Development of real-time control technology for bio-liquor circulation type swine farming system using ORP and pH (mV) time-profiles

김승수 Kangwon National University 2020 국내박사

Odor emissions from livestock production facilities make annoyances among the people living in surrounding areas, while the farmers consider odor emissions as a part of farming practice. In recent years, odor related complaints from the neighborhood communities around the swine farms in Korea are rapidly increasing and have been identified as a key concern to sustaining progress of the swine industry. More than 168 different kinds of odor-causing substances can be generated from livestock manure, it is therefore not easy to control odor through the application of physical and chemical diffusion prevention facilities. Furthermore, due to high installation cost satisfactory odor reduction technology has not been developed until present. The bio-liquor circulation type swine farming system (BCS), more commonly known as liquid fertilizer circulation system has recently become popular among the swine farmers and can be used as an odor control technology. However, since BCS is operated by quantitative control method based on a predetermined time or circulation rate, its odor minimization capacity can be reduced or completely deteriorated. This study was therefore designed to develop a real-time control technology for BCS using lab- and pilot-scale test results. The overall research procedure was as follows: (1) Lab scale simulation → (2) Pilot system construction and preliminary system operation → (3) Complementing the pilot system and developing the final real-time control technology. After each study, an algorithm was developed to effectively control the bioreactor operation and its circulation into the slurry pit. In this study, the operational efficiency, effect on manure properties and NH3 reduction effect of the BCS to which the real-time control technology was applied were analyzed and presented. As a first step in the development for real-time control technology of BCS, lab-scale simulation was carried out. To develop the real-time control technology, time-profiles of oxidation reduction potential (ORP), pH (mV) and dissolved oxygen (DO) were considered as controlling factors based on previous study. The lab-scale BCS was controlled by program logic controller (PLC) and the system was operated in batch mode in the order of 『inflow of manure from slurry pit → anoxic conditions (mixing only) → aerobic conditions (aeration rate 0.05 L/L·min) → circulation into slurry pit』. In addition, the time-profile of the system control factors [ORP, pH (mV) and DO] were analyzed to detect the termination point of nitrification and denitrification reactions. The equipments such as mixer, aerator, and circulation pump were optimally controlled based on real-time control algorithms. When the circulation between slurry pit and bioreactor was started, the swine manure was inflowed into bioreactor after solid-liquid separation using a sieve (pore size 0.435 mm2), and bio-liqour was circulated to slurry pit after completion of bio-reaction. The circulation rate of the bioreactor and CS was set to 1.2 L/cycle. After that, the effect of circulation on manure properties and gas reduction in the slurry pit according to the application of real-time control technology were analyzed and compared with NCS. As a result of the lab-scale simulation experiment, it was found that the circulation of swine manure between slurry pit and bioreactor could be controlled by real-time control technology using the ORP and pH (mV) time-profile. In the case of the anoxic phase, a rapid decrease in ORP was occurred with the completion of denitrification reaction. Thus, it was possible to successfully control the anoxic phase by accurately diagnosing the denitrification termination point using the change in the slope of the ORP. On the other hand, through the combination of ORP and pH (mV) time-profiles in aerobic phase, the completion of nitrification reaction was accurately diagnosed and controlled. However, DO was excluded from the control factor in aerobic phase due to frequent contamination of the sensor membrane. Moreover, inaccuracy in measurement was also found when air was in direct contact with the sensor. The real-time controlled bioreactor operation and circulation using time-profiles of ORP and pH (mV) showed that on an average of 7.9 ±5.5% of bio-liquor per day was circulated based on the slurry pit volume. In particular, on an average of 19.4 ± 2.9 hours per day was required for the denitrification reaction. This indicated that comparatively longer time was required for anoxic conditions than aerobic condition as organic matter in the slurry pit was stabilized during circulation with the bioreactor and led to a deficit in soluble carbon essential for denitrification reactions in the slurry pit. The real-time control technology can minimize the energy consumption cost for operating BCS by detecting the termination point of bioreaction. On the other hand, by combining real-time control technology with lab-scale BCS, manure properties were improvement noticeably and 92.8, 91.2, 78.4, 87.1, 94.9, 95.6 and 95.8% reduction efficiency were observed for NH4-N, T-N, STOC, TS, TVS, TSS and TVSS, respectively. In addition, the improvement of the physico-chemical properties of swine manure led to the reduction of harmful gases generation from slurry pit. Measurement of gas concentrations in the collected samples revealed that NH3 and organic acid gas generation were decreased by 98.3 and 39.5%, respectively. To apply the real-time control algorithm developed through lab-scale simulation experiments, two experimental swine barns were constructed for pilot-scale experiments. The pilot system was consisted of a slurry pit and a bioreactor with an effective volume of 6 and 3m3, respectively and the circulation rate of the bioreactor was 120L per cycle (2%/cycle based on the volume of the slurry pit). However, in order to prevent the overflow of slurry pit due to the excretion of swine manure, the water level sensor was installed in both the slurry pit and bioreactor to control the balance and regulated the circulation amount. Afterwards, 10 pigs with an average weight of 23.1±2.1 kg were randomly placed in each swine barn, and a preliminary experiment was conducted to develop the final 『real-time control technology of BCS』 as well as to figure out the issues with pilot system. The preliminary experiment conducted in the pilot scale system revealed that it was impossible to circulate the system effectively using the real-time control technology due to the problems associated with solid-liquid separation of the swine manure flowing into the bioreactor. Unlike simulation experiments, it was not possible to separate the solid-liquid fractions of the swine manure in the pilot system and hence, ultimately resulted in the inflow of swine manure into the bioreactor without filtration. This problem affected the treatment efficiency of the bioreactor and caused irregular slope changes of the ORP time-profile in aerobic phase. While, exclusion of ORP from the aerobic phase control factor and using pH as the single control factor showed normal performance of the system. Thus, pH was used as a single control factor in aerobic phase for the development of the final control algorithm, considering that the efficiency of solid-liquid separation may be poor in the swine farms. During the preliminary system operation, about 27.5% abnormal control occurred due to lack of solid-liquid separation. Nevertheless, high reduction efficiency of NH4-N (84.7%), T-N (92.1%), STOC (81.8%), TS (93.6%), TVS (96.2%), TSS (96.2%) and TVSS (96.1%) were observed. Moreover, 71.8% of NH3 reduction effect in terms of concentration was also achieved. However, in preliminary system operation, this value was judged to be over-calculated as the cleaning of swine barn was ignored and most of the components of swine manure in NCS were analyzed at very high concentrations. Therefore, while developing of real-time control technology, the amount of daily cleaning water usage was considered in the daily livestock manure excretion unit. Considering the preliminary experiment results of the pilot-scale study, in the final step of 『development of real-time control technology for BCS』, a 500L scale sedimentation tank was added in the front of the bioreactor to improve the solid-liquid separation efficiency, and ORP was excluded from the aerobic control factor and thus, the algorithm was improved. Thereafter, 10 pigs with an average weight of 4.4±0.3 kg were randomly placed in each swine barn. In addition, to analyze the effect of reducing odor in the state when the gas has already been generated, the BCS and real-time control technology were applied 40 days after the pig breeding. To clean the swine barn 2.49L water per pig was used. Furthermore, if the circulated bio-liquor contained activated sludge floc and settled in the slurry pit for a long time, odor might be emitted due to activated sludge floc decomposition. Therefore, the circulation of the bio-liquor was started after a settling period of 30 minutes to minimize the transportation of activated sludge floc to the slurry pit. In addition, due to improve in solid-liquid separation efficiency through the construction of a sedimentation tank, the operational efficiency and control stability of the bioreactor were dramatically enhanced and no control errors were not found during a total of 446 cycles. On the other hand, as the circulation amount of the bioreactor and slurry pit was controlled using the signal obtained from the water level sensor in the final trial, it was not possible to determine the exact circulation amount. Therefore, the circulation amount was calculated based on the default values (on an average of 10.4±6.5% bio-liquor per day was circulated elicited from the volume of the slurry pit). As a result, a high level of manure properties improvement effect was observed, and the improvement efficiency of 74.2, 64.1, 75.8, 72.0, 75.0, 75.3 and 74.8% for NH4-N, TN, STOC, TS, TVS, TSS and TVSS, respectively were achieved. According to the improvement of the swine manure properties, the NH3 reduction efficiency was 61.6% in terms of concentration within 50 days, and the average NH3 concentrations in NCS and CS were 14.6±3.4 and 5.6±1.6 ppm, respectively. Moreover, if