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저수지 퇴적물로부터 인의 존재형태가 수질에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the Influence of Water Quality on the Phosphorus Fraction Properties from Reservoir Sediments)

  • 이진경;안태웅;오종민
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.840-850
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    • 2010
  • 새만금호와 인접한 배후지역에 위치하며 새만금 수질에 직 간접적으로 영향을 미치는 간척농지 지구 계화조류지를 대상으로 환경변화에 의해 수계로 용출되어 부영양화의 주원인이 되는 인의 존재형태와 수계내 영향인자 사이의 상관관계를 분석하였다. 계화조류지 퇴적물 내 인의 존재형태 조사 결과, 전체적으로 Saloid-P의 형태가 2.28~7.75 mg/kg(1.4%), Al-P 0.34~5.36 mg/kg (0.5%), Fe-P 31.04~837.25 mg/kg (39.8%), Ca-P 149.91~257.09 mg/kg (56.6%), Red-P 0.29~2.07 mg/kg (0.4%), Occd-P 2.23~8.89 mg/kg (1.3%)를 나타냈다. 퇴적물내 인의 존재형태를 비교하면, 계화조류지는 Ca-P (56.6%)와 Fe-P (39.8%) 의 형태가 97% 이상이며, 계화조류지 퇴적물내 인의 형태중 대부분을 차지하는 Ca-P와 Fe-P의 형태에 영향을 미치는 수계내 인자를 분석한 결과, Fe-P는 총질소(T-N) (r=0.761, p<0.05)와 질산성질소($NO_3$-P) (r=0.754, p<0.05), 암모니아성질소($NH_4$-N)(r=0.728, p<0.05), 총인(T-P) (r=0.774, p<0.05), 용존성 무기인($PO_4$-P) (r=0.767, p<0.05)과 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 Ca-P의 형태는 조사항목 중 수계내 인자와의 유의성을 발견하지 못하였다. 퇴적물내 중금속이 인의 존재형태에 미치는 영향 조사 결과, Ca-P 형태의 인은 특정 중금속과 상관관계를 나타내지 않았으나, Fe-P 형태의 인은 비소(As) (r=0.817, p<0.01), 구리(Cu) (r=0.793, p<0.05), 카드뮴(Cd) (r=0.786, p<0.05), 아연(Zn) (r=0.738, p<0.05)과 높은 상관관계를 보였다.

이원간척지 사질 염류토양의 담수제염처리가 제염효과와 녹비.사료작물의 생육에 미치는 영향 (Effect of Flooding Treatment on the Desalting Efficiency and the Growth of Soiling and Forage Crops in a Sandy Soil of the Iweon Reclaimed Tidal Land in Korea)

  • 손용만;김현태;전건영;송재도;이재황;박무언
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.16-24
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    • 2010
  • 최근에 서산군 이원면에 간척 조성된 이원간척지에서 담수제염처리가 제염효과와 녹비 사료작물의 생육에 미치는 영향을 검토하기 위하여 시험연구가 수행되었다. 담수제염처리효과는 제염시 1회담수량을 400 mm로 하여 400 mm (1회처리), 800 mm (2회처리) 및 1,200 mm (3회처리) 담수제염처리한 구를 대조구 (무담수)와 비교하여 분석하였고, 시험작물은 수단그라스, 피, 세스바니아 및 옥수수였다. 400 mm 담수시 토심 0-20 cm가 35.5%, 토심 20-40 cm가 33.4%, 토심 40-60 cm가 6.5%의 제염효과를 나타내었고, 800 mm 담수시 토심 0-20 cm가 64.9%, 토심 20-40 cm가 59.6%, 토심 40-60 cm가 34.5%의 제염효과를 보였으며, 1,200 mm 담수시 0-20 cm가 78.3%, 20-40 cm가 70.5%, 토심 40-60 cm 가 60.8%의 제염효과를 보였다. 수단그라스, 피, 세스바니아 및 옥수수을 한 필지 내에서 혼작, 또는 간작하는 경우를 가정하여 4종의 시험작물이 모두 양호한 출현율을 얻을 수 있는 염농도관리수준을 알기 위하여 출현율과 토양염농도 간의 회귀관계를 분석한 결과, 출현율이 80% 이상이 되기 위해서는 토양염농도가 7.7 dS $m^{-1}$이하로 제염되어야하고 토양염농도가 15 dS $m^{-1}$이상이 되면 출현하는 개체가 전혀 없는 것으로 추정되었다. 이원간척지의 지하수위는 가장 높을 때가 -23cm였고 가장 낮을 때가 -167 cm로 측정되었고, 지하수의 염농도는 62.2~17.9 dS $m^{-1}$의 범위를 보였다. 제염에 대한 회귀분석결과 담수처리의 용수량이 130 mm 이하일 때는 제염 효과가 미미하였고, 일시에 1,200 mm이상을 담수하여 제염하여도 제염효과가 100%에 도달하기는 불가능한 것으로 분석되었다. 1,200 mm담수제염구의 건물수량(kg $10a^{-1}$)은 수단그라스 1,068, 피 696, 세스바니아 1,426, 옥수수 1,164이었으나 800 mm담수제염구는 1,200 mm제염구의 46.8~74.3%, 400 mm 담수제염구는 2.9~25.5%에 지나지 않았다. 따라서 밭작물재배시 파종전 1,200 mm이상의 담수제염처리는 필수적인 관리지침이 되어야 할 것으로 판단되었다.

