• 제목/요약/키워드: 토양수 이동

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가축분뇨 내 대장균 제거와 부유물질 저감 효율 향상을 통한 추비 생산용 미세기포 부상분리와 마이크로 필터 연계 시스템 개발 (Development of integrated microbubble and microfilter system for liquid fertilizer production by removing total coliform and improving reduction of suspended solid in livestock manure)

  • 장재경;이동관;백이;이태석;임류갑;김태영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.139-147
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    • 2021
  • 가축분뇨는 고액분리 후 액상 가축분뇨를 호기생물반응조에서 충분히 부숙시켜 화학비료를 대체한 유기질비료(액비)로 이용하고 있다. 그러나 액비는 작물 생장 중인 여름철에는 토양 살포가 제한되기 때문에 액비 처분 문제가 반복 발생되고 있다. 액비를 추비(웃거름)로 이용하기 위해서는 액비 내 슬러지 저감, 병원성 미생물에 대한 안정성 문제가 확보되어야 한다. 본 연구에서는 가축분뇨 액비의 추비 이용을 위해 부유물질(SS) 제거와 살균 효과가 있다고 알려져 있는 마이크로버블 장치(FeMgO 촉매 삽입)의 액비 내 부유물질과 대장균군의 저감효과를 알아보고 마이크로 필터 장치를 연계한 시스템의 부유물질 제거 효율 향상 여부를 확인하였다. 마이크로버블 장치의 부상분리 과정을 거치면서 액비 내 부유물질은 57.9% 제거되었으며, 대장균군은 검출되지 않았다(16,200 MPN/100mL → 0 MPN/100mL). 마이크로 버블 장치와 마이크로 필터 연계 시스템의 수리학적 체류시간 최적화을 통해 액비 내 부유물질 제거 효율은 수리학적 체류시간이 0.1h 조건에서 92.9%까지 향상된 것을 확인하였다. 같은 조건에서 처리수의 성상을 확인한 결과 유기오염물질은 64.5%(TCOD), 70.1%(SCOD) 제거되었으며 인산염인(PO4-P)과 총질소(TN)의 농도도 각각 54.9%와 51.5%까지 감소되었다. 이러한 연계 시스템으로부터 처리된 유출수는 기존 액비의 조성보다 부유물질 및 오염물질 농도 감소, 대장균군이 포함되지 않아 추비로 직접 이용이 가능할 것으로 판단된다.

질소비료(窒素肥料)의 형태(形態)와 시용심도(施用深度)가 질소(窒素)의 용탈흡수(溶脫吸收) 및 수도(水滔) 생육수량(生育收量)에 미치는 영향(影響) (The Effects of Nitrogen Type and Fertilized Depth on Leaching and Absorption of Nitrogen in Paddy Soil and Growth and Yields of Rice)