the system was applied at the same time as pig breeding, the NH3 reduction efficiency would have been much higher. In terms of system control, suitable factors for controlling the anoxic and aerobic phase were found to be ORP and pH, respectively. The clear slope change of the ORP time-profile that appeared when NOX-N was completely removed in the anoxic phase and was effective in diagnosing the denitrification termination point. However, in aerobic phase a situation arose where the solid-liquid separation was not well performed and ORP was not suitable as a control factor due to occurrence of irregular slope change in the ORP time-profile. On the other hand, in the case of pH (mV) time-profile, it was possible to effectively diagnose the termination point of nitrification using a clear slope change that appeared according to changes in major chemical reactions such as nitrification and CO2 stripping. Odor compounds from swine manure are affected not only by the properties of manure, but also by various factors such as internal physicochemical properties, temperature, pH, microbial activity, season and residence time. Therefore, it is difficult to identify a clear causal relationship between the improvement level of swine manure properties and the level of odor occurrence. However, as a result of three experiments『lab-scale simulation → pilot-scale construction and preliminary experiment → pilot-scale improvement and development of final real-time control technology』, it seems to be clear that improving the properties of swine manure and reducing the concentration of odor precursors through the application of BCS, is an effective method to reduce the emission of odor compounds from slurry pit. Therefore, it is important to actively improve the properties of swine manure in the slurry pit by optimizing the operation and circulation of the bioreactor in order to reduce the odor of swine manure using BCS. This study introduces a BCS based on real-time control technology which requires no excessive investment by the swine farmers, and it is believed that it will help reduce labor for system operation. In addition, it is expected that the BCS will contribute to improving farm productivity and maintaining worker health by reducing odor in swine barns which will ultimately alleviate the odor related problems of the existing swine industry in Korea. 본 연구는 현장에서 통상 액비순환시스템으로 불리고 있는 생물활성액 순환식 돈사시스템 (Bio-liquor Circulation System, BCS)의 실시간 제어기술을 개발하기 위해 수행되었으며 실험실 규모와 pilot 규모에서 수행되었다. Pilot 규모의 연구에서는 예비실험을 거쳐, 최종 실시간 제어기술을 개발함에 있어 보완사항을 도출하였으며 연구 절차는 『(1) 실험실 수준의 시뮬레이션 → (2) pilot 시스템 제작 및 예비운전 → (3) pilot 시스템 보완 및 최종 실시간 제어기술 개발』의 순으로 진행되었다. 각각의 연구절차를 거쳐 생물반응조의 운전 및 슬러리피트와의 순환을 효과적으로 제어하기 위한 알고리즘을 개발하였으며 이를 통해 실시간 제어기술이 적용된 생물활성액 순환식 돈사시스템의 운전효율, 분뇨 물성개선 및 NH3 저감효과를 분석·제시하였다. 최근 축산농가의 가장 큰 화두는 단연 악취라고 할 수 있으며 급증한 악취 민원은 축산업을 지속하는데 주요 방해요인이 되고 있다. 다양한 악취 민원 통계를 살펴보면 특히 양돈농가로부터 많은 악취 민원이 발생하는 것으로 나타나 양돈농가에서 발생하는 악취를 효과적으로 제어할 수 있는 기술의 개발이 시급한 것으로 판단된다. 종래의 악취 저감기술은 악취발생 시점을 기준으로 이미 발생된 악취가 외부로 확산되는 것을 방지하는 시설과 악취을 유발하는 발생원에 대한 제어기술로 분류될 수 있다. 그러나 가축분뇨로부터 168가지 이상의 다양한 악취유발 물질이 발생하기 때문에 물리·화학적 방식의 확산 방지시설 적용을 통한 악취제어가 쉽지 않으며 높은 수준의 도입비용으로 인해 현재까지도 만족할 만한 기술개발은 실현되지 않고 있다. 또한 식이조절 및 생균제 투입 같은 악취 발생원 제어기술은 악취저감효과에 대한 과학적 사실관계가 명확히 규명되지 않은 경우가 대부분이기 때문에 현장에서 이를 효과적으로 이용하기란 쉽지 않은 상황이다. 최근 양돈농가에서 인기를 끌고 있는 생물활성액 순환방식 또한 악취발생원 제어기술로 분류될 수 있으며 현장에서는 통상 액비순환시스템으로 명명되고 있다. BCS는 돈사 외부의 생물반응조에서 슬러리 분뇨를 생물화학적으로 처리한 다음, 다시 슬러리피트로 순환시켜 양돈분뇨의 물성을 개선함으로써 악취의 생성·발생을 저감하는 방법으로 주목받고 있으나, 현장에서는 미리 정해진 시간 또는 순환율을 바탕으로 한 정량적 제어방식으로 운전되고 있기 때문에 시스템의 운전효과가 미미하다는 문제를 가지고 있다. 이러한 정량적 제어 시스템은 설계 규모에 따라 생물반응조의 저부하 혹은 과부하 문제가 발생할 수 있으며 과부하 조건이 장기간 지속될 경우, 생물반응조의 분뇨 처리능력을 완전히 상실하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 현장에서는 생물반응조의 설계 규모가 확대는 경향이 있으며, 수처리 시설에 준하는 복수의 폭기조 및 무산소조 등이 설비되어야하기 때문에 높은 수준의 초기 도입비용이 요구된다. 따라서, 본 연구는 복잡한 설계 없이 현장에 쉽게 도입할 수 있는 단일 생물반응조를 이용한 BCS를 개발하기 위해 수행되었으며, 현장의 정량적 제어방식의 시스템에서 발생하는 효율저하문제를 개선하기 위하여 ICT 기반의 실시간 제어기술을 접목하였다. BCS의 실시간 제어기술 개발의 첫 단계로, 실험실 수준의 시뮬레이션이 수행되었다. 이를 위하여, 아크릴을 이용해 유효용적 30L 수준의 생물반응조 및 슬러리피트 유효용적 60L 수준의 lab-scale 돈사를 제작하였다. Lab-scale 돈사는 생물반응조와의 순환 여부에 따라 circulation system (CS)와 non-circulation system (NCS)로 구별되었으며 각 lab-scale 돈사에 0.43 L/d의 양돈슬러리 분뇨를 유입하여 양돈농가에서의 시스템 운전을 시뮬레이션 하였다. 실시간 제어를 위한 인자로는 oxidation reduction potential (ORP), pH (mV) 및 dissolved oxygen (DO)의 time-profile을 이용하였으며 선행연구 (Kim, 2017) 결과를 바탕으로 보완·개발된 실시간제어 알고리즘이 입력된 program logic controller를 이용하여 lab-scale 생물활성액 순환식 돈사시스템을 구동하였다. lab-scale 시스템은 생물반응조를 기준으로 『슬러리피트로부터 분뇨유입 → 무산소조건 조성 (mixing only) → 호기조건 조성 (aerataion rate 0.05 L/L·min) → 슬러리피트로 순환』의 순서로 운전되었으며 시스템 제어인자 [ORP, pH (mV) 및 DO]의 time-profile 분석을 통해 탈질화 및 질산화 반응이 완료되는 시점을 진단하여 교반기, 공기공급 장치 및 순환펌프 등의 장비를 알고리즘 기반으로 최적제어 하였다. 슬러리피트와 생물반응조의 순환 시, pore size 0.435 mm2의 sieve를 이용하여 여과된 액상분뇨가 생물반응조로 유입되게 하였으며 생물반응 완료 후 생물활성액은 그대로 순환하였다. 또한, 생물반응조와 CS의 순환율을 1.2L/cycle로 설정하여 실시간 제어기술 적용에 따른 슬러리피트 내 분뇨 물성개선효과 및 가스 저감효과를 비교·분석하였다. 시뮬레이션 실험 이후, 돼지사육 10두 규모의 pilot 시스템을 구축하여 실제 돼지가 사육되는 시설에 시뮬레이션 실험을 통해 개발된 실시간 제어 알고리즘 적용을 하였다. Pilot 시스템은 슬러리피트 유효용적 6m3 규모의 돈사 2동과 유효용적 3m3의 생물반응조로 구성되었으며, CS와 생물반응조의 순환율은 1회 순환당 120L (슬러리피트 부피기준 2%/cycle)를 기본으로 하되 분뇨배설에 의한 슬러리피트 용량 초과를 방지하기 위해 생물반응조와 슬러리피트에 설비된 수위센서를 이용하여 조절하였다. 각 돈사에 평균 체중 23.1±2.1 kg의 돼지를 무작위로 10 두씩 입식한 후, 예비 시스템 운전을 통해 최종 『생물활성액 순환식돈사 시스템의 실시간 제어기술』을 개발함에 있어 pilot 시스템의 보완사항을 도출하였다. 예비 시스템 운전결과, 고액분리용 seive의 막힘 주기가 짧아 고액분리 능력이 상실된 상태에서 여과 없이 생분뇨가 그대로 유입되는 현상이 빈번하게 발생하였다. 이 문제는 생물반응조의 처리능력의 급격한 효율저하를 유발하였으며, 호기구간에서 ORP time-profile의 불규칙한 기울기변화를 유발하여 빈번한 비정상제어를 유발하였다. 따라서, 최종 『생물활성액 순환식돈사 시스템의 실시간 제어기술 개발』단계에서는 생물반응조 전단에 500L 규모의 침전조를 추가하여 고액분리 효율을 제고 하였으며 ORP를 호기구간 제어인자에서 배제하고 알고리즘을 개선하였다. 이후, 각 돈사에 평균 체중 4.4±0.3 kg의 자돈을 무작위로 10두씩 입식하였으며, 이미 가스가 발생한 상태에서의 악취저감 효과를 분석하기 위하여 시스템은 돼지입식 이후 40일 시점에 적용하였다. 상기 서술된 총 3차례의 실험을 통해, 단일 반응조가 이용된 생물활성액 순환식돈사 시스템에 실시간 제어기술을 적용함에 따른 시스템 운전효율, 분뇨물성 개선효과 및 악취저감효과를 분석하였다. Lab-scale 시뮬레이션 실험결과, ORP 및 pH (mV)를 활용하여 생물반응조를 실시간제어하는 것이 가능한 것으로 나타났다. 무산소 구간의 경우, 탈질화 반응이 완료되는 시점에 ORP의 급격한 감소가 나타나 ORP의 기울기 변화를 이용하여 탈질 완료시점을 정확하게 진단함으로써 성공적인 무산소구간 제어가 가능하였다. 호기구간에서는 ORP와 pH (mV)의 기울기 변화를 복합적으로 활용하여 정확한 질산화반응 완료시점 진단 및 제어가 가능하였다. 그러나 DO는 센서 membrane의 오염이 빈번하고 공기가 직접 접촉될 경우 정확한 측정이 불가능하여 호기구간의 제어인자에서 제외되었다. 무산소구간에서 ORP, 호기구간에서 ORP 및 pH (mV)를 활용하여 생물반응조의 운전 및 순환을 실시간 제어한 결과 슬러리피트 용적을 기준으로 하루 평균 7.9±5.5%가 순환되는 나타났다. 특히, 생물반응조는 탈질화 반응에 하루 평균 19.4 ±2.9 시간을 소요하는 것으로 나타나 비교적 장시간의 무산소조건 제공이 필요한 것으로 나타났다. 이는 생물활성액이 순환됨에 따라 슬러리 피트 내 유기물이 안정화 되어 탈질화 반응에 적합한 탄소원의 비중이 낮기 때문으로 판단되며 실시간 제어기술 접목을 통해 시스템 운전에 요구되는 동력비를 최적화 할 수 있을 것으로 사료된다. 특히, Lab-scale 생물활성액 순환식 돈사시스템에 실시간 제어기술을 접목함으로써 높은 수준의 분뇨 물성개선효율이 달성되었으며, 각각의 물성개성 효율은 각각 NH4-N 92.8%, T-N 91.2%, STOC 78.4%, TS 87.1%, TVS 94.9%, TSS 95.6% 및 TVSS 95.8%로 나타났다. 또한, 슬러리분뇨의 물성개선은 돈사 유해가스 발생 저감으로 이어졌으며 가스포집용액 분석결과, NH3 및 유기산 가스 발생량이 각각 98.3, 39.5% 감소한 것으로 나타났다. 시뮬레이션 실험결과를 바탕으로 pilot 규모 돈사에서 실시한 예비 시스템 운전에서는 시스템을 효과적으로 실시간 제어하는 것이 불가능하였다. 이는 생물반응조로 유입되는 분뇨를 고액분리하는 것이 불가능했기 때문으로 판단된다. 시뮬레이션 실험과는 달리 pilot 시스템에서는 고액분리용 sieve를 즉각적으로 관리해주는 것이 불가능하였으며 이는 sieve의 고액분리 능력 상실을 유발하여 슬러리분뇨를 여과없이 생물반응조로 유입하는 결과를 야기하게 되었다. 이 문제는 생물반응조의 처리효율을 저하를 유발하였으며 호기구간에서 ORP time-profile의 불규칙한 기울기변화를 발생시켜 시스템의 정상적인 제어를 불가능하게 하였다. 이에, ORP를 호기구간 제어인자에서 배제하고 pH를 단독 제어인자로 활용한 결과 시스템의 정상제어가 가능한 것으로 나타났다. 따라서, 현장에서 고액분리 효율이 불량할 수 있음을 감안하여 향후 최종 제어알고리즘 개발에는 호기구간 제어인자로서 pH를 단독으로 활용하였다. 예비시스템 운전에서, 약 27.5%의 비정상제어가 발생하였음에도 NH4-N, T-N, STOC, TS, TVS, TSS 및 TVSS 항목에서 각각 84.7, 92.1, 81.8, 93.6, 96.2, 96.2 및 96.1%의 매우 높은 물성개선효율이 나타났으며 농도의 측면에서 71.8%의 NH3 저감효과가 관찰되었다. 그러나 예비시스템 운전에서는 돈사 세정이 간과되어 NCS의 분뇨성분이 대부분 매우 높은 농도로 분석되었기 때문에 이 수치는 과다하게 산정된 것으로 판단된다. 따라서, 예비시스템 운전 이후 본 시스템 개발에서는 가축분뇨 배출원단위에서 제시된 일일 세정수 발생량을 반영하여 각 돈사를 세정하였다. 예비시스템 운전결과를 바탕으로, 최종 『생물활성액 순환식돈사 시스템의 실시간 제어기술 개발』 단계에서는 생물반응조 유입원수의 고액분리 효율 향상을 위한 500L 규모의 침전조가 추가되었으며 마리 당 2.49L의 세정수를 이용하여 돈사를 세정하였다. 또한, 운송된 활성슬러지 floc이 슬러리피트에서 장기간 체류할 경우 floc 부패에 의한 악취 발생이 우려되어 생물활성액 순환시점에 활성슬러지 floc을 30분간의 침전시킨 후 순환하였다. 침전조의 추가를 통해 슬러리분뇨의 고액분리 효율을 향상시킨 결과, 생물반응조의 운전효율 및 제어 안정성이 비약적으로 향상됨을 확인 할 수 있었다. 무산소 구간에서 ORP, 호기 구간에서 pH (mV)의 time-profile을 활용하여 생물반응조를 실시간 제어한 결과, 총 446회의 순환이 진행되는 동안 제어 오류는 발견되지 않았다. Pilot 시스템에서, 생물반응조와 슬러리피트의 순환은 수위센서의 신호를 이용해 제어되었음으로 정확한 순환량을 파악할 수는 없었으나 최소 순환량을 기준으로 평가하면 슬러리피트 부피를 기준으로 하루 평균 10.4±6.5%의 생물활성액이 순환되는 것으로 나타났다. 그 결과, 높은 수준의 분뇨 물성개선효과가 나타났으며 각 성분의 개선효율은 NH4-N, T-N, STOC, TS, TVS, TSS 및 TVSS 항목에서 각각 74.2, 64.1, 75.8, 72.0, 75.0, 75.3 및 74.8%로 확인되었다. 이에 따른 NH3 저감효율은 농도의 측면에서 61.6%로 나타났으며 NCS 및 CS의 평균 NH3 농도는 각각 14.6±3.4, 5.6±1.6 ppm으로 나타났다. 분뇨로부터의 악취화합물은 분뇨의 물성뿐만 아니라 내부의 이화학적 성상, 온도, pH, 미생물의 영향 및 체류시간 등 다양한 요인의 영향을 받아 발생수준이 변화하므로 분뇨의 물성개선 정도와 악취발생 수준의 명확한 인과관계를 규명하기란 어렵다. 그러나,『실험실 수준의 시뮬레이션 → pilot 시스템 제작 및 예비운전 → pilot 시스템 보완 및 최종 실시간 제어기술 개발』에 이르는 3차례의 실험 결과, 생물활성액 순환식 돈사시스템 적용을 통해 분뇨의 물성을 개선하고 악취 전구물질의 농도를 낮춰주는 것은 슬러리피트로부터의 악취화합물 발생을 저감하는데 효과적인 방법임은 분명해 보인다. 따라서, BCS를 이용하여 돈사 악취를 저감하기 위해서는 생물반응조의 운전 및 순환을 최적화하여 슬러리피트 내 분뇨의 물성을 적극적으로 개선하는 것이 중요하다고 볼 수 있다. 시스템제어 측면에서, 생물반응조 운전의 최적 제어인자는 무산소 구간에서 ORP, 호기 구간에서 pH로 나타났다. 무산소 구간의 경우, 무산소 및 혐기 조건에서의 ORP 분포영역 차이로 인해 탈질화반응이 완료이후 혐기조건이 형성되는 시점에 ORP의 명확한 기울기 변화가 나타나므로 ORP time-profile을 활용하여 공기공급시점을 최적화하는 것이 가능하다. 호기구간에서는 질산화반응에 의한 pH (mV) 상승 이후, 질산화반응 완료시점부터 CO2 stripping에 의한 pH (mV)의 하락이 발생하므로 pH (mV) 상승 이후 하락하는 반전곡선을 탐지하여 호기구간을 최적화하는 것이 가능하다. 생물반응조와 슬러리피트 용적 비율이 1:2로 설정된 본 연구에서, 실시간 제어기술 접목을 통해 BCS의 운전을 최적 제어한 결과, 높은 수준의 분뇨물성 개선효율이 달성되었으며 이를 통해 돈사에서 발생하는 악취유발물질을 효과적으로 저감하는 것이 가능한 것으로 나타났다. 실험실규모의 시뮬레이션에서는 BCS에 실시간제어기술을 접목함으로써 91일간 슬러리피트 용적을 기준으로 하루 평균 7.9±5.5%의 순환이 실시간 제어되었다. 그 결과, NH4-N, T-N, STOC, TS, TVS, TSS 및 TVSS 항목에서 각각 92.8, 91.2, 78.4, 87.1, 94.9, 95.6 및 95.8%의 분뇨물성이 달성되었으며, 분뇨로부터 발생하는 NH3 및 유기산 가스 발생량이 각각 98.3, 39.5% 씩 감소하였다. 각 돈사의 사육두수를 10두로 설정한 pilot 규모 돈사에서 수행된 예비시스템 운전에서는, 고액분리 불가능으로 인한 생물반응조의 비정상제어 발생과 돈사 세정수 사용의 부재로 인해 정확한 분뇨물성개선효율을 파악하는 것이 불가능 하였으나 슬러리피트 내 분뇨물성개선효율이 NH4-N, T-N, STOC, TS, TVS, TSS 및 TVSS 항목에서 각각 84.7, 92.1, 81.8, 93.6, 96.2, 96.2 및 96.1% 씩 달성됨에 따라 농도의 측면에서 71.8%의 NH3 저감효과를 얻을 수 있었다. 실험실규모의 시뮬레이션과 pilot 돈사를 이용한 예비시스템 운전결과를 토대로 수행된 최종 BCS 개발에서는 돼지 사육 이후 40일 시점에 BCS를 적용하여 분뇨 내 NH4-N, T-N, STOC, TS, TVS, TSS 및 TVSS를 각각 74.2, 64.1, 75.8, 72.0, 75.0, 75.3 및 74.8%씩 저감할 수 있었으며 농도의 측면에서 50일간 평균 61.6%의 NH3 저감효율을 달성할 수 있었다. 본 연구를 통해 개발된 단일 반응조를 이용한 BCS 시스템 및 실시간 제어기술은, 현장농가의 과도한 투자없이 도입 가능한 BCS를 제공할 수 있으며 시스템 운전을 위한 노동력 절감에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 돈사 내 악취 저감을 통해 농가의 생산성 향상 및 작업자의 건강유지에 보탬이 될 것으로 기대된다. 이를 통해 양돈농가의 BCS 도입을 촉진하고 양돈농가의 악취를 효과적으로 저감시켜 기존 양돈 산업의 악취문제를 완화하는데 큰 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

