• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.719-733
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• 2016

본 논문은 앞그루작물 재배 시 형성된 이랑을 재활용하여 다음 뒷그루작물을 무경운으로 재배할 경우 토양의 이화학성과 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 추진한 연구 결과의 일부이다. 토양에서 경운 후 시간의 경과에 따른 토양 입자 크기의 분포를 조사한 결과 관행경운과 무경운 토양 입자는 공히 입상구조(granular structure)를 이루고 있었다. 무경운 토양의 입자 크기 2 mm 이상의 분포는 무경운 토양이 경운 토양에 비하여 표토와 심토 공히 증가 되었다. 그리고 내수성입단 0.25 mm 이상 0.5 mm 이하와 0.5 mm 이상 1 mm 이하, 1 mm 이상의 대입단 분포는 경운과 무경운 1년차 토양에서 유의적인 차이가 없었으나, 무경운 2년차에서는 입단의 크기별로 각각 8.2%, 4.5%, 1.7%로 경운과 무경운 1년차에 비하여 유의적인 증가를 보였다. 관행 경운 토양 표토의 용적밀도 $1.10MG\;m^3$이 무경운 1년차에서 $1.30MG\;m^3$으로 증가 되었으나, 무경운 2년차는 $1.14MG\;m^3$, 무경운 3년차는 $1.03MG\;m^3$으로 용적밀도가 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 따라서 용적밀도와 정(+)의 상관이 있는 고상율은 표토와 심토 공히 무경운 1년차에서 관행 경운 토양에 비하여 증가되었으나, 무경운 2년차와 3년차는 감소되었다. 용적밀도 및 고상율과 부(-)의 상관관계가 있는 공극율은 경운 토양 58.5%가 무경운 1년차는 51%로 8.5% 감소되었으나, 무경운 2년차는 56.9%, 무경운 3년차는 61.2%로 증가되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 공극율과 정(+)의 상관관계가 있는 기상율은 관행경운 토양에 비하여 무경운 1년차는 감소되었으나, 무경운 2년차와 3년차에서는 증가되었다. 그리고 기상과 함께 공극율을 결정하는 액상율은 경운 표토 24.2%가 무경운 1년차는 28.3%로 증가되었으나, 무경운 2년차는 23.4%, 무경운 3년차는 18.3%로 현저하게 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었으나, 심토의 액상율은 표토에 비하여 증가되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권1호
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• pp.24-30
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• 2011

유채 재배 전과정이 환경에 미치는 영향을 전과정평가 기법으로 분석하였다. 유채재배 과정을 평가하기 위해 비료, 농약, 농기계 사용에 따른 에너지 소비량, 작업시간 등을 조사하여 평가의 기능 단위인 유채 1톤을 기준으로 분석하였다. Eco-Indicator 95방법으로 8개 영향범주에 대해 전과정영향을 평가한 결과 유채 1톤을 생산하는데 온실가스 216 kg $CO_2$-eq., 오존층 고갈 3.98E-05 kg CFC-11-eq., 산성화 1.78 kg $SO_2$-eq., 부영양화 0.28 kg $PO_4$-eq., 중금속 5.23E-03 kg Pb-eq., 발암 물질 2.51E-05 kg B(a)p-eq., 스모그 1.24 kg SPM-eq., 에너지자원 6,460 MJ LHV의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 중 90%가 화학비료에서 기인하는 것으로 분석되었다. 유채 생산량이 1 톤 증가하였을 경우에 대한 민감도 분석에서는 배출량은 동일하였으나 단위 면적당 생산량이 증가하여 유채 1톤에 대한 환경 부하는 22% 감소하는 것으로 평가되었다. 따라서 친환경농업 또는 자원순환농업을 통하여 화학비료의 사용량을 줄이면 유채 재배에 있어 농업부문 온실가스 배출량이 상당부분 감소될 것으로 판단되었다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제4권2호
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• pp.73-78
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• 2011

