• 제목/요약/키워드: 질산성 질소

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유기농산물 생산을 위한 퇴비시용이 배추의 수량과 무기성분 및 토양의 이화학성에 미치는 영향 (Effect of Compost Application on Yield and Chemical Components of Chinese Cabbage(Brassica pekinensis Rupr.) and Changes of Soil Physico-chemical Properties in Organic Farming)

  • 이주삼;장기운;조성현;김종윤
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.365-370
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    • 1996
  • 고냉지 기후조건과 유사한 포장의 사양토에서 배추(흥농교배 대관령 여름배추)를 무비구, 관행구(N-P-K+퇴비), 퇴비를 40t/ha, 80t/ha, 120t/ha 수준으로 5개 처리구를 설정하여 포장재배 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 배추 수확시 토양의 변화를 보면, 토양의 pH는 시험전 6.7이었으나, 수확기에는 처리구별 6.2~6.7수준 이었으며, 특히 Com-120처리구에서 6.2로 가장 낮은 값이었다. 전질소함량은 Com-120처리구에서 2.2g/kg, 유기물 함량은 39g/kg, 유효인산함량은 1.927mg/kg, CEC는 11.4, 치환성 K는 2.1, Ca는 4.9, Mg 는 2.2, Na가 0.7 cmol/kg수준으로 증가하였다. 토성은 시험전후 모두 사양토였다. 2. 배추의 수량을 조사한 결과, 잎의 길이가 Com-80에서 가장 높았으며, 총엽수는 51~53으로 비교적 균일하였다. 중량에 있어 퇴비 수준별 결과를 보면, 무비구에서 평균 개체중이 2.286g으로 다른 처리구에 비해 현저히 낮았으며 Stand, Com-80, 120 이 각각 3,296, 3552, 3300g으로 같은 수준이었으며, Com-40에서는 3.783g으로 가장 높았다. 3. 배추 수확후 지상부의 화학성분 분석결과를 보면, 엽록소 함량은 전 처리구에서 4.21~4.32mg/$100cm^2$ 수준에 있었으며, 당함량은 1.71~1.89g/100g, 섬유는 0.61~0.64g/100g이었다. 또한 Ca이 7.7~8.5, Na가 0.5, P가 0.9~1.0, Fe는 0.004~0.006g/kg 수준으로 대체로 균일하였다. 4. 배추 가식부위의 질산태질소 함량은 무비구가 280mg/kg이었고, 관행구에서 퇴비 시용량이 증가함에 따라, 310mg/kg으로 증가하였으나, Com-120 처리구에서는 270mg/kg으로 가장 낮았다. 5. 퇴비시용량의 증가에 따라 배추성분이나 토양의 화학성분들이 증가하였으며, 특히 배추의 개체중 및 엽수를 보면 Com-40에서 가장 높았다. 토양중 화학성분들의 변화를 보면, 일반 밭토양의 적정 수준과 비교해 볼 때 배수재배에 있어 Com-80 및 120 처리구는 과다시비로 장기 연용시 토양에 염류 집적을 초래 할 것으로 판단된다. 또한 Com-40처리를 연용할 경우 배추재배에 적절한 시비량인지에 대해서는 더 연구해야할 것으로 판단된다.

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산림훼손토양 복원을 위한 부숙토 개발 연구 (The Study of Solid Waste Compost Development for Reclaiming Damage Soil in Forest)