수도 직파재배의 경제성분석 -대단위 대호간척농지를 중심으로- (Economic Analysis of Rice Production by Seed Broadcasting -In the Case of Daeho Large Scale Tidal and Development Area-)

  • 임재환;유영희
    • 농업과학연구
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    • 제23권2호
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    • pp.301-322
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    • 1996
  • This study is first aimed at identifying the possibility of labour saving and production cost decreasing in rice production with respect to seed broad casting technology. Comparison of labour inputs and production costs of rice in-between USA and Korea and recommendation of policy guidelines for the continous rice cultivation are the second objective of this study. Under the WTO system, rice enterprice is the most vulnerable crop in the sense of labour productivity and price competitiveness in the international market. How to adapt labour saving technology and how to decrease production costs are the most imminent problems to be solved in rice production. To achieve the objectives, survey on nine rice enterprice farms were made in Daeho tidal farmland with respect to the size of farm, labour inputs, productivity, farm mechanization and farm land base development. The existing data on labour saving technology by seed broadcasting which had surveyed by Rural Development Administration were collected to compare the surveyed data from Daeho tidal farm land The study results and policy recommendation are summarized as follows; 1. Labour requirements per 10a for rice enterprise farms with seed broadcasting and with transplanting were estimated 11.4 and 18.5hours respectively. 'This above labour inputs were equivalent to 1/3-1/5 of the national average labour inputs of 53.6 hours which were included transplanting and harvesting by machinery. Considering the labour requirement of 1.7 hours per 10a for the USA rice production, Korea rice culture has possibility to decrease labour demand upto USA level of labour inputs. 2. Production cost of rice in Korea were estimated US$4,181 per ha which were higher than that of USA by 3.00 times and production costs per ton were shown as US$313 for USA rice and US$1,018 for Korean rice. 3. Land productivity of rice per 10a in America was reached to 4,325kg and the counterpart of Korea was about 4,181kg in recent year. In the sense of land productivity, both yields of rice were comparable. 4. The price of japonica type rice similar to Korean traditional rice in international market in 1994 was f.o.b US$466 per ton which was equivalent to import parity price of US$830 per ton in domestic market. The price of rice purchased by Korean G't and received by farmers were amounted to US$ 2,013 and US$ 1,663 respectively in the same year. Domestic prices mentioned above were higher than the import parity price as US$830 by 2.0-2.4 times. 5. American rice production competitive to Korean rice was equivalent to 17,012 thousand tons, 1.28% of the world production of rice in 1991 and consumption of rice in America was amounted to 2,633 thousand tons. Exportable quantity of USA rice were estimated as 4,379 thousand tons of which 52.3%, 2,300 thousand tons, were exported indeed in the same year. 6. The quantity of Korean rice produced in 1991 was estimated 1.00% of the world production. The world amount of rice exported in 1991 was reached to 2.45% of the world production of which 34.2% was occupied by USA The remaining quantities of world exported rice were dominated by Tiland, Pakistan and Vietnam where produced indica variety. 7. Under the given technology, labour inputs per 10a for rice production could be possible to save by 70% of the national average labour requirement of 53.6 hours through implmenting complete farm mechanization with land consolidation and on-farm development and improvement of fanning practices like seedbroad casting txchnology etc. On the other hand, prduction costs of rice could be decreased by 10% rather than 49% as target indicated in the Rural Development Counter Measures of Korean Government in 1994 owing to increasing farm mechanization cost and interest on land service with high price. Accordingly production cost of rice per kg could be decreased only by 10% of the 1994 production cost. 8. Rice policy of Korean government in the future should take into account the labour saving technology to solve labour shortage in rural area and to enhance off-farm incomes by creating job opportunities in agro-industrial zones and special production area. On account of the staple food and main energy source for people's health, rice production even encountered vulnerable economic settings should be continued without price distortion policies and discouraging farmer's intention to cultivate rice by importing institutionally the direct income subsidy system.