  • 맹도원;조재영;이동석
    • 한국토양비료학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.43-60
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    • 1968
  • 질소비료(窒素肥料)를 유안(硫安)과 뇨소(尿素)로 구분(區分)하고 질소(窒素)의 75%를 이앙기(移秧期)에 시용심도(施用深度)를 달리하여 주고(0~10cm 작토전층시비(作土全層施肥), 0cm 작토표층시비(作土表層施肥), 5~10cm 작토심층시비(作土深層施肥), 10~15cm 심토상층시비(心土上層施肥), 15~20cm 심토중층시비(心土中層施肥), 20cm 이하(以下) 심토하층시비(心土下層施肥)) 수도(水稻)(품종(品種) 재건(再建))를 Pot 재배(栽培)하여 질소(窒素)의 용탈(溶脫), 흡수(吸收), pH 변화(變化) 및 수도(水稻)의 생육수량(生育收量)을 조사(調査)한바 그 성적(成績)의 개요(槪要)는 다음과 같다. 1. 삼투수(渗透水)의 pH는 질소비료(窒素肥料)의 종류(種類)나 시용심도(施用深度)에 따른 차이(差異)가 없다(Tabel 2). 2. 유안구(硫安區)는 뇨소구(尿素區)보다, 작토시비(作土施肥)는 심토시비(心土施肥)보다 질소(窒素)의 용탈량(溶脫量)이 적고 초기생육(初期生育)(초장(草長), 분얼(分蘖))은 앞서 간다. 그러나 작토(作土)의 층별간(層別間)에서 표층시비(表層施肥)가 전층(全層) 심층시비(深層施肥)보다 못한 결과(結果)는 표시(表示) 되지 않았다(Table 1, 7, 8). 3. 삼투수(渗透水)에 의(依)한 질소(窒素)의 용탈(溶脫)은 최고분얼기(最高分蘖期)를 지나면 거의 없어진다(Tabel 1). 4. 수확기(收穫期)에 있어서의 도체명부(稻體名部)의 질소(窒素) 흡수량(吸收量)과 명부(名部) 수량간(收量間)에는 밀접(密接)한 비례적관계(比例的關係)가 인정(認定)된다. (Tabel 5, 6, 9, 10) 또 초기(初期)의 질소용탈(窒素溶脫)과 수확기(收穫期)에 있어서의 도식물전체(稻植物全體)의 질소흡수(窒素吸收)는 대체(大體)로 역비례(逆比例)하는 경향(傾向)을 표시(表示)하고 있다(Tabel 1, 5, 6). 5. 유안구(硫安區)는 뇨소구(尿素區)보다 평균적(平均的)으로 수수(穗數)가 많아서 일수입수(一穗粒數)에 별차이(別差異)가 없는데도 수량(收量)(정조중(正租重))은 많다. 작토층시비(作土層施肥)는 심토층시비(心土層施肥)보다 평균적(平均的)으로 수수(穗數)는 많으나 일수립수(一穗粒數)는 적어도 수량(收量)에는 별차이(別差異)가 표시(表示)되고 있지 않다. 정조(正租)의 질소흡수(窒素吸收)도 수량(收量)(정조중(正租重))과 거의 동일(同一) 경향(傾向)을 표시(表示)하고 있다(Tabel 5, 9, 10). 6. 유안구(硫安區)에서는 수수(穗數)가 심토층시비(心土層施肥)보다 작토층시비(作土層施肥)에서 많고 작토층시비(作土層施肥)에서도 작토표층(作土表層) 시비(施肥)보다 작토(作土), 전층(全層) 또는 심층시비(深層施肥)가 많았고 일수립수(一穗粒數)에 있어서는 심토층시비(心土層施肥)가 작토층시비(作土層施肥)보다 많고 작토층별간(作土層別間)에서는 큰 차이(差異)가 없어서 수량(收量)에서는 시용심도별차이(施用深度別差理)가 크지 않으나 수치(數値)의 경향(傾向)은 작토전층시비(作土全層施肥)가 최대(最大), 심토하층시비(心土下層施肥)가 최소(最小)의 수량(收量)이 되어 있으나 수량차(收量差)에 통계적(統計的) 유의성(有意性)은 인정(認定)되지 않았다. 뇨소구(尿素區)에서는 시용심도(施用深度)가 클수록 수수(穗數)는 적으나 일수립수(一穗粒數)에는 대차(大差)없어서 수량(收量)은 시용심도(施用深度)가 클수록 적은 경향(傾向)이었다. 정조(正租)의 질소흡수(窒素吸收)도 대체(大體)로 수량(收量)과 동일(同一) 경향(傾向)이었다(Table 5, 6, 9, 10). 7. 작토층시비(作土層施肥)에서는 수수(穗數)가 뇨소구(尿素區)보다 유안구(硫安區)가 많으나 일수립수(一穗粒數)는 반대(反對) 경향(傾向)이어서 수량(收量)은 유안구(硫安區)와 뇨소구간(尿素區間)에 별차이(別差異)가 없고, 심토층시비(心土層施肥)에서는 유안구(硫安區)가 뇨소구(尿素區)보다 수수(穗數)가 많고 일수립수(一穗粒數)도 많은 경향(傾向)이어서 수량(收量)도 많다. 정조(正租)의 질소흡수(窒素吸收)는 수량(收量)과 동일(同一) 경향(傾向)이었다(Tabel 5, 6, 9, 10). 8. 고중(藁重)과 고(藁)의 질소흡수(窒素吸收)는 유안구(硫安區)가 뇨소구(尿素區)보다 크고 시용심도(施用深度)가 깊을수록 적은 경향(傾向)이었으나, 작토(作土)에서는 표층시비(表層施肥)보다 전층(全層) 심층시비(心層施肥)가 컸다 (Tabel 5, 6, 9, 10). 9. 출수기(出穗期), 성열기(成熱期), 간장(稈長), 수장(穗長), 비중(粃重), 1000입중(粒重), 1l중(重)에는 구간차(區間差)가 인정(認定)되지 않았다(Tabel 9, 10).

