• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권12호
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• pp.1727-1734
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• 2005

The fermentation characteristics and mono- and di-saccharides compositions during the early stage of ensiling were studied with a temperate grass, Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) and a tropical grass, guineagrass (Panicum maximum Jacq.). The laboratory silos were kept in the room set at 25$^{\circ}C$, and then were opened on 0.5, 1, 2, 3, 5 and 7 days (14 days in Italian ryegrass) after ensiling, respectively. The Italian ryegrass silage showed a fast and large pH decrease caused by a fast and large production of lactic acid during the first 5 days of ensiling and succeeded to achieve lactic acid type fermentation; high lactic acid/acetic acid and lactic acid content at the end of ensiling (14 days), low values of pH (3.74), acetic acid, ethanol and ammonia-N/total nitrogen, none or only small amounts of Butyric acid, valeric acid and propionic acid. The guineagrass silage showed a slow decrease in pH and a slow increase in lactic acid content during the full ensiling period, causing a high final pH value, low contents of lactic acid, acetic acid, total volatile fatty acids and total organic acids. In Italian ryegrass silage, mono- and di-saccharides compositions decreased largely within the initial 0.5 day (12 h) of ensiling. Sucrose disappeared rapidly within the initial 0.5 day of ensiling, but fructose and glucose contents showed an initial rise by the activity of enzymes in plant tissues, and then decreased gradually. On the other hand, the contents of monoand di-saccharides in guineagrass showed the largest decreases due mainly to plant respiration within the initial 0.5 day of ensiling, and no initial rises in fructose and glucose contents during the early stage of ensiling because of the absence of fructans which are hydrolyzed into fructose and glucose in temperate grasses. In both silages, the rate of reduction in mono- and di-saccharides compositions within the initial 5 days of ensiling was ranked in the order of glucose>fructose>sucrose, suggesting that glucose and fructose might be more favorably utilized than sucrose by microorganisms and glucose is the first fermentation substrate. It was concluded that the silage made from Italian ryegrass with high moisture content had a good fermentation quality owing to the dominance of lactic acid bacteria and active lactic acid fermentation during the initial stage of ensiling. These results can be explained by rapid plant sap liberation and the high activity of plant enzyme hydrolyzed fructans into fructose and glucose within the initial 2 days of ensiling, which stimulate the homofermentative lactic acid bacteria growth. In ensiling a temperate grass, the physical characteristics may ensure the rapid onset of fermentation phase, which results from the smaller losses of water-soluble carbohydrates during the initial stage of ensiling and providing sufficient water-soluble carbohydrates for lactic acid bacteria. The silage made from guineagrass with intermediate dry matter and high initial mono- and di-saccharides content was stable silage. This could be explained by the higher incorporation of air during the very early stage of ensiling and the restriction of cell breakdown and juice release due to the properties of a tropical grass with coarse porosity and stemmy structures. These physical characteristics delayed the onset of lactic acid bacteria fermentation phase by extending the phases of respiration and aerobic microorganisms activity, causing the higher loss of water-soluble carbohydrates and the shortage of lactic acid bacteria fermentation substrates.

• 한국환경농학회지
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• 제12권2호
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• pp.112-120
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• 1993

