• 제목/요약/키워드: Nutrients mass balance

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깔개물질의 종류에 따른 한우-경종 결합 농가의 양분순환 구조 분석 (Analysis of Nutrient Cycling Structure of a Korean Beef Cattle Farm Combined with Cropping as Affected by Bedding Material Types)

  • 임상선;곽진협;박현정;이선일;이동석;김용순;윤봉기;김선우;최우정
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.354-361
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    • 2008
  • 본 연구에서는 깔개물질에 의한 양분 유입 및 축사 내 분뇨 방치 및 퇴비화 과정 중 발생하는 양분손실이 양분순환에 미치는 영향을 조사하기 위해 전남 지역 한우 농가(사육두수 100두, 경지 면적 2.5 ha)를 대상으로 사료$\rightarrow$ 가축 $\rightarrow$ 분뇨 $\rightarrow$ 퇴비 $\rightarrow$ 토양 $\rightarrow$ 사료의 양분순환구조를 분석하였다. 분뇨에 의해 발생한 질소와 인산을 기준으로 비교했을 때, 톱밥을 깔개물질로 사용할 경우 질소 1.6%, 인산 3.1%, 왕겨의 경우 질소의 14.2%와 인산 27.4%가 추가로 공급 되는 것으로 나타났다. 따라서, 양분수지 또는 양분순 환구조 분석에서 깔개물질의 종류와 사용량도 고려할 필요가 있다. 양분순환구조의 가장 큰 특징은 우사내 분뇨의 야적기간(21일)과 퇴비화 기간(90일) 동안에 발생하는 물질과 양분의 손실이었다. 톱밥퇴비의 경우 이 기간 동안 질소의 78.4%, 인산의 9.5%가 손실되었으며, 왕겨퇴비의 경우 각각의 손실률은 81.6%와 10.3%였다. 톱밥 퇴비의 물질 및 양분 손실률이 낮은 것은 톱밥의 C/N 비와 난분해성인 리그닌 함량이 높아서 유기물 분해가 상대적으로 느리게 일어났기 때문으로 판단되었다. 기존의 양분수지 연구는 대부분 분뇨 발생 시점의 양분함량을 기준으로 계산하였지만, 본 연구의 결과에 의하면 분뇨 발생 이후부터 농 경지 시용 이전까지 발생하는 양분손실과 이에 영향 을 미치는 깔개 물질의 특성을 고려하여야만 정확한 양분수지 구명이 가능한 것으로 나타났다.

오수처리수 관개방법에 따른 수도 생육과 토양내 영양물질 변화 (Rice growth and Nutrient change in paddy soil with reclaimed sewage irrigation)

  • 윤춘경;황하선;우선호
    • 한국농공학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.154-162
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    • 2001
  • This study was performed to examine the rice growth and nutrient change in paddy soil with reclaimed sewage irrigation. Total nitrogen and total phosphorus in the experimental system were analyzed before and after rice culture. The experiment lasted three consecutive years, and this paper presents results of the last year. Additional supply of nutrients to the rice culture by reclaimed sewage irrigation was significant and it increased the yield. Nutrient uptake by rice plant increased with more nutrient supplied, however. there was limit in plant uptake. Nutrient accumulation occurred in the soil and it was more apparent for the phosphorus where most of the remaining quantity was accumulated while substantial amount of nitrogen was lost during the growing season. This study suggested that additional nutrient supply by reclaimed sewage irrigation might be a supplemental benefit to the rice culture, and it can help the fertilization management. However, long term effects of continual reclaimed sewage irrigation should be assessed carefully including nutrient mass balance in the paddy rice culture system.