  • 나승주;장기운;양희영;전한기;이종진
    • 유기물자원화
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    • 제13권2호
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    • pp.107-120
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    • 2005
  • 산림훼손토양 복원 유기성소재로 부숙토를 제조하기 위하여 하수슬러지와 제지슬러지의 혼합에 따른 부숙토 제조과정중의 온도변화는 외부온도가 낮았던 초기 5일간은 변화가 없었으나 5일차에 1차 뒤집기 이후 A, C처리구는 각각 10, 9일차에 $50^{\circ}C$ 이상으로 온도가 증가된 후 15일 이후 감소하는 경향을 나타내었다. 부숙화 18일에 2차 뒤집기 이후 온도변화는 $10^{\circ}C$이하로 주발효 종료시점으로 판단되었고 이후 후숙기간 동안 온도는 점차 낮아져 30일차에는 안정화되었다. 수분함량은 모든 처리구가 9일차부터 감소하는 경향을 나타내었으나 부자재의 혼합이 적은 A, B처리구는 수분감소량이 1일차와 36일차에 비슷하였다. pH 변화는 5에서 10일 사이 약 pH 1 감소를 하였으나 10일 전후를 기준으로 다시 상승하여 36일차에는 1일차와 비교하여 약 pH 0.4 내외의 감소를 보였다. 총탄소 함량은 4~7% 감소하였으며 총질소는 0.5%이내 증가하는 결과를 보였다. C/N율은 모든 처리구에서 8 이내 감소하였다. 암모니아태 질소는 500mg/kg 이내 감소하고 질산태 질소는 173mg/kg 이내 증가하는 경향을 나타내었다. 양이온치환용량(CEC)은 모든 처리구에서 $30cmol^+/kg$ 이상 증가하는 경향을 나타내었다. 부숙토 제조과정 중 중금속의 함량은 초기와 최종에서 큰 변화는 없었으며 공정규격 가 등급에 적합하였다. 부숙도 판정에서 C처리구가 원형여지크로마토 그래피에서 완숙은 아니지만 부숙이 진행된 것을 확인할 수 있었고 식물독성 실험에서도 배추와 잔디에서 각각 64, 66의 G.I값을 나타내어 처리구 중 가장 높은 부숙도를 나타내었다.

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Hybrid-RBC와 BAF의 조합공정을 이용한 고농도 도축폐수의 처리 특성 (High Strength Slaughter Wastewater Treatment in a Novel Combined System of Hybrid-Rotating Biological Contactor and Biological Aerated Filter)

  • 정찬일;안조환;배우근;김승진
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.77-84
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    • 2011
  • 본 연구에서는 부착/부유 미생물 혼재형 RBC (Rotating Biological Contactor)와 BAF (Biological Aerated Filter) 공정이 가지는 각각의 장점을 조합한 호기성 생물막 처리 시스템을 고안하여 고농도 도축폐수의 처리 특성을 평가하였다. 본 공정은 상당량의 부유 미생물이 함께 있는 RBC와 침전지 그리고 BAF 공정 순으로 구성되었다. 첫 번째 공정인 RBC와 침전지에서는 유기물의 산화, 질소의 질산화/탈질 및 부유물질의 제거가 이루어지며, 후속 공정인 BAF에서는 일부 제거되지 않은 유기물과 질소의 산화 및 부유물질의 여과가 이루어진다. 돈까스 소스(시판용)와 돼지피을 이용하여 모사한 고농도 도축폐수(TCOD $5.2{\sim}40.4g/m^2{\cdot}d$, TN $0.44{\sim}4.17g/m^2{\cdot}d$)의 처리 특성을 평가한 결과, 침전지를 포함한 RBC 공정에서 Soluble COD와 $NH_3-N$의 평균 제거율은 각각 90%와 82% 이상으로 양호하였으나 TCOD와 TN은 Suspended Solid (SS)의 대량 유출과 돼지피에서 기인한 콜로이드 물질 생성 때문에 각각 60%와 69%의 다소 낮은 제거율을 보였다. 후속 공정인 BAF가 잔존 TCOD와 TN을 제거하는 생물 반응조의 역할과 SS를 제거하는 여과기의 역할을 충분히 수행해 약 100 mg/L의 TCOD와 약 140 mg/L의 SS 추가 제거가 가능하였으나, 처리수질은 TCOD 300 mg/L, SS 180 mg/L 그리고 TN 53 mg/L로 상당히 높았다. RBC 유출수에 Polyaluminium Chloride를 투입한 결과, 침전성이 크게 향상되어 RBC+침전지 공정 유출수의 TCOD와 TN은 각각 93.8%, 25.6%의 제거율을 보였으며, BAF 유출수 수질은 TCOD 16.5 mg/L, SS 0 mg/L, NH3-N 12.0 mg/L, TP 1.3 mg/L로 우수하였다. 따라서 별도의 추가 처리공정 없이 본 연구에서 고안한 RBC+BAF 조합공정에 의한 처리만으로 고농도 도축폐수를 성공적으로 처리할 수 있었다.