추파 대맥포장에서 기비(基肥)로 시용한 요소(尿素)의 토양중 질산화율(窒酸化率)과 월동기간중 보리의 고사체(枯死體)함유된 질소의 양(量)과 작토층에서 소실(消失)된 질산태질소의 양(量) 및 월동 후 토양에 잔존하고 있는 질소의 양(量)을 추정하고자 실시되었다. 보리 품종 올보리를 공시하고 작물시험장 맥류포장에서 기비 사용량을 0, 40, 80 및 120kg/ha을 요소(尿素)로 시용하였다. 파종은 10월 12일에 하였고 이듬해 3월 17일까지 조사하였으며, 월동기간은 12월 15일부터 3월 17일까지로 하였다. 또한 같은 토양을 이용하여 질산화작용에 미치는 온도의 영향을 밝히기 위하여 5, 10 및 $15^{\circ}C$ 조건에서 4, 8, 16 mg N/100g soil 수준으로 배양(培養)하였다. 1. 토양의 $NH^+\;_4-N$ 및 $NO^-\;_3-N$ 함량의 변화는 요소(尿素) 시용 후 40일경을 기점으로, 40일경까지는 $NH^+\;_4$가, 그리고 그 이후에는 $NO^-\;_3$ 가 각각 가급태(可給態) 질소(窒素)의 주(主)를 이루었다. 2. 토양에 시용된 요소(尿素)의 질산화는 요소(尿素) 시용량이 많을수록, 그리고 온도가 낮을수록 완만하게 진행되었는데, $5{\circ}C$는 $15{\circ}C$에서의 질산화율(窒酸化率) $40{\sim}50%$가 일어났다. 3. 질산화작용(窒酸化作用) 관여하는 ammonia oxidizing bacteria 와 nitrite oxidizing bacteria의 수는 요소(尿素) 용량의 증가에 따라 거의 직선적으로 증가(增加) 하였다. 4. 월동 후 생존한 보리에 함유된 질소량(窒素量)은 기비량(基肥量)의 10% 미만이었고, 작토층에 잔류한 가급태질소(可給態窒素)의 함량은 기비량의 약 $24{\sim}26%$ 이었으며, 월동기간중 보리의 고사체에 함유되어 유기태질소로 소실(消失)된 양(量)은 기비량의 약 50%였고, 질산태질소의 용탈양(溶脫量)은 약 $17{\sim}20%$에 달하였다. 월동기간중 질산태질소의 용탈량은 기비사용량 80 및 120kg/ha에서 각각 ha당 16kg 및 20kg 정도로 추정되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제12권3호
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• pp.191-200
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• 1979

새로운 단백질자원인 남빙양산크릴의 효율적인 이용을 위한 기초자료를 얻기 위하여 식품원료학적인 특성의 구명에 주목적을 두어 연구를 수행하였다. 즉 1978년 1월 30일 남비양에서 어획하여 생동결 및 자숙동결한 크릴을 시료로 하여 일반성분조성, 아미노산조성, 중금속류의 함량, 가식부의 비율, 해동시의 drip 발생량 및 그 결성 등에 대하여 연구검토하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1. 일반성분조성에 있어서 생동결크릴은 자숙동결크릴에 비하여 지방 및 유리아미노실소의 함량이 높고 회분함량이 낮았다. VBN량은 생동결크릴이 $37.6mg\%$, 자숙동결크릴이 $26.4mg\%$로 상당히 높고, pH는 생동결크릴은 7.1, 자숙동결크릴이 7.2로 비교적 낮았는데, 이러한 VBN 및 pH값은 시료 크릴의 저장기간이 길고, 냉동보관의 빈번한 변동으로 선도가 많이 저하한 때문이라고 생각된다. 생동결크릴의 육질부아미노산조성은 glutamic acid, aspartic acid, lysine, proline 및 leucine의 함량이 높고, methionine, histidine, serine, tyrosine 및 phenylalanine의 함량이 적었으며, 필수아미노산에 있어서는 lysine 및 leucine의 함량이 높고 methionine 및 phenylalanine의 함량이 낮았다. 한편 유리아미노산조성에 있어서는 proline, lysine, glycine, arginine 및 alanine의 함량이 높고 histidine, methionine, aspartic acid, serine 및 threonine의 함량이 낮았으며, 필수아미노산에 있어서는 lysine 및 leucine의 함량이 많고 methionine 및 threonine의 함량이 낮았다. 크릴의 구성아미노산이나 유리마미노산 조성에 있어서 필수아미노산인 lysine의 함량이 많은 점은 영양적으로 의의가 크다고 할 수 있다. 3. 크릴의 중금속함량은 Hg가 $0.039\~0.048ppm$, Pb가 $0.06\~0.11ppm$, Zn가 0.32이하 Cd가 $0.008\~0.012ppm$, C가 ND, Fe가 $0.61\~0.68ppm$, Cu가 $0.87\~1.37ppm$로 전반적으로 함량이 낮았다. 단 Cu의 함량이 비교적 높은 것은 갑각류의 혈액구성성분인 때문이라고 생각된다. 4. 가식부와 부하식부의 비율은 생동결크릴이 37:63이고 자숙동결크릴이 42:58로 외견상 가식부비율이 자숙동결크릴이 많았다. 5. 해동시의 drip의 유출량은 생동결크릴이 약 $36\%$ 자숙동결이 약 $24\%$로 생동결크릴이 많았고, 크릴의 성분조성에 있어서는 생동결크릴의 경우가 고형조단백질 및 조지방의 함량이 현저하게 많았고 회분함량은 적었다.