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호기성 소화과정 중 질소 및 인의 거동에 대한 수학적 모형 (A Mathematical Model for the Behavior of Nitrogen and Phosphorus During the Aerobic Digestion)

  • 정연규;고광백;박준홍
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.635-644
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    • 1994
  • 혐기성 소화에 비해 낮은 시설비 및 공정의 안정성 등의 장점으로 중소규모 하수처리장의 슬리지 처리에 적합한 호기성 소화의 상징액내 영양염류 농도를 예측하기 위하여, 본 연구에서는 질소 및 인의 거동 관찰로 주요반응을 규정하고 물질수지를 고려해서 연립미분방정식 형태로 수학적 모형을 수립하였다. 하수처리장의 폐활성슬러지를 시료로 하여 초기 고형물 농도 수준을 다르게 한 회분식 호기성 소화조를 온도 $20^{\circ}C$, pH $7{\pm}0.5$의 조건에서 운영하였고, 반응계수 추정을 위하여 비선형 회귀분석을 실시하였다. 수립된 모형은, Biomass-N, 용존 유기질소, $NH_4{^-}$-N, $NO_x{^-}$-N과 Biomass-N, 용존 유기인, $PO_4{^-}$-P와 같은 영양염류의 거동 예측이 가능하였다. 모의실험으로 고형상의 영양염류보다 용존상 영양염류가, 질소보다는 인이 상징액에 미치는 영향이 크다는 것을 보였다.

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간헐포기공정과 막결합 간헐포기공정의 오염물질 제거특성 비교 (Comparison of Pollutants Removal between the Intermittently Aerated Bioreactor(IABR) and Intermittently Aerated Membrane Bioreactor(IAMBR))

  • 최창규;이광호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1B호
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    • pp.119-124
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 간헐포기공정(IABR)과 막결합 간헐포기공정(IAMBR)의 오염물질 제거능력과 영양염류 제거 mechanism을 비교 검토하여 막침적의 타당성을 확보하고 질산화율 및 탈질율을 산정하였으며, 질소물질수지를 수립하고자 하였다. 그 결과로서 IAMBR과 IABR의 경우 유기물 제거에 있어서는 큰 차이를 보이지 않았으나 영양염류 제거능력은 IAMBR이 IABR에 비해 높게 나타났다. 또한, 무산소 상태에서 반응조 내의 질산성 질소 농도가 IAMBR이 낮게 유지되는 것으로 보아 높은 탈질화 반응이 일어난 것으로 판단되며, 질소물질수지의 결과에서도 IAMBR에서 탈질된 질소성분이 40.9%로 IABR의 10.7%보다 4배 이상 높은 탈질능력을 보였다. 따라서, 높은 MLSS 농도의 유지와 간헐적 유입 유출 방식의 적용이 가능한 장점을 지니고 있는 막이 월등한 질소제거능력의 차를 보임으로써 간헐포기공정에 대한 막결합의 타당성이 충분한 것으로 사료된다.

대구지역 여대생의 골밀도에 영향을 미치는 관련인자와 영양소 섭취와의 상관성 분석 (An Analysis of Related Factors and Nutrients Intake Affecting Bone Mineral Density of College Women in Daegu Area)

