• 한국토양비료학회지
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• 제44권1호
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• pp.118-126
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• 2011

Ester-linked fatty acid methyl ester (EL-FAME) profiles were used to describe differences in soil microbial communities influenced by conventional farming system (CFS), and organic farming system (OFS) in controlled horticultural land. Soil physicochemical properties and soil microbial communities were determined in the experimental fields. Higher organic matter content in OFS reduced soil bulk density which in turn increased the soil porosity. Generally, soil chemical properties in OFS were higher than those of CFS, but EC value in OFS was significantly lower than that of CFS. With the exception of Fe content, other macronutrient contents and pH in both farming system decreased with the soil depth. Soil microbial biomass of OFS was approximately 1.3 times in topsoil and 1.8 times in subsoil higher than those of CFS. Lower ratios of cy17:0 to $16:1{\omega}7c$ and cy19:0 to $18:1{\omega}7c$ were found in the CFS soils than the OFS soils, indicating that microbial stress decreased. The ratio of MUFA to SFA was higher in OFS due to organic input to the soil. In principal components analysis (PCA), the first variable accounted for 54.3%, while the second for 27.3%, respectively. The PC1 of the PCA separated the samples from CFS and OFS, while the PC2 of the PCA separated the samples from topsoil and subsoil. EL-FAMEs with the positive eigenvector coefficients for PC1 were cy17: 0 to $16:1{\omega}7c$ ratio, cy19:0 to $18:1{\omega}7c$ ratio, soil pH, soil organic matter, and soil $NO_3$-N content. Our findings suggest that the shifting cy19:0 to $18:1{\omega}7c$ ratio should be considered as potential factors responsible for the clear microbial community differentiation observed between different cultivation systems and soil depth in controlled horticultural land.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권3호
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• pp.154-162
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• 2003

시설재배지에서의 암거 배수 효과를 보기 위하여 2W 연동하우스 강서 미사질 양토를 대상으로 3년간 실시하였다. 암거 무설치구와 암거 설치구를 두고 암거설치구는 간격 1 m, 2 m 및 3 m로 하여 3개의 구를 두고 암거설치는 유공 PVC관(${\Phi}100mm$)을 비닐 망사로 감아 깊이 50-60 cm에 묻고 관 주위 10 cm 정도를 왕겨로 충진한 후 토양으로 덮었다. 작부체계는 1 년차에는 호박-호박, 2년차에 오이-시금치-쑥갓-시금치-열무, 3년차에 풋고추-토마토-시금치였으며 시비는 관행시비, 관개는 지하수 양수에 의한 점적관개나 고랑관개를 이용했다. 암거 설치구는 무처리구에 비해 용적밀도, 토양경도가 낮았고 최종직물인 시금치의 근권이 2 cm 이상 더 컸다. 암거 설치에 의해 토양수분함량의 감소가 조사되었고 암거간격이 좁아질수록 현저하게 낮아지는 경향을 보였으며 암거 직상부가 대체로 가장 낮은 토양수분함량을 나타내었다. 따라서 암거 설치는 통기성, 투수성 등의 토양 물리성 개선시켰으며 암거직상부에서 그 효과가 가장 크다고 파악된다. 암거 설치에 의해 토양표면 (0-10 cm)의 $NO_{3^-}-N$함량의 감소폭이 가장 컸고 염농도 및 유효인산, 교환성양이온함량 또한 감소했다. 특히 계절별로 집적량이 높은 봄에 염농도 및 $NO_{3^-}-N$ 함량 감소율 또한 높았고 여름, 가을은 상대적으로 낮았다. 암거 설치에 의해 토양표면의 EC(1:5)는 $1.22dS\;m^{-1}$에서 $0.82dS\;m^{-1}$로 감소했고 $NO_{3^-}-N$ 함량은 $200mg\;kg^{-1}$에서 $39mg\;kg^{-1}$로 감소했다. 암거 설치 3년간의 작물수량은 작목에 따라 다르게 나타났는데, 무처리구에 비해 2 m 간격이 18.2% 증수, 3 m 간격이 14.2% 증수 및 1 m 간격은 0.2% 감수되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제31권3호
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• pp.265-274
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• 2022

