• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.246-254
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• 2022

본 연구는 급속하게 성장하는 시설농업과 동시에 증가하는 에너지 사용량 및 탄소배출량을 저감하기 위해, 온실의 에너지 부하를 동적으로 분석하기 위한 작물에너지의 다중 회귀모델 개발을 수행하였다. 온실은 연중 안정적인 대량 생산을 위한 적절한 환경을 조성하기 위해 에너지 투입이 필요하다. 도시농업의 일종인 옥상온실 플랫폼을 통해 건물에서 버려지거나 활용되지 않는 에너지를 옥상온실에서 사용할 수 있다. 옥상온실의 효율적인 운영을 위해서는 다양한 환경 조건에 대한 동적 에너지 분석이 선행되어야 하며, 온실에 도입되는 태양 에너지의 40-75%가 작물을 위한 에너지 교환이므로 필수적으로 고려되어야 한다. 한국기계연구원 내 옥상온실에서 여름철에 청경채를 재배하며 생장단계에 따른 에너지 교환을 분석하였다. 작물을 중심으로 미기상 및 양액 환경 분석과 생장 특성 조사를 수행하였다. 정식일수에 따른 엽면적지수를 추정하였으며, 개발된 수식은 결정계수 0.99로 분석되었다. 또한 작물에너지 흐름에 지배적인 잎 표면온도로부터의 현열부하와 증발산에 의한 잠열부하로 나누어 모델을 개발하였다. 엽온과 증발산량을 각각 다중 회귀모델을 이용하여 추정하고 실측한 값을 비교해 보았을 때, 평균 결정계수 0.95, 0.71로 분석되었으며, 이 모델을 이용하여 옥상온실의 에너지 부하를 동적으로 산정하기 위한 모델에 입력값으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.460-467
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• 2022

본 연구에서는 양액재배 시 발생되는 폐양액의 적절한 농업적 이용방안을 강구하기 위해 폐양액의 비료 효과시험, 토양컬럼 시험, 그리고 작물 재배시험을 수행하였다. 폐양액의 비료 효과시험은 무기질소를 기준으로 질소비료와 폐양액의 토양 처리에 따른 열무의 생육특성과 토양의 화학적 특성을 조사하였다. 폐양액 비료 효과시험과 작물 재배시험을 위한 토양에 대한 폐양액의 처리는 무처리; A, 질소비료 100%; B, 질소비료 70%+폐양액 30%; C, 질소비료 50%+폐양액 50%; D, 질소비료 30%+폐양액 70%; E 총 5개 처리구로 하였다. 토양컬럼 시험을 위한 토양에 대한 폐양액의 처리는 무처리, 질소비료 100%, 폐양액 50%+질소비료 50% 3개 처리구로 하였다. 폐양액의 화학성은 pH 6.0, EC 2.4dS·m^-1, 총인(T-P) 28mg·L^-1, 암모늄태 질소(NH₄-N) 5.0mg·L^-1, 질산태 질소(NO₃-N) 301mg·L^-1로 나타났다. 토양의 화학성은 pH 5.51, EC 0.31dS·m^-1, 유기물 2.08g·kg^-1, 질산태 질소 9.64mg·kg^-1, 암모늄태 질소 3.20mg·kg^-1으로 나타났다. 질소비료 50% 이하와 폐양액 50% 이상의 비율이 열무 생육에 효과가 높은 것으로 나타났다. 폐양액을 질소비료와 함께 혼합하여 적용한 C-E 처리구에서 토양의 이화학성은 질소비료만을 적용한 B 처리구와 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 토양컬럼 시험 결과 질소비료 100%와 폐양액 50%+질산비료 50% 처리구의 NO₃와 NH₄의 농도는 큰차이가 없는 것으로 나타났다. 폐양액을 화학비료의 표준시비량을 기준으로 이용하여 토양에 처리하면 토양 내 질소 성분의 이동과 주변의 영향은 일반 화학비료와 유사하게 나타나는 것으로 판단된다. 열무 토경재배에 폐양액과 질소비료를 혼합하여 사용하면 폐양액의 재이용으로 환경적 부담도 줄일 수 있고, 질소비료의 사용량도 줄일 수 있어 농가에 경제적 부담 감소와 열무 생산량 증대 효과도 기대할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.476-484
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• 2022

