• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권3호
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• pp.1-13
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• 2009

탄산수를 대상으로 알칼리도 및 총 탄소 측정 방법의 타당성을 평가하기 위하여 산중화 적정법, 역적정법, 침전법, NDIR-TC 측정법 등 다양한 측정방법을 적용하였다. 인공적으로 제조한 탄산수(ACW(Artificial $CO_2$-rich Water): pH = 6.3, alkalinity = 68.8 meq/L, $HCO_3^-$ = 2,235 mg/L)의 알칼리도 및 총 탄소를 측정한 결과, 탄산수 제조와 동시에 측정된 시료에서는 상기한 모든 측정방법에서 비교적 정확한 측정값을 얻어내었다. 이때 퍼센트 오차는 0~12% 수준이었으며, 반복측정 분산분석(repeated measure ANOVA)의 사후 분석 결과 각 측정 방법간 차이는 95% 신뢰수준에서 없는 것으로 판정되었다. 또한 이때 정밀도(분산계수)도 4% 이내로 재현성이 높은 측정 방법이라고 할 수 있다. 탄산수와 같이 $CO_2$가 탈기(脫氣: degassing)되는 경우 각 측정 방법의 정도관리를 위하여 24시간, 48시간 동안 $CO_2$를 탈기시킨 후 각 측정 방법을 적용하였다. 그 결과 산중화 적정법과 NDIR-TC 방법으로 측정된 알칼리도는 $CO_2$의 탈기에 상관없이 일정한 값을 유지하고 있었다. 이는 알칼리도의 보존성에 기인한 결과로 해석된다. 반면, 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도는 증가하는 것으로 나타났다. 한편 총 탄소 함량은 꾸준히 감소하여 48시간후에는 최대 약 50%의 $CO_2$가 탈기된 것으로 평가되었다. 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도가 높아진 이유는 총 탄소 함량이 다른 방법에 비하여 높게 측정되었고, $CO_2$ 탈기를 모델링 한 결과, 측정된 총 탄소 함량에 평형인 pH보다 측정된 pH가 높기 때문이다. 이는 ACW에 잔류한 $CO_2$ 기포의 영향으로 생각된다. $CO_2$ 탈기에 의해 발생한 $CO_2$ 기포는 pH를 낮추지 못하고 알칼리도에 영향을 주지는 않기 때문에 산중화 적정법과 NDIR-TC 측정에서는 분석되지 않지만 역적정과 침전법을 적용하여 총 탄소를 분석할 경우에는 측정값에 포함된다. 따라서 탄산수에서 알칼리도 및 총 탄소의 측정과 해석을 정확하게 하기 위해서는 역적정법이나 침전법을 이용하여 측정한 결과를 비교 검토하는 것이 필요하다. 이 연구의 결과는 탄산수 연구나 $CO_2$ 지중저장에 관련된 연구에 활용될 수 있다. 특히 $CO_2$ 지중저장 연구에 응용될 경우 탈기되지 않는 $CO_2$ 기포의 함량을 반영할 수 있기 때문에 심부 지중의 pH를 보정하거나 $CO_2$의 지중 거동과 $CO_2$ 저장 용량 평가에 응용될 것으로 기대된다. 이 연구를 기반으로 고온 고압 환경에서 직접 총 탄소를 정확하고 편리하게 측정하기 위한 방법을 개발할 예정이다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제12권1호
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• pp.1-16
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• 2018

Ground-level ozone ($O_3$) can be a menace for vegetation, especially in Asia where $O_3$ levels have been dramatically increased over the past decades. To ensure food security and maintain forest ecosystem services, such as nutrient cycling, carbon sequestration and functional diversity of soil biota, in the over-populated Asia, environmental standards are needed. To set proper standards, dose-response relationships should be established from which critical levels are derived. The predictor of the response in the dose-response relationship is an $O_3$ metric that indicates the dose level to which the plant has been exposed. This study aimed to review the relevant scientific literature and summarize the $O_3$ metrics used worldwide to provide insights for Asia. A variety of $O_3$ metrics have been used, for which we discuss their strengths and weaknesses. The most widely used metrics are based only on $O_3$ levels. Such metrics have been adopted by several regulatory agencies in the global. However, they are biologically irrelevant because they ignore the plant physiological capacity. Adopting AOT40 ($O_3$ mixing ratios Accumulated Over the Threshold of $40nmol\;mol^{-1}$) as the default index for setting critical levels in Asia would be a poor policy with severe consequences at national and Pan-Asian level. Asian studies should focus on flux-based $O_3$ metrics to provide relevant bases for developing proper standards. However, given the technical requirements in calculating flux-based $O_3$ metrics, which can be an important limitation in developing countries, no-threshold cumulative exposure indices like AOT0 should always accompany flux-based indices.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.139-143
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• 2004

