• 한국산림과학회지
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• 제74권1호
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• pp.67-81
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• 1986

우리나라 활엽수림(闊葉樹林)의 실태(實態)와 임분구조(林分構造)를 조사(調査)하기 위하여 계통적(系統的) 유출법(抽出法)에 의하여 전국(全國)에 표본점(標本點)을 배치(配置)하고 그중 제주도(濟州道)를 제외(除外)한 활엽수성림(關葉樹成林)에 배치(配置)된 1,000개(個)의 표본점(標本點)에 대(對)하여 항공사진(航空寫眞)을 이용(利用)한 토지병용법(土地倂用法)에 의하여 임분구조(林分構造)를 조사분석(調査分析)하였다. 활엽수성림(關葉樹成林)의 면적(面積)은 818,286ha로서 전체삼림면적(全體森林面積)의 12.7% 이었다. 축적(蓄積)은 $38,890,779m^3$로서 전체삼림축적(全體森林蓄積)의 27.4 %이었다. 활엽수성림(關葉樹成林)의 전국(全國) 평균(平均) 임분밀도(林分密度)는 947 본(本)/ha, 흉고(胸高) 단면적(斷面積) $11.17m^2/ha$, 흉고직경(胸高直徑) 11.30cm, 수고(樹高) 7.65 m, 축적(蓄積) $44.96m^3/ha$, 1급목본수(級木本數) 478 본(本)/ha, 연년재적생장량(連年材積生長量) $3.64m^3/ha$ 이었다. 지역별(地域別)로 보면 3개(個) 영림서(營林署) 소관국유림(所管國有林)이 비교적(比較的) 개체본(個體本)의 크기가 크고 축적(蓄積)이 많았으며 8개(個) 도(道)중에서는 전북(全北), 충남(忠南)이 비교적(比較的) 양호(良好)한 임본구조(林分構造)를 보였다. 전국적(全國的)으로 볼 때 활엽수성림(關葉樹成林)은 표고(標高) 300~900m에 64.7%. 경사도(傾斜度) $25^{\circ}$ 이상(以上)에 79.8 %, 북향사면(北向斜面)에 52.7 %가 분포(分布)하고 있었다. 이것은 타연구(他硏究)와 비교(比較)할 때 침엽수림(針葉樹林)에 비(比)하여 표고(標高)가 높고 경사(傾斜)가 급(急)한 북향사면(北向斜面)에 주(主)로 분포(分布)하는 것을 알 수 있었다. 자동차도로(自動車道路))와 자연부락(自然部落)까지의 거리(距離), 표고(標高), 경사도(傾斜度)에 따른 임분구조(林分構造)의 변화(變化) 경향(傾向)은 지역(地域)에 따라 다소(多少) 차이(差異)가 있었으나 전반적(全般的)으로 자동차도로(自動車道路)와 자연부락(自然部落)까지의 거리(距離), 표고(標高)가 증가(增加)함에 따라 임분(林分)의 성장상태(成長狀態)가 양호(良好)해지는 경향(傾向)을 보였다. 이러한 이유(理由)는 인간(人間)의 생활권(生:活권)에 가까운 저지대(低地帶)일수록 삼림(森林)의 파괴도(破壞度)가 심(甚)하기 때문이라고 해석(解析)되었다.

• 한국습지학회지
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• 제22권1호
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• pp.24-30
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• 2020