본 연구에서는 파프리카(Capsicum annuum L.) 'Scirocco' 품종 수경재배 시 배액 재사용 여부에 따른 순환식 재배와 비순환식 재배 및 배지 종류가 배액의 양분 이온 변화 양상과 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 파프리카의 파종은 2021년 8월 19일에, 정식은 2021년 9월 16일, 순환식 및 비순환식의 재배 방식 적용은 2021년 10월 21일에 시행하였다. 배액 내 양분 분석 결과, Na⁺와 Cl^-은 작물이 제대로 흡수하지 않는 대표적은 이온으로써 생육이 진전될수록 순환식 재배방식에서 집적되었다. 또한 배액 내 NH₄-N의 함량이 NO₃-N의 함량에 비해 현저히 낮으므로 파프리카의 이온 선택성으로 인해 NO₃-N보다 NH₄-N이 우선 흡수되는 것으로 생각된다. 파프리카의 생육 및 과실 특성은 배액 재사용 여부와 배지의 종류에 따른 처리 간의 차이가 크지 않았다. 결론적으로 순환식과 비순환식의 수경재배 방식, 코이어와 암면의 배지 종류에 따른 파프리카 수경 재배 시 중기 이후의 세력약화로 인한 착과 불량을 유의하여 관리한다면 처리 간의 차이가 크지 않으므로 농가의 실정에 맞는 재배 방식과 배지를 선택하여 파프리카를 생산할 수 있을 것으로 생각된다. 다만 최근 환경오염에 대한 관심이 높아진 만큼 배액 재사용에 따른 병원균 감염 등을 잘 관리한다는 가정 하에서 순환식 재배 방식을 채택해도 수량 감소나 품질 저하 등은 우려하지 않아도 될 것이라 판단되며, 폐기 문제가 발생하는 암면 대신 코이어 배지를 선택한다면 더욱 환경오염 감소에 기여할 수 있으리라 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권3호
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• pp.249-255
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• 2023

참외는 동북아시아 지역에서 대부분 재배되고 있고, 한국에서 주로 생산되는 과일로서 단위면적당 수확량은 지속적으로 향상되고 있지만 재배방식은 토경재배에 국한되어 있기 때문에 규모화, 생력화를 위한 수경재배 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 보온부직포를 이용한 수경재배로 참외를 재배할때 영양생장기 배양액 내 질산태질소 비율에 따른 참외 생육의 변화를 확인했다. 배양액에서 질산태질소 비율이 증가할수록 초장은 길어지고, 엽장, 엽폭, 절간장도 함께 증가하였다. 생육 30일차의 SPAD값은 질산태질소 비율이 증가할수록 감소하였다. 질산태질소 비율에 낮을수록 암꽃 개화가 빨리 되었고, 과실 성숙에서는 처리 간 차이가 없었다. 질산태질소 비율에 따른 과실의 형태는 차이가 없었고, 경도는 질산태질소의 비율이 낮을수록 높아 과실이 단단하였다. 3월에서 7월까지 총 수확량은 KM3 5,650kg/10a, KM1 4,439kg/10a로 KM3가 27% 높았고 특히, 참외 가격이 높은 3월에서 5월까지 수량은 KM3가 KM1보다 36% 높았다. 따라서 12월 정식되어 봄철부터 생산되는 참외의 수경재배에 적합한 질산태질소는 6.5-10me·L^-1 수준으로 공급하는 것이 적당할 것으로 판단되었다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제22권2호
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• pp.121-126
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• 2007

