• 한국산림과학회지
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• 제106권1호
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• pp.40-53
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• 2017

본 연구에서는 느티나무, 물푸레나무 및 졸참나무를 대상으로 시설양묘 과정에서 요구되는 적정 용기의 생육밀도 및 용적을 구명하고자, 16 종류의 용기[4 생육밀도(100, 144, 196, 256본/$m^2$)${\times}4$ 용적(460, 380, 300, 220 $cm^3$/구)]에서 생산된 용기묘의 생리 특성을 조사 분석하였다. 생육밀도 및 용적에 따른 용기묘의 광합성 특성, 광화학 효율 및 엽록소 함량변화를 알아보기 위해 이원분산분석과 다중회귀분석을 이용하였다. 세 수종 모두 용기의 생육밀도와 용적은 묘목의 광합성 기구에 영향을 미치며, 두 요인간의 상호작용이 졸참나무의 기공전도도를 제외하고 광합성 속도, 수분이용효율, 기공전도도 및 엽록소 함량에서 확인되었다. 그러나 광화학 효율은 생육밀도와 용적에 따른 상호작용이 없었다. 또한, 물푸레나무와 졸참나무의 광합성 속도는 생육밀도와 부의 상관관계를 보였으며, 세 수종 모두 광합성 속도와 용적과는 정의 상관관계를 보였다. 광합성 속도를 기준으로 다중회귀분석기법을 적용한 결과, 느티나무는 160~210본/$m^2$과 430~460 $cm^3$/구, 물푸레나무는 130~150본/$m^2$과 390~440 $cm^3$/구, 졸참나무는 130~170본/$m^2$과 420~460 $cm^3$/구가 최적 용기 규격으로 판단된다. 향후, 수종별 적정 용기 적용으로 양묘과정에서 우량 용기묘 생산뿐만 아니라, 조림 후에도 우수한 생장을 기대할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권1호
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• pp.26-46
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• 2020

이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, R_n/R_s↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m^-2 K^-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m^-2 K^-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m^-2 K^-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H₂O)^-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권2호
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• pp.53-69
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• 2020

산업화와 도시개발로 인한 불투수층 면적의 증가는 수문순환 체계를 왜곡시켜 심각한 건천화를 야기한다. 이를 관리하기 위해 건천화의 정량적인 평가 및 예측이 가능한 하천건천화 영향평가 기술이 필요하다. 본 연구에서는 분포형 수문모형(Drying Stream Assessment Tool and Water Flow Tracking, DrySAT-WFT)과 시계열 GIS자료를 활용하여 전국 5대강 유역의 댐·보 유역을 대상으로 하천유입량 감소원인 평가를 실시하였다. 이를 위해 5개 하천건천화 영향요소(토양침식, 산림성장, 도로-하천 단절, 지하수이용, 도시개발)를 선정하여 1976년부터 2015년까지 GIS 기반의 시계열 공간자료를 연대별로 구축하였다. DrySAT-WFT는 2005~2015년까지 8개의 다목적댐(충주댐, 소양강댐, 안동댐, 임하댐, 합천댐, 섬진강댐, 주암댐, 용담댐) 및 4개의 유량 관측지점(오수천, 미호천, 마륵, 초강)에 대해 하천유량 검보정을 실시하였고, 검보정 결과 결정계수(R²)는 평균 0.76(0.66~0.84), Nash-Sutcliffe 모형효율은 평균 0.62(0.52~0.72)의 값을 보였다. 이를 토대로 2010년대(2006~2015)의 기상조건을 기준으로 연대별(1980년대: 1976~1985, 1990년대: 1986~1995, 2000년대: 1996~2005, 2010년대: 2006~2015) GIS자료를 이용하여 댐·보 유역의 하천유입량 변화를 계산하므로서 각 영향요소별 하천유입량 감소 기여비율을 산정하였다. 모의결과, 1980년대를 기준으로 5대강 유역평균 2010년대 풍수량(Q95)은 4.1~6.3%의 감소율을 보였고, 평수량(Q185)은 6.7~9.1%의 감소율을 보였으며, 갈수량(Q355)은 8.4~10.4%의 감소율을 보였다. 하천건천화 영향요소 중에서 지하수 이용량의 증가로 인한 기저유량 감소(하천건천화 기여율: 40.5%)가 가장 큰 영향을 주었으며, 다음으로는 산림성장에 의한 증발산량 증가(하천건천화 기여율: 29.0%)로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제10권3호
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• pp.103-134
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• 1977