• 유기물자원화
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• 제23권2호
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• pp.36-46
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• 2015

경축순환농업은 축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 비료자원으로 인식하여 농경지로 환원하는 지속 가능한 농업체계로 부상하였다. 하지만 우리나라의 경축순환농업 체계는 아직 미비하여 가축분뇨 처리 및 자원화에 애로를 겪고 있는 지역을 쉽게 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 1) 지역 특성을 고려한 맞춤형 경축순환농업 모델을 제시하고 2) 가축분뇨의 농경지 환원 시 잠재적 양분 공급량 및 작물의 양분 요구량에 관한 관계분석을 바탕으로 제시된 모델의 바이오매스 물질흐름 분석을 그 목적으로 한다. 개별농가 시설을 통한 경축순환농업을 실행하고 있는 우리나라 지역 두 곳과 (YC, JJ)과 공동자원화시설을 위탁처리하고 있는 두 곳 (NW, NS)을 선정하여 NS의 두 지역, NW의 세 지역, YC의 세 지역, JJ의 네 지역 등 총 열두 곳의 지역별 현장조사 및 면접을 실시하였고, 설문조사를 위한 농가들은 NW의 54농가, YC의 51농가, JJ의 44농가로 총 149농가의 설문조사를 수행하였다. JJ지역의 공동자원화시설은 퇴 액비화 역할뿐만 아니라 에너지화 모델로의 공동추진(two track model)이 보다 효과적일 것으로 판단된다. YC지역의 경우, 중규모(30톤 내외)의 분산형 공동자원화시설 3~4개를 축산농가가 밀집된 면(面)에 설치하는 모델이 적합할 것으로 판단된다. 기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 비교해 보면 두 지역 모두 인과 칼리량은 늘어나고(최대 7%까지) 질소량은 감소하는(최대 15%까지) 경향을 보이는 것으로 나타났다. 모델이 적용된 YC지역의 가축분뇨 유래 질소, 인산, 칼리는 전반적으로 비슷하게 고른 값을 보이고 있으나, 작물의 양분요구량과 양분의 토양 환원량을 비교해 보면 연간 질소가 719톤, 인이 1,269톤씩 각각 과잉 공급되고 있음을 알 수 있다. JJ지역의 경우 작물 양분요구량 대비 질소 671톤/년의 추가공급이 필요할 것으로 추정되며 이는 화학비료로 대체될 수 있음을 의미한다. 인의 경우 32톤이 과잉공급되어 JJ와 YC 지역 모두 인의 지표수 유출(runoff)에 기인한 부영영화(eutrophication)를 고려하여 경축순환농업 모델을 구축해야 할 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.449-461
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• 2013