To evaluate the biological and physiological response of Picea koraiensis Nakai to elevated $CO_2$ and nitrogen.3-year old seedlings were planted in an ambient and 700 ppm $CO_2$ at low (2mM $NH_4NO_3$) or high nitrogen (16mM $NH_4NO_3$) supplying treatments for 3 months. Photosynthetic parameters were measured monthly. Seedlings were harvested at monthly intervals and growth parameters of root system, stem and needle fractions were evaluated. The result showed that height of the seedlings grown at both of elevated $CO_2Xhigh$ nitrogen and elevated CO2×low nitrogen supplying treatments increased significantly more than that of at ambient CO2 treatments. Seedlings grown at elevated $CO_2Xhigh$ nitrogen produced more root biomass than at elevated $CO_2Xlow$ nitrogen and ambient $CO_2Xhigh$ nitrogen treatments. This result suggested that the root growth response of Picea koraiensis seedlings was greater in elevated $CO_2{\times}high$ nitrogen regime, which is very important for carbon sequestration in soil. $A_{max}$ of the seedlings grown at elevated $CO_2Xhigh$ nitrogen increased during the three months significantly, and $A_{max}$ of the seedlings grown at the other three treatments decreased significantly, suggesting that the interaction between elevated $CO_2$ and high nitrogen supplying stimulates the $A_{max}$ of Picea koraiensis. $A_{max}$ of the seedlings grown at elevated $CO_2Xlow$ nitrogen showed higher than other three treatments in the first month of the experiment, but decreased in succedent two months, suggesting that elevated $CO_2$ promotes the photosynthesis of the seedlings. However long term growth in elevated $CO_2Xlow$ nitrogen supplying condition resulted in an acclimatory decreased in leaf photosynthesis.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권3호
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• pp.191-201
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• 2011

본 연구는 전 지구적 문제인 기후변화에 대응하기 위해 하천, 산림 등의 자연 지역과 공원, 녹지 등의 오픈스페이스 등을 녹색기반시설이라는 개념으로 통합하고, 이를 완화와 적응의 관점에서 녹색기반시설이 기후변화에 어떻게 효과적으로 대응할 수 있는지에 대한 연구를 실시하였다. 연구의 결과, 산림, 공원, 녹지, 텃밭, 옥상농장, 자전거로, 보행로 등의 녹색기반시설은 1) 탄소의 저감과 격리, 2) 화석연료 대체, 3) 원자재 대체, 4) 식량 생산, 5) 차량 이동의 감소 등을 통해서 기후변화를 완화시킬 수 있다. 둘째, 하천, 가로수, 저류지, 습지, 사구, 바람길 등의 녹색기반시설은 1) 폭염완화, 2) 물 공급 조절, 3) 강 범람 조절, 4) 해안 범람 조절, 5) 지표수 조절, 6) 토양 침식 감소, 7) 생물종 적응에 도움 등을 통해서 기후변화 적응의 역할을 할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권8호
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• pp.598-606
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• 2013

본 연구에서는 실제 매립장에 매립되어 있는 슬러지 고화물을 대상으로 생광물화 미생물 종분석을 위한 기초 연구를 수행 하였고, 또한 분석된 미생물을 배양하여 일반적으로 알려진 생광물화균과의 대조 실험을 통해 토착 미생물의 carbonate 생성능을 기기분석을 통해 비교 평가하였다. 시료내 미생물 종분석을 16S rDNA 시퀀스 분석을 통해 수행해본 결과, 다양한 미생물종이 관찰되었으며, 특히 생광물화 기작에 관여한다고 알려진 호기성 토양 미생물의 한종인 Bacillus megaterium과 금속을 환원시켜 미네랄염 상태로 전환시키는 Alkaliphilus metalliredigens의 근연종을 확인 하였다. 복토재에서 분리 배양한 균주를 이용하여 실험을 수행한 결과, 생광물화 균주가 주입된 실험군에서 미생물이 주입되지 않은 대조군보다 이산화탄소의 감소량이 더 컸다. 이와 연계하여 반응후 열중량분석기(TG-DTA)를 이용하여 탄산염(carbonate minerals)을 정량한 결과, 미생물이 주입된 실험군에서 대조군에 비해 약 30% 정도 더 생성된 것을 확인 하였다. 이러한 실험 결과로 비춰 볼 때 열중량분석법(TG-DTA)은 이산화탄소의 생물학적 전환에 의해 생성된 탄산염물의 정략적 분석에 적합할 것으로 판단된다. 이를 종합해 보면 복토재로 현장 매립된 슬러지 고화물은 매립장에서 표면 발산되는 이산화탄소의 자연적인 탄산염 전환 매체로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.591-597
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• 2015