The dynamics of social changes and family attainment norms: The effects of parental education, sibship structure, and gender differences on school transitions in Taiwan

Chang, Huey-Chi The University of Wisconsin - Madison 2006 해외박사(DDOD)

This dissertation studies the effects of family background on individuals' educational opportunities in Taiwan. It also investigates how the structure and the process of educational stratification have changed over time in response to a changing fertility regime and educational policy. Overall, the study finds that changes in the process of stratification are an ongoing process that may be unrelated to changes in educational policy. Other factors such as demographic change appear to be the driving forces. Data consist of a pooled cross-sectional sample of 20,918 individuals born between 1914 and 1973. Discrete time survival models in the form of logit regressions are used to estimate individuals' conditional probabilities of successfully making transitions across schooling levels. Several conclusions are drawn from this study. First, there are two dimensions of the effects of father's occupation, as well as parents' education. While the effects of one dimension (such as the effects of parents' years of schooling and father's occupational class) diminish from low to high transition levels, the effects of the other (such as the effects of having parents making the same transition and father's SEI) are constant. Second, parental education, especially mother's years of schooling, tend to modify the effects of other variables. For example, compared to other families, families with highly educated mothers discriminate less against daughters and benefit more from having a small rather than large family. Third, an analysis of intercohort changes finds that the implementation of compulsory education at elementary and junior high levels accelerates the ongoing educational expansion at these two levels, but there are no significant changes in the transition rates at higher levels (i.e., senior high and college). Also, the gender gap at all levels has experienced a secular decline, but education policy has no effect on the rate of change. The trend is linear over time. Fourth, because of the dramatic fertility decline, inequality between low and high SES family background has increased. The benefits of high SES are greater among small families, so educational disparity between socioeconomic groups is increased without there being a change in the allocation mechanism.

A study on changes in the vegetation and land surface dryness in present and future climate

Chang-Eui Park 서울대학교 대학원 2016 국내박사

Historical observations show various responses to global warming over the land surface, one of important elements of Earth’s climate system as well as living place of humanity. Among those responses over the land, both changes in vegetation and land surface dryness are regarded as two major phenomena. Vegetation, occupies about 70% of whole land surface, is a key element of both physical and chemical processes over the land surface. Exact understanding of the vegetation change and its feedback influences on climate is essential for both investigating observed climate change and projection of future climate. Changes in land surface dryness are invisible, but important for the hydrological condition over the land, largely influences on agriculture and water management. Thus, researches on changes in both vegetation and land surface dryness contribute to mitigate risks of climate change because of both vegetation and land surface dryness has numerous socio-economic impacts on society. The present dissertation provides remarkable results of three studies about changes in vegetation and land surface dryness. First, the potential impact of vegetation feedback on land surface dryness in summer season is examined in a condition of doubling of atmospheric CO2 concentration over the contiguous United States (US) using a set of 100-year-long climate simulations integrated by global climate model (GCM) interactively coupled with a dynamic vegetation model. The Thornthwaite moisture index (Im), which quantifies land surface dryness on the basis of atmospheric water supply (i.e. precipitation, P) and atmospheric water demand (i.e., potential evapotranspiration, PET), is used to measure changes in the surface dryness. Warmer atmosphere and drier surface resulting from increased CO2 concentration increase land surface dryness over most of the contiguous US. This phenomenon is due to larger increments in PET than in P, regardless of the presence or absence of vegetation feedback. Compared to simulation without active dynamic vegetation feedback, the presence of vegetation feedback significantly alleviates the increase in land surface dryness. This vegetation-feedback effects is most notable in the subhumid regions such as southern, Midwestern and northwestern US, primarily by the increasing vegetation greenness. In these regions, the greening in response to warmer temperatures enhances moisture transfer from soil to atmosphere by evapotranspiration (ET). The increased et and subsequent moistening over land areas result in weaker surface warming (1–2 K) and PET (3–10 mm month–1), and greater P (4–10 mm month–1). Collectively, changes in temperature, PET, and P due to vegetation feedback result in moderate increases in Im, indicating decrease in land surface dryness. Next, the change in vegetation due to global warming is examined in detail focusing on its speed during twenty-first century using both a definition of plant habitat based on surface temperature and climate scenarios from multiple GCMs. The plant habitat changes are predicted by driving the bioclimate rule in a dynamic global vegetation model using the climate projections from 16 coupled GCMs. The timing of plant habitat change is estimated by the first occurrence of specified fractional changes (10%, 20%, and 30%). All future projections are categorized into three groups by the magnitude of the projected global-mean land surface temperature changes: low (<2.5K), medium (2.5-3.5K), and high (>3.5K) warming. During the course of the twenty-first century, dominant plant habitat changes are projected in ecologically transitional (i.e., from tropical to temperate and temperate to boreal) regions. The timing of plant habitat changes varies substantially according to regions. In the low-warming group, habitat changes of 10% in southern Africa occur in 2028, earlier than in the Americas by more than 70 yrs. Differences in the timing between regions increase with the increase in warming and fractional threshold. In the sub-tropics, fast plant habitat changes are projected for the Asia and Africa regions, where countries of relatively small gross domestic product (GDP) per capita are concentrated. Ecosystems in these regions will be more vulnerable to global warming, because countries of low economic power lack the capability to deal with the warming-induced habitat changes. Causes of changes in land surface dryness are not clear due to various attributions of climate variables on dryness changes. For exact understanding on complex spatial variability of land surface dryness changes, relative influences of five climate variables on dryness changes are quantified over continental East Asia, covering diverse hydro-climate regimes from humid to arid regions, by using observations from 189 stations for the period of 1961-2010. For the whole analysis period, the land surface dryness is decreased by both increasing P and decreasing PET, but the increasing trend is not monotonic. Since early 1980s, increasing trend of the land surface dryness is shown over monsoon climate area (> 100°E), but different climate variables drive the drying trend in each hydro-climate regimes. Dryness increases over the arid region are mostly explained by decrease in precipitation. In the humid area, increasing saturation vapor pressure following warming primarily contributes to dry surface despite continuous increase in precipitation. These results suggest increased evaporative potential, the secondary impact of atmospheric warming, plays a considerable role in changes in land surface dryness over the humid area even though sufficient atmospheric moisture exists at there. Conclusions of the present thesis suggest three meaningful implications. 1) Moistening by enhanced vegetation feedback may prevent aridification under climatic warming especially in areas vulnerable to climate change, with consequent implication for mitigation strategies. 2) The spatial distribution of plant habitat is projected to change quickly over countries of low economic power located on Asia and Africa. It is important to establish international collaboration via which developed countries provide assistance to mitigate the impacts of global warming. 3) The global warming sharply increases atmospheric water demands, inducing the risk of drying out over the land surface. Water management plans should consider the ongoing trend of drying accompanied by warming to mitigate the water scarcity in future.