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새만금 갯벌의 중금속 분포 특성 (Distribution Characteristics of Heavy Metals for Tidal Flat Sediments in the Saemankeum Area)

  • 김종구;유선재;조은일;안욱성
    • 한국수산과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.55-61
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    • 2003
  • 새만금 간척사업이 진행중인 만경, 동진강 하구의 조간대 갯벌에 대한 중금속 분포 및 거동 특성을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 표층퇴적물의 중금속 함량은 1994년 관측자료보다 전체적으로 높은 농도를 나타내었고, 시화호 퇴적물보다는 대체적으로 낮은 농도수준을 나타내었다. 퇴적물의 중금속 농도는 시화호 보다 Cu 1/4배, Zn 1/3배, Cr 1/2배 이하의 낮은 값이었다. 농축계수는 Pb와 Zn을 제외하고는 1 이하의 낮은 값을 나타내었고, 시화호에서 나타난 결과와 유사하였다. 중금속 과잉량에서는 Cu, Cr, Fe, Mn은 부족하였으며, Pb와 Zn은 농축되어 있는 것으로 나타났다. 중금속과 유기물량과의 관계에서 유기물 농도와 중금속간에는 높은 정의 상관성을 나타내고 있는데, 강열감량과의 상관분석에서 모든 중금속이 좋은 상관성 (r=0.424$\~$0.839)을 보였고, 특히 산화 Fe, Mn, Ai은 0.7 이상의 높은 정의 상관계수를 나타내었다. 중금속과 입도와의 상관조사에서 입도가 세립할수록 중금속의 함량이 증가하였으며, 실트와의 상관분석에서 Cu와 Pb를 제외한 다른 중금속은 0.552$\~$0.732의 정의 높은 상관계수를 나타내고 있었다. 새만금 하구퇴적물의 중금속 오염정도는 시화호 퇴적물과 비교하여 많이 낮았는데, 이는 시화호의 경우 연안에 위치한 공단으로부터 배출되는 폐수의 영향을 직접적으로 받고 있는 반면, 만경강과 동진강하구 주변에는 산업단지가 조성되어 있지 않으며, 또한 생활하수를 배출하는 전주와 익산도 하구와는 상대적으로 떨어진 곳에 위치하고 있기 때문으로 판단된다.비하여 포화지방산의 비율은 감소하였으나 불포화지방산의 비율은 증가하였으며, 그 변동율은 C. calcitrans의 경우가 S. costatum보다 높았다. 그러나 V. alginolyticus와 혼합배양한 경우 C. calcitrans는 포화지방산이 증가한 반면 불포화지방산은 감소하는 경향을 나타내었고, S. costatum은 순수 배양한 조체와 큰 차이를 보이지 않았다. 그래서 C. calcitrans는 Shewanella sp. SR-14에 의하여 불포화지방산의 조성이 증가되고, 이러한 지방산은 이 균이 생성하는 조류증식 저해물질과 상승적으로 작용하여 더욱 조류의 증식이 억제되는 것으로 시사되었다.$5.3\%$로 높은 편이었으며, 유화성은 50.3$\pm$$1.2\%$였으나 유화안정성은 없었다. 포말성은 87.5$\pm$$2.5\%$였고 용해도는 산성영역 (pH 2와 4)에서 약 83$\~$$84\%$로 높았으나 pH 6이상에서는 44$\~$$50\%$로 낮았다. 보였다.이 한국어와는 다른 것이라거나, 한국어 음성학을 공부하지 않고 한국어를 연구할 수 있다는 뜻은 아닙니다. 의학에도 분야마다 전문의가 있듯이, 언어학도 이제 복잡하고 광범한 학문이 되었으므로 분야별로 전문가가 나오게 된 것뿐입니다. 따라서 "나는 통사론에 관심이 있으므로 소리말에는 관심이 없다"고 말하는 언어학자가 있다면, 이 것은 크게 잘못된 것입니다. 마찬가지로 "나는 소리에만 관심이 있으므로 통사론에는

