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인공습지시스템에서 수리학적 조건과 수질정화특성 (Purification Characteristics and Hydraulic Conditions in an Artificial Wetland System)

  • 박병흔;김재옥;이광식;주기재;이상준;남귀숙
    • 생태와환경
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    • 제35권4호통권100호
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    • pp.285-294
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    • 2002
  • 본 연구는 농업용저수지의 수질개선을 위한 인공습지 시스템에서 수리학적 부하조건과 수질정화 특성간의 상관관계를 평가하고, 습지의 조성과 관리에 관한 기본적이며 주요 인자들을 규명하고자하였다. 인공습지시스템은 저수지 중층수를 유입시키기 위한 양수장과 미나리, 창포, 줄, 부들, 갈대등의 정수식물을 식재한 6개의 개별습지로 구성되어 있다. 시스템은 자유수면흐름방식으로 유입처리유량 $0.012-0.122\;m^3/s$,수리학적 체류시간 0.5-2.0 hr의 수리학적 고부하조건으로 운영하였으며, 수심은 0.1-0.2m, 유입수질은 저수지를 대상으로 하여 비교적 낮은 영양염류 농도(TN 2.224-2.462 mg/L, TP 0.145-0.164 mg/L)를 가지고 있다. 본 연구기간 중 각 개별습지의 평균 수질정화효율은 TN 12.1-14.3%로 갈대조에서 높게 나타났으며, TP는 6.3-9.5%로 식물 종에 따른 른 차이가없었다. SS는 17.4-38.5%, Cht-a는 12.6-20.2%로 미나리조에서 높게 나타났는데, 이는 유입수 농도가 다소 높은 때문으로 판단된다. 시간당 정화량은 TN $1.299-2.343\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ TP $0.85-1821\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, SS는 $17.9-111.6\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$. Chl-3는 $0.011-0.094\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$로 정화효율에서와 달리 TN은 줄에서 가장 높았고, TP는 창포에서 높았다. 침강성 물질인 SS와 Chl-a는 미나리에서 높게 나타났으며, 미나리는 BOD, COD, TN, TP등 다른 수질항목에서도 높은 값을 보여주고 있어 정화효율에서와 같이 유입수농도가 습지내 물질제거에 영향이 있음을 보여준다. 정화효율 및 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계는 수심, 체류시간, 일유입량, 수리학적 부하량, 유입수 농도, 온도 등 다양한 변수에 의한 영향으로 비교적 낮게 나타났다. 정화효율과 수리학적조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과 0.016-0.731,일처리유량과는 0.015-0.868을 나타내었으며, 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과는 0.173-0.763,일처리유량과는 0.209-0.770의 범위를 나타내었다. 정화효율과 수리학적 부하조건간의 상관계수($R^2$)Tt 0.5 이상을 나타내는 각 수생식물 습지별 수질항목은 체류시간과 일처리유량에 대해각각 20%,정화속도와 수리학적 조건간의 상관계수는 체류시간에 대해 53%, 일처리유량에 대해73%가 0.5이상을 보이고 있어 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.

양돈농가의 돈분뇨 액비화 처리 우수사례 실태조사 (A Case Study on the Effective Liquid Manure Treatment System in Pig Farms)

  • 김수량;전상준;홍인기;김동균;이명규
    • 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.

외식업체에서 제공하는 잠재적 위험 식품의 미생물적 품질향상을 위한 중점관리점 관리방안 (Management of Critical Control Points to Improve Microbiological Quality of Potentially Hazardous Foods Prepared by Restaurant Operations)

