• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.45-59
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• 2023

세계적으로 온실가스 감축을 위해 주로 이산화탄소 발생에 초점을 맞춰왔지만, 최근에는 메탄 발생에 대한 관심이 커지고 있다. 습지, 저수지, 호소 등 수중 환경을 포함한 자연은 온실 가스 중요한 발원지이다. 호수와 저수지 바닥에 쌓인 퇴적된 유기 오염물질은 산소가 부족한 상태에서 미생물 분해를 통해 메탄과 같은 온실 가스를 생성할 수 있다. 메탄 배출은 비점오염원의 증가와 하천에 설치되는 횡단 구조물에 의한 흐름변화에 의해 증가하고 있는 실정이다. 또한, 기후 변화로 인한 수온의 상승 등은 메탄 배출을 가속화하는 원인이다. 메탄은 다양한 경로를 통해 대기로 배출될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 메탄발생의 주요인자가 미치는 영향을 정량화하기 위하여 BMP test을 수행하였다. 실험조건에 따라 메탄발생량을 직접 계측하였으며, 실험조건은 온도, 기질의 종류, 전단응력 및 퇴적물 특성으로 구분하였다. 또한, 바닥의 전단 응력은 실험적으로 측정하기가 어려워 수치모의를 수행하였다. 실험결과, 생화학적 요소는 메탄 생성에 영향을 미치지만, 전단 속도는 메탄 분리에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 퇴적물 특성은 메탄 생성 및 분리에 영향을 미칠 수 있다. 메탄 생성과 주요인자들 간의 관계를 경험식으로 제시하였으며, 향후 전단응력 및 유기물에 대한 실험조건을 구체화하고 실험규모를 확대한다면 메탄발생과 생지화학 및 수환경인자간의 관계를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제2권1호
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• pp.53-68
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• 1969

생산력이 서로 다른 두 토양(土壤)에 유기물(有機物)을 첨가(添加)하여 근부(根部) 환경(環境)의 변화(變化)와 수도품종별(水稻品種別) 근(根)의 근부(根部) 환경(環境)에 대(對)한 반응(反應)을 육안(肉眼) 관찰(觀察)하고 양분흡수(養分吸收)를 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 고위답토양(高位畓土壤)은 유기물(有機物)의 분해(分解)가 완만(緩慢)하며 분해평형점(分解平衡點)에서의 유기물(有機物) 함량(含量)이 높고 저위답토양(低位畓土壤)은 유기물(有機物)의 분해(分解)가 급속(急速)하며 분해평형점(分解平衡點)에 함량(含量)이 낮다. 2) 저위답토양(低位畓土壤)은 근(根)의 발육(發育)이 조해(阻害)되며 유기물(有機物) 첨가(添加)에 의(依)하여 더욱 조해(阻害)된다. 유기물(有機物)의 분해(分解)로 생기는 gas가 근(根) 주변(周邊)에 피막(被膜)을 형성(形成)하는데 기인(起因)하는것 같으며 이 결과(結果)로 T/R 값이 심히 떨어진다. 3) 품종간(品種間) 근부(根部) 환경(環境)에 반응력(反應力)이 현저하여 수원(水原) 82호(號)는 농림(農林) 25호(號) 보다 고위답(高位畓) 토양(土壤)에서는 흡수력(吸收力)이 강(强)하고 저위답토양(低位畓土壤)에서는 흡수력(吸收力)이 떨어진다. 4) 유기물(有機物) 첨가(添加)로 가리흡수(加里吸收)가 조해(阻害)되고 저위답토양(低位畓土壤)에서는 인산흡수(燐酸吸收)가 가장 조해(阻害)되는데 저위답토양(低位畓土壤)에 유기물(有機物)을 첨가(添加)하여 이 두 인자(因子)가 공역(共役)할 경우 양분흡수조해(養分吸收阻害)는 상승적(相乘的)으로 야기(惹起)된다. 5) 근(根)의 활력(活力)과 근수(根數), 지상부(地上部) 생육량(生育量) 및 근부생육량(根部生育量)과의 상관(相關)은 각각(各各) r=0.839, r=0.834, r=0.948로 모두 1%에서 유의성(有意性)이 있고 지상부(地上部)와 근부(根部)의 N.P.K. 