갯벌의 오염물질 정화능력 평가 (Evaluation on the Purification Capacity of Pollutants in the Tidal Flat)

  • 유선재;김종구
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.409-415
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    • 1999
  • 우리나라 갯벌의 오염물질 정화능력을 알아보기 위해 물리, 화학적 특성이 서로 다른 충남 서천군 춘장대 갯벌, 전북 옥구군 어은리 갯벌 그리고 전북 계화도 갯벌을 채취하였다. 실험은 갯벌의 물리화학적 성분분석을 행하고, 갯벌을 채운 반응기를 이용해 유기물, 영양염류 및 중금속의 정화능력을 평가해 보았다. 1. 3개 갯벌의 입도분석 결과 어은리 갯벌이 니질의 함량이 $98.8\%$로 가장 높고, 춘장대 갯벌은 모래성분이 $97.84\%$로 가장 높았다. 유기물함량 (IL, COD, POC)는 니질 함량이 높은 어은리 갯벌에서 다른 두 갯벌 보다 2$\~$8배 이상 높았다. 2. 갯벌의 유기물 정화능력을 COD로 계산한 결과, 어은리 갯벌 0.75kg/ha/12hr, 계화도 갯벌 0.60kg/ha/12hr 그리고 춘장대갯벌 0.55 kg/ha/12hr 이었고, 3개 갯벌의 1일 평균 COD 정화능력은 1.27kg/ha/day이었다. 앞의 결과를 새만금 간척사업으로 소멸될 면적 (20000ha)에서 제거될 수 있는 유기물량으로 환산하면 25.4 ton/day로 계산되었다. 3. 갯벌의 영양염류 정화능력은 인산 인의 경우, 계화도에서 0.21 kg/ha/12hr, 어은리에서 0.39kg/ha/12hr, 그리고 춘장대에서 0.22kg/ha/12hr였고, 질산질소는 계화도에서 0.53kg/ha/12hr, 어은리에서 0.74kg/ha/12hr 그리고 춘장대에서 0.43kg/ha/12hr 이었다. 4. 갯벌의 중금속 정화능력은 Cu의 경우, 계화도 갯벌 88.9g/ha/12hr, 어은리 갯벌 89.1 g/ha/12hr 그리고 춘장대 갯벌 55.3g/ha/12hr이고 Pb은 계화도 갯벌 11.0g/ha/12hr, 어은리 갯벌 18.0g/ha/12hr 그리고 춘장대 갯벌 13.1g/ha/12hr그리고 Cd은 계화도 갯벌 1.7 g/ha/12 hr, 어은리 갯벌 2.6 g/ha/12 hr 그리고 2.1 g/ha/12 hr 이었다. 이상의 결과에서 갯벌의 정화능력은 니질의 함량이 많은 어은리 갯벌이 모래로 이루어진 춘장대 갯벌보다 상대적으로 높은 정화능력을 나타내어, 갯벌의 물리, 화학적 성상이 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

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원예치료프로그램의 적용이 정신지체장애인의 자기주장 및 사회성 향상에 미치는 영향 (Effects of Horticultural Therapy on the Improvement of the Self-Esteem and Sociality of Mentally Retarded Persons)

