• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권6호
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• pp.806-811
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• 2012

This study was conducted to evaluate effects of plant extracts on methanogenesis and rumen microbial diversity in in vitro. Plant extracts (Artemisia princeps var. Orientalis; Wormwood, Allium sativum for. Pekinense; Garlic, Allium cepa; Onion, Zingiber officinale; Ginger, Citrus unshiu; Mandarin orange, Lonicera japonica; Honeysuckle) were obtained from the Plant Extract Bank at Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology. The rumen fluid was collected before morning feeding from a fistulated Holstein cow fed timothy and commercial concentrate (TDN; 73.5%, crude protein; 19%, crude fat; 3%, crude fiber; 12%, crude ash; 10%, Ca; 0.8%, P; 1.2%) in the ratio of 3 to 2. The 30 ml of mixture, comprising McDougall buffer and rumen liquor in the ratio of 4 to 1, was dispensed anaerobically into serum bottles containing 0.3 g of timothy substrate and plant extracts (1% of total volume, respectively) filled with $O_2$-free $N_2$ gas and capped with a rubber stopper. The serum bottles were held in a shaking incubator at $39^{\circ}C$ for 24 h. Total gas production in all plant extracts was higher (p<0.05) than that of the control, and total gas production of ginger extract was highest (p<0.05). The methane emission was highest (p<0.05) at control, but lowest (p<0.05) at garlic extract which was reduced to about 20% of methane emission (40.2 vs 32.5 ml/g DM). Other plant extracts also resulted in a decrease in methane emissions (wormwood; 8%, onion; 16%, ginger; 16.7%, mandarin orange; 12%, honeysuckle; 12.2%). Total VFAs concentration and pH were not influenced by the addition of plant extracts. Acetate to propionate ratios from garlic and ginger extracts addition samples were lower (p<0.05, 3.36 and 3.38 vs 3.53) than that of the control. Real-time PCR indicted that the ciliate-associated methanogen population in all added plant extracts decreased more than that of the control, while the fibrolytic bacteria population increased. In particular, the F. succinogens community in added wormwood, garlic, mandarin orange and honeysuckle extracts increased more than that of the others. The addition of onion extract increased R. albus diversity, while other extracts did not influence the R. albus community. The R. flavefaciens population in added wormwood and garlic extracts decreased, while other extracts increased its abundance compared to the control. In conclusion, the results indicated that the plant extracts used in the experiment could be promising feed additives to decrease methane gas emission from ruminant animals while improving ruminal fermentation.

• 농업과학연구
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• 제46권1호
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• pp.93-102
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• 2019

The materials of artificial soils in the production process of container seedlings have a great influence on plant growth. Peat moss, vermiculite, and perlite have been used as major components of artificial soils for many years; however, they could decrease carbon fixation carried out by the soil and cause environmental problems such as a change in the water quality. Thus, environmental friendly materials to replace them must be developed. The purpose of this study was to verify the optimum additive materials of artificial soils and their mixed ratios for the growth and seedling quality index (SQI) of Quercus serrata. Rice husk, mushroom sawdust, and pine bark were each used as an additive material and mixed into the growth medium at 10% and 20% of the total volume. There was no significant difference in the height growth of Q. serrata. The 20% mushroom sawdust decreased the root collar diameter by 23.4% compared to the control. The total dry weight was highest with the 10% rice husk and was significantly lower by 10.3% for the 20% mushroom sawdust compared to the control. Additionally, the SQI for all the treatments showed no tendency to increase compared with the control. Thus, this study showed the possibility of recycling biomaterials from agriculture and forest for seedling production. This method could reduce environmental problems and help eco-friendly nurseries to achieve a carbon negative impact by the recycling of by-products.