본 연구에서는 습지 조성 및 습지 내 식물에 따른 미세먼지 저감 능력 규명을 통해 습지생태계의 가치에 대하여 새로운 시각의 해석을 제공하고자 하였다. 소형 간이온실(70cm W × 70cm L × 60cm H)로 닫힌계를 형성하였으며, 간이온실 내 메조코즘에 일정 수위가 유지되는 습지(W) 혹은 건조 상태를 유지하는 육상(L) 조건을 조성하였다. 육상과 습지 조건 각각에 식물종 미식재, 단일종 식재 그리고 두 종 혼합 식재의 총 8가지 조건을 4반복씩 조성하였다. 열린계의 메조코즘에서 초기 대기질과 닫힌계로의 전환 1시간 경과한 후의 대기질을 측정하여 공기 정화능을 확인하였다. 각 실험구의 대기질로서 PM2.5, PM10농도를 중점적으로 측정하였으며, 2차 실험에서는 식물체의 건중량을 측정하였다. 닫힌계 형성 1시간 후 습지 환경에서의 PM2.5와 PM10의 감소량은 1차 실험에서 각각 13.7±1.3, 15.0±1.4 ㎍·m^-3hr^-1로 나타났으며, 2차 실험에서는 각각 10.5±2.1, 11.2±2.2 ㎍·m^-3hr^-1로 나타났다. 육지 환경에서의 미세먼지 감소량은 1차 실험에서 각각 13.2±1.3, 13.8±1.5 ㎍·m^-3hr^-1로 나타났으며, 2차 실험에서는 각각 9.2±1.5, 8.8±1.4 ㎍·m^-3hr^-1로 나타났다. 이는 습지의 높은 생산성으로 인한 식물의 생장으로 식물의 조직에 미세먼지 흡착을 통한 저감이나 증산작용을 통한 수분, 또 습지 자체의 수생태계적 특성을 통한 미세먼지 저감 효과가 드러난 것으로 여겨진다. 따라서 습지의 미세먼지 저감 능력은 습지의 또 다른 가치로 볼 수 있으며 이는 미세먼지 문제에 대한 해결방안 중의 하나로 제시될 수 있을 것이다.

• 한국잡초학회지
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• 제10권2호
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• pp.114-121
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• 1990

2,4-D의 제제(製劑)가 달라짐에 따라 다양(多樣)한 토양환경(土壤環境) 속에서 방출(放出)된 2,4-D 유효성분(有效成分)이 불활성화(不活性化)하는 속도와 식물(植物)에 흡수(吸收), 이행(移行)하는 속도간에 차이가 유발된 것임을 예상하고, 이들 차이를 검정식물의 생장반응으로 파악할 목적으로 일련의 시험을 하였다. 시험은 온실내에서 $30{\times}45{\times}13cm$ 의 4각폿트에 검정식물로 피(Echinochloa crus-galli)와 자귀풀(Aeschynomene indica)을 공시(供試)하여 수행하였으며, 40% 2,4-D amine salt [2,4-D/AS]와 19.7% complex of rice husk lignin/2, 4-Dichloropheoxy acetic acid [2,4-D/LG]를 200g ai/Ha로 처리(處理)하였다. 공시(供試)된 토양환경(土壤環境)으로는 시비량(施肥量), 토양산도(土壤酸度), 유기물시용량(有機物施用量) 및 토성(土性)으로서 기준토양(基準土壤)(check soil)을 포함하여 각각 3수준(水準)을 두고 3반복(反復)으로 수행(遂行)되었다. 시비량(施肥量)이 증대(增大)될수록 제초활성(除草活性)은 높고 오래 지속(持續)되었으며, 산성(酸性)이 강화(强化)되거나, 유기물(有機物) 시비량(施肥量)이 적을수록 제초활성(除草活性)이 높고 지속성(持續性)이 커지는 경향(傾向)이었다. 또한 전반 조건하에서 두 검정식물 모두 2,3-D/AS보다도 2,4-D/LG에 의하여 제초활성(除草活性)이 높고 장기간 지속(持續)되는 경향(傾向)임을 인정할 수 있었다. 그러나 토성(土性)에 따라서는, 제제간(製劑間)에 일정한 경향없이, 2,4-D/AS가 단기간(短期間)에 걸친 다양방출(多樣放出)로 식물흡수(植物吸收)보다 토양중에서의 불활성화가 크게 야기된는 반면, 2,4-D/LG는 장기간에 걸친 소량방출로 토양중불활성화(土壤中不活性化)보다 식물흡수기회(植物吸收機會)가 증대(增大)되는데 따른 것으로 해석된다.

