• 유기물자원화
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• 제18권4호
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• pp.31-37
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• 2010

가축분뇨는 적절하게 처리되기만 하면 가치 있는 자원이 될 수 있다. 년간 42백만톤에 달하는 가축분뇨의 84%가 퇴비와 액비 생산에 이용되고 있으며 최근에는 혐기소화를 통한 바이오가스 생산에 대한 관심이 고조되고 있으나, 혐기소화액의 농업적인 활용은 아직 인증되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 가축분뇨와 음식물류폐기물을 혼합하여 소화시킨 통합혐기소화액을 이용하여 벼 재배시 생육과 논토양 환경에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 통합혐기소화액은 돈분과 음식물류 폐기물을 70:30(v/v)으로 혼합하여 HRT(Hydro-logic retention time) 14일의 고온혐기소화공정을 거쳤으며, 안전성을 평가하기 위해 모니터링을 수행하였다. 질소전량 기준으로 통합혐기소화액을 와그너 포트에 시용하고 침출수를 채취하여 양분의 용출과 생육을 조사하였다. 통합혐기소화액을 시용한 처리구에서는 토양중 치환성 칼륨, 구리, 아연 등이 증가하였으며, 통합혐기소화액 처리후 침출수 중의 질산태 질소 농도는 처리 농도가 증가할수록 높았으며 모든 처리구에서 2주 만에 침출되어 빠져나가는 것으로 나타났다. 생육반응에 있어서 분얼수는 처리간에 차이가 없었으며, 초장은 통합혐기소화액을 추천시비량 질소 기준으로 2배 시용한 처리구에서 가장 높았으나, 벼의 생육을 고려하면 오히려 도복의 위험이 높은 것으로 나타났다. 토양중 염류 집적을 고려하여 추천시비량 질소 기준에 맞게 시용하는 것이 바람직하며, 통합혐기소화액이 화학비료 대체제로서의 가치가 있는 것으로 판단되었다. 향후 장기적인 면에서 통합 혐기소화액의 논토양 환경에 미치는 영향에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제24권2호
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• pp.172-178
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• 2006

골재채취가 수층의 세균군집구조에 미치는 영향을 알아보기 위해 낙동강 중류, 골재채취가 이루어 지지 않은 수역인 구미대교와 장기간에 걸쳐 연속적으로 골재채취가 행해지는 지역인 성주군 소학리 (성주대교 인근)에서 $\alpha\;\beta\;\gamma-subclass$ proteobacteria, Cytophaga-Flavobacterium (CF) group 세균군과 황산염화원세균을 FISH법으로 정량분석하였다. 아울러 수온, pH, EC, 엽록소-$\alpha$ 양 등의 이화학적인 환경요인도 측정하였다. DAPI로 염색된 세균수로 측정한 총세균수의 경우, 두 정점간의 괄목할 만한 양적인 차이는 없었으나 그 시간차에 따른 변동이 골재채취 수역에서 더욱 심했다. 또한 높은 엽록소-$\alpha$ 양을 나타낸 골재채취 수역에서 검출한 CF group 세균군과 황산염환원세균이 총세균수에서 차지하는 비율이 비골재채취 수역에 비해 높았다. 이같은 결과는 저니질이 수층으로 재유입되었기 때문으로 판단된다. 그러나 본 연구에서 검출한 세균군이 총세균수에서 차지하는 비율을 합하면 그 비율은 골재채취 수역보다 비골재채취 수역에서 더 높았다. FISH법에 의한 세균의 검출가능성이 해당세균의 물질대사능과 연관이 있으므로 골재채취 수역에서의 낮은 세균 검출율은 골재채취가 세균의 물질순환에서의 역기능을 초래하고 이는 또한 연차적으로 그들의 먹이연쇄에 부정적인 영향을 미칠 가능성을 시사하는 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권Spc호
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• pp.20-28
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• 2009

생물비료는 아직도 한국에서는 생소한 용어다. 한국에서 생물비료라 함은 식물추출액, 퇴비류-다양한 형태의 미생물 혼합제 등으로 인식되고 있다. 그러나 최근에는 식물영양요소의 흡수나 이용도를 증진시키는 토양미생물 사용으로 언급하기도 한다. 본 개관은 식물성장을 증진시키는 것으로 알려진 PGPR 서로 다른 기작과 실질적 역할에 대하여 검토하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.218-231
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• 2005

