• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권3호
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• pp.185-199
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• 2017

메탄은 자연적인 발생원과 인위적인 발생원에 의해 배출되며 지구온난화를 야기하는 대표적인 온실가스이다. 메탄을 탄소원과 에너지원으로 이용하는 메탄산화세균은 메탄의 생물학적 산화에 중요한 역할을 한다. 메탄산화세균의 서식지는 매우 다양하며 메탄산화반응의 핵심 효소인 methane monooxygenases (MMOs)는 메탄뿐 아니라 다른 기질을 산화할 수 있는 기질특이성을 가지고 있다. 이러한 메탄산화세균의 특성으로 인해 생물학적 메탄 저감 기술과 생물정화기술 분야에서 메탄산화세균의 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설 논문에서는 메탄산화세균의 종류, MMOs의 특성과 메탄산화세균의 고농도 배양 기술에 관한 최근 정보를 정리하였다. 또한 메탄산화세균을 이용한 생물학적 메탄 저감 관련 실험실 규모와 매립지 현장에서의 기술 개발 현황 및 적용 결과를 소개하였다. 이러한 생물학적 메탄 저감 시스템에서 메탄산화세균의 군집 거동 특성도 고찰하였다. 마지막으로, 메탄산화세균을 활용한 생물공학기술의 혁신을 위해 필요한 과제로 대사활성이 우수하거나 신규 대사능력을 가진 메탄산화세균의 지속적인 탐색 연구, 고농도 세포 대량배양기술 개발 및 미생물 컨소시움(메탄산화세균과 비메탄산화세균의 컨소시움) 디자인 및 관리 기술 등이 필요함을 제안하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.630-638
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• 2019

아산화질소는 이산화탄소보다 약 310배 높은 지구온난화 지수를 갖는 주요 온실가스이다. 본 연구에서는 아산화질소 배출저감을 위해 고도처리슬러지를 접종원으로 이용하여 아산화질소 환원 컨소시움을 확보하였다. 이 컨소시움의 우점종은 Sulfurovum (17.95%), Geobacter (14.63%), Rectinema(11.45%)와 Chlorobium (8.24%)이었다. 아산화질소 환원 컨소시움의 활성에 미치는 C/N 비(mol·mol-1), 탄소원의 영향을 조사한 결과, C/N 비 6.3 및 아세트산을 탄소원으로 공급한 조건에서 최대 아산화질소 환원 활성을 나타냈다. 또한, 본 컨소시움의 3,000 ppm 이하의 아산화질소 농도 범위에서 아산화질소 농도가 증가할수록 환원속도도 증가하였다. 속도론적 해석 결과, 아산화질소 환원 컨소시움의 최대 아산화질소 환원 속도는 163.9 ㎍-N·g VSS^-1·h^-1이었다. 본 Consortium은 아산화질소를 N2로 환원하는데 관여를 nosZ 뿐만 아니라, 질산염을 아질산염으로 환원하는 narG, 아질산염을 일산화질소로 환원하는 nirK 유전자 및 일산화질소를 아산화질소를 환원하는 norB 유전자를 모두 보유하고 있었다. 이는 본 컨소시움은 아산화질소 제거 공정 뿐 만 아니라, 탈질공정에도 활용 가능한 유용한 미생물 자원임을 의미한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권6호
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• pp.74-84
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• 2017

Soil erosion is often extreme in Korea due to high rainfall intensities and steep slopes, and climate change has also increased the risk of erosion. Despite its significane, erosion-induced soil organic carbon (SOC) emission and water resource loss are not well understood, along with the lack of an integrated surface soil erosion protection policy. Therefore, to design adequate protection policies, land users, scientists, engineers and decision makers need proper information about surface soil and watershed properties related to greenhouse gas emission potential and water conservation capability, respectively. Assuming the total soil erosion of $346Tg\;yr^{-1}$, soil organic matter (SOM) content of 2% (58% of SOM is SOC), and mineralization rate of 20% of the displaced carbon, erosion-induced carbon emission could reach $800Gg\;C\;yr^{-1}$. Also the available water capacity of the soil was estimated to be 15.8 billion tons, which was 14 times higher than the yearly water supply demand in Seoul, Korea. Therefore, in order to prevent of soil erosion, this study proposes a three-stage plan for surface soil erosion prevention: 1) classification of soil erosion risk and scoring of surface soil quality, 2) selection of priority areas for conservation and best management practices (BMP), and 3) application of BMP and post management.

