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이산화탄소 해양 지중저장사업의 환경위해성평가관리 방안 (Scheme on Environmental Risk Assessment and Management for Carbon Dioxide Sequestration in Sub-seabed Geological Structures in Korea)

  • 최태섭;이정석;이규태;박영규;황진환;강성길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.307-319
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    • 2009
  • 이산화탄소를 포함하는 온실가스의 증가로 인한 기후변화 영향을 저감하기 위해 최근 이산화탄소의 포집 및 저장(CCS)과 관련된 많은 연구들이 이루어지고 있다. 포집된 이산화탄소의 저장은 저장용량이 큰 육상/해상의 유 가스전, 대수층, 석탄층과 같은 지질구조를 이용한다. 이산화탄소의 포집 및 저장과정에서 예상되는 가장 중요한 문제는 이산화탄소의 환경 중 유출에 의해 발생할 수 있다. 사업과정 또는 이후의 이산화탄소의 유출은 잠재적으로 환경 변화 및 서식 생물에 심각한 위해를 미칠 수 있는 것으로 우려된다. 저장된 이산화탄소의 유출에 의한 환경 위해를 최소화하고 과학적으로 관리하기 위해서는 환경위해성평가 결과를 바탕으로 위해도 저감 및 관리가 이루어져야 할 것이다. 위해성평가는 기본적으로 효율적인 위해도 관리를 위한 정책 결정 도구로 활용되며, 예상되는 위해요인과 인간 및 생태계에 미치는 영향과의 관계에 대한 신뢰성 있는 자료를 바탕으로 노출평가와 영향평가를 수행한 후 위해도를 산정하는 과정이다. 최근 국제해사기구(IMO)는 해저 지중저장 사업을 위한 위해성평가 체계에 대한 일반 지침서를 제시하였고, 모든 해저 지중저장 사업의 수행 주체는 이 지침서를 기본으로 사업 수행 전 과정에 대한 위해성평가관리 체계를 마련하도록 요구하고 있다. 이 지침서는 이산화탄소의 해저 지중저장에 대한 환경위해성평가는 저장 지역에 대한 특성파악, 유출시나리오에 기반한 노출평가, 누출된 이산화탄소에 의한 생물에 대한 직접적인 영향 및 환경 변화에 의한 간접적인 영향이 고려된 영향평가 등을 포함한다. 국내에서 시도되는 이산화탄소의 포집 및 해저 지중저장사업 또한 IMO의 지침서를 기반으로 하되 사업과 환경 특성에 적합한 위해성평가관리 시스템을 구축할 필요가 있다. 국내의 이산화탄소 해양 지중저장사업에 대한 위해성평가관리 체계 마련을 위해서는, 후보지역의 환경 특성에 대한 연구를 바탕으로 해양환경에서 이산화탄소의 물리화학적 거동에 대한 이해, 육상 및 해양환경의 배경 조건 및 특성 파악, 포집 후 수송, 지중저장 지질구조에 적합한 개연성 있는 유출시나리오에 기반을 둔 노출평가와 국내 생물종을 이용한 생태영향평가 자료의 생산과 DB화, 그리고 유출 감시 및 환경 모니터링 기법 개발 등이 반드시 이루어져야 한다.

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Streptomyces scopuliridis KR-001의 분리 동정 및 잡초 방제효과 (Identification of Streptomyces scopuliridis KR-001 and Its Herbicidal Characteristics)

  • 이보영;김재덕;김영숙;고영관;연규환;김창진;구석진;최정섭
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제2권1호
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    • pp.38-46
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    • 2013
  • 토양 방선균 유래의 천연 제초활성 후보소재를 발굴하고, 이 후보소재의 온실 및 포장 실증 평가를 통해 보다 친환경적이고 효율적인 잡초 관리를 위한 잡초방제제로의 실용화 가능성을 검토하고자 본 연구를 수행하였다. 3,000여 종의 토양 방선균으로부터 강력하고 독특한 제초활성을 발현하는 후보 방선균 2종을 선발하였으며, 선발된 후보 방선균의 16S rDNA 서열을 분석한 결과 S. scopuliridis RB72와 가장 유사도가 높아 선발 균주를 S. scopuliridis KR-001이라 명명하였다. 후보 방선균의 최적 배양조건을 확립하였고, 온실 및 포장조건에서 주요 문제잡초와 난방제 잡초, 환경 위해 잡초 가시박 방제효과를 평가를 통해 친환경적인 천연물 제초제로서의 개발 가능성을 확인하였다. 한편, 후보 방선균 S. scopuliridis KR-001 배양액은 작물에 대한 선택성은 없었기 때문에 비선택성 경엽처리제로의 개발 가능성을 고려한 처리 농도 및 시기 등에 대한 진전단계 연구를 진행할 필요성이 제기되었다. 향후 배양액 수준에서 제형 연구를 통해 약효증진기술과 대량생산성 기술 개발을 통해 실용화 가능성을 검토하는 한편, 배양액 내의 살초성분에 대한 화학구조 구명을 통해 방선균 유래의 천연 제초제를 개발 할 수 있는 선도물질 발굴을 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단하였다.