A Study on Missiological Alternative Strategy in the Context of Postmodernity and 'NGO Revolution' : A New Apostolic Reformation and NGO Based Mission = 포스트모던과 'NGO 혁명' 상황에서의 선교학적 대안 전략에 관한 연구 : 신사도적 개혁과 NGO 기반 선교를 중심으

김창효 Berea University Of Graduate Studies 2004 국내석사

선교학의 본질은 교회가 지혜롭고 효과적으로 다양한 문화에 대처하기 위해서 주변 공동체의 변화를 인식하도록 도와주는 것이다. 교회는 세상의 소금과 빛이 되고 세상에 영향을 끼치기 위해서는 적절한 방법으로 문화에 대응해야 하고, 선교신학을 효율적으로 개발하기 위한 과정에서 교회의 임무를 잘 이해해야 한다. 그러므로 선교신학은 교회의 정체성에 대한 자기 이해의 결과이다. 이러한 결과로 말미암아 교회는 그 방향을 잘 설정할 수 있다. 오늘날의 문화의 변화가 너무 빠르기 때문에, 잘 대처하지 못하는 사람들은 이러한 변화에 은신할 곳을 찾으려는 경향을 보인다. 깁스(Gibbs)는 주류 교단들이 40년 동안 신속하게 변화하는 문화 환경 속에서 그들이 고백한 원리들을 수행할 수 없었기 때문에 쇠퇴의 길을 걸었다는 점을 주목한다. 그러나 신사도적 교회들 때문에 교회 전체적으로는 교회 출석 인원은 감소하지 않았다. 이러한 것들은 깁스가 큰 규모의 문화적 변동이라고 부르는 것의 일부 효과일 뿐이다. 그것은 현대주의에서 탈현대주의(포스트모던)으로의 변화이다. 그것은 너무 복잡한 변화여서 그 변화 추이를 모르는 교회들은 중풍병에 걸린 것처럼 약화될 수 있다. 그러므로 교회는 사회 모든 분야와 모든 연령 그룹에 복음을 전파하기 위해서 변화하는 시대 안에서 그 변화를 인식하고 적절하게 대처해야 한다. 이러한 문화적인 패러다임의 전환은, 보통 사람들이 전통과 현대와 포스트모던의 세 가지 패러다임 중 어느 한 가지의 패러다임 안에서 마음을 정하고 살 수 없을 정도로 영향이 크다. 전통적인 사고에 머물고 있는 교회들은 사회 속에서 지니고 있는 특권적인 입지를 유지하고 싶기 때문에 예언적 자세를 완화시키는 경향을 보인다. 반면에 현대주의적 사고를 가진 교회들은 인간 이성의 시대에 갇혀 있어서 복음의 계시와 신령성이 들어설 여지가 거의 없다. 세 번째 사조인 포스트모던 사조는 매우 비관적이고 회의론적이며 실용적이고 개인주의적이다. 그런데 이러한 문화적 패러다임의 전환의 가장 도전적인 측면은 이 세 가지의 형태가 순차적으로 나타나지 않고 병존한다는 점이다. 물론 문화의 변화는 선교신학의 변동을 초래한다. 문화가 빠르게 변화하는 것을 인지하는 사람은 교회가 변화해야 하는지 또는 주변 문화의 변화 속에서 머물러 있어야 하는지를 생각하지 않을 수 없다. 이러한 고민은 포스트모던적이고 다원적인 서구 세계의 현재 사회 상태를 볼 때 불가피하다. 현 시대의 문화적 패러다임의 전환을 인식하면 할수록, 교회는 교회가 이전에 처했던 문화와는 다른 타문화적 상황에 처해 있음을 알게 된다. 그러므로 현 시대의 교회는 빠르게 변화하는 시대에 대처하기 위해서 선교학적 타문화 대처 훈련을 필요로 하고 있다. 문화는 사람들에게 주변의 문화를 인식하는 렌즈를 제공한다. 그러므로 교회는 현재의 문화에 대처하기 위해서 문화가 사람들에게 어떻게 스며드는지를 알아야 한다. 교회가 주변의 문화를 모르면 결과적으로 교회가 문화적 소경 상태에 이르게 되어 선교적 사명을 효과적으로 감당할 수 없게 된다. 오늘날의 교회를 위한 선교 훈련은 이 시대의 주류로 자리를 잡고 있는 포스트모더니즘의 도전에 교회를 노출시키는 것이다. 교회는 ‘전통주의와 율법주의’를 전파하기보다는 은혜의 복음을 전해야 한다. 그런데 실상은 교회가 은혜의 복음을 제대로 전하기는커녕 교회와 문화 환경 사이의 간격이 더 넓어지고 있어서 복음을 전파하는 것이 점점 더 어려워지고 있다는 점이다. 사회의 변화는 불가피한 반면에, 교회는 그 변화에 대응하려 하지 않고 도리어 마치 변화가 전혀 없는 것처럼 꼭 같은 가정들을 바탕으로 활동을 계속하려 할 뿐이다. 지금 필요한 것은 교회가 적절한 방법으로 문화의 변동에 대응하기 위해서 전략적인 결단을 해야 한다는 것이다. 문화의 변동에 따라 교회의 대응전략이 적절하게 변화되지 않으면, 교회는 전통적인 구조와 패턴 때문에 도리어 성령의 인도하심을 변화시키려는 위험에 직면하게 된다. 포스트모던 시대의 X세대와 밀레니엄 세대는 진리의 절대성보다는 상대성과 다양성을 추구한다. 그들은 모더니즘에서 포스트모던으로의 패러다임의 전환을 대표하는 세대이고, 이전 세대와 비교할 때에 문화적으로 다른 코드를 가지고 있다. 이를 고려해 볼 때에, 지금의 선교는 이와 같은 포스트모던 사람들을 복음화시키기 위해서 적절한 접근을 필요로 하고 있다. 한 가지의 적절한 접근은 포스트모던 사람들이 체험을 통해서 진리를 알게 하는 것이다. 절대적 진리를 인정하지 않는 X세대와 밀레니엄 세대에게는, 확실한 영적인 체험을 하도록 하는 것이 그들이 절대적인 진리를 알도록 하는 훌륭한 전략이 될 수 있다. 이것은 21세기 서울성락교회와 같은 신사도적 교회들로 분류될 수 있는 교회들이 사용하고 있는 전략이다. 그 교회들은 전도된 사람들이 성령을 받고 방언을 말하며, 귀신을 쫓아내고 병을 고치는 체험을 하도록 인도하고 있다. 이것은 예수와 그의 사도들이 사용한 이른바 ‘사도적 접근’에 가깝다. 사람들은 이러한 체험을 통해서 진리를 확신하게 된다. 그러므로 패러다임 전환으로서의 신사도적 개혁 혹은 선교전략은 포스트모던 시대에 적절하다고 생각된다. 이러한 접근은 포스트모던 시대의 사람들과 10/40 창과 북한과 같은 제한 접근 지역 사람들에게 복음을 전할 수 있는 적절한 방책이 될 것이다. 더 좋은 것은 성령의 역사를 바탕으로 하는 신사도적 선교전략과 더불어, 교회가 현 시대의 흐름인 NGO를 기반으로 하여 선교적 파트너십을 형성하는 것이다. ‘NGO 혁명’은 포스트모던 시대의 하나의 현상으로 볼 수 있다. 포스트모더니즘과 마찬가지로, ‘NGO 혁명’과 NGO의 활동은 어떠한 정부나 조직이나 교회 등에 의해 거스려질 수 없는 현 시대의 흐름이기 때문에, 우리는 NGO를 없는 존재인 것처럼 무시할 것이 아니라, NGO들을 활용하여 NGO와 선교적 파트너십을 가져야 할 것이다. 교회들은 NGO를 기반으로 한 선교 전략을 적극적으로 고려해야 한다. 교회의 평신도에 해당하는 일반 시민들이 NGO에 참여하고 있는데, UN과 정부들과 같은 세상의 조직들은 그들의 자원성을 적극적으로 활용하고 있다. 교회도 선교의 영역에서 평신도의 자원적 활동을 활용할 필요가 있다. 일반시민들이 NGO의 활동에 적극적으로 참여하는 것은 포스트모더니즘의 특징 중의 개인주의와 다양성의 표현이다. 교회는 이러한 포스트모던 사람들의 특징을 복음 전파의 장애물로만 여길 것이 아니라 역으로 교회의 선교를 위해서 활용해야 할 것이다. 또한 NGO는 국가와 종교와 이념의 경계를 쉽게 극복하는 경향을 보이는 것이 오늘의 현실이다. 그러므로 NGO는 위에서 언급한, 10/40 창 지역이나 북한과 같은 제한 접근 지역과 같이 선교사나 목사들이 들어갈 수 없는 지역에도 예수 그리스도의 생명수를 전하는 통로로서 그 효용성이 높은 선교의 도구로 사용될 수 있을 것이다. 이는 평신도들의 자원성을 사장시키지 않는 선교전략도 될 것이다. 포스트모던 상황과 ‘NGO 혁명’ 상황에서 신사도적 선교전략과 NGO 기반의 선교전략을 입안하여 실행하는 길은, 세계에서 가장 큰 여의도 순복음교회가 평신도들을 활용하여 ‘좋은 사람들’이란 NGO를 창설하여 전 방위의 선교활동을 벌이고 있는 것과 21세기 선교 서울성락교회의 베뢰아운동을 모범으로 삼는 것이 그 지름길이 될 것이다. ‘좋은 사람들’은 세계 최대의 교회가 평신도 인력으로 전 세계적인 NGO 기반 선교를 하는 훌륭한 모델이 된다. 또한 베뢰아운동은 절대적 진리를 수용하기를 꺼려하는 포스트모던 사람들에게 귀신을 쫓아내며 병을 고치는 등의 체험을 갖게 하고, 평신도들의 자원성을 활용하는 운동으로서, 신사도적 선교전략에 부합한다고 볼 수 있다. It is the Church's missionary nature that helps her to see the changes in the surrounding community in order to wisely and effectively engage the varied cultures with which she encounters. However, the Church must engage cultures in relevant ways in order to make an impact and be the salt of the earth and light to the world (Mt 5:13-14), and in the process understand what she is doing, in order to efficiently develop her theology of missions. The theology of mission will then be the result of the Church's self understanding of what the Church is, which will also guide her in understanding her missions. Changes in today's culture are so rapid that people tend to look for places to hide in order to prevent these changes. Gibbs notes that mainline denominations have declined in four decades because they have not been able "to implement the principles they profess." However, there is no decline in church attendance because of the rapid growth of New Apostolic Churches. These are only the effects of what Gibbs calls "a cultural shift of seismic proportions." This shift affects all areas of society, which the Church must notice in order to be relevant. It is a change from modernity to Postmodernity. It is a change so complex that churches that fail to see the transition may become paralyzed. Therefore, the Church must reach all areas of society and all age-groups in order to remain relevant in and through changing times. These cultural paradigm shifts affect the Church to the point that some cannot find a consensus of mindset and live within the three paradigms: "traditional, modem, and postmodern." Churches that live in the traditional mindset tend to loose their prophetic stance because of the need to maintain "their privileged place in society." On the other hand, churches that have the modern mindset become stranded in the age of human rationality, thus they do not have a place for revelation and the mystery of the gospel. The third mindset, that of Postmodernism is very pessimistic and skeptic, pragmatic, and individualistic. However, the most challenging aspect of these cultural paradigm shifts is that all three "phases are not sequential but exist side by side." Of course, changes in the culture are what produce changes in the theology of missions. In looking at the rapid changes in culture, one cannot stop thinking whether the Church should change or should it stay the same through changes in the culture around. A clear example is the present state of society in the Western world that is both postmodern and pluralistic, as a result, the Church finds herself in a cross-cultural setting. Therefore, the Church in this present state, in order to be relevant, is in need of missiological training. In order to be relevant to the present culture, the Church must also be aware of how culture permeates people, because culture provides people with a lens to perceive the culture around. If the Church is unaware of these cultural challenges, the results in cultural blindness in the Church. The missionary training for today's culture presents the Church with the challenge of Postmodernism. The church must preach the gospel of grace, rather than that of "traditionalism and legalism." In reality what is happening is a widening of the gap between the Church and the environment. While social change is inevitable, the Church never responds to that change, but "simply continues to work on the same assumptions" as if there was no change. The only hope is that the institutional response to cultural changes adjusts in order to begin the closing of the gap. Therefore, what needs to happen is that the Church must make strategic decisions towards change to respond in an adequate matter to cultural changes. If the Church does not change as culture changes, then the Church faces the danger of changing the lead of the Holy Spirit for the traditional structures and patterns. The Gen. X'ers and millennials of the postmodern era pursue relativeness and diversity rather than absoluteness of truth. They represent the paradigm shift from modernism to Postmodernism and they have different cultural codes compared with previous generations. Considering this, missions nowadays need an approach that is suitable for evangelizing these postmodern era people. One such approach is to let them know the truth through experience. However, as for the Gen. X'ers and millennials who do not acknowledge the absolute truth, having concrete spiritual experiences can be a good strategy to make them know the absolute truth. This is a strategy being employed in New Apostolic churches like 21C Mission Seoul Sung Rak Church, where evangelized people are led to receive the Holy Spirit, speak in new tongues, drive out demons and heal disease, which is close to the approaches of Jesus and his apostles. And through these experiences, people become sure of truth. Therefore, it is thought that this New Apostolic strategy of missions as a paradigm shift of mission is truly appropriate in the postmodern era. This movement is suitable to evangelize Gen. Xers and restricted access regions like the Window 10/40 and North Korea, in the context of Postmodernity and 'NGO Revolution.' Our hope is to make use of the NGO Based Mission within our Holy Spirit vision. It is seemed that 'NGO revolution' is a phenomenon of Postmodernity. We should make use of NGOs and mission partnership with it, for NGO revolution and its activity are the contemporary trend over the world, which can not be gone against by any government, organization and church etc. Churches should take NGO based mission strategy into positive consideration. It is worthy of note that secular organizations like UN and governments, are deploying citizens who participate in NGOs, who correspond to the laity in the Christian sense. Churches should exploit the voluntary activity of the laity in the area of missions. It represents the diversity and individualism among characteristics of Postmodernity that general citizens are willing to participate in the activities of NGOs. Churches should not regard those characteristics as obstacles of mission, but need to make the most of them for diverse mission strategy. I think that a shortcut way to churches' making partnership with NGO or making the best use of the laity in missions, is to follow the good examples of the GPWF-church based NGO, which was established by Yoido Full Gospel Church, which is the largest church in the world, and the Berea Movement. The Berea Movement corresponds to 'New Apostolic Reformation,' giving experiences to the postmodern people who are reluctant to accept the absolute truth, making them acknowledge the gospel, by casting out demons, healing diseases etc and deploying the laity. By NGO Based Mission, we can make the best use of NGOs as the channels of living water to the region of Window 10/40 and North Korea, which are so called 'restricted accessed region.'