• 한국기후변화학회지
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• 제7권4호
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• pp.383-390
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• 2016

농업 분야는 경종부문과 축산부문으로 나누어지는데, 축산 부문 온실가스 배출원은 장내발효 부문($CH_4$)과 가축분뇨처리 부문($CH_4$ 및 $N_2O$)으로 다시 나누어진다. 본 연구는 1990부터 2013년까지의 축산부문 온실가스 배출량을 1996 IPCC Tier 1 방법을 이용하여 산정하고, 배출량 증감의 원인을 분석하였다. 2013년 축산부문 온실가스 배출량은 9.9백만 톤 $CO_2-eq$로써 국가 전체 온실가스 배출량의 1.4%를 차지하였고, 농업분야 전체 배출량의 47.6%를 차지하였다. 장내발효 부문 배출량은 4.4백만 톤 $CO_2-eq.$로써 소에서의 배출량이 전체 장내발효 배출량의 91.7%(젖소 23.9%, 한 육우 67.8%)를 차지하였다. 가축분뇨처리 부문 배출량은 5.5백만 톤 $CO_2-eq.$로써 한 육우에서 배출량은 전체 가축분뇨처리 부문 배출량의 36.6%로 가장 많이 차지하였고, 다음으로 돼지(29.4%), 가금류(19.1%), 젖소(12.5%)에서 배출량이 많았다. 즉, 한 육우, 돼지, 닭이 축산부문 온실가스 배출량 변화에 주로 영향을 미치는 배출원인 것으로 분석되었는데, 이는 해당 축산물의 소비량이 증가함에 따라 가축 사육두수 또한 지속적으로 증가 했기 때문이라고 할 수 있다. 축산부문 온실가스 배출량의 정확도를 높이기 위해서는 현재 사용하고 있는 IPCC 기본 배출계수 대신 국가고유 배출계수를 개발하여 배출량 값의 신뢰도를 높이는 것이 중요하다. 따라서 국가고유 배출계수 산정 고도화에 필요한 원시자료 확보를 위한 연구를 지속적으로 수행해야 할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권12호
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• pp.1245-1254
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• 2008

지구온난화 영향의 사회적 비용(외부비용) 추산 방법을 제안하는 것이 이 연구의 목적이다. 지구온난화 영향의 피해를 받는 대상을 정의하기 위하여 엔드포인트 접근방법(endpoint approach)을, 피해를 받는 대상에 대한 경제적 가치를 산출하기 위하여 컨조인트 분석(conjoint analysis)을 각각 적용하였다. 보호대상에 대한 사회적 선호도와 지불의사금액(Willingness to Pay; WTP)을 측정하여 보호대상에 대한 경제적 가치를 추정한 결과 인간 건강은 62,261,700원/DALY(년)(장애보정생존연수), 사회 자산은 10,000원/10,000원이었다. 또한 각 보호대상에 대한 단위 피해를 정량화 한 피해계수(damage factor)와 인간 건강과 사회 자산에 대한 경제적 가치를 곱하여 GHG의 비용계수(cost factor)를 산출하였다. 온실가스 중 CO$_2$의 경우 비용계수는 13.52원/kg(13,520원/ton)으로 산출되었다. 제품 및 서비스로 인해 배출된 GHG 목록 결과값과 각 온실가스의 비용계수를 곱하여 지구온난화의 외부비용을 산출하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권8호
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• pp.1199-1208
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• 2005

Abatement of greenhouse gas emitted from ruminants and promotion of biogas energy from animal effluent were comprehensively examined in each anaerobic fermentation reactor and animal experiments. Moreover, the energy conversion efficiency of biomass energy to power generation were evaluated with a gas engine generator or proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). To mitigate safely rumen methanogenesis with nutritional manipulation the suppressing effects of some strains of lactic acid bacteria and yeast, bacteriocin, $\beta$1-4 galactooligosaccharide, plant extracts (Yucca schidigera and Quillaja saponarea), L-cysteine and/or nitrate on rumen methane emission were compared with antibiotics. For in vitro trials, cumulative methane production was evaluated using the continuous fermented gas qualification system inoculated with the strained rumen fluid from rumen fistulated Holstein cows. For in vivo, four sequential ventilated head cages equipped with a fully automated gas analyzing system were used to examine the manipulating effects of $\beta$1-4 galactooligosaccharide, lactic acid bacteria (Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides), yeast (Trichosporon serticeum), nisin and Yucca schidigera and/or nitrate on rumen methanogenesis. Furthermore, biogas energy recycled from animal effluent was evaluated with anaerobic bioreactors. Utilization of recycled energy as fuel for a co-generator and fuel cell was tested in the thermophilic biogas plant system. From the results of in vitro and in vivo trials, nitrate was shown to be a strong methane suppressor, although nitrate per se is hazardous. L-cysteine could remove this risk. $\beta$1-4 galactooligosaccharide, Candida kefyr, nisin, Yucca schidigera and Quillaja saponarea are thought to possibly control methanogenesis in the rumen. It is possible to simulate the available energy recycled through animal effluent from feed energy resources by making total energy balance sheets of the process from feed energy to recycled energy.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1173-1178
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• 2012

