• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.421-421
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• 2021

도시화, 산업화로 인해 하수처리장 유입하수 내 질소 농도가 증가하면서 그에 따른 부영양화 발생, 수생태계에 독성을 미치는 등의 악영향 또한 증가하게 되었다. 하수 내 고농도 질소를 처리하기 위해 1990년 초 연구가 시작되어 현재 보편적으로 사용되고 있는 생물학적 질소 제거 공정은 산소공급과 외부탄소원 보충 과정에서 상당한 비용이 소요된다. 이와 같은 문제점이 대두됨에 따라 고도의 질소 제거 공정이 요구되면서, 경제적으로 개선이 이루어져 기존의 질산화·탈질 공정보다 효율적인 혐기성 암모늄 산화 공정(ANaerobic AMMonium OXidation, ANAMMOX)이 제안되었다. ANAMMOX 공정은 혐기성 조건 아래 전자공여체와 전자수용체로써 암모니아성 질소와 아질산성 질소를 이용해 질소가스 형태로 질소를 제거하는 공정이다. 질산화·탈질 공정과 비교했을 때, 폭기과정에서의 산소요구량 감소, 외부탄소원 불필요, 질소 제거 과정 단축 등의 장점을 가진다. 본 연구는 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정의 적용 가능성을 확인하고, 암모니아성 질소대비 아질산성 질소 비율에 따른 Mainstream ANAMMOX 공정의 효율 비교를 통해 공정의 안정성과 높은 제거효율을 확보할 수 있는 NH₄⁺ 대비 NO₂^- 비율을 도출하는데 목적이 있다. 실험실 규모의 Mainstream ANAMMOX 반응조에 적용한 비율은 선행연구를 비롯한 화학양론식에서 제시된 비율을 바탕으로 산정하였다. 1.00부터 1.30의 전체적인 비율을 Initial과 Advanced 2개의 구간으로 나누어 운전한 결과, 각 구간의 NH₄⁺ 제거효율은 각각 58~86%, 94~99%였다. NH₄⁺ 대비 NO₂^- 비율이 증가함에 따라 공정의 안정성이 확보되고, NH₄⁺ 및 총질소(TN) 제거효율이 증가하는 경향이 나타났다. 본 연구의 결과는 수처리공정에서의 안정적인 ANAMMOX 공정 적용을 유도하고, ANAMMOX 공정의 성능개선을 도모하는 연구의 기초로 활용될 수 있다.

• 원예과학기술지
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• 제33권2호
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• pp.268-275
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• 2015

방울토마토(Lycopersicum esculentum var. cerasiforme)의 생육반응과 토양화학성에 미치는 생초미생물혼합액비(MLF)의 효과를 평가하기 위하여, 유리온실에서 포트실험을 81일동안 수행하였다. 시비효과를 비교하기 위하여 3반복의 4처리[무처리(C), 화학비료처리(CF) 및 2수준의 생초미생물혼합액비처리(MLF-0.5 및 MLF-1.0)]를 완전임의 배치하였다. 토양시료는 주기적으로 채취하여 pH, EC, 총질소, 무기태질소, 총탄소를 분석하였고, 방울토마토의 생육특성을 조사하였다. 토양 pH는 무처리에서 가장 높았고, 화학비료처리에서 가장 낮았다. 생초미생물혼합액비처리한 토양의 pH는 중간이었으나, 시비수준이 높은 경우 pH는 더 높았다. 토양염류도(EC)는 질소처리(CF 및 MLF)에 의해 증가하였는데, 이러한 증가효과는 MLF-1.0 처리를 제외한 모든 처리에서 사라졌다. 토양의 총질소함량은 화학비료처리의 경우 즉시 증가하였다가 81일째에는 무처리수준까지 떨어졌으나, 생초미생물혼합액비처리의 경우 약간 높아져 재배기간 동안 거의 일정한 수준으로 유지되었다. 또한 무기태 질소의 농도는 질소처리에 의해 증가하였으나, 초기 증가효과는 56일째에 사라졌다. 토양의 총 탄소 함량은 초기(14일)에는 처리별 차이가 없었으나, 시험종료시점에 MLF-1.0 처리에서 다른 처리에 비해 더 높았다. 질소처리는 줄기 및 뿌리의 건중량, 초장, 과실의 수를 증가시켰으나, 과실의 건중량은 단지 생초미생물혼합액비처리에 의해서만 증가하였으며, 과실의 당도 또한 생초미생물혼합액비 처리구가 화학비료에서 높았다. 그러나, 방울토마토의 기관별 주요 양분 함량에 미치는 처리효과에는 어떤 특별한 경향이 없었다. 작물이 흡수한 주당 질소의 양은 각각 화학비료처리에서 0.91g, MLF-1.0 처리에서 0.61g, MLF-0.5처리에서 0.43g이었으며, 질소이용률은 화학비료처리에서 18%, 생초미생물혼합액비처리에서 10%이었다.

