• 한국환경농학회지
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• 제42권2호
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• pp.159-167
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• 2023

Food waste (FW) emissions in South Korea amounted to 4.77 million tons in 2021, and continue to increase. Various technologies have been developed to treat FW, with recent research focusing on biochar production through pyrolysis to reduce FW. However, the agricultural application of food waste-biochar (FWBC) is limited by the salt accumulated during pyrolysis. This study investigated salt removal from and the kinetic characteristics of FWBC, and subsequently evaluated its agricultural applications. FW was pyrolyzed at 350℃ for 4 h, and subsequently washed for 0.1, 0.25, 0.5, 0.75, 1, 5, 15, and 30 min to remove salt. FWBC had a salt concentration of 5.75%, which was effectively removed through washing. The salt concentration decreased rapidly at the beginning (1 min) and then slowly decreased, unlike in FW, in which the salt decreased continuously and slowly. The salt removal speed constant (K) was 1.5586 (Stage 1, FWBC) > 0.0445 (Stage 2, FWBC) > 0.0026 (FW). In a lettuce cultivation experiment, higher biomass was achieved using washed FWBC than when using unwashed FWBC and FW, and soil properties were improved. Overall, these findings suggest that although FW reduction using pyrolysis causes a salt accumulation problem, the salt can be effectively removed through washing. The use of washed FWBC can enhance plant growth and soil properties.

• 한국응용곤충학회지
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• 제47권3호
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• pp.237-248
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• 2008

질소를 5, 10, 30, 60 mM 수준으로 재배한 가지잎을 먹이로 점박이응애의 발육을 조사하였다. 질소 시비수준이 증가함에 따라 식물체내 N함량은 증가하였으나 K, Ca, Mg는 감소하였으며, 수분함량과 조단백질은 증가하였지만 회분, 탄수화물, 섬유소등은 감소하였다. 질소 시비수준에 따른 수량은 10 mM처리에서 주당 989.5 g으로 가장 많았고, 60 mM처리에서 가장 적었다. 잎 두께와 엽록소함량은 질소함량이 증가할수록 증가하였다. 엽편에서 실내실험 결과 식이선호성과 산란선호성은 30 mM처리에서 높았고, 5 mM처리에서 낮았다. 온실에서 정식 99일 후 자연 발생되는 점박이응애의 피해엽률은 60 mM에서 98%로 가장 높았고 방제구와 피해구의 생육은 질소농도가 높을수록 차이가 커졌다. 점박이응애의 발육은 처리 간에 경향을 찾을 수가 없었으나 엽내 질소함량이 높을수록 각 영기별 사망률은 낮아졌다. 성충의 수명은 질소함량이 높은 60 mM처리에서 암수 각각 11.9일, 6.9일로 길었다. 산란기간도, 60 mM처리에서 11.7일로 가장 길고 질소함량이 낮아질수록 짧아졌다. 산란 수는 질소함량이 높은 60 mM처리에서 144.4개로 가장 많았고, 5 mM처리에서 41.0개로 가장 적었다. 성비는 10 mM처리에서 0.75로 암컷의 비율이 높았다. $R_o$와 T는 질소수준이 높을수록 증가하였고, $r_m$과 $\lambda$는 처리 간에 경향이 없었으며, DT는 감소하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권2호
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• pp.200-208
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• 2010

