under the elevated temperature. The outflow of the non-point pollutant sources towards the water system near the cultivation fields also can be changed by rainfall.
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홍성창 ( Hong Sung-chang ),장은숙 ( Jang Eun-suk ),유선영 ( Yu Sun-young ),이규현 ( Lee Gyu-hyen ),김경식 ( Kim Kyeong-sik ),송새눈 ( Song Sae-nun ) 한국환경농학회 2019 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2019 No.-
최근 빈번하게 발생하는 고농도의 미세먼지로 시민들의 미세먼지에 대한 우려가 커지고 있다. 미세먼지는 다양한 공급원에서 배출되고 많은 대기중 화학물질로 부터 형성된다. 농업분야에서 대기질소를 이용한 인공적으로 합성된 질소비료의 사용으로 농작물의 높은 생산성을 이루어왔으나 주변 환경에 오염부하로 작용한 측면도 없지 않았다. 농업을 둘러싼 환경에서 비점오염물질은 물 뿐 아니라 대기 중으로도 배출될 수 있다. 농업은 넓은 경계를 가지고 있는 다양한 생물체를 포함하는 복잡한 시스템이다. 가축 사육과 농경지 작물재배 과정 중 배출되는 암모니아(NH3)는 초미세먼지 형성에 기여하는 대기 오염물질로 알려져 있다. 암모니아는 주로 가축사육, 분뇨처리 과정, 비료살포 및 산업공정에서 배출된다. 대기 중에 아황산가스(SO2)와 질소산화물(NOx)이 반응하여 황산암모늄과 질산암모늄이 함유된 초미세먼지를 생성한다고 알려져 있다. 우리나라 대기중의 초미세먼지 중 72 % 가 2차 생성 초미세먼지 입자로 밝혀진 바 있다(2014, 환경부). 환경부는 청정대기정책지원시스템(CAPSS)를 통해 CO, NOx, SOx, TSP, PM10, PM2.5, VOC, NH3 등 8가지 물질을 대기오염물질로 정하여 매년 배출량을 산정하고 있다. CAPSS의 산정량을 보면 우리나라 암모니아 배출량의 78 %는 농업분야에서 배출되고 있다. 한편, 주요국의 암모니아 배출량 중 농업 부문이 차지하는 비율을 살펴보면 유럽 94 %, 미국 86 %, 중국 82 % 이다. 우리나라의 농업분야 암모니아 배출량 산정 분류체계는 선진국 보다 단순하고 누락된 부분이 많다. 그러므로, 축산부문은 축사형태, 축종, 축분 보관방식, 축분 처리방식 및 가축 사육환경의 특성 등을 반영한 개선된 배출계수의 개발이 필요하다. 비료사용 농경지 부문도 작물의 종류, 재배 유형, 화학비료와 양분투입자재, 및 비료시용 시기 및 재배환경 특성을 반영한 향상된 배출계수를 개발할 필요가 있다. 우리나라는 최근에도 질소비료의 사용량은 줄어들고 있지만 가축분 퇴비의 사용량 증가로 질소수지는 줄어들지 않고 있다. 신뢰도 높은 국가 암모니아 배출 인벤토리를 구축하기 위해서는 세부분야별 정확한 배출계수를 개발뿐 만 아니라 가축 사육두수, 가축분 사용량, 비료 시용량, 작물별 재배면적 등의 활동자료(activity data)를 매년 갱신해야 한다. 이와 같은 활동자료들은 통계청, 농림축산식품부와 같은 정부기관과 다양한 협회들의 판매량 통계 등을 통해 확보할 수 있을 것이다. 그러나 누락되거나 새로이 추가할 필요성이 높은 세부 사항에 대해서는 다양한 농업자재 생산자 협회의 협조가 필수적이라 판단된다. 이와 같이, 정확도가 향상된 암모니아 배출계수와 배출 인벤토리가 구축되면 암모니아 배출 저감기술을 현장에서 실용적으로 적용 할 수 있을 것이다.
