• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.51-51
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• 2018

본 연구는 바이오에너지용 이질3배체 억새(Miscanthus ${\times}$ giganteus) 품종육성 위한 교배재료인 물억새(M. sacchariflrous)와 참억새(M. sinensis) 출수기 단축과 단교배 방법을 개발하기 위해 수행하였다. 물억새와 참억새를 12시간 일장, 자연일장 조건에서 재배하여 출수기 단축에 미치는 단일효과를 조사하였다. 출수기에 일중 화분 발아시간, 절단한 화분친 이삭 활력 유지 및 격리방법 등 단교배 방법을 구명하여 이를 활용한 억새의 자가 수정 여부를 조사하고 시험교배를 실시하였다. 참억새와 물억새 모두 12시간 일장의 단일 조건에서 재배한 것이 자연일장에 재배한 것에 비해 출수 소요일수가 18~27일 정도 단축되었다. 화분 발아는 물억새에서 오전 6시에 왕성하였으나 시간이 경과할수록 발아율이 낮아져 오전 8시에는 10% 이하만 발아하였다. 참억새 화분은 오전 6시에는 발아하지 않았으나 오전 7시에 50% 이상이 발아하였고 8시에는 물억새와 같이 10% 이하였다. 화분친 참억새 이삭을 절단, 절화 보존액에 꽂아 백색 부직포로 격리하였을 때 절화 보존액량이 많을수록 활력 유지 일수가 증가하여 150 mL에서 물억새, 참억새 모두 7일간 개화 및 화분 비산을 지속하였다. 이 때 화분 발아율은 참억새와 물억새 모두 4일까지 40%를 유지하였다. 참억새와 물억새는 자가수정율이 ~ 2.5%로 낮고, 자연교잡 임실율은 출수기가 빠른 유전자원에서 54.4%까지 높았다. 상기 단교잡 방법을 적용한 물억새 4배체와 참억새 2배체간 14조합 시험교배로 437립의 종자를 얻었다. 본 연구의 억새 종간 단교배 방법은 우수한 종자친과 화분친으로 교배종자를 얻을 수 있어 향후 바이오매스 수량이 많으면서, 종자가 맺히지 않은 이질 3배체 품종육성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.107.2-107.2
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• 2011

억새는 척박한 토양 조건에서도 쉽게 자라며 관리가 용이하다는 장점이 있어 바이오에너지 작물로 주목을 받고 있다. 억새는 주로 Miscanthus sacchariflorus(물억새)와 Miscanthus sinensis(참억새) 그리고 두 억새의 잡종인 Miscanthus giganteus로 구분되며, 최근 기존의 억새보다 생체량을 크게 늘린 거대억새가 개발되기도 하였다. 본 실험에서는 우리나라 전역에서 가장 흔하게 볼 수 있는 물억새와 참억새를 유동층 반응기를 이용하여 급속열분해 하였다. 본 연구의 목적은 억새로부터 얻은 바이오원유와 나무로부터 얻은 바이오원유의 특성을 비교하고, 시료투입속도의 변화를 주어 억새로부터 얻은 바이오원유의 수율과 특성을 알아보고자 함이다. 시료의 투입속도는 200g/h, 300g/h, 500g/h, 1000g/h로 변화를 주었으며, 반응온도($500^{\circ}C$), 공탑속도(0.19m/s), 응축기온도($10^{\circ}C$)는 매 실험마다 동일하게 유지하였다. 수집한 바이오원유는 공업분석을 통해 연료로서의 가치를 알아보았다. 목재를 급속열분해 한 경우 바이오원유의 수율은 56.03wt.%로 동일한 조건에서 억새를 급속열분해 한 경우 보다 약 6wt.%가량 높았다. 바이오원유의 발열량은 큰 차이가 없었으나 수분과 점도에서 큰 차이를 보였다. 투입속도가 증가할수록 바이오원유의 수율은 증가하는 경향을 보였으며, 시간당 1000g을 투입하였을 때는 수율이 감소하였으나 수율의 변화는 크지 않았다. 투입속도가 증가하는 경우 바이오원유의 고위발열량과 점도는 감소하고 수분이 증가하는 경향을 보였다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.84-84
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• 2018