무경운 논에서 유기농업에 적합한 녹비작물의 시용효과를 검토하기 위해 경남농업기술원 시험포장인 이현미 사질양토 (모래 9.1, 미사 73.0, 점토 17.9%)에서 일미벼를 시험품종으로 토양 검정 시비처방과 화학농약을 사용한 경운 처리 구 (관행)와 무경운 논에서 화학농자재를 사용하지 않고 유기물 피복으로 무처리, 볏짚, 헤어리베치, 유채, 호밀, 자운영을 처리하여 연구하였다. 벼 결주율은 무경운 처리인 무처리 5.3%, 볏짚 1.4%, 헤어리베치 2.8%, 유채 5.0%, 호밀 5.3%, 자운영 4.7%로 관행 처리 구 1.1% 보다 높았다. 벼 20주당 벼멸구 발생량은 관행 처리 구에서 65.3 마리, 무경운 처리 구는 3.4~9.6 마리였으며 잎집무늬마름병 발병진전율도 관행 처리 구가 10.5%로 무경운 처리 구 0.7~2.9%에 비해 유의적으로 높았다. 발생 잡초는 물달개비, 사마귀풀, 여뀌바늘, 마디꽃이 우점하였고 총 건조량은 무경운 볏짚 처리 구가 35.9, 무경운 무처리 구가 33.2 g $m^{-2}$로서 높았으며 관행 처리 구는 14.5 g $m^{-2}$, 무경운 자운영 처리 구는 18.4 g $m^{-2}$로서 유의적으로 낮았다. 토양 pH와 유효인산 함량은 담수처리 후 무경운 처리 구에서 급격히 낮아지고 출수시에 높아졌다. 출수시의 토양 암모니아태질소 함량은 관행에 비해 무경운 피복작물 처리 구에서 유의적인 증가를 보였으며 담수이후 관행 처리 구와 무경운 무처리의 토양 미생물 생체량이 급격히 낮아졌다. 관행 처리 구의 수량은 주당 이삭수가 12.6개, 수당 입수가 68.2개, 등숙비율은 89.4%로 높아 수량이 4.30 Mg $ha^{-1}$로서 가장 많았다. 무경운에서는 자운영 처리 구가 주당 수수 11.0개, 수당 입수가 64.6개 및 천립중 20.4 g 등으로 전반적인 수량 구성 요소가 양호하여 수량이 2.69 Mg $ha^{-1}$로 다른 처리 구에 비해 높은 경향이었다. Toyo 식미치는 무경운 볏짚 처리 구가 79.9의 수치로 가장 높았고 무경운 헤어리베치 79.2, 무처리 78.0, 자운영 77.9, 호밀 77.2, 유채 77.1 및 관행 74.1의 순으로 나타났으며 단백질 함량은 관행 7.4%, 유채 7.2%, 호밀 7.0%, 헤어리베치 6.6%, 자운영 6.4% 및 무처리 6.3%의 순으로 낮아졌다. 수량과 쌀 품질 및 경제성을 고려할 때 유기농업을 위한 무경운 작부체계에서는 자운영이 가장 좋은 피복작물로 생각되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권3호
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• pp.221-226
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• 2017

본 연구는 잎마늘 생산을 위한 마늘 주아의 최적 주아 크기와 재식밀도를 알아보기 위함이다. 첫번째 실험에서 0.2g 이상의 주아를 대주아로, 이하를 소주아로 나눈 후 대주아는 $13,680bulbils/m^2$와 $18,240bulbils/m^2$, 소주아는 $18,240bulbils/m^2$와 $22,800bulbils/m^2$의 재식밀도로 치상하였다. 발아율, 초장과 총 수확량을 측정하였다. 두번채 실험에서, 200립의 박피된 주아의 길이, 폭, 생체중과 건물중는 발아시, 발아기와 발아율의 상관를 분석하기 위해 측정되었다. 첫번째 실험에서, 발아율은 대주아에서 가장 높았다. 잎마늘 재배를 위해 재식밀도$18,240bulbils/m^2$가 가장 높은 발아율 때문에 가장 적당한 재식밀도였다. 수확량의 경우 생체중과 건물중 모두 대주아가 소주아에 비해 2.8배 가량 높은 것을 알 수 있었다. 주아의 형태적 특성과 생체중과 건물중 및 폭 간은 정의 상관을 보였다. 또한 발아율은 생체중과 폭간의 정의 상관을 보였다. 그리고 발아시와 발아기는 생체중과 폭 간의 부의 상관을 보였다. 그럼으로, 결론적으로, 적정 재식밀도는 $18,240bulbils/m^2$의 재식 밀도와 0.2g 이상의 주아 크기였다. 그러나, 더 두껍고 두 무거운 주아가 더 높은 더 빠른 발아율을 이끌 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제26권3호
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• pp.23-31
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• 2018