  • 박민희;차영주;유영원;부희옥;이숙영
    • 한국자원식물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.339-351
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    • 2004
  • 본 연구는 원예 치료프로그램 종결 이후에 정신지체 장애인이 자조모임을 구성하는 것에 있으며, 의도적인 집단원예 활동을 통해 개인의 심리적 치료를 경험하게 하고, 사회부적응문제를 치료하여 적극적이고 긍정적인 생활태도를 가지도록 지원하며 자조모임을 형성하여 직업개발과 사회통합에 기여하고자 실시되었다. 연구기 간은 2003년 1월 4일부터 2003년 5월 27일까지였으며 모집기간 중에 선발된 정신지체장애인 10명 중 6명을 연구대상으로 하였다. 연구프로그램은 정신지체장애인의 사랑과 나눔의 재활공동체인 자조모임형성을 목표로 설계된 원예치료 프로그램으로서, 대상자의 특성에 맞게 접촉, 시행단계의 원예활동(2단계)과 자조모임을 위한 원예활동(1단계)을 적절히 배치하였으며 , 치료효과를 검증하기 위해 원예에 대한 기초 조사표, 원예에 대한 기초적인 흥미 진단표, 자아존중간척도(Self-Esteem Scale), 원예치료평가표, 클라이언트 만족도, 자체 설문지를 치료 전, 후로 시행하여 비교하였다. 원예에 대한 기초조사표 평가결과 원예에 대해 꽃가꾸기를 좋아하고, 원예 활동 중 마음이 평 화롭고 편안하다고 대답하였다. 선호하는 색깔은 파란색, 분홍, 노란, 흰색이었고 선호하는 꽃은 장미, 국화, 진달래, 백합 순으로 답하였으며, 채소는 무, 상추와 시금치, 배추 순이었고 과일은 배, 사과, 감과 밀감 순으로 조사되었다. 원예에 대한 기초적인 흥미 진단표 평가에서는 대부분의 항목에서 해 본적이 있거나 해 보고 싶다고 답을 했다 특히 정원수, 자생식물, 허브, 화단, 정원 가꾸기에 높은 관심을 보였다. 위의 결과로 보아 원예활동이 주는 정신적 안정을 느끼고, 기능의 재활이나 회복, 취미 생활로 할 수 있기 때문이라고 판단된다. 사전사후검사로 실시 한 자아존중감(Self-Esteem Scale)평가결과는 대상자 6명 모두에서 자아존중감이 유의미하게 향상 된 것으로 측정되었다. 이는 원예활동을 하면서 스스로 심고 가꾸는 것을 통해서 성취감과 자신감을 느끼게 되고, 실시한 성과물을 집에 가지고 가게 함으로써 정신지체장애인의 자아 존중 감에 영향을 미쳤다고 추정된다 사후검사로 실시한 클라이언트 만족도 척도의 평가한 결과 대부분이 정신지체장애인이 본 프로그램에 상당한 만족 도를 보였다. 원예 치료평가표 결과는 참가성, 흥미성, 지속성, 대인관계, 운동지각능력에서 모두에서 증가를 보였고 그 중 참가성 , 흥미성, 지속성, 대인관계 4개의 측정항목에서 높은 증가율을 보여 치료효과가 큰 것으로 판단된다. 원예 치료 실시 후의 자체설문지 평가결과 원예 활동을 통해서 달라진 점은 개인적으로 가족, 이웃 간의 긍정적인 변화를 이끌어내고 있다는 것을 발견할 수 있었고 다양한 원예프로그램이 인상깊었다고 하였으며 다음진행에 추가적으로 야외에서 진행할 프로그램에 대한 욕구가 표출되었다. 이것을 통해 개인적 치료경험과 가족, 이웃 간의 지지망 형성이 중요하며 긍정적인 영향을 주었다는 것을 볼 수 있었다. 또한 다양한 원예치료프로그램의 적용과 야외 활동을 조화롭게 적용한다면 성공적인 프로그램 진행에 도움을 될 것으로 판단된다. 이상의 결과를 종합하면 정신지체장애인에게 원예치료 프로그램을 실시한 이후에 원예에 대한 관심이 높고 자아존중 감이 향상되었으며 원예치료 프로그램에 대한 높은 만족도를 보였고 원예치료에 대한 참가성, 흥미성, 지속성, 대인관계성에서 높은 증가율을 보여 치료프로그램의 개입이 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과들 볼 때 의도적인 원예치료활동을 통해서 심신의 치료를 경험하$\infty$I 자존감이 향상되며 회원 상호관계를 통한 사회부적응문제를 치료하여 사회성이 향상될 것이라는 목표에 대한 높은 달성정도를 볼 수 있다. 또한 지속적이고 흥미를 유발하는 원예치 료 프로그램을 적용한다면 심리적, 신체적, 정서적 치료효과가 높은 향상을 보이고 자신감과 성취감의 향상을 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 본 프로그램 진행과정에서의 한계점은 원예치료사와 사회복지사의 역할과 주도성의 일부를 성원들에게 이전되는 것에 한계가 있었다는 점이다. 집단내 성원을 리더로 세우고 권한부여를 통한 독립적인 자조모임을 이끌 수 있도록 하여 사회복지사는 조력자로, 원예치료사는 프로그램 진행 자로서 역할을 축소하는 형태로 구성하는 것이었다. 하지만 리더를 세우기 위한 시도에 어려움이 있었다 이는 참여자의 대부분이 선천적장애인이었고 선천적장애인의 특성이 반영된 것으로 대부분이 적극성과 주도성에 제한되었음을 고려하지 못하고 기간 내에 목적을 수행 하고자 했던 것이 부정 적으로 영향을 미쳤던 것을 알 수 있다. 성공적인 자조모임의 모형을 만들어내기 위해서는 원예치료프로그램 자체의 효과성과 동시에 집단지도자는 장기적이고 세밀한 개입을 계획하여 점진적인 변화를 이끌어내는 기술이 필요함을 알 수 있다.

