• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1353-1357
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• 2010

공주 근교의 일본잎갈나무 조림지에서 벌목이 이루어지지 않은 비벌목지를 대조구, 벌목이 이루어진 벌목지를 처리구로 설정하여 토양호흡과 호흡에 영향을 주는 토양온도, 토양수분을 2008년 5월부터 12월까지 2주 간격으로 측정하였다. 조사기간 동안 대조구와 처리구의 평균 토양온도는 각각 $23.3{\pm}0.5^{\circ}C$, $25.9{\pm}3.1^{\circ}C$으로 처리구에서 높았으며, 토양수분은 각각 $27.76{\pm}7.12%$, $24.55{\pm}5.12%$으로 처리구에서 낮게 나타났다. 토양호흡량은 봄부터 하절기로 이행함에 따라 증가한 후 동절기에 이르기까지 감소하는 경향을 보였으며, 토양호흡과 토양온도와는 높은 상관관계($R^2$=0.8747)가 있었으나, 토양수분과는 유의성이 높지 않았다($R^2$=0.4437). 토양호흡량은 대조구와 처리구에서 모두 8월에 가장 높았으며, 이때 대조구와 처리구의 평균 토양호흡량은 각각 $0.82{\pm}0.13$, $1.32{\pm}0.10$ $CO_2g{\cdot}m^{-2}{\cdot}hr^{-1}$으로 나타났다. 대조구와 처리구에서 5월부터 12월까지 측정된 전체 호흡량은 각각 2,419.2, 3,610.8 $CO_2g{\cdot}m^{-2}$으로 대조구에 비해 처리구에서 49.3% 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 인위적인 삼림의 벌목은 토양 호흡량을 증가시켜 대기 중의 이산화탄소를 증가시킬 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제37권4호통권109호
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• pp.436-447
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• 2004

습지를 규정하는 주요한 특징의 하나인 습지식물은 장기간의 침수로 인해 혐기성 상태로 존재하는 습지 퇴적물에서 생존을 위한 특별한 적응방법을 발달시켰다. 식물체내에 넓게 분포하고 있는 다공성의 세포는 공기중의 산소를 뿌리로 운반하기 위한 통로로 작용하며, 농도차이에 의한 확산과 압력차이에 의한 대류에 의하여 산소가 운반되어진다. 이러한 식물체 내에서의 산소이동은 식물이 혐기성 퇴적물 속으로 뿌리를 내리고 생존하게 하는 주요한 기작이 된다. 뿌리로 이동되어진 산소는 혐기성 퇴적물로 확산되어져서 뿌리주변의 퇴적물은 산화상태로 변화시키고, 뿌리의 호흡, 미생물의 호흡, 미생물에 의한 유기물 분해반응을 촉진시키게 된다. 또한 습지식물은 생장에 필요한 수분을 뿌리로 흡수하며, 이는 지표수와 퇴적물내 공극수가 뿌리주변으로 이동하게 되는 추진력이 된다. 습지 퇴적물은 식물의 사체에서 기인하는 유기물에 의해 수리학적 전도도가 작아서 퇴적물내 물의 움직임이 미미하나, 식물에 의한 물의 흡수는 퇴적물내 물의 움직임을 촉진시키게 된다. 이러한 식물의 특별한 적응기작은 해부학적, 형태학적, 생리학적으로 많은 연구가 수행되어져 왔으나, 이러한 적응기작들에 퇴적물내 생지화학적 반응에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 수준에 머물러있다. 퇴적물내 생지화학적 반응들은 수체에서 유입된 미량 오염물질의 이동 및 변형과정에 영향을 미치게 되므로 식물의 작용에 의한 생지화학적 반응의 변화들은 미량 오염물질의 거동에 영향을 미치게 되며 나아가 수자원과 수질 생태계에 영향을 초래하게 된다. 따라서 식물의 존재와 성장에 따른 퇴적물내 생지화학적 반응의 변화는 생태학적 환경에서 습지의 중요성을 인식하는데 필요한 연구과제라 사료된다. 난이도, 변별도 등에서 유사하므로 당분간 계속 사용하여도 될 것이다. 따른 변화(變化)는 볼 수 없었다. ATP 첨가(添加)로서는 0.30mM의 농도(濃度)에서 0.15 mM의 농도(濃度)에 비(比)하여 Young 율(率)이 낮았다. 3) 외경동맥(外經動脈)의 종절편(縱切片)의 Young 율(率)은 생리적식염수(生理的食鹽水)에 둔 군(群)에서는 15분(分), 45분(分) 및 75분(分)에서 각각(各各) 2.12, 2.48 및 $2.46{\times}10^7 dyne/cm^2$으로서 실험초기(實驗初期)에 비(比)하여 후기(後期)에서 Young 율(率)이 약간(若干) 높은 경향(傾向)을 나타내었고, 이러한 경향(傾向)은 ATP의 첨가(添加)로서도 비슷하였다.수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$는 $0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.235-241
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• 2003