  • 전혜연;최정화;곽동경
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.774-784
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    • 2014
  • 연구는 외식업체에서 제공하고 있는 식단 중에 PHF(Potentially Hazardous Foods)메뉴를 Screening하여, 미생물적 품질을 향상시킬 수 있는 중점관리기준의 관리방안을 제시하고자 하는 목적으로 연구가 진행되었다. 1. 실온에 방치되어 있던 시금치나물은 미생물 증식이 가능한 위험 온도 범위인 $24.2{\pm}1.0^{\circ}C$에 20시간정도 장시간 노출되었으며, Solberg M 등(1990)이 제시한 원재료의 미생물적 안전기준치에 대해 $6.36{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$, $4.59{\pm}0.1{\log}\;CFU/g$로 기준치를 모두 초과하였다. 또한 영국 PHLS(Gilbert RJ 등 2000)의 장내세균 기준치에 따르면 $4.46{\pm}0.1{\log}\;CFU/g$로 만족스럽지 못한 수준으로 나타났으며, 황색포도상구균도 기준치를 초과하였다. 반면에 냉장보관($4.9^{\circ}C$)을 했던 시금치나물은 일반세균 $2.86{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$으로 그 외의 모든 미생물 검사에서 기준치 아래의 수치로 나타났다. 2. 양상추의 원재료의 표준평판균수는 $4.66{\pm}0.4{\log}\;CFU/g$에서 세척만 했을 때 $3.12{\pm}0.6{\log}\;CFU/g$, 소독 후 세척을 했을 때 $2.23{\pm}0.3{\log}\;CFU/g$로 100 ppm에서 5분 침지한 양상추가 미생물오염도가 낮게 측정되었으며, 대장균군수와 황색포도상구균, 장내세균수 모두 소독 후 세척했을 경우가 낮은 미생물수치를 보였다. 또한 토마토는 원재료의 표준평판균수가 $3.08{\pm}0.4{\log}\;CFU/g$였는데, 소독 후 세척과정을 거친 토마토가 $0.72{\pm}0.7{\log}\;CFU/g$로, 세척만 한 토마토의 표준평판균수 $2.10{\pm}0.3{\log}\;CFU/g$보다 현저히 낮은 수치를 보였다. 소독과정을 거친 토마토의 대장균군수와 황색포도상구균수가 역시 낮은 수치를 보였으며, 장내세균의 경우는 소독 후 세척과정을 거친 토마토에서는 균이 전혀 발견되지 않았다. 단체급식에서 여러 번의 세척만으로 다량의 생채소 품질을 위생적 상태로 만드는 것은 매우 힘든 일이며 따라서 가열조리를 거치지 않는 생채소 음식의 전처리에는 반드시 소독과정이 포함되어야 한다. 3. Screening을 통해 원재료의 특성상 미생물오염도가 높게 나타났던, 세척하기 까다로운 베이비채소, 라디치오, 부추를 선정하여 염소수 100 ppm에 5분 소독, 100 ppm에 10분 소독을 시행하여 미생물적 품질향상에 기여할 수 있는지를 알아보고자 하였다. 라디치오는 표준평판균수가 원재료 $6.02{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$, 5분 소독 후 $4.10{\pm}0.6{\log}\;CFU/g$, 10분 소독 후 $2.58{\pm}0.3{\log}\;CFU/g$로 원재료에서 높은 수치를 보였지만, 10분 소독 후에는 현저히 낮은 수치를 보였다. 또한 베이비채소의 원재료의 표준평판균수는 $5.76{\pm}0.1{\log}\;CFU/g$이고, 5분 소독 후 $5.14{\pm}0.1{\log}\;CFU/g$, 10분 소독 후 $4.27{\pm}0.6{\log}\;CFU/g$로 나타났으며, 부추의 원재료 표준평판수는 $6.83{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$, 5분 소독 후는 $5.30{\pm}0.3{\log}\;CFU/g$, 10분 소독 후는 $4.18{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$로 라디치오에 비해서는 10분 소독 후에도 높은 수치를 나타냈지만, 소독시간이 경과함에 따라 낮은 미생물의 수치를 보였다. 대장균군, 황색포도상구균, 장내 세균 역시 소독시간이 경과함에 따라, 낮은 미생물수치를 보였다. 따라서, 소독이 까다로운 채소류는 소독시간의 연장이 필요함을 말해준다. 4. Screening을 통해 양념장을 주재료와 섞은 후, 미생물의 수치가 증가하는 결과를 토대로 양념장에 대해 조사한 결과, 연구의 대상이 되었던 외식업체에서 양념류에 대한 소독과정이 전혀 이루어지지 않고 있는 것을 확인하였다. 이에 소독과정을 거친 양념류와 식초를 첨가한 양념장(A)과 관리가 이루어지고 있지 않았던 양념장(B)을 비교분석하였다. 봄동겉절이와 미나리겉절이의 미생물품질결과를 보면, 양념장A는 양념장B에 비해서 1 {\log} 이상의 미생물 수치가 감소한 것으로 나타났다. 또한 소독과정을 거치고 식초를 첨가한 양념장A의 경우, Solberg M (1990)와 영국 PHLS (Gilbert RJ 등 2000)의 기준치이하로 나타났으며, 오염도가 높았던 부재료, 양념류 소독관리의 중요성을 시사하고 있다. 5. 비가열처리 공정은 가열단계가 없고, 후처리 공정은 이후에 가열단계가 없기 때문에 조리종사원의 손에 의한 교차오염 등이 발생하기 쉬우므로 이 시점의 통제 및 관리가 요구된다. 조리도구의 소독 전(B)과 소독 후(A)의 미생물 수치를 비교분석 결과, B군에 비해 A군 즉 소독을 시행한 후로는 조리도구에서 미생물 검출 수치가 모두 감소한 것을 알 수 있다. 또한 B군의 조리도구의 경우는 모두 기준치이상의 높은 수치를 보였지만, A군의 조리도구의 경우는 만족할만한 수준으로 나타났다. 따라서 식품뿐만 아니라 작업환경 위생관리에 만전을 기해야 하며 소독의 수행이 무엇보다 중요한 것으로 나타났다.