광신 연 - 아연 광상의 유체포유물 및 안정동위원소 연구 (Fluid Inclusion and Stable Isotope Studies of the Kwangsin Pb-Zn Deposit)

  • 최광준;윤성택;소칠섭
    • 자원환경지질
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    • 제30권6호
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    • pp.505-517
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    • 1997
  • 광신 연-아연 광산은 단층 열극을 충진한 열극 충진 광상으로서 조선계의 삼태산층과 시대미상의 서창리층에 발달된 석영과 탄산엽맥으로 이루어져 있다. 광화작용은 3회에 걸쳐 진행되었으며, 각 광화시기의 특징은 다음과 같다. 광화 I기=barren한 석영의 침전기, 광화 II기=석영과 능망간석에 수반된 연-아연 광물의 주 침전기, 광화 III기=barren한 방해석의 침전기. 특히, 연-아연 광물은 주로 광화 IIb기에 침전하였다. 유체포유물 연구에 의하면, 광화 IIb기 광화유체의 온도와 염농도는 $182^{\circ}{\sim}276^{\circ}C$와 2.7~5.4 wt. % NaCl 상당 염농도였으며, 연-아연 광물의 침전은 주로 비등작용과 더불어 후기의 천수 혼입작용에 기인하였음을 지시한다. 광화작용은 약 600~700 m의 심도에서 이루어진 것으로 판단된다. 섬아연석과 유비철석의 성분 함량을 이용하여 추정한 광화 IIb기의 황분압($log\;fs_2$)은 -15.5~11.8 atm이다. 황화물의 황동위원소 조성 (${\delta}^{34}S_{CDT}=9.0{\sim}14.5$ ‰)에 근거한 열수유체의 전(全) 황동위원소값 (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}$)은 약 14 ‰로서 매우 높은데, 이는 심부 화성기원의 황이 퇴적암류내의 황산염과 다소 혼합 된 결과로 사료된다. 산소-수소 동위원소 분석 연구에 의하면, 광화유체는 낮은 수-암비 환경 하에서 주로 주변 모암인 삼태산층 (${\delta}^{18}O=20.1{\sim}24.9$ ‰)과 상당히 반응한 심부 순환 천수로부터 형성되었다. 한편, 광화유체의 산소동위원소값 (${\delta}^{18}O_{H2O}$)은 광화작용의 진행과 더불어 체계적으로 감소 (광화 I기, 14.6~10.1 ‰; 광화 IIa기, 5.8~2.2 ‰; 광화 IIb기, 0.8~-2.0 ‰; 광화 IIc기, -6.1~-6.8 ‰)하였다. 이는 열수계 내로의 천수 혼입이 시간 경과와 더불어 점진적으로 증가하였음을 지시한다.

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느타리버섯의 항암수목자원 배지속 함유성분의 분해능 평가 (Metabolizing analysis according to the sawdust media of the known anticancer trees by Pleurotus ostreatuss)