• 식물병연구
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• 제12권3호
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• pp.278-283
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• 2006

국내 배추 재배지에서 큰 문제가 되고 있는 뿌리혹병을 석회질소로 방제하는 방법을 구명하기 위하여, 고령지농업연구소의 뿌리혹병 다발포장에서 $2002{\sim}2003 $년에 걸쳐 시험을 실시하였다. 석회질소의 처리량은 배추에 대한 질소질 비료 기비량과 같은 61 kg/10a처리할 때, 33%의 발병도를 보여 대조약제인 후루설파마이드의 77%에 비해 우수한 방제 효과를 보였다. 석회질소를 배추 정식 전 5, 10, 15, 20일에 처리한 결과, 정식 5일전 처리가 48%의 발병도를 보여 후루설파마이드 분제의 67%에 비해 발병 억제 효과가 인정되었다. 석회질소와 요소비료를 이용하여 재배한 배추의 수확기 질소 흡수량은 요소가 17.8kg/10a, 석회질소가 17.6kg/10a으로 유의성이 없었다. 이와 같은 결과로 볼 때 석회질소는 질소질 비료로서 뿐만 아니라 배추뿌리혹병을 방제하기 위한 화학약제의 대용으로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 환경기술인
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• 제18권통권193호
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• pp.28-32
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• 2002

하$\cdot$폐수처리시설의 설계에서 컴퓨터 모델링을 사용하는 목적은 처리공정을 최적화 하기 위함이다. 기존의 하$\cdot$폐수처리장을 생물학적 질소$\cdot$인 제거 (이하 BNR) 시설로 개조하거나 신설 BNR 공정을 설계하려면 계획 시설에 대한 타당성 조사를 수행해야 하는데, 여러가지 처리공법을 분석하여 처리공정을 선정하고 선정된 공정의 성능과 운영방법, 그리고 시설비용 및 운영비용을

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.485-490
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• 2012

질소처리에 따른 여러 관엽식물의 생육반응 및 엽내 질소 함량을 구명하여 초기 생육을 단축시키고 관엽식물의 영양관리에 있어 기초자료를 제시하고자 하였다. 실험재료로 벤자민고무나무, 관음죽, 필로덴드론, 스파티필럼, 아이비 등 많이 이용되고 있는 관엽식물들을 선택하였다. 화분에 식재한 관엽식물에 질소량을 각각 120, 150, 180, $210mg{\cdot}L^{-1}$로 처리하고, 8주 후 식물의 초장, 폭, 엽수, 엽면적, 생체중 및 건물중 등을 측정하였다. 식물 부위별 질소 함량도 분석하였다. 벤자민고무나무와 아이비는 N1 처리에서 식물의 생육이 우수하고, 초장 및 엽수의 증가량이 가장 큰 것으로 나타났다. 필로덴드론과 관음죽은 N4 처리의 경우 식물 생육이 일부 향상되었으나, 초장 및 엽수의 증가량은 다른 질소수준들간에 큰 차이는 없었다. 특히 관음죽은 식물의 생장량이 거의 없었다. 스파티필럼은 N4 처리에서 식물의 생육이 우수하고, 초장 및 엽수의 증가량도 가장 큰 것으로 보여졌다. 각 식물별 적합한 질소수준이 다른 것으로 판단되었다. 질소수준별 처리가 엽록소 함량에 크게 영향을 주지 않았고, 식물 부위별 질소함량도 일관된 경향을 보여지지 않았다. 그러므로, 관엽식물에서는 잎 등 식물체 부위별 영양 상태보다 식물의 생육반응으로 영양상태를 진단하는 것이 더 적합한 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.29-34
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• 2009