본 연구에서 돼지 난포란에서 채취된 난모 세포들을 체외성숙 후 형태적으로 선별하거나 극체 방출란을 선별하여 활성화 처리 후 48시간째에 분할란을 선별할 때 배발달율이 어느정도 향상되는지를 검토하였다. 난모 세포를 48시간 성숙 배양 후 형태적 선별과 극체의 방출 유무를 검사하고, 선별된 난모 세포들을 $16{\sim}18$시간 추가 배양한 후 7% ethanol로 활성화시키고 $5{\mu}g/ml$ cytochalasin B에 5시간 노출 후 PZM-5 배 양액으로 7일간 배양하였으며, 배양 중 4일째 5% FBS를 추가하였다. 48시간 성숙 후 형태적으로 선별하였을 때, 21.9%가 제거되고 78.1%가 선별되었으며, 극체 방출란을 선별하였을 때, 32.1%가 제거되고, 67.9%가 선별되었다. 형태적으로 선별한 난자를 활성화 처리하여 48시간째에 분할율을 검사하였을 때, 15.8%가 분할하지 않았으며, 52.6%가 정상 분할하였고, 31.6%가 과분할하였으며, 극체 방출란을 선별하여 활성화 처리 후 분할율을 검사하였을 때 7.1%가 분할하지 않았으며, 73.1%가 정상 분할하였고, 19.8%가 과분할하였다. 체외 성숙된 난모세포를 형태적으로 선별하고 활성화 처리 후 분할란을 선별하지 않았을 때, 16.7%가 배반포기로 발달하였고, 형태적으로 선별하고 분할란을 추가로 선별해 배양했을 때 31.7%가 배반포기로 발달하였으며, 극체 방출란만을 선별하여 활성화 처리 후 분할란을 선별하지 않았을 때 39.0%가 배반포기로 발달하였고, 극체 선별과 분할란 선별을 하였을 때 배반포기 발달율이 49.0%에 이르렀다. 48시간째 미분할 난자와 정상 분할 난자, 과분할 난자를 배양하였을 때 48시간째 미분할 난자는 배반포기로 발달하지 못했으며, 정상 분할 난자는 42.5%, 과분할 난자는 4.5%가 배반포기로 발달하였다. 분할하는 시기를 활성화처리 후 12시간 간격으로 조사하였을 때 $0{\sim}12$시간 사이에 4.1%가 분할하였고, $12{\sim}24$시간 사이에 68.6%, $24{\sim}36$ 시간 사이에 19.1%, $36{\sim}48$시간 사이에 2.3%, 48시간까지 미분할 난자가 5.9%였으며, $0{\sim}12$시간 사이에 분할한 난자나 $36{\sim}48$시간 사이에 분할한 난자에서 배반포기로 발달한 난자는 없었으며, $12{\sim}24$시간 사이에 분할한 난자의 39.1%, $24{\sim}36$시간 사이에 분할한 난자의 9.5%가 배반포기로 발달하였다. 이상의 결과로 극체 방출란만을 선별하여 $12{\sim}36$시간 사이에 분할하는 난자들만을 선별하여 배양한다면 배발생능을 가진 난자들의 비율을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제25권1호
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• pp.35-47
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• 2023

한국 시설원예 농업과 수경(양액)재배 방식은 증가하는 추세로 발생되는 배액(폐양액)의 관리 필요성이 확대되고 있다. 본 연구에서는 배출되는 폐양액의 비료 성분 양을 가격으로 평가하여 수처리비용 절감과 비료성분 재활용이라는 두가지 측면에서 기술개발과 활용 가능성을 알아보았다. 연구는 배출 배액의 수질환경 특성을 분석한 선행연구에서 제시한 분석결과를 바탕으로 비료성분의 유실 경제성을 평가하는 것으로 배출되는 배액의 총 배출량은 연간 259.7L·m2·^-1을 적용하여 분석에 사용하였다. 토마토, 파프리카, 오이, 딸기 등 작물별 배액(폐양액)의 주요 수질 분석 결과를 바탕으로 평가하였으며, 인(P) 성분의 경우 인산(P₂O₅)의 양으로 환산하여 분석되었다. 질소(N)의 양은 토마토 1145.90kg·ha^-1, 파프리카 920.43kg·ha^-1, 오이 804.16kg·ha^-1, 딸기가 405.83kg·ha^-1로 평가되고 P₂O₅의 비료성분은 파프리카 830.65kg·ha^-1, 토마토 622.32kg·ha^-1, 오이 477.67kg·ha^-1, 딸기 240.9·ha^-1의 양만큼 배출하는 것으로 계산할 수 있다. 이 외에도 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)을 비롯해 철(Fe), 망간(Mn) 등 미량원소도 배출되는 것으로 분석되었다. 