갈수록 심해지고 있는 전 세계적인 기후변화 문제를 해결하고 탄소배출 규제 강화에 선제적으로 대응하기 위해 정부는 2010년 '저탄소 녹색성장 기본법'을 제정하고 녹색기술과 녹색산업을 국가 신성장 동력으로 삼고 있다. 이에따라 산업시스템 전반에 걸쳐 미활용되는 폐열 사용에 대한 필요성이 부각되고 있으며, 발전소를 비롯한 대규모 산업단지에서 발생하는 폐열 및 온배수를 활용하여 열대작물재배, 넙치 등 농어업분야 재활용에 대한 연구와 적용이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 발전소 온배수 형태로 버려지는 폐열을 활용한 국내외 활용사례를 살펴보고 강원도 영월 LNG복합발전소의 온배수를 활용한 철갑상어 양식에 대한 경제성 평가를 실시하였다. 경제성 분석에서는 투자 리스크와 재정부담을 최소화하기 위해서 규모를 작게 시작해서 점진적으로 확대하는 3단계에 걸친 시범사업계획의 경제성을 분석하였다. 사업운영기간은 10년(2012~2021)으로 가정하고 현지조사로 확보한 기초통계량에 근거하여 단계별 외부 차입금 규모를 80%와 40%로 구분함으로써, 차입금 규모에 따른 운영 기간 내(10년) NPV(순 현재가) 및 경제성(B/C)을 추정하였다. 분석결과 외부차입금이 총 투자금액의 80%를 차지하는 경우에는 B/C가 1.79인데 반해 차입규모가 40%인 경우에는 1.81로 향상되는 것으로 추정되어 외부차입금 규모를 축소하는 것이 보다 큰 경제성을 확보하는데 중요한 요인이 됨을 알 수 있다. 본 연구결과로 발전소 폐열을 활용한 철갑상어 양식의 경제성 확보가 가능한 것으로 나타남에 따라 이를 통한 고부가가치 지역발전 사업 아이템 도출이 가능할 것이며, 더불어 지자체의 기후변화대응 역량강화에도 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 농업생명과학연구
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• 제45권6호
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• pp.73-80
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• 2011

거베라'Sunny Lemon'의 양액재배시 양액함량 조절이 생육 및 절화특성을 알아보고자 미치는 영향을 알아보고자 입상암면과 피트모스와 펄라이트 혼합배지(2:1, v/v)에 거베라 'Sunny Lemon' 유묘를 정식한 후 약 1달 동안 온실에서 순화시킨 후 배지내 양액의 함량이 각각 80-85%, 70-75%, 60-65%로 유지되도록 TDR센서(UT-TM, Ultra-Tech., Korea)를 부착하여 지속적으로 공급되도록 하였다. 양액은 거베라 sonneveld 양액을 1/2농도로 조성하여 초장이 평균 $20{\pm}1cm$인 6월 24일 개시하였다. 영양생장에서 생식생장 전환 시점인 2개월 후 거베라의 생육을 조사한 결과, 배지종류에 따라서는 입상암면이 혼합배지보다 초장, 엽폭 및 엽수가 약 10% 더 증가되었지만 통계적으로 유의성은 없었다. 급액함량에 따라서는 2가지 배지 모두 배지내 양액 공급함량이 80-85% 때 가장 생육이 좋았으며, 생육초기보다 엽수는 약 60% 이상, 엽폭과 초장은 약 40%정도 증가되었다. 첫 개화시점, 절화 품질 및 수량은 배지내 양액 함량이 높을수록 양호하였으며, 개화시점도 배지내 양액함량이 60-65%일때 보다 약 7-10일 빠른 것으로 조사되었다. 총 급액량은 입상암면보다 혼합배지내의 양액함량을 80-85%로 유지시킬 때 더 많이 소모되었으나, 배지의 EC, pH 변화는 입상암면에서 큰 것으로 보아 1회 정식 후 3년이상 재배되는 거베라 'Sunny Lemon'의 생육, 절화 품질 및 수량은 혼합배지에서 급액함량을 80-85%로 유지하여 재배할 때 가장 우수한 것을 알 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.38-45
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• 2019