느타리버섯의 생리화학적성질(生理化學的性質) 및 재배(栽培)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the physio-chemical properties and the cultivation of oyster mushroom(Pleurotus ostreatus))

  • 홍재식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제21권3호
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    • pp.150-184
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    • 1978
  • 합성배지(合成培地)에서 느타리 버섯균(菌)의 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)에 대한 영양적(營養的) 특성(特性)과 생리화학적(生理化學的) 제성질(諸性質)을 구명(究明)하고 볏짚과 톱밥 양(兩) 배지(培地)에서 느타리 버섯의 대량(大量) 생산(生産)을 위한 배양조건(培養條件)을 밝히고, 느타리 버섯 재배기간(栽培期間) 중 배지(培地)와 버섯중의 각종(各種) 성분(成分)의 추이(推移)를 알고자 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 탄소원(炭素源) 중 mannitol과 서은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 lactose와 rhamnose는 균사(菌絲) 조차도 생육하지 못하였다. 또한 구연산, 호박산, ethyl alcohol 및 glycerol에서는 자실체(子實體) 형성(形成)이 매우 빈약(貧弱)하였고, 식초산, 개미산, 푸마르산, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol 및 n-propyl alcohol은 균사생육(菌絲生育)을 저해(阻害)하였다. 2. 질소원(窒素源)중 peptone은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 DL-alanine, asparagine, L-aspartic acid, glycine및 serine은 자실체형성(子實體形成)이 매우 빈약(貧弱)하였으며 아질산태질소(亞窒酸態窒素), L-tryptophan 및 L-tyrosine은 균(菌)의 생육을 저해(沮害)하였다. 또한 peptone에 무기태질소(無機態窒素)와 아미노산(酸)을 혼용(混用)한 결과 $(NH_4)_2SO_4$, $NH_4$-tartarate, DL-alanine및 L-leucine에서는 자실체(子實體)의 수량(收量)이 약 10% 증가되었고, L-aspartic acid는 약 15%. L-arginine은 약20%, L-glutamic acid와 L-lysine은 약 25%증가 되었다. 3. C/N율(率) 15.23에서 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었으며, C/N율(率) 11.42에서는 자실체형성(子實體形成)은 늦으나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 증가되는 경향이 있었다. 또한 동일 C/N율(率)에서도 mannitol과 peptone의 농도(濃度)가 높은 편이 수량(收量)이 증가되었다. 그러므로 자실체(子實體)의 수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$$0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$$MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5. Cytosine $0.2{\sim}1mg%$와 indole acetic acid 0.01mg%에서 균사량(菌絲量)은 증가되었으나 자실체(子實體)의 수량(收量)에는 효과 없었으며 그밖의 purine염기(鹽基), pyrimidine염기(鹽基) 및 식물(植物) hormone은 영향이 없었다. 6. 광조사(光照射영)에 의해서 균사생육(菌絲生育)은 저해(沮害)되었으며 영양생장(營養生長)의 후기에 광(光)을 조사(照射)하면 원기형성(原基形成)이 유도(誘導)되었다. 광(光)의 최적조도(最適照度)는 $100{\sim}500lux$, 조사시간(照射時間)은 매일 $6{\sim}12$시간이었고, 이 이상(以上)의 조도(照度)에서는 오히려 저해(沮害)되었으며, 암소(暗所)에서는 원기(原基)가 형성(形成)되지 않고 영양생장(營養生長)만 계속되었다. 7. 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)의 최적온도(最適溫度)는 각각 $25^{\circ}C,\;10{\sim}15^{\circ}C$이었고 최적(最適)의 pH범위(範圍)는 $5.0{\sim}6.5$이었으며 균사(菌絲)는 $7{s\im}10$일간 배양(培養)했을 때가 자실체(子實體) 형성(形成)이 제일 우수(優秀)하였다. 또한 배지량(培地量)이 적을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었고 배지량(培地量)이 많을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 늦은반면에 그 수량(收量)은 증가 되었으며, 원기형성(原基形成)은 $CO_2$에 의하여 저해(沮害)되었다. 8. 