  • 김정미
    • 대한영양사협회학술지
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    • 제11권1호
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    • pp.86-94
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    • 2005
  • This study was conducted to examine bone mineral density and factors which effect on bone mineral density such as daily nutrients intake, age, menarch age and physical condition among healthy female college students in Daegu area from April 20, to May 20, 2004. 1. Average age was 20.5$\pm$0.96 years old, average height was 160.9$\pm$4.30㎝, and average weight was 55.9$\pm$7.67㎏. Body mass index was 21.6$\pm$2.91㎏/㎡, body fat was 25.6$\pm$5.79%, menarche age was average 12.5$\pm$1.1 years old and WHR(waist/hip circumference ratio) was 0.8$\pm$0.01㎝/㎝. 2. Average level of bone mineral density(T-score -0.56$\pm$0.91) was in normal range. But, 11 persons(24.4%) are over T-score -1.0, 33 persons(73.4%) were within -1.0 - -2.5 and one person(2.2%) was under -2.5. It is very anxious level for Osteopenia-low bone mass, as research result shows 73.4% of the subject of examine on the level of Osteopenia. 3. Daily calorie intake was 2,550㎉ and each nutrient intake, compared to the seventh recommended dietary allowances for korean, was as follows ; Calorie 112%, protein 123%, calcium 78%, phosphorus 137%, iron 68%, vitamin A 101%, vitamin $B_1$ 141%, vitamin $B_2$ 95%, niacin 107%, vitamin C 128% and zinc 120%. The ratio of calcium to phosphorus(Ca/P) is 0.66, low compared to RDA, but phosphorus intake is so high compared to RDA that precautions should be taken. The ratio of calcium to protein(Ca/Protein) is 8.55. 4. Menarche age and bone mineral density of calcaneus showed positive correlation and body mass index(BMI) indicated positive correlation. Age, height, weight. WHR and physical activity coefficient all do not indicate any significant correlation with bone mineral density. 5. Intake of Calorie, Ca, Ca/p ratio, carbohydrate and fat intake were positively correlated and, protein was negatively correlated, and Fe, Na, P and cholesterol were negatively correlated with BMD. These results indicate that average bone mineral density of subjects was in normal range, but subjects in the stage of osteopenia-low bone mass are many and bad effects are expected to have on their bone mineral density after menopause. Therefore, in order reach maximal bone mineral density, they should improve the balance between calcium and phosphorus and reduce salt intake. And it is thought that education and profound studies on relevant factors affecting the genesis of bone mineral density should be made.

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춘천지역 일부 비만인 성인대상 식생활교육과 운동중재 프로그램의 효과평가 (Evaluation of the Effectiveness of Dietary Education and Exercise Program on Obese Adults in Chuncheon Area)

  • 원선임;유영주
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.123-135
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    • 2016
  • The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of an intervention program using dietary consult and physical exercise conducted by public health center in Chuncheon city for obese adults. This study used a pretest-posttest design. The subjects were 58 out of 90 obese adults with body mass index (BMI) greater than $25kg/m^2$ who completed all education sessions for 8 weeks. Data on dietary habits, dietary behaviors, nutritional knowledge, anthropometric parameters and biochemical indices and daily nutrient intakes assessed by a 24-hour recall were collected before and after the intervention program., in order to evaluate program effectiveness. After the intervention, there were positive changes in exercise status and dietary habits and nutrition knowledge accuracy. Especially, the answer of 'I drink a cup of milk every day' were significantly improved (p<0.001), and the answer of 'I don't overeat', which is a dietary attitude question was significantly improved (p<0.05). Dietary intakes of most of nutrients were not significantly different between pre-test and post-test. But calcium (p<0.05), potassium (p<0.05), vitamin A (p<0.01), vitamin E (p<0.05), and folic acid (p<0.05) were significantly increased in the female group after the intervention. Weight (p<0.05), BMI (p<0.01), blood pressure (p<0.001), were significantly decreased after program, but changes of skeletal muscle mass, body fat mass were not significant. Resting heart rate (p<0.01), flexibility (p<0.001), whole body reaction (p<0.05), grip strength (p<0.01) and balance (p<0.01) showed positive changes after the intervention. Blood glucose level in serum was significantly decreased (p<0.001). These results indicated that dietary education and exercise program was effective not only for weight reduction but also for the improvement of physical fitness in obese adults.

금강하구의 물질수지: 1. 영양염의 계절적 분포 (Chemical Mass Balance of Materials in the Keum River Estuary: 1. Seasonal Distribution of Nutrients)

