• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.841-846
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• 2011

작약 연작장해 경감대책을 마련하기 위하여 연작재배지의 토양 이화학성과 미생물상 변화 및 토양 미생물 군락의 기질 이용성을 조사하였다. 작약 초작지 토양에 비해 연작지 토양에서 표토 깊이가 얕고 표토와 심토의 경도차이가 심하였다. 토양화학성에서는 초작 2년에 비해 연작 4년생 토양이 pH 7.6, 유기물함량 $44.1g\;kg^{-1}$, 치환성 Ca, Mg함량이 높았다. 작약 재배연수에 따른 미생물의 변화는 세균과 방선균 밀도는 초작 3년까지 증가하다가 그 이후 감소하였고 사상균 밀도는 재배년수에 따라 크게 증가하였다. Biolog EcoPlate에 의한 토양 미생물 군락의 탄소기질 이용성 차이는 제 3주성분까지 57.5%의 자료를 해석할 수 있었고, 주성분에 영향을 미치는 탄소기질은 D-cellobiose, ${\beta}$-methyl-D-glucoside 등이었으며, 작약 재배기간이 길어짐에 따라 뚜렷하게 구분되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제32권1호
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• pp.75-90
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• 2024

바이오차란 바이오매스를 산소가 제한된 조건에서 열분해하여 만든 탄소함량이 높은 고형물로서 토양환경 개선 효과로 탄소중립을 위한 친환경 토양개량제로 주목받고 있다. 본 실험에서는 멜론 시설재배지 바이오차의 시용량별 토양 이화학성 및 미생물 군집의 변화를 평가 하였고 이에 따른 멜론의 생육 특성 및 수량성을 조사하였다. 토양의 물리성은 바이오차 시용량이 증가함에 따라 용적밀도는 감소하고 공극률이 증가하여 토양의 통기성이 개선되는 효과가 있었다. 토양의 화학성은 바이오차 시용량이 증가할수록 pH가 증가하고 유기물 및 유효인산 함량이 증가하는 경향이었다. 멜론의 생육은 무처리 대비 바이오차 10,000 kg/ha 처리까지 시용량이 증가할수록 멜론의 만장, 엽장, 엽폭이 증가하는 경향이었다. 또한 멜론의 생산량도 시용량에 따라 증가하여 바이오차 10,000 kg/ha 처리에서 무처리 대비 13~16% 높았다. 바이오차 시용에 따른 토양 미생물 군집의 차이를 비교해 본 결과, 우점 유익균의 비율이 증가하는 결과를 보였다. 본 연구는 멜론 시설재배지 바이오차의 처리가 토양의 이화학적 특성 및 미생물군집 개선의 결과를 나타내며 효과적인 토양개량제로서의 가능성을 보여주었다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권3호
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• pp.275-283
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• 2016

본 연구는 소나무림의 간벌에 따른 임분의 바이오매스 변화, 토양 $CO_2$ 발생량, 낙엽 및 뿌리의 분해율을 조사하여 연간 탄소 동태를 파악하고자 수행되었다. 8년생 소나무 묘포장에 대조구, 간벌지(50%), 개벌지를 각 3 방형구씩 조성하였고, 나지는 한 방형구를 조성하였다. 측정은 2012년 3월부터 2014년 2월까지 이뤄졌다. 연평균 근원직경 증가는 대조구 0.89 cm, 간벌지 1.48 cm로 대조구보다 간벌지에서 컸다(p<0.05). 연평균 순생산량은 대조구 $5.17kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$, 간벌지 $4.85kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$로 나타났다. 연간 토양 $CO_2$ 발생량은 대조구, 간벌지, 개벌지, 나지에서 각각 3.71, 3.90, 4.17, $4.56kg\;CO_2\;m^{-2}\;yr^{-1}$으로 식생의 제거는 토양 $CO_2$ 발생을 증가시켰다(P<0.05). 토양 $CO_2$ 발생은 토양온도와 양의 상관관계가 있으나 토양수분과는 뚜렷한 관계가 나타나지 않았다. 순생태계생산량(NEP)은 대조구 $1.57kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$, 간벌지 $1.36kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$, 개벌지 $-0.67kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$, 나지 $-1.25kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$으로, 식생 유무에 따른 차이를 나타냈다(P<0.05). 간벌은 임분 내 개체목의 근원직경과 탄소량을 증가시켰고, 1년 후 간벌재로 반출 된 탄소량의 86%를 회복했다. 또한 토양 $CO_2$ 발생량을 증가시켰고, 순생태계생산량을 증가시켰다. 소규모의 연구임에도 불구하고, 본 연구의 결과는 간벌에 의한 임분 밀도 조절이 소나무 유령림의 탄소저장량 증대와 생장에 있어 효과적임을 보여 주었다. 이는 우리나라에서 기후변화 완화를 위한 적극적인 소나무림의 경영이 필요함을 시사한다. 추후 실제 소나무림에서 영급별, 간벌 강도별, 지위별 등 다양한 변수를 고려한 장기적 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 환경생물
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• 제22권3호
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• pp.400-404
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• 2004