본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.307-307
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• 2009

우리나라에서 농가단위 경축순환농업 모델에 대한 조사와 농장내 순환구조에서 양분수지를 조사한 사례도는 미미한 실정이다. 이에 경축연계 자원순환 유기농업농가의 실천사례 발굴하고, 실천모델별 축산형태 및 경종형태를 조사하여 경종부분의 양분순환과 양분수지를 조사하고자 하였다. 발굴된 농가단위 경축순환농업 사례는 3가지 형태로 모두 한우를 11~21두 범위에서 사육하는 동시에 $15,510m^2$의 밭농사를 수행하는 농가, $8,019m^2$의 밭농사와 $8,250m^2$ 논농사를 동시에 수행하는 농가, $26,400m^2$의 논농사만 수행하는 농가들이었다. 각 모델에서 배합사료는 모두 외부에서 구입하고 있었으며 조사료의 자급율은 25 ~ 100%인 것으로 조사되었다. 특히, 한우 20두와 논농사 $26,400m^2$를 경영하는 농가에서 조사료(볏짚)의 100%를 자급하였고 동시에 한우사육과정에서 발생한 자급퇴비를 전량 논농사에 사용하여 유기농 벼농사를 유지하고 있었다. 밭농사를 함께 수행하는 농가에서는 자급퇴비 외에 외부로부터 유박비료 및 발효유기질비료를 구입하여 양분을 충당하고 있었다. 각 농가의 토양이화학성을 분석한 결과 pH는 5.49~7.61, 유기물 함량은 1.37~1.40%, 유효인산 함량 253.32~329.63 mg/kg, 칼륨 0.24~0.3, 칼슘 3.97~10.1, 마그네슘 0.89~1.77 $Cmol^+$/kg, CEC는 7.92~11 $Cmol^+$/kg 이었므며 토양내 잔류농약은 검출되지 않았다. 농가별로 발생한 우분퇴비의 성분 분석결과는 전질소 0.68 ~ 0.73%, 전인산 0.68 ~ 0.86%, 칼륨 0.70~0.78% 수준이었다. 각 사례농가별 투입한 실제시비량, 토양분석결과와 사용된 자재의 성분 분석결과를 이용한 시비처방법에 따른 시비량 및 표준시비법에 따른 시비량을 산출하여 3요소의 양분수지를 계산하였다. 이와 함께 유기질비료의 무기화율을 감안한 시비량도 산출하였다. 양분수지를 분석한 결과 3농가 모두 실제시비량은 3요소 모두 초과 되는 것으로 나타났으며, 특히 인산과 칼륨이 2배정도 초과되는 경향을 보였다. 그러나 투입된 자급퇴비 및 유기질비료의 무기화율을 감안한 시비량으로 환산할 경우에는 질소성분이 3농가 모두 부족한 것으로 산출되었으며, 인산과 가리 성분은 충분하거나 초과되는 것으로 계산되었다. 농장내 축산경영을 통해 발생하는 자급퇴비만을 이용할 경우에 경종부문의 양분수지를 산출한 결과를 보면 실제시비량 기준으로 질소는 56~186%, 인산은 90~346%, 칼륨은41~221%로 양분수지가 달라졌으며, 무기화를 감안한 기준으로는 질소는 16~53%, 인산은 52~197%, 칼륨은 41~221%로 양분수지가 달라졌다. 소규모 유기농가단위 경축연계 자원순환 모델 연구를 통해 유기경종농업이 유지될 수 있으나, 3요소별 양분수지의 불균형이 발생할 수 있는 것으로 조사되었으며, 유기질비료의 특성상 무기화율을 감안한 시비량을 적용할 경우에는 질소 성분의 부족과 동시에 인산, 칼륨 성분의 과다가 예측되었다. 따라서 이러한 성분의 불균형을 조정할 시비체계 연구가 필요한 것으로 판단되었다. 본 연구는 농촌진흥청의 "유기가축사양 및 유기 순환체계모델" 연구사업의 세부과제로 수행한 1년차 결과입니다.