  • 양재삼;정주영;허진영;이상호;최진용
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권1호
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    • pp.71-79
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    • 1999
  • 금강에서 외해역으로 전달되는 물질의 수지를 이해하기 위한 연구의 일환으로 금강하구의 영양염의 계절적인 분포를 조사하였다. 1997년에서 1998년간 금강하구의 6개 정점에서 13~24시간동안 연속관측을 통하여 영양염, 부유현탁물질(SPM; Suspended Particulate Matter), 엽록소와 염분을 분석하였으며, 조석자료, 기상자료와 금강 하구언의 담수 방출량 자료도 보조자료로서 사용하였다. 이 연구를 통하여 하구내 영양염의 계절적인 분포의 차이와 이런 현상을 주도하는 요인을 밝히는데 주목적이 있고, 부차적으로 금강하구언 조성 이전과 이후 영양염 분포의 차이를 조사하였다. 금강 배출수내 영양염들의 농도는 계절에 따라 확연히 구별된다. 인산염과 암모니움염은 갈수기에 농도가 높게 나타나는 반면, 풍수기에는 규산염이 높게 나타났고 이때 SPM의 농도도 높게 출현하였다. 그러나 질산염은 연중 일정한 농도를 유지하였다. 이러한 계절적인 차이를 결정하는 주원인은 일차적으로 담수의 유입량이다. 강우에 의한 담수의 희석효과가 이러한 영양염과 SPM의 계절적인 변화를 야기하는 것으로 생각된다. 이러한 과정을 통하여 증가하는 SPM의 농도가 2차적으로 영양염의 분포에 영향을 주는 것으로 생각된다. 조사된 모든 영양염의 주 공급원은 금강에서 유입하는 담수이며 조사된 영양염의 기본적인 분포는 이들이 보존적임을 보인다. 조사를 총괄하여 보면 질산염, 아질산염 그리고 규산염은 계절에 상관없이 거의 보존적인 성격을 나타냈다. 그러나 다른 영양염(인산염, 암모니움염)과 SPM은 계절에 따른 차이가 나타났다. 인산염과 암모니움염은 6월과 10월의 갈수기동안에는 거의 보존적인 성향을 보인 반면, 풍수기와 5월의 조사에서 첨가현상을 보였다. 이러한 첨가현상에 영향을 주는 주 요인은 봄철 대량 번식된 담수성 플랑크톤이 해수와 접촉함에 따라 사멸하고, 이와 동시에 유입된 유기물의 분해와 SPM에 흡착되어잇던 인산염이 용출되는 것으로 생각되며, 저층 플럭스(benthic flux)도 기여하는 것으로 보인다. 하구언 조성 이전과의 비교에서 SPM의 농도가 감소함에 따라 SPM이 하구내 영양염의 재생과정에 미치는 중요성은 현저히 약화되었다. 또한 하구내 영양염의 분포를 결정하는 염분의 분포가 갈수기에는 하구언에서 1~2 km 정도로 근접한 곳에서 염분의 구성이 5~15 psu로 나타나 영양염의 첨가현상등 화학적 변화가 이곳에 집중되고, 풍수기 동안에는 하구 전역에서 이러한 염분분포가 나타난다. 따라서 하구언 조성 이후에 갈수기 동안 하구언에 근접한 일부만이 진정한 하구의 역할을 하고 나머지는 만과 같은 특성을 보이고 있다. 하구언 갑문 폐쇄 이전과 이후의 비교 결과 조석의 차단으로 인한 조류속도의 감소로 인하여 부유현탁물질의 농도가 감소하였으며 영양염류의 농도가 증가하였고, 따라서 식물플랑크톤의 대량번식이 발생할 가능성이 있다.

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한국인의 일상식이를 섭취하는 여대생들의 칼슘 대사에 관한 연구 (A Study on Ca Metabolism of College Women eating Usual Korean Diet)