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골프장에서 곤충병원성 선충과 공생세균 처리에 대한 개미의 섭식 선호성 (Feeding Preference of Foraging Ants on Insect Cadavers Killed by Entomopathogenic Nematode and Symbiotic Bacteria in Golf Courses)

  • 이동운;류동표;추호렬;김형환;권태웅;오병석
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.21-30
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    • 2005
  • 곤충병원성선충 {Heterorhabditis sp. KCTC 0991BP (He)와 Steinernema carpocapsae KCTC 0981BP (Sc)}에 의한 치사충과 선충의 공생세균(He공생세균=Photorhabditis sp.와 Sc공생세균= Xenorhabdus nematophila)에 의한 치사충에 대한 개미의 섭식행동을 알아보기 위하여 동래베네스트골프장과 안양베네스트골프장, 가평베네스트골프장, 울산골프장에서 치사 원인에 따른 개미의 방문수, 종류 및 선호성을 조사하였다. 방문하는 개미의 수나 종류 및 개미가 물고 간 먹이의 수는 치사원인에 따라 차이가 있었으며, 골프장이나 골프장내의 장소(페어웨이와 러프)간에도 차이가 있었다. 개미의 선호성은 모든 골프장에서 He에 의한 치사충에서 가장 낮았다. 동래베네스트 골프장의 6번 홀에서는 러프에서만 고동털개미(Lasius japonicu)($76{\pm}2.9\%$)와 검정꼬마개미(Monomorium floricola)($10\%$)가 치사충을 끌고 갔다. 러프의 치사충에 개미의 방문이 있었던 비율은 $87{\pm}3.5\%$였지만 페어웨이에서는 처리 16시간 후까지 모든 치사충에 개미의 방문이 없었다. 12시간 후까지 개미가 끌고 간 치사충의 비율은 He에 의한 치사충이 $16.7\%$로 Sc에 의한 치사충의 $40.0\%$, fenitrothion에 의한 치사충의 $53.3\%$, 자연치사충의 $56.7\%$에 비하여 낮았다. 안양베네스트골프장 6번 홀 러프에서는 주름개미(Tetramorium tsushimae)($33{\pm}6.9\%$)와 극동혹개미(Pheidole fervida)($17{\pm}8.7\%$), 일본왕개미(Camponotus japonicus)($10\%$), 곰개미(Formica japonica)($7{\pm}3.5\%$), 스미스개미(Paratrechina flavipes)($3{\pm}3.5\%$), 마쓰무라밑들이개미(Crematogaster matsumurai)($3{\pm}3.5\%$)가 치사충을 방문하였다. 개미가 치사충을 끌고 감이 없었던 비율은 $23{\pm}8.7\%$였고, Sc에 의한 치사충을 끌고 간 비율은 $40.0\%$, 냉동 치사충을 끌고 간 비율은 $16.7\%$, He에 의한 치사충을 끌고 간 비율은 $3.4\%$였다. 가평베네스트골프장 벚꽃나무 코스 9번 홀의 러프에서는 치사충을 방문하는 개미의 수가 매우 낮았는데, 주름개미와 스미스개미가 각각 한곳에서 발견되었다. 곤충병원성 선충의 접종 농도는 개미가 끌고 간 치사충의 비율에서 차이를 보이지 않았다. 한편, 치사충의 매장 유무는 개미의 섭식활동에 영향을 미쳤다. 동래베네스트골프장 6번 홀의 러프에서 토양 속에 묻은 치사충에서는 처리 16시간 동안 개미의 방문이 없었던 반면, 묻지 않은 치사충은 끌고 갔다. He와 Sc의 공생세균을 처리한 비스켓에 대한 개미의 방문은 선충의 치사충에 대한 방문과 동일한 경향을 보여, He의 공생세균인 Photorhabditis sp.처리에서 Sc 공생세균인 Xenorhabdus 처리보다 방문수가 적었다.