Effect of increased temperature and decreased precipitation on phenology, physiology and growth of Korean pine seedlings

Hanna Chang 고려대학교 대학원 2020 국내박사

The surface temperature has been increasing globally since the 1950s, and is expected to increase by 0.3–4.8°C in 2081–2100 than in 1986–2005. Also, the frequency and intensity of heat wave and drought have increased under climate change. Increased temperature and decreased precipitation play critical roles for the changes in functional and structural traits of trees such as phenology, physiology, growth and mortality. The seedling stage is suitable to determine these detailed tree responses to climate change because of its sensitivity to environmental changes and low individual variation. This study aimed to investigate the ecophysiological responses of Pinus koraiensis seedlings under experimental increased temperature and decreased precipitation. In May 2016, ninety P. koraiensis seedlings (aged 2 years) were planted in each plot (n = 20), and exposed to a combination of +3°C increased temperature by infrared heater and -30% decreased precipitation by transparent rain–out shelter, with 5 replicates. In the first study, the responses of abnormal shoot and spring phenology under the increased temperature and decreased precipitation were investigated. The occurrence of abnormal shoots was measured in October 2017 and 2018. Spring phenology was observed and phenological parameters were calculated in 2018 and 2019. The occurrence rate of abnormal shoots under the increased temperature treatment increased by 37.8% in 2018 but decreased by -14.3% in 2019. The occurrence rate of abnormal shoots initially increased and decreased with mean August temperature based on the 29.2°C temperature threshold. Spring phenology advanced by 8.1 days in 2018 and 9.4 days in 2019 and the rate of phenological development increased by 14.6% in 2018 and 11.9% in 2019 under the increased temperature treatment, respectively. The state of chilling decreased (2018: -39.1% and 2019: -49.1%) and the state of forcing increased (2018: 15.9% and 2019: 15.3%) under the increased temperature treatment in both years. Despite low chilling, which could delay spring phenology, phenological stages under the increased temperature treatment advanced by rapid and early forcing accumulation. Since the phenological development of abnormal shoots were similar between the control and the increased temperature treatment, it seemed that the increased temperature treatment did not change the date of growth cessation, resulting in no change in spring phenology in the following year. Meanwhile, the decreased precipitation treatment did not influence the abnormal shoots and spring phenology of P. koraiensis seedlings. In the second study, the responses of physiological characteristics and mortality under the increased temperature and decreased precipitation were investigated. Net photosynthetic rate (A), stomatal conductance (gs), transpiration rate (E), and maximal photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm) were measured from April to August 2017 and from May to December 2018. Seedling mortality was measured eight times during the study period at irregular intervals. A, gs, and E decreased by -22.0%, -34.6%, and -33.6% under the increased temperature treatment, and by -5.8%, -11.0%, and -8.6% under the decreased precipitation treatment, respectively, in response to decreasing soil water content and increasing soil and leaf temperature. There was no significant difference in the overall Fv/Fm by the increased temperature and decreased precipitation treatments. The long–term reduction in photosynthesis by the increased temperature treatment might occur carbon starvation, resulting in a 7.4–fold increase in seedling mortality. Moreover, under the decreased precipitation treatment, seedling mortality was unaffected since its effects on A were occasional and small as compared to the increased temperature treatment. Due to the unusually high temperature in summer of 2018, leaf temperature was 38.3°C and seedlings were exposed to temperature above 45.0°C for 10.7 hour under the increased temperature treatment. Fv/Fm in August 2018 decreased sharply by -11.8% and seedling mortality increased by 15.3–fold during summer, under the increased temperature treatment. Thus, leaf damage by severe heat stress may have triggered a rapid increase in seedling mortality. In the third study, the responses of growth, biomass and leaf traits under the increased temperature and decreased precipitation were investigated. Root collar diameter (RCD) and height in 2018 and 2019, length of abnormal shoots in 2018, and biomass and leaf traits in 2017 and 2018 were measured. RCD was not changed by the both treatments, and the increased temperature treatment decreased height by -15.8% in 2018 and -22.1% in 2019, respectively. Total biomass and root biomass was decreased by -13.4% and -19.4% under the increased temperature treatment in 2018, respectively. Stem biomass decreased -21.9% in 2017 and -29.4% in 2018 by the increased temperature treatment, respectively. The reduction of growth resulted from decreased photosynthesis by the increased temperature treatment. In contrast, there was no change in growth under the decreased precipitation treatment. Root mass ratio in 2018 increased by 15.5% under the decreased precipitation treatment in responses to low water supply. The increased temperature treatment decreased stem mass ratio in 2017 (-8.4%) and 2018 (-19.5%), and increased leaf mass ratio in 2018 (+6.3%). Seedlings allocated biomass more to leaves to overcome the reduction of photosynthesis per unit leaf area. The increased temperature treatment decreased number of leaves, but leaf length increased by 11.89% as the biomass allocated more to leaves under the increased temperature treatment. These results can contribute to enhancing the understanding of the responses of tree species, especially for fixed–growth and isohydric species, under future climate change. Moreover, it can be used for the management of seedlings in the nursery or afforested area under climate change. 전지구적 표면 온도는 1950년대 이후 지속적으로 증가하고 있으며, 1986–2005년 대비 2081–2100년에 0.3–4.8°C 증가할 것으로 예상된다. 그리고 혹서 및 가뭄의 빈도와 강도는 기후변화에 따라 증가하고 있다. 온도 증가 및 강수 감소는 식물계절, 생리적 특성, 생장 및 고사 등 수목의 기능적, 구조적 특성 변화에 중요한 역할을 한다. 한편, 묘목 단계는 환경 변화에 민감하고 개체 변이가 적기 때문에 기후변화에 대한 수목의 반응을 파악하기에 적합하다. 본 연구에서는 온도 증가 및 강수 감소 처리에 따른 잣나무 묘목의 생리생태적 반응을 구명하고자 하였다. 2016년 5월에 2년생 잣나무 묘목 90본을 각 조사구에 식재한 후 온도 증가(+3°C) 및 강수 감소(-30%)의 복합 처리를 하였다(n = 20). 적외선등을 이용하여 온도 증가 처리를 수행하였으며, 투명 패널을 이용한 강수 차단으로 강수 감소 처리를 수행하였다. 첫 번째로, 온도 증가 및 강수 감소에 따른 이상생장과 봄 식물계절의 반응을 구명하였다. 2017년과 2018년 10월에 이상생장 발생률 및 식물계절 단계를 측정하였다. 2018년과 2019년 봄에 식물계절을 측정하고 관련 변수를 계산하였다. 이상생장 발생률은 온도 증가 처리에 의하여 2018년에 37.8% 증가하였으나 2019년에는 -14.3% 감소하였다. 29.2°C 의 한계 온도를 기준으로 이상생장 발생률은 8월 평균 온도 증가에 따라 초기에 증가하다가 감소하는 것으로 나타났다. 온도 증가 처리에 의하여 봄 식물계절은 2018년에 8.1일, 2019년에 9.4일 앞당겨졌으며, 식물계절 단계 발달 속도도 2018년에 14.6%, 2019년에 11.9% 증가하였다. 온도 증가 처리에 의하여 저온기간은 감소하였고(2018: -39.1%; 2019: -49.1%), 적산온도는 증가하였다(2018: 15.9%; 2019: 15.3%). 낮은 저온기간에 하에서 봄 식물계절은 지연되는 것으로 보고되어왔으나, 본 연구에서는 앞당겨졌다. 이는 온도 증가 처리에 의하여 고온이 대조구보다 먼저, 빠르게 축적되었기 때문으로 판단된다. 이상생장의 식물계절 단계는 대조구 및 온도 증가 처리에서 유사하게 나타났으므로, 이상생장의 발달로 인한 생장 중단이 지연되지 않았고 이에 따라 다음해의 봄 식물계절도 변화하지 않은 것으로 보인다. 한편 강수 감소 처리는 이상생장 및 봄 식물계절에 영향을 주지 못한 것으로 나타났다. 두 번째로, 온도 증가 및 강수 감소에 따른 생리적 특성 및 고사 반응을 구명하였다. 2017년 4월부터 8월, 2018년 5월부터 12월까지 순광합성률(A), 기공전도도(gs), 증산속도(E) 및 최대양자수율(Fv/Fm)을 월별로 측정하였고, 묘목 고사율은 연구기간 동안 총 8회에 걸쳐 측정하였다. 토양 수분 감소와 토양 및 잎의 온도 증가에 따라 A, gs 및 E는 각각 온도 증가 처리에 의하여 -22.0%, -34.6%, -33.6% 감소하였고, 강수 감소 처리에 의하여 -5.8%, -11.0%, -8.6% 감소하였다. 반면, Fv/Fm은 처리에 따른 유의한 변화가 없었다. 묘목 고사율은 온도 증가 처리에서 7.4배 증가하였는데 이는 장기간의 광합성 감소에 따른 탄소 기아에 의한 것으로 보인다. 강수 감소 처리에 따른 고사율의 변화는 나타나지 않았는데, A에 대한 강수 감소 처리의 효과가 미비하고 지속적이지 않았기 때문으로 판단된다. 2018년 여름에 이상 고온으로 인하여 온도 증가 처리 하에서 잎 온도는 38.3°C이었으며, 묘목은 10.7시간 동안 45.0°C 이상의 온도에 노출된 것으로 나타났다. 온도 증가 처리에 의하여 Fv/Fm은 2018년 8월에 -11.8% 감소하였고, 묘목 고사율은 7–8월에 15.3배 증가하였다. 여름동안 묘목 고사율의 급증은 극심한 고온의 의한 잎의 손상에서 야기된 것으로 판단된다. 세 번째로, 온도 증가 및 강수 감소에 따른 묘목 생장 및 잎의 형태적 특성 반응을 구명하였다. 2018년과 2019년의 근원경 및 묘고, 2018년의 이상생장 길이, 2017년과 2018년의 생물량 및 잎의 형태적 특성을 측정하였다. 두 처리 모두 근원경에 영향을 주지 못하였으나 묘고는 온도 증가 처리에 의하여 2018년에 -15.8%, 2019년에 -22.1%씩 각각 감소하였다. 온도 증가 처리에 의하여 2018년의 전체 생물량은 -13.4%, 뿌리 생물량은 -19.4% 감소하였다. 줄기 생물량은 온도 증가 처리에 의하여 2017년에 -21.9%, 2018년에 -29.4% 감소하였다. 이러한 생장의 감소는 온도 증가 처리에 의한 광합성 감소에 의한 것으로 판단된다. 그러나 강수 감소 처리에 따른 전체 생장의 변화는 나타나지 않았다. 강수 감소 처리 하에서 2018년의 뿌리생물량비는 15.5% 감소하였는데, 이는 수분 공급의 감소에 의한 것으로 보인다. 온도 증가 처리에 의하여 줄기생물량비는 2017년에 -8.4%, 2018년에 -19.5% 감소하였고, 잎생물량비는 2018년에 +6.3% 증가하였다. 단위 면적 당 광합성 감소를 극복하기 위한 적응으로 묘목의 생물량이 주로 잎에 분배된 것으로 판단된다. 이에 따라 온도 증가 처리에서 잎의 수가 감소했으나, 잎의 생물량 증가로 잎의 길이는 11.8% 증가하였다. 이러한 결과는 미래 기후변화에 대한 수목의 반응, 특히 고정생장 및 등수성 특성을 가지는 수종의 반응에 대한 이해를 향상시키는데 기여할 수 있다. 아울러 기후변화 하에서 양묘장 및 조림지의 묘목 관리에 활용될 수 있다.