자외선에 의한 조류기원 용존유기물의 특성변화를 조사하기 위하여 배양한 남조류 두종 (Microcystis aeruginosa, Oscillatoria agardhii)의 체외배출용존유기물에 자외선 처리전과 처리후의 생분해도와 유기물의 화학적조성을 비교하였다. 자외선처리는 pyrex용기에 시료를 넣고 인공자외선램프(UVA: 40 W/$m^2$, UVB: 2 W/$m^2$)로 24시간 조사하였다. 유기물의 화학적조성은 XAD-8, 양이온, 음이온수지를 이용하여 소수성 산 (hydrophobic acids; HoA), 소수성 중성 (hydrophobic neutrals;HoN), 친수성 산 (hydrophilic acids; HiA), 친수성 염기 (hydrophilic bases; HiB), 그리고 친수성 중성 (hydrophilic neutrals; HiN)의 5개 분획으로 분류하였다. 자외선처리동안 유기물의 농도변화는 거의 없었던 반면 생분해도는 자외선처리 전에 비해 현저히 감소하였다(M. aeruginosa: 17%, O. agardhii: 28% 감소). 또한 자외선 처리 전과 후의 유기물의 화학적조성도 상당한 차이를 보였다. 자외선처리 후 HiB분획(단백질, 아미노산류)은 감소한 반면 HiA분획 (카복실산류)은 증가하였다. 유기산분석에서도 3종류의 카복실산이 자외선처리 후 증가하는 것으로 나타났다. 일반적으로 수체의 유기물은 자외선에 의해 난분해성 유기물이 분해되거나 잘게 쪼개져 이분해성 유기물로 전환되는 것으로 알려졌다. 그러나 본 연구에서는 조류기원의 이분해성 유기물의 경우는 자외선에 의해 완전한 광분해는 보이지 않았지만 난분해성 유기물로 전환되었고 화학적조성도 바뀌었다. 이는 유기물의 기원과 종류에 따라 자외선에 대한 영향이 다르다는 것을 시사한다.0.73, P< 0.001). 본 연구기간동안 동물플랑크톤 섭식에 의한 청수기는 관찰되지 않았으며, 동 ${\cdot}$ 식물플랑크톤의 다양성은 식물플랑크톤의 생물량 증가 시 회복되는 것으로 나타났다. 본 연구결과에서는 부영양 호수에서 동물플랑크톤의 섭식이나 제한영양염의 결핍이 식물플랑크톤의 현존량에 영향을 출 수 있으나 군집의 변화를 야기하지는 못함이 제시되었다.X>$NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $PO_4\;^{3-}$ 및 $SiO_2$의 용출량 범위는 각각 -9${\sim}$ 105 mgN $m^{-2}day^{-1}$, -156${\sim}$62 $m^{-2}day^{-1}$ -5${\sim}$5 $m^{-2}day^{-1}$, 및 12 ${\sim}$ 117 $m^{-2}day^{-1}$였다. 낙동강과 서낙동강에서 식물플랑크톤의 1차 생산성과 조체의 C:N:P의 Redfield 비율 106: 16: 1을 이용하여 추정한결과 저질에서 용출되는 $NH_4\;^+$는 식물플랑크톤의 요구량의 9 ${\sim}$23%이었고, $PO_4\;^{3-}$는 11 ${\sim}$ 22%를 차지하였다.도로 검출되어 이를 고려한정수공정의 관리가 필요하리라 생각된다.$yr^{-1}$)의 71%가 감소되어야 할 필요성이 제기되었다. 또한 여름철 심층 산소 고갈이 야기되었고, 이 시기에 퇴적물로 용출된 인이 식물플랑크톤 성장에 이용될 수 있기때문에 퇴적물에 대한 관리도 수행될 필요가 있다

• Applied Biological Chemistry
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• 제18권4호
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• pp.203-218
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• 1975