참억새(Miscanthus sienesis)는 화본목 벼과 억새속에 속한 다년생 단자엽식물로 동아시아와 오세아니아 동쪽 해역에 자생하고 있으며, 국내에서는 관상가치가 높아 정원용이나 조경용 소재로 이용되고 있는 대표적인 산림식물이다. 억새속(Miscanthus)은 물억새(M. sachariflorus), 참억새(M. sinensis), 억새아재비(M. longiberbis), 장억새(M. changii)로 분류하고 있으며, 이는 종을 구분하는 화기구조가 작고, 변이가 다양하기 때문이다. 그 중 참억새는 이러한 변이를 이용하여 다양한 초장과 엽 무늬를 가진 재배품종이 많이 개발되었으며, 내한성 또한 강해 정원용 관상식물로서의 가치가 높이 평가되고 있다(Lewandowsik et al, 1964). 지금까지 참억새 재배품종은 엽 무늬를 중심으로 개발되어 품종간 높은 유사성을 가지고 있어 구별하는데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 새로운 참억새 품종개발시 기존품종과의 차이를 구별할 수 있는 기준을 제시하고자 기존 참억새 재배품종들에 대해 형태적 특성을 조사 분석하여 고찰해 보았다. 조사결과 가로무늬를 가진 'Strictus'와 'Zebrinus' 품종은 형태적으로 매우 유사하였으나 전체적인 모습에서 'Zebrinus'가 'Strictus' 품종에 비해 잎의 끝부분이 늘어지는 정도가 커 처진 특성을 나타내었다. 또한, 세로무늬를 가진 'Cosmopolitan'과 'Carbaret' 품종의 경우 초장 및 엽신의 길이가 유사하였으나 엽 무늬 위치에 차이가 있는 것으로 나타났다. 엽 폭이 좁은 세엽종인 'Morning Light'와 'Little Kitten' 품종은 형태적 차이는 없지만 가장자리 엽 무늬 유무로 구분이 가능하였다. 반면에 'Adagio'와 'Little Kitten, 품종은 형태적으로 매우 유사하여 좀 더 세밀한 조사가 필요할 것으로 보인다. 앞으로 더 많은 참억새 재배품종의 형태적 특성을 조사한 자료를 이용한다면 신품종 개발시 기존 재배품종과의 차이를 비교하는데 효율적으로 이용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.89-89
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• 2018

우리나라, 중국 및 일본을 포함한 동북아시아가 원산이며 바이오매스량이 많은 억새(Miscanthus spp.)는 바이오에너지 생산을 위한 원료작물로서 가치가 높아, 바이오에탄올 생산용 원료작물로 주목을 받고 있다. 독일 등 유럽과 미국에서는 바이오에탄올 생산용 작물로 주로 종간 교잡 이질 3배체인 불임성 억새(M. x giganteous)를 대상으로 연구하고 있다. 이렇게 단일유전형을 갖는 품종의 재배에는 특정 병과 해충에 약하며 자연재해에도 취약성을 나타내므로 억새가 바이오에너지작물로 자리 잡기 위해서는 다양한 유전형의 억새 품종 개발이 필요하다. 본 연구는 우리나라의 자생 억새 3종을 기내배양하고 탈분화 및 재분화 시스템을 구축하여 억새 품종 육성 시 효율을 높이기 위해서 실시하였다. 억새 종자로부터 캘러스의 유도는 MS배지보다 N6배지 에서 좋았으며, 식물생장조절제로 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)와 6-Benzyl aminopurine (BA)를 조합처리한 처리구보다 2,4-D만을 단독처리하였을 때 캘러스 유도율이 더 높았다. 억새 종에 따른 캘러스 유도율은 물억새가 가장 낮고, 거대억새가 가장 높았으며, 3 ~ 5 mg/L의 2,4-D가 첨가된 N6배지에서 배발생 캘러스(embryogenic callus)가 발생하였다. 억새 신초 및 줄기의 절간에서의 캘러스 유도율은 전반적으로 종자에 비하여 낮았으며, 미성숙화기로부터의 캘러스 유도는 억새 종에 따른 차이가 없었으며, 5mg/L의 2,4-D가 첨가된 배지에서 캘러스 유도율이 가장 높게(90 ~ 95%) 나타났다. 형성된 배발생 캘러스로부터 식물체의 재분화는 N6배지에서는 재분화 식물체가 발생하지 않았고, 1 ~ 3mg/L의 BA와 0.1ml/L의 1-Naphthaleneacetic acid (NAA)가 첨가된 MS배지에서만 식물체가 재분화되였다.

• Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
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• v.4 no.2
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• pp.122-126
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• 1983

The allocation of the dry-matter yield in Miscanthus sineusis grasslands on soils of different water contents was investigated. The results obtained in this study can be summarized as follows; 1. The standing crops of Miscanthus sineusis grassland A (soil water content; 22.54%) and B (soil water content; 9.22%) were 2,267.12 and 943.44 g/m$^{2}$, respectively. 2. The productivity curves of the Miscanthus sineusis grassland A and B were the bell-shape and the productivity peak values were showed in September. 3. In Miscanthus sineusis grassland A and B, the reproductive allocation was represented by characteristics of production structure and dry-matter yields. 4. Allocation rates of dry-matter yields to panicle and rhizomes in Miscanthus sineusis grassland A and B were 0.6 and 1.4% and 35.4 and 46.6% respectively. 5. In these results, allocation of dry-matter yield to reproductive organs was increased in the condition of water-stress.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.54-54
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• 2018

억새(Miscanthus spp.)는 우리나라 등 동아시아가 원산이며 바이오매스량이 많아 바이오에너지 원료작물로서 잠재성이 크기 때문에 2세대 바이오에탄올 생산 원료로 주목을 받고 있고, 축산깔개 및 토양개량제 등으로도 이용되고 있다. 미국과 유럽 등에서는 생태계 교란 방지를 위해 4배체 물억새(M. sacchariflorus)와 2배체 참억새(M. sinensis)의 종간 교잡 이질 3배체인 불임성 억새(M. x giganteous)을 주로 재배하고 있으나, 단일 유전형의 품종으로 병해충과 자연재해에 취약하여 다양한 억새 품종의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구는 억새를 재료로 하여 반수체 및 배수체 확보를 통한 배수성 별 특성 평가와 함께 기내배양을 통해 탈분화 및 재분화 시스템을 구축하여 억새의 육종 효율을 높이기 위해서 실시하였다. 억새 종자로부터 캘러스의 유도는 MS배지와 N6배지에 1mg/L 2.4-D를 첨가하였을 때 비배발생 캘러스(nonembryogenic callus)가 유도되었고, N6배지에 3~5 mg/L 2,4-D를 첨가하였을 때 배발생 캘러스(embryogenic callus)가 발생하였다. MS배지보다는 N6배지에서 캘러스 유도율이 높았으며, 식물생장조절제로 2,4-D와 BA 조합처리 보다 2,4-D 단용 처리하였을 때 캘러스 유도율이 더 높았다. 억새 종에 따른 캘러스 유도율은 물억새가 25.2~49.3%, 참억새는 30.3~52.0%였고 거대억새는 62.6~81.1%로 나타났다. 억새 신초 및 줄기로부터의 캘러스 유도율은 물억새가 4.4~17.2%, 참억새는 1.8~7.7%, 거대억새는 15.3~19.9%로 나타나 종자에 비해 매우 낮았다. 미성숙화기로부터의 캘러스 유도는 억새 종에 따른 차이가 없었으며, 3mg/L 2,4-D 첨가 배지에서 캘러스 유도율이 비교적 낮았고(60~80%), 1mg/L와 5mg/L의 2,4-D가 첨가된 배지에서 캘러스 유도율이 높게(90~95%) 나타났다.