• 한국조경학회지
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• 제40권2호
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• pp.130-137
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• 2012

본 연구는 유기질 비료와 멀칭재에 따른 리아트리스(Liatrisspicata)의 생육을 조사하여 무관수 옥상녹화에서의 효용성을 알아보고자 실시하였다. 4가지의 멀칭처리(무처리, 난석 멀칭, 바크 멀칭, 검은색 부직포 멀칭)와 3가지의 유기질 비료처리($A_1O_0$, $A_4O_1$, $A_1O_1$)로 총 12가지의 처리구를 옥상에 배치하였다. 생육측정은 2010년 4월부터 10월까지 초장, 엽수, 꽃대직경, 소화수, 엽록소 함량, 지상부 생체중 및 건조중 등을, 생존율은 이듬해인 2011년 5월에 조사하였다. 1. 인공배합토 100%($A_1O_0$)처리구의 경우, 검은색 부직포 멀칭에서 리아트리스의 엽수, 소화수, 엽록소 함량 등이 높았고, 특히, 초장, 지상부 생체중, 지상부 건조중 등은 다른 멀칭처리에 비해 확연한 차이를 보였다. 동면 후 생존율은 무처리와 난석 멀칭이 100%, 바크 멀칭에서는 20%,검은색 부직포 멀칭에서는 0%의 생존율을 보였다. 2.인공배합토 80%, 유기질 비료 20%($A_4O_1$)의 경우, 검은색 부직포 멀칭에서 리아트리스의 초장, 엽수, 소화수, 지상부, 생체중, 지상부 건조중 등이 다른 멀칭처리에 비해 높았으나, 초장을 제외하고 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 동면 후 생존율은 $A_1O_0$와 비교해볼 때 약 40~60% 정도 감소하였다. 3. 인공배합토 50%, 유기질 비료 50%($A_1O_1$)의 경우, 검은색 부직포 멀칭이나 바크 멀칭에서 리아트리스의 초장, 꽃대직경, 소화수, 엽수, 엽록소 함량, 지상부 생체중, 지상부 건조중 등이 다른 멀칭처리에 비해 좀 더 높았으나 통계적인 유의성은 없었다. 동면 후 생존율은 모든 멀칭처리에서 0%를 나타냈다. 따라서, 무관수 옥상녹화에서 리아트리스의 생육과 개화는 검은색 부직포 멀칭에서 가장 양호하였다. 반면, 동면 후 생존율은 유기질 비료의 비율이 높을수록 저하되는 경향을 보였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.183-183
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• 2017

In the early part of rice growth, root volume primarily limits the amount of plant-accessible nitrogen (N). Therefore, knowledge of the root development is important for modeling N uptake of rice. The timing when the volume of rhizosphere cover the whole soil is also important to carry out timely top dressing. However, information about initial root expansion and associated N uptake is limited due to intrinsic technical difficulties in assessing below-ground processes. Some studies, however, showed a close relationship between below-ground root and above-ground leaf development, suggesting a possibility that above-ground attributes could serve as surrogates for the root processes. In this study, we investigated the relationship between below-ground and above-ground development of rice. Field experiments were conducted where we cultivated Koshihikari (a leading cultivar in Japan) for four different cropping schedules in 2012. In 2016, Gimbozu (HEG4) and three flowering time mutant lines of Gimbozu (X61 (se13), HS276 (ef7), DMG9 (se13, ef7)) were examined for a single season. Experiments were performed with three replications in a completely randomized design. We monitored ammonium-N concentration ([NH4+-N]) in soil solution by repeatedly taking samples from a porous tubing (10-cm long) vertically inserted at the most distant point from surrounding rice hills. Samples were taken in triplicate (= triplicate tubes) and every three days from transplanting in each experimental unit. For above-ground attributes, leaf area index (LAI) was measured in 2012, whereas soil coverage ratio was estimated by image processing in 2016. Results showed that [NH4+-N] increased gradually after transplanting and then rapidly decreased from a certain day. This distinct drop in [NH4+-N] informed us the timing at which the rice root system reached the point of porous tubing and thus essentially covered the whole soil volume. The LAI at the dropping point was about 0.43 regardless of the cropping schedules in 2012 experiment. In 2016, the coverage ratio at the N dropping point was within the range of 0.12 to 0.19 for four genotypes having different growth durations. In addition, the coverage ratios at seven weeks after the transplanting showed a good correspondence to LAI across the four genotypes. We therefore conclude that both LAI and coverage ratio may serve as robust indicators for root development and might be useful to estimate the timing when the root system fully cover the soil volume. Results obtained here will also contribute to develop models that can predict not only above-ground canopy development but also associated below-ground processes.