Lipoxygenase is an enzyme, mainly produced by plants, capable of converting unsaturated fatty acids to fatty acids. It has vast application potential in the food, pharmaceutical and agricultural industries. The aim of this study was to isolate novel lipoxygenase-producing bacteria from the environment and to investigate the lipoxygenase enzymatic properties for industrial production. The strain, NC1, isolated from cultivation soils, was identified as Bacillus subtilis based on the phenotypic characteristics and 16S rRNA gene sequencing. This strain formed a pink color around the colony when cultured on indamine dye formation plates. The production of lipoxygenase by B. subtilis NC1 was influenced by the composition of the medium and linoleic acid concentrations. The optimum temperature and pH for lipoxygenase activity was determined to be 40 ℃ and pH 6, respectively. The enzyme showed relatively high stability at temperatures ranging from 20-50 ℃ and acid-neutral regions. In addition, the lipoxygenase produced by B. subtilis NC1 was able to degrade commercially available oils including sunflower seed oil and Perilla oil. In this study, a useful indigenous bacterium was isolated, and the fundamental physicochemical data of bacterial lipoxygenase giving it industrial potential are presented.

• 한국산림과학회지
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• 제109권2호
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• pp.157-168
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• 2020

본 연구는 국내 산림토양을 대상으로 새로운 민감도 평가기법을 활용하여 산림토양 산성화 민감도를 평가하여 3가지 등급으로 구분하고, 각 민감도 그룹별 산성화 정도 및 토양 이화학적 특성을 비교·분석하여 산림토양의 질적 현황을 파악하려는 목적으로 수행되었다. 공시토양은 국립산림과학원에서 설치한 산성화 모니터링 고정조사지에서 채취하여 이화학적 특성 분석에 활용하였으며, 산림토양 산성화 민감도는 토양 pHH2O, 양이온치환용량(Cation exchange capacity, CEC), 염기포화도(Base saturation, BS)를 활용하여 평가하였다: '양호'(pH≧4.2, CEC≧15cmol/kg, BS≧15%), '주의'(1~2개 지표 '양호'등급 기준미달), '심각'(3가지 지표 모두 미달). 전체 공시토양의 약 19%가 '양호'등급으로 분류되었으며, 66%와 15%는 각각 '주의'와 '심각'등급으로 분류되었다. 양호등급의 경우 양분의 상태(치환성 양이온, 치환성 양이온/전질소 몰비), CEC, BS 등 대부분의 토양 인자들이 수목 생육에 적합한 수준인 것으로 나타났다. 그러나 주의 및 심각 등급으로 갈수록 토양의 양분, CEC, BS 등의 인자들이 양호등급의 토양보다 유의하게 낮았으며, K⁺ 등의 필수 영양소가 결핍되는 현상이 나타났다. 또한, 독성물질인 치환성 알루미늄의 농도가 양호등급에 비해 2배 이상 높고, 치환성 알루미늄의 독성발현 가능성을 평가하는 Ca/Al지표가 0.6이하로 나타나 산성화로 인해 수목 생육이 저해될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이러한 현상은 토양 산성화로 인한 양분의 용탈 및 치환성알루미늄의 농도 등의 차이 때문으로 사료되며, 주의 및 심각등급의 토양은 산성화로 인한 토양의 질적 저하가 진행되고 있는 것으로 판단된다. 그러므로 산성화로 인한 산림쇠퇴를 방지하기 위해서는 pH교정을 통해 치환성 알루미늄의 유효도를 감소시키고 부족해진 양분을 보충하는 등 토양의 이화학적 환경회복이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.54-64
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• 2006