볏짚과 톱밥 병 배지(培地)에서 균사생육(菌絲生育)의 최적(最適) 수분량(水分量)은 70%이상 이었으며 미강(米糠) 10%를 배지(培地)에 첨가(添加)했을 때는 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)이 우수(優秀)하였다. 그리고 양배지(兩培地)에 $CaCo_3$를 단독(單獨)으로 첨가했을 때는 유효(有?)하였으나 미강(米糠)과 함께 첨가했을때는 효과(?果)를 볼 수 없었다. 9. 재배(栽培) 실험(實驗)에서 느타리 버섯의 전체(全體) 수량(收量)은 볏짚배지(培地)에서 $14.99kg/m^2$, 톱밥배지(培地)에서 $6.52kg/m^2$이었고 양배지(兩培地) 모두 90%이상이 1,2주기(週期)에서 얻어졌으며 볏짚배지(培地)(dry matter $20.96kg/m^2$)의 전수율(全收率)을 톱밥배지(培地)(dry matter $20.83kg/m^2$)의 약 2.3배(倍)이었다. 10. 재배기간(栽培期間)중 양(兩) 배지(培地)의 일반 성분을 고형물(固形物) 기준(基準)으로 볼때 회분(灰分)의 변화는 적었으나 유기물(有機物)은 감소(減少)되었으며, 수분(水分)은 종균접종시(種菌接種時) 약 79%이던것이 균사번식기간(菌絲繁殖期間)중에 다소 감소(減少)되었고 그 이후부터는 큰 변화가 없었다. 11, 종균접종시(種菌接種時) 부터 4주기(週期) 수확(收穫) 후까지 배지(培地) 성분(成分)의 소실(消失)을 보면 볏짚배지(培地)는 고형물(固形物) 약 19.7%, 유기물(有機物) 약 19.3%, 질소(窒素) 약 40%가 소실(消失)되었으며, 톱밥 배지(培地)에서는 고형물(固形物) 약 7.5%, 유기물(有機物) 약 7.6%, 질소(窒素) 약 20%가 소실(消失)되었다. 버섯 1kg을 생산(生産)하기 위하여 볏짚 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 232g, 질소(窒素) 약 7.0g이 소실(消失)되었고, 톱밥 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 235g, 질소(窒素) 약 6.8g이 소실(消失)되었으며, 버섯 1kg당(當) 함유된 유기물(有機物)은 각각 82.4g, 82.3g, 질소(窒素)는 각각 5.6g, 5.4g이었다. 12. 양배지(兩培地)의 전질소(全窒素)는 점차적으로 감소(減少)되었고 불용성질소(不溶性窒素)의 절대감소량(絶對減少量)은 수용성질소(水溶性窒素)보다 컸으며 아미노태(態) 질소(窒素)는 3주기(週期)까지는 계속 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. 13. 볏짚 배지(培地)에서는 재배기간(栽培其間)에 소실(消失)된 전(全) pentosan의 28%, ${\alpha}$-cellulose는 13.8%가 균사생육(菌絲生育)중에 소실(消失)되었고 톱밥배지(培地)에서는 전(全) pentosan의 24.1%, ${\alpha}$-cellulose는 11.9%가 소실(消失)되었으며 lignin은 양(兩) 배지(培地)의 2주기(週期) 수확(收穫)부터 다소 감소(減少)되었다. 환원당(還元糖), trehalose 및 mannitol은 계속 증가의 추세를 보였으며 C/N율(率)은 볏짚 배지(培地)에서 종균(種菌) 접종시(接種時) 33.2이었던 것이 폐상시(廢床時)에는 30.3이었고, 톱밥 배지(培地)는 61.3이었던 것이 60.0 이었다. 14. 양(兩) 배지(培地)에서 P, K, Mn, Zn은 감소(減少)되었고, Mg, Ca, Cu는 불규칙하게 변화되었으며, Fe는 증가되는 경향이었다. 15. 재배기간(栽培期間)중 각종효소(各種酵素)의 활성(活性)은 톱밥배지(培地)보다 볏짚배지(培地)가 월등히 높았다. 즉 CMC 당화활성(糖化活性)과 CMC액화활성(液化活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후부터 2주기수확(週期收穫)까지는 양배지(兩培地)에서 점차적으로 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. xylanase활성(活性)은 1주기(週期)보다 2주기(週期)에서 급격히 상승되었고 3주기(週期)가 되면서 볏짚 배지(培地)에서는 신속히 감소(減少)되었으나 톱밥 배지(培地)에서는 이와같은 감소(減少)를 볼 수 없었다. protease 활성(活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후 최고의 활성도(活性度)를 보였다가 점차로 감소(減少)하였다. 또한 볏짚 배지(培地)의 pH는 종균접종시(種菌接種時) 6.3이던 것이 4주기(週期)후는 5.0이었고 톱밥배지(培地)의 pH는 5.7에서 4.9로 떨어졌다. 16. 볏짚 배지(培地)에서 생육한 버섯은 섬유소(纖維素)를 제외한 모든 성분량(成分量)이 톱밥배지(培地)에서 생육한 버섯보다 높은 경향이있었으며 양배지(兩培地)에서 버섯의 각주기별(各週期別) 성분(成分) 변화는 $1{\sim}3$주기(週期)까지는 거의 비슷하였으나 4주기(週期)에서는 다소 감소(減少)의 추세를 보였다.

