• 자원환경지질
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• 제47권3호
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• pp.275-289
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• 2014

가스하이드레이트가 육상 동토지역과 심해저 퇴적층에 막대한 규모로 부존되어 있음이 밝혀지면서 가스하이드레이트 연구개발 선도국가에서 수행한 최근의 가스하이드레이트 육상 및 해상 생산 시험 결과는 가스하이드레이트가 미래의 에너지 자원으로서 사용 가능성을 높이고 있음을 보여주고 있다. 캐나다 말릭 2002 프로젝트에서는 열수 순환법을 이용하여 5일간 약 $480m^3$의 가스를 생산하였고, 말릭 2006-2008 프로젝트에서는 감압법에 의해 6일간 안정적 연속 생산으로 $13,000m^3$의 누적 생산량을 보임으로서 감압법이 가스하이드레이트부터 가스를 생산하는 유효한 방법임이 입증되었다. 2012년도의 미국 알라스카 현장 시험은 $CO_2-CH_4$ 치환 (맞교환법)을 이용하여 $CO_2+N_2$ 혼합가스를 주입하고 메탄을 생산하는 최초의 시험으로서 약 $6,000m^3$의 혼합가스를 주입하여 일일 생산 최대 $1,270m^3$의 가스를 생산하였다. 최근의 가장 주목할 만한 성과로는 일본이 난카이 해구에서 2013년 3월 감압법을 이용한 세계 최초의 해상 생산 시험을 실시하고, 6일 동안 누적량 $120,000m^3$의 가스를 생산한 것이라 할 수 있다. 일본이 생산 시험을 위해 수행하였던 연구개발 결과와 기술적 이슈들은 2015년도에 생산 시험을 준비하고 있는 우리에게도 많은 시사점을 주는데, 특히 감압 시나리오에 따른 생산 공정 설계, 모래 유입 등 시험정 완결 기법, 생산시 지반 안정성 등 생산 시험 공정 기술 개발의 모든 공정 요소에 대한 면밀한 검토가 요구된다.

• 한국조경학회지
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• 제31권4호
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• pp.90-100
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• 2003

본 연구는 기존 건축물 옥상녹화에 이용 가능한 저토심 옥상녹화 시스템 을 연구하고 개발하고자 수행되었다. 연구목적을 달성하기위해서 시스템의 개념적 모델이 선행 연구로부터 유추되었고 개념적 모델로부터 실험을 위한 시스템들이 제안되었다. 건축물 옥상 위에 설치된 이 시스템들에서 기린초의 생육에 대하여 인공배지 종류, 토심, 그리고 배수 형태의 효과들이 2002년 4월 3일부터 10월 18일까지 연구되었다. 인공배지 종류는 단용과 혼용이고, 토심은 5cm, l0cm,그리고 15cm이며, 배수 형태는 저수$.$배수형과 배수형으로 하였다. 여기서, 인공배지 단용은 폐유리 미분 100에 발포제를 1∼2정도 첨가하고, 착색제를 1정도 첨가한 후, 6∼8$^{\circ}C$/min로 승온하여 750∼85$0^{\circ}C$의 온도에서 발포시킨 다공질 유리를 수냉식으로 급랭하고, 분쇄기로 이송하여 l0mm이하로 분쇄하고 입도를 조절하여 얻어진 다공질 유리 파쇄물과 수피를 부피 비 6:4로 혼합하여 조성된 것이며 인공배지 혼용은 인공배 지 단용에 양토(모래 46%, 미사 40%, 점토 14%)를 부피비 5:5로 혼합하여 조성된 것이다. 피복면적, 지상부와 지하부의 생체중과 건물중, 그리고 시각적 질을 조사하였다. 각 변수들은 던칸의 다중범위 검정으로 통계처리 하였으며 처리들간의 유의수준은 5%였다. 그리고 기존 건축물 옥상에 대한 과부하의 위험을 피하기 위해서 각 시스템의 중량이 평가되었다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 중에 피복면적에 대한 배수 형태의 효과는 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다. 인공배지 혼용의 피복면적은 인공배지 단용의 것보다 통계적으로 유의성 있게 높았다. 토심 5cm처리의 피복면적은 나머지 처리들의 피복면적보다 통계적으로 유의성 있게 낮았다. 토심 l0cm처리와 토심 15cm처리는 통계적으로 유의성이 없는 것으로 나타났다. 지상부와 뿌리의 생체중 및 건물중과 시각적 질에 대한 처리들의 효과는 피복면적에 대한 것과 유사하거나 동일하였다. 결과적으로, 기린초의 생육은 인공배지 단용보다 인공배지 혼용에서 더 높았고, 토심 10∼15cm에서 더 높았으며, 배수 형태에서는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 이 결과를 토대로, 기존 건축물 옥상에 적용 가능한 시스템의 허용하중과 기린초의 생육을 동시에 고려해볼 때, 저토심 옥상녹화 시스템 은 인공배지 종류에서는 혼용이, 토심은 10cm, 그리고 배수형태는 배수형이 적합하다고 보았다. 제안된 조건으로 조성된 시스템은 인공배지가 포장용수량상태일 때 그 중량이 약 115kg/$m^2$정도로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권2호
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• pp.107-116
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• 1999

