• 한국토양비료학회지
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• 제13권1호
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• pp.7-11
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• 1980

질소비료(窒素肥料)의 시용량(施用量)에 따른 암모니아의 휘산량(揮散量)을 밝히기 위하여 토양 25g에 요소태질소(尿素態窒素)를 3.75mg, 7.5mg, 11.25mg 씩 가(加)하여 7 주간(週間) $35{\sim}40^{\circ}C$로 보온 처리한 결과(結果)는 다음과 같다. 요소(尿素)의 시용량(施用量)이 증가함에 따라 암모니아의 휘산량(揮散量)이 증가하였는데 그 증가는 암모니아의 생성증가에 따른 토양반응의 상승(上昇)과 밀접(密接)한 관계가 있다. 2. 석회(石灰)의 과용(過用)은 요소(尿素)의 가수분해(加水分解)와 토양질소의 유효화를 휘제(揮制)하여 암모니아의 휘산량(揮散量)을 줄였다. 이 경향(傾向)은 토양의 pH가 8.0 이상(以上)이 되면 더욱 심(甚)해졌다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1457-1464
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• 2013

We investigated the optimal conditions for keratinase production by feather-degrading Pseudomonas geniculata H10 using one variable at a time (OVT) method. The optimal medium composition and cultural condition for keratinase production were determined to be glucose 0.15% (w/v), beef extract 0.08% (w/v), $KH_2PO_4$ 0.12% (w/v), $K_2HPO_4$ 0.02% (w/v), NaCl 0.07% (w/v), $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 0.03%, $MgCl_2{\cdot}6H_2O$ 0.04% along with initial pH 10 at 200 rpm and $25^{\circ}C$, respectively. The production yield of keratinase was 31.6 U/ml in an optimal condition, showing 4.6-fold higher than that in basal medium. The strain H10 also showed plant growth promoting activities. This strain had ammonification activity and produced indoleacetic acid (IAA), siderophore and a variety of hydrolytic enzymes such as protease, lipase and chitinase. Therefore, this study showed that P. geniculata H10 could be not only used to upgrade the nutritional value of feather wastes but also useful in situ biodegradation of feather wastes. Moreover, it is also a potential candidate for the development of biofertilizing agent applicable to crop plant soil.

• 한국환경과학회지
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• 제27권9호
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• pp.771-780
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• 2018

To develope a microbial weed control agent, HCN-producing bacteria were isolated, and their characteristics were investigated. A selected strain of WA15 was identified as Pseudomonas koreensis by morphological, cultural, biochemical and 16S rRNA gene analyses. The conditions for HCN production was investigated by a One-Variable-at-a-Time (OVT) method. The optimal HCN production conditions were tryptone 1%, glycine 0.06%, NaCl 1%, and an initial pH and temperature of 5.0 and $30^{\circ}C$, respectively. The major component for HCN production was glycine. Under optimal conditions, HCN production was about 3 times higher than that of the basal medium. The WA15 strain had physiological activities, such as indoleacetic acid that was associated with the elongation of plant roots and siderophore and ammonification inhibiting fungal growth, and produced hydrolytic enzymes, such as cellulase, pectinase and lipase. The strain was able to inhibit the growth of phytopathogenic fungi, such as Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea and Fusarium oxysporum, by the synergistic action of volatile HCN and diffusible antimicrobial compounds. A microscopic observation of R. solani that was teated with the WA15 strain showed morphological abnormalities of fungal mycelia, which could explain the role of the antimicrobial metabolites that were produced by the WA15 strain. The volatile HCN produced by the WA15 strain was also found to have insecticidal activity against termites. Our results indicate that Pseudomonas koreensis WA15 can be applied as a microbial agent for weed control and also as a termite repellent. Furthermore, it could be applied as a microbial termiticidal agent to replace synthetic insecticides.

• 한국환경과학회지
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• 제29권9호
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• pp.925-933
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• 2020

To develop eco-friendly microbial inoculants, siderophore-producing bacteria were isolated and identified, and their production characteristics and plant growth-promoting abilities were investigated. A strain S21 was isolated from rhizosphere of Korean perilla (Perilla frutescens) and identified as Enterobacter amnigenus by phenotypic properties and 16S rRNA gene sequencing. The highest siderophore production was obtained in a medium containing 0.5% fructose, 0.1% urea, 0.5% K₂HPO₄ and 0.1% succinic acid. By using this improved medium, siderophore production increased by 2.5 times compared to that of basal medium. The strain S21 showed insoluble phosphate solubilizing, ammonification and antifungal activities, and also produced hydrolytic enzymes (protease and lipase), indoleacetic acid and 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase. Our data suggest that E. amnigenus S21 is a potential candidate that can be used as eco-friendly biocontrol agent and biofertilizer.