시중판매 비료가격을 기준으로 평균하여 계산한 항목별 kg당 가격은 질소(N) 860.7원, 인(P) 2,378.2원, 칼륨(K) 2,121.7원, 칼슘(Ca) 981.2원, 마그네슘(Mg) 1,036.3원, 철(Fe) 126,076.9원, 망간(Mn) 6,232.1원, 아연(Zn) 15,825.0원, 구리(Cu) 31,362.0원, 붕소(B) 4,238.0원, 몰리브덴(Mo) 149,041.7원으로 평가할 수 있다. 시중판매 비료가격을 기준으로 평균하여 계산한 항목별 kg당 가격과 앞서 분석한 작물별 폐양액의 농도, 수경재배의 평균적인 연간배출량 등을 종합적으로 고려하여 연간 유실되는 작물별 비료 유실액을 산출하였다. 분석결과 토마토의 경우 6,995,622.3원, 파프리카는 7,384,923.8원, 오이는 5,091,607.9원의, 딸기는 2,429,290.6원으로 평가되어 수경재배 4가지 작물 평균은 1ha 재배면적 기준 5,475,361.1원의 비료성분 유실이 확인되었다. 수경재배 배액을 하천으로 유출시켜 오염원으로 처리하는것 보다 배출 전 자체 처리 또는 타작물 활용을 통해 관리한다면 수처리 비용 절감과 더불어 가치있는 재이용 가능한 비료성분이 될 수 있다고 기대하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제10권1호
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• pp.5-37
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• 1982

건축물(建築物)의 내장(內裝)에 많이 사용(使用)하고 있는 합판(合板)은 가열성(可燃性) 물질(物質)로서 각종(各種) 대형화재(大型火災)로 수발(受發)하여 많은 인명(人命)과 재산(財産)의 손실(損失)을 초래(招來)하고 있다. 따라서 이로 인(因)한 피해(被害)를 최대한(最大限)으로 줄이기 위(爲)하여, 내화합판제조(耐火合板製造)의 필요성(必要性)이 절실(絶實)히 요구(要求)되며 또한 내화합판제조(耐火合板製造)에서 우선적(優先的)으로 해결(解決)해야 될 합판(合板)의 재건조(再乾燥)에 관(關)해서 연구(硏究)할 필요(必要)가 있다고 생각한다. 본(本) 연구(硏究)에서는 3.5mm 얇은 5.0mm 두꺼운 합판(合板)에 Ammonium sulfate, Mono -ammonium phosphate, Di - ammonium phosphate, Borax - boric acid, Minalith 및 Water를 1, 3, 6 및 9 시간(時間)으로 처리하고 90, 120 및 $150^{\circ}C$ 등(等)으로 열판건조(熱板乾燥)를 실시한 후(後), 건조곡선(乾燥曲線), 건조율(乾燥率), 내화제(耐火劑)의 흡수율(吸收率), 비중(比重)(용적중(容積重)) 및 내화도(耐火度) 등(等)을 연구검토(硏究檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) Borax-boric acid와 Minalith 처리시간(處理時間)이 증가(增價)함에 따라 양액(藥液) 흡수량(吸收量)율(率)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이 뚜렷이 하였으나 수분처리(水分處理) 흡수량(吸收量)율(率)에는 미치지 못 하였다. (2) 합판(合板)의 단위용적당(單位容積當) 약액(藥液) 흡수량(吸收量)은 일정시간(一定時間)의 처리(處理)에 있어서 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)이 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)보다 높았으며 가장 높은 흡수량(吸收量)은 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)에서 9시간(時間)을 처리(處理)하였을 때 Ammonium sulfate에서 1.353kg/$(30cm)^3$의 치(値)를 나타내었고 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서는 역시(亦是) 9시간(時間)의 처리(處理)에서 Ammonium sulfate의 1.356kg/$(30cm)^3$의 치(値)를 얻었다. (3) 약액처리(藥液處理) 후(後)의 합판(合板)의 용적중(容積重)은 