  • 신유수;양보현;강보연;김현수;이지현;홍윤표;이상원;이찬중;김승유
    • 한국버섯학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.186-189
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    • 2011
  • 가래나무(J. mandchurica), 구지뽕나무(C. tricuspidata), 감태나무(L. glauca)는 최근 항암효과가 있다고 보고되고 있는 수목자원이다. 한방에서는 가래나무 수피를 말린 것을 추목피라하며, 소염성 수렴과 해열, 눈을 맑게 하는 등의 효능이 있어 장염, 이질, 설사, 눈이 충혈하고 붓는 통증 등에 처방하고 있으며, 주요성분으로 naphthoquinones, naphthalenyl glucosides, ${\alpha}$-tertalonyl glucopyranosides, diarylheptanoyl glucopyranosides, flavonoids 등의 페놀성 화합물들이 보고되었다. 구지뽕나무는 한방에서 자양, 강장의 효능이 있으며, 신체허약증, 정력 감퇴, 불면증, 시력감퇴 등에 효과가 크며, 부인병 치료와 항암치료에도 처방되고 있다. 구지뽕나무의 주요 성분으로 근피에서 새로운 iso-prenylated xanthone 화합물인 cudraxanthone A, B, C, D, H, I, J 및 K 그리고 isoprenylated flavone 화합물인 cudraflavone A, B cycloartocarpesin, populnin, quercimetrin 등이 알려졌으며, 목부에서는 ${\beta}$-sitosterol glucoside, arthocarpesin, norarthoca-rpetin, 5-O-methyl genistein 등이 분리되어졌다. flavonoid, morin, kaempherol-7-giucoside, poupulnin, stachydrine, proline, glutamicaoid, arginine, asparaginic acid 등의 화합물들이 보고되었다. 또한, 감태나무는 한방에서 열매를 산호초라 하며, 염증을 삭히며 통증을 없애는 효능이 있어, 풍습성 관절염이나 신경통, 손발이 저린 곳, 관절통과 근육통, 배가 차갑고 아픈 곳, 여성의 산후통과 뼈가 허약한 곳이나 허리와 무릎이 아픈 곳에 처방하고 있다. 감태나무의 주요 성분으로 지방유, 정유, cineol, caryophyllene bornylacttate, camphene pinene, limonene 등의 화합물들이 보고되었다. 본 연구는 항암효과가 알려진 가래나무, 구지뽕나무, 감태나무를 느타리버섯의 새로운 톱밥배지자원으로서 활용하여 이들 자원의 함유성분이 담자균류인 느타리버섯에 의해 분해되거나 다른 유도체화합물로 이행되는지를 검토하였다. 3종의 수목자원의 톱밥배지에서 재배한 느타리버섯과 공시재료를 80% 메탄올로 추출하여 조추출물을 조제하고 이를 액체배지에 첨가하여 생육한 느타리버섯 균사체를 HPLC분석 시료로 사용하였다. HPLC를 이용하여 공시재료들의 함유성분들의 크로마토그래피 패턴을 비교 분석한 결과, 가래나무, 구지뽕나무, 감태나무 톱밥배지에서 생육한 느타리버섯은 각각의 수목자원 톱밥배지속의 함유성분을 분해 또는 다른 유도체화합물로 이행시키지 않는 것으로 나타났다. 또한, 수목자원 추출물을 첨가하여 액상배지에서도 느타리버섯 균사체가 이들 추출물의 성분을 분해 또는 다른 유도체화합물로의 이행은 나타나지 않았다. 그러나 이들 추출물은 느타리버섯 균사체의 생육에 영향을 주어 느타리버섯 균사체의 2차대사산물의 생성 및 억제를 하고 있음을 나타냈다.

금매와 매화 잎 추출물의 프리라디칼 억제 활성 및 항암 효과 (Antitumor and Free Radical-Scavenging Activities of Various Extract Fractions of Fruits and Leaves from Prunus mume)

  • 노규아;김경지;지현아;임한솔;정강현;이권재;송병춘;안정희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권8호
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    • pp.1137-1143
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    • 2015
  • 본 연구는 금매와 매화 잎의 열수, 냉수, 아세톤, 에탄올, 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 함량을 측정하고 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성, 환원력을 측정하였으며 세포보호 효과 및 항암활성을 분석하였다. 총 폴리페놀 함량은 금매와 매화 잎의 에탄올추출물에서 각각 336.41과 523 mg GAE/100 g의 가장 높은 함량을 보였다. 총 플라보노이드와 탄닌 함량은 금매보다 매화 잎이 전체적으로 높은 함량을 나타냈다. DPPH 라디칼과 ABTS 소거능에서는 금매의 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였다. 매화 잎 에탄올추출물은 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 DPPH 라디칼 소거능이 65.48%로 가장 높았고 ABTS 라디칼 소거능에서는 매화 잎의 전 추출물에서 높은 활성을 보여주었다. 환원력에서는 금매와 매화 잎의 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였다. $H_3O_2$ 에 의해 유도된 산화적 손상에 대한 세포의 보호 효과에서 금매는 보호 효과가 나타나지 않았으나 매화 잎의 전 추출물에서 보호 효과를 보였다. 금매와 매화 잎은 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산, 에탄올 추출물에서 A549, HeLa, U87 세포의 높은 종양 억제능을 보였으나 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산 추출물은 간 정상세포(BNLCL2)에서 세포 독성을 보였으나 에탄올추출물만 간 정상세포에서 안정한 세포 생존율을 보였다. 본 연구의 결과, 금매와 매화 잎의 추출물에서 높은 항산화력은 폴리페놀 함량이 밀접하게 관여한 것으로 보인다. 본 연구에서는 금매와 매화 잎의 추출물은 항산화와 항암 기능성식품 소재로서의 개발 가능성이 있다고 보인다.