IPCC 2006 지침에서 제시한 Tier 3 수준에 맞게 배나무 과수원의 온실가스 저장량을 산정하기 위하여, '신고(Pyrus pyrifolia Nakai cv. Niitaka)' 배 재배지를 대상으로 1년 시비에 따른 과수와 재배지 토양의 총 탄소와 질소 저장량을 평가하였다. 이를 위해 전라남도 나주에 위치한 농촌진흥청 배시험장 재배포장에서 $5.0{\times}3.0$으로 재식된 Y수형의 16년 생 '신고'배에 질소와 인, 칼륨비료를 각각 $200kg\;N{\cdot}ha^{-1}$, $130kg\;P{\cdot}ha^{-1}$, $180kg\;K{\cdot}ha^{-1}$ 시비하였다. 2013년 8월, 배나무 수체와 토양의 총탄소와 질소 함량을 평가하기 위해 샘플을 채취하였다. 과수는 굴취하여 주간, 주지, 측지, 잎, 과일, 뿌리로 분류하여, 총탄소와 질소 함량, 건중량을 조사하였다. 토양은 과수 주간으로부터 약 0.5m 떨어진 지점에서 0.6cm 깊이까지 0.1m 간격으로 토양을 채취하여, 풍건한 뒤 2mm체에 통과시킨 시료를 채취하여 총 탄소와 질소 함량을 분석하였다. 나무 한 그루당 건중량은 주간은 5.6kg, 주지는 12.0kg, 측지는 15.7kg, 잎은 5.7kg, 과일은 9.8kg, 뿌리가 10.5kg 이었다. 나무 한 그루당 총탄소와 질소 함량은 주간에서 2.6C kg, 0.02N kg였고, 주지는 5.5C kg, 0.04N kg, 측지는 7.2C kg, 0.07N kg, 잎은 2.6C kg, 0.11N kg, 과일은 4.0C kg, 0.03N kg, 뿌리에서는 4.8C kg, 0.05N kg이였다. 재식밀도(667trees/ha)를 기준으로 산정하였을 때, 토양에 저장되는 탄소량은 155.7Mg, 질소량은 14.0 Mg이였으며, 수체에 저장되는 탄소량은 $17.8Mg{\cdot}ha^{-1}$, 질소량은 $0.2Mg{\cdot}ha^{-1}$이였다. 따라서 배나무 재배지 내에 저장되는 총탄소량은 173.6Mg였으며, 질소량은 14.2Mg이었다. 이를 작년 2012년 결과와 비교하였을 때, 1년 시비 결과 배 과수원의 탄소 저장량은 $17.7Mg{\cdot}ha^{-1}$ 증가하였으나, 질소 저장량은 변화가 거의 없었다($0.66Mg{\cdot}ha^{-1}$).

• 환경생물
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• 제39권2호
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• pp.225-235
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• 2021

본 연구는 북한 산림복원을 생태계 서비스의 관점에서 비용-편익 기반 경제적 가치로 확인하였고, 산림복원 형태에 따른 경제성을 비교하였다. 특히 산림복원에 따른 편익을 탄소저장, 수자원공급, 토양유실방지, 재해저감 등 생태계 서비스로 분류하고 경제적 가치로 환산하여 종합적 편익을 산출하였다. 산림복원 시나리오에서는 최근의 북한 조림실적과 산림정책을 고려하여 '단독조림 시나리오'와 '산림협력 시나리오'를 구성하여 동일한 복원기간이나 조림의 양적 물량 차이를 시나리오로 도출하였다. 단독조림 시나리오에서는 향후 20년 동안 3조 8,294억원의 비용으로 80만 ha의 산림을 복원하여 6조 8,684억원의 편익이 발생할 것으로 산출되었다. 순현재가치로 경제성을 평가하였을 때, 3조 390억원으로, BCR은 1 이상이었다. 산림협력 시나리오에서는 10조 531억원의 비용으로 220만 ha의 산림을 복원하여 18조 8,909억원의 편익이 발생할 것으로 산출되었다. 마찬가지로 순현재가치로 경제성을 평가하였을 때, 8조 3,599억원이며, BCR은 1 이상이었다. 두 시나리오에서 모두 BCR은 1 이상으로 경제성을 갖는 것으로 도출되었으나, 예상되는 편익의 양에는 큰 차이가 있었다. 다만, 조림면적에 따른 단순화된 비용-편익 분석이므로, 경제성(BCR)이 유사하게 나타나는 한계가 있으며, 조림속도나 생물리적 차이를 고려하지 않았다. 결론적으로 산림복원은 비용보다 편익이 높은 사업이 될 수 있으며, 산림협력을 통해 그 가치를 증진시킬 수 있다. 장기적으로 이러한 경제성이 근거가 되어 기업과 국제·민간기구 등의 협력을 통해 다양한 형태의 산림협력이 추진되길 기대한다.