무령왕릉보존에 있어서의 지질공학적 고찰

  • 서만철;최석원;구민호
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • 대한자원환경지질학회 2001년도 제17차 공동학술강연회 및 춘계학술답사
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    • pp.42-63
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    • 2001
  • 무령왕릉의 보존대책을 수립하기 위하여 누수 현상, 고분구조 벽체거동 상황 및 구조안전점검, 고분 내에 서식하는 조류의 제거, 고분내 습기 및 결로현상 제거를 위한 공기조화시설 등을 포함하는 종합 정밀저사를 1996년 5월 1일 부터 1997년 4월 30일 까지 1년간 수행하였다. 이러한 연구를 수행하기 위하여 기초 지반에 대한 정밀측량, 고분 내외부의 년중 온습도 모니터링, 지반의 내부물성 파악을 위한 지구물리 탐사, 시추 자료에 대한 각종 물성실험, 지반의 투수계수 측정 및 지구화학적 분석을 실시하였다. 고분 내외부에 대한 정밀측량 결과 봉분 중심의 현실 중심보다 북동쪽으로 5m 이격되어 있다. 무령왕릉의 경우는 발굴 당시에도 유사한 분포를 하였으나, 이로 인하여 불균형적인 토압을 발생시키는 원인이 되고 있다. 벽돌깨짐 상황 조사결과 무령왕릉의 조사 대상 벽돌 6025장중 1972년에는 435장 파손되었던 것이 1996년 조사결과 1072장이 파손된 것으로 밝혀져 파손율이 2.5배로 증가하였다. 6호분의 경우는 이보다 더 심하여 벽돌 파손율이 2.9배로 증가하고 있다. 1972년 상황은 약 1450년간 진행된 것이고 1996년의 상황은 불과 24년간 진행된 것임을 감안할 고분이 발굴된 이후 벽돌의 균열은 상당한 가속도로 진행되어 온것이 사실이며 이대로 진행된다면 더욱 더 가속화될 것으로 판단된다. 고분벽체의 거동상태를 계측한 결과 무령왕릉 동측벽의 경우 우기와 건기에 각각 2.95 mm/myr및 1.52 mm/myr의 거동을 보여 우기에 지하수 유입에 의한 지반의 약화로 인하여 건기보다 2배정도 거동하는 양상을 보인다. 한편, 연도 입구의 호벽은 건기에 전실쪽으로 0.43 mm/myr, 연도쪽으로 2.05 mm/myr의 거동을 보여 무령왕릉에서는 가장 심한 거동을 보이고 있다. 6호분의 거동현황은 건기에만 측정된 바, 현실의 동측벽과 서측벽이 각각 벽체 뒤쪽으로 7.44 mm/myr, 현실안쪽으로 3.61 mm/myr의 거동을 보여 조사대상 5호분, 6호분, 7호분, 중 가장 심한 거동을 보이고 있다. 이는 고분 벽돌의 깨짐이 6호분이 가장 심하다는 사실과 무관하지 않은 것으로 판단된다. 봉분내부의 토양층구조에 대한 지오레이다 영상단면을 분석한 결과 무령왕릉 연도상부의 누수지방지층이 심하게 균열되어 있음을 발견하였다. 이 곳은 고분내부로 직접누수가 발생하는 곳이다. 직접누수와 지하수 형태로 유입된 침투수는 고분군 주위의 지반의 함수비를 증가시켜 지반의 지지력을 약화시키고 또한 고분내로 서서히 유입되어 고분내부의 습도를 100%로 유지시키는 주된 원인이다. 이러한 높은 습도는 고분내의 남조류의 번식을 가져왔으며 남조류의 번식은 현재 6호분이 가장 심각하고 7호분이 우려되는 수준이며 5호분은 문제가 없는 것으로 판단된다. 이와 같이 고분군의 발굴후 인위적인 환경변화와 지속적인 강우침투 및 배수 불량의 영향은 고분군의 안정성에 상당한 위험을 초래하였으며, 현 상태는 각 고분에 대한 보강이 불가피한 것으로 판단된다. 고분 벽돌의 깨짐, 고분 벽체의 거동, 조류의 서식등을 포함하여 송산리 고분군에서 발생되고 있는 보존상의 제반 문제점들을 일차적으로 누수 및 침투수에 의한 결과이다. 그러므로 무엇보다도 고분군 내부 및 고분 주변으로의 강우 및 지하수 침투를 막는 차수 대책이 시급한 것으로 판단된다. 또한 이미 발생한 변위가 더 이상 진행되지 않도록 하중을 경감하고 토압의 균형을 이루는 보강대책이 시급한 실정이다. 고분군의 보존대책으로는 고분의 구조안전에 관하여 근본적인 구조변경이 불가피한 직접 보강대책보다 간접적인 보강대책이 바람직한 것으로 판단된다. 간접적 보강대책으로서는 현 봉분규모의 축소, 불균등토압의 조정, 강우침투 방지를 위한 최종복토시스템, 유도배수구의 설치 및 능선 상부로부터의 지하수 차단시설을 포함한다. 이러한 차수대책은 고분군의 제문제를 해결하는 가장 근본적인 대책이라 할 수 있다. 고분내 결로현상 및 습기 제거를 위하여 항온항습장치를 전실에 설치하고 덕트를 통하여 고분내 현실로 순환시키는 방법을 제안하며 외부 온도의 영향을 덜 받게 하기 위하여 전실상부 토양을 현재보다 두껍게 하고 전실의 천정마감재를 열전도도가 낮은 목재로 교체하며 출입문의 이동등을 제안하였다. 금번 조사 연구를 통하여 얻어진 각종 보수 및 보존대책은 고분구조 자체에 가능한 한 최소의 변화를 주면서 가장 시급한 문제점부터 해결하도록 제시되었다. 설계 및 시공단계에서는 보수의 경중을 가려 순서에 입각하여 이루어져야만 하며 설계 및 시공단계에서 고분의 구조안전에 영향을 주지 않도록 각별한 주의가 요망된다. 끝으로, 상기의 보수대책이 실시된 후 이에 대한 평가 및 향후의 영구 보존을 위한 벽체경사 계측, 함수비 및 지하수위 계측, 온습도 측정 등을 포함하는 사후계측시스템은 필수적이라 할 수 있다. 각종 계측자료를 이용한 장기적이고도 세심한 분석을 통하여 완벽한 보존 관리가 이루어져야할 것으로 사료된다.로 사료된다.