순환식 수경재배 시스템을 이용한 배액의 재활용은 수자원 및 생산비 절감, 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 따라서 일반 토마토인 'Bonus'를 110일간 반촉성 수경재배하면서 생육 단계별 식물체, 공급액 및 배액의 무기원소 농도 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초 자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 착과절위에 따른 엽의 T-N 함량은 생육 초기에 약 4.1%로 높았으나 생육 후기로 갈수록 낮아져 8화방 개화기에는 3.9%로 낮아졌다. P 함량은 초기에 높았으며, 3-7화방까지는 비슷하였고, 8화방에서 낮았다. Ca, Mg 및 Na은 생육초기보다 후기로 갈수록 함량이 높아져 8화방 개화기에 가장 높았다. 토마토 생육 기간이 경과할수록 공급 양액과 배액의 $NO_3-N$, P, K, Ca 및 Mg 농도는 정식 5주 후까지의 생육 초기에는 비슷하였으나 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액에서 농도가 높아지는 경향이었다. B, Fe 및 Na의 경우 생육 초기에는 배액의 농도가 약간 높았으며 중기 이후부터 공급액보다 배액의 농도가 높았다. 이상의 결과는 토마토 순환식 반촉성 수경재배 시 배액의 무기원소 농도를 교정하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 에너지공학
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• 제28권2호
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• pp.18-35
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• 2019

한국지역난방공사에서 난지 물재생센터의 하수처리 설비로 부터 발생하는 $45,300m^3$/일의 바이오가스를 연료로 1,500 kW, 2대 규모의 엔진 발전기를 운영하고 있다. 그러나 바이오가스 발전 플랜트의 실제 운영 경험이 미미하고, 축적된 기술 및 노하우 부족으로 가스엔진의 잦은 고장과 정지로 많은 경제적 손실이 발생하고 있다. 따라서 이 발전 플랜트의 안정적인 운영을 위한 기술적 근본 대책 마련이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 난지 물재생센터의 하수처리장에서 발생하는 바이오가스를 이용한 가스엔진 플랜트의 일련의 공정상의 문제점을 확인하고, 각 단계별 문제점을 최소화 하여 실제 운전의 최적화 방안을 마련하였다. 먼저 고장 정지의 주요 원인인 발생가스의 정제를 위해 현재 사용 중인 활성탄에 대한 성분분석 및 흡착실험을 통해 활성탄의 흡착능력 품질 기준 마련을 위한 여건을 조성하였다. 또한, 불순물을 최소화하기 위한 활성탄의 교체주기의 기준수립, 황화수소 측정주기 강화, 활성탄 국산화, 설비개선 등 바이오플랜트 운영기준 강화 및 개선방안을 적용하여 실제운전에 적용하였다. 그 결과 가스엔진 1호기는 530%, 2호기는 250%의 정상운전 가동시간이 증가되는 운영실적을 보였다. 또한 통풍구의 설비개선을 통해 작업공정을 줄이고, 정상 운전시간과 가동률을 높일 수 있었다. 경제적으로도 77,000천원/년의 매출증대 효과를 나타냈다, 이와 같이 운영기준의 강화 및 개선방안을 적용하여, 바이오가스 플랜트의 고장 정지를 줄이고 가동률을 높여, 안정적인 운영을 하는 것이 현실적인 바이오가스 플랜트의 최적 운영방안으로 판단된다.

• 한국자연치유학회지
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• 제11권1호
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• pp.18-30
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• 2022

배경: 제주도 화산섬 지하자원인 현무암 "숲" 지하 공기(숨골)의 효과를 검증하기 위하여 '지하 공기정화 층을 이용한 공기정화시스템(APS)'을 개발한 후에 정화 공기 체험장을 설치하였다. 이 정화 공기를 채취하여 분석하고 인체에 유용성에 관한 탐색연구가 필요하다. 목적:현무암 "숲" 지하 공기(숨골)를 APS로 채취하여 성분을 분석하고, 이 공기를 체험한 후에 인체에 미치는 영향을 탐색하는 것이었다. 방법: 제주도의 파파빌레 지역의 4개의 지점에 APS 장치를 설치하였다. APS에서 배출하는 지하 공기를 채집하여 자원화 성분을 분석하였다. 또한 공기 밀폐 연구 체험장을 지상에 설치하였으며, 이 체험장의 음이온 농도는 5,000 ions/m³정도이었고, 체험자들이 60~120분 정도 머무르게 한 후에 혈관 상태를 조사하였다. 결과: 현무암 '숲' 지하 공기를 채취하여 분석한 결과는 O₂ 농도는 21.18%로 대기의 평균 산소 농도 20.94%보다 높았다. 폼알데하이드는 검출되지 아니하였고, CO₂농도는 419 ppm으로 실내공기보다 낮았다. 미세먼지(PM2.5) 농도는 24 ㎍/ms 이하였으며, 음이온도 5.000 ions/m³ 이상 검출되었다. 체험한 사람들의 혈관 건강 지수 개선되었고, 평균 맥박의 증가 및 스트레스 해소 등의 효과가 높게 나타났다. 결론: 현무암 "숲" 지하공기(숨골)를 분석하여 규명한 유용한 성분은 자연치유 등에 활용할 가치가 높았고, 체험한 결과에서는 맥박의 증진, 혈관과 스트레스 개선에 효과를 나타냈다. 이러한 조건은 제주지역의 현무암 숲이 자연치유와 웰니스 산업으로 확장하기 위한 새로운 지역이라고 높게 평가할 수 있다.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.699-717
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• 2016