유기합성적으로 제조된 지방족 폴리에스테르의 일종인 polycaprolactone (PCL)을 $27^\circ{C}$와 $37^\circ{C}$로 온도를 달리한 활성오니토양에 66일간 매립하여 토양미생물에 의해 분해된 PCL 필름의 표면변화를 관찰하고, PCL을 분해하는 토양진균과 토양세균을 분리, 동정하였다. PCL을 탄소원과 에너지원으로 이용하는 토양진균으로는 Paecilomyces fumosoroseus KH27, Penicillium digitatum KH28, Fusarium solani KH29와 Aspergillus sp. KH30, 토양세균으로는 Ochrobactrum anthropi KH3l이 분리되었다. $27^\circ{C}$에서는 P. digitatum KH28이 가장 높은 PCL 분해능(46%)을 보였고, $37^\circ{C}$에서는 O. anthropi KH31의 분해능(52%)이 가장 우수하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.127-127
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• 2011

본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형을 이용하여 산림 유역의 생태수문학적 거동을 평가하고자 한다. 설마천 유역($8.48\;km^2$)을 대상으로 2007~2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검 보정하였고, 증발산량 및 토양수분은 신뢰할 만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007-2008)및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검 보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007)및 검증(2008)을 실시하였다. 모형의 최적의 수문, 생리생태학, 토양의 매개변수를 선정하여 검증한 결과, 유출량에 대한 Nash-Sutcliffe 모형효율은 0.84, 증발산, 토양수분, 총일차생산량, 순광합성량의 결정계수는 0.49, 0.18, 0.38, 0.93 이었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권2호
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• pp.20-26
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• 2007

매립지 침출수로 오염된 지하수의 미생물 군집특성을 31가지 탄소원을 가지는 Ecoplate를 사용하여 조사하였다. 각 기질에 대한 탄소이용도는 시료에 따라 달랐고, 2-hydroxy benzoic acid, D,L-$\alpha$-glycerol phosphate, D-malic acid는 모든 시료에서 기질로써 이용되지 못했고, D-xylose, D-galacturonic acid, L-aspargine, tween 80, L-serine는 모든 시료에서 탄소원으로 사용되었고, 나머지는 시료에 따른 차이를 보였다. AWCD에 의한 통계분석결과는 KSG1-16 > KSG1-12 > KSG1-07 > KSG-08 > KSG1-13 순인데 예상대로 비오염 지하수 시료인 KSG1-13가 가장 낮았으며, 오염 된 지하수 시료 KSG-07과 KSG1-08는 이보다 높았으나 처리수인 KSG1-16이 높은 것은 의외이었다. PCA방법에 의한 통계 분석결과는 침출수(KSG1-12) 및 오염지하수(KSG1-07, KSG1-08)와 오염되지 않은 처리수(KSG1-16) 및 비오염 지하수(KSG1-13)로 크게 둘로 유사성이 구분되었다. 그러나, 미생물의 다양성을 나타내는 Shannon index 값에 의한 분석은 시료간의 별 차이를 나타내지 않아 서로 유사하였다.

• 토지주택연구
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• 제14권1호
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• pp.83-97
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• 2023

본 연구는 묵논습지의 보전 복원과 탄소축적 기능 증진을 위한 학술적 근거를 제공하기 위해 수행되었다. 묵논습지의 시간적 변화를 분석하고 탄소감축을 목표로 묵논습지 유형분류체계를 구축하고자 하였다. 묵논습지의 유형은 탄소축적 기능에 주목하여 수문학적 환경, 식생, 탄소축적 등 세 가지 변수를 기준으로 분류되었다. 묵논습지의 유형은 수리수문 변수를 기준으로 물유입 포텐셜 높음과 낮음, 식생 변수로는 수생식물 우점과 육상식물 우점, 탄소축적 변수로는 유기물 생산과 토양 유기탄소 집적, 분해 등을 종합해 12개 유형으로 분류했다. 국토지리정보원이 제공하는 항공사진으로 분석한 묵논의 발달 시기는 일반적으로 2010~2015년경에 발생하였으나, 대전1(DJMN01) 묵논습지의 경우 1990년경에 영농이 중단되어 2010년 이후 자연습지와 유사한 구조를 보였다. 대전1(DJMN01) 묵논습지의 최근 40년간 토지피복의 변화는 전체적으로는 산림과 농경지의 비율이 높게 나타나고 있으며, 시간의 흐름에 따라 산림과 농경지가 매우 빠른 속도로 감소하면서 인공초지, 다른 형태의 산림 등의 피복유형으로 변화하는 경향이 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.253-259
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• 2012