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GC-MS를 이용한 바지락 중 prometryn 잔류분석법 확립 (Establishment of an Analytical Method for Prometryn Residues in Clam Using GC-MS)

  • 채영식;조윤제;장경주;김재영;이상목;장문익
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.531-536
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    • 2013
  • Prometryn은 트리아진계 제초제로 일년생 쌍자엽 식물체와 같은 일년생 잡초 제거에 탁월한 효과가 있으나 일부 토양에 약효가 여러 달 지속될 경우 수중계에 스며들어 축적과 이동, 생물학적 농축(biomagnification)등의 심각한 환경문제를 비롯한 수질오염, 야생동물 및 국민건강에 심각한 문제를 일으킬 수 있는 잔류물질이다. 최근 국내에서 중국산 바지락 및 그 가공품에서 prometryn의 검출이 보고된 바 있어 이에 대한 지속적인 모니터링이 필요하기 때문에 바지락 중의 prometryn 분석법 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 수산물 중 바지락을 시료로 사용하였다. 시료를 아세토니트릴로 추출하고 농축한 다음 20% 아세톤 함유 헥산을 첨가하여 용해하였다. 이 용액을 florisil 카트리지로 정제한 후 농축하여 GC-MS로 분석하였다. 기기분석은 SIM 모드로 m/z 241 이온에 대하여 정량하였고, LOQ는 0.04 mg/kg으로 계산되었으며, LOQ, $2{\times}LOQ$ 농도에서의 회수율 및 분석오차가 각각 84.0-98.0%, 3.1-7.1%로 분석되어 Codex 가이드라인 규정에 만족하였다.

대량생산화학물질 초기위해성평가: 시안화구리의 초기 생태위해성평가 (OECD High Production Volume Chemicals Program: Ecological Risk Assessment of Copper Cyanide)