논에서 온실가스 배출에 영향을 주는 가장 큰 요인인 물관리를 통하여 온실가스 감축효과를 파악하고자, 춘천시 신북읍 천전리에 위치한 강원대학교 벼 시험포장에서 메탄과 아산화질소 배출 시험을 수행하였다. 벼 재배에서 상시담수, 간단관개 (중간낙수 1회 처리, 6월 11일~6월 20일) 그리고 SRI 물 관리 농법 처리 등을 조성하여 수량, 쌀의 품질, 온실가스 배출량 비교 및 온실가스 감축효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 물 관리별 벼 수량은 SRI 처리에서 $6,341kg\;ha^{-1}$로 가장 수량이 높았으며, 상시담수 (CF)에 비해 간단관개(ID)와 SRI 처리에서 각각 13.8%와 11.3% 증수되었다. 2. 재배기간 중 시기별 용수 사용량은 상시담수 처리가 $46.6m^3$, 간단관개 $39.5m^3$, SRI 물 관리 $24.5m^3$로 나타나, 상시담수 대비 각각 15.2% (간단관개), 47.4% (SRI)의 농업용수를 절감한 것으로 나타났다. 3. 벼 재배기간 온실가스 총 배출량을 지구온난화잠재력(GWP)으로 환산한 결과, 상시담수에 비해 간단관개가 65.5%, 그리고 SRI 물 관리 농법은 71.8%의 온실가스 감축효과가 있는 것으로 나타났다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제46권2호
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• pp.105-110
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• 2013

Objectives: The mass media play a crucial role in risk communication regarding climate change. The aim of this study was to investigate the trend in journalistic reports on climate change in the daily newspapers of Korea. Methods: We selected 9 daily newspapers in Korea, which according to the ABC Association, represented 77% of newspaper circulation, out of a total of 44 Korean daily newspapers. The collected articles were from 2009 to 2011. All of the articles were sorted into the following 8 categories: greenhouse gas, climate change conventions, sea level rise, Intergovernmental Panel on Climate Change synthesis reports, expected damage and effect, use of fossil fuels, global warming, and mitigation or adaptation. A chi-squared test was done on the articles, which were counted and classified into cause, effect, and measurement of climate change according to the newspaper's majority or minority ownership structure. Results: From the 9 selected newspapers, the number of articles on climate change by month was greatest in December 2009. Generally, the articles vague about climate change (lack of precise data, negative or skeptical tone, and improper use of terminology) were much more common than the articles presenting accurate knowledge. A statistical difference was found based on ownership structure: the majority-owned newspapers addressed the cause of climate change, while the minority-owned newspapers referred more to climate change measurement. Conclusions: Our investigation revealed that generally Korean daily newspapers did not deliver accurate information about climate change. The coverage of the newspapers showed significant differences according to the ownership structure.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제14권2호
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• pp.322-345
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• 2018

Climate change has become a major challenge for sustainable development of human society. This study is an attempt to analyze existing literature to identify economic indicators that hamper the process of global warming. This paper includes case studies based on various countries to examine the nexus for environment and its relationship with Foreign Direct Investment, transportation, economic growth and energy consumption. Furthermore, the observations are analyzed from the perspective of China-Pakistan Economic Corridor (CPEC) and probable impact on carbon emission of Pakistan. A major portion of CPEC investment is allocated for transportation. However, it is evident that transportation sector is substantial emitter of carbon dioxide (CO2) gas. Unfortunately, there is no empirical work on the subject of CPEC and carbon emission for vehicular transportation. This paper infers that empirical results from various other countries are ambiguous and inconclusive. Moreover, the evidence for the pollution haven hypothesis and the halo effect hypothesis is limited in general and inapplicable for CPEC in particular. The major contribution of this study is the proposal of an energy efficient transportation model for reducing CO2 emission. In the end, the paper suggests strategies to climate researchers and policymakers for adaptation and mitigation of greenhouse gases (GHG).

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.319-319
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• 2017

Methane is the main greenhouse gas released from rice paddy field. Methane from paddy fields accounts for 11 % of the global total methane emission. The global warming potential (GWP) of methane is 25 times more than that of carbon dioxide on a mass basis. It is well known that most effective practice to mitigate methane in paddy is related to the water management during rice growing season and the use of organic matters. This study was conducted to investigate the effects of tillage and cultivation method on methane emission in paddy. Tillage (tillage and no-tillage) and cultivation methods (transplanting and direct seeding) were combined tillage-transplanting (T-T), tillage-wet hill seeding (T-W), tillage-dry seeding (T-D) and no-till dry seeding (NT-D) to evaluate methane mitigation efficiency. Daily methane emission was decreased on seeding treatments (T-W, T-D, NT-D) than transplanting treatment (T-T). Amount of methane emission during rice growing season is highest in T-T ($411.7CH_4\;kg\;ha^{-1}y^{-1}$) and lowest in NT-D treatment (89.7). In T-W and T-D treatments, methane emissions were significantly decreased by 36 and 51 % respectively compared with T-T. Methane emissions were highly correlated with the dry weight of whole rice plant ($R^2=0.62{\sim}0.93$). T-T treatment showed highest $R^2$ (0.93) among the four treatments. Rice grain yields did not significantly differ with the tillage and cultivation methods used. These results suggest that direct seeding practice in rice production could mitigate the methane emissions without loss in grain yield.