소형 벤로형 유리온실에서 적외선등 난방 시스템의 난방효과 분석 (Analysis of Heating Effect of an Infrared Heating System in a Small Venlo-type Glasshouse)

  • 임미영;고충호;이상복;김효경;배용한;김영복;윤용철;정병룡
    • 화훼연구
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    • 제18권3호
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    • pp.186-192
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    • 2010
  • 경상대학교 농장 벤로형 유리온실($280m^2$)에 적외선등 난방 시스템을 설치하였다. 분식물 호접난, 홍콩야자나무, 무늬고무나무, 장미에 대한 적외선등 난방 시스템의 가열효과를 알아보고자 열화상 카메라를 이용하여 온도변화를 측정하였다. 그리고 난방의 효과를 적외선등 난방시스템 'On'과 'Off'로 달리하여 실험을 수행하였고 적외선등 난방 시스템의 경제성을 분석하였다. 온실 내부 설정온도가 $18^{\circ}C$일 때 식물체의 엽온도는 $22.8{\sim}27^{\circ}C$, 화분에 담겨 있는 배지의 온도는 $21.3{\sim}24.3^{\circ}C$이었다. 관엽식물과 같이 키가 큰 작물은 상부의 온도가 홍콩야자나무와 무늬고무나무 각각 $24.0^{\circ}C$$26.9^{\circ}C$로 가장 높았고, 아래 로 내려오면서 점점 온도가 내려가는 경향을 보였다. 열화상 카메라를 이용한 온도 변화 관찰을 통하여 적외선등 난방 시스템을 이용한 온실내 작물의 가열 효과는 충분함을 알 수 있었다. 장미의 경우 적외선등 난방 시스템을 이용한 난방의 경우 밤과 새벽 사이 외부 기온이 많이 떨어지는 시점에도 설정온도($18^{\circ}C$)에 가깝게 유지되고 있었다. 특히 'On' 상태에서 근권부 평균온도는 $21.8^{\circ}C$이었고, 엽의 평균온도는 $17.8^{\circ}C$이었다. 'Off' 상태의 경우 근권부 평균온도가 $20.4^{\circ}C$이었고, 엽의 평균온도는 $15.5^{\circ}C$로 뚜렷한 차이를 보였다. 난방부하량은 약 $24,850{\sim}35,830kcal{\cdot}h^{-1}$ 정도로서 이 때 난방비를 경유로 환산 하면 약 27,000~40,000원 정도였다. 소비전력량과 전력요금은 각각 330~560 kWh 및 8,600~14,800원 정도였다. 즉 전체적으로 단순비교해 볼 때, 적외선등 난방 시스템을 사용할 경우 경유 온수보일러에 비해 난방비용이 약 35%정도 밖에 소요되지 않는 것을 알 수 있다. 적외선등 난방시스템을 이용한 난방의 경우 야간 시간대에 공기온도가 설정온도 보다는 다소 낮게 유지되고 있음을 알 수 있다. 즉, 유리온실의 경우 밀폐성이 좋지 않아서 공기온도를 설정한 온도수준으로 유지되지 못하는 것으로 판단되어 향후 유리온실에서 적외선등 난방 시스템을 이용하는 경우 설치간격, 센서 부착위치 및 공기대류 등에 대한 연구가 더 필요하다고 생각된다.

