• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.26-26
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• 2019

DMZ 일원은 정전협정으로 비무장지대(DMZ: Demilitarized Zone)가 설정된 이래 민간인의 출입이 엄격히 금지된 채로 외부의 간섭에서 벗어난 독보적 공간으로 보전되어 오고 있다. 하지만 일부 지역은 자연재해 및 군사적 목적으로 훼손되어 생태적으로 교란된 지역이 발생하여 생태적 건강성이 저하되고 있다. 무엇보다 군사분계선 남쪽 2km에 설치된 남방한계선은 군사적 목적에 따라 시계확보를 위해 불모지작전을 수행하여 생태적 교란 및 토양침식에 의해 생태계가 열악한 실정이다. DMZ 내 생태교란지 식물복원 연구는 DMZ내 생태교란지를 하나의 특수한 생태계로 간주하여, 향후 DMZ내 생태교란지에 특화된 식생복원 체계를 마련하는데 그 목적이 있다. 이에 본 연구에서는 DMZ 155마일(248km)에 대해서 위성영상분석을 수행하여 생태교란지 유형화분류 연구를 수행하여 7개 유형(저지대초지, 서부저지대산지, 저습지 및 수공간 지역 등)으로 분류하였다. 또한 DMZ 생태교란지에 적합한 식물종 선정을 위하여 DMZ 전역을 대상으로 식물상 조사를 실시하여, 분포가 확인된 종을 대상으로 도입 가능종의 검토, 종자 수집 및 채종원 조성을 실시하였다. 추후 DMZ 생태교란지 식물복원에 적합한 공법연구를 수행하고자 한다. 시계확보를 위해 수행되는 불모지 작전에 적합한 종의 선정, 선정된 종을 대상으로 유사환경 조성에 따른 공법 적용, 적용된 공법에 따른 관리 방안 연구를 함께 수행하고자 한다. 본 연구를 통해 DMZ 일원에 특화된 공법개발이 이루어진다면 불모지 작전 및 관리 최소화가 이루어지고, 무엇보다 우리나라 종자 및 야생화 산업의 활성화와 현재 파편화 되어 있는 생태축이 하나의 축으로 연결 될 것이라고 기대해 본다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제25권5호
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• pp.315-320
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• 2002

본 연구는 어저귀(Abutilon avicennae)를 이용한 식물상 복원공법의 가능성과 카드뮴이 식물의 성장에 미치는 독성효과, 오염물과 식물유무에 따른 토양미생물의 활성변화, 카드뮴의 식물체내와 토양에서의 거동에 관한 연구를 실시하였다. 뿌리의 생체량은 90일 후 대조구에 비해 약 4배정도 저해를 받았으며, 지상부의 길이 생장 또한 대조구에 비해 약 3배정도 저해를 받은 것으로 나타났다. 식물내 카드뮴의 축적은 50일째 뿌리> 줄기> 잎의 순서로 축적을 나타냈으나, 90일이 경과된 후 카드뮴 축적은 뿌리>줄기>종자>잎으로 지상부 부분의 카드뮴이 잎에서 종자로 전이가 일어난 것을 볼 수 있다. 카드뮴 오염 유무에 상관없이 식물구는 무식물 구에 비해 미생물 활성도가 높게 나타났고 컬럼 하층부로 내려갈수록 감소하였다. 토양에서의 카드뮴 이동은 관찰되지 않았으며, 초기 가용성 카드뮴의 3.5%가 식물체내로 이동하였음이 관찰되었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제25권3호
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• pp.139-144
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• 2002

군사지역은 TNT와 같은 화약물질이 중금속과 복합으로 오염되어 있다. 따라서 TNT에 대해 식물상 복원공법을 적용할 때 중금속이 식물체의 오염물 제거, 변환, 축적 능력에 영향을 줄 것으로 예상된다. 본 연구에서는 토착 야초류인 어저귀(Abutilion avicennae)를 TNT와 Cd으로 복합 오염된 배지에 서 수경재배하여 카드뮴이 식물에 의한 TNT 제거 및 변환에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 20 mgTNT/L와 1.3 mgCd/L이 복합으로 존재할 때 잎의 탄력 감소, 말림 현상, 황백화 현상, 낙엽형성, 생체량 감소 등과 같은 식물 독성효과가 상승하였다. 그러나, 어저귀는 소량의 카드뮴만을 흡수하는 종으로 배지내 카드뮴이 1.3 mg/L 존재하더라도 TNT제거, 변환, 이동 및 니트로기의 환원위치에 유의적인 영향을 받지 않는다. 따라서 카드뮴과 TNT로 복합오염된 지역에 어저귀를 식재하면 TNT를 효과적으로 제거하리라 사료된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제25권2호
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• pp.69-74
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• 2002