본 연구는 시설하우스 재배에서 앞그루작물 재배 시 형성된 두둑을 재활용하여 뒷그루 작물을 무경운으로 재배할 경우 토양의 이화학성과 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 추진한 연구 결과의 일부이다. 중동통(jd)의 두둑에서 토양 균열은 관찰되었으나 고랑에서는 관찰되지 않았다. 관행 경운 토양 두둑의 길이 방향으로 경운 5개월 후에 최대 폭 30 mm, 최대 깊이 15.3 cm, 길이 37~51 cm 정도 되는 균열이 3개 정도 발생되었다. 그리고 두둑의 폭 방향에서는 길이 7~28 cm 정도 되는 균열이 7.5개 정도 발생되었다. 무경운 1년차는 두둑의 길이 방향에서 최대 폭 18 mm, 최대 깊이는 30 cm, 길이는 140~200 cm 정도 되는 균열이 1개 정도 발생되었으며, 두둑 폭 방향의 균열은 최대 폭 22 mm, 최대 깊이는 18.5 cm에 길이는 6~22 cm 정도 되는 균열이 11개 정도 발생되었다. 한편 모래함량이 많은 중동통(jd)의 무경운 2년차 토양에서 균열은 관찰되지 않았으나, 점토함량이 많은 지산통(jd) 무경운 7년차 토양에서는 균열이 관찰되었다. 중동통(jd) 시설재배의 미사질양토의 관행 경운토양 표토 1 cm 깊이의 관입저항은 59 kPa에 비하여 무경운 1년차는 유의적으로 높았다. 경운 토양 20 cm 깊이의 관입저항은 161~185 kPa 수준이었고 36~39 cm 깊이의 관입저항 503~507 kPa을 정점으로 감소되었다. 무경운 1년차 토양 관입저항은 5~30 cm 깊이까지 167~172 kPa을 유지하였으나, 43 cm 깊이에서 437 kPa를 최대값으로 감소되었다. 무경운 2년차 표토의 관입저항은 1 cm 깊이의 81 kPa에서 6 cm 깊이는 243 kPa로 직선적인 증가를 하였다. 논에서 전환한 지산통(ji) 시설 재배지의 관행 경운 토양 관입저항은 표토 1 cm 깊이로부터 52 cm 깊이까지 토양이 깊어짐에 따라서 직선적인 증가를 하였으나, 그 이상의 깊이에서는 증가되지 않았다. 그러나 두둑을 재활용한 무경운 7년차 토양의 표토 1 cm와 2 cm 깊이의 관입저항은 직선적인 증가를 보여 경운 토양에 비하여 현저하게 증가되었으나, 그 이상의 깊이에서는 거의 변동이 없었다. 지산통(ji)과 중동통(jd)의 쟁기 바닥층은 표토에서 10~12 cm 깊이, 작토층은 21 cm 깊이까지로 추정되었다. 그러나 지산통(ji)의 경운 토양의 경반층은 33~35 cm 깊이로 추정되었으나 무경운 7년차는 경반층이 토양 38~44 cm 깊이에서 흔적으로만 존재하였다. 표토의 수분함량은 관행 경운 토양과 두둑을 재활용한 무경운 토양에서 경운 방법 간에 차이가 없었으나, 20 cm 깊이의 무경운 토양 수분함량은 14%로 경운 토양 25%에 비하여 현저하게 낮았다. 1 Bar와 15 Bar에서 측정한 표토의 보수력은 관행 경운토양 비하여 두둑을 재활용한 무경운 1년차와 무경운 2년차에서 증가되었다. 그리고 무경운 2년차 심토의 보수력은 1 Bar와 3 Bar에서 경운 토양과 무경운 1년차에 비하여 증가되는 경향이었다.