한국 제천 감초(Glycyrrhiza uralensis Fisher)의 추출 조건별 추출물의 항산화 및 항균 활성 평가 (Antioxidant and Antibacterial Activities of Glycyrrhiza uralensis Fisher (Jecheon, Korea) Extracts Obtained by various Extract Conditions)

  • 하지훈;정윤주;성준섭;김경미;김아영;부민민;서지영;이난희;박진오;박수남
    • 대한화장품학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.361-373
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    • 2015
  • 본 연구는 한국 제천에서 재배된 감초(Glycyrrhiza uralensis Fisher, G. uralensis)를 대상으로 추출 조건(85% 에탄올, 추출 온도 및 시간)별로 추출한 추출물에 대하여 항산화 활성 및 항균 활성을 측정하고 이로부터 최적의 추출 조건을 선정하여 감초 추출물을 화장품 원료로 개발하기 위한 제조 공정에 활용하고자 하였다. 실험에 사용한 시료는, 각 추출 조건에서 얻어진 추출물을 농축하여 분말로 한 시료(시료-1)와 추출물을 농축하지 않고 추출물 원액을 그대로 사용한 시료(시료-2)이다. 항산화 활성은 라디칼 소거활성, 총항산화능, 활성 산소로 유도된 세포손상에서 세포보호효과를 측정하였다. 항균 활성은 피부 상재균에 대한 최소저해농도를 측정하였다. 1,1,-Diphenyl-2-picrylhydrazyl를 이용한 라디칼 소거활성에서, 시료-1은 $100{\mu}g/mL$에서 추출시간이 6 h일 때가 12 h일 때보다 약 10% 정도 더 큰 라디칼 소거활성을 나타냈다. 반면에 시료-2의 라디칼 소거활성은 추출 시간에 따른 유의적 차이를 나타내지 않았다. 한편 동일 온도에서 12 h 추출한 추출물의 수율은 6 h 추출한 경우의 수율보다 2.6배 더 컸다. 하지만 총 플라보노이드 함량은 1.1배 정도 더 크게 나타났다. 따라서 추출 시간이 길어도 총플라보노이드 함량은 거의 증가하지 않았음을 보여준다. 추출 조건별 감초 추출물의 라디칼 소거활성, 총항산화능 및 세포보호효과가 추출물의 수율을 반영한 것이 아니라 추출물 중에 함유된 총플라보노이드 함량에 의존함을 나타내고 있다. 피부 상재균에 대한 항균 활성은 추출 조건별 동일 농도(시료-1)에서 측정했을 때, 세 균주(S. aureus, B. subtilis, P. acnes)에 대해 25 및 $40^{\circ}C$에서 추출된 감초추출물($156{\mu}g/mL$)은 methyl paraben ($2,500{\mu}g/mL$)보다 약 16배 정도로 매우 큰 항균 활성을 나타냈다. 결론적으로 항산화 활성 및 항균 활성이 큰 감초 추출물의 최적 추출 조건은 85% 에탄올로 $40^{\circ}C$에서 6 h 추출한 추출물이 최적임을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과, 화장품에 항산화 활성 및 항균 활성이 큰 감초 추출물을 원료화하기 위해서는 추출 조건별 추출물의 수율, 활성 성분의 수율, 추출물의 농도별 활성 평가와 추출 수율이 반영된 추출물 원액 자체의 활성을 종합 평가해서 추출 조건을 선정해서 원료의 제조 공정에 반영하는 것이 중요함을 시사한다.