• 식물병연구
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• 제16권2호
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• pp.163-169
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• 2010

마늘 저장병을 일으키는 푸른곰팡이병을 생물적으로 방제하기 위하여 마늘과 양파 등 파속 채소 근권 또는 근면으로부터 미생물 1,292균주를 분리하였다. 분리한 균주를 대상으로 푸른곰팡이병에 대한 항균성 검정과 마늘인 편검정을 실시하여 최종적으로 푸른곰팡이병 진전을 현저히 억제하는 S59-4균주를 선발하였으며, Biolog system을 이용하여 동정한 결과 Pantoea agglomerans 59-4(Pa59-4)로 동정되었다. 선발한 길항균 Pa59-4의 억제기작을 조사하기 위하여 TSA배지 상에서 병원균과 대치 배양하였을 때 항균활성을 보이지 않았다. 길항균 Pa59-4과 병원균간의 영양원 경합여부를 Janisiewicz(2000)의 방법으로 조사한 결과, 저농도로 마늘즙액에 병원균과 길항균 Pa59-4를 함께 처리하였을 때, 길항균 Pa59-4는 병원균의 포자발아 및 균사생장을 현저히 억제하였으며, 길항균 Pa59-4와 함께 접종하였을 때 발아되지 않았던 병원균 포자를 신선한 5% 마늘쥬스에 접종했을 때에는 다시 잘 발아 되는 것으로 나타나 길항균 Pa59-4균주의 억제기작은 영양원 경합에 의한 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 볼 때, 길항균 Pa59-4는 마늘저장 중 부패를 줄일 수 있는 유망한 길항균으로 판단되었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.57-65
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• 2015

농업과 IT기술 융합이 가속화됨에 따라 식물공장 내 작물의 품질 및 생산성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 식물공장의 생산성을 최대화하기 위해서는 먼저 시설 내부의 특성을 고려하여 생육에 적합한 열 환경과 공기의 흐름을 제공하기 위한 고도의 생장환경 관리기술이 필요하다. 현재 운영되고 있는 식물공장은 특화된 공기유동장치의 설계 및 운영기술이 확립되지 않아 온도 기류 편차로 인한 불균일한 품질의 작물 생산, 재배기간 연장에 따른 에너지 소비 등의 문제점을 내포하고 있다. 이를 해결하기 위해서는 식물공장 시설의 설계 단계에서 전산유체역학 시뮬레이션을 이용한 공기유동장치의 배치 및 운영기술에 대한 최적화 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 시뮬레이션을 이용한 순환 팬의 적정 배치 및 유속을 파악하여 식물공장 시설 내부의 각 지점별 온도 편차를 최소화하고 에너지소비를 절감한다. 시뮬레이션 조건은 순환 팬의 설치 위치 및 수량 그리고 유속변화에 따라 총 12가지의 Case로 구분하였으며 해석을 위한 경계 조건 변수는 동일하게 설정하였다. 시뮬레이션 결과, 2set의 순환 팬을 식물재배기 상단에 부착한 Case D의 제어 조건이 설정온도에 부합하는 296.33K의 평균온도를 유지하면서 식물생육에 적합한 0.51m/s의 기류분포를 보였다. 또한, 순환 팬의 유속을 변화시킨 결과, 출구 유속을 2.09/s로 설정한 Case D-3이 에너지 효율 측면에서 가장 우수한 결과를 보였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.198-221
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• 2021

1960-70년대 대규모 산림녹화 이후에 한국의 산림은 점차 노령화되고 있다. 노령림의 순 CO₂ 교환은 이론적으로 중립에 가깝지만, 교란이나 관리에 의해 CO₂ 흡원 또는 발원이 될 수 있다. 본 연구는 한국의 광릉 낙엽활엽수 노령림(GDK)의 CO₂ 수지 역학을 이해함으로써, 다음 두 가지 질문에 답하고자 하였다: (1) 보전되고 있는 GDK는 과연 이론적으로 알려져 있는 CO₂ 중립인가? (2) 관측된 CO₂ 수지의 경년 변동이 문헌에 보고된 조절 인자들과의 선형적인 인과관계로 설명이 가능한가? 이에 답하기 위해, 본 연구는 KoFlux GDK 관측지에서 에디 공분산 기술로 2006년부터 2020년까지 15년 동안 관측된 CO₂ 플럭스 자료와 생기상학적 자료를 분석하였다. 연구 결과, (1) GDK는 15년 자료를 평균해서 보면 약한 CO₂ 발원이며, 관측기간 동안 흡원과 발원 사이를 오갔으나 최근 5년 동안 CO₂ 발원으로서의 강도가 증가하고 있다. (2) 전천일사, 생장기간, 엽면적지수의 경년 변동은 총 일차생산량(Gross Primary Production, GPP)의 경년변동과 양의 상관관계(R²=0.32~0.45)가 있는 반면, 기온과 지표면 온도의 경년 변동은 생태계 호흡(Ecosystem Respiration, RE)의 경년 변동과 유의한 상관관계가 없었다. 또한, 관측기간 초반(첫 10년)의 CO₂ 플럭스와 기상요인 및 생물학적 요인으로 학습시킨 기계학습은 관측기간 후반(최근 5년)의 GPP와 RE의 경년 변동을 제대로 모사해내지 못했다. 단, 고사목에서 배출된 탄소 추정량이 CO₂ 발원으로의 전환에 일부 기여했을 것으로 추정된다. GDK의 장기 CO₂ 수지 역학에 대해 올바로 이해하고 해석하기 위해서는, 분석과 모델링을 위한 복잡계과학 기반의 새로운 프레임워크가 필요하다. 더불어, 플럭스 모니터링 및 자료 품질 유지와 함께 고사목과 교란을 지속적으로 모니터링하는 것이 중요함을 다시 한 번 확인하였다.