양송이 재배중(栽培中) 재배상(栽培床) 퇴비(堆肥)의 성분변화(成分變化)를 파악(把握)하기 위하여 양송이의 대규모(大規模) 생산(生産) 조건하(條件下)에서 퇴비입상후(堆肥入床後) 수확(收穫)이 끝나는 폐상시기(廢床時期)까지의 재배상퇴비(栽培床堆肥) 및 양송이 자실체(子實體)의 여러가지 성분(成分)을 분석(分析)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었으며 재배상(栽培床) 퇴비(堆肥)의 숙성기작(熟成機作)을 제시(提示)하였다. 1) 재배상(栽培床) 및 배양실(培養室)의 온도변화(溫度變化)와 양송이의 수량(收量)을 주기별(週期別)로 조사(調査)하였고 전체수량(全體收量)은 $15.6kg/m^2$이었다. 2) 입상직후(入床直後)의 퇴비(堆肥)는 pH8.2이었으나 복토시기(覆土時期)부터 pH 6.4로 떨어져 폐상시(廢床時)까지 유지(維持)되었다. 3) 재배상(栽培床) 퇴비(堆肥)의 일반성분(一般成分)을 고형물(固形物) 기준(基準)으로 볼 때 회분(灰分)은 증가(增加)하였으나 전실소(全實素), 에텔 추출물(抽出物), 조섬유(粗纖維)는 계속으로 감소하였으며 결국 유기물(有機物)의 감소하였으며 결국 유기물(有機物)의 감소를 초래하였다. 4) 재배상(栽培床) 퇴비(堆肥)의 전실소(全實素)는 계속적으로 감소하였으며 부용성(不溶性) 실소(室素)의 감소량(減少量)이 수용성(水溶性) 실소(實素)보다 더 컸고, C/N율(率)은 최초(最初) 21이던것이 16으로까지 점차적으로 감소하였다. 5) 재배상(栽培床) 퇴비(堆肥)의 탄수화물(炭水化物)중 ${\alpha}-cellulose$, pentosan, lignin은 각각 87%, 75%, 60%씩 소실되었으며 특히 ${\alpha}-cellulose$는 복토직후(覆土直後)에 크게 감소(減少)하였다. 6) 재배상(栽培床) 퇴비(堆肥)의 유리환원당(遊離還元糖)은 계속적으로 증가(增加)하였고, 유리(遊離)아미노산(酸)을 수확초기(收穫初期)까지 증가(增加)하다가 폐상시(廢床時)에는 다시 감소하였다. 입상시(入床時)의 퇴비(堆肥)에는 alanine, glutamic acid, glycine, serine이 검출(檢出)되었으나 양송이 재배(栽培)에 따라 glycine은 크게 감소하는 반면(反面) proline이 크게 증가(增加)하였다. 7) 재배상퇴비(栽培床堆肥)의 무기원소(無機元素) 중 P, Zn은 감소하는 경향이 있고, Cu은 증가(增加)하는 경향이있으며 K, Na은 큰 변화(變化)가 없었다. 8) 수확주기(收穫週期)가 다른 양송이의 일반성분(一般成分), 무기성분(無機成分), 유리환원당(遊離還元糖) 및 아미노산(酸)을 분석(分析) 비교(比較)한 결과(結果) 큰 차이가 없었으나 조지방(粗脂肪), 환원당(還元糖), Na함량(含量)은 초기수확(初期收穫)의 것에서, 아미노산(酸) P은 후기수확(後期收穫)의 것에서 약간 높았다. 양송이중의 유리(遊離)아미노산(酸)으로는 alanine, serine, threonine glutamic acid를 위시(爲始)하여 12종(種)이 검출(檢出)되었다. 9) 본실험(本實驗)으로 재배상(栽培床) 퇴비(堆肥)의 숙성(熟成) 과정은 중온균(中溫菌)에 의한 암모니아의 생성(生成)과 탄수물화(炭水物化)의 분해에 이어 고온균(高溫菌)에 의한 단백질합성(蛋白質合成), 균경형성(菌經形成) 그리고 다실소(多室素) lignin 부식복합기(腐植複合畿)를 형성(形成)하고 이들 성분(成分)이 잔류(殘留)하는 탄수화물(炭水化物)과 함께 양송이의 영양원(營養源)을 이루게 되는 숙성기작(熟成機作)을 뒷받침 할 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권1호
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• pp.40-49
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• 2019

고사목(CWD)은 산림생태계 구성요소의 하나로서 산림의 에너지 흐름과 물질순환에서 주요한 역할을 한다. 특히 고사목은 탄소를 격리하는 장기 저장고로서, 산림에서 대기로 방출되는 탄소의 속도를 지연시키는 측면에서 고사목의 호흡속도를 구명하는 것은 의의가 크다. 따라서 본 연구는 온대중부지역의 일본잎갈나무와 리기다소나무 고사목을 대상으로 호흡속도를 측정하고, 호흡속도에 영향을 미치는 인자(밀도, 함수율, 탄소농도, 질소농도 및 C/N비)의 영향력을 파악하였다. 2018년 여름, 우리나라 중부지역 14개 임분에서 부후등급 별로 시료를 채취하고, 실험실에서 휴대용 이산화탄소 센서를 부착한 밀폐형 챔버를 이용하여 고사목 호흡을 측정하였다. 두 수종 모두 부후가 진행함에 따라 고사목 밀도는 감소하였으며, 함수율은 증가했다. 또한 탄소농도는 부후등급에 따라 유의성을 나타내지 않았으나, 질소농도는 증가하고 C/N비는 감소하는 경향을 보였다. 일본잎갈나무의 경우 부후 IV등급까지 고사목의 호흡속도가 유의하게 증가하였지만, 리기다소나무에서는 부후 II등급까지 증가 후 평형상태를 보였다. 따라서 탄소농도를 제외하고, 모든 인자들이 호흡속도와 유의한 상관관계를 나타냈으며, 단계적 회귀분석의 결과, 두 수종 모두 함수율이 고사목 호흡속도에 가장 영향을 미치는 인자로 나타났다. 이와 같이 고사목의 수분은 미생물의 활성도를 높여 호흡속도에 영향을 미치며, 온도와 광 환경 등 복잡하게 연결된 환경인자들과 밀접한 관계에 있으므로 향후 이들의 상호관계 및 수분의 시계열적패턴 추정에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• 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.