• 한국초지조사료학회지
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• 제4권3호
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• pp.220-225
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• 1984

1. 낙동강(洛東江) 하류(下流) 갈대군락(群落)에서 유기탄소(有機炭素)의 생성(生成), 분해(分解) 및 축적(蓄積)을 이론적(理論的) 분석(分析)에 의(衣)해서 평가하였다. 2. $m^2$당(當) 낙엽(落葉)의 유기물(有機物), 유기탄소(有機炭素)의 함량(含量)은 각각(各各)이였으며 초지상(草地床)의 함량(含量)은 1154.96g과 669.93g 이었다. 3. 시별(尸別) 유기물(有機物), 유기탄소(有機炭素)의 함량(含量)은 광합성부(光合成部)에서는 120-140cm에 가장 많았으며, 비광합성부(非光合成部)에서는 0-20cm에 가장 많았다. 4. 안정(安定)된 상태(狀態)의 초지생태계(草地生態系)에서 년(年) 낙엽(落葉) 총생산량(總生産量)과 토양(土壤)의 윗부분(F, H 및 A층)의 비(比)로 결정(決定)된 분해상수(分解常數) k는 0.884이었다. 5. 낙동강(洛東江) 하류(下流) 갈대군락(群落)에서 유기탄소(有機炭素) 50%. 95%, 99%가 분해(分解)되는데 걸리는 시간(時間)은 각각(各各) 0.784, 3.394. 5.656년(年)이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.897-905
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• 2013

본 연구에서는 불용성 토양 휴믹물질(HS)인 토양 휴민(Hu)을 대상으로 페난트린(PHE)과의 흡착상수($K_{OC}$, n)를 조사하였고, 각 휴민 분자의 물질특성과 흡착상수와의 상관관계를 조사하였다. 토양 휴민은 한라산 토양을 포함한 국내 5개 지역의 토양과 국제휴믹학회(IHSS) 표준토양 및 이탄토(Peat)에서 분리한 7종을 사용하였으며, 원소성분비 및 고체 $^{13}C$ NMR을 이용한 탄소형태별 분포(%) 등을 조사하였다. 토양 휴민은 알킬탄소를 주요 성분으로 하는 높은 지방족 탄소함량(57.1~72.3%)을 가진 분자구조 특성을 보였으며, 추출원별 알킬탄소의 함량($C_{Al-H,C}$, %)은 화강암 기원의 토양 Hu (26~42) > 화산재토양 기원의 HL Hu (23.9) > Peat Hu (14.0)의 순으로 나타났다. 토양 휴민의 물질특성과 PHE 흡착상수의 상관성 해석결과, 유기탄소 표준화분배계수($K_{OC}$, mL/g) 값은 알킬탄소 함량(%)과 높은 상관성($r^2$ = 0.77, p < 0.05)을 보인 반면, Freundlich plot을 통해 얻은 비선형 흡착상수(n)는 H,C-치환 방향족탄소 함량($C_{Ar-H,C}$, %)과 높은 상관성($r^2$ = (-)0.74, p < 0.05)을 보였다. $K_{OC}$ 값은 분자 극성도(PI, N+O)/C)와도 높은 상관성($r^2$ = (-)0.74, p < 0.1)을 보여, 분자극성도 값도 소수성유기물의 흡착능 예측에 유용한 물질특성 인자임을 확인하였다. 이상의 결과로 부터 토양휴민 분자 내 알킬탄소의 함량이 높거나, 분자극성도가 낮을수록 PHE의 흡착능이 증가하며, 방향족탄소 함량이 높을수록 흡착의 비선형성(nonlinear sorption)이 증가하는 경향이 있음을 알 수 있었으며, 이러한 토양 휴민의 PHE 흡착특성은 dual reactive mode 흡착모델에 적용하여 해석하였다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.77-101
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• 2009