한반도 서해 중부 변산반도 연근해 표층 퇴적물의 퇴적작용 해저지형, 계절별 변화 등을 포함한 퇴적 환경을 연구하기 위해 여름 32 개, 겨울 29 개 표층 퇴적물을 채취하여 분석하였다. 지형적인 특성을 이해하기 위해 해도의 수심자료를 계수화했으며 음향측심기를 이용하여 동서방향을 따라 5 개 선상의 수심단면도를 얻었다. 표층 퇴적물의 퇴적상은 크게 모래(S), 사질니(sZ), 니질사(zS)로 나뉜다. 평균입도는 2.11~7.81 ${\Phi}$의 다양한 분포를 보인다. 전체적인 왜도값이 전반적으로 양의 분포를 보여 전형적인 조석 우세 환경임을 알 수 있다. 연구지역 북서쪽의 6 개의 정점에서는 중사에 해당하고 분급도는 0.5~1.4 ${\Phi}$의 분포를 보이며 그 외의 지역은 하천과 외해로부터 유입된 세립질 퇴적물과의 혼합에 의해서 외해에서 연안으로 갈수록 니질사부터 점차 사질니까지 분포한다. 겨울철에 하천 기원의 퇴적물이 재부유 하여 남쪽으로 이동 퇴적되는 것이 불량한 분급의 원인이 될 수 있다. C-M 다이아그램에 의하면 퇴적 기작은 크게 밑짐 이동(Mode A), 점이 부유와 지속적 부유의 혼합(Mode B), 그리고 지속적 부유(Mode C)로 각각 북서부의 사질, 중앙부의 니사질, 남부의 사니질 퇴적상과 밀접한 관계를 보인다. PCA 방법에 의한 통계분석에서도 유사한 결과가 나타났다. 결과적으로, 표층퇴적물의 퇴적상과 퇴적 기작은 밀접한 관계를 보이며 Type II에서 III의 퇴적상으로 갈수록 평균 입도는 세립해지고 분급이 점차 불량해지는 경향을 보인다.

• 보존과학회지
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• 제29권4호
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• pp.395-406
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• 2013

문화재의 손상 부위를 대상으로 하는 보존 처리는 원 유물의 재료와 유사한 물질로 복원하고 재처리가 가능하도록 해야 한다. 흙으로 구성된 우리나라의 사찰 벽화는 연질의 재질적 특성을 지니고 있는데, 그간 벽화의 균열과 박락 부위 보강에 사용되는 충전제(메움제)에 관한 연구들이 진행되었고, 전통 재료 활용의 적합성이 여러 연구 결과를 통해 밝혀졌다. 그러나 현재 이러한 연구 결과만을 가지고 사찰 벽화 보존 처리 현장에서 적용하기에는 몇 가지 제한점이 있다. 이는 충전제의 물리적 특성 연구가 부족하였으며 실제 보존 처리 시 요구되는 다양한 혼합 비율에 대한 규격이 마련되어 있지 않다는 점이다. 본고에서는 토벽화 충전제의 물리적 특성을 파악하기 위하여, 1 차 실험은 토양 혼합비 및 유기매제를 달리한 12 조건의 의사시료를 제작하여 비교 분석을 실시하고, 2 차 실험은 1 차 실험에서의 안정적인 조건의 결과를 토대로 실제 보존 처리 대상의 벽체 조건에 맞는 충전제를 제작 및 테스트 후 보존 처리에 적용하였다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.259-265
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• 2012