군사지역은 TNT와 같은 화약물질이 중금속과 복합으로 오염되어 있다. 따라서 TNT에 대한 식물상 복원공법을 적용할 때 중금속이 식물체의 오염물 제거, 변환, 축적 능력에 영향을 줄 것으로 예상된다. 분 연구에서는 토착 야초류인 어저귀(abutilion avicennae)를 TNT와 Cd으로 복합 오염된 배지에서 수경재배하여 카드뮴이 식물에 의한 TNT 제거 및 변환에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 20㎎TNT/L 와 1.3 ㎎Cd/L이 복합으로 존재할 때 잎의 탄력 감소, 말림 현상, 황백화 현상, 낙엽형성, 생체량 감소 등과 같은 식물 독성효과가 상승하였다. 그러나, 어저귀는 소량의 카드뮴만 흡수하는 종으로 배지내 카드뮴이 1.3 ㎎/L 존재하더라도 TNT 제거, 변환, 이동 및 니트로기의 환원위치에 유의적인 영향을 받지 않는다. 따라서 카드뮴과 TNT로 복합오염된 지역에 어저귀를 식재하면 TNT를 효과적으로 제거하리라 사료된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제2권3호
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• pp.10-17
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• 1999

1995년 자연형 하천공법을 적용한 양재천 학여울 구간에 대한 1996년부터 1998년까지의 식생조사로서 우점종의 변화, 현존량변화, 종다양성변화를 고찰한 결과는 아래와 같다. 1. 우점종이 1996년 비처리구간에서 갈풀을 제외하고 모두 1, 2년생 초본식물이었고 1996, 1997년 처리구간에서는 우점종이 교란에 강한 1, 2년생 초본류로 구성되어 있었으며, 공법적용 후 3년이 경과한 후 갈대, 물억새, 갈풀 등 다년생 초본류가 우점하였다. 2. 본 연구의 현존량(biomass)에 대한 조사자료는 공법 적용후 결과를 정량적으로 평가하는데 매우 유용한 것이며 본 연구결과를 처리구별로 연도별 변화를 고찰해보면 1996년에서 1998년이 되면서 사주부 하안에 적용한 공법으로 A처리구의 저수로 호안에서 현존량이 302에서 $828g/m^2$로서, 종다양성은 1.53에서 1.52로서, 우점종은 1996년에 환삼덩굴에서 갈대로 변화되므로서 본 연구에서 측정한 척도로서 성공적이었다고 판단되나 지속적인 모니터링이 있어야겠다. 3. 비처리구간에서 전체종수가 41종에서 처리구간 전체 조사 방형구에서 53종으로 종수가 증가하였고 종다양성지수도 비처리구간이 2.56이었고 처리구 전체적으로 공사 후 1년째인 1996년부터 3년째인 1998년까지 각 2.48, 1.91, 2.18로 변화한 것으로 보아 공사직후 식물군집이 파괴되어 비교적 교란된 환경에 적응력이 강하다고 판단되는 환삼덩굴, 고마리 미국개기장, 돌피, 여뀌, 등 1, 2년생 초본류가 주류를 이루다가 3년째인 1998년에 식물군집이 갈대 등과 같은 다년생 초본식물로 안정화되어 가는 것을 알 수 있다. 한편, 종 다양성은 중간정도의 스트레스 하에서 가장 높은 경향을 보인다고 알려져 있어(Lobo et al. 1995) 공사직후에 받았던 스트레스가 회복되어 가는 단계로 사료된다. 4. 최근에 자연하천을 모델로 삼아 도시하천을 복원하려는 다양한 시도가 이루어지고 있다. 그러나 하천의 자연성 회복을 위한 공법을 적용한 후 몇 년의 조사결과만으로서 효과를 판단하기는 어렵고 지속적인 모니터링과 평가가 행해져야 할 것이다. 이러한 모니터링은 다양한 생태계의 기능회복을 위한 자료구축에 큰 도움이 될 것으로 사료되며 공법적용으로 인한 효과를 파악하는데 있어 시 공간이 일치된 물리적 환경조사와 어류, 조류의 생물상과 병행한 다각적인 공법적용 결과의 평가가 이루어졌을 때 하천 관리 계획 수립에 있어서 더욱 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 사료된다. 또한 하천의 복원과 안정화를 위해서 그리고 공사 후 환삼덩굴의 대량발생 문제를 조금이나마 해결할 수 있는 방안으로서 공법적용지역의 토질 등 다양한 환경요인과 자생지 식물에 대한 밀도와 현존량 조사를 통해서 생육특성과 복원에 적합한 식재종의 선정과 관리방안에 대한 충분한 대안들을 세운 후에 복원사업을 하여야 과거의 하천의 직강화로 인한 생태계 파괴와 같은 우를 범하지 않을 수 있을 것으로 사료된다. 특히, 자연하천에 다량으로 분포되어 있는 달뿌리풀, 갯버들과 같은 다년생 초본류와 목본류의 식재가 필요하나 식재 식물의 생리 생태학적인 연구가 기반이 되지 않은 식재는 하천의 자연성회복에 큰 도움이 되지 않으므로 향후 이들 식재 식물에 대한 충분한 연구가 있어야 할 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제24권3호
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• pp.302-317
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• 2010