유기농업 고추 및 파 재배를 위하여 겨울철 휴작기에 호밀 및 헤어리베치를 윤작하고 수량 및 토양비옥도, 녹비작물의 양분공급능력을 평가한 결과를 요약하면 다음과 같다. 유기농업 체계에 윤작을 도입하여 고추를 재배한 경우 수량은 관행농업 연작처리구 대비 유기농업 윤작처리구에서 64~77%로 나타났으며, 호밀을 환원한 처리구에서 수량이 감소하였으나 파 재배의 경우 유기농업 윤작처리구에서 13% 증수하였다. 토양이화학성 및 생물학적 특성 변화는 관행농업 연작처리구보다 유기농업 윤작처리구에서 토양탄소함량이 증가하였으며, 인산의 함량은 감소하여 인산이 집적된 토양에서 윤작을 도입하는 것이 바람직하였다. 또한 용적밀도는 관행농업구가 $1.37{\sim}1.42Mg/m^3$이었으나 유기농업구는 $1.26{\sim}1.35Mg/m^3$으로 물리적 성질이 개선되었다. 미생물체 탄소 및 질소량은 관행농업 연작처리구에 비해 윤작을 도입한 유기농업구에서 높았다. 호밀을 토양에 환원하지 않은 처리구에 비해 호밀을 환원하였을 경우 잡초발생량을 52% 경감시켰으며, 어저귀, 참방동사니, 바랭이와 같은 초종에서 발생억제효과가 뚜렷하였다. 고추재배시 유기농업 처리구에서 응애류의 밀도가 높았으며, 미소동물의 종다양성 지수도 관행농업 0.681에 비해 윤작처리한 유기농업구에서 0.961~1.901로 높게 나타났다. 녹비작물 윤작시 질소 및 인산 수지는 고추의 거의 0에 근접하였으나 칼리는 대체로 투입량에 비해 탈취량이 많아 별도의 칼리관리가 필요하였다. 녹비작물인 헤어리베치와 호밀의 지하부에 대한 지상부 비율을 조사한 결과 각각 1.91, 0.88로 호밀의 지하부 건물량이 높았다. 녹비작물의 양분공급 가능량은 질소, 인산, 칼리 각각 호밀은 7.7, 7.8, 21.9kg/10a, 헤어리베치는 17.0, 8.6, 22.9kg/10a이었다. 따라서 양분공급을 위해서는 헤어리베치를 윤작하고, 토양의 물리성을 개선하기 위해서는 호밀을 윤작하는 것이 바람직하였다. 헤어리베치 품종 중 겨울철 월동후 생존율 및 지상부 수량성이 좋은 Hungvillosa 및 Ostsaat 가 녹비작물로서 가치가 높았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권3호
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• pp.241-245
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• 2011

본 연구는 유기재배 벼 시비에 있어서 주로 이용되는 유기자재가 토양화학성과 벼의 수확량과 품질에 어떠한 영향을 미치는 지를 구명하기 위해서 수행되었다. 전남지역 벼 유기재배에서 양분공급원으로 많이 이용되는 금수강산골드를 compost I으로 하였다. 식물성 성분이 많이 함유된 자재(쌀겨팰렛$^{(R)}$)를 compost II, 생선가공부산물을 별도로 추가 제조한 자재(참달콤$^{(R)}$)를 compost III, 그리고 동물성과 식물성이 혼합된 자재(한가위$^{(R)}$)를 compost IV로 나누어서, 벼 이앙 후에 표층시비로 토양에 골고루 처리하였다. 유기자재내의 탄소 :질소율이 상대적으로 낮았던 compost I과 III가 compost II와 IV에 비교하여 시기별로 유기자재내 질소의 무기태화가 빠르게 진행되었다. 유기자재에 따른 토양의 화학성은 별다른 영향을 받지 않았고 토양의 시기별 유기물 함량은 유기자재 투입량이 많았던 compost II와 IV가 높게 나타났고 이는 biomass C에도 영향을 주었다. 처리에 따른 벼 수확량은 시용 첫해에는 compost I에서 높았지만 시용 2년차와 3년차에는 처리에 따른 차이는 나타나지 않았다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권4호
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• pp.341-349
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• 2005

유기인계 농약 5종 및 카바메이트계 농약 4종의 토양에 대한 흡착계수를 구하여 이동성을 구분하고, 흡착계수와 토양 반감기를 이용하여 토양 중에서의 농약의 용탈 잠재성을 평가하고자 하였다. 비이온성 농약인 유기인계 살충제 chlorpyrifos-methyl, diazinon, fenitrothion, isazofos, parathion과 카바메이트계 살충제 fenobucarb(BPMC)와 metolcarb 및 카바메이트게 제초제 dimepiperate와 molinate를 대상농약으로 하였고, 논, 밭, 산림토양 및 제주도 화산회토를 시험토양으로 흡착실험을 수행하였다. 유기탄소기준흡착계수(Koc)에 의한 이동성 분류체계에 의하면 metolcarb, molinate, 및 fenobucarb는 mobile, isazofos를 포함하는 6종 농약은 토양에 따라 moderately mobile 또는 slightly mobile 등급에 속하였다. 그리고 Koc와 토양 중에서의 반감기를 기준으로 지수화한 Groundwater Ubiquity Score(GUS) index 방법과 Koc와 분해상수 및 토양환경조건의 영향을 고려하는 흡착/분해 표준지수 방법을 이용한 용탈잠재성은 metolcarb, fenobucarb 및 molinate는 용탈 가능성이 있고 isazofos, dimepiperate 및 diazinon은 약간의 용탈 가능성이 있는 것으로 나타났으며 fenitrothion, parathion 및 chlorpyrifos-methyl은 용탈 가능성이 매우 낮은 것으로 평가되었다. 흡착/분해 표준지수 방법을 변형하여 Koc값 대신에 Kd값으로 평가하면 유기물 함량이 높은 제주토양에서는 유기물 함량이 낫은 다른 토양에 비하여 농악의 용탈잠재성이 낮은 것으로 나하나 농약의 흡착에 직접적인 영향을 미치는 토양 유기물이 용탈 잠재성을 결정짓는 중요한 요인으로 작용하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.103-114
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• 2001