계화간척지에서 돈분뇨 퇴.액비 시용이 청보리 (Hordeum vulgare L.) 수량 및 토양화학성에 미치는 영향 (Effects of Application Method of Pig Compost and Liquid Pig Manure on Yield of Whole Crop Barley (Hordeum vulgare L.) and Chemical Properties of Soil in Gyehwa Reclaimed Land)

  • 이상복;조광민;백남현;이정준;오영진;박태일;김기종
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.353-360
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    • 2011
  • 간척지에서 청보리 재배를 위한 가축분뇨 퇴 액비 시용 방법을 구명하기 위해서 계화간척지 문포통에서 무처리를 대비로 화학비료 및 돈분뇨 퇴 액비를 기비와 추비로 분시하여 청보리를 재배한 후 토양 양분변화, 식물체 양분 흡수량 및 수량 등을 조사하였다. 토양중 $NO_3^-$-N 함량은 액비시용 후 생육 후기로 갈수록 감소하였고. 보리생육 초기에는 액비 전량시용구가 높았으나 후기에는 퇴 액비 혼용구와 화학비료 시용구에서 높았다. 토양 중 $NO_3^-$-N와 $NH_4^+$-N 함량은 표토에서 퇴 액비 혼용구와 화학비료 시용구에서 높았으나 심토에서는 처리 간에 유의차가 없었다. 시험후 토양의 화학성중 유기물, 유효태 인산, 총질소, 치환성 칼슘과 나트륨이 퇴 액비 혼용구에서 무시용구 보다 현저히 높았다. 식물체 양분흡수량은 액비 전량시용구 보다 화학비료 시용구와 액비분시 및 퇴 액비 혼용구에서 높게 나타났고 질소이용률은 화학비료 시용구>액비분시구=화학비료 추비구>퇴 액비 혼용구>액비 전량시용구 순으로 나타났다. 청보리 수량은 무처리구 $309kg\;10a^{-1}$ 대비액비 전량시용구에서 2.3배였으나 화학비료 시용구와 퇴 액비 혼용구에서 3.2배로 가장 높게 나타났다. 청보리 사료가치는 퇴 액비 분시구에서 액비전량 시용구보다 조단백질과 TDN 값이 1.0~1.5%가 높아졌다. 따라서 간척농경지에서 가축분뇨 퇴 액비시용에 의한 청보리 증수를 위해서는 일시에 전량 시용하는 것보다는 분할 시용해야 높은 수량을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