목재 방부제인 chromated copper arsenate(CCA)는 박테리아, 곰팡이 및 곤충에 의한 공격으로부터 목재 제품을 보호할 목적으로 널리 사용되어 왔다. 그렇지만, CCA의 유해 성분인 크롬, 구리 및 비소가 사용 중에 목재로부터 환경으로 배출되어 인간 및 생태계에 영향을 줄 수 있기 때문에 많은 나라에서 사용을 금지하거나 제한된 용도로만 사용하도록 하고 있다. 이 연구는 두 개의 목재 시설물에 인접한 토양에서 크롬, 구리 및 비소의 분포를 알아보고자 실시하였다 연못 진입시설물에 대해서는 계단 바로 인접한 지점에서부터 0, 0.5 및 1m의 수평 거리에서 10개의 표토(0-2.5 cm) 시료를, 그리고 데크 바로 아래 지점에서는 9개의 표토 시료를 채취하였다. 방음벽에서는 시설물로부터 0, 1 및 2 m 거리에서 9개의 표토를 채취하였다. 각 구조물에 대해 배경농도를 측정하기 위한 토양시료도 채취하였다. 토양시료는 pH, 전기전도도, 유기물 함량, 입도 등의 물리화학적 성질에 대해 분석하였다. 시료는 microwave oven을 사용하여 추출한 후에 크롬, 구리 및 비소에 대해 분석하였다. 세 성분 모두 구조물과 인접한 지역에서 배경 지역에 비해 농도가 증가하여 사용 중에 목재로부터 용출되는 것을 알 수 있었다. 용출된 성분은 계단과 방음벽 시설물에서 모두 1m 이내의 거리까지 수평 이동하였다. 약 7개윌 된 데크 시설물에서 세 성분의 용출된 양은 서로 비슷하였으나 (배경 보정 농도: 크롬, 5.01 mg/kg; 구리 5.50 mg/kg; 비소 4.19 mg/kg), 방음벽 바로 아래(0 m)에서는 데크에 비해 더 높은 농도로 비소(49.7 mg/kg)>구리(44.7 mg/kg)>크롬(52.5 mg/kg)의 순서로 측정되었다. 이 때 배경농도는 비소, 구리 및 크롬에 대해 각각 9.88, 30.8 및 46.5 mg/kg이었다. 이 연구 결과를 통해 CCA 구성 성분은 방부목재로부터 환경 중으로 용출되는 것을 알 수 있었으며 그 성분들이 인간과 생태계에 미칠 악영향을 평가할 필요가 있음을 시사하였다.

• 농약과학회지
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• 제3권2호
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• pp.29-36
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• 1999

물리화학적 성질이 상이한 두 종류의 토양으로 충전된 유리 column (5 cm I.D. ${\times}$ 30 cm H.)을 이용하여 bipyridylium계 제초제 paraquat의 용탈을 조사하였다. 토양 A (양토)의 벼 재배구와 무재배구에서 117 일 동안 토양 column으로부터 용탈된 $^{14}C$은 각각 총 처리량의 0.42%와 0.54%이었고, 토양 B (사양토)의 경우에는 각각 0.21%와 0.31%이었다. 벼에 흡수된 $^{14}C$은 토양 A와 B에서 각각 3.87%와 2.79%이었고 대부분이 뿌리에 분포하였다. 두 토양 모두에서 총 처리량의 96% 이상이 토양중에 남아 있었고, 특히 $0{\sim}5$ cm 부위에 대부분 존재하였다. Paraquat 토양잔류물의 물에 의한 추출율은 $6.10{\sim}9.10%$이었고 추출불가 토양잔류물의 분포비율은 humin>humic acid>fulvic acid 순이었다. 벼 무재배구의 토양 pH는 담수의 혐기적 조건때문에 용탈실험 후 증가하였으나 벼 재배구에서의 토양 pH는 벼 뿌리로부터 분비되는 삼출물에 의한 상쇄효과로 증가되지 않았다. 토양중 paraquat의 낮은 이동성은 논에 잔류되어 있는 paraquat에 의한 지하수의 오염가능성이 매우 희박함을 시사해 준다.