  • 유춘희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제28권11호
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    • pp.1049-1055
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    • 1995
  • This study was designed to investigate the effects of calcium supplementation on calcium metabolism in seven healthy college women, aged from 19 to 21 years old. For this purpose, metabolic studies were conducted for two weeks. During the first week, the subjects ate experimental diet which nutrients composition was similar to their usual intake. And during the consecutive second week, they ate the same experimental diet supplemented with 500mg of calcium daily. The results were summarized as follows ; 1) Fecal excretion of calcium increased significantly (P<0.05), but urinary excretion of that did not show any change after supplementary intake of calcium. 2) Mean apparent calcium absorption was 28.5% and retention was 182mg/day when subjects ate the experimental diet without calcium supplementation. Calcium retention was significantly ate the experimental diet without calcium supplementation. Calcium retention was decreased to 24.1% by additional intake of calcium. 3) Phosphorus balance did not show any change after additional intake of calcium. 4) Serum calcium level was also not changed by additional intake of calcium. 5) Serum calcium level increased significantly(P<0.05) but serum phosphorus level did not show any change after additional intake of calcium. The above results showed that supplementation of 500mg calcium daily can be helpful to increase calcium retention as well as the peak bone mass in young women eating usual Korean diets.

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Box Model을 이용한 가막만의 물질체류시간과 Net Ecosystem Metabolism (Dissolved Nutrient Balance and Net Ecosystem Metabolism Using a Simple Box Model in Gamak Bay, Korea)

  • 엄기혁;이원찬;박성은;홍석진;김형철;조윤식
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.257-263
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    • 2011
  • SBM을 이용하여 2006년 가막만의 담수, 염분, 영양염 등 물질 수지를 산정하였다. 담수유출량은 $-174.2{\sim}72.5{\times}10^3m^3/day$로 나타났으며 개방경계에서의 해수 교환에 의한 mixing volume은 $-2.4{\times}10^7\sim4.9{\times}10^7m^3/day$로 만 내외의 염분차이에 의해 크게 좌우 받았다. 육상기인 DIP와 DIN의 유입 flux의 범위는 397.0~1158 mole/day 및 1750~8328 mole/day의 범위로 다른 지역에 비해 낮았다. DIP의 소실 또는 생성은 물수지의 변동에 의해 크게 좌우 되는 특징을 보였으며, 또한, 물질체류시간에 의해 물질수지가 크게 좌우되어 NEM도 크게 달라지는 결과를 보였다.

한반도 주변 연안 해저를 통한 담지하수의 유출: 미래 수자원으로서의 중요성 (Submarine Discharge of Fresh Groundwater Through the Coastal Area of Korea Peninsula: Importance as a Future Water Resource)

  • 황동운;김규범;이재영
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제15권4호
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    • pp.192-202
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    • 2010
  • 해저지하수 유출은 최근 전 지구적인 혹은 지역적인 규모에서 육상의 담수, 영양염류 및 다른 용존 화학원소들을 해양으로 공급하는 중요한 역할을 담당하는 것으로 밝혀지고 있다. 특히, 해저를 통한 육상 담지하수의 해양으로의 유출은 해양환경학적 측면뿐만 아니라 미래 수자원 확보측면에서 매우 중요한 의미를 가진다. 일반적으로 해저를 통한 담지하수 유출은 전 세계 연안해역에서 일어나고 있으며, 그 양은 지역 또는 측정 방법에 따라 강물 유출량의 0.01-17% 범위인 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서 조사 및 계산된 한반도 주변 해저 담지하수의 유출량은 제주도, 영일만, 마산만, 여자만 지역에서 주변 강물 유출량의 약 50%, 57%, 89%, 420%로 다른 나라의 연안 해역에 비해 상당히 양이 많고 지역적으로 큰 차이를 보였다. 하지만, 본 연구에서 이용한 담지하수 유출량 계산 방법은 연안해역에서의 기초적인 물수지 방법을 이용한 것으로, 보다 정확한 담지하수 유출량 평가를 위해서는 앞으로 연안해역에서 물수지에 영향을 미치는 여러가지 요인들(강수량, 조석, 증발, 물의 체류시간 등)의 시공간적 변화에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 또한, 여전히 해저 담지하수 유출량을 평가하는데 있어서 방법적인 문제가 많이 제기되고 있는 만큼, 수리역학적인 방법 및 seepage meter를 이용한 실제측정 등을 통한 상호비교가 요구된다.