답토양(沓土壤)에서 질소(窒素)의 동태(動態)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the fate of nitrogen in the paddy soil)

  • 김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.17-23
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    • 1976
  • 답토양(畓土壤)의 질소(室素)의 동태(動態)를 파악(把握)하기 위하여 성질(性質)이 다른 3개지역(個地域)의 토양(土壤)을 공시(供試)하여 지력질소(地力窒素)의 발현양식(發現樣式)과 토양(土壤)의 종류(種類), 온도(溫度), 토양(土壤)의 길이, 질소비료(窒素肥料)의 종류(種類), 담수일수(湛水日數)에 따른 $NH_4-N$, $NO_3-N$, 2가철(價鐵) pH의 변화(變化)와 이들 상호관계(相互關係)를 검토(檢討)하여 탈질량(脫窒量)을 추정(推定)하고 지역(地域)에 알맞는 질소시비법(窒素施肥法)을 확립(確立)하기 위한 기초적(基礎的) 지견(知見)을 얻을 목적(目的)으로 실험(實驗)하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 온도상승효과는 화순(和順), 서창(西倉), 서산토양(瑞山土壤)의 순(順)이었으나 건토효과는 서산(瑞山), 화순(和順), 서창(西倉)의 순(順)이였고 $NH_4-N$의 생성율(生成率)은 서산(瑞山), 서창(西倉), 화순(和順)의 순(順)으로 토양(土壤)의 성질(性質)에 따라 상이(相異)했다. 2. 표면수중(表面水中) $NH_4-N$의 변화(變化)는 일반적(一般的)으로 토양중(土壤中)의 함량(含量)에 좌우(左右)되며 염안(鹽安), 유안구(硫安區)가 많고 담수(湛水) 3일(日)에 감소(減少)했다가 40일(日)에 다시 증가(增加)된 후(後) 50일(日)에 감소(減少)하였고 요소구(尿素區), SCU는 함량(含量)이 적었으며 담수기간(湛水期間) 비교적(比較的) 일정(一定)했다. 3. 토양중(土壤中) $NH_4-N$의 변화(變化)는 1층(層)은 염안(鹽安), 유안구(硫安區)가 집적(集積)이 많으며 SCU, 요소구(尿素區)는 적었다. 토양(土壤)의 종류(種類)에 따라서도 비교적(比較的) 같은 경향(傾向)을 나타냈으며 경시적(經時的)으로 함량(含量)은 감소(減少)했다. 2층(層)도 산화층(酸化層)과 같은 경향(傾向)을 나타냈다. 4. 표면수중(表面水中) $NO_3-N$의 변화(變化)는 토양(土壤)과 비료(肥料)의 종류(種類)에 따라 다르나 일반적(一般的)으로 요소(尿素), SCU구(區)가 함량(含量)이 많고 염안(鹽安), 유안구(硫安區)가 적었으며 담수(湛水) 30~40일(日)에 소실(消失)되었다. 5. 토양중(土壤中) $NO_3-N$의 변화(變化)는 1층(層)은 2층(層)에 비(比)하여 $NO_3-N$의 함량(含量)이 많고 토양(土壤)과 비료(肥料)에 따라 변화(變化)되는 양상(樣相)이 다르며 일반적(一般的)으로 담수(湛水) 30일(日)에 소실(消失)되었다가 그 후(後) 증가(增加)되었으며 요소(尿素), SCU구(區)가 질화(窒化)가 잘되는 편이며 2층(層)은 담수(湛水) 30일(日)까지는 함량(含量)이 적거나 거의 소실(消失)되었다가 40일(日) 이후(以後)는 야간증가(若干增加)했다. 6. 표면수(表面水)와 토양중(土壤中) $NH_4-N$, $NO_3-N$의 함량(含量)으로 보아 담수(湛水) 기간중(期間中) 시용(施用)한 질소(窒素)의 반량이상(半量以上)이 탈질(脫窒)되는 것으로 추정(推定)되며 요소(尿素) SCU 구(區)는 염안(鹽安) 유안구(硫安區)에 비(比)하여 탈질량(脫窒量)이 많으리라 추정(推定)되였다.