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용담호에서 환경요인과 식물플랑크톤의 시공간적 변동 (Spatial and Temporal Variations of Environmental Factors and Phytoplankton Community in Lake Yongdam, Korea)

  • 권상용;김영길;이원호;임병진;김범철;허우명
    • 생태와환경
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    • 제39권3호통권117호
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    • pp.366-377
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    • 2006
  • 용담호의 3개 정점에서 환경요인 및 식물플랑크톤의 군집에 대해 2002년 4월부터 2004년3일까지 1개월 간격으로 조사하였다. 수온약층은 7월과 8월에 수심 약 10 m 지역에서 형성되었으며, 10월에는 다소 낮아져 25${\sim}$30 m 사이에서 관찰되었다. 총인 (TP)의 월별 표층평균 (0${\sim}$5 m) 농도는 정점 1, 2 및 3에서 각각 $5.1{\sim}36.1\;mg\;P\;{\cdot}\;m^{-3}$, $6.1{\sim}77.7\;mg\;P\;{\cdot}\;m^{-3}$$6.7{\sim}47.7\;mg\;P\;{\cdot}\;m^{-3}$로 상류지역에서 높게 나타났다. 총질소 (TN)의 월별 표층 (0${\sim}$5 m)평균 농도는 정점 1이 $0.88{\sim}1.73\;mg\;N\;{\cdot}\;L^{-1}$이었으며, 정점 3에서 $0.94{\sim}2.77\;mg\;N\;{\cdot}\;L^{-1}$로 정점 1에 비해 높았다. 투명도는 0.8${\sim}$6.7m의 범위로 상류지역에서 낮았고 하류지역에서 높았다. 여름과 가을철에 남조류인 Microcystis, Anabaena 및 Aphanizomenon 등에 의한 수화현상이 나타났으며. 식물플랑크톤 현존랑은 수온, 총인과 양의 상관관계를 보였다. 식물플랑크톤 현존량은 분류군별로 보면 남조류와 녹조류가 수온 및 총인과 높은 양의 상관성을 보여 고온성의 인농도에 제한되는 두 분류군의 중요성이 매우 큰 것으로 생각된다. 투명도 및 질산성질소는 식물플랑크톤의 현존량과 음의 상관관계를 나타냈다. 용담호의 수질영양단계는 중 ${\cdot}$ 부영양상태인 것으로 사료된다.