  • 백용욱;김은주;유선경;노희영;김현미;엄익춘;김필제
    • 생태와환경
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    • 제44권3호
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    • pp.272-279
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    • 2011
  • 본 연구는 OECD 조사 연구 사업의 일환으로 2007년 3,905톤이 생산된 시안화구리의 환경영향에 대해서 물리 화학적 특성, 국내 외 사용량, 환경노출, 환경거동 및 수생태 독성 자료를 이용해 초기위해성평가를 위한 자료를 수집하였다. 물리 화학적 특성에서는 크림색의 결정형 물질로 녹는점이 매우 높은 일반적인 무기화합물의 특성을 보였으나, 시안화칼슘 등과 같은 11개 시안화합물에 비해 매우 낮은 수용해도를 나타내었다(WHO, 2004). 환경 중 노출 개연성은 생산 및 제조 공정이 주요 원인으로 파악되었다. 구리의 전기도금 용도로 사용되는 본 물질은 밀폐된 환경에서 생산되어 외부로의 유출을 억제하고 있으나, 생산 공정 및 도금과정에서 발생되는 산업 폐수 등의 방류 통해 환경으로 유출될 가능성이 있다. 이러한 경로로 유출된 시안화구리의 환경거동성에 대한 연구 자료는 존재하지 않았으며, 무기물의 염에 해당되는 물질로 환경거동 예측 모델링도 불가능하였다. 그러나 하수처리장 배출수의 구리 측정결과(MOE, 2008d)가 낮은 점 등을 들어서 노출평가에 대한 부분은 우선 고려 대상에서 제외하였다. 그러나 낮은 농도로 노출된 시안화구리는 물, 토양, 퇴적물 및 생물체로 이동될 가능성이 존재하여 본 연구에서는 물 환경에 대한 시안화구리의 독성학적 영향을 영양단계에 근거한 3개 실험종 (조류, 물벼룩 및 어류)으로 평가하였다. 평가 결과 모든 실험종의 50% 영향 치사농도 (E(L)$C_{50}$), 최소영향관찰농도 (LOEC) 및 무영향관찰농도 (NOEC)가 1.0 mg $L^{-1}$ 이하로 나타났고, 이를 GHS 분류체계와 대조한 결과 Hazard category 1에 해당하는 고독성 물질로 평가되었다. 위와 같이 조사된 자료를 근거로 하여 시안화구리에 대한 초기 생태위해성 평가를 수행하였다. 대상물질은 사용량이 높으나 작업장내에서는 노출 개연성이 낮고, 무기물의 염인 점을 감안하여 환경거동성은 높지 않을 것으로 판단하였다. 이러한 점을 감안할 때, 본 물질은 생산량 및 사용량이 높은 국가는 노출로 야기되는 수생태 독성을 중점적으로 평가해야 할 것으로 사료된다.

7가지 시비처리가 물푸레나무, 들메나무, 잣나무, 전나무 묘목의 생장 및 양분농도에 미치는 영향 (The Effects of 7 Fertilizers on the Growth and Nutrient Concentrations of Fraxinus rhynchophylla, Fraxinus mandshurica, Pinus koraiensis, and Abies holophylla Seedlings)

  • 한시호;변재경;조민석;안지영;박관수;김세빈;박병배
    • 한국산림과학회지
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    • 제105권2호
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    • pp.177-185
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    • 2016
  • 시비는 고정포지에서 연속적인 묘목 생산에 의해 발생할 수 있는 양분 부족을 예방하고 건전한 묘목 생산을 위해 필수적이다. 본 연구에서는 물푸레나무, 들메나무, 잣나무, 전나무 묘목을 대상으로 무처리인 대조구를 포함하여, 단일원소비료 질소(N $13.8g{\cdot}m^{-2}$), 인(P $6.1g{\cdot}m^{-2}$), 칼륨(K $7.5g{\cdot}m^{-2}$) 처리와 NPK복합비료 1x(N $6.9g{\cdot}m^{-2}$, P $3.05g{\cdot}m^{-2}$, K $3.75g{\cdot}m^{-2}$), 2x(1x의 2배량), 4x(1x의 4배량) 처리가 묘목의 생장과 양분 변화에 미치는 영향을 양분벡터분석법(Vector diagnosis method)으로 정량화하였다. 토양 pH는 시비량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며, 치환성 칼슘과 마그네슘은 질소와 복합비료 처리에서 감소하였다. 물푸레나무와 들메나무는 질소와 복합비료 시비에서 수고와 근원경이 유의하게 증가하였고, 잣나무와 전나무는 처리에 따른 차이가 없었다. 물푸레나무와 들메나무는 대조구에 비해 복합비료 처리에서 약 2배의 물질량 증가를 보였다. 양분벡터반응은 수종과 시비처리에 따라 상이한 경향을 보였는데, 물푸레나무는 식물체 내 질소 농도와 함께 질소함량이 감소되는 "양분희석" 현상이 나타났고, 식물체 인과 칼륨은 4x처리에서 식물체 농도 변동 없이 함량이 증가하는 "양분최적" 현상을 보였다. 들메나무는 질소, 인, 칼륨의 단일원소비료 처리에서 건중량의 변화 없이 질소 함량을 감소시키는 "체내이동" 현상을 보였으며, 복합비료 처리는 정도는 다르지만 "양분희석" 현상을 보였다. 본 연구는 양묘과정에서 물푸레나무와 들메나무는 적절한 시비가 요구되지만, 잣나무와 전나무는 시비가 필수적이지 않음을 보여주고 있다.