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'함양 용유담(咸陽 龍遊潭)', 전래명승으로서의 의의와 가치 구명 ('Yongyudam of Hamyang', the Significance and Value as a Traditional Scenic Place)

  • 노재현
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제47권1호
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    • pp.82-101
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    • 2014
  • '함양 용유담'에 얽힌 유래와 전설, 지리산유산기 속의 경관 인식, 지형지질학적 특성 그리고 주변 유구(遺構)와 바위글씨의 해석과 분석을 통해 이곳의 경관 특성을 밝히고 이를 근거로 용유담의 명승적 가치와 경관보존의 당위성을 확보하고자 시도된 본 연구의 결론은 다음과 같다. 함양의 대표적인 전래승경 '금대지리(金臺智異)'가 천왕봉과 용유동에 대한 묘사이듯, 고지도나 고문헌에서 또한 엄천강의 중심 '용유동(龍遊洞) 용유담'은 이 지역의 대표적인 승경으로서 자리매김 되어왔다. '구룡과 마적도사' '가사어' 전설과 기우(祈雨)의 주술신인 '용신(龍神)의 성소(聖所)'로서의 경관적 은유는 용유담의 본질일 뿐 아니라 신령함과 장소성을 심화시키는 촉매였다. 선인들의 지리산유산기 속에 드러난 용유담의 핵심적 이미지는 '자맥질하는 용과 관련된 지형경관적 특이성', '다양한 모습과 크기의 포트홀', '와류현상에 의한 여울목의 폭음(瀑音)' 그리고 '용 전설의 경관적 은유' 등으로 이들 이미지는 용유담의 장소관성(場所慣性)을 이끌어 왔다. 또한 이곳의 장구소(杖?所) 바위글씨는 김종직을 비롯하여 김일손 조식 정여창 그리고 강대수 등 지리산을 생활경관으로 체험하고 인식하였던 경상우도 사림(士林)들의 '장구 상영지소(杖? 觴詠之所)'로서 기념비적 석문(石文)이자 추모의 표식이다. 또한 용유담 주변의 3단 층계(層階)와 '용유담(龍遊潭)' 바위글씨 그리고 샘[泉]물을 모으기 위해 가공된 수반(水盤)은 제의터로서 영역성이 감지되는 전통조경적 유구이다. 더불어 본 연구를 통해 처음으로 확인된 용유동문(龍遊洞門), 방장제일산수(方丈第一山水) 등의 바위글씨는 선경지처(仙境之處) 용유담을 알리는 표식이자, 용유담이 지리산의 대표적 승경이라는 자부심의 표현이다. 그밖에 심진대 영귀대 강화대 등의 대(臺)는 옛 선인들의 풍류처이자 유계(遊契)의 흔적으로 용유담의 의의를 더해 준다. 용유담의 기묘하고 독특한 경관은 수려한 자연을 바탕으로 오랜 역사를 두고 이어져 온 장소관성의 산물이자 문화경관의 총체(總體)임을 여실히 보여준다. 본 연구를 통해 지리산 용유담은 '물리적 실체' 뿐만 아니라 역사 문화적 가치의 중첩을 통해 꾸준히 전승되어온 복합유산으로 명승 지정 조건에 충일(充溢)함이 확인되었다. 단언컨대 용유담이 갖는 장소성은 물론 지질지형 역사문화적 가치는 그 어떤 정치경제적 이해관계나 논리로도 폄하되거나 훼손되어서는 안 될 전래 명승의 진수(眞髓)이다.