• 보존과학회지
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• 제29권3호
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• pp.209-221
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• 2013

이 연구에서는 부여 동남리 유적에서 발굴된 백제시대 개량 토층의 제작특성과 원료의 산지를 해석하였다. 토층은 크게 현대층, 백제층 및 하부층으로 구분되며, 백제시대에 조성된 토층은 일정한 시간적 단절에 따라 제1백제층과 제2백제층으로 구분된다. 토층은 하부로 내려갈수록 점차 색상이 어두워지며 광물의 함량이 높아지는 양상을 보였지만 층위별로 큰 차이는 없었다. 또한 층위에 관계없이 광물학적 및 지구화학적 특성이 상당히 유사하게 나타났다. 이는 동일한 기반암에서 풍화된 토양을 이용하여 축조하였음을 의미하며 유적 일대의 토양과도 유사한 경향성을 확인하였다. 그러나 입도분석 결과로 볼 때 제1, 2백제층은 세부적으로 모래의 함량이 높은 토양과 미사의 함량이 높은 토양을 반복 성토하여 토층을 조성한 것으로 나타났다.

• 한국유기농업학회지
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• 제19권2호
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• pp.229-243
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• 2011

최근에 소비자들의 안전 농산물에 대한 관심과 정부의 정책적인 친환경농업에 대한 지원은 유기농 재배를 지속적으로 발전시켜 왔다. 본 연구는 유기농 재배 과원과 관행 과원간의 토양 물리성과 화학성 및 미생물성에 대한 시기별 비교분석을 통하여 변화양상을 구명하고자 수행되었다. 토양 가비중과 고상 및 경도는 유기농 과원에서 통계적으로 유의성있게 낮게 나타났다. 토양 pH와 유기물 함량은 3월에서 8월까지 증가하는 경향이 나타났고, 유기농 과원에서 관행과원에 비하여 높은 경향을 나타내었다. 전질소와 유효인산은 처리구에 상관없이 3월에서 8월까지 각각 감소하는 경향을 보였으며, 유기농 과원에서 관행과원보다 전질소는 높았으나 유효인산은 낮은 경향을 나타내었다. 토양 미생물 탄소 생체량은 처리구에 상관없이 3월부터 8월까지 증가(유기농 36%, 관행 15%)하였고, 미생물 질소생체량은 6월에 가장 높았고, 유기농 과원에서 관행과원보다 지속적으로 높은 미생물 생체량을 나타내었다. 토양중 dehydrogenase와 chitinase activity는 3월과 8월보다 6월에 가장 높았고, ${\beta}$-glucosidase activity는 시기적으로 점차 감소(유기농 38%, 관행 48%)하였으며, acid phosphatase activity는 증가하였다. 유기농 배 과원토양에서 관행재배에 비하여 6월에 조사된 acid phosphatase activity를 제외하고는 모든 효소활성이 시기에 상관없이 높은 분포를 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권5호
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• pp.385-392
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• 2009