본 연구는 탄천내 기존 콘크리트 호안블럭을 제거하지 않고 호안녹화용 매트를 적용하여 경관개선 및 생물서식기반을 조성하고자 하는 지역의 복원 효과 확인 및 관리방안을 제안하고자 하였다. 모니터링 결과 식물상은 2006년 18과 38종 3변종 총 41종류, 2007년 19과 56종 3변종 총 59종류, 2008년 29과 59종 8변종 총 64종류로 매년 식물종이 증가하고 있었다. 식물상 분포의 특징은 공법 적용지를 중심으로 식재한 물억새, 수크령 등이 세력을 형성하고 있었으며 범람시 토사 퇴적으로 자생종 중심의 다양한 종이 출현하고 있어 생태적으로 양호한 상태이었다. 현재는 자생종이 우점하고 있었으나 주기적인 범람에 의한 교란 유발 종과 외래종의 증가가 예상되므로 장기모니터링을 통해 관리가 이루어져야 양호한 수변생태계가 형성될 수 있을 것이다. 결국 하천천이 초기식생과 교란지 식생이 혼재되어 나타나는 생육양상이었다. 이와 같은 호안 녹화용 식생매트 공법은 콘크리트를 제거하지 않고 상부에 코이어 매트를 포설하여 불량경관을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 식물생육의 기반을 제공하여 계속적인 식물종의 증가에 따른 종다양성을 확보하는데 효과가 있는 것으로 분석되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.38-41
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• 2001

It has been reported that some plants have the potential to metabolize the 2,4,6-trintroluene (TNT) in contaminated soils, sediments and natural water. In this study, the effects of TNT on germination and early seedling development of Abutilion avicennae was characterized in a germination test. Concentration up to 80 mg/L TNT did not affect germination but root and shoot growth, and fresh biomass decreased as TNT concentration increased. A series of axenic hydroponical batch culture of Abutilion avicennae at various initial TNT concentration was used to determine its transformation kinetics, to identify products formed, and to evaluate phytotoxic effects on the TNT transformation process. At higher initial TNT concentrations, TNT removal rate constant decreased, however, total amount of TNT removed was increased in the culture media. Reductive transformation products of TNT were not detected in the plant culture media but higher concentrations of reduced metabolites were detected in the root and stem extracts of plant material at the 7 days of batch incubation. From these results we concluded that Abutilion avicennae has an intrinsic capacity for taking up and transforming TNT.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제29권1호
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• pp.28-38
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• 2024

Phytoremediation presents a low-carbon and eco-friendly solution for heavy metal-contaminated soils, which pose great health and environmental risks to humans and ecosystems. A hydroponic culture was used to quantitatively assess the phytoremediation potential of plant species to remediate As or Cd-contaminated soil in field application. This study examined the growth, uptake, and distribution of Cd in the roots and shoots of Phalaris arundinacea and Brassica juncea in hydroponic conditions with Cd concentrations ranging from 0 to 20 mg/L for 10 days. Additionally, Aster koraiensis and Pteris multifida were cultivated in hydroponic conditions containing As concentrations ranging from 0 to 40 mg/L for 10 days. The concentrations of Cd in the above-ground part and root tissues of P. arundinacea and B. juncea reached a maximum of 147.7 and 1926.7 mg/kg-D.W.(Dry Weight), and 351.6 and 11305.5 mg/kg-D.W., respectively. Bioconcentration factor (BCF) for P. arundinacea and B. juncea were 68.9 and 122.3, respectively. Both species exhibited a translocation factor (TF) of less than 0.1, indicating their eligibility for phytostabilization. Aster koraiensis exhibited significant As accumulation of 155.1 and 1306.7 mg/kg D.W. in the above-ground part and root, respectively. However, this accumulation resulted with substantial weight loss and the manifestation of toxic symptoms. P. multifida exhibited higher accumulation of As (345.1 mg/kg-D.W.) in the fronds than in the roots (255.4 mg/kg-D.W.), corresponding to BCF values of 18.6 and 7.6, respectively, and a TF greater than 1.2. A TF value greater than 1.0 indicates that P. multifida is a viable option for phytoextraction.