토양 종류별 보릿짚 및 가축분 바이오차 투입이 토양 탄소 무기화에 미치는 영향 (Carbon Mineralization in different Soils Cooperated with Barley Straw and Livestock Manure Compost Biochars)

  • 박도균;이종문;최은정;권효숙;이형석;박혜란;오택근;이선일
    • 유기물자원화
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    • 제30권4호
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    • pp.67-83
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    • 2022
  • 바이오차는 바이오매스를 산소가 제한된 환경에서 고온(300~700℃)으로 열분해하여 얻어지는 탄소 함량이 높은 생성물이다. 최근 바이오차는 농업 부산물을 최소화하고 순환 경제의 효율성을 높이는 효과적인 도구로 농업 및 환경 분야에서 다양한 용도로 널리 사용되고 있다. 바이오차를 만드는 재료로 왕겨, 가축분, 보릿짚 등 여러종류의 유기성 부산물이 사용되고 있으며, 약 10% 바이오차 적용(wt/wt)은 작물의 수확량, 토양 탄소 격리량을 높여준다는 연구 결과가 있다. 우리나라 농경지의 경우 논에서 밭으로 토지 이용이 전환되거나 간척으로 인한 갯벌이 논으로 개간되고, 산림에서 밭이나 시설재배지로 개간되는 경우가 발생한다. 그러므로 농경지 전환으로 인한 농경지별 바이오차 적용 효과가 상이할 것으로 판단된다. 그러나 국내에서 농경지 유형별 바이오차 종류와 투입 수준에 따른 토양 탄소저장 연구는 여전히 미흡한 상황이다. 이에 본 연구는 농경지 토양별 바이오차 종류와 투입 수준에 따른 토양 탄소저장과 무기화되어 배출되는 이산화탄소(CO2) 배출량을 정량적으로 평가하였다. 본 연구에 사용한 재료는 보릿짚, 가축분을 수거, 건조 등 전처리 과정을 거친 후 충남 예산에 있는 바이오차 제조공장 탄화로를 이용하여 TLUD (Top Lit Up Draft) 상향 통풍형 열분해 방식으로 약 500℃에서 제조하였다. Kinetic 모델 적용 결과 토양에 투입된 탄소 무기화는 바이오차를 투입하지 않으면 토양 종류별 8.2~16.5% 비율로 탄소원이 무기화 되어 이산화탄소로 배출되었다. 노지 밭 토양에서 15.5~16.5%로 가장 높았고, 간척지 토양에서 8.2~8.7%로 가장 낮았다. 이는 토양 내 탄소 함량이 높은 토양에서 유기물의 분해가 상대적으로 높아 배출되는 이산화탄소(CO2)는 탄소 함량에 비례하여 증가하는 것으로 판단된다. 바이오차를 투입한 토양에서 탄소 함량이 증가함에도 상대적으로 무기화되는 비율은 낮아졌다. 국제 바이오차협 회에서는 H:C 비율이 0.7 이하면 100년 이상 토양 내 탄소 격리효과가 있는 것으로 인정되고 있다. 본 연구를 통해 바이오차의 원료물질이 상이한 보릿짚, 가축분 바이오차 간 탄소 무기화에 미치는 영향이 상이할 것으로 판단했지만, 각각의 바이오차 H:C 비율이 0.30~0.39로 0.7 이하임으로 토양에 혼합하였을 때 탄소 무기화의 비율이 낮고 탄소 격리의 효과가 나타났다.