• 생태와환경
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• 제39권4호통권118호
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• pp.508-515
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• 2006

본 연구는 식물플랑크톤과 입자성 부유물질에 의해 수질문제를 야기하는 연못의 수질개선과 생태계의 기능 향상을 위해 2004년 7월부터 12월까지 수행되었다. 국내에서 대다수 연못의 관리는 자정작용과 물질순환의 생태학적 개념을 고려하지 않고 있었다. 다른 요인보다도 분수, 폭포 및 어류생물 사육에 의존되었고, 이러한 요인의 유무에 따라 수질 차이가 매우 큰 것으로 파악되었다. 연못 생태계 유지의 지속 가능성은 수질이 최우선으로 고려되는 기반이 제공되어야 한다. 물의 유입량과 유출량의 적절성과 함께 각 요소간 비율의 평형 조절이 무엇보다도 중요하다. 지속 가능성은 하나의 계에서 수평 또는 수직적 균형을 이룰 때 실현될 수 있기 때문에 이에 대한 연구 결과가 반드시 필요하다. 본 연구 결과에서 연못의 구조와 기능적 문제점이 도출된 데 대해 이러한 지속가능성을 유지하는데 가치 있는 유용성을 제공하게 되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권1호
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• pp.137-147
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• 2011

본 연구는 광주광역시 초등학교 6학년 170명을 대상으로 설문지를 이용하여 급식 및 급식 잔반에 대한 인식 및 태도, 잔반 교육 실시 여부에 따른 영양소 섭취량을 비교, 분석하였다. 첫째, 급식의 만족도는 그저 그렇다, 급식의 좋은 점은 도시락을 가지고 다니지 않아서 편하다, 급식비와 급식의 질은 현재 모두 적당하다고 한 경우 가장 높았다. 급식의 싫은 점은 식당 배식원의 불친절, 급식의 보완 요망 음식으로는 과일 및 음료, 급식의 잔반 종류로는 김치를 포함한 나물류, 급식의 잔반 원인은 싫어하는 음식이어서, 급식의 잔반 횟수는 주 1~2회, 급식의 음식 섭취 순서는 먹어본 경험이 있는 음식을 먼저 먹는다, 급식의 편식 여부는 편식을 한다, 편식의 종류로는 콩류 및 잡곡류의 경우 가장 높았다. 둘째, 급식 잔반에 대한 인식 및 태도에 있어 음식물 잔반 여부는 거의 남기지 않는다, 잔반 감소 방법은 음식을 맛있게 요리해서, 잔반 교육 여부는 받은 적이 있다, 잔반 감소교육 방법으로는 학교수업 시 담임선생님의 지도를 통해서, 잔반 처리 방법은 가축 사료 등으로 재활용, 잔반 감소 필요성의 인식은 환경을 오염시켜 우리에게 피해를 주기 때문,실천 가능한 잔반 감소 방법은 잔반 없는 날 운영이 가장높게 나타났다. 셋째, 총 식품 섭취량은 잔반 교육 실시반의 경우 517.46 g로 미실시반의 경우 474.75 g보다 높았고, 영양소 섭취량도 잔반 교육 실시반이 미실시반보다 각 영양소에서 유의하게 높게 나타났다(p<0.001).

• Molecules and Cells
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• 제38권1호
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• pp.40-50
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• 2015

In the interaction between plants and pathogens, carbon (C) resources provide energy and C skeletons to maintain, among many functions, the plant immune system. However, variations in C availability on pathogen associated molecular pattern (PAMP) triggered immunity (PTI) have not been systematically examined. Here, three types of starch mutants with enhanced susceptibility to Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 hrcC were examined for PTI. In a dark period-dependent manner, the mutants showed compromised induction of a PTI marker, and callose accumulation in response to the bacterial PAMP flagellin, flg22. In combination with weakened PTI responses in wild type by inhibition of the TCA cycle, the experiments determined the necessity of C-derived energy in establishing PTI. Global gene expression analyses identified flg22 responsive genes displaying C supply-dependent patterns. Nutrient recycling-related genes were regulated similarly by C-limitation and flg22, indicating re-arrangements of expression programs to redirect resources that establish or strengthen PTI. Ethylene and NAC transcription factors appear to play roles in these processes. Under C-limitation, PTI appears compromised based on suppression of genes required for continued biosynthetic capacity and defenses through flg22. Our results provide a foundation for the intuitive perception of the interplay between plant nutrition status and pathogen defense.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권1호
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• pp.7-12
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• 2017