흡수량(吸收量)과도 각각(各各), r=0.751, r=0.670, r=0.769, r=0.729, r=0.742, r=0.815로 5% 수준(水準)에서 유의성(有意性)이 있으며 근부(根部)의 생육량(生育量) 및 가리(加里)의 흡수량(吸收量)과의 상관계수(相關係數)가 가장 크다. 6) 근부환경(根部環境)이 나쁜곳에서는 좋은 곳에서보다 수도지상부(水稻地上部)의 질소농도(窒素濃度)는 낮고 근부(根部)는 훨씬 높아서 ammonia 과잉(過剩)의 해독(害毒)이 예상되며 인산(燐酸)과 가리(加里)는 양부위(兩部位)에서 모두 심히 낮으며 특히 간(稈)과 엽초(葉稍)에서 더욱 낮았다. 7) 근부환경(根部環境)이 나쁜 곳에서는 좋은곳에서보다 지상부(地上部)의 당(糖)과 전분(澱粉) 및 전탄수화물(全炭水化物) 함량(含量)이 높은데 반(反)하여 근부(根部)에서는 낮은데 환원당(還元糖)에서 더욱 심하여 근부(根部)에서는 당(糖)의 이상소모(異常消耗)가 예상되고 지상부(地上部)에서는 이에 대비하여 당(糖) 대사(代謝)가 해당방향(解糖方向)으로 주력(注力)함이 예상된다. 8) 근부환경(根部環境)이 나쁜곳에서는 근부(根部)에서 지상부(地上部)로 양분(養分)의 전류(轉流)가 극히 나빴다. 9) 근부환경(根部環境)이 나쁜곳에서는 황산(黃酸)의 함유율(含有率)이 높은데 엽신(葉身)에서 특히 높아 황산(黃酸) Ion에 의(依)한 ATP 생성(生成) 조해(阻害)가 예상되고 $P_2O_5/S$ 값은 고위답(高位畓) 유기물무시용구(有機物無施用區)의 1/5에 불과(不過)하여 P-S 비(比)가 관련된것 같다. 10) 근부환경(根部環境)이 나쁜곳에서는 지상부(地上部) 철(鐵)의 함량(含量)에는 차이(差異)가 없으나 Mn 함량(含量)은 상당히 적은 편이어서 $Fe/P_2O_5$ 값이 큰데 간(稈)과 엽초(葉稍)에서 7배(倍)나 되어 철인산(鐵燐酸) 침전에 의(依)한 통도(通導)의 기계적(機械的) 장해(障害)가 예상된다. 11) 토양중(土壤中) 조해성(阻害性) 인자(因子)는 유기물(有機物) 분해속도(分解速度)가 빠른 경우 악화(惡化)되어 근부기능기(根部機能基)를 조해(阻害)하여 양분(養分)을 조지(阻止)하고 체내(體內) Ion 평형(平衡)(N. P. K. S. Fe)을 교란(攪亂) 이상대사(異常代謝)(해당작용(解糖作用) A. T. P 생성약화(生成弱化))를 일으켜 전류(轉流)가 방해(防害)되고 따라서 각부위(各部位)의 생육(生育)의 불균형(不均衡)을 초래(招來)하는 연발생(連發生) 조해작용(阻害作用)이 순환가속(順換加速)하는 것으로 추정(推定)된다. 12) 고위답(高位畓)에서 질소(窒素)의 시용량(施用量)에 따른 근분포(根分布)를 조사(調査)한 결과(結果) 저위답(低位畓)은 표토부분(表土部分)에 분포(分布)하나 고위답(高位畓)에서는 심토(心土)에 분포비율(分布比率)이 많다. 질소(窒素) 무시용(無施用)은 지하(地下) 0~7cm 부위(部位)에 분포(分布) 비율(比率)이 크고 질소(窒素)를 시용(施用)하면 7~14cm 부위(部位)에 근분포(根分布) 비율(比率)이 많다. 전(全) 근중(根重)은 저위답(低位畓)에 비(比)하여 고위답(高位畓)에 많고 질소(窒素) 무시용(無施用)에 비(比)해서 질소(窒素) 10a 12kg 시용(施用)에서 많았다.