Impact of climate change on tropospheric ozone

Lang, Chang The Johns Hopkins University 2013 해외박사(DDOD)

Tropospheric ozone (O3) is one of the most important trace gases in the atmosphere as it plays an important role in atmospheric chemistry, climate and air quality. The changed climate and stratosphere O 3 have great potential impact on tropospheric O3 which could lead broad environmental impacts. We carried out modelling study to investigate: (1) The tropospheric O3 response to past changes in GHGs and ODSs, (2) The tropospheric O3 response to stratospheric O3 change through UV and STE pathway and (3) The response of summer cyclone to climate change. The impact of changes in the abundance of GHGs and ODSs on the evolution of tropospheric O3 between 1960 and 2005 is examined using a version of the Goddard Earth Observing System chemistry-climate model (GEOSCCM) with a combined troposphere-stratosphere chemical mechanism. Simulations are performed to isolate the relative role of increases in methane (CH4) and ODSs on tropospheric O3. The 1960 to 2005 increases in GHGs (CO 2, CH4, N2O and ODSs) cause increases of around 1-8% in zonal-mean tropospheric O3 in the tropics and northern extratropics, but decreases of 2-4% in most of the southern extratropics. These O3 changes are due primarily to increases in CH4 and ODSs, which cause changes of comparable magnitude but opposite sign. Simulations with a chemical box model and the GEOSCCM are used to estimate the impact of changes in UV from stratospheric O3 depletion on tropospheric O3. Steady-state simulations with the box model indicate that an increase in UV, resulting from a decrease in stratospheric O 3, leads a decrease in O3 throughout the troposphere. For 1960 to 2005 decreases in stratospheric O3, changes in UV is an important component of how stratospheric O3 changes impact the troposphere, contributing around 46% of total global tropospheric. The potential impact of increasing GHGs on the frequency of northern hemisphere summer cyclones is examined using daily-averaged mean sea level pressure from climate models used in the latest IPCC assessment report. There are much smaller changes in the frequency of summer cyclones, and little consistency among the models in contrast to strong decrease for winter cyclones.

과학기술행정체제 제도변화의 연속과 단절에 관한 연구 : 정책 아이디어(Idea)를 중심으로

李昌栗 韓國外國語大學敎 大學院 2017 국내박사

A Study on the Continuity and Discontinuity of Science and Technology Administration System : Focusing on Policy Ideas This study aims to analyze institutional changes focusing on science and technology administration system of the Kim Dae-jung, Roh Moo-hyun, Lee Myung-bak and Park Geun-hye administration, which resulted from establishing National Science and Technology Council belonging to Presidential Committee and strengthening Ministry of Science and Technology after the inauguration of the Kim Dae-jung government. There have been considerable structural changes in science and technology administration system of Korea whenever government was changed and its organization was restructured. Lack of policy coherence has been constantly suggested and therefore, administrative features on each government and its implications have also been actively studied. There are already many studies focusing on ideas, however, not the idea changes in diachronic aspect. This study analyzes the diachronic changes in science and technology administration system focusing on relation between institution and idea from the Kim Dae-jung to the Park Geun-hye administration. The study aims to explain continuity and discontinuity in institutional changes by describing interaction between institution and idea, not just by mentioning change factors frequently generated. The key to explain institutional changes is to define institution. In this study, institution is considered “the formal or informal procedures, routines, norms and conventions either embedded or recognized in the organizational structure of the polity or political economy” and is applied to science and technology administration system. This leads to define science and technology administration system as an organization for science and technology policy coordination and policy implementation. This study suggests the role of science and technology, presidential leadership, method of policy coordination (hierarchical authority), functional differentiation of science and technology implementation department and the role of policy coordination organization in government policy in the institutional context. Idea is the other important concept, and in this study discussion on idea is based on institutionalism theory and viewpoint of policy studies is used for idea classification. Idea is considered as a wide category including interest, and the criterion to separate idea and interest depends on whether actors’ interest in institution is strategically chosen for maintenance and extension of organization. It is a matter of how to design organization and what direction it will have in reorganization of science and technology administration system. In this study, however, idea which is composed differently from existing interest is considered as identity of department. When it comes to reorganization of science and technology administration system, this leads to discussion about relations among adjustment organization, dedicated department and executional department, about what role should be assigned to science and technology policy adjustment organization and about what a key role of science and technology dedicated department should be. The result of analysis of idea and interest is as follows: First, discussion about interest brought about the issue of securing jurisdiction with organizational restructuring. Interest-centered negotiation about composition of dedicated department and department reorganization process resulted in changes in organization of science and technology dedicated department which are Ministry of Science and Technology-Prime minister of Ministry of Science and Technology-Ministry of Education, Science, and Technology-Ministry of Science, ICT, and Future planning. Second, discussion about idea expanded the role of science and technology policy adjustment organization to three areas: policy design, budget distribution and research development assessment. Content change according to the issue was generated in each area. Idea about the function of science and technology dedicated department is related with whether its function is mainly policy coordination or policy implementation. Except for the Roh Moo-hyun administration, its function was considered as policy implementation. Finally when it comes to discussion on institutional changes of science and technology administration system, there are two important concepts, which are institutional continuity and institutional discontinuity. Institutional discontinuity is found when the organization form change occurs accompanied by functional change. In contrast, institutional continuity is found when it occurs not accompanied by functional change. Even though organizational structure is changed, if its basic property inherent is not changed, it’s not really proper to consider the institution fundamentally changed. Analysis shows that institutional discontinuity was generated between the Roh Moo-hyun and Lee Myung-bak administration.