유기농 오이의 안정생산을 위한 양분관리 방법으로 가축분 퇴비와 어분액비 시용이 오이 생육과 토양환경에 미치는 영향을 검토하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 시험은 가축분 퇴비 100% (LC100), 가축분 퇴비 50% + 어분액비 50% (LC50 + LF50), 가축분 퇴비 50% (LC50), 화학비료 (NPK), 그리고 무비 (NF) 등 5처리로 하여 처리구별 토양 화학성, 토양미생물 군집 변화, 그리고 오이 생육 및 수량을 조사하였다. 그 결과, 토양화학성의 경우에는LC50 + LF50 처리는 LC100 처리와는 EC 함량을 제외하고는 통계적인 유의차가 없었으며 화학비료 처리와는 pH를 제외하고 통계적인 유의차를 나타냈다. 토양 미생물 군집의 경우에는 미생물 밀도는 처리에 따른 통계적 유의차가 없었으며 Microbial biomass C 함량은 NF, NPK 처리에 비해 가축분 퇴비, 액비와 같은 유기물 시용구에서 높게 나타났다. 각 처리에 의한 오이 생육을 비교한 결과, 오이 초장과 생체중은 LC100, LC50 + LF50, 그리고 NPK 처리간에는 통계적인 유의차가 없었으나 NF와 LC50 처리와는 유의적인 차이를 나타냈다. 오이 수량은 NPK 처리가 7,397 kg/10a으로 가장 많았지만 LC50 + LF50, 그리고 LC100 처리와는 통계적인 유의차가 없었다. 이러한 결과로부터 유기농 오이 재배에서 가축분 퇴비와 어분액비 시용으로 양분관리가 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국작물학회지
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• 제60권4호
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• pp.510-517
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• 2015

본 연구는 국내에 자생하는 억새 유전자원의 생육특성을 구명하기 위하여 국내외로부터 1,200 여점의 유전자원을 수집하였으며, 그 중에서 재배연수가 3년 이상인 유전자원 960여점을 대상으로 2013년과 2014년 억새의 주요 생육기간 동안인 맹아일로부터 지엽전개일 및 출수일까지의 생육특성을 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 억새의 맹아가 진행되는 4월초부터 생육말기인 11월까지의 2013년도 평균기온은 $19.1^{\circ}C$이었고, 2014년의 평균 기온은 $13.9^{\circ}C$로 관측되었다. 평균 강수량 및 누적 강수량은 2013년에 3.8 mm와 921.0 mm 이었으며, 2014년에는 4.5 mm와 1092.5 mm 이었다. 2. 2013년 및 2014년 3월초부터 11월말까지의 지표로부터 10 cm 이내의 평균 토양수분 조사결과, 2013년에는 24.9%이었으며 2014년에는 32.2%로 나타났다. 하지만 2013년에는 3월초부터 8월 20일까지 20.7%의 평균 토양수분을 나타낸 반면, 2014년 동일시기의 평균 토양수분은 31.7%로 나타났다. 3. 수집지역별 억새 유전자원의 맹아일로부터 지엽전개일까지 평균 생육일수를 분석한 결과, 경기지역에서 수집한 억새 유전자원의 평균 생육일수가 가장 짧았으나 남부지역으로 내려갈수록 평균 생육일수가 긴 것을 알 수 있었다. 이러한 경향은 2014년도에서도 동일하게 확인되었으며, 지역별로 유의적인 차이를 보였다. 4. 2년간의 조사결과, 전남지역에서 수집한 물억새 중에서 거대 1호(Miscanthus sacchariflorus cv. Geodae 1) 및 우람억새(M. sacchariflorus cv. Uram)는 지엽전개가 가장 늦은 것으로 조사되었으며 맹아일로부터 소요되는 생육일수가 가장 긴 것으로 나타나, 타 억새종에 비하여 영양생장기간이 긴 것으로 판단된다. 5. 2013년도 맹아일로부터 출수일까지의 생육일수와 2014년도 생육일수와의 상관관계 분석결과, 물억새 유전자원의 경우 상관계수(r)가 0.70으로 나타났으며, 참억새 유전자원은 0.89로 나타나 2년간의 생육일수 사이에 높은 상관관계가 있음을 확인하였다. 6. 2014년에 비하여 2013년도 출수가 지연된 요인으로는 높은 기온, 낮은 강수량 및 토양수분의 영향인 것으로 추측할 수 있으며, 3년 이상 동일조건에서 재배한 억새 유전자원의 생육일수는 수집지역간의 유의적인 차이가 있었으며, 억새 유전자원의 출수특성은 현재 재배지역의 환경적 요인보다 자생지에서 다년간 적응되며 나타난 고유한 유전자형의 영향을 받는다는 것을 추측할 수 있다.