본 실험은 순환식 수경재배에서 배액 재사용율이 여름 파프리카의 생육 및 착과에 미치는 영향을 분석하기 위해 수행되었다. 시험구는 비순환식 수경재배를 대조구로 하여 폐양액의 혼합비율을 0, 20, 30, 50%로 처리하여 2015년 3월부터 9월까지 25주간 실시되었다. 실험결과 경경은 생육 초기인 1, 2그룹시에는 시험구간 차이를 보였지만 3그룹이상 진전될수록 차이가 나타나지 않았다. 엽면적은 배액 혼합율이 많을수록 작아지는 경향을 보였다. 생육 마디수는 50% 재사용 시험구가 대조구에 비해 1.4마디 적었지만 유의적인 차이를 보이지 않았다. 수확마디수는 대조구가 11.1마디, 50% 재사용 시험구가 8.7마디로 유의적인 차이를 보이며 배액을 재사용 할수록 수확마디가 적어지는 경향을 나타내었다. 수확율 역시 수확마디와 동일한 경향을 보이며 대조구가 33.2%로 가장 높았고 50% 재사용 시험구가 27.6%로 가장 낮았다. 상대적 생산량은 1그룹에서 대조구를 기준으로 30%, 35%, 45%의 생산량이 감소하였고 이러한 경향은 2그룹과 4그룹에서도 나타났다. 하지만 3, 5그룹에서는 50% 시험구의 생산량이 13%, 5% 증가하였다. 비상품과의 비율은 0%, 20%, 30%, 50% 재사용 시험구에서 각각 2%, 4%, 4%, 7%로 재사용율이 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로 초기 생육의 저하로 인한 생산량 감소를 유의하여 관리한다면 중기생육 이후부터는 무기이온의 불균형이 발생하여도 작물생육이 안정기에 접어들어 재사용으로 인한 생육 및 수량 감소를 우려하지 않아도 될 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권2호
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• pp.100-107
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• 2017

본 실험은 순환식 수경재배에서 배지 재사용이 여름 파프리카의 생육 및 착과에 미치는 영향을 분석하기 위해 수행되었다. 시험구는 30% 배액 재사용을 기준으로 새배지, 1년 재사용 배지, 2년 재사용 배지로 구분하여 4월 18일부터 2016년 11월 31일까지 30주간 시행하였다. 실험결과 생육초기 초장은 2년 재사용 배지가 신규배지보다 길었지만 이후 역전되어 최종 생육초장은 56.58cm 짧았다. 1그룹 개화위치는 재사용 배지가 새배지에 비해 2.92cm 짧았고, 2그룹 개화위치는 0.31cm 길었다. 생육초기의 상대적 절간장은 재사용 배지를 사용할 경우 새배지를 사용하는 것에 비해 생육 후기의 불균형이 심화되었다. 1, 2년 재사용 배지의 생육마디수는 27.4마디로 가장 적었다. 하지만 수확마디수는 시험구간 차이를 보이지 않았기 때문에 2년 재사용 배지의 수확율이 26.8%로 가장 높았다. 비상품과의 비율은 생육이 진전될수록 증가하는 경향을 보였다. 생체중은 새배지가 227.7g, 2년 재사용 배지가 219.2g으로 재사용 배지가 21.2g 적었다. 건물중은 전 생육기간중 4그룹에서 가장 높았는데, 이 시기의 새배지의 건물중은 17.13g, 1년 재사용 배지 18.26g, 2년 재사용 배지 19.28g으로 배지를 재사용 할수록 증가하는 경향을 보였다. 전 생육기간의 평균 수분함량은 배지를 재사용 할수록 적었는데, 1년 재사용 배지가 2년 재사용배지보다 약 20g 더 적었으며, 이러한 경향은 전 생육 기간 동안 꾸준히 나타났다. 특히 1년 재사용배지는 3그룹 이후부터 다른 시험구에 비해 약 60g 이상 적었다. 결론적으로 코이어 배지를 재사용한 파프리카 순환식 수경재배시 중기생육 이후의 세력약화로 인한 비상품과의 발생을 유의하여 관리한다면 배지의 물리 화학성의 변화 및 병원균 감염에 의한 수량감소와 품질저하 등은 우려하지 않아도 될 것으로 판단된다.