• 원예과학기술지
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• 제29권1호
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• pp.36-42
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• 2011

토마토 펄라이트 자루재배에서 급액방법으로 배액전극제어법 적용시 일회급액량이 작물의 생육과 수확량에 미치는 영향을 알아보고, 생육단계별 적정 일회급액량을 구명함으로써 적정 급액관리방법을 도출하기 위해 연구가 수행되었다. 처리로는 일회급액량을 적게 주는 처리(S-S)와 많이 주는 처리(L-L), 1화방수확기를 기점으로 적게 주다가 두 배로 급액량을 늘이는 처리(S-L)와 많이 주다가 반으로 줄이는 처리(L-S)를 두었다. 작물의 전 생육기간동안 일회급액량이 많거나 적은 처리에서는 배액율이 낮고 불안정해지며 생육이 좋지 않았다. 생육단계에 맞게 정식 후 1단 수확기 이전까지는 일회급액량을 약 145mL로 많이 주다가 이후에 70mL까지 줄여주는 L-S처리에서 뿌리분포가 좋고, 수확량이 가장 많았고, 배액율도 안정적이었다. 따라서 토마토 재배시 일회급액량을 생육단계에 따라 달리 해 주어 급액패턴을 다량소회에서 소량다회로 변화시켜 주는 것이 토마토의 생육과 수확량에 효과적임을 알 수 있었다. 또한, L-S처리로 일회급액량에 변화를 주었을 때, 토마토의 생장양상이 영양생장에서 생식생장으로 바뀌는 것을 식물생육지표 조사에서 확인하였다.

• 아시안잔디학회지
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• 제24권2호
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• pp.199-204
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• 2010

화력발전 후 발생되는 석탄회의 발생량은 점차 증가하고 있으나, 석탄바닥재의 재활용에 대한 연구가 충분하지 않아 재활용이 잘 되지 않고 있는 실정이다. 본 연구는 석 탄바닥재와 모래의 혼합비율을 달리한 상토로 lysimeter를 제작한 후에 잔디를 재배하고 용탈실험을 수행해 석탄바닥재가 골프장 사질토양의 토양개량재로 적합한지 여부를 검정하기 위해 수행하였다. 석탄바닥재와 모래를 일정비율(석탄바닥재 0, 10, 20, 30, 50%)로 혼합하여 조성한 lysimeter에 일정량의 관수를 실시하고 용탈수를 채취한 결과 석탄바닥재 처리수준이 증가할수록 용탈수량은 유의성있게 감소해 석탄바닥재 처리가 모래토양의 보수력을 높이는데 효과가 있음을 알 수 있다. 그리고 시비 후 3일 간격으로 용탈수를 채취해 분석한 결과 석탄바닥재의 처리 수준이 증가할수록 용탈수의 pH는 증가하였으나, 관수량에 대한 용탈수량, $NO_3$-N, $NH_4$-N 및 K의 용탈량은 유의성 있게 감소하였다. 또한 용탈수의 EC는 석탄바닥재의 처리수준이 증가할수록 용탈초기부터 끝까지 지속적으로 유지되는 것으로 조사되었다. 이들 결과는 석탄바닥재가 사질토양의 보수 보비력 및 산성토양을 개량하는데 효과적임을 의미 한다. 그러나 석탄바닥재 pH가 9.03의 알칼리성이고, 처리수준이 증가할수록 투수성이 불량해지고 토양에서 $PO_4$-P의 흡착량이 증가하는 문제점도 조사되었다. 본 연구 결과 석탄바닥재를모래에 20% 이하의 적정 비율로 혼합하면 보수 보비력이 낮은 골프코스의 사질토양을 개량할 수 있는 토양개량재로 재활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권3호
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• pp.248-255
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• 2013