• 한국작물학회지
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• 제55권1호
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• pp.8-13
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• 2010

자운영 재배농가에 자운영 안정적 입모확보에 기초자료를 얻고자 자운영 지속재배와 매년파종시 입모 및 생육특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 자운영 지속재배포장에서 가을철 토양 속 자운영 종자는 이앙전 로타리는 토양표면에서 15 cm깊이까지 고루 분포한 반면, 부분경운 이앙시는 주로 10 cm깊이 이하에서 대부분 분포하였다. 2. 자운영 지속재배시 출아깊이는 부분경운 이앙시 1~3 cm. 로터리경운 이앙시 1~5 cm에서 출아가 되었다. 3. 자운영 지속재배는 표면에서 출아하는 매년파종 자운영보다 월동전 뿌리 길이가 깊어 월동율이 높고 논 정지 작업시 종자가 토양과 고루 혼합이 되어 입모균일도가 10.6~11.7% 가량 높아 입모수 확보가 유리하였다. 4. 자운영 지속재배시 건물생산성은 수분부족 및 저온 등기상환경이 불량 할 경우 매년파종보다 건물생산성은 높았으나 환경조건이 양호할 경우는 크게 차이가 없었다.

• 한국작물학회지
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• 제63권2호
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• pp.164-173
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• 2018

본 연구는 옥외환경조절 시설인 SPAR챔버에서 향후 기후변화가 지속 될 경우 상승된 이산화탄소와 온도 그리고 한발에 따른 감자의 군락 형태와 무기영양 변화에 대한 결과는 다음과 같다. 1. AT+2.8C700는 상승된 $CO_2$와 고온에 의하여 초장과 엽면적 그리고 건물중이 상당히 증가 하였고, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 상당히 감소하였다. 2. 수확기에서 잎은 AT+2.8C700은 ATC450에 비하여 질소와 인산이 감소한 반면 칼륨, 칼슘 그리고 마그네슘 농도가 증가하였다. 괴경은 질소, 인산 그리고 칼륨이 감소하였으며, 칼슘과 마그네슘은 변화가 없었다. 반면, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 무기영양 농도가 상대적으로 다른 처리비하여 낮았지만, 마그네슘 농도만 증가하였다. 3. $CO_2$와 온도 상승을 보면 AT+2.8C700는 ATC450에 비하여 질소 농도의 감소로 26% 단백질 함량이 감소를 하였다. 한발을 받은 AT+2.8C700DS보다 AT+2.8C700는 단백질 함량이 20%가 감소 하였다. 4. 따라서 상승된 $CO_2$ 농도와 한발은 무기영양의 변화뿐만 아니라 광합성 관련된 당과 아미노산 같은 2차 대사물질도 변화와 인간의 단백질 섭취에도 영향을 줄 것이다.