처리(處理) 전(前)보다 뚜렷하게 상승(上昇)하였으나 열판건조(熱板乾燥) 후(後)에는 다시 용적중(容積重)의 치(値)가 하락(下落)하였는데 약액처리(藥液處理) 전(前)보다는 약간 높은 경향(傾向)을 나타내었다. (4) 약액처리합판(藥液處理合板)의 두께팽창율(膨脹率)은 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)과 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서 모두 1시간(1時間)과 3시간(時間) 처리(處理)에서 팽창율(膨脹率)의 증가(增加)가 수분처리(水分處理)와 비슷한 경향(傾向)을 보였으나 처리시간(處理時間)이 6시간(時間) 이상(以上)으로 연장(延長)되면서 약액처리합판(藥液處理合板)보다 수분처리합판(水分處理合板)의 두께 팽창율(膨脹率)이 급상승(急上昇)하여 뚜렷하게 높은 치(値)를 나타내었는데 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서 더욱 큰 치(値)를 보였다. (5) 열판건조(熱板乾燥) 후(後)의 두께 수축율(收縮率)도 팽창율(膨脹率)과 똑같은 경향(傾向)을 나타내었으며 두께 5.0mm의 합판(合板)에서는 약액처리시간(藥液處理時間)이 증가(增加)함에 따란 수축율(收縮率)이 뚜렷하게 상승(上昇)하는 경향(傾向)을 모든 처리약액(處理藥液)과 수분처리(水分處理)에서 나타내었다. (6) 건조곡선(乾燥曲線)은 1시간(時間)과 3시간(時間)의 처리(處理)를 제외(除外)하고 두께에 관계(關係)없이 6시간(時間) 이상(以上)의 처리(處理)에서 모두 수분처리합판(水分處理合板)의 건조곡선(乾燥曲線)이 약액처리합판(藥液處理合板)의 곡선(曲線)보다 상위(上位에 위치(位置)하였다. (7) 처리합판(處理合板)의 두께에 따른 건조율(乾燥率)은 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)의 경우(境遇), 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서 얻은 건조율(乾燥率)보다 거의 두 배(倍) 이상(以上)의 치(値)를 나타내어 얇은 합판(合板)이 두꺼운 합판(合板)보다 건조효과(乾燥效果)가 뚜렷하게 높았다. (8) 건조온도(乾燥溫度)에 따른 건조율(乾燥率)은 열판온도(熱板溫度)가 상승(上昇)함에 따라 뚜렷하게 상승(上昇)하였으며 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)의 경우(境遇) 열판온도(熱板溫度) 90, 120 및 $150^{\circ}C$에서 각각(各各) 1.226%/min., 6.540%/min., 25.752%/min, 였고 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서는 각각(各各) 0.550%/min, 2.490%/min., 8.187%/min.를 나타내었다. (9) 약액별(藥液別) 건조율(乾燥率)은 열판온도(熱板溫度) $120^{\circ}C$로 건조(乾燥)하였을 때 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)에서 Mono-ammonium phosphate가 가장 높은 경향(傾向)을 나타내었고 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서는 Di-ammonium phosphate가 가장 높은 경향(傾向)을 나타내었으나 처리시간(處理時間) 6기간(時間) 이후(以後)에는 수분처리합판(水分處理合板)의 건조율(乾燥率)이 더 높았다. (10) 약액처리합판(藥液處理合板)의 내화도(耐火度)는 측정(測定)된 중량감소율(重量減少率), 착염시간(着炎時間), 잔염시간(殘炎時間), 이면(裏面)의 탄화율(炭火率)을 통(痛)하여 수분처리합판(水分處理合板)이나 미처리합판(未處理合板)보다 뚜렷하게 높았다. (11) 내화약제간(耐火藥劑間) 내화효과(耐火效果)는 Di-ammonium phosphate가 가장 우수(優秀)하였고 다음은 Mono-ammonium phosphate와 Ammonium sulfate이며 Borax-boric acid와 Minalith는 가장 불량(不良)하였다.