진동대 시험을 이용한 중공블록 보강 기초의 내진성능분석 (Analysis on Seismic Resistance Capacity of Hollow Concrete Block Reinforced Foundation Ground by Using Shaking Table Test)

  • 신은철;이연정;양태철
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.85-93
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    • 2021
  • 한반도의 70%는 산지로 구성되어 있으며, 서해와 남해의 수심은 상대적으로 얕은 편이다. 따라서, 공업단지, 주거단지, 항만 및 공항 부지를 위한 대규모 간척사업이 시행되고 있다. 매립지역의 일반적인 문제는 지반이 연약하여 지지력이 부족할 뿐만 아니라 상당한 침하가 발생된다는 것이다. 중공블록은 중·저층 아파트 또는 단층의 공장건물을 건설하기 위해 계획된 느슨한 연약기초 지반보강을 위해 사용된다. 최근 4.0~5.0의 강도를 가진 지진이 서쪽과 남동쪽 해안지역을 따라 발생하고 있다. Lee (2019)는 정적 지지력시험을 통해 얕은 기초보강 중공블록의 장점에 대하여 연구하였다. 이 연구에서 블록 내부에 쇄석으로 채움된 보강된 모래지반의 중공블록 동적거동은 진동대 1000 mm × 1000 mm 시험을 통해 연구하였다. 3가지 지진파인 Ofunato, Hachinohe, Artificial 지진파와 2가지 가속도(0.154g, 0.22g)를 진동대 시험에 적용하였다. 중공블록으로 보강된 지반 위의 구조물 수평변위는 LVDT를 사용하여 측정하였다. 중공블록에 의한 지반보강 효율을 평가하기 위하여 지반의 상대밀도를 45%, 65%, 85%로 각각 구성하였으며, 수평변위를 측정하고 한계수평변위 0.015h(건축물 내진등급기준, 2019)와 비교하였다. 중공블록으로 보강된 모래지반에 대한 진동대 시험 결과에 기반해서 벌집 모양의 중공블록은 블록내부에 쇄석 채움으로서 큰 구속력을 가지며, 중공블록의 내부 및 외부를 따라 발생하는 관입저항력으로 인한 큰 주면마찰력을 갖는 것으로 평가되었다. 이러한 모든 요소들은 진동대 시험 중에 수평변위를 상당이 줄이는 것으로 나타났다. 마지막으로, 중공블록 보강 지반은 지진파와 가속도에 상관없이 중·저층 건물의 얕은기초 보강공법으로 매우 우수함이 입증되었다.

객토 간척지에서 석고처리가 알팔파 건물수량 및 사료성분에 미치는 영향 (Effects of Gypsum on Dry Matter Yield and Chemical Composition of Alfalfa in Reclaimed Tidal Land with Soil Dressing)

  • 김지융;조현욱;이배훈;조무환;김병완;성경일
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.223-233
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    • 2021
  • 본 연구는 객토를 한 간척지에서 석고시용 수준이 알팔파의 수량과 사료성분에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 실험장소는 간척한지 17~33년 경과된 석문간척지로서 약 70 cm 정도 객토한 토양이었다. 객토에 사용한 흙은 섬토양의 제염을 하지 않은 것 이었다. 처리는 석고를 시용하지 않은 0 ton/ha 구(G0), 석고를 2 ton/ha(G2) 및 4 ton/ha(G4) 시용한 구로 하였다. 수확은 알팔파가 개화초기(개화 10%)에 도달할 때 1차 수확하였으며 이후 수확은 약 35일 간격으로 수확을 하였다. 알팔파의 건물수량은 1차 년도는 G2가 G0와 G4보다 유의적으로 높았으며 2차 년도는 처리간 유의적인 차이는 없었으나 G2가 G0와 G4보다 높은 경향을 보였다. G2에서 알팔파의 건물수량이 높은 이유는 토양의 pH 및 EC가 각각 재배가능 및 재배적합 수준이었고 피복도 및 알팔파 식생비율도 높은 것에 기인하였다. 1차 및 2차 년도 모두 석고 처리 간 CP, NDF 및 ADF 함량 및 RFV는 차이가 없었다. 한편 1차 및 2차 년도의 연구결과를 통해서 알팔파 건물수량에 부정적인 영향을 주는 요인은 봄의 가뭄과 여름의 집중된 강수로 나타났다. 이상으로부터 객토 간척지에서 석고 처리는 알팔파의 건물수량을 높이는데 효과적인 것으로 판단되며 2 ton/ha이 적정 수준인 것으로 사료된다.