석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회 중에서 약 10~15%를 차지하는 바닥재는 산업폐기물로서 대부분 매립 처리되거나 콘크리트의 첨가제로 일부 활용되고 있다. 바닥재 골재는 발생 특성상 기존의 모래나 자갈보다 가볍고, 흡수율이 높아 강도 등 물리적 성질이 다소 떨어지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 바닥재의 이러한 단점을 보완 할 수 있고 매립되는 바닥재의 활용율을 극대화하기 위한 연구의 일환으로 바닥재와 유황을 이용한 산업건설용 자재를 제작하기위한 기초 자료를 제시하고자 한다. 가온형 혼합기 사용에 따른 바닥재 잔골재 입도와 유황함량을 실험 변수로 국내 4개 발전사에서 발생되는 바닥재를 이용하여 고형화 성형물을 제작한 후 압축강도 테스트를 수행하였다. 그 결과 압축강도는 유황의 함량, 바닥재 입도에 동시에 영향을 받는 결과를 보였으며, 최대 약 92 MPa의 결과를 나타내었다. 압축강도는 세골재와 미립분이 혼합된 1.2 mm 이하의 입도와 높은 유황함량에서 높은 결과를 나타내었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.346-351
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• 2011

본 실험은 자생식물인 서향의 실내 분화로의 도입을 위해 대량 번식 및 광, 토양 조건 구명 실험을 수행하였다. 서향의 대량 번식을 위해 적합한 삽목 상토, 발근촉진제의 농도, 삽목 시기를 찾는 실험을 하였고, 실내로 도입하기 위해 인공광 처리(100, 1000, 2500lux)와 분화상토처리(원예용 혼합상토(바로커), 펄라이트 + 원예상토(1 : 1), 송이 + 원예상토(1 : 1), 마사토 + 원예상토(1 : 1), 모래 + 원예상토(1 : 1))를하였다. 삽목 상토 선발하기 위해 펄라이트, 버미큘라이트, 펄라이트와 버미큘라이트 혼용(1 : 1), 원예용상토 처리를 한 결과에서는 펄라이트와 버미큘라이트 혼용(1 : 1)처리 구에서 발근율이 93.3% 가장 우수하였다. 발근촉진제를 농도별로는 루톤과 IBA 100ppm 처리에서 뿌리 생육이 가장 양호하였다. 녹지삽 시기는 7월에 하는 것이 발근율이 96.7%로 우수하였다. 화분 이식 후 1000lux 이상의 광 조건에서 생육이 가장 좋았으며, 분화용 상토로는 제주 송이와 원예용 상토를 혼합한 토양에서 생육이 가장 좋았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.5-12
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• 2016

극한지에서는 환경적 요인과 접근성의 한계에 따라, 동결토의 강도를 현장 상태에서 파악하기 어렵다. 본 연구에서는 극한지 현장의 동결강도를 평가하기 위하여 계장화된 동적 콘 관입기로부터 산정된 동적 콘 저항력과 직접전단실험으로부터 획득된 전단강도 간의 상관성을 조사하였다. 실트가 혼합된 주문진사를 함수비 2.3%로 동일하게 조성하였으며, 시료를 냉동 챔버 내에서 동결시킨 후 직접전단실험과 동적 콘 관입실험을 진행하였다. 실험은 동결과정 및 전단과정, 그리고 동적 콘 관입과정에서 수직응력을 5kPa 및 10kPa로 조합한 4가지 경우로 구성하였으며 이에 따른 동적 콘 관입지수와 전단강도를 산정하였다. 또한 해머타격으로부터 전달되는 에너지의 손실에 대한 영향을 최소화하기 위하여 선단에서 산정된 에너지 및 변위를 이용함으로써 동적 콘 저항력을 산출하였다. 직접전단실험 및 동적 콘 관입실험을 수행한 결과 구속조건에 의한 전단강도의 증가에 따라 동적 콘 관입지수는 비선형적으로 감소하였으며, 동적 콘 저항력은 전단강도와 선형적으로 비례하는 관계로 나타났다. 본 연구는 동결토에 대한 동적 콘 관입실험과 직접전단실험을 통한 강도정수를 비교 및 평가한 연구이며 본 연구에서 도입된 동적 콘 저항력은 극한지 현장에서 동결토의 강도를 추정하기 위한 유용한 지표가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.203-203
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• 2019