질소(窒素)와 인(燐) 시비(施肥)가 Open-Top Chamber 내(內)에서 오존에 노출(露出)시킨 소나무(Pinus densiflora) 묘목(苗木)의 생장(生長), 탄수화물(炭水化物) 농도(濃度)와 광합성(光合成)에 미치는 영향(影響) (Effects of Nitrogen and phosphorus Fertilization on the Growth, Carbohydrate Contents and photosynthesis of Pinus densiflora Seedlings Exposed to Ozone in an Open-Top Chamber)

  • 박재형;이경준
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권3호
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    • pp.306-313
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    • 2001
  • 본 연구는 질소와 인의 영양상태에 따라서 오존에 노출시킨 조경수목의 생리적 반응과 오존에 대한 저항성을 이해하기 위하여 실시하였다. 1년생 소나무(Pinus densiflora S. et Z.) 묘목을 인공토양(버미큘라이트와 펄라이트)을 담은 플라스틱 화분에 심고, 6월초부터 변형된 Hoagland 용액을 이용하여 질소와 인을 조절하여 양묘하고, 7월 3일부터 8월 31일까지 open-top chamber(직경 2.5m, 높이 2.0m)내에서 8주간 1일 7시간씩(0.12ppm에서는 3시간씩) 오존농도를 자연상태에 유사하게 조절하여 노출시켰다. 오존대조구는 활성탄을 사용하여 오존농도를 0.02ppm 이하로 유지하였다. 8주 후에 부위별 생장량, 탄수화물 함량, 엽록소 함량, 순광합성속도를 측정하였다. 오존에 노출시킨 어떤 묘목에서도 가시적 피해를 관찰할 수 없었다. 오존대조구에서 질소와 인의 각각 혹은 동시 시비로 총건중량이 22%에서 95%까지 증가하여 시비효과를 확인하였다. 오존처리구에서도 시비효과는 비슷하게 관찰되었다. 오존처리는 오존대조구와 비교하여 건중량을 감소시키지 않았으나, S/R(Shoot/Root)용을 14.5% 증가시켰다. 잎의 설탕함량은 오존처리로 평균 23%가 증가한 반면에, 뿌리의 설탕함량은 질소와 인의 시비와 관계없이 오존처리로 평균 20% 감소하였다. 잎의 전분함량은 시비 혹은 오존에 의하여 크게 영향을 받지 않았으나, 뿌리의 전분함량은 오존처리로 41% 감소하여, 뿌리로 탄수화물의 이동이 감소함으로써 뿌리의 발달이 상대적으로 위축되었음을 입증하였다. 잎의 엽록소 함량은 질소시비에 의하여 70% 증가하였으나, 오존에 의해서 감소하지 않았다. 순광합성속도는 오존대조구에서 질소의 단독시비로 80% 증가하였으며, 인의 경우는 질소가 함께 시비될 때에만 광합성을 증가시켰다. 오존처리구의 순광합성속도는 오존대조구보다 평균 11.7% 적었는데, 특히 질소와 인이 동시에 시비되었을 때 오존대조구보다 22.3% 적었다. 반면 질소와 인이 시비되지 않은 경우에는 오존에 의해서 순광합성속도가 거의 영향을 받지 않았다. 위와 같은 질소와 인과 오존 간의 상호작용에서 다음과 같은 결론을 얻게 된다. 소나무 유묘는 단기간의 0.12ppm 오존 노출에서 가시적 피해를 입지 않았으며, 오존에 의하여 지상부의 생장이 감소하지 않지만 S/R 율은 증가하였다. 그러나 오존처리로 뿌리에서는 전분의 함량이 현저히 감소했을 뿐만 아니라, 순광합성속도도 큰 폭으로 감소하였으므로, 장기적으로 관찰하면 생장량이 감소하리라고 판단한다. 질소와 인의 시비에 의한 생장촉진효과는 오존으로 인하여 감소할 가능성이 있으나, 소나무에 시비하면 광합성을 촉진하고 탄수화물의 재분배를 통해서 오존피해를 복구하기 위한 에너지를 저축함으로써 저항성을 증진시킬 것으로 판단된다.