밭 작물에 대(對)한 칼리의 생리(生理) 및 생화학적(生化學的) 역할(役割)을 최근(最近) 연구결과(硏究結果)를 중심(中心)으로 검토(檢討)하였으며 우리나라 밭 작물(作物)의 가리영양(加里營養) 현황(現況)을 살펴봤다. 칼리이온의 물리화학적(物理化學的) 특성(特性)은 Na에 의(依)하여 완전(完全) 대체(代替) 불가능(不可能)함을 보이며 대부분(大部分)의 작물(作物)에서 Na의 K대체(代替)는 불가피(不可避)한 대체기능(代替機能)에 대(對)한 부분적(部分的) 대체(代替)에 불과(不過)한 것 같다. 칼리의 특이성(特異性)은 엽록체(葉綠體) thylacoid막(膜)과 같은 미세구조(微細構造)를 효율적(效率的) 구조(構造)로 유지(維持)하며 주(主)로 탄수화물(炭水化物)과 단백질(蛋白質) 대사(代謝)에 관계(關係)하는 제효소(諸酵素)들의 allosteric effector로, 효율적(效率的) conformation의 유지자(維持者)로 작용(作用)하는 것으로 보였다. 광인산화(光燐酸化) 반응(反應)과 산화적(酸化的) 인산반응(燐酸反應) 등(等) energy 대사(代謝)에 필수적(必須的) 존재(存在)로서 유기물(有機物)의 합성(合成)과 전류등(轉流等) 광범(廣範)한 energy 의존(依存) 생리작용(生理作用)에 관여(關與)하고 있다. 칼리는 삼투압(渗透壓) 및 교질(膠質)의 가수도(加水度)를 유지(維持)하여 수분흡수(水分吸收) 및 전류(轉流)의 동인(動因)으로 작용(作用)하여 생리작용(生理作用)의 최적환경(最適環境)을 만들며 수분효율(水分效率)을 높인다. 칼리는 무기양분(無機養分)의 흡수(吸收)와 체내분포(體內分布)에 영향(影響)을 주고 생산물의 품질향상(品質向上)에도 영향을 주며 생산품의 K함량자체(含量自體)가 인체(人體)에서의 K의 중요성(重要性)으로 품질평가(品質評價)의 기준(基準)이 될 것 같다. 칼리의 흡수(吸收)는 저온(低溫)에 의(依)해 크게 저해(沮害)받으며 내부(內部) 칼리 함량에 의(依)한 부(否)의 feedback기작(機作)이 있어서 칼리의 사치흡수는 재평가(再評價)되어야 할 것으로 보였다. 우리나라 토양(土壤)의 전가리(全加里)는 약(約) 3%이나 치환성(置換性)은 0.3me/100g으로 동해(凍害), 한해(寒害)와 불균일(不均一)한 강우(降雨)로 인(因)한 습해(濕害), 한해(旱害) 등(等)으로 모든 밭 작물(作物)에서 요구도(要求度)가 컸다. 대맥(大麥)은 결빙직전(結氷直前) 및 해빙(解氷) 직후(直後)의 K영양(營養)이 수량(收量)과 유의성(有意性) 상관(相關)을 보이며 곡실(穀實)로 많이 전류(轉流)되는 것이 좋았다. 대맥(大麥)의 가리이용률(加里利用率)은 27%, 대두(大豆)는 숙전(熟田)에서 58% 개간지(開墾地)에서 46%였다. 대두(大豆)는 야산(野山) 개발지(開發地)에서 특(特)히 가리(加里) 결핍증상(缺乏症狀)을 많이 보였으며 화아분화기(花芽分花期)에 엽(葉) 중(中) $K_2O$ 2% 이상(以上) K/(Ca+Mg) (함량비(含量比))비(比)는 1.0 이상(以上)이어야 할 것 같다. 고구마는 가리흡수력(加里吸收力)이 커서 후작(後作)의 K영양(營養)에 크게 영향(影響)을 주었다. 감자와 옥수수는 Ca와 Mg에 비(比)해 K가 특히 높았다. 가리결핍(加里缺乏) 고구마는 뿌리에서 K농도 차이가 가장 컸다. 당근, 가지, 배추, 고추, 무우, 도마도가 가리(加里) 함량(含量)이 많았으며 배추 수량(收量)은 가리(加里)와 정상관(正相關)이었다. 사료작물(飼料作物)의 가리(加里) 함량(含量)은 비교적(比較的) 높은 편이었으며 식물체(植物體) 중(中) N, P, Ca와 유의정상관(有意正相關)을 보였다. 과수원(果樹園)의 16~25%가 가리(加里) 부족(不足)으로 나타났으며 우량(優良) 사과밭과 배밭의 토양(土壤)과 엽(葉)은 가리(加里) 함량(含量)이 높았다. 뽕나무의 동해(凍害)에 의(依)한 가지 끝 고사방지(枯死防止)를 위(爲)한 엽(葉) 중(中) $K_2O/(CaO+MgO)$ 임계치(臨界値)는 0.95이었다. 밭 작물재배(作物栽培) 뒤의 토양(土壤) 중(中) 가리(加里)는 전작(前作)에 따라 증가(增加)되는 경우와 감소(減少)되는 경우가 있으며 가리(加里) 흡수(吸收)는 토양수분(土壤水分)에 존재(依存)하는 것 같다. 따라서 토양(土壤) 중(中)의 전가리(全加里)를 포함한 형태별(形態別) 가리(加里) 함량(含量)의 토질(土質), 기상(氣象), 작부체계(作付體系) 등(等) 제요인(諸要因)과 관련(關聯) 장기적(長期的)이고 정량적(定量的)인 조사(調査)가 필요(必要)하다. 가리(加里)의 추비(追肥), 심층시비(深層施肥) 또는 완용성(緩溶性) 비료(肥料)와 입상비료(粒狀肥料) 등(等)이 강우양상(降雨樣相)과 관련(關聯) 검토(檢討)됨으로써 K흡수(吸收) 및 효율(效率)을 증진(增進)시킬 수 있을 것 같다. 가리영양(加里營養)을 포함하여 밭 작물(作物)의 영양해석(營養解析)에는 다요인분석(多要因分析)에 의(依)한 합리적(合理的)이고 실용적(實用的)인 영양지표(營養指標)를 찾는데 경주(傾注)해야 할 것 같다.