대표적인 흑색 화산회토인 남원통은 Ap, BA 및 Bw층에서 Oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 각각 5.2%, 7.4%, 9.8%로 높고 인산보유능이 각각 85.4%, 98.4% 98.3%로 매우 높다. 용적밀도가 각각 $0.72,\;0.62,\;0.76Mg\;m^{-3}$으로 매우 낮다. 전 토층이 Andic 토양 특성을 보유하고 있어서 Andisols로 분류 된다. Udic 토양수분상을 보유하고 있으며, 토양수분 장력 1,500 kPa에서의 토양수분함량이 전토층에서 15% 이상이므로 아목은 Udands로 분류된다. Ap층과 BA층에서는 Allophane과 Al-유기복합체가 혼재되어 있으나, Bw층에서는 활성 Al이 주로 Allophane의 구성분으로 존재하고 있으며, 전 토층을 통하여 Allophane과 Ferrihydrite 함량이 높다. 습윤시 명도와 채도 값이 Ap, BA 및 Bw층 모두에서 2 이하이고, 유기탄소 함량이 각각 $125,\;115,\;42g\;kg^{-1}$이며, melanic index가 각각 1.53, 1.50, 1.55이다. 0 에서 72 cm 깊이까지 모든 층위에서 melanic 감식표층의 분류조건을 충족시키고 있다. 따라서 대군은 Melanudands로 분류된다. Ap, BA 및 Bw층에서 토양수분장력 1,500 kPa일 때 토양수분함량이 풍건 시료의 경우 각각 28.9, 29.1, 27.6%로 15% 이상이며, 비풍건 시료의 경우 34.2, 55.3, 48.7%로 70% 이하이다. 0~72 cm의 깊이에서 유기탄소 함량이 $60g \;kg^{-1}$ 이상이며, 습윤시 명도와 채도 값이 2 이하이므로 아군은 Pachic Melanudands 로 분류된다. 토양수분 제어부위에서 토양수분장력 1,500 kPa일때 토양수분함량이 풍건 시료의 경우 12% 이상이며, 비풍건 시료의 경우 30~100% 범위 내에 있으므로 대체 토성속은 medial에 속한다. 8 x acid oxalate 침출 Si(%) + 2 x acid oxalate 침출 Fe(%) 값이 광물속 제어부위에서 12.3~19.5로 5 이상이다. 또한 2 x acid oxalate 침출 Fe 값이 8 x acid oxalate 침출 Si(%) 값보다 크므로 광물속은 ferrihydritic에 속한다. 남원통은 thermic 토양온도상을 보유하므로 ashy, thermic family of Typic Melanudands가 아니라 medial, ferrihydritic, thermic family of Pachic Melanudands로 분류되어야 한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권2호
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• pp.33-44
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• 2009

본 연구의 목적은 국내 폐광산 지역 광미 등과 같은 비소 오염토양을 효과적으로 정화할 수 있는 생물학적 기술과 물리화학적 기술을 연계한 통합 기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 폐광산이 송천 광산에서 비소를 다량 함유하고 있는 광미를 채취하여 비소와 중금속 함량을 정량적으로 분석하고 광미의 다양한 물리화학적 특성과 광물조성 등를 파악하였다. 그리고 광미 내 존재하는 비소와 중금속 종들의 존재형태별 상대함량을 분석하여 각 원소들의 용출성과 이동도를 예측하기 위하여 연속 추출법을 이용하였다. 이러한 광미와 광미내 존재하는 비소 및 중금속 오염물질의 기본적인 지구화학적 분석 자료를 바탕으로 비소의 생용출 (bioleaching)에 대한 컬럼실험을 수행하였다. 그리고 생용출과 전기동력학적 공정을 연계한 통합공정으로 비소를 제거한 실험을 실시하여 전기동력학 단일공정만 적용했을때와의 비소의 제거효율을 비교하여 통합공정의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 동일한 조건에서44일간 운전하였을 때 전기동력학 공정만을 개별적으로 적용했을 ��와 생용출(28일)과 전기동력학 (16일) 기술을 연계한 통합공정을 적용했을 ��의 비소 제거효율은 각각 57.8%와 64.5%로 나타났다. 그리고 생용출 (28일)에 의한 비소 제거효율은 11.8%정도로 상대적으로 매우 낮게 나타나서, 생용출은 비소를 제거하기 위한 공정이라기보다는 비소의 이동도를 증가시키는 공정으로, 이후 연계하여 적용되는 전기동력학적 공정에 의한 비소의 제거효율을 향상시키는 것으로 판단된다. 특히 전기동력학 공정을 단독으로 적용했을 때보다 생용출 공정을 연계했을 때 비소의 제거 속도가 두 배 이상으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 비교적 경제적인 생용출 공정을 충분히 적용한 후 전기동력학적 공정을 적용하게 된다면, 비소의 제거효율 분만 아니라 제거속도 또한 향상된다는 것을 뒷받침해 줌으로써 두 기술을 연계한 통합공적의 적용 가능성과 향상성을 입증한다고 하겠다.