강제 흡출식 복사선 차폐장치가 온실의 기온측정에 미치는 영향 (Effects of an Aspirated Radiation Shield on Temperature Measurement in a Greenhouse)

  • 정영균;이종구;윤성욱;김현태;안은기;서재석;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.78-85
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    • 2019
  • 본 연구에서는 본 연구실에서 자체적으로 제작한 비교적 제작이 간편하고 비용이 저렴한 강제 흡출식 복사선차폐장치(Aspirated Radiation Shield; ARS)로 측정한 실측 데이터를 바탕으로 장치의 성능과 온도 및 상대습도의 측정오차에 대하여 보고하고자 연구를 수행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. ARS장치와 진주기상대에서 측정한 최대, 평균 및 최저온도의 범위는 각각 $2.0{\sim}34.1^{\circ}C$$0.4{\sim}31.5^{\circ}C$, $-6.1{\sim}22.2^{\circ}C$$-5.8{\sim}22.0^{\circ}C$, $-14.1{\sim}16.3^{\circ}C$$-14.0{\sim}15.1^{\circ}C$범위로 나타났다. 최대기온의 최저 및 최고온도에서 각각 $1.6^{\circ}C$$2.6^{\circ}C$정도 교내에서 측정한 값이 약간 높게 나타난 것을 제외하면, 두 기관에서 측정한 온도에 큰 차이가 없는 것을 알 수 있었다. 표준온도계의 측정값과 검증한 결과, ARS장치로 측정한 온도가 표준온도계에 비해 $-2.0^{\circ}C$정도 낮거나 $1.8^{\circ}C$보다 높게 나타나났다. 표준온도계와 상관분석 한 결과, 결정계수는 0.99정도였다. 팬의 유무에 따른 온도의 경우, 전체적으로 팬이 없는 경우가 최고, 평균 및 최저온도가 각각 $0.5{\sim}7.6^{\circ}C$, $0.3{\sim}4.6^{\circ}C$$0.5{\sim}3.9^{\circ}C$정도 높게 나타났다. 그리고 ARS장치와 진주기상대에서 측정한 일평균 상대습도는 전체적으로 ARS장치로 측정한 값이 약간 높은 경향이 있고, 특히 상대적으로 6월 27일, 7월 26일, 29일, 8월 20일에 측정한 값이 각각 5.7%, 5.2%, 9.1% 및 5.8%정도로 다소 높게 나타났지만, 두 기관의 월별 평균치는 2.0~3.0%정도로 미미한 수준이었다. 또한 ARS장치와 아스만 통풍습도계로 측정한 상대습도는 전체적으로 -3.98~+7.78%정도의 범위 내에 있는 것으로 나타났다. 진주기상대와 아스만 통풍습도계로 측정한 상대습도를 상관분석 결과, 결정계수가 각각 0.94 및 0.97정도로써 높은 상관관계를 보였다.

Bi-LSTM 기반의 한국어 감성사전 구축 방안 (KNU Korean Sentiment Lexicon: Bi-LSTM-based Method for Building a Korean Sentiment Lexicon)