본 연구는 토마토 수경재배에서 Frequency Domain Reflectometry(FDR) 센서를 활용한 무배액 시스템에 적합한 코이어 배지의 chip과 dust 비율을 구명하기 위한 기초 실험으로 chip 함량에 따른 일일 급액량, 배액량, 배지의 용적당 수분함량 및 전기전도도, 식물생육, 과실 수량과 수분이용효율 측정을 목적으로 수행되었다. 시판 코이어 슬라브 중 chip과 dust 부피비율이 0 : 100%, 30 : 70%, 50 : 50%, 70 : 30%인 것과 대조구로 시판 rockwool 배지와 2층 슬라브, 즉 1층에 chip함량과 2층에 dust함량이 15 : 85%, 25 : 75%, 35 : 65%인 것을 사용하여 실험하였다. 실험에 사용된 배지 중 0 : 100%와 rockwool 배지는 전 생육기간 동안 배액이 배출되지 않았고 나머지 모든 배지에서도 극소량의 배액이 배출되었다. 일일 평균 급액량은 시판 슬라브와 2층 슬라브 배지 모두에서 chip 함량에 따라 다르게 나타났다. 식물 생육, 상품과 수량 및 수분이용효율은 chip과 dust의 비율이 0 : 100%인 시판 슬라브에서 가장 높게 나타났다. 따라서, FDR센서에 의한 자동급액 방식으로 토마토 작물을 재배 할 때 chip과 dust 부피비율이 0 : 100%인 코이어 배지를 사용할 경우 식물이 더욱 효과적으로 수분을 이용하여 생산량이 증가되면서도 배액을 최소화하거나 배액을 창출하지 않아 환경오염을 감소시킬 수 있다. FDR 센서에 의해 자동 급액되는 시스템에서 1회 급액량과 급액간격 기능을 생육단계별로 조정하여 배지의 물리성에 따른 급액 일정에 대한 세밀한 실험이 앞으로 수행될 계획이다.

• 한국조경학회지
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• 제45권4호
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• pp.1-10
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• 2017

연구는 벽면녹화 및 벽천시스템이 없을 때를 대조구로 하여, 벽면녹화시스템 1개(Case 1), 벽면녹화시스템 2개(Case 2), 벽면녹화시스템 2개와 벽천시스템(Case 3)의 4가지 조건별 실내 온 습도 조절 및 입자상 오염물질인 PM1와 PM10 제거효과를 구명하고자 수행하였다. 실험은 충북대학교 내의 사무실에서 2015년 8월부터 9월까지 약 2개월 동안 대조구, Case 1, Case 2, Case 3 순으로 순차적으로 진행하였고, 실험기간 동안 외기온도가 비교적 일정했던 2015년 8월 17~20일(반복 실험 1), 8월 31일~9월 3일(반복 실험 2)의 데이터를 이용하여 분석하였다. 실내조경 설치에 따른 식물의 용적비는 대조구, Case 1, Case 2, Case 3이 각각 0, 0.6, 1.2, 1.4%였다. 대조구와 비교하여 Case 1, Case 2, Case 3의 평균온도는 각각 0.3~0.7, 0.7~0.9, $1.0^{\circ}C$가 감소되었으며, 평균상대습도는 각각 1.8~8.7, 9.2~14.6, 14.8~21.9%로 상승하는 경향을 보였다. 오염원 주입 후 300분이 경과하였을 때, 대조구, Case 1, Case 2, Case 3의 PM1 잔존비율은 반복 실험 1의 경우에는 각각 25.0, 22.0, 21.2, 17.3%이었으며, 반복 실험 2에서는 42.3, 28.9, 23.1, 30.9%로 나타났다. PM10 잔존비율은 반복 실험1에서는 각각 13.8, 10.8, 12.5, 9.2%이었으며, 반복 실험 2에서는 각각 24.5, 15.3, 12.6, 14.8%로 나타났다. 실내녹화 면적이 증가함에 따라 실내 온도와 PM1, PM10의 저감효과는 컸으며, 습도는 온도와 음(-)의 상관관계를 보였다. PM1과 PM10은 상대습도가 높을수록 빨리 감소되는 경향을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.783-789
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• 2011