大田市 中心市街地 土地利用 變化特性에 關한 硏究

전승창 목원대학교 대학원 2001 국내석사

본 논문은 다양한 요인들에 의해 변화와 성숙의 과정을 거쳐 집적되어 나타나는 도시 토지이용에 내재되어 있는 메카니즘을 규명하고자, 광역시 승격이후 급격한 변화와 성장을 거듭하고 있는 대전시를 대상으로, 토지이용의 기초단위인 용도의 입지특성과 결합관계의 변화를 살펴보고, 용도의 결합체인 공간조직의 변화와 그 변화의 특성을 찾고자 하였다. 이러한 목적하에서 진행된 연구의 결과를 종합하면 다음과 같다. 첫째, 토지이용 변화는 '91년에 비해 주거, 업무, 상업계용도는 감소하고 공업계 용도가 증가한 것으로 나타났다. 둘째, 용도별 입지특성은 대부분의 용도들이 교차로변과 가로변의 1-2층에 입지하려는 성향이 강했다. 반면, 근린생활시설과 식료품 판매업은 조건과 무관하게 고른 입지를 보이고 있다. 셋째, 단독으로 입지하는 용도는 단독주택, 공동주택, 학교 등인 것으로 나타났으며, 어느 용도와도 결합이 쉬운 이종 용도간의 결합이 높은 용도로는 근린상업 및 대개인 서비스, 선매품 판매 용도와 소규모 공장이 있으며, 동일 용도간의 결합이 높은 용도는 종교·복지시설, 업무시설, 기계기구 및 건자재 용도로 나타났다. 넷째, 유형변화특성을 분석한 결과, 주거지역이면서 블록의 내부, 중심점과 거리가 멀어질수록 공업용도의 침입이 심하여 주공·상공혼합유형으로 변화되었다. 또한, 도로변과 교차로변에 위치한 주거우세 또는 상업우세유형이 주공혼합·상공혼합지역으로의 유형변화가 심화되고 있다. 마지막으로, 중심시가지 고지가지대에서는 아직도 상업·업무기능이 유지되고 있으나 도심에서 외부로 갈수록 상대적으로 낮은 지가를 나타내고있는 지역에서는 점점 공업용도의 혼합이 가중되고 있다. 이러한 결과를 종합하면, 대전시 중심시가지에서는 주변 사회적 여건변화에 따라 토지이용이 변화하고 있으며, 특히 주거와 상업계 용도가 감소되는 반면 공업계 용도가 증가되고 있음을 알 수 있다. 이는 그동안 유지하였던 중심시가지로써의 기능이 점차 약화되고 있음을 보여주는 것이다. 따라서, 다양한 변화상을 보여주는 도시관리를 위해서는, 새롭게 도입되는 지구단위계획의 적극적 활용, 주민참여의 활성화와 용도지역의 세분화 등 지역특성을 반영하는 도시관리제도의 정착화가 필요하다. 본 연구는 대도시 중심시가지의 동일지역을 대상으로 10년간의 토지이용 변화특성을 고찰한 것에 큰 의의가 있으며, 다양한 분석방법에 의해 용도의 입지특성과 변화특성을 규명한데 의의가 있다. The study examined mechanism inherent in land use which was cropping up through changes and maturity in various factors. after Daejeon was promoted to metropolitan city, how would be changed on the subject of the city was suffering rapid changes and growth between location feature of use of a basic unit and unifying relations and we were trying to find out change of spacial system which was unifying uses and it`s feature. The study can be summarized as next paragraphs. The first, change of residential, business, commercial land use compare researching on 1991 with this one was showing to decreased while, industrial land use was showing to increased. The second, location feature of the most part uses was shown a tendency to be located on the first and second floor ,on the other side the neighborhood and groceries facilities was shown location which was`t connected any condition evenly. The third, a single use of location was found out a single residence, an apartment house and school, use has high unifying force between different uses was a neighborhood service, individual service, an advance sale and a small scale factory use, use has high unifying force between the same was religion, welfare, business, an instrument facilities and building construct-ion materials use. The forth, as a result of analyzing pattern change specificity, the residential district which is inside of block, far from a central street, and heavy invasion of industrial use, has been changed to mixed the type of residential and industrial district. Also the type of residential district or industry predominance that is located the surroundings of a road and intersection has deeping to change the type of mixing district of residential-industry and trade industry. The last, although the expensive area of central urban district is still maintained the industrial·business skill, however when it goes from central urban district area to outside, at the district of low price relatively, the mixing of industrial use is getting more weighting. If we put together these results, according to change the given condition, land use of central urban district in Daejeon Metropolitan City is changing. especially, we can find that the use of residential and business is decreased, the other side, the industrial use is increased. It is showing that a faculty which is maintained as central urban district is getting more weak and weak. Therefore, to manage the city which is showing various changing feature, we need to apply the new imported district unit plan actively and to establish the urban management system by the citizen participation and the subdivisional zoning ordinance. The study has importance as it considerate about changing feature of land use on a subject of the same area of central urban district in Daejeon Metropolitan City for 10 years.

光州廣域市 都市 單獨住宅의 平面形態에 관한 硏究 : 85년 이후 광산구에 지어진 民間業者 住宅을 중심으로

이창진 전남대학교 산업대학원 2001 국내석사

주거 공간은 인간의 삶을 담는 그릇으로서 생활의 방식을 규정하고 생활의 질을 결정한다. 시대의 변천에 따라 주거공간의 형태는 변화와 발전을 거듭하고 있고 그 시기에 따른 하나의 유형성을 갖는다. 본 연구는 1980년대 이후 도시화의 급속한 발전으로 인한 주택부족 현상이 사회적 변화를 토대로 도시주택의 과도적인 변화 과정에 대한 평면 형태의 특징을 분석함으로서 도시에서의 주생활에 대응하는 주공간의 변화 방향을 제안하는데 필요한 기초자료를 제시함을 목적으로 한다. 연구방법으로는 광주광역시 광산구 월곡등, 산정등, 소촌등, 도산동, 비아 일원 택지개발지구를 대상으로 하여 1980년 이후의 건설된 단독주택을 선정하여 신축허가 도면을 유출하였으며 평면형을 유형별로 분석하여 그 특성을 분석하였다. 따라서 조사된 평면을 중심으로 평면형태, 실의 분화상태 및 층별 분화 등을 기준으로 유형으로 대별하고, 각 유형별 특징을 주생활에 대응하는 주공간의 생활영역에 의하여 비교 분석하였다. 광주광역시 광산구 일대 택지개발지구에 지어진 민간업자 주택의 평면을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 임대주거의 기본구성 평면 형태의 특징과 변화가 발견되었다. 1) (방-부엌)→(방-주방 욕실)→(방2-주방-욕실) 2) 임대를 통한 소득 증대의 목적 및 아파트 평면의 대중화에 따른 삶의 질 및 생활양식의 변화 3) 임대공간이 주인공간과 상호 연결의 융통성 평면에서 환전 분리 평면으로 변화되었다. 4) 재래식 부엌에서 입식주방으로 실내화 5) 부엌 또는 주방 뒷마당 부분에 사용 승인 후 다용도 공간 및 창고용으로 변화 없이 무허가로 건물을 연결시켜 사용 둘째, 거실공간이 각각의 실을 연결하는 통로와 홀 중심에서 독립된 실로 변화와 면적 증대됨을 알 수 있다. 셋째, 안방의 공적인 영역과 사적인 영역 공유 공간에서 독립된 사적인 영역으로 변화됨과 동시에 면적 축소가 나타난다. 넷째, 주택평면은 아파트 특징을 수용하려는 변화로서 거실과 주방 식당의 오픈화. 다섯째, 80년대의 1층 현관출입 2층 현관출입에서 90년대부터는 주택 내부 계단을 이용한 독립 주택 평면이 일부 나타나기 시작함 여섯째, 80년대 90년대 초기 평면형태 기본형의 틀에서 90년 후기 평면 형태 기본형의 틀에서 90년 후기에서 다양한 평면 형태가 나타난다. 특히, 현관 진입에서 측면 진입, 후면진입, 전면 진입, 등 다양화가 나타난다. 일곱째, 도시형 1층 단독주택에서 나타난 평면형 선택에서 총74건(100%)중 독립 가구형 37건(50%)과 임대형 37건(50%)이 균등하게 선호함을 알 수 있으며, 도시형 2층 단독주택에서는 독립가구형보다는 일부 임대형을 더 원했으며, 특히 임대형에서는 임대수익성, 공사비 비용부담, 공동체적 커뮤니티 역할 등을 이유로 총 139건(100%)중 독립가구형 52건(38.02%)보다 임대형 87건(61.97%)이 우세하였다. 여덟째, 욕실 문화의 변화 80년대에서 90년대 초기까지는 욕실에 욕조기구 대부분 설치하다. 그러나 실제적으로 목욕하는데 사용하지 많고 극히 사용빈도가 적은 이불빨래 등의 용도와 단수시 물 저장기구로 사용하는 본래의 사용용도에 벗어난 부분이 나타나자 욕조기구는 공간만 차지할 뿐 거추장스러운 기구로 전락하면서 90년대 후기 말부터 욕조기구를 삭제하고 샤워기구를 설치하여 공간의 활용성을 극대화시키면서 가벼운 샤워공간으로 변화됨을 알 수 있다. 이 연구는 주로 소위 집장사 업자(민간업자)에 의해서 계획된 광주광역시 광산구 택지개발지구를 대상으로 하여 평면을 유형화하고 보다 보편적이고 일반적인 양상을 파악한 것이다. 끝으로 본 연구는 광주를 대상으로 해서 그것도 주로 민간업자 평면에 의해 이루어졌다는 측면에서 부족한 점이 많다고 보며 이는 앞으로 광주라는 예향의 도시 색에 맞는 고유의 향토적인 주택이 지어질 수 있는 기초자료가 되었으면 한다. The way and quality of life depends on the dwelling space. According to the change of times, the configuration of dwelling space has constantly changed and developed, and had a special pattern. The propose of this study is to provide the basic data suggesting the changed trends of the dwelling space caused by the situation of housing shortage through the analysis of the floor plans after 1980s. The study has been done through the analysis of the floor plans of the single houses constructed since 1980 in the estate development area around Woelgok dong, Sanjung dong, Sochon dong, Dosan dong and Beea in Kwangsan gu in Kwangju. With the collected floor plans, this study compared and analyzed the configurations of floor plan and the state of divided rooms and floors each other through living domain of dwelling space. The results of this study are as follows: First, the peculiarities and changes of the basic composition of floor plan for rental dwelling has been found, such as the change - from conventional type kitchen to standing type kitchen Second, the function of living room has been changed from connections space among rooms to independent space, and the floor space of living room has been increased. Third, the function of the women's quarters has been changed from both public and private domain to the independent private domain, and the floor space of the women's quarters has been decreased. Fourth, in the floor plan of the single housing, living room and kitchen, kitchen and dining room had a tendency to be opened. Fifth, after the recognition of the building construction in the backyard which was the domain of right to sunshine, the problems caused by unlicensed building have been increased. Sixth, the culture of bathroom has been changed. Seventh, compared with the basic frames of the floor plans in the early days of 1980s and 1990s, those in the latter period of 1990s had various kinds of aspects, such as the various ways of entering the house - the lateral entry, the frontal entry and the reversal entry. And most of the configuration of floor plans were made for the rental housing. Eighth, unlike the frontal entry at first floor and at second floor in 1980s, since 1990s, the floor plans of the independent housing using the inner stairs between first floor and second floor have slightly begun to turn up. Ninth, in respect of the peculiarities in the latter period of 1990s, between the floors used by the owner and the rented floors have been completely separated like apartment. And, for reinforcing the function of living room, the way of the frontal entry changed the way of the lateral entry, and the functions of kitchen and living room have been unified as living kitchen. So far, this study has reviewed the change of the floor plans of single housing in Kwangju large area city. In accordance with the change of social factors, the floor plans configurations of dwelling space have also been changed, and this change will not have stoped eternally. So what is more important thing is to try to understand and adapt ourselves to this change.