서양민들레(Taraxacum officinale) 지상부, 지하부 및 혼합 추출물의 항산화 활성 비교 (Comparison of Antioxidant Activities of Water Extract from Dandelion (Taraxacum officinale) Aerial Parts, Roots, and Their Mixtures)

  • 정현정;성혜미;김경미;신유림;위지향
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권8호
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    • pp.1157-1164
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    • 2015
  • 본 연구는 민들레 지상부와 지하부의 혼합 추출에 따라 항산화 활성에 상승 효과가 있는지 확인하기 위해 민들레 지상부와 지하부를 9:1 또는 8:2 중량 비로 혼합한 혼합 추출분말과 지상부, 지하부 단독 추출분말의 생리활성 성분을 분석하고 항산화 활성을 비교하였다. 민들레의 대표적인 성분으로 알려진 luteolin, chicoric acid를 분석한 결과 지상부의 함량이 지하부보다 월등히 높았으며 혼합 추출분말의 함량은 지상부보다 낮고 지하부보다 높았다. HepG2 cell에서의 산화적 스트레스 방어 효과 및 CAT 활성을 확인하여 효소적 항산화 시스템에 대한 영향을 평가한 결과 민들레 지상부와 지하부 간에 CAT 활성의 차이는 없었으나 혼합 추출분말의 활성이 현저히 증가하여 혼합 추출을 통한 상호작용이 영향을 미쳤을 것으로 보였다. DPPH 라디칼 소거활성 및 지질과 산화 억제에 대한 $EC_{50}$ 분석 결과에서도 지상부보다 혼합 추출분말의 항산화능이 유의적으로 높은 것으로 나타났다. 항산화능 평가 항목에 따라 8:2 혼합과 9:1 혼합의 활성에 차이가 있었는데 DPPH 라디칼 소거활성에서는 9:1 혼합의 $EC_{50}$이 더 낮고 지질과산화 억제 활성에서는 8:2 혼합의 $EC_{50}$이 더 낮았다. 이와 같이 민들레 지상부와 지하부를 혼합하여 추출할 때 지상부, 지하부 단독 추출물보다 항산화 활성이 상승한 것은 청미래 덩굴잎 열수추출물과 토복령 열 수추출물을 혼합하였을 때 EDA 및 FRAP와 같은 항산화 활성이 높아진다는 연구 및 로스팅 커피와 홍삼 혼합 추출물의 항산화 효과 평가에서 커피와 홍삼의 함량 조절을 통해 항산화력을 변화시킬 수 있다는 연구에서 2개 이상의 식품 또는 천연물을 혼합할 때 항산화 활성에 상승효과를 나타낸다는 결과와 유사한 것으로서 민들레 지상부와 지하부에 함유된 각기 다른 화합물들의 상호 작용으로 인해 항산화 활성이 상승한 것으로 보였다. 그러나 혼합 추출을 통한 생리활성 물질의 변화 및 상호 작용에 대해서는 추가적인 연구를 통해 확인이 필요하겠다. 본 연구는 기존의 민들레 전초 또는 각 부위별 항산화능을 평가한 연구와는 달리 민들레 지상부와 지하부를 9:1 또는 8:2로 혼합한 추출분말이 단독 추출 분말보다 항산화 활성이 높은 것을 확인함으로써 지상부, 지하부의 혼합을 통해 항산화 활성에 시너지 효과가 있는 것을 확인하였다. 지질과산화 억제 활성, HepG2 cell에서의 산화적 스트레스 방어 효과 및 catalase 활성에서 지상부와 지하부 혼합 비율에 따른 유의적인 차이 없이 모두 지상부보다 높은 활성을 보였고 DPPH 라디칼 소거활성과 같은 총 항산화능 평가에서는 8:2 혼합보다 9:1 혼합 추출분말의 활성이 유의적으로 높으며 수율도 9:1 혼합 추출분말이 8:2 혼합보다 약 1.5배 가량 높게 나타나 9:1 혼합 추출분말이 상업적인 항산화 활성 소재로써의 가치가 더 높을 것으로 기대된다.