대전지역 하천의 수질과 식물성 플랑크톤군집 (Phytoplankton flora and water quality in the stream of Taejon area)

  • 이호원;이상명;김은희;강현무
    • 한국습지학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.63-85
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    • 2002
  • 본 연구는 도시 하천의 수환경 관리와 보전을 위한 기초자료를 제공하기 위해 1997년 11월부터 1998년 10월까지 대전지역 3대 지천을 대표할 수 있는 9지점을 선정하여 각 지점별 및 월별 수환경 요인과 식물성 플랑크톤상과 우점종을 조사하였다. 수온은 $2.4^{\circ}C{\sim}30.9^{\circ}C$ (평균 $16.02^{\circ}C{\sim}18.92^{\circ}C$) 이며, pH는 7.1~10.4(평균 7.40~8.68)의 범위를 나타내었다. BOD는 전반적으로 볼 때 11월의 갑천교를 제외하면 $5mg/{\ell}$를 넘지 않으며, COD는 각 지점 모두 인간의 간섭으로 인해 그 수치가 다소 높게 측정되었다. 특히 갑천교의 경우 3월 이 타 조사 정점보다 3~13배 정도 높게 측정되었다. DO는 1.03~10.43ppm으로 다양하게 측정되었며, SS는 $1.0{\sim}120.0mg/{\ell}$로 나타났다. 총질소는 상류가 평균 0.63ppm이고 중류는 0.35ppm, 하류는 0.44ppm으로 하류보다는 상류가 높게 측정되었다. 총인은 상류가 평균 0.03ppm이고 중류는 0.05ppm, 하류는 0.06ppm으로 하류가 가장 높게 측정되었다. 식물성 플랑크톤상은 전체 7강 18목 35과 75속 184종 42변종 4품종으로 전체 230종류가 동정 분류되었으며, 이들의 강별 조성 현황은 녹조강 94분류군(40.9%), 규조강 66분류군(28.8%), 유글레나강 39분류군(17.0%), 남조강 24분류군(10.4%), 황색편모강 4분류군(1.7%), 홍조강이 2분류군(0.8%) 이고 황녹색조강이 1분류군(0.4%) 순의 구성을 보였다. 각 정점별 종 조성은 가장 하류인 갑천교에서 119, 원촌교 94, 가수원교와 만년교가 87, 오정동, 78, 현암교와 수침교가 77, 문창교가 70분류군 그리고 산성동이 58분류군으로 나타났다. 주로 하류로 갈수록 종 수가 증가하는 경향을 보였다. 대전천과 유등천 및 그 합류 지점에서는 Synedra ulna와 Diatom vugare와 같은 규조류가 주로 출현하고 갑천 수계는 Oscillatoria princeps및 녹조류가 다양하게 우점하며, 3대 하천이 만나는 곳은 질소나 인의 양이 풍부하여 질산염을 선호하는 Euglenophyceae가 지표종이이라 할 수 있다.