석탄 연소 부산물인 비산회 (fly ash)는 이산화탄소 발생을 저감하고 토양 탄소를 격리하는 효과가 있음이 보고된 바 있다. 같은 연소 부산물인 석탄바닥재 (bottom ash)는 비산회와 유사한 화학적 성질을 가지고 있고, 아울러 다공성으로 토양미생물들이 정착하는 적절한 담체로서의 기능을 가지고 있다. 이에 본 연구는 성질이 다른 유기물들 (헤어리베치, 청보리, 유박비료)이 처리된 토양에서 석탄바닥재가 토양 미생물들에 의한 유기물 분해 및 호흡량에 미치는 영향을 조사하였다. 미생물에 의한 유기물의 분해속도는 유박비료, 헤어리베치, 청보리의 순으로 높게 나타났고, 유기물과 석탄바닥재를 함께 처리하였을 때, 유의하게 감소하였다. 이산화탄소 발생량의 경시적인 변화는 유기물의 이분해성에 의존하였으나, 석탄바닥재를 처리하였을 때 유의하게 발생량이 감소하였다. 총 누적 이산화탄소 발생량 또한 이와 유사한 결과를 보였다. 석탄바닥재가 함유하고 있는 중금속 등과 같은 유해물질의 농도가 높지 않다면, 본 연구의 결과들은 석탄바닥재가 토양 처리 유기물의 이산화탄소 발생 저감 및 토양 탄소격리에 긍정적으로 기여 할 수 있는 소재로서 가능성이 있음을 보여준다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.432-440
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• 2015

유기물의 열분해로 생성되는 바이오차는 토양 탄소 저장량을 증가시킴으로써 기후변화를 완화할 수 있는 전략으로 소개되고 있다. 또한 바이오차는 토양의 흡착능을 증대시켜 중금속으로 오염된 토양을 정화할 수 있다고 보고된다. 본 연구는 두 종류 바이오차의 토양 중금속 제거 효과와 함께 기후변화 완화효과를 동시에 알아보기 위해 수행되었다. 두 종류의 바이오차는 가시박 및 차 찌꺼기 바이오매스를 열분해 하여 준비했다. 납으로 오염된 농경지 토양은 바이오차 및 바이오매스와 혼합되어 60일 동안 배양하였다. $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$는 배양 기간 동안 주기적으로 측정되었고 토양 분석은 배양 종료 후 아세트산을 이용한 납 추출량을 비롯한 생화학적 요소에 대해 수행하였다. 그 결과, 배양 후 납의 양은 BC_Ch에서 71% 만큼 감소했다. 배양 중 $CO_2$와 $N_2O$ 발생은 BC_Ch, TW_Ch에서 각각 BC_Bm, TW_Bm 대비 약 24%, 34% 감소하였다. $CH_4$ 발생은 바이오차 처리에 의한 유의한 차이를 나타내지 않았다. GWP 계산 과정에서 온실가스($CO_2$, $CH_4$, $N_2O$), 토양에 처리한 가시박 및 차 찌꺼기 바이오매스와 바이오차, 토양 내 총 탄소량을 고려하였으며, 바이오차 투입으로 토양 내 납의 농도가 감소한 BC_Ch를 제외한 나머지 처리구와 대조구에 제올라이트를 투입하였다고 가정하여 GWP 계산을 수행하였다. BC_Ch가 GWP 측면에서 가장 유리한 것을 보였는데, 이는 가시박 바이오차가 높은 납 흡착과 토양 내 탄소 격리 효과를 나타냈기 때문으로 사료된다. 결론적으로, 가시박으로부터 생성한 바이오차를 투입하는 것이 토양 오염 저감과 기후변화 완화 효과를 동시에 기대할 수 있는 전략임을 시사한다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권7호
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• pp.461-468
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• 2014

바이오차(biochar)는 산소가 제한된 환경에서 바이오매스를 열분해를 시켜 얻을 수 있는 고체물질을 말한다. 원료가 되는 바이오매스는 에너지작물, 임업부산물, 농업부산물 등의 폐기물을 사용할 수 있으며, 토양으로 적용 시 기후변화 완화, 화석연료 소비저감, 폐기물 처리비용저감 등의 장점이 있다. 본 연구에서는 폐목재를 원료로 바이오차를 생산하는 시스템을 대상으로 전과정평가 기법에 의해 환경에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 폐목재 1톤을 기능단위로 하였을 때 생산되는 바이오차를 토양에 적용하는 시나리오를 구성하고 지구온난화에 미치는 영향을 중심으로 환경영향을 분석한 결과, 파쇄 및 건조의 전처리 공정에서 4.048E-01 kg, 가스화 열분해공정에서 4.579E-01 kg, 토양살포 공정에서 9.070E-02 kg의 온실가스를 발생하여 총 9.534E-01 kg의 온실가스가 발생하는 것을 확인하였다. 바이오차의 토양적용 시 탄소저장효과는 252 kg으로 분석되어 251 kg의 탄소 네거티브 효과를 보였다.