표면처리폐수 내 질산성 질소를 제거하기 위한 전기화학적 처리공정에서 전극간격, 환원제, 1단 처리수 반송, 타 물질과 동시 처리 등 네 가지 조건을 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험 결과, 전극간격은 10 mm일 때 질산성 질소 제거효율이 높았으며 10 mm 보다 전극간격이 좁아질 경우 농도분극 현상의 증가로 인해 제거효율이 감소하며 10 mm 보다 넓어질 경우 전압이 상승하여 에너지 소모가 증가하였다. 환원제 영향에 대한 실험 결과, 질산성 질소가 환원되는 과정에서 수소가 소모되기 때문에 수소이온 농도가 높은 산성조건에서 더 원활한 환원반응이 이루어졌으며 아연을 1.2배 투입할 경우 질산성 질소와의 반응량이 증가하여 질산성 질소 제거효율이 증가하였다. 1단 처리수를 반송할 경우 난류가 형성되어 환원전극에 부착된 아연이 탈착되어 재 이용되고 내부 확산이 증가하여 농도분극현상이 감소함으로 인해 질산성 질소 제거효율이 증가하였으며 아연 투입량 감소 효과가 나타났다. 암모니아성 질소는 질산성 질소 제거에 영향을 미치지 않았고 폐수 내 염소성분이 충분할 경우 질산성 질소와 동시 처리에도 문제가 없는 것으로 나타났다. 중금속은 환원되는 과정에서 전자를 소모하여 질산성 질소 제거효율은 감소하지만 전류밀도 증가나 본 장치의 전단을 중금속 제거용으로 사용하는 방법 등으로 해결이 가능할 것으로 생각한다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권3호
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• pp.135-142
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• 2003

콩과식물의 염분 내성에 대한 질소원의 영향을 규명하기 위하여 4종 콩과식물을 선택하여 100 mM까지의 NaCl을 처리하였다. 염-민감성 종으로 알려진 대두와 팥은 염분 농도가 증가함에 따라 총 질소 함량이 점차 감소하는 반면, 아미노산 함량은 현저히 증가(100 mM NaCl 처리된 대두 무질소구의 경우 대조구의 4.7배)하여 높은 가용성/불용성 질소 비를 보였다. 대조적으로 염분 내성을 보이는 긴강남차와 자귀나무는 아미노산을 거의 함유하지 않았으며, 염 구배에 따라 총 질소 함량(특히 불용성 질소)이 점차 증가하는 양상을 보였다. 대두와 팥은 아미노산 중 asparagine (Asn)을 다량으로 함유하였으며, Asn은 이들 식물의 대표적인 질소의 수송 및 저장형태로서 염분 환경하에서 이들 식물의 세포질 내 삼투조절에 관여하는 것으로 생각된다. 염 환경에서 대두의 생장에 대한 질소원 및 농도의 영향은 5 mM NH₄NO₃-N 처리구에서 가장 높은 건물함량(10mM NaCl 처리구의 지상부건물함량의 경우 대조구의 약 1.5배)을 보였고, NH₄-N을 공급한 식물의 경우 질소를 공급하지 않은 대조구보다 생장이 저해되었으며, 처리 15일 이후 40과 80 mM NaCl 처리구에서 모두 고사하였다. 따라서 대두의 생장은 NH₄-N, 대조구, NO₃-N, NH₄NO₃-N의 순으로 질소공급량이 증가할수록 염에 대한 저항성이 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제59권1호
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• pp.101-108
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• 2014

본 연구는 하천변 농경지에서 질소시비수준에 따른 옥수수의 생육특성과 수량성을 살펴보고 광합성 측정과 성분 분석을 통해 질소가 미치는 영향을 구명하여 하천변 농경지 재배에서 질소 시비의 필요성과 적정 질소 시비를 통한 수량 증대의 가능성을 검토하기 위하여 수행하였다. 질소 처리에 따른 옥수수 생육특성은 초장과 착수고의 경우 질소 시비량에 의한 큰 차이가 없었다. 광합성은 질소 시비량이 증가할수록 증가하여 36 kg 처리구에서 가장 높았다. 옥수수의 NDF와 ADF 함량은 처리구간 차이 없었으며 NDF는 출웅 후 8일 이후 감소하였으며, ADF는 출웅 후 15일 이후 감소하였다. 옥수수 잎의 질소 흡수량은 출웅기에 36 kg 처리구에서 가장 높았다. 수량 및 수량구성요소는 이삭길이와 100립중의 경우 처리구간 유의차가 없었으나 이삭직경과립수의 경우 무처리구와 9 kg 처리구에 비하여 18 kg 처리구와 36 kg 처리구에서 증가하였고, 과피는 18 kg 처리구와 36 kg 처리구에 비하여 무처리구와 9 kg 처리구에서 두꺼웠고, 수량은 무처리구에 비하여 18 kg 처리구, 36 kg 처리구, 9 kg 처리구가 많았다. 옥수수 종실의 전분함량은 처리구간 유의차가 없었으며, 총당은 18 kg 처리구가 가장 높았고 아밀로펙틴은 18 kg 처리구에서 가장 높았으나 아밀로오스는 18 kg 처리구에서 가장 낮아 18 kg 처리구에서 찰성이 가장 강하였다. 이상의 결과로 하천변 농경지에서 옥수수 재배시 질소시비가 필요하며 가장 이상적인 질소 시비량은 10a당 18 kg 정도로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제35권1호
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• pp.23-27
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• 1990