도시화로 인한 불투수면의 증가는 물순환 왜곡, 비점오염원 발생 및 수생태계 건상성 훼손 등을 야기시키며, 이를 해결하기 위하여 다양한 LID 기법을 적용하고 있다. 일반적으로 LID 내 적용 되는 여재들은 무기성여재로 중량이 크고 미세공극의 부재로 물리화학적 및 생물학적 저감기능이 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 중량성이 낮은 생물폐자원을 선정하여 LID 시설 적용성평가를 수행하고자 한다. 생물폐자원은 발생량, 경량성 및 용이성을 고려하여 꼬막껍질(CS)과 호두껍질(WS)을 선정하였다. 생물폐자원의 산화부식을 고려하여 무기성 여재인 화산석과 혼합하여 Bioretention 시설에 적용하였으며, 여재 혼합비율에 따라 총 3가지의 Case 로 구성하였다. 식생은 구절초와 꽃댕강나무를 식재하였으며, 여재의 물리적 특성 분석을 위하여 적용 전과 후의 SEM(Scanning Electronic Microscope)을 수행하였다. 모니터링은 도로퇴적물 100g과 물 110L를 제조하여 인공강우유출수를 이용하여 수행하였으며, $0.0003{\sim}0.007m^3/sec$의 유속으로 주입하였다. 시설의 유입 및 유출부에서 유량 측정 및 수질 시료를 채취하였으며, 채취된 시료는 수질오염공정 시험법에 준하여 입자상 물질, 유기물, 영양물질 및 중금속 등을 분석하였다. Bioretention 시설의 모니터링 결과를 이용하여 물수지 및 TSS 저감 효율을 산정하였으며. 물수지 분석결과 시설의 저류율은 Case 1(soil) > Case 3(WS+RV) > Case 2(CS+RV) 순으로 나타났다. 시설 내 공극률이 가장 낮았던 Case 1에서 저류율이 약 55%로 가장 높게 것으로 분석되었다. Case 3(WS+RV)은 Case 2(WS+RV)와 시설 내 공극률이 유사함에도 불구하고 저류율이 약 10% 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 저감효율 분석 결과, TSS와 TP의 제거효율은 모든 Case에서 약 75% 이상으로 높게 나타났으며, COD의 경우 모래를 적용한 Case 1에 비해 생물폐자원인 꼬막껍질과 호두껍질을 적용한 Case에서 약 1.3배 이상 높게 나타났다. 호두껍질과 꼬막껍질의 SEM 분석 결과 표면에 다공성이 형성되어 있는 것으로 조사되었다. 이는 여과 및 저류기작으로 인한 물순환 효과증대와 다공성과 돌기사이로 인한 입자상의 물질 여과 및 흡착으로 인하여 오염물질의 제거효율이 증대 된 것으로 평가된다. LID시설 내 생물폐자원과 무기성여재를 적절히 배합하여 복합여재로 조성할 경우 침하현상을 방지할 뿐만 아니라 저류 및 침투기능 향상과 미생물의 서식환경을 제공하기에 물순환 회복 및 비점오염물질 저감에 기여할 것으로 평가된다.

• 원예과학기술지
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• 제33권2호
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• pp.166-176
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• 2015