• 대한환경공학회지
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• 제30권5호
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• pp.500-506
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• 2008

토양칼럼반응조에서 Pb 오염토양(1,200 mg/kg)에 강아지풀로 식물상복원공법을 적용하였을 때 EDTA 혹은 인용출미생물(Phosphate solubilizing microorganism) 주입이 식물의 Pb 섭취 및 연직이동에 주는 영향을 연구하였다. EDTA 주입량은 Pb 오염총량과 동일한 mol수이었으며, 6회에 걸쳐 분할 주입하는 방법과 1회에 일괄적으로 처리하는 2가지 방법을 적용하였다. 그 결과 뿌리에 축적된 Pb의 농도는 control(164.7 mg/kg)에 비하여 PSM 처리구(M)는 2.6배, EDTA 분할처리구(ES)는 3.0배, EDTA 일괄처리구(E)는 3.3배가 증가하였고, 줄기에서는 control(8.1 mg/kg)에 비하여 M 처리구는 27배, ES 처리구는 37배, E 처리구 40배가 증가하였다. 뿌리로부터 지상부로 이동한 납의 비율은 control에서 0.06이지만, E 및 ES 처리구는 0.6, M 처리구는 0.5로 큰 차이가 없었다. Pb 제거량은 E 처리구가 많았고, EDTA의 연직이동은 ES 처리구에서 큰 것으로 나타나, 식물수확기 전에 EDTA를 일괄주입하는 방안이 효율적인 것으로 판명되었다. PSM 처리는 EDTA보다 Pb 제거량은 낮았지만 Pb의 식물섭취가 증가하였고, 식물의 성장 및 토양 내 미생물 활성도를 증진하는 장점이 있어 유독한 EDTA를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제44권3호
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• pp.217-228
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• 2011

폐금속 광산인 삼광광산 주변 비소로 오염된 농경지 토양 복원을 위하여 5 종류의 안정화를 이용한 토양안정화 배치실험과 대형칼럼실험을 통하여 안정화제에 의한 토양 내 비소(As) 안정화 효율을 규명하고자 하였다. 오염 토양으로부터 주 오염원인 비소 용출을 최소화하여 수계로의 오염을 막기 위해, 안정화제로 석회, 석회석, 인회석, 황토, RMB(red mud bauxite)를 입상(2 ~ 5 mm)과 분말상으로 구별하여 용출배치실험에 사용하였으며, 오염토양 내 안정화제의 비율은 0, 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10 wt%로 설정하여 실험하였다 오염토양과 수용액의 비율을 1:10 으로 혼합한 실험의 경우, 2, 5 wt% 입상 석회 첨가에 의해 비소 용출이 각각 86, 95% 감소하였고, 5와 10 wt% 석회석 첨가의 경우에는 비소의 용출이 각각 82, 95% 감소하였다. 배치실험 결과로부터 비소 용출 저감 효과가 뛰어난 입상석회와 pH 증가가 적었던 입상석회석을 안정화제로 연속칼럼실험(지름 15 cm, 높이 100 cm인 아크릴칼럼 사용)을 실시하였다. 칼럼실험을 위해 오염토양 대비 첨가한 안정화제의 질량비는 석회의 경우 1 wt%와 2 wt%, 석회석의 경우 2 wt%와 5 wt%, 석회 1 wt%와 석회석 2 wt%를 사용하였고, 마지막으로 안정화제를 첨가하지 않은 오염토양만을 이용한 칼럼(총 6개 칼럼)을 반복 실험하였다. 칼럼실험결과 1 wt%와 2 wt% 석회를 첨가한 경우와 5% 석회석을 첨가한 경우 오염토양으로부터 비소 용출은 97% 감소하였으며, 1 wt% 석회와 2 wt% 석회석을 혼합하여 첨가한 경우에서도 97% 감소하였다. 배치실험 및 칼럼실험 결과, 비소로 오염된 삼광광산주변 농경지 토양을 대상으로 석회 및 석회석을 이용한 안정화 공법의 비소 저감 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 석회를 안정화제로 이용한 경우, 비소 안정화에는 높은 효율을 나타내었으나 용출액의 pH가 10이상으로 높게 나타나 식물의 생장 및 높은 pH에 따른 비소의 재용출을 야기할 가능성이 있는 것으로 나타났다. 반면 석회석을 안정화제로 이용한 경우 용출액의 pH는 8이하로 토양에 영향을 미치지 않았고, 석회와 비슷한 비소 저감 효율을 나타내어, 농작물 재배를 고려하는 농경지의 경우 비소로 오염된 토양의 안정화에는 석회보다 석회석이 더 뛰어날 것으로 판단되었다.