• 에너지공학
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• 제20권1호
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• pp.13-20
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• 2011

마이크로 가스터빈의 높은 연료 다양성은 광범위한 범위의 적용처에 적용할 수 있도록 설계되었다. 최근에는 가스터빈 발전시스템의 연료로서, 유기성폐기물의 소화가스와 쓰레기 매립지로부터 발생되는 바이오 가스에 대한 수요가 증가하고 있다. 우리는 매립지 가스를 이용하여 마이크로 가스터빈 열병합 발전시스템의 성능특성 및 운전 특성에 대한 영향을 연구하고 있다. 메탄과 이산화탄소를 동시에 회수하는 공정을 개발하여 현장 실증 플랜트 규모로 시험을 수행하였으며, 유리온실에 농작물의 이산화탄소 고농도 집적을 목적으로 철-킬레이트 화합물을 기본으로 하는 액상촉매를 이용하여 매립지 가스내에 있는 불순물을 저렴한 비용으로 제거하고자 한다. Fe-EDTA(철-킬레이트)를 이용한 내부순환 다판식 기포탑 반응기에 의하여 농축정제와 이산화탄소 제거가 매립지 가스의 최적화 연료화를 추진하였다. 매립지가스의 유량은 0.207 $m^3$/min이고 5.5 kg/$cm^2$의 압력으로 공급되며 메탄농도 70%, 이산화탄소 27%로 공급되도록 농축반응기를 설계하였고 황화수소 99% 제거를 목표로 한다. 유리온실은 마이크로 가스터빈 배가스와 온수를 이용하여 대기중의 이산화탄소 농도에서 1500 ppm의 농도범위로 공급되도록 설계되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권12호
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• pp.2141-2150
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• 2017