최근 발생한 경북 구미의 불산 누출 및 경남 울산의 염산 누출사고의 예와 같이 화학공장에서 발생되는 사고중대 부분은 저장탱크나 운송배관 및 플랜지호스 등의 손상에 의한 휘발성 유독성물질의 대량누출이며, 이 경우 누출된 지역의 자연환경과 대기 조건에 따른 유독성물질의 확산 거동이 인적, 물적 피해의 중요한 변수가 되기 때문에 위험성평가는 가장 중요한 관심 대상이 된다. 따라서 본 연구에서는 누출물질에 대한 대기 중 확산을 모사하기 위하여 불산 저장탱크에서 누출된 경우를 예제로 선택하여, 수치해석과 ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres)의 확산 시뮬레이션을 이용한 결과해석을 수행하였다. 먼저 공정위험분석으로 정성적 평가인 HAZOP(Hazard Operability) 결과를 살펴보면 첫째 공정흐름상(flow) 위험 요소로서 플렌지, 밸브와 호스의 균열 등 손상으로 인한 누출에 의한 운전지연 또는 독성가스누출 등이 발생할 수 있고, 둘째 온도, 압력, 부식으로부터는 화재, 질소공급과 압 그리고 탱크나 파이프 이음관의 내부 부식으로 인한 독성누출의 가능성이 높은 것으로 분석되었다. 다음 결과 영향분석 기법인 ALOHA를 운용한 결과를 살펴보면 Dense Gas Model에 대한 입력 자료값에 따라 미치는 결과 영향이 다소 차이가 있음을 발견하였으나 기상조건으로서 대기안정도 보다는 풍향 및 풍속이 가장 영향을 미치는 것으로 분석 되었다. 또한 풍속이 빠를수록 누출물질의 확산이 잘 일어났고, 수치해석결과인$LC_{50}$과 ALOHA의 AEGL-3(Acute Exposure Guidline Level)과 결과를 비교했을 때 확산길이는 다소 차이가 있지만 확산농도 측면에서는 액체와 증기누출인 경우에 있어서 거의 비슷한 결과를 보였다. 따라서 ALOHA 모델을 운영한 결과 각 시나리오별 경향은 상당히 일치함을 볼 수 있었다. 따라서 추후 수치해석과 확산모델링에 의한 예측농도를 국제적인 기준치인 IDLH(Immediately Dangerous to Life and Health), ERPG(Emergency Response Planning Guideline), AEGL(Acute Exposure Guidline Level)과 비교 함 으로서 독성 가스의 대한 완충거리를 결정 할 수 있고, 이와 같은 연구방법은 유독성물질 누출에 따른 위험성평가를 보다 효율적으로 수행하는데 도움을 줄 것이며, 지역사회 비상대응체계 수립 시 적절하게 활용할 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권6호
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• pp.328-333
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• 2005

영남지역 식질논에서 벼를 건답직파하여 재배하면서 완효성질소비료인 LCU를 표준시비량의 80%와 100% 수준으로 시용시 관행 요소 대비 암모니아 휘산의 경감효과를 검토하였다. 토양 $NH_4-N$ 농도는 파종 후 45일경에 가장 높았는데 LCU 처리구에서는 $92-100mg\;kg^{-1}$, 요소 시용구에서는 $73mg\;kg^{-1}$였으며, 전 생육기간동안 요소 시용에 비해 LCU 처리구가 높았다. 토양 $NO_3-N$의 농도는 모든 처리에서 파종 후 10일경에 가장 높았는데 LCU 처리구는 $30-33mg\;kg^{-1}$, 요소 시 용구는 $27mg\;kg^{-1}$였고, 건답기간동안 높게 유지되다가 담수 후 낮아져 파종 후 80일경 이후에는 모든 처리에서 $1-2mg\;kg^{-1}$로 처리간에 차이가 없었다. 표면수의 $NH_4-N$ 농도는 요소시용구에서는 추비 후 $NH_4-N$ 농도가 $8-10mg\;L^{-1}$로 일시적으로 상승하였으나, LCU 처리구에서는 생육기간동안 $1mg\;L^{-1}$이하였다. 표면수의 pH는 담수 후 생육기간동안 요소 및 LCU 처리에서 7.5-8.3 였으나 요수구의 pH가 다소 높게 유지되었다. 요소 시용구에서의 암모니아 휘산량은 추비 시용 후 급격히 증가하였고, 시비질소에 대한 총 휘산량은 $8.7-11.8kg\;N\;ha^{-1}$ 이었다. 한편 LCU 시용에 따른 암모니아 휘산량은 LCU의 시비량에 관계없이 $2.4-3.0kg\;N\;ha^{-1}$였으며, 연차간의 변이도 요소에 비해 매우 적었다. 따라서 벼 건답직파재배에서 LCU 시용시 암모니아 휘산량은 요소 시용에 비해 72-76% 경감되었다.

• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.97-107
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• 2015

육상과 수계의 전이지대에 위치한 습지는 빈번한 침수, 육상생태계로부터의 영양염류의 유입, 수계와 토양에 적절하게 적응된 식생의 존재 및 토양 내 산소 결핍과 같은 독특한 특징을 가지고 있다. 이러한 생지화학적 특성과 독특한 식생의 존재는 유기물의 분해과정에 물리적 화학적 영향을 미치고 있는데, 특히 미생물에서 생산되는 체외효소 활성도는 유기물의 분해 과정과 관련을 맺고 있다. 체외효소는 고분자 유기물을 간단한 형태의 유기탄소, 무기 질소, 인, 황으로 분해하여 미생물과 식물이 용이하게 이들 영양물질을 흡수할 수 있도록 도움을 주기 때문에, 체외효소에 대한 연구는 습지 토양 내에서의 유기물 분해와 물질순환의 기작을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 본 연구는 습지 토양 내 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase, phenol oxidase와 같은 체외 효소활성도에 영향을 미치는 물리적 생지화학적 요소가 무엇인지 문헌연구를 통하여 고찰하였다. 물리적 요소로써, pH와 유기물의 입자 크기는 체외효소 활성도에 크게 영향을 미치지 않았으나, 온도에 대한 영향은 미생물의 극한 온도에서의 적응성 정도에 따라 다양하게 나타났다. 화학적 요소로써, 탄소, 질소, 인의 첨가는 습지 토양의 영양상태, C:N 비율과 제한 요소, 및 체외효소의 종류에 따라 그 영향이 다양하게 발현되었다. 특히, 유기물의 기질 특성(Substrate quality)은 다른 어떤 요소보다도 체외효소 활성도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연구 과제로써는 기후 변화와 질소 침적의 증가에 따른 효소 활성도의 변화 및 분자생물학적 접근을 통한 미생물 군집과 체외효소 기능간의 관계를 규명하는 연구가 필요하다. 또한, 습지 토양내 체외효소 활성도를 극대화 할 수 있는 환경을 조성함으로써, 앞으로 습지 토양이 오염물질을 제거하고 습지의 생태학적 기능을 최대화 할 수 있는 연구가 요구된다.

• 생태와환경
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• 제35권2호통권98호
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• pp.92-102
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• 2002

본 연구는 담수산 조개 종간의 여과능력과 실험적으로 조성된 인공연못에서 조개의 여과섭식이 수질에 미치는 영향을 평가하기 위해 이루어졌다. 실내 실험과 인공연못에서의 섭식실험 모두에서 조개에 의한 엽록소, 총인, 부유물질과 같은 입자성 물질의 감소가 관찰되었다. 600개체의 조개가 투입된 처리구에서, 엽록소 농도와 순 1차 생산력은 $87.3{\pm}4.5\;{\mu}g/L$와 $106.3{\pm}8.8\;{\mu}gC\;L^{-1}\;hr^{-1}$에서 대조구와 거의 동일한 수준인 $25.0{\pm}0.5\;{\mu}g/L$와 $15.6{\pm}13.3\;{\mu}gC\;L^{-1}\;hr^{-1}$까지 감소하였다(P<0.05, n = 6, ANOVA). 엽록소 농도의 감소와 동시에, 투명도는 0.48m에서 1.2m까지 향상되었고, 부유물질과총인 농도는 각각 $22.0{\pm}1.0\;mg/L$에서 $7.5{\pm}0.5\;mg/L$, $133{\pm}0.8\;{\mu}g/L$에서 $7.5{\pm}0.0\;{\mu}g/L$까지 감소하였다 (P<<0.001,$r^2$>0.71,n = 11).비록 처리구에서 SRP농도의 약간의 감소와 무기질소($NH_3-N$, $NO_2-N$)의 증가가 관찰되었다 하더라도, 대조구의 농도와 비교할 때 유의적인차이는 없었다. 식물플랑크톤에 대한 여과율과 섭식과정 중에 feces와 pseudofeces와 같은 형태로의 영양염 배출율을 고려할 때, Corbicula leana가 가장 효과적인 여과섭식자였다. 이러한 결과들은 Corbicula가 입자성물질을 조절함에 있어 중요한 역할을 수행하며, 조류가 대량 발생하는 호소의 수질관리를 위해 생물학적 수질조절자로서 적용할 수 있음을 제시한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권1호
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• pp.87-95
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• 2006