질소시용량의 차이가 수도의 수잉기 내랭성과 출수기에 있어서 약의 호흡활성에 미치는 영향을 구명하고자, 여명벼, 운봉벼, 밀양 2003를 공시하여 소포자초기의 엽신 및 엽소+경의 질소함량, 출수기의 약의 호흡활성 및 내랭성 지표인 임실지수를 조사하여 이들의 상호간계를 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 소포자초기 엽신질소함량과 임실지수, 약의 호흡량과는 부의 상관관계가 인정되었다. 2. 약의 호흡활성은 100ppm 질소처리보다 10ppm 질소처리에서 높았다. 3. 출수기 약의 호흡활성에 대한 Arhenius plot 분석에서 여명벼, 운봉벼는 100ppm 질소처리에서는 각각 18$^{\circ}C$, 18.5$^{\circ}C$에서 변환점을 나타내었으나, 10ppm 질소처리에서는 온도차이에 따른 변화가 없었으며, 밀양 2003는 10ppm, 100ppm 질소처리에서 각각 20.5$^{\circ}C$, 21$^{\circ}C$에서 변환점을 나타내었다. 4. 15-3$0^{\circ}C$ 온도범위중 2$0^{\circ}C$에서의 약의 호흡량과 임실비율과의 상관계수가 가장 컸었다.

• 한국환경농학회지
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• 제39권2호
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• pp.95-105
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• 2020

토양검정에 의한 유기자원 시비처방 효과를 구명하기 위하여 양배추를 대상으로 처리별로 유기자원 시비량을 달리하여 포장시험을 실시하였다. 유기자원 시비량은 유기자원의 질소, 인산, 칼륨 성분함량에 무기화율을 적용하였다. 화학비료구와 비교하여 처리 1, 2구의 초장은 차이가 없었지만 엽색도는 처리 1구에서 높았다. 구고, 구폭, 구중은 처리 1구에서 화학비료구보다 높았고, 화학비료구는 무처리구보다 높았다. 양배추의 전질소, 전칼륨 함량은 화학비료구보다 처리 1, 2구에서 높았고, 전인산 함량은 처리 1구가 화학비료구보다 높았다. 건물중은 크기가 작은 무처리구에서 높았다. 질소의 양분이용효율은 20% 내외로 처리간 차이가 없었다. 인산의 이용효율은 화학비료구보다 처리 1, 2구에서 높았고, 칼륨의 이용효율은 처리 1구에서 화학비료구보다 높았다. 양배추 수확 후 토양의 양이온 칼륨의 함량은 유기자원을 시용한 처리 1, 2구에서 화학비료구보다 낮아졌지만 유기물, 질산태질소 및 전기전도도는 화학비료구보다 높아졌다. 인산과 칼륨의 토양 고정력은 화학비료 처리구에서 높았고, 양분이용효율은 유기자원 및 광물질을 처리한 구에서 높아 인산과 칼륨의 공급원으로 유기자원 및 광물질을 활용하는 것이 유리하다. 결론적으로 유기자원으로 시비한 처리 1, 2구에서 엽색도, 구고, 구폭, 구중 및 양분이용효율과 수확 후 토양 유기물, 질산태질소 및 전기전도도가 화학비료 대비 비슷하거나 오히려 높아졌다. 따라서 유기자원의 질소, 인산, 칼륨 성분함량에 무기화율을 적용하여 화학비료대비 질소는 180~200%, 인산은 100~130%, 칼륨은 185~250%를 사용한 처리 1과 처리 2는 양배추의 유기자원 시비 처방법으로 활용할 수 있다.