This study was conducted to develop a screening method using Colilert-18 and a device for the detection of E. coli from agri-food production environments and fresh vegetables. The specificity and sensitivity of Colilert-18 by temperature ($37^{\circ}C$ and $44^{\circ}C$) were evaluated with 38 E. coli and 78 non-E. coli strains. The false-positive rate was 3.8% (3/78) and 0% (0/78) at $37^{\circ}C$ and $44^{\circ}C$, respectively. The detection limit of E. coli at $37^{\circ}C$ at <1.0 log CFU/250 ml was lower than that at $44^{\circ}C$. The efficiency of the developed device, which comprised an incubator equipped with a UV lamp to detect E. coli in the field, was evaluated by measuring the temperature and UV lamp brightness. The difference between the set temperature and actual temperature of the developed device was about $1.0^{\circ}C$. When applying the developed method and device to various samples, including utensils, gloves, irrigation water, seeds, and vegetables, there were no differences in detection rates of E. coli compared with the Korean Food Code method. For sanitary disposal of culture samples after experiments, the sterilization effect of sodium dichloroisocyanurate (NaDCC) tablets was assessed for use as a substitute for an autoclave. The addition of one tablet of NaDCC per 50 ml was sufficient to kill E. coli cultured in Colilert-18. These results show that the developed protocol and device can efficiently detect E. coli from agri-food production environments and vegetables.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.864-873
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• 2018

나노 입자는 화장품, 식품, 기계, 화학 산업 등에 다양한 용도로 활용되고 있으며, 그 응용분야가 광범히 하여 나노 입자 사용에 대한 관심과 연구가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 특히 금속나노 입자 중 하나인 은나노 입자는 항균 및 항진균 효과가 뛰어나 의류, 실내 공기필터, 증류필터 등 다양한 방면에 활용되고 있다. 하지만 은나노 입자의 지속적인 노출 시, 입자 크기와 노출방식에 따라 인체에 독성을 유발하는 것으로 알려져 있어 친환경적이고 생물학적으로 안전한 천연물 유래 소재를 활용한 은나노 입자의 기술개발이 필요하다. 천연물이 적용된 실내필터와 의류는 생산의 용이성, 제품 내구성 및 항균 활성에서 은나노 적용제품과 비교될 수 있는 것으로 나타고 있다. 본 연구에서는 은나노의 생체 내 미치는 독성 메커니즘에 대해 알아보고 은나노의 대안으로 항균 활성을 지닌 천연물의 항균 활성에 대해 기술하고자 한다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제47권5호
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• pp.370-376
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• 2010

Objective : Although unilateral transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF) is widely used because of its benefits, it does have some technical limitations. Removal of disk material and endplate cartilage is difficult, but essential, for proper fusion in unilateral surgery, leading to debate regarding the surgery's limitations in removing the disk material on the contralateral side. Therefore, authors have conducted a randomized, comparative cadaver study in order to evaluate the efficiency of the surgery when using conventional instruments in the preparation of the disk space and when using the recently developed high-pressure water jet system, SpineJet$^{TM}$ XL. Methods : Two spine surgeons performed diskectomies and disk preparations for TLIF in 20 lumbar disks. All cadaver/surgeon/level allocations for preparation using the SpineJet$^{TM}$ XL (HydroCision Inc., Boston, MA, USA) or conventional tools were randomized. All assessments were performed by an independent spine surgeon who was unaware of the randomizations. The authors measured the areas (cm2) and calculated the proportion (%) of the disk surfaces. The duration of the disk preparation and number of instrument insertions and withdrawals required to complete the disk preparation were recorded for all procedures. Results : The proportion of the area of removed disk tissue versus that of potentially removable disk tissue, the proportion of the area of removed endplate cartilage, and the area of removed disk tissue in the contralateral posterior portion showed 74.5 ${\pm}$ 17.2%, 18.5 ${\pm}$ 12.03%, and 67.55 ${\pm}$ 16.10%, respectively, when the SpineJet$^{TM}$ XL was used, and 52.6 ${\pm}$ 16.9%, 22.8 ${\pm}$ 17.84%, and 51.64 ${\pm}$ 19.63%, respectively, when conventional instrumentations were used. The results also showed that when the SpineJet$^{TM}$ XL was used, the proportion of the area of removed disk tissue versus that of potentially removable disk tissue and the area of removed disk tissue in the contralateral posterior portion were statistically significantly high (p < 0.001, p < 0.05, respectively). Also, compared to conventional instrumentations, the duration required to complete disk space preparation was shorter, and the frequency of instrument use and the numbers of insertions/withdrawals were lower when the SpineJet$^{TM}$ XL was used. Conclusion : The present study demonstrates that hydrosurgery using the SpineJet$^{TM}$ XL unit allows for the preparation of a greater portion of disk space and that it is less traumatic and allows for more precise endplate preparation without damage to the bony endplate. Furthermore, the SpineJet$^{TM}$ XL appears to provide tangible benefits in terms of disk space preparation for graft placement, particularly when using the unilateral TLIF approach.