본 연구는 USGA 지반으로 조성된 연구포장에서 조성단계별 주요 한지형 잔디의 뿌리생육 특성 차이 파악 및 스포츠 잔디설계, 시공 및 관리에 필요한 기본 정보를 수집하고자 수행하였다. 공시초종은 켄터키 블루그래스, 퍼레니얼 라이그래스, 톨 페스큐와 이들 한지형 혼합구 세 종류로 전체 6종류이었다. 본 실험결과 한지형 초종별 뿌리생장, 뿌리활착도 및 근계발달에 대해 유의한 차이가 나타났다. 전반적으로 뿌리생장, 뿌리활착도 및 근계발달은 조성 후 시간이 지남에 따라 증가하는 경향이었으며 조성단계에 따라 차이가 크게 나타났다. 조성 초기 단일 초종 간 뿌리생장은 퍼레니얼 라이그래스 > 톨 페스큐 > 켄터키 블루그래스 순서로 나타났다. 조성 중기 뿌리생장은 조성 초기와 비슷한 경향이었지만, 전체적인 뿌리생장은 초기에 비해 13-31% 정도 낮게 나타났다. 그리고 조성 후기 뿌리생장은 조성 중기에 비해 34-85% 정도 크게 증가하였으며 혼합구 I을 제외한 대부분 초종의 뿌리길이가 22cm 전후로 비슷하였다. 뿌리활착도는 경시적인 차이가 있었지만, 초종 간 우열관계는 조성단계에 따라 다르게 나타났다. 즉 조성 초기 단일 초종구의 뿌리활착도는 퍼레니얼 라이그래스 > 켄터키 블루그래스 > 톨 페스큐, 조성 중기에는 퍼레니얼 라이그래스 > 톨 페스큐 > 켄터키 블루그래스, 그리고 조성 후기에는 톨 페스큐 > 퍼레니얼 라이그래스 > 켄터키 블루그래스 순서로 나타났다. 잔디밭 조성이 완료된 시점 초종간 근계발달 범위는 톨 페스큐 > 퍼레니얼 라이그래스 > 켄터키 블루그래스 순서로 나타났다. 종합적으로 뿌리생장, 뿌리활착도 및 근계발달 특성을 고려 시 한지형 잔디의 지하부 뿌리생육 특성은 톨 페스큐가 가장 우수한 초종으로 판단되었으며, 혼합구의 뿌리생육 특성은 초종 및 혼합정도에 따라 다양하게 나타났다. 초종별 뿌리생육 특성 차이는 발아속도, 생육습성 및 유전적 특성 때문에 나타나는 것으로 판단되었다. 즉, 톨 페스큐는 조성 후 시간이 경과할수록 뿌리생장, 특히 근계발달 형성능력이 우수하게 나타났으며, B-type 퍼레니얼 라이그래스는 조성 초기 뿌리생장이 우수하였지만, 조성 후기로 갈수록 근계발달 능력이 저조한 경향으로 나타났다. R-type 켄터키 블루그래스는 초기 뿌리생장은 저조하였지만, 조성 후기 활착이 진행될수록 뿌리생장 및 근계발달 능력이 양호하게 나타났다. 스포츠 잔디밭 설계 및 시공 시 지상부 생육특성과 함께 지하부 뿌리특성도 함께 고려해서 컨셉에 적합한 잔디밭 조성이 중요한데 본 연구에서 밝혀진 한지형 잔디의 조성단계별 뿌리생장, 뿌리활착도 및 근계발달 특성은 실무에 유용하게 활용될 것이다.

• 유기물자원화
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• 제25권3호
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• pp.91-98
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• 2017

본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 현장조사시 정상적으로 운영 중인 9개의 혐기소화시설과 사육돈 종류에 따른 가축분뇨 발생원 (농가) 14곳을 정밀모니터링 대상으로 선정하였으며 삼성분, 영양성분 (탄수화물, 단백질, 지방), 휘발성지방산, 질소 등에 대한 물리화학적 분석을 실시하였다. 가축분뇨 바이오가스화 시설로 반입되는 유기물의 휘발성고형물 농도는 (Volatile solids, VS) 단독처리시 2.81 %, 음식물류와 병합처리시 5.92 %로 조사되었으며, 유기물분해율은 단독처리 대비 20.5 % 증가된 63.6 %의 제거율을 보였다. 영양물질 결과를 바탕으로 이론적 메탄수율과 실제 현장에서의 메탄수율을 비교한 결과, VS 기준 실제 메탄수율은 이론값 대비 72 %에 해당하는 $0.36Sm^3CH_4/kgVS$로 실측되었다. 농가발생원의 총고형물 농도를 분석한 결과, 자돈 및 이유돈은 5.6 %로 가장 낮았으며 육성돈, 비육돈, 모돈 등은 약 11~13 %로 높은 유기물 함량을 보였다. 또한 가축분뇨에는 모래, 가축털 뭉치 등의 이물질이 존재함으로 혐기소화 과정에서 스크리닝 등의 전처리 과정을 사전에 실시하여야 한다. 음폐수와 가축분뇨의 혼합비율을 달리하여 운전한 연속식 반응기를 통해 병합처리 효과에 따른 적정 혼합비율을 도출하고자 하였다. 연속식 반응기 실험에서 가축분뇨와 음폐수의 혼합비율을 100:0, 80:20, 40:60, 20:80으로 설정하여 진행하였을 때, 60:40~40:60의 범위에서 적정 혐기소화 조건 (100 gTS/L 이하, 알칼리도 1 gCaCO3/L 이상, C/N비 12.0~30.0 등)에 부합하는 실험결과를 도출하였다.