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소나무 성 결정 요인의 특성을 고려한 조경공간 식재계획 (A Study on the Plant Planning in Landscape Space Considering the Characteristics of the Gender Determination of Pine Tree)

  • 이창훈
    • 한국전통조경학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.45-52
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    • 2020
  • 본 연구는 무기원소의 체내 함량이 소나무의 성 결정에 미치는 요인을 분석하기 위해 1, 2년생 솔잎에 포함된 성분을 분석하였으며, 이에 생육환경과 생리적 특성 고려한 소나무 식재계획 및 유지관리 방안을 제시하고자 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 구과가 많이 맺힌 작년가지의 잎에서 분석된 N(%)함량이 높은 것으로 나타났으며, 작년토양의 질소성분은 다음 연도 구과의 생성에 영향을 주는 것으로 파악되었다. 이는 전년도 봄에 질소비료를 이용한 시비작업을 통해 다음해 신초에서 생성되는 송화비율의 저감이 가능할 것으로 판단된다. 둘째, 1년생 가지의 구과 및 송화가 열리는데 관계하는 성분은 인산(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 철(Fe)이 유의미한 것으로 파악되었으며, 전년도에 생성된 Ca과 Fe는 신초의 성 결정에 낮은 영향력을 보이는 것으로 나타났다. Ca과 Fe는 노화된 기관에 축적된 영양소의 이동이 어려운 특성을 지니므로 이듬해 봄철 구과생성에 영향을 미칠 수 있도록 전년도 가을에 양분을 공급을 주어야 할 것으로 생각된다. 셋째, 소나무의 송화가루는 봄철 북동풍이 부는 시기와 관련 있고 극양수의 속성을 지니므로 옥외공간에 식재할 때 볕이 잘 드는 북향이 적합한 것으로 판단된다. 또한 조경공간에 식재된 송화가루의 저감효과를 위해 봄철에 질소비료로 양분을 비축하고, 가을철에 Mg, Fe성분이 포함된 시비작업을 실시하는 것은 소나무의 성 결정 뿐만 아니라 소나무의 유지하고 관리계획에 고려되어야 할 사안으로 보인다. 본 연구는 소나무 무기원소 함량이 성 결정에 미치는 상관관계를 도출하고 소나무의 생리적 특성을 고려한 식재계획은 옥외공간 조성에 있어 중요한 사안임을 밝혔으며, 기타 소나무 성 결정에 영향을 주는 요인을 주제로 한 후속연구가 기대되는 바이다.

SPOT/VEGETATION NDVI 자료를 이용한 동북아시아의 생태기후지도 (Ecoclimatic Map over North-East Asia Using SPOT/VEGETATION 10-day Synthesis Data)

  • 박윤영;한경수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.86-96
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    • 2006
  • 새로운 개념과 알고리즘으로 완성된 지표 변수 데이터베이스인 Ecoclimap-1이 전 지구 영역에 대해 1km의 해상도로 제공 된 바 있다. 이것은 기상과 기후의 모델에서 토양과 식물과 대기 사이의 이동을 정량적으로 표현하기 위해 고안 되었으며, Ecoclimap-1 데이터베이스를 구성하는 지표변수 자료들은 토지피복지도와 기후지도를 중첩하여 얻어진 생태기후 지도를 기본 주제도로 사용하여 각 클래스에 대한 값(per-class)로 제공된다. 생태기후지도의 제작은 일반적으로 사용하는 토지피복분류가 나타내지 못하는 동질 피복 내 생장 주기의 변동성을 고려하기 위한 것이다. 그러나 이렇게 중첩하여 얻은 주제를 사용하더라도 역시 같은 class내부의 식생 생장 주기의 변동성은 여전히 높게 나타나는 경향을 보였다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 새로운 방법으로, SPOT/VEGETATION S10 NDVI 자료를 이용하여 토지피복지도와 기후지도의 단순 중첩이 아닌 동일 토지피복 클래스 내의 sub-clustering을 통하여 보다 동질의 하위 집단으로 분류한다. 본 연구는 Ecoclimap-2 project의 전 지구 데이터 베이스 구축의 일환으로 동북 아시아 지역의 생태기후지도 제작을 수행하였다. 사용된 토지피복지도는 University of Maryland Global Land Cover Database를 사용하였고 기후지도는 각 토지피복 클래스의 sub-clustering시 초기 군집의 수를 결정하기 위한 보조 자료로 사용하였다. 1999년부터 2004년 총 6년 동안의 NDVI 10-day 자료를 이용하였고 한 UMD토지피복 class내에 존재하는 모든 화소의 시 공간 긴밀도를 분석하여 비슷한 NDVI 정보를 가지는 화소들을 통합하였다. 이러한 과정을 통해 동북아시아를 총 29개의 ecosystem으로 정의 하였다. 이러한 ecosystem map은 앞으로의 기후 모델 연구에 있어 중요한 기본 주제도로 유용할 것으로 보이며 또한 생태계모델, 기상모델의 중요한 input 자료로서 쓰여 질 것으로 사료 된다.