• 한국환경과학회지
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• 제30권3호
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• pp.195-206
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• 2021

Contaminated marine sediment is a secondary pollution source in the coastal areas, which can result in increased nutrients concentrations in the overlying water. We analyzed the nutrients release characteristics into overlying water from sediments and the interaction among benthic circulation of nitrogen, phosphorus, iron, and sulfur were investigated in a preset sediment/water column. Profiles of pH, ORP, sulfur, iron, nitrogen, phosphorus pools were determined in the sediment and three different layers of overlying water. Variety types of sulfur in the sediments plays a significant role on nutrients transfer into overlying water. Dissimilatory nitrate reduction and various sulfur species interaction are predominantly embodied by the enhancing effects of sulfide on nitrogen reduction. Contaminant sediment take on high organic matter, which is decomposed by bacteria, as a result promote bacterial sulfate reduction and generate sulfide in the sediment. The sulfur and iron interactions had also influence on phosphorus cycling and released from sediment into overlying water may ensue over the dissolution of ferric iron intercede by iron-reducing bacteria. The nutrients release rate was calculated followed by release rate equation. The results showed that the sediments released large-scale quantity of ammonium nitrogen and phosphate, which are main inner source of overlying water pollution. A mechanical migration of key nutrients such as ammonia and inorganic phosphate was depicted numerically with Fick's diffusion law, which showed a fair agreement to most of the experimental data.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권1호
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• pp.1-6
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• 2022

요소는 가장 보편적인 질소비료 중 하나인데 빠른 가수분해와 환경으로의 질소 손실로 인해 작물에 질소 이용효율이 낮다. 따라서 요소 비료에서 질소 방출을 제어하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 토양의 요소가수분해효소를 억제하여 요소에서 과도한 질소 용출을 방지하기 위해 목초액을 처리하였다. 목초액의 유효성분은 목초액을 처리하지 않은 토양에 비해 암모늄태 질소의 추출량을 79.7% 감소시켜 토양에서 요소의 암모니아화를 억제한 것으로 나타났다. 목초액이 요소의 시비 효율에 미치는 영향을 평가하기 위해 요소와 목초액을 처리한 토양에서 배추(Brassica campestris var. Pekinensis)를 각각 포트와 포장에서 재배하였다. 목초액을 요소와 같이 처리했을 때 관행적으로 사용하는 요소량의 반을 사용하였으며 관행과 비교하여 유사한 배추 생체중을 보였다. 배추의 질소 함량은 목초액 처리구에서 낮아 배추가 질소를 효율적으로 사용한 것으로 판단된다. 따라서 요소를 목초액의 유효성분과 같이 처리하면 시비량과 시비 횟수를 감소시킬 수 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.53-68
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• 1997

인공적으로 조성된 시화호는 현재 부분적인 해수혼입을 제외하고는 해수의 순환이 차단된 폐쇄 환경을 이루고 있으며 끝막이 공사 후 6 m 이심에 갇혀있는 잔존 저층해수로 인하여 수직적으로 강력한 염분 의존형 밀도 성층에 의한 2층 구조(two-layered system)를 보이고있다. 이러한 물리적 조건에서 시화호 주변의 6개 주요 하천으로부터 유입되는 막대한 양의 유기물질 및 암모니아염은 시화호의 저산소 및 무산소 환경을 가속화시키고 있으며 이에 따라 시화호의 생지화학적 환경은 흑해(Black Sea)와 같이 전 계절을 통하여 6 m 부근 심도의 밀도경사면을 상하로 뚜렷한 산화와 환원 환경으로 나뉘어지고 있다. 본 연구는 이러한 인위적 환경에서 나타나는 여러 유, 무기 화합물과 원소의 생지화학적 분포특성과 종분화 그리고 과정에 대하여 산화-환원 경계면을 중심으로 다루고자 하였다. 연구 결과 용존산소는 유기물이 축적되어 있는 밀도 경계면 이심의 저층 잔존 해수층에서 고갈되어 있으며 이에 띠라 약 1억톤에 달하는 저층 해수수괴가 환원환경을 이루고있다. 질산염과 아질산염은 산화 환경인 저염의 표층에서 높게 나타났고 환원 환경인 고염의 저층에서는 급격히 감소하여 나타났다. 반면 암모니아염은 저층수괴에서 75에서 360 ${\mu}M$에 이르는 매우 높은 농도를 보이는데 이는 저층으로 침강 유입된 유지불의 혐기성 분해에 따른 ammonification이 주된 원인으로 보인다. 1996년 4월부터 8월까지 약 3억톤의 시화호 내 표층수가 연안으로 방류되고 상당량의 외해수 혼입에도 불구하고 시화호 내 저층수의 환원환경이 유지 또는 가속화되는 주된 원인은 저층의 잔존 해수수괴에 trap 된 침강 유기물의 산소 소비 속도와 제한적으로 공급되는 산소공급이 불균형을 이루고 있기 때문이다. 시화호의 수질 환경면에서 볼 때 현재와 같이 2층구조의 염분도의존형의 밀도 성층이 유지되는 한 사화호 수질의 개선 전망은 밝지 못한 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제8권3호
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• pp.81-88
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• 2000