• 한국작물학회지
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• 제30권3호
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• pp.259-270
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• 1985

영남지역 남부 2모작 평야지를 대표할 수 있는 밀양지방의 연도별 수도작 기상조건을 비교하고 수도작 이앙적기 및 한계기를 기상조건에 의한 분석방법과 수도재배 시기시험 성적결과에 의한 방법으로 추정하였고 기상요인에 의한 수량한계 생산력을 분석하였다. 1. 수도작 기상은 년차간에 뚜렷한 차이를 보였는데 못자리 기간중의 기상이 문제되었던 해는 1980년과 1976년도이었고 생식생장기의 냉해가 문제된 해는 1983. '81, '80, '74년도이었다. 한편 벼 등숙기 기상은 다수형 품종에 가장 불리하였던 해는 1980년도가 평년도의 66%의 기후등숙량으로 1973년이후 가장 좋지 못한 해이었고, 반대로 다수형 품종 등숙에 가장 좋았던 해는 평년 기상의 128%를 보인 1975년과 121%인 1977년이였다. 2. 벼 등숙기 등숙 적산온도(출수후 40일)로 본 안전출수한계기는 년차간에 뚜렷한 차이를 보였는데 다수형 품종의 등숙 적산온도를 88$0^{\circ}C$로 볼 경우 1975년도에는 8월 31 일에 출수하여도 되었던 것이 1980년도에는 8월 2일이였다. 한편 출수한계기를 다수형 품종 84$0^{\circ}C$, 일본형 품종 76$0^{\circ}C$로 보고 80% 신빙성을 지니는 일자는 각각 8월 20일 이전(다수형)과 8월 30일 이전(일본형)이였다. 이는 기후등숙량 분석방법에서 수량 1000kg/10a을 생산할 수 있는 기후한계기와 거의 일치하였다. 3. 밀양지방에서 최고 수량생산을 올리기 위한 최적 이앙기와 최적 출수기 설정은 기후등숙량 방법과 실제 이앙기와 쌀 수량과의 관계에 의한 방법과는 서로 잘 일치하였는데 다수형 품종은 5월 26일 전후 이앙에서 8월 10일전후의 출수가, 일본형 품종은 6월 8일 전후의 이앙으로 8월 23일경의 출수가 가장 높은 수량을 올릴 수 있었다. 4. 광합성효율(E$\mu$)과 건물중 증가율(CGR)은 5월 25일 이앙구보다 6월 20일 이앙구에서 높았고 품종별로는 삼강벼가 낙동벼보다 높았는데 출수전 30 일간이 가장 높은 수치인 광합성 효율 2.5%와 건물생산 증가율은 약 23g/$m^2$/day였다. 5. 밀양지방에서 일사량과 광합성 효율면에서 본 최대 건물중 생산가능량은 30g/$m^2$/day 미만이며, 목표수량 1,000kg/10a생산을 위한 제한요인은 출수기까지의 건물생산이였으며 등숙기 기상조건은 제한요인이 아니었다. 6. 밀양지방에서 삼강벼를 표준 재배법으로 재배할 경우 건물중 생산능력면과 수확지수면으로 볼 때 수량한계 생산력은 정조수량으로 900~l,000kg/10a 수준으로 분석되었다.