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N2O 분해를 위한 γ-Al2O3 촉매에 관한 연구 (A study on γ-Al2O3 Catalyst for N2O Decomposition)

  • 이은한;김태우;변세기;서두원;황효정;백주은;정의순;김한성;이신근
    • 청정기술
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    • 제29권2호
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    • pp.126-134
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    • 2023
  • 직접촉매분해기술은 반도체 및 디스플레이 산업에서 아산화질소(N2O)의 배출을 완화할 수 있는 유망한 기술이다. 본 연구는 7대 온실가스 중에 하나인 N2O 직접촉매분해를 위한 γ-Al2O3 촉매에 관한 것이다. 실험에 사용한 γ-Al2O3 촉매는 뵘석 분말을 사용하여 압출 성형하여 제조하였으며, 반응은 직경 약 5 mm 크기로 분쇄한 촉매를 직경 25.4 mm (1인치) 반응기를 사용하여 수행하였다. N2O 농도는 약 1%가 되도록 공급하였으며, 온도는 550-750 ℃, 압력은 상압, GHSV는 1800-2000 h-1에서 촉매반응 특성을 확인하였다. 분위기 가스로는 질소, 공기 그리고 공기+수분을 공급하여 N2O 분해 특성과 산소의 영향 및 스팀의 영향을 확인하였다. 촉매 내구성은 N2 분위기에서 수행하였는데, 700 ℃에서 350 시간 동안 연속 운전을 통해 확인하였다. 실험결과 불활성 분위기(N2)일 경우 700 ℃에서 N2O 분해율이 100%에 가까운 수준까지 도달함을 확인하였고, 공기와 수분을 공급할 경우 분해율이 낮아짐을 확인하였다. 내구성 실험 결과 350 시간동안 촉매성능저하는 없었다. 따라서 뵘석 분말로 제조한 γ-Al2O3 촉매는 N2O 분해 특성에 우수할 뿐만 아니라 내구성 또한 우수하여 전자 산업을 비롯하여 질산제조공정 등 산소와 수분이 존재하는 경우에도 적용 가능할 것으로 기대한다.

유기질비료의 사용이 작물의 생육, 토양화학성 및 토양탄소 축적량에 미치는 영향 (Effect of organic fertilizer application on soil carbon accumulation)

  • 이유나;이동원;윤진주;심재홍;전상호;이윤혜;권순익;김성헌
    • 유기물자원화
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    • 제32권1호
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    • pp.5-11
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    • 2024
  • 유기질비료는 무기질비료와 달리 작물의 생산량뿐만 아니라 토양 비옥도 등을 향상시킨다고 알려져 있다. 그러나 유기질비료의 사용이 작물 생산성 및 토양특성뿐만 아니라 최근 이슈화 되고 있는 탄소 축적에 미치는 영향에 대해서는 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 배추 재배시 유기질비료를 밑거름으로 사용하고 이때 작물의 생산성 및 토양 화학성의 변화와 작물 재배 후 토양의 탄소축적량에 대해 평가하고자 하였다. 본 시험은 무처리, NPK처리구(N-P2O5-K2O : 32-7.8-12.8 kg 10a-1), 유기질비료 처리구로 설정하였으며, 유기질비료 처리구는 질소 밑거름 시비량(11 kg 10a-1)을 기준으로 50, 100 및 150%로 설정하였다. 배추의 생산량은 무처리구를 제외하고는 유의적인 차이가 없었으며 밑거름 비율에 따라서도 차이가 없었다. 토양의 화학성은 토양 유기물함량, 전기전도도 및 질산성질소의 함량은 유기질비료 사용에 따라 증가하는 경향이었으나 그 외 항목은 차이가 나지 않는 것으로 확인되었다. 유기질비료 사용에 따른 토양 유기탄소축적은 무기질비료에 비해 유기질비료 처리구에서 증가하는 경향이었으며 밑거름 사용량에 따라서는 큰 차이를 보이지 않았다. 이를 통해 농업에서 유기질비료의 밑거름 사용은 작물의 생산성뿐만 아니라 토양 유기탄소의 축적에 효과적이었으며 탄소중립을 위한 하나의 방법으로 판단된다.