음식쓰레기, 슬러지 등과 같이 C/N비가 낮은 폐기물을 호기성으로 퇴비화하는 경우 질소 성분이 많이 손실될 수 있으며, 이는 비료성분의 손실, 악취를 비롯한 환경오염 발생 등을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 퇴비화 공정에서 질소성 물질의 보존방법을 도출하기 위한 기초 연구로 음식쓰레기를 실험실 규모로 퇴비화하면서 일반적인 호기성 퇴비화 공정에서 일어나는 질소의 거동을 분석하였다. 음식쓰레기는 종이나 나무조각과 혼합하여 퇴비화하였으며, 질소성 물질의 거동을 평가하기 위해 퇴비시료에 포함된 암모니아, 산화성 질소, 유기성 질소를 측정하였다. 배가스로 손실되는 질소도 황산으로 흡수시켜 정량하였다. 퇴비화 반응의 활성화 여부가 유기성 질소의 무기화에 큰 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 활성이 좋은 퇴비를 식종한 경우 반응 초기부터 유기성 질소의 무기화가 활발히 진행되어 많은 양의 질소가 손실된 반면 초기의 낮은 pH 기간이 길어지면 유기성 질소의 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 암모니아 손실량은 주입된 공기량의 영향이 큰 것으로 판단되며, 암모니아 손실이 증가하면 퇴비의 암모니아 함량이 크게 감소하였다. 질소에 대한 물질수지 분석을 통하여 초기 질소의 28~38%가 암모니아로 전환되었으며, 전환된 암모니아의 77~94%가 가스로 손실된 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권1호
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• pp.94-98
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• 1985

담수토양조건(湛水土壤條件)에서 질소시비량(窒素施肥量)이 상이(相異)했을때 아산화질소(亞酸化窒素)($N_2O$) 생성(生成)에 의한 시비질소(施肥窒素)의 탈질(脫窒)과 관계(關係)한 몇가지 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 담수항온기간중(湛水恒溫期間中) $N_2O$ gas의 생성량(生成量)은 항온(恒溫) 20일경(日傾)에 가장 많았으며 시비량(施肥量)이 증가(增加)할수록 $N_2O$ gas의 생성량(生成量)도 증가(增加)하여 최고(最高) $1830{\mu}g/100g$을 나타내었다. 2. 토양중(土壤中) 질소시비량(窒素施肥量)이 증가(增加)할수록 Ammonia 화성율(化成率) 및 초산화성율(硝酸化成率)이 증가(增加)하였다. 3. Mitchaelis-Mentene의 효소반응공식(酵素反應公式)에 의한 초산태질소(硝酸態窒素)로부터 탈질량(脫窒量) 산출결과(算出結果)는 실제(實際) 아산화질소측정(亞酸化窒素測定)에 의한 탈질량(脫窒量)과 높은 상관관계(相關關係)가 있었으며 계산식(計算式)에 의한 탈질량(脫窒量)이 다소(多少) 많았다. 그리고 본시험결과(本試驗結果) 탈질반응(脫窒反應)은 Zero Order Kinetic으로 밝혀졌다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제12권1호
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• pp.111-122
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• 2009

Abatements of TN and ${NO_3}^-$-N in a horizontal subsurface-flow wetland with litter layer on its surface were compared with those without one. The wetland was constructed in 2001 on floodplain of the Gwangju Stream which flows through Gwangju City in Korea. Its dimensions were 29m in length, 9m in width and 0.65m in depth. A bottom layer of 45cm was filled with crushed granites (15~40mm in diameter) and a middle layer of 10cm had pea pebbles. An upper layer of 5cm contained coarse sands. Reeds (Phragmites australis) growing in natural wetlands were transplanted on its surface. Water of the stream was channelled into the wetland by gravity flow and its effluent was discharged back into the stream. Average Litter layer of 12.2cm was formed on its surface in 2007. The layer and above-ground parts of reeds were eliminated in April 2008. Volumes and water quality of influent and effluent of the wetland were analyzed from May to November in 2007 and 2008, respectively. Inflow into the wetland both in 2007 and 2008 averaged approximately 40$m^3$/day and hydraulic residence time both in 2007 and 2008 was about 1.5days. Influent TN concentration in 2007 and 2008 averaged 3.96 and 3.89mg/L, respectively and average influent ${NO_3}^-$-N concentration in 2007 and 2008 was 2.11 and 2.05mg/L, respectively. With a 0.05 significance level, influent concentrations of TN and ${NO_3}^-$-N, temperatures and pH of effluent, and heights and stem numbers of reeds showed no difference between the wetland with litter layer and without one. TN retention in the wetland with litter layer and without one averaged 64,76 and 54.69%, respectively and ${NO_3}^-$-N removal averaged 60.83 and 50.61%, respectively. Both TN and ${NO_3}^-$-N abatement rates in the wetland with litter layer were significantly high (TN abatement: p<0,001, ${NO_3}^-$-N abatement: p=0.001) when compared with those without one. The subsurface-flow wetland having litter layer on its surface was more efficient for TN and ${NO_3}^-$-N removal.