• 한국작물학회지
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• 제3권
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• pp.49-82
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• 1965

우리 나라에 있어서 수도작의 안전다수를 위한 재배법, 특히 시료의 합리화를 기하기 위한 기초적 자료를 얻기 위하여 수도 독자의 영양생리적 반응, 형태형성 내지 수량구성에 대한 특징을 살펴보았으며, 우리 나라의 수도 재배환경조건(온도ㆍ일조ㆍ강수 및 토양조건)을 대국적 견지에서 인접국인 일본과 지역별로 비교 검토하였고, 그 특징으로 본 시료에 관한 개선조건을 위해 비료의 3요소와 규산 및 그 밖에 수종의 미량요소에 대하여 검토하였다. 1. 우리 나라의 최근 14개년간의 10a당 현미평균수량은 204kg인데 이에 비하여 일본은 77%, 대만은 13% 높으며, 년간평균증가량은 우리나라가 4.2kg이고, 이에 비해 일본은 81%, 대만은 62% 더 증가되고 있다. 그리고 수량의 년간변이계수는 우리 나라가 7.7%이며 일본은 6.7%, 대만이 2.5%로서 우리 나라는 년간변이가 매우 커서 생산의 안전도가 가장 낮다. 2. 풍흉고조시험성적으로 본 우리 나라 수도와 일본의 수도를 형태형성면에서 비교하여 본즉 다음과 같았다. (1) 3.3$m^2$ 당 수수는 우리 나라의 891개에 비하여 일본은 13%나 더 많고, (2) 최고분얼기의 경수는 3.3$m^2$당 우리 나라는 1150개인데 비하여 일본은 19% 더 많았으며, (3) 유효경비율은 우리 나라가 77.5%, 일본이 74.7%로서 우리 나라가 다소 높았다. 그러나 총경수가 적은데 q하여는 유효경율이 너무 낮다. (4) 신고비는 우리 나라가 85.4%이고, 일본은 96.3%로서 우리 나라의 수도가 13% 낮았다. 3. 도작기간중의 평균기온은 수원ㆍ광주ㆍ대구는 거의 동일하며, 일본의 중국지방(부산)의 그것과 비슷하였다. 즉 우리 나라 도작기간중의 기온은 일본의 서남난지에 유사한 것이었다. 4. 우리 나라의 수도이앙기는 이앙한계최저온도 13$^{\circ}C$로 보면 현행(6월 10일 경)보다 30~40일 앞당길 수 있다. 5. 우리 나라의 현행 수도작기로서는 영양생장기의 기온이 이 시기의 주대사작용인 단백대사의 적온인 20~23$^{\circ}C$ 보다 높았다. 그러나 생식생장기의 기온은 이 시기의 주대사인 당대사의 적온인 $25^{\circ}C$이상보다 높지 않다. 그러므로 온도면에서 보면 우리 나라 수도의 작기는 앞으로 당기는 것이 좋다고 고찰된다. 6. 우리 나라의 현행 수도작기로 본 기온 및 일조조건은 수도의 분얼전기에 대해서는 호조건하에 놓여 있으나, 분얼후기인 7월 중ㆍ하순 경의 일조부족과 고온다습조건은 병해, 특히 도열병의 유발원인이 되고 있다. 7. 우리 나라의 현행수도작기로 본 전국각지의 수도의 출수기는 모두 일조시간이 적은 부적당한 시기에 처해 있다. 8. 출수후 40일간의 평균기온에 의한 적산온도 88$0^{\circ}C$의 출현기일은 수원에서 8월 23일이었고, 년간편차를 고려한 안전출수기일은 8월 19일로서 적산온도면에서는 관행 출수기일은 약간 늦다고 보았다. 9. 등열기의 평균기온에 의한 적산온도는 현행 수도작기로서는 최종한계시기에 놓여 있으며, 평균기온의 년간편차와 우리 나라의 최저기온이 낮은 점을 고려할 때, 현행출수기는 다소 늦은 것으로 보았다. 10. 생육단계별의 수도체내의 질소함량은 영양생장기의 질소함량이 과다하였으며, 출수 이후에 영양조락을 여하히 방지하느냐가 문제된다고 보았다. 11. 수리불안전답 및 천수답이 차지하는 전답면적의 비율은 차차 감소되고 있는데, 이와 전체 10a당 수량의 증가율과의 상관계수를 산출하였는데, 수리불안전답과의 상관계수 (4)는 +0.525였으며, 천수답과는 r=+0.832, 그리고 수리불안전답과 천수답을 합계한 것과의 상관계수 (r)는 +0.841로서 후2자와는 고도의 정(+) 상관을 보여 천수답이 차지하는 면적비율이 작을수록 단위수량을 증가하였다. 12. 비료삼요소시험(주산력시험)성적을 보면 무비료구의 10a당 현미수량은 우리 나라가 231kg인데, 일본의 그것은 360kg으로서 우리 나라보다 약 56%나 높았다. 즉 우리 나라의 지력은 일본에 비하여 매우 낮았다. 또 무질소구의 10a당 현미수량은 우리 나라가 236 kg인데 일본의 그것은 383 kg 으로서 우리 나라보다 62%나 높았다. 즉 우리 나라의 지력을 좌우하는 것은역시 질소라고 할 수 있다. 13. 우리 나라와 일본의 답토양의 화학적 성질을 비교해본즉 다음과 같았다. (1) 우리 나라 답토양은 유기물ㆍ전질소 및 치환성석회와 마그네슘의 함량이 일본의 그것보다 낮아 반정도에 불과하였고, (2) N/2 염산 가용규산함량은 평균치로 보아 우리나라 답토양이 적었고, 규산의 시용이 필요하다고 보았으며, (3) 염기치환용량이 일본의 반 정도이었다. 14. 우리 나라에 있어서 고위수량답과 저위수량답 토양의 성질을 비교하여 본즉 염기치환용량ㆍ치환성석회와 마그네슘ㆍ가리ㆍ인산ㆍ망간ㆍ규산 및 철 등의 성분이 저위수량답 토양에서 적었다. 15. 작통의 깊이는 항상 고위수량답에서 깊으며, 우리 나라 답토양의 작토는 일본의 그것에 비하여 얕다. 16. 전기한 바의 제조건을 종합 검토하고 비료삼요소이외에 규산과 미량요소로서 망간 및 철에 대하여 수도생리 및 형태형성 내지 수량에 미치는 영향을 고려하여 보다 합리적으로 사료되는 비료조건을 제시하였다.