오미자 수확 후 이산화염소수를 이용한 표면 세척에 따른 미생물 저감 효과 (Enhanced antimicrobial effectiveness of Omija (Schizamdra chinesis Baillon) by ClO2 (chlorine dioxide) treatment)

  • 이슬;문혜경;이수원;문재남;이선호;김종국
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.871-876
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    • 2013
  • 오미자의 위생과 저장성에 관여하는 미생물(총 호기성세균, 효모 및 곰팡이균)의 저감을 위해서 세척수 종류(물, $ClO_2$, $H_2O_2$) 및 농도별 이산화염소수($ClO_2$ 10 ppm, $ClO_2$ 15 ppm, $ClO_2$ 20 ppm, $ClO_2$ 25 ppm, $ClO_2$ 30 ppm)처리에 따른 세척시간(30~90초) 및 세척배수(${\times}1{\sim}{\times}4$)을 달리 처리하여 오미자 표면에 존재하는 총 호기성 세균수, 효모 및 곰팡이균수를 측정하였다. 오미자의 세척수 종류에 따른 미생물 균수 측정 결과, 세척하지 않은 구(control) 및 물세척 처리구보다 이산화염소수 처리구 및 과산화수고 처리구가 총세균, 효모 및 곰팡이 균수가 감소하였음을 확인하였다. 이산화염소($ClO_2$)수를 이용한 오미자의 세척시간에 따른 미생물 균수 측정 결과 총 세균과 효모 및 곰팡이는 이산화염소 농도 30 ppm 에서는 30초, 15 ppm에서는 60초, 10 ppm에서는 90초 처리시 검출되지 않았다. 또한 세척배수에 따른 미생물 사멸 효과는 이산화염소 농도 30 ppm 에서는 ${\times}1$, 20 ppm에서는 ${\times}2$, 15 ppm에서는 ${\times}4$로 처리시 총 세균과 효모 및 곰팡이가 측정되지 않았다. 이런 결과로 미루어 보아 이산화염소수 처리구는 이산화염소수의 농도가 증가하고 세척 배수가 증가함에 따라 미생물 저감화 효과를 확인할 수 있었다.

Effect of Dietary Concentrate:forage Ratios and Undegraded Dietary Protein on Nitrogen Balance and Urinary Excretion of Purine Derivatives in Dorper×thin-tailed Han Crossbred Lambs

  • Ma, Tao;Deng, Kai-Dong;Tu, Yan;Jiang, Cheng-Gang;Zhang, Nai-Feng;Li, Yan-Ling;Si, Bing-Wen;Lou, Can;Diao, Qi-Yu
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권2호
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    • pp.161-168
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    • 2014
  • This study aimed to investigate dietary concentrate:forage ratios (C:F) and undegraded dietary protein (UDP) on nitrogen balance and urinary excretion of purine derivatives (PD) in lambs. Four Dorper${\times}$thin-tailed Han crossbred castrated lambs with $62.3{\pm}1.9$ kg body weight at 10 months of age were randomly assigned to four dietary treatments in a $2{\times}2$ factorial arrangement of two levels of C:F (40:60 and 60:40) and two levels of UDP (35% and 50% of CP), according to a complete $4{\times}4$ Latin-square design. Each experimental period lasted for 19 d. After a 7-d adaptation period, lambs were moved into individual metabolism crates for 12 d including 7 d of adaption and 5 d of metabolism trial. During the metabolism trial, total urine was collected for 24 h and spot urine samples were also collected at different times. Urinary PD was measured using a colorimetric method and creatinine was measured using an automated analyzer. Intake of dry matter (DM) (p<0.01) and organic matter (OM) (p<0.01) increased as the level of UDP decreased. Fecal N was not affected by dietary treatment (p>0.05) while urinary N increased as the level of UDP decreased (p<0.05), but decreased as dietary C:F increased (p<0.05). Nitrogen retention increased as dietary C:F increased (p<0.05). As dietary C:F increased, urinary excretion of PD increased (p<0.05), but was not affected by dietary UDP (p>0.05) or interaction between dietary treatments (p>0.05). Daily excretion of creatinine was not affected by dietary treatments (p<0.05), with an average value of $0.334{\times}0.005$ mmol/kg $BW^{0.75}$. A linear correlation was found between total PD excretion and PDC index ($R^2$ = 0.93). Concentrations of creatinine and PDC index in spot urine were unaffected by sampling time (p>0.05) and a good correlation was found between the PDC index (average value of three times) of spot urine and daily excretion of PD ($R^2$ = 0.88). These results suggest that for animals fed ad libitum, the PDC index in spot urine is effective to predict daily excretion of PD. In order to improve the accuracy of the spot sampling technique, an appropriate lag phase between the time of feeding and sampling should be determined so that the sampling time can coincide with the peak concentration of PD in the urine.