• Journal of Plant Biology
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• 제39권1호
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• pp.63-69
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• 1996

인삼의 모상근 HRB-15 clone을 3L 용량의 생물반응기에서 배양하여 ginsenoside 생산량을 증진시킬 수 있는 방법을 찾고자 본 연구를 수행하였다. 모상근을 광배양하면 암배양에 비해 생장이 30% 정도 억제되지만 ginsenoside 함량(ginsenoside-Rb1, -Rb2, -Rc, -Rd, -Re, -Rg1)은 크게 증가되어 암배양시보다 2배 높은 1.10%로 나타났으며, 이때에는 ginsenoside-Re의 함량이 매우 높은 반면 다른 ginsenoside들의 함량은 암배양시 보다 다소 감소하는 경향이었다. 또한 초기 10일간 암배양한 후 20일간 광배양하는 방법을 기준으로 sodium acetate를 농도별로 처리하여 본 결과, sodium acetate의 농도가 증가할수록 모상근의 생장이 억제되고 ginsenoside 함량도 감소하였으며, 배양배지내 인산의 농도를 변화시켜 본 결과, 1.25 mM $KH_2PO_4$ 처리가 모상근의 생장과 ginsenoside 함량 모두에서 가장 높게 나타났다. 한편 모상근의 생장과 ginsenoside 함량을 증가시키기 위해 yeast elicitation과 ammonium nitrate를 이용한 2단계 배양방법(two-step culture process)을 개발하였다. Elicitor로서 $50\;\mu\textrm{g}/g$ yeast extract를 배양 20일째(광배양 10일째)에 첨가하여 본 결과, 총 ginsenoside 생산 모두에서 상승된 효과를 보여주었다. 따라서 2단계 배양방법은 인삼 모상근의 대량배양을 통해 이차대사산물인 ginsenoside 생산량을 증가시킬수 있는 하나의 좋은 방법으로 생각된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.783-789
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• 2011

하수처리장에서 발생되는 잉여슬러지가 고온 호기 소화 반응을 거치면 슬러지부피가 크게 감소하게 된다. 그러나 고온 호기 소화 상등액에는 고농도의 유기물, 질소 및 인이 함유되어 있기 때문에 이들을 별도로 제거해 주어야만 한다. 본 연구에서는 고농도의 질소와 인의 제거에 많이 사용되는 방법인 Struvite 결정화 공법을 이용하여 고온 호기 소화 여액에 함유되어 있는 질소와 인을 제거하였다. 대상폐수의 암모니아성 질소와 인산염인의 평균농도는 각각 1716.5 mg/L 및 325.5 mg/L였다. 최적의 결정화 반응 조건을 결정하기 위하여 $Mg^{2+}$와 $PO_4^{3-}$의 주입량, pH, 교반 시간($t_d$), 교반 강도(G), 결정핵 주입 그리고 반응 온도를 결정하였다. Struvite 결정화 반응시 마그네슘원으로 $MgCl_2{\cdot}6H_2O$, 인산염인염의 원으로 $K_2HPO_4$를 이용하였다. 질소와 인의 제거를 위한 $Mg^{2+}:PO_4^{3-}:NH_4^+$의 적정 주입 몰비는 2 : 1 : 1과 2 : 2 : 1로 압축되었는데 각각의 주입 몰비에 따른 암모니아성 질소 및 인산염인의 제거효율은 전자의 경우에 각각 71.6% 및 99.9%였고, 후자의 경우에는 93.8%와 98.6%였다. Struvite 결정화 반응에서 반응 시간($t_d$)과 교반 강도(G)는 암모니아성 질소와 인산염인의 제거율에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 결정핵 주입과 온도의 영향에서도 같은 결과가 나타났다. 그러나 결정핵의 주입량이 증가함에 따라 슬러지 발생량이 감소하였으며, 온도의 증가에 따라 생성된 슬러지의 부피는 증가하는 것으로 나타났다.