• 대기
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• 제24권3호
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• pp.303-315
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• 2014

HadGEM2-CC 모델에서의 $CO_2$ 농도증가에 대한 RCP 시나리오의 결과는 21세기 말 전 지구 연평균 기온과 강수 증가가 전망되고 이에 따라 식물의 생산량 및 호흡량 증가가 전망된다. 20세기 말 일차생산량(GPP와 NPP), 호흡량, LAI가 21세기 말 기온 증가에 따라 증가하는 점은 기존의 Shao et al. (2013)와 유사하였다. 특히 이전 연구와 유사하게 21세기 말 일차생산량과 호흡량은 고위도보다 열대 저위도 지역에서 증가량이 더 컸다. 기온이 상승하고 강수량이 증가하면서 식생이 자라지 않던 나지 면적이 감소하였고, 이에 따른 식생 면적 증가는 식생의 생산량(GPP, NPP) 증가로 나타났다. 특히, 본 연구에서는 C3 초지, 활엽수의 면적 증가가 뚜렷하였다. 이는 Beck and Goetz (2011)에서 언급한 대로 온난화에 따른 식생 면적 증가가 식생 생산성과 연관되어 $CO_2$ 흡수작용을 강화하는 데 기여할 수 있음을 의미한다. Shao et al. (2013)에 따르면 21세기 말 누적 NEE는 증가가 전망되고 이는 특히 열대와 고위도 지역이 주요 흡수원으로 작용하였기 때문으로 그 원인을 설명하였다. 본 연구에서 사용된 HadGEM2-CC에서는 전 지구 평균적으로 NEE 흡수가 증가하는 경향은 동일하게 전망하며, 이는 열대보다는 북반구 고위도지역인 유라시아와 북미 대륙에서 증가한 흡수가 그 원인으로 분석되었다(Fig. 8). 앞서 Mynenl et al. (1997)에 따르면 기온상승에 따라 식생의 광합성활동, 생장시기 길이와 시작시기의 당겨짐을 보고하였다. 본 연구 실험에서도 이와 유사하게 미래에 기온 상승에 따라 식생 성장 기간이 길어지고 LAI도 증가하며 식생 지대가 점차 고위도로 북상할 것을 전망하였다(Figs. 5, 12b). 이에 따라 육상 생태계의 $CO_2$ 흡수량은 20세기 말보다 21세기 말에 증가하였고 우리나라가 속해있는 동아시아지역($90^{\circ}E{\sim}140^{\circ}E$, $20^{\circ}N{\sim}60^{\circ}N$)은 기온, 강수뿐 아니라 $CO_2$ 흡수량도 같은 위도대의 전 지구 동서평균보다 크게 모의되었다. RCPs에 따른 흡수율은 21세기 중반까지는 대기 중 이산화탄소 농도 변화율과 유사한 경향을 보이는데 RCP 8.5에서는 21세기 후반에 흡수 증가율이 감소하며 이는 Liddicoat et al. (2013) 에서 보인것과 유사하다. 하지만 대기 중 $CO_2$의 증가와 식생분포 지역의 확대에도 불구하고 21세기 말 육상생태계의 순생태계흡수량은 크게 증가하지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 기온 상승이 크게 일어난 21세기 후반부터 토양 호흡의 급격한 증가로 인하여 육상생태계의 이산화탄소 흡수 능력은 감소한 것에 기인하였다. 향후 본 연구결과의 유의성을 확보하기 위해 다양한 모델의 자료를 추가할 필요가 있다. Shao et al. (2013)에 따르면 미래 탄소 흡수 전망에 있어 전 지구 및 위도별 모의 결과가 모델마다 매우 다양한데 이는 지면생태모형 간의 식생역학, 물리과정의 차이로 해석된다. 미래 육상생태계의 이산화탄소 흡수 능력의 변화와 기후변화를 보다 정확하게 예측하기 위해서는 다른 모델의 자료를 이용한 불확실성을 정량화 하는 것이 필요하며 이는 전 지구 및 지역별 탄소 순환 이해를 높이는 데 기여할 것이다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권2호
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• pp.99-110
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• 2012