• Korean Journal of Plant Resources
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• v.32 no.5
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• pp.509-518
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• 2019

This study was conducted to investigate single crossing condition of M. sacchariflrous and M. sinensis for breeding of M. ${\times}$ giganteus cultivar. Compared with natural day length condition, cultivation in short day length condition shorten days to heading to 18~27 days in both species. Pollen germination ratio of were 75.8% at 6 o'clock in M. sacchariflorus and 51.9% at 7 o'clock in M. sinensis but decreased to below 10% at 8 o'clock in both species. When cut ears immerged in 150 mL of cut-flowers conservation solution and isolated with covering of white non-woven fabric, flowering and pollen dispersal were persisted for 7 days, and the ratio of pollen germination were above 40% for 4 days. The ratio of self-fertilization of both species were below 2.5%, but open pollenation ratio were above 50%. We obtained 437 seeds with experimental single cross of 14 combinations between tetraploid M. sacchariflorus and diploid M. siensis by application of developed single crossing methods. In the single cross, numbers of seed set were different by mother plants. Thus, the newly investigated single crossing condition will be used to breed M. ${\times}$ giganteous cultivar which is sterile and has superior characteristics of biomass yield.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.45 no.5
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• pp.14-28
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• 2017

Mt. Seunghak's Miscanthus sinensis community is not only a landscape resource in terms of cultural services within the Ecosystem Services but also a site that is visited by many mountaineers in autumn. As the current Miscanthus sinensis community has been experiencing a rapid decline due to Korean forest succession characteristics, ongoing artificial management is thought to be needed for landscape resource use. The purpose of this study was to determine growth environment characteristics and the cause of the rapid decline of the Miscanthus sinensis community in Mt. Seunghak, which is located inside a large city with a large scale and outstanding accessibility. As the Miscanthus sinensis community is the representative early vegetation that appears temporarily in dry, barren soil, the Miscanthus sinensis community in Korean forest succession tends to be unsustainable. As the current soil on Mt. Seunghak is inappropriately fertile for the Miscanthus sinensis community, other wetland woody plant communities are anticipated to succeed it. If Miscanthus sinensis community maintenance is needed for Miscanthus sinensis landscape scenery, various alternatives apart from overall Miscanthus sinensis community maintenance should be determined for cost-effective management. For example, while many byways toward the inside of the Miscanthus sinensis community have affected the Miscanthus sinensis community growth environment, the installation of wooden fences and ropes has been a control in approach. As a result of this positive effect, many byways toward the inside of Miscanthus sinensis community have been restored naturally. Through viewable range analysis, as good scenery sites on the observatory have a good viewable range on the main trail as well, if these scenery sites are intensively managed, effective Miscanthus sinensis ccommunity management will be done despite maintenance budget cutbacks. This study is expected to be used as a basic material regarding the alternatives for a sustained Miscanthus sinensis community and the possibility of cultivating other growth in poor soils of fallow fields and unused land.

• Korean Journal of Weed Science
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• v.30 no.4
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• pp.330-339
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• 2010

In order to suggest correct direction of researches on Miscanthus spp. which are promising bioenergy crop, authors had reviewed and summarized various literature about botanical taxonomy, morphology and present condition of breeding, cultivation and utilization of miscanthus. Among the genus of Miscanthus which are known 17 species, the most important species are M. sinensis and M. sacchariflorus which origin are East Asia including Korea, and M. x giganteus which is inter-specific hybrid of tetraploid M. sacchariflorus and diploid M. sinensis. Miscanthus is superior to other energy crops in resistance to poor environments including cold, saline and damp soil, nitrogen utilization efficiency, budget of input energy and carbon which are required for producing biomass and output which are stored in biomass. The major species for production of energy and industrial products including construction material in Europe, USA and Canada is M. x giganteus which was introduced from Japan in 1930s. In present, many breeding programs are conducted to supplement demerits of present varieties and to develop "Miscanes" which is hybrid of miscanthus and sugar cane. In Korea, the researches on breeding and cultivation of miscanthus were initiated in 2007 by collecting germplasms, and developed "Goedae-Uksae 1" which is high biomass yield and "mass propagation method of miscanthus" which can improve propagation efficiency in 2009. In order to develop "Korean miscanthus industry" in future, the superior varieties available not only domestic but also foreign market should be developed by new breeding method including molecular markers. Researches on production process of cellulosic bio-ethanol including pre-treatment and saccharification of miscanthus biomass also should be strengthen.

• River and Culture
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• v.4 no.4
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• pp.60-63
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• 2008