새우가공부산물의 효율적 이용과 멸치 액젓의 영양성 및 기호성의 강화 목적으로 새우가공부산물 첨가 멸치액젓 (새우가공부산물 무첨가 및 $10\%$ 첨가 멸치액젓의 경우 270일 숙성, $20\%$ 및 $30\%$ 첨가 멸치액젓의 경우 180일 숙성)을 제조하여 엑스분 질소, 맛성분, 영양성분 및 관능검사에 대하여 분석 검토하였다. 멸치액젓의 엑스분 질소함량은 새우가 공부산물의 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었으며, 맛의 주요성분을 살펴보기 위하여 omission test를 실시한 결과, 새우가공부산물의 첨가 유무에 관계없이 맛의 주성분은 유리아미노산이었고, ATP 관련물질 및 유기산 등의 성분은 맛에 보조적으로 관여하리라 판단되었다. 새우가 공부산물 첨가 멸치액젓의 유리아미노산 및 taste value의 결과, 멸치 액젓의 맛은 모두 glutamic acid와 aspartic acid에 의하여 좌우됨을 알 수 있었고, 첨가비율이 증가할수록 proline, valine 및 histidine의 함량과 조성비가 감소하는 경향인 반면에, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine 및 lysine은 증가하는 경향이었다. 총 아미노산은 새우가공부산물의 첨가량에 관계없이 $9,840\~10,325$ mg/100 g 범위였으며, 무기질 함량은 새우가공부산물의 첨가량이 증가할수록 칼슘, 인, 철 및 칼륨 모두가 증가하는 경향을 나타내어 새우가공부산물의 첨가에 기인함이 확인되었다. 또한 새우가공부산물 첨가 멸치액젓의 향, 맛 및 냄새에 대한 관능검사 결과, 쓴맛이 느껴지지 않으면서 새우 특유의 향을 느낄 수 있는 $20\%$ 첨가 제품이 가장 적절하였다. 멸치액젓의 제조시 새우가공부산물을 마쇄한 다음 첨가하여 숙성시키는 경우 맛, 향 및 영양 개선은 물론이고, 수산가공자원의 효율적인 이용 측면에서 의미 있는 결과를 얻었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권3호
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• pp.119-126
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• 2003

질소 안정동위체 자연존재비(${\delta}^{15}N$)측정을 통해 노지 채소 재배토양에서 침출되어 지하로 이동하는 $NO_3-N$의 동태를 조사한 결과는 다음과 같다. 1) 3 m 관정수와 6 m 관정수의 $NO_3-N$ 농도 평균값은 각각 25.7 및 $2.8mg\;L^{-1}$이었으며, ${\delta}^{15}N$는 +3.6 및 +4.7‰이었다. 2) 암거배수의 $NO_3-N$ 농도와 ${\delta}^{15}N$의 평균은 각각 $35.5mg\;L^{-1}$와 +6.6‰로 토양 침투수는 즐인 선상지 전체로부터 모아지며 비교적 민감하게 화학비료, 가축분 퇴비 유래 질소농도의 변화를 반영하였다. 3) 단지 말단부의 용출수의 $NO_3-N$ 농도와 ${\delta}^{15}N$의 평균은 각각 $19.4mg\;L^{-1}$ 및 +7.9‰로서 채소 재배지대의 복류수 중에는 축산폐기물 유래가 침투되어 있는 것을 나타냈다. 4) 본 지구의 채소재배 토양의 ${\delta}^{15}N$은 2 N KCl 추출 가용태 질소로서 +6.1‰, 질산태 질소로서 +5.1‰이며, 주로 사용되는 화학비료의 전질소의 ${\delta}^{15}N$은 질산 억제비료가 -6.1‰, 그리고 완효성비료가 2.2‰이었다.