• 한국산림과학회지
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• 제105권1호
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• pp.78-85
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• 2016

본 연구는 수요가 증가되고 있는 산채인 갯기름나물을 대상으로 임간재배지 내 차광과 부엽토가 갯기름나물의 생장 및 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하여 보다 고품질의 갯기름나물을 생산하는 것뿐만 아니라 생산량 증대 및 친환경 재배기술 개발에 이바지하고자 하였다. 실험은 전광 및 35%, 50%, 75% 차광으로 총 4차광처리와 부엽토처리(대조구, 침엽부엽토, 활엽부엽토)를 하였다. 초장, 줄기직경, 근원직경, 줄기수, 건중량은 전광 내 활엽부엽토에서 가장 높았으며, 엽면적, 엽장, 엽폭은 35% 차광 내 활엽부엽토에서 가장 높았다. 광합성, 기공전도도, 증산율, 수분이용효율은 전광 내 활엽부엽토에서 가장 높았다. 특히, 광합성률은 모든 차광에서 활엽부엽토가 높게 조사되었으며, 차광률이 높아질수록 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 갯기름나물을 친환경적으로 재배하기 위해서는 임간재배에서 35% 차광(상대광도 51.1%) 후 활엽부엽토를 이용하는 것이 가장 좋은 생장을 보여 생산량 증대와 고품질 갯기름나물의 생산에 가장 효과적일 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제23권2호
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• pp.75-87
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• 2014

In order to analyze environmental impact of livestock manure and organic fertilizers, this study investigated livestock-breeding and pollution loads, the status of individual and public livestock manure treatment facilities, and the status of production, supply and components of compost and liquid fertilizers in the Nonsan area. Also, on a trial basis, this study investigated the life cycle of the environmental impact of livestock manure and its organic fertilizers on stream, groundwater, and agricultural soil. The results are as follows. Firstly, were detected the range of $0.13{\sim}1.32{\mu}g/L$ of As, $0.004{\sim}0.467{\mu}g/L$ of Cd and $0.5{\sim}9.2{\mu}g/L$ of Pb as a harmful substances which show lower concentrations than person preservation criteria of water qualities and aquatic ecosystem. However, it is not clear that heavy metals affect environment such as stream, groundwater and agricultural soil. Secondly, this influence could change according to investigation time and treatment efficiency. As were detected large amounts of persistent organic pollutants(e.g. $14.24{\sim}38.47{\mu}g/L$ of acetylsalicylic acid, $1.17{\sim}2.96{\mu}g/L$ of sulfamethazine, and $2.25{\sim}174.09{\mu}g/L$ of sulfathiazole) in effluent from livestock farms and small amounts of sulfathiazole($ND{\sim}1.63{\mu}g/L$) in the stream, it is necessary to monitor POPs at individual and public livestock manure treatment facilities. However, significant environmental impact did not appear at groundwater and agricultural soil in the test area supplied with liquid fertilizers. These results could be applied to investigate the environmental impact of livestock manure through a comprehensive livestock manure management information system.