<사례보고> 농작업 환경개선을 위한 한국형 참여형 개선활동 교육(PAOT)의 개발과 실제 적용 사례 (<Field action report> Development and Application of Participatory Action Oriented Training(PAOT) for Improvement of Agricultural Working Environment in Korea)

  • 김진석;우극현;민영선;김보균;최경숙;박기수
    • 농촌의학ㆍ지역보건
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    • 제35권4호
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    • pp.417-427
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    • 2010
  • 본 연구는 한국형 농업인 참여형 개선활동 기법(Participatory Action Oriented Training, PAOT) 교육 프로그램을 개발하고 적용함으로써 더 많은 지역으로 이 프로그램이 확산되는 데 기여하고자 시도하였다. 연구진은 농작업 환경 체크리스트를 노지, 과수, 시설, 축산, 복합농 등의 5개 범주로 구분하여 실제 우리나라 농작업 현장에 적합한 것으로 개발하였다. 체크리스트는 농작물 운반과 보관, 작업대와 연장 도구, 안전한 농기계 사용, 농작업 환경관리, 휴식과 일의 분담, 기초안전관리 등 6개의 대분류에 38개의 문항으로 구성하였다. 각 대분류별로 4-7개의 문항으로 구성이 된다. 또한 체크리스트와 교육에 포함할 모범사례들은 연구진이 직접 촬영한 사진과 외국의 사례를 참고로 하여 삽화 전문가에게 의뢰하여 제작한 삽화로 구성하였다. 이렇게 개발한 교재를 바탕으로 한국형 PAOT 프로그램을 개발하여, 경상북도의 4개 농촌 마을의 농업인 94명을 대상으로 2007년 7월에서 2008년 10월까지 4회의 참여형 농작업환경 개선교육을 수행하였다. 교육이 종료 3개월 후 연구진들이 직접 참여 농업인들의 농가를 방문하여 농업인들의 개선계획 실천여부를 확인하였고, 1시간 30분 정도 소요되는 "개선성과 중간 평가회"를 개최하여 개별 마을민들의 개선 성과를 전체 참가자들이 공유하는 시간을 가졌다. 전체 대상자 307명(남자 142명, 여자 165명)중 남자 59(41.5%)명, 여자 35(21.2%)명 등 총 94(30.6%)명이 PAOT 교육에 참가하였다. 전체 교육의 진행시간에 대한 적절성에서는 94.8%가 '만족한다' 이상으로 응답하였고, 교육의 전반적인 내용에는 98.9%가 '만족한다' 이상으로 응답하였고, 농작업 체크리스트 실습에는 100.0%가 '만족한다'고 응답하는 등 만족도 조사 문항 모두 90% 이상에서 만족한다고 응답하였다. 본 연구에서 개발된 농작업 환경 개선을 위한 PAOT 기법은 자발적이면서 지속적으로 농업인의 안전과 건강을 유지할 수 있는 하나의 대안이 될 수 있을 것으로 기대된다. 이를 위해서는 향후 보다 객관적인 연구가 수행되어야 할 것이며 더 많은 실제적인 적용 경험을 축적하는 것이 필요할 것이다.

미국 네브라스카의 관개된 옥수수 농업생태계의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환 (Radiation, Energy, and Entropy Exchange in an Irrigated-Maize Agroecosystem in Nebraska, USA)

  • 양현영;요하나 마리아 인드라와티;앤드류 수커;이지혜;이경도;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.26-46
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    • 2020
  • 이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, Rn/Rs↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m-2 K-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m-2 K-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m-2 K-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H2O)-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.