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홍성창 ( Hong Sung-chang ),김민욱 ( Kim Min-wook ),김진호 ( Kim Jin-ho ) 한국환경농학회 2023 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2023 No.0
질소는 농경지에서 작물재배를 위해 반복적으로 사용되는 필수적인 양분이다. 질소비료에서 유래하는 암모니아는 초미세먼지(PM2.5)의 생성을 촉매하는 것으로 알려져 있고 질소질 비료의 과다한 사용은 주변 농업생태계에 부담으로 작용할 수 있다. 우리나라 질소비료의 사용량은 연간 21.6 만톤이며(농림축산삭품부, ‘17) 2019년 OECD 농업환경지표에 따르면 질소수지는 228 kg·ha<sup>-1</sup>이다. 온실가스 중 질소성 기체의 배출량은 농경지의 질소비료 사용량과 비례하므로 질소비료의 사용량을 줄이는 것은 농업분야 탄소중립 실현을 위해 꼭 해결해야 할 과제이다. 또한, 질소비료는 국내 소비량의 대부분을 해외에서 공급해오는데 글로벌 공급망 환경변화에 따라 질소질비료의 국제가격은 언제든지 불안정해질 수 있다. 토양 속의 환원층에 비료를 주입하는 심층시비(Fertilizer Deep Placement)는 암모늄태질소의 휘산에 의한 암모니아(NH<sub>3</sub>) 기체의 배출을 저감할 수 있고 질소성분의 손실을 줄여 작물의 흡수율을 높일 수 있다. 2022년 자체 개발한 심층시비장치를 이용하여 암모니아 배출량 저감과 질소비료 사용량 절감을 위한 현장실증연구를 수행 중에 있으며 이를 위해 벼의 포트실험과 마늘의 포장실험을 수행하였다. 벼의 포트실험은 무비료, 표면살포(관행), 심층시비 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm 처리로 구성하였다. 시비처리와 작물재배를 위한 포트는 자체 제작한 직경 18 cm, 높이 55 cm의 아크릴포트를 이용하였다. 표면살포처리구는 토양표면에 표준시비량(NPK 삼요소 9-4.5-5.7 kg/10 a)의 해당량을 살포 후 토양입자와 균일하게 혼합해 주었고 심층시비처리구는 토양표면으로 부터 각각 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm에 기비 NPK 삼요소의 해당량을 처리한 후 균일하게 복토하였다. 심층시비처리구는 기비만을 처리하고 가지거름과 이삭거름은 생략하여 질소성분량의 56%가 처리되도록 하였다. 참동진벼를 ’22년 11월에 유리온실에서 이앙 후 재배하며 생육과 수량을 조사한 결과, 벼의 이삭수는 표면살포처리구(질소성분량 100%)와 심층시비처리구(질소성분량 56%)간에 유의한 차이를 나타내지 않아 벼 재배시 웃거름을 생략할 수 있는 가능성을 나타내었다. 마늘의 포장실험은 표면살포(관행), 심층시비 처리구(NPK 삼요소 25-7.7-12.8 kg/10 a)로 구성하였다. 마늘 재배를 위한 표준시비량에서 질소성분은 기비가 36%, 웃거름이 64%를 차지하여 웃거름의 비중이 높은 작물 중 하나이다. ‘22년 9월 말에 심층시비장치를 이용하여 밭 토양의 25~30 cm에 심층시비처리 직후 마늘을 파종하여 ’23년 6월 8일까지 재배하고 수량을 조사한 결과, 마늘의 수량은 표면살포 처리보다 심층시비 처리에서 32% 유의하게 증가하였다. 결론적으로, 벼와 마늘 재배시 토양 속 25~30 cm에 기비로 NPK 삼요소의 표준시비량을 심층시 비하면 웃거름의 사용량을 줄이거나 생략하여 질소비료를 절감할 수 있을 것으로 예상되었으며 농업현장의 실용화와 보급을 위한 다양한 연구의 수행이 필요하다고 판단되었다.
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