본 연구에서 조사된 일부 선도적인 양돈농가에서는 설치 운영하는 호기적 액상발효 공정은 대부분의 농가가 공정별 설계인자 및 물리 화학적인 성분변화의 특성보다는 경험적인 운영을 토대로 액비를 생산하고 있는 것을 알 수 있었다. 김 등의 조사연구에 따르면 가축분뇨의 발생단계인 분뇨수거방식은 현재 국내 돈사의 70% 이상이 슬러리 형태로 분뇨가 배출되고 있는 것으로 보고되고 있다. 양돈분뇨의 수거방식과 배출형태가 대부분 슬러리라는 사실은 양돈분뇨의 적정처리에 의한 환경오염 차단과 자원화 이용과정에 적용될 각종 공법 및 시스템 적용이 돈사 슬러리부터 집중 관리해야 함을 시사한다. 이처럼 가축분뇨 액비화의 적정처리에 있어서는 발생단계 뿐만 아니라 액비가 토양에 환원되기 직전까지의 모든 과정이 전반적으로 고려되어야 한다. 본 연구의 조사대상 농가의 가축분뇨 액비화 운영에 있어서 핵심적으로 구분 할 수 있는 단계를 주요사항 별로 구분하여 Table 8에 나타내었다. 가축분뇨 액비화 처리에 있어서 고액분리 단계의 경우 고액분리 방식과 효율에 따라 BOD (생물학적산소요구량), COD (화학적산소요구량), VFA (휘발성지방산) 등의 제거율의 차이가 있는 것으로 보고되고 있으며, 이는 후단공정 즉 주발효조에서의 공기주입량의 산정, 공기공급방식, 발효기간 및 2차 발효 등 운영방식 결정에 주요한 요인이 될 수 있다. 이와 같이 액비가 생산되어 토양에 환원되기까지의 과정은 각각의 주요한 요소들이 유기적으로 연계되어 있으며, 농가 현장을 방문조사하고, 생산되는 액비를 비교 분석한 결과 액비화 공정에 있어서 필수적인 핵심적 단계를 도출 할 수 있었다. 이에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 돈사 슬러리 관리 단계 돈사 슬러리는 혐기부패를 최대한 방지하며, 주요 악취물질인 $H_2S$, $NH_4$, VFAs의 생성을 억제하여야 한다. 돈사환경을 개선하기 위한 방법으로서는 부숙이 완전히 완료되어 유용미생물이 활성화된 액비를 돈사 세척수로 이용하거나, 슬러리 피트에 일부 투입하여 단순 저장일수를 처리일수로의 개념적 전환이 필요하다. 2. 고액분리 단계 일반적으로 BOD의 주요원인인 고농도의 유기물질은 대부분 분뇨의 고형성분에 포함되어 있기 때문에 물리적 처리공정인 고액분리 단계에서 최대한으로 제거하여 후단공정인 주발효조의 부하를 최소화 시킨다. 3. 발효처리-공기공급 단계 축산농가 마다 사료의 종류나 관리방법 등이 각기 다르므로 배출되는 슬러리의 성상을 파악하여 물질수지와 처리일수에 기초한 발효조 용량과 공기주입량의 산정이 필요하다. 또한 공기확산 및 막힘현상을 고려한 자동제어 장치나 발효조의 상태를 감시 제어하기 위한 인자로서 pH 및 산화환원전위 등을 실시간으로 모니터링 하는 것이 중요하다. 4. 