본 연구에서는 근래에 퇴적된 습지토양의 유기물질에 느린 흡착부분이 존재하는지 살펴보기 위해 흡착실험을 행하였다. 최근 퇴적된 민물 습지토양에서의 소수성 유기화합물 (chlorobenzene and phenanthrene)의 흡착 특성을 회분식 흡착법을 사용하여 결정하였다. 유기물질의 나이의 상대 척도로서 산소/탄소 원소비 등을 포함한 여러 방법으로서 평가하였다. 토양의 나이가 유기화합물의 습지토양에서의 흡착에 차이를 유발하는지에 대해 조사하기 위하여 습지 토양의 표층부(상층부 0-2cm, 5년 미만)과 하층부(below 10cm, 20년 이상)에 대한 느린 흡착 특성을 상대적으로 오래된 PPI(Petro Processors, Inc. Superfund site), BM(Bayou Manchac) 토양과 비교하였다. 느린 흡착모델 변수의 비선형성(KF와 N)의 증가로서 느린 흡착부분이 존재함을 알 수 있었다. 느린 흡착모델의 분석결과 상당한 크기의 느린 흡착부분이 존재하였으며 습지 토양의 경우 흡착된 chlorobenzene의 25.4-263%가 phenanthrene의 경우 흡착된 양의 1.4-1.9%(phenanthrene)가 각각 느린 흡착 부분에 해당하였으며, PPI 토양과 BM토양의 경우 흡착된 chlorobenzene의 40.0-55.93%와 흡착된 phenanthrene의 2.9-3.19%가 각각 느린 흡착 부분에 해당하였다. 느린 흡착 부분은 상층부 < 하층부 < PPI < BM 토양의 순으로 증가하였는데 이것은 토양 유기물질의 나이가 증가할수록 느린 흡착부분의 크기가 증가함을 나타낸다.

• 환경영향평가
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• 제24권1호
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• pp.1-15
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• 2015

농업생태계에 대한 기후변화의 영향을 경감시키기 위해 토양탄소격리를 증대시키기 위한 영농관리기법 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 토양유기탄소에 대한 비종(화학비료와 퇴비), 작부체계, 작물잔사관리의 영향을 조사하였다. 화학비료와 퇴비 시험포를 조성하여 자연 강우 조건에서 옥수수-보리를 2년동안 재배하고 토양내 SOC의 분석을 위해 토양샘플링을 실시하였다. 영농관리에 따른 SOC의 장기변화 패턴을 추정하기 위해 DNDC모형을 1981년부터 2010년까지 기상자료와 실험자료 기반 매개변수로 모의하였다. DNDC 모의에 의하면 화학비료 처리구에서는 작물잔사 환원이 없으면 SOC가 감소하는 것으로 나타났다. 반면 퇴비 처리구에서는 같은 조건에서 SOC가 증가하였고, SOC의 증가는 퇴비의 시비율에 비례하였다. 또한 SOC는 투입된 퇴비량의 증가로 인해 옥수수 단작보다 옥수수-보리 작부체계에서 더 증가하였다. 비종에 관계없이 작물잔사의 토양환원은 SOC 증가를 가져왔지만, 퇴비시용의 경우 잔사환원 효과는 작은 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.132-144
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• 2023