  • 박상민;나철원;최민성;이다희;온병원
    • 지능정보연구
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    • 제24권4호
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    • pp.219-240
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    • 2018
  • 감성사전은 감성 어휘에 대한 사전으로 감성 분석(Sentiment Analysis)을 위한 기초 자료로 활용된다. 이와 같은 감성사전을 구성하는 감성 어휘는 특정 도메인에 따라 감성의 종류나 정도가 달라질 수 있다. 예를 들면, '슬프다'라는 감성 어휘는 일반적으로 부정의 의미를 나타내지만 영화 도메인에 적용되었을 경우 부정의 의미를 나타내지 않는다. 그렇기 때문에 정확한 감성 분석을 수행하기 위해서는 특정 도메인에 알맞은 감성사전을 구축하는 것이 중요하다. 최근 특정 도메인에 알맞은 감성사전을 구축하기 위해 범용 감성 사전인 오픈한글, SentiWordNet 등을 활용한 연구가 진행되어 왔으나 오픈한글은 현재 서비스가 종료되어 활용이 불가능하며, SentiWordNet은 번역 간에 한국 감성 어휘들의 특징이 잘 반영되지 않는다는 문제점으로 인해 특정 도메인의 감성사전 구축을 위한 기초 자료로써 제약이 존재한다. 이 논문에서는 기존의 범용 감성사전의 문제점을 해결하기 위해 한국어 기반의 새로운 범용 감성사전을 구축하고 이를 KNU 한국어 감성사전이라 명명한다. KNU 한국어 감성사전은 표준국어대사전의 뜻풀이의 감성을 Bi-LSTM을 활용하여 89.45%의 정확도로 분류하였으며 긍정으로 분류된 뜻풀이에서는 긍정에 대한 감성 어휘를, 부정으로 분류된 뜻풀이에서는 부정에 대한 감성 어휘를 1-gram, 2-gram, 어구 그리고 문형 등 다양한 형태로 추출한다. 또한 다양한 외부 소스(SentiWordNet, SenticNet, 감정동사, 감성사전0603)를 활용하여 감성 어휘를 확장하였으며 온라인 텍스트 데이터에서 사용되는 신조어, 이모티콘에 대한 감성 어휘도 포함하고 있다. 이 논문에서 구축한 KNU 한국어 감성사전은 특정 도메인에 영향을 받지 않는 14,843개의 감성 어휘로 구성되어 있으며 특정 도메인에 대한 감성사전을 효율적이고 빠르게 구축하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있다. 또한 딥러닝의 성능을 높이기 위한 입력 자질로써 활용될 수 있으며, 기본적인 감성 분석의 수행이나 기계 학습을 위한 대량의 학습 데이터 세트를 빠르게 구축에 활용될 수 있다.

다년도 분광 데이터를 이용한 콩의 생체중, 엽면적 지수 추정 (Estimation of Fresh Weight and Leaf Area Index of Soybean (Glycine max) Using Multi-year Spectral Data)

  • 장시형;유찬석;강예성;박준우;김태양;강경석;박민준;백현찬;박유현;강동우;쩌우쿤옌;김민철;권연주;한승아;전태환
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.329-339
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    • 2021
  • 콩은 논 대표적인 밭작물로써 온도, 수분, 토양과 같은 환경 조건에 민감하기 때문에 재배 시 포장 관리가 매우 중요하다. 작물 상태를 비파괴적, 비접촉적 방법으로 측정할 수 있는 분광 기술을 활용한다면 작황 예측, 작물 스트레스 및 병충해 판별 등 생육 진단 및 처방을 통해 품질과 수확량을 높일 수 있다. 본 연구에서는 회전익 무인기에 탑재된 다중분광 센서를 이용하여 시험 포장에서 콩 생육 추정 모델 개발하고 재현성을 확인하기 위해 농가 포장에 검증을 수행하였다. 분광 데이터로 산출된 정규화 식생지수(NDVI, GNDVI), 단순비 식생지수(RRVI, GRVI)와 콩 생육 데이터(생체중, LAI)를 선형회귀분석을 실시하여 모델을 개발하였으며 괴산에 위치한 농가포장에서 검증을 실시하였다. 그 결과 생체중의 경우 정규화 식생지수를 이용 시 포화되기 때문에 단순비 식생지수 GRVI를 이용한 모델의 성능이 가장 높았다(R2=0.74, RMSE=246 g/m2, RE=34.2%). 괴산 농가 포장에 생체중 모델 검증 결과 RMSE=392 g/m2, RE=32%로 나타났으며 작부 체계별 나누어 검증 결과 단작 포장과 이모작 포장 생체중 모델은 RMSE=315 g/m2, RE=26% 및 RMSE=381 g/m2, RE=31%로 나타났다. 작부 체계별 포장과 적산온도가 유사한 연도별 시험 포장(2018+2020년, 2019년)을 나누어 생체중 모델 개발한 결과 단년도(2019년)의 성능이 높게 나타났다. 작부 체계별 적산온도가 유사한 검증과 기존 검증 간 비교 결과 단작 포장은 RMSE 및 RE를 기준으로 각각 29.1%와 34.3%로 개선되었으나 이모작 포장은 -19.6%, -31.3%로 저하되었다. 적산온도 이외의 환경 요인, 분광 및 생육 데이터 추가 시 다양한 환경 조건에서 재배되는 콩 생육을 추정 가능할 것으로 판단된다.