발효처리-미생물, 반송 단계 일반점검 (온도, pH, 용존산소, 산화환원전위, 전기전도도 등)과 정밀점검 (BOD, COD, VFAs, SS, N, P 등)의 주기적인 점검을 통하여 미생물 생장에 알맞은 유입농도와 반송량을 결정하고 농가환경에 맞는 발효조 운전방식을 확립 할 필요가 있다. 5. 후숙처리-최종액비 단계 후숙조에서는 공기과잉 투입으로 인한 질소성분의 손실을 방지하고, 유용미생물을 이용하여 토양환원에 적합한 액비를 제조한다. 가스발생에 의한 작물생육 피해를 방지할 수 있는 액비 안정화 운전기술을 확립하고, 살포시기를 대응하여 액비의 유 출입을 집중적으로 관리한다. 6. 액비유통센터 연계-농지환원 단계 제조된 액비는 액비유통센터에 위탁하여 살포하는 체계를 확립하고, 악취 민원의 발생을 최대한 억제한다. 액비유통센터는 철저한 년 중 살포프로그램을 운영하여 원활한 살포조직 체제를 구성하는 것이 중요하다. 축산농가에서 가축분뇨 관리방법은 축사의 입지, 주변 환경 및 각종 환경규제 등 여러가지 여건에 따라 각기 다르며, 다수의 축산농가가 특정한 처리방법을 동일하게 적용하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서 분석된 각 농가의 액비 성상 등은 여러 가지 환경적 요소가 복합적으로 작용하고 있으며, 조사농가 중 일부는 발효과정 중에 있는 액비를 채취하였으므로, 분석결과를 해석하여 가축분뇨 운영관리를 총체적으로 판단하는 것은 다소 무리가 있다. 추후에는 각 공정에 대해 유입되는 슬러리원수에서부터 처리가 완료되는 단계까지의 과정을 일괄적으로 분석하여, 유입 유출농도, 수리학적 체류시간 등 공학적 요소 및 이에 따른 경제성 평가 등을 세밀하게 연구할 필요성이 있다. 이밖에도 가축분뇨의 중요한 관리부분인 병원성미생물과 관련된 위해성 분분을 고려하지 않을 수 없다. 가축분뇨에는 인간에게 직접적인 영향을 미칠 수 있는 Escherichia coli, Campylobacter, salmonella, Listeria 등 다양한 병원성 세균이 발견된다. 최근 전국적으로 발생된 구제역 사태는 우리나라 축산업 자체에 큰 타격을 주었을 뿐만 아니라, 사회 경제적으로도 막대한 손실을 가져왔다. 이 사건을 계기로 국내 축산기반의 전면적 재정비가 불가피하게 되었음은 물론 가축 분뇨에서 유래한 병원성 미생물 및 바이러스 등의 근원적 대처방법 개선과 가축분뇨의 위생적 처리에 대한 안전관리가 시급한 현안이 되었다. 따라서 안전한 경축순환의 액비유통 관리 체계 구축을 위해서는 병원성 미생물, 바이러스 등과 같은 위해요소를 억제 할 수 있는 액비화 처리기술의 표준화 공정 개발 또한 필요하다.