최근 인공습지(Constructed Wetlands, CWs)를 이용한 탄소격리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나 인공습지는 미생물, 식생, 여재 등 소규모 생태계로 탄소흡수원과 탄소 공급원 두가지 기능을 수행하기에 탄소중립을 위한 인공습지의 기능이 확실하지 않다. 따라서 본 연구에서는 인공습지의 탄소격리에 대한 기능을 파악하고자 계량서지학 분석(Bibliometric analysis)을 통해 다양한 논문 및 보고서를 기반으로 다양하고 포괄적으로 검토를 수행하였다. 계량서지학 분석(Bibliometric analysis) 결과 인공습지의 기능은 질소를 초점에 두어 영양염류 제거 효과가 높은것으로 분석 되었으며, 인공습지는 토양 내 탄소함유량 및 탄소 격리는 토양 내 조성된 식생, 조성연도 및 유입수 내 유기물 함량에 따라 다른것으로 나타났다. 인공습지 내 적용되어진 식생 중 부들과(Typha)가 많이 적용되었으며, 탄소격리율에 기여도가 높은것으로 분석되었다. 목본류는 관목류에 비해 상대적으로 탄소격리율이 높아 인공습지 설계시 단일식생보다는 목본류와 관목류의 복합적으로 조성하여 인공습지 내 탄소격리율과 기후변화를 완화하는데 기여할 것으로 분석되었다.

• 유기물자원화
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• 제22권3호
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• pp.33-40
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• 2014

본 연구의 목적은 옥수수 재배 기간 동안 퇴비 및 바이오차를 시용한 토양에서 질소 무기화와 질산화율을 평가하였으며, 또한 유거수에 의한 총 탄소 및 질소 유실량을 산정하는 것이었다. 본 실험에 사용된 토성은 식양토였고, 비료 시용량은 토양검정 시비량으로서 $230-107-190kg\;ha^{-1}$($N-P_2O_5-K_2O$)이었으며, 바이오차 시용량은 토양무게 기준 0.2%이었다. 토양 시료는 15일 간격으로 채취하였으며, 시험구는 우분, 돈분 및 호기액비 처리구 와 각각의 처리구에 바이오차를 혼용하였다. 질소 무기화 및 질산화율은 일반적으로 파종 후 45일 토양 시료를 제외하고 유기성 퇴비만 시용한 구에 비해 바이오차를 혼용한 구에서 더 낮게 나타났으며, 호기액비 처리구에서 가장 높게 관측되었다. 유거수에 의한 총 탄소의 유실은 $1.5{\sim}3.0kg\;ha^{-1}$범위이었으며, 바이오차를 혼용한 돈분처리구에서만 $0.4kg\;ha^{-1}$ 저감되는 것으로 평가되었다. 또한 바이오차를 혼용함으로서 총 질소량이 돈분 및 호기소화액 처리구에서 각각 4.2 (15.1%) 와 $3.8(11.8%)kg\;ha^{-1}$이 줄어드는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제107권2호
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• pp.140-150
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• 2018

산림에서 온실가스 동태를 모의하기 위해서는 탄소 및 질소 순환을 종합적으로 모의하는 모델을 활용할 필요가 있다. 국내에는 한국형 산림 탄소 모델인 FBDC 모델이 개발되어 탄소 저장량 및 변화량을 추정하고 타당성 검토도 진행된 바 있으나, 질소 순환을 모의하는 모델의 개발 사례는 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 문헌조사를 바탕으로 우리나라의 실정에 적합한 산림 탄소 및 질소 결합 모델의 개발방안을 제시하고자 한다. 이를 위하여 VISIT, Biome-BGC, Forest-DNDC, O-CN 등 모델의 일반적 특징, 구조, 생태적 과정, 입력 자료, 출력 자료, 탄소 및 질소 순환의 결합 방법을 분석하였으며, FBDC 모델의 구조와 특징도 분석하였다. 이러한 모델을 분석한 결과 기존의 탄소 순환 모델에 질소 순환 구조를 결합하여 개발된 VISIT 모델을 참고하여, FBDC 모델과 질소 순환 구조를 결합하는 방식으로 새로운 모델을 설계할 수 있을 것으로 보인다. 그리고 새로 개발될 모델이 토양 $N_2O$ 배출을 모의하기 위해서는 질소 순환 구조에 VISIT과 Forest-DNDC 모델에서 공통적으로 모의하는 생태적 과정들이 포함될 필요가 있다. 또한 모든 국외 모델들은 임목의 탄소와 질소 흡수, 고사유기물의 분해 과정을 중심으로 탄소 및 질소 순환을 유기적으로 연결하고 있으며, 이러한 연결 구조를 FBDC 모델과 질소 순환 구조의 결합에 활용할 수 있을 것으로 보인다. 한편 모델 개발에 필요한 기상, 토성, 수종 분포 등의 입력 자료는 국내에서 확보할 수 있으나, 토양에서 배출되는 $N_2O$에 대한 검증 자료와 질소 순환과 관련된 일부 파라미터 자료는 현지조사를 통하여 확보해야 할 것으로 사료된다.