하수처리장에서 발생되는 잉여슬러지가 고온 호기 소화 반응을 거치면 슬러지부피가 크게 감소하게 된다. 그러나 고온 호기 소화 상등액에는 고농도의 유기물, 질소 및 인이 함유되어 있기 때문에 이들을 별도로 제거해 주어야만 한다. 본 연구에서는 고농도의 질소와 인의 제거에 많이 사용되는 방법인 Struvite 결정화 공법을 이용하여 고온 호기 소화 여액에 함유되어 있는 질소와 인을 제거하였다. 대상폐수의 암모니아성 질소와 인산염인의 평균농도는 각각 1716.5 mg/L 및 325.5 mg/L였다. 최적의 결정화 반응 조건을 결정하기 위하여 $Mg^{2+}$와 $PO_4^{3-}$의 주입량, pH, 교반 시간($t_d$), 교반 강도(G), 결정핵 주입 그리고 반응 온도를 결정하였다. Struvite 결정화 반응시 마그네슘원으로 $MgCl_2{\cdot}6H_2O$, 인산염인염의 원으로 $K_2HPO_4$를 이용하였다. 질소와 인의 제거를 위한 $Mg^{2+}:PO_4^{3-}:NH_4^+$의 적정 주입 몰비는 2 : 1 : 1과 2 : 2 : 1로 압축되었는데 각각의 주입 몰비에 따른 암모니아성 질소 및 인산염인의 제거효율은 전자의 경우에 각각 71.6% 및 99.9%였고, 후자의 경우에는 93.8%와 98.6%였다. Struvite 결정화 반응에서 반응 시간($t_d$)과 교반 강도(G)는 암모니아성 질소와 인산염인의 제거율에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 결정핵 주입과 온도의 영향에서도 같은 결과가 나타났다. 그러나 결정핵의 주입량이 증가함에 따라 슬러지 발생량이 감소하였으며, 온도의 증가에 따라 생성된 슬러지의 부피는 증가하는 것으로 나타났다.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권4호
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• pp.359-379
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• 2005

In order to understand the spatial and temporal variations of nutrients and factors controlling their distribution in Gwangyang Bay, this study was carried out bimonthly from June 2001 to July 2003, Inorganic silicate and nitrate concentrations ranged from $0.04{\mu}M\;to\;69.5{\mu}M(avg.\;12.9{\mu}M)$, and from $0.12{\mu}M\;to\;42.2{\mu}M\;(avg.\;7.83{\mu}M)$, respectively. Silicate concentrations measured just after the typhoon were the highest with an average of $43.2{\mu}M$ at the surface layer in June 2001, whereas the highest nitrate concentration $(avg.\;37.0{\mu}M)$ was observed in the surface layer in July 2003. River runoff apparently influenced variations in silicate and nitrate concentrations (r=0.701 and 0.728, p<0.000, respectively) as well as salinity (r=-0.628, p<0.000). Phosphate concentrations ranged from $0.24{\mu}M\;to\;5.70{\mu}M\;(avg.\;1.34{\mu}M)$ and were highest at stations 5, 6, and 7, near a fertilizer plant with an average of $2.01{\mu}M$. On the basis of N/P and Si/N molar ratios, limiting nutrients have varied temporary and spatially. During 2001-2002, nitrogen was a limiting nutrient in the study area, and Phosphate was limited when a large volume of freshwater flowed into the bay. Silicate was limited when the high standing crops of phytoplankton occurred in the whole study area throughout 2003, and in the inner bay in February and August 2002. During the study period, factors controlling the distribution of nutrients might be summarized as follows; 1) inflow of freshwater by heavy rain accompanied by typhoons and frequent rainfall in summer, showing high concentrations of silicate and nitrate, 2) release of high phosphate concentrations from the fertilizer plant located in the south of Moydo to adjacent stations, 3) release of nutrients from bottom sediment, 4) magnitude of occurrence of phytoplankton standing crops.