전라북도 지역 농업용수의 미생물학적 특성 및 온도와 수질에 따른 농업용수의 병원성대장균 O157:H7 밀도 변화 (Microbiological Quality of Agricultural Water in Jeollabuk-do and the Population Changes of Pathogenic Escherichia Coli O157:H7 in Agricultural Water Depending on Temperature and Water Quality)

  • 황인준;함현희;박대수;채효빈;김세리;김황용;김현주;김원일
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.254-261
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    • 2019
  • 농업용수는 채소류의 식중독세균 오염의 주요 경로 중 하나임에도 불구하고 우리나라에서는 농업용수의 미생물학적 안전성 대한 기초 자료가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 전라북도에서 2018년 4월, 7월, 10월에 31지점에서 수집한 지표수 시료와 2018년 4월 7월에 20지점에서 수집한 지하수 시료의 위생지표세균 밀도를 조사하였다. 지표수에서는 평균적으로 대장균군이 2.7±0.55 log CFU/100 mL, 분원성대장균군 1.9±0.71 log CFU/100 mL, 대장균 1.4±0.58 log CFU/100 mL로 나타났고, 7월에 가장 높은 밀도를 보였다. 지하수의 경우 평균적으로 대장균군이 1.9±0.58 log CFU/100 mL, 분원성대장균군 1.4±0.37 log CFU/100 mL, 대장균 1.0±0.33 log CFU/100 mL로 나타났고 조사시기 간의 유의한 차이가 나타나지 않았다. 총질소량(T-N), 질산성질소(NO3-N) 등 유기물 함량이 높은 용수에서 E. coli O157:H7의 생존이 연장되는 것으로 나타났다. 물에서의 E. coli O157:H7 감소율은 25℃>35℃>5℃>15℃ 순으로 높게 나타났다. 이러한 결과는 전북 지역 농업용수의 미생물학적 오염도와 수질과 온도가 E. coli O157:H7의 생존에 미치는 영향을 보여준다. 이러한 결과는 농업용수의 미생물학적 오염도를 예측하고 미생물 제어 기술 개발의 기초자료로서 활용될 수 있다.

시설재배 오이의 생육시기별 엽 중 다량요소와 미량요소 함량 (Macro and Micro Nutrient Contents in Leaves of Greenhouse-grown Cucumber by Growth Stages)

  • 이주영;성좌경;이수연;장병춘;김록영;강성수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.215-220
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    • 2011
  • 시설오이 재배작형에 따른 시기별 잎의 무기성분의 지표를 설정하기 위하여 촉성재배 지역 5농가, 반촉성재배 지역 5농가, 전체 10 농가포장을 대상으로 재배현황 및 수량성을 조사하였으며, 잎을 채취 분석하여 생육단계별 엽 중 무기성분 함량을 제시하였다. 작형별 수량은 생육기간이 9개월인 촉성재배가 14.8 톤 $10a^{-1}$, 생육기간이 6개월인 반촉성재배가 10.7 톤 $10a^{-1}$으로 촉성재배에서 현저히 높았다. 오이의 생육초기에 있어서 토양의 pH, 유기물, 치환성 칼륨 등 염기함량은 작형 간에 큰 차이가 없었으나 EC와 질산태질소, 유효인산 함량 등은 대체로 높은 함량을 보이면서 촉성재배지가 반촉성재배지에 비하여 적정수준이거나 적정수준에 근접하였다. 토양온도 역시 대체로 수량이 많았던 촉성재배지에서 적정수준으로 유지되었다. 엽 중 무기성분함량 중 다량요소인 NPK의 최고함량은 촉성재배에서 정식후 60~80일, 반촉성재배는 100일에서 높았으며, 최고함량으로 볼 때 촉성재배에서 다소 높았다. 촉성재배에서 Ca과 Mg함량은 생육시기별 큰 차이가 없으나 반촉성재배에서 정식 후 80~100일에서 최고값을 보였다. 엽 중 Fe, Mn, Zn 등의 미량요소 함량은 생육기간 간에 일정한 경향이 없었으나 Mn함량은 토양 pH가 다소 낮은 촉성재배에서, B함량은 토양의 유효 B함량이 높았던 반촉성재배에서 높은 결과를 보였다.