集團 創意性의 先行要因 및 效果에 관한 硏究

이창권 濟州大學校 2019 국내박사

While there are actual external factors, such as a long-term economic slump and an uncertain economic environment, which cause enterprise collapse, there are other factors, including failure in constant change or innovation, which originate internally. A characteristic common to long-lasting enterprises surviving in such a situation is related to innovation in coping rapidly with the changing management environment. The precondition for enterprises’ survival in terms of innovation is creativity, based on changes and innovation, in order to cope quickly with the management environment, in addition to good crisis management ability. The initial research on creativity directly related to organizational survival was conducted at the personal level, not at the level of organizations or groups, with enterprises paying attention to individual members’ personal creativity. However, the changing management environment is increasing the importance of creativity and innovation and the need for their roles in organizations whereas attention to group creativity has increased, giving consideration to how inter-member relations in a group could result in and share creativity. As for the changing stream of interest in and research on group creativity, first, creativity is flexible for adaptability to the opaque market environment; second, while personal creativity and group creativity are regarded as similar to each other in a qualitative way, organizations and groups put emphasis on group creativity in the pursuit of efficiency and problem-solving; third, the era of the Fourth Industrial Revolution or digitalization is that of chaos in every respect due to diverse views of values, diverse types of culture, and diverse information media in groups. The era of chaos has limitations in realizing personal creativity. This is because knowledge and information society requires individuals to have great ability to combine and analyze information in addition to various types of information, knowledge, and problem-solving skill. The previous research discussed the output of group creativity as performance based on creativity. While efforts have been made to determine creativity from the perspective of groups that make a creative solution by generating creative ideas and solving problems while doing a job, empirical research has rarely been conducted. The research on groups makes an approach from the perspective of the members and conceptualizes the capability of a group as the sum of its members’ capability on the basis of the characteristics of the individual members that form the group. From this point of view, a great deal of studies on groups investigated the association between group input and group output. As a result, the factors were defined at the level of groups, and inter-factor relations were tested according to the researcher’s concerns and contents; however, no consideration was given to what experience members had in a group situation or what response they made. To overcome such a limitation, this study believes that there is group-based thinking from the perspective of the general group. This is a group-level study that defines group creativity as a process of exchanging and sharing various types of knowledge, social experiences, and ideas through inter-member interaction and determines group creativity from the perspective of group process. First, this study aims to define the antecedents of group creativity and the resultant factors and determine how to measure them. Second, because group creativity is a process of interaction among members, it intends to determine group creativity from the perspective of processes for exerting creativity. Third, it empirically examines the structural relations in terms of how group creativity as a parameter affects group performance, knowledge sharing, and commitment to change. To achieve this goal, the antecedents of group creativity as identified by literature review included participative leadership, diversity, and a psychological safety climate, and the resultant factors included group performance, knowledge sharing, and commitment to change, on which the research model was empirically analyzed. To test the hypotheses in this study, empirical research was conducted through a survey among employees of N investment securities co. It was a group-level research and the data from a total of 784 persons in 71 teams—713 employees and 71 chiefs of centers and departments—were finally analyzed. Multiple regression analysis was performed for the mediating effects of group creativity through the three-phase test process developed by Baron and Kenny(1986) using an IBM SPSS Statistics 22.0 program, while Sobel test was carried out for additional testing. This study obtained the following results: First, participative leadership significantly positively affected group performance, knowledge sharing, and commitment to change through the medium of group creativity. Second, diversity had no significance on group performance, knowledge sharing, or commitment to change, not mediated by group creativity. Third, a psychological safety climate significantly positively affected group performance, knowledge sharing, and commitment to change through the medium of group creativity. These results have the following theoretical suggestions: First, it is necessary to manage group creativity, with the aim of managing knowledge sharing and commitment to change, as well as to manage both participative leadership and group creativity in pursuit of group performance management. Second, participative leadership is strongly correlated with group creativity and is regarded as essential. In the situation that requires quick and flexible leadership due to long-term economic slump and the changing management environment, it is necessary to pay stronger attention to the importance of participative leadership through which a leader makes a decision together with his/her subordinates and to conduct many different studies on this issue. Third, the output of inter-employee interaction is knowledge sharing; participative leadership and a psychological safety climate are producing positive performance through group creativity. It is therefore necessary to create the climate and support that permit members to recognize the importance and need of knowledge sharing and to utilize knowledge. Fourth, it is necessary to use a preliminary method (questionnaire construction) and a post hoc method (statistical analysis) to prevent common method bias in a fundamental way; that is, the factor analysis was carried out at the personal level and hypotheses were tested at the level of groups. Employees’ participative leadership, diversity, and a psychological safety climate among the antecedents of group creativity were independent variables whereas group creativity, group performance, knowledge sharing, and commitment to change for the chiefs of centers and departments among the resultant variables of group creativity were dependent variables. On the basis of these results, first, further research needs to present the results of precise analysis of the antecedents and resultant factors for group creativity, taking intra-and inter-industry comparison into account. Second, further research should be conducted to make a comparative analysis between personal-level creativity and group-level creativity; that is, creativity resulting from personal capability and experiences can differ from group creativity. It may require empirical analysis of the association between personal and group creativity, for example, through multilevel data analysis at personal and group levels. Third, while this study measured a fixed number of antecedents for group creativity, including participative leadership, diversity, and a psychological safety climate, further research should be conducted on the association between group creativity and its antecedents, such as cohesiveness, organization size, group conflict, and job characteristics. 장기적인 경기침체와 불확실한 경제 환경 등으로 기업들이 스스로 무너지는 외부요인도 있지만, 지속적인 변화와 혁신의 실패와 같은 기업 내부요인에서 비롯되기도 한다. 이러한 상황에서 생존하고 있는 장수기업의 공통적인 특징은 경영환경 변화에 신속하게 대응하는 혁신과 관련이 있다. 그 혁신과 관련하여 기업의 생존전제조건은 철저한 위기관리능력과 경영환경에 민첩하게 대응하는 변화와 혁신을 바탕으로 하는 창의성에 있다. 조직의 생존과 직결되는 창의성의 초기 연구는 조직이나 집단수준이 아닌 개인수준에서 이루어졌으며, 기업에서도 조직 구성원의 개인 창의성에 관심을 두고 있다. 그렇지만, 경영환경의 변화로 조직에서는 창의성과 혁신의 중요성 및 그 역할의 필요성까지도 확대되고, 집단에서 구성원 간의 상호작용은 어떻게 창의성을 발현하고 공유될 수 있는가에 대한 고민으로 집단 창의성에 대한 관심이 증대되었다. 집단 창의성에 대한 관심과 연구의 흐름이 변화된 것은 첫째, 창의성은 불투명한 시장 환경에 적응할 수 있는 유연성을 지니고 있으며 둘째, 개인 창의성과 집단 창의성은 질적으로 다르지 않다고 보고 있지만, 조직과 집단에서 효율성과 문제해결 방안으로 집단 창의성을 강조하고 있다. 셋째, 4차 산업혁명시대는 다양한 가치관, 문화, 다양한 정보매체 등으로 혼돈의 시대이다. 혼돈의 시대에서 개인의 창의성을 발현하는 데는 한계가 있다. 지식정보화 사회에서 개인의 다양한 정보와 지식, 다양한 해결능력 및 정보를 융합하고 분석할 수 있는 체계 등 너무나 많은 능력을 요구하기 때문이다. 기존연구에서는 집단 창의성의 산출물로 도출된 결과를 집단 창의성의 성과로 논의되었다. 직무를 수행하면서 창의적인 아이디어를 창출하고 문제를 해결하는 등 창의적인 방법으로 해결하는 집단의 관점에서 창의성을 규명하고 있지만, 실증적 연구는 미흡하다. 또한 구성원의 관점에서 접근하고 집단을 이루고 있는 구성원 개개인의 특성을 바탕으로 집단의 역량을 집단 구성원들의 역량의 합으로 개념화하고 있다. 이러한 관점에서 많은 집단에 관한 연구들은 집단의 투입요소와 집단의 산출물간의 관계를 검증하였다. 그래서 연구자의 관심도와 내용에 따라 집단 수준의 요인들이 정의되고 요인들 간의 관계가 검증되었지만, 집단 구성원들은 어떤 집단 상황 속에서 어떤 경험을 하며 어떤 반응을 하는지를 고려하지 않고 있다는 한계점이 있다. 이러한 연구의 한계점을 극복하고자 집단 전체의 관점에서 집단적 사고가 존재한다고 보고 있다. 집단 창의성을 집단 구성원들 간의 상호작용으로 다양한 지식과 사회적 경험, 아이디어 등을 서로 교환하고 공유하는 과정으로 정의하고, 집단의 과정적 관점에서 집단 창의성을 검증하는 집단수준의 연구이다. 따라서 본 연구의 목적은 첫째, 집단 창의성의 선행요인과 결과요인들을 정의하고 어떻게 측정되는지를 정리한다. 둘째, 집단 창의성은 구성원들의 상호작용의 과정이기 때문에 창의성을 발휘하는 과정적 측면에서 집단 창의성을 검증하고자 한다. 셋째, 매개변수로서의 집단 창의성은 집단성과, 지식공유, 변화몰입에 어떤 영향을 주고 있는지 구조적인 관계를 실증적으로 모색하고 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 선행연구를 통해 검증된 집단 창의성의 선행요인은 참여적 리더십, 다양성, 심리적 안전 분위기이며, 결과요인은 집단성과, 지식공유, 변화몰입의 변수를 도출하여 연구모형의 실증분석을 하였다. 본 연구에서 제시하고 있는 가설을 검증하기 위해 N투자증권사의 직원들을 대상으로 설문을 통한 실증조사를 하였다. 분석수준은 집단수준의 연구이며, 본 연구의 최종분석에 사용된 자료는 직원(N=713명)과 센터장 및 부서장(N=71명)으로 총 N=71팀, N=784명이다. 자료 분석은 IBM SPSS Statisitics 22.0 통계프로그램을 사용하여 Baron & Kenny(1986)의 3단계 검증과정에 따라 집단 창의성의 매개효과를 검증하는 다중회귀분석을 실시하였으며, Sobel 검증을 하였다. 자료를 분석한 결과 첫째, 참여적 리더십은 집단성과, 지식공유, 변화몰입에 유의미한 정(+)의 영향을 미치고, 집단 창의성은 매개역할을 하고 있다. 둘째, 다양성은 집단성과, 지식공유, 변화몰입에 유의미한 영향이 없으며, 집단창의성은 매개역할을 하지 않고 있다. 셋째, 심리적 안전 분위기는 집단성과, 지식공유, 변화몰입에 정(+)의 영향을 미치며, 집단창의성은 매개역할을 하고 있다. 이러한 연구결과를 통해 얻은 이론적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 지식공유와 변화몰입을 관리하기 위해서는 집단 창의성을 관리해야하며, 집단성과를 관리하기 위해서는 참여적 리더십과 집단 창의성을 동시에 관리해야 하는 시사점을 얻고 있다. 둘째, 참여적 리더십은 집단 창의성과 매우 밀접한 관련이 있으며, 참여적 리더십의 중요성을 추론할 수 있다. 장기적인 경기침체와 경영환경의 변화로 민첩하고 유연성 있는 리더십이 요구되는 상황에서 부하직원들과 함께 의사결정에 참여하는 참여적 리더십의 중요성과 관심의 증대 및 그에 관한 다양한 연구의 필요성을 시사한다. 셋째, 지식공유는 조직구성원들 간의 상호작용의 결과물이며, 참여적 리더십과 심리적 안전 분위기는 집단 창의성을 통해 긍정적인 성과를 얻고 있다. 그러므로 구성원들이 지식공유의 중요성과 필요성을 인지하고 지식을 활용할 수 있는 분위기와 지원이 적극적으로 필요하다는 것을 시사한다. 넷째, 동일방법편의를 줄이는 방법에서 사전적 방법과 사후적 방법을 사용하여 원천적으로 차단하는 시사점을 제시하고 있다. 독립변수는 직원의 참여적 리더십, 다양성, 심리적 안전 분위기로 측정하였으며, 센터장 및 부서장의 집단 창의성, 집단성과, 지식공유, 변화몰입은 매개변수와 종속변수로 측정하였다. 본 연구의 결과를 감안하여 향후 연구에서는 첫째, 업종별 또는 타 업종과 상호 비교의 차이점을 고려한 집단 창의성의 선행요인과 결과요인의 정밀한 연구로 그 결과를 제시할 필요가 있다. 둘째, 개인수준의 창의성과 집단수준의 창의성을 비교 분석하는 후속연구가 필요하다. 즉, 개인의 역량과 경험 등에서 발현되는 창의성과 집단에서 발현되는 집단 창의성은 차이가 있을 수 있다. 이러한 연구는 개인 및 집단수준에서 다층자료 분석의 비교분석 등 개인 창의성과 집단 창의성의 연결 관계를 연구하는 실증적인 분석이 필요하다고 사료된다.