• 한국환경농학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.112-120
• /
• 2023

Methane (CH₄) and nitrous oxide (N₂O) are significant contributors to greenhouse gas (GHG) emissions from rice fields. Mid-summer drainage is a commonly practiced water management technique that reduces CH₄ emissions from rice fields. Slow-release fertilizers gradually release nutrients over an extended period and have been shown to reduce N₂O emissions. However, the combined effect of slow-release fertilizer and water management on GHG emissions remains unclear. This study compared GHG emissions from a rice paddy subjected to mid-summer drainage for 10 days (control) with that of a rice paddy subjected to prolonged mid-summer drainage for 20 days combined with slow-release fertilizer (W+S). Gas sampling was conducted weekly using a closed chamber method. During the rice cultivation period, cumulative CH₄ and N₂O emissions were reduced by 12.3% and 16.2%, respectively, in the W+S treatment compared to the control. Moreover, the W+S treatment exhibited a 1.9% increase in grain yield compared to the control. Under experimental conditions, slow-release fertilizers, in combination with prolonged mid-summer drainage, proved to be the optimal approach for achieving high crop yield while reducing GHG emissions. This represents an effective strategy to mitigate GHG emissions from rice paddy fields.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제48권2호
• /
• pp.132-139
• /
• 2005

청국장의 대중화에 있어서 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 $2{\sim}3$개월의 짧은 유통기간과 유통기한 내의 제품에서 곰팡이가 번식하는 등 저장성 문제점들을 해결하고자 종균 배양 및 접종, 저온살균을 통한 위생적 제조/가공방법, 포장방법 개선 등의 연구를 수행하였다. 살균온도, 저장온도, 저장기간을 최적화하기 위한 각각의 조건에서 진균류, 생균수, 가스발생량, pH 및 아미노태 질소 등을 측정하고 SAS program의 반응표면분석법으로 monitoring하여 유통과정에서의 품질변화를 측정하였다. 진공포장과 일반포장 제품에서 진균류는 나타나지 않았으며 생균수는 진공포장과 일반포장 둘 다 살균온도에 따른 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 가스발생량에 대한 저장조건의 영향은 진공포장의 경우 살균온도에서 가장 큰 영향을 받았고, 일반포장이 진공포장보다 가스발생량이 훨씬 많았다. pH변화는 진공포장과 일반포장 모두 저장온도가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 아미노태 질소 함량에는 진공포장과 일반포장 모두에서 저장온도, 저장기간, 살균온도의 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났고 진공포장 한 것이 저장 중 아미노태 질소 함량 변화가 적었다. 진공포장 조건이 미생물에 의한 계속적인 분해 작용을 억제함을 알 수 있었다. 위 결과를 토대로 본 연구에서 종균배양 접종을 통한 위생적인 제조 방법으로 청국장을 제조하여, 진공포장하고, $70^{\circ}C$에서 60분간 살균하여, $10^{\circ}C$ 이하 저장조건에서 6개월 이상까지 저장이 가능한 제품을 생산할 수 있었으며, 제조 및 포장공정의 개선으로 청국장의 상품성을 크게 증가시키는 것이 가능할 것으로 사료된다.결정형태에는 크게 영향을 미치지 않으나 전분의 무정형 부분에 영향을 주어 쌀 전분의 팽윤력, 용해도 및 pasting property등의 물리화학적 성질에 변화를 주는 것으로 판단되었다.on 억제활성성분이 존재한다는 것을 시사한 것이다. 2004년과 같이 한발이 심한 해에는 이랑방향 $180^{\circ}$의 수량성이 대조구인 $120^{\circ}$보다 낮았으나 상대적으로 한발이 적은 2005년도에는 $180^{\circ}$가 대조구보다 높은 수량을 보였다.추출물은 87.15%의 높은 암세포 생육억제활성을 나타내었다. 동일 농도에서 발아 길이 5 mm인 시료의 경우 SNU-601에 대하여 85.33%의 억제효과를 보였다. 그러나 유방암세포인 MCF-7과 대장암세포인 Caco-2의 경우 최대농도의 시료를 첨가한 경우에도 세포증식을 억제하지 못하였다. 메밀의 발아 길이별 $IC_{50}$값을 살펴보면, Calu-6에서 발아 길이 5 mm 추출물에서 $301.06\;{\mu}g/mL$, SNU-601에서 2 mm 추출물이 $510.20\;{\mu}g/mL$로 탁월한 효과를 보였다. 즉, Calu-6와 SNU-601 세포주에 대한 $IC_{50}$은 대조군에 비해 발아에 의하여 세포독성 효과를 증가되었지만, MCF-7와 Caco-2에 대한 항암효과는 없음을 알 수 있었다.것으로 사료된다.높게 인식할수록 재방문의도 및 추천의도가 커지는 것을 알 수 있었다. 대학교 급식소 운영주체에 대한 소비자 인지도 조사결과 향후 대학교 급식소를 운영하는 위탁급식 전문업체의 경우 그들의 브랜드를 알리기 위한 홍보전략이

• 생물환경조절학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.167-174
• /
• 2013

본 연구는 레이저 가공 비천공 breathable 필름을 포장재로 이용하여 새싹채소의 저장성을 구명하기 위해 다채, 콜라비, 유채, 배추, 적무, 브로콜리 등 여섯 종류의 새싹채소를 개별 및 혼합하여 $10^{\circ}C$에서 저장중 생체중의 변화와 산소, 이산화탄소, 에틸렌 가스 농도 변화를 측정하고 저장종료 후 패널테스트를 통해 외관상의 품질과 이취정도를 측정하였다. 20,000cc, 60,000cc, 그리고 100,000cc 비천공 필름을 사용하였을 때 필름의 가스 투과도에 의한 새싹채소들의 수분손실로 발생하는 생체중의 변화는 모든 처리구에서 0.5% 미만으로 매우 적었다. 가스의 변화는 20,000cc 필름에서 산소 농도는 감소하고 이산화탄소의 농도는 증가하는 경향을 보였는데 이것은 최적의 MA 조건에 가까운 것으로 저장성 향상에 도움을 주는 것으로 판단된다. 동일한 필름에서 관능검사를 통한 외관상 품질 과 이취 발생정도도 가장 우수한 결과를 보여주었다. 여섯가지 새싹채소를 동일한 무게 비율로 혼합하여 개별 포장 실험에 사용한 동일한 용기에 각각 유공필름과 20,000cc, 40,000cc, 60,000cc, 80,000cc, 그리고 100,000cc 비천공 breathable 필름을 포장재로 7일간 저장한 실험의 결과, 포장재의 가스 투과도는 생체중의 변화에 영향을 미치지 않았다. 그러나 호흡에 의한 변화율에 비해 필름의 이산화탄소와 산소의 투과성에 의한 교환비율이 적은 20,000cc 비천공 필름은 관능검사에서 외관은 우수하였으나 다량의 이취가 발생하여 새싹채소의 혼합포장재로는 적절하지 않은 것으로 나타났다. 따라서 40,000cc 또는 60,000cc 비천공 breathable 필름이 복합 새싹채소 저장에는 유리한 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.197-203
• /
• 2019

본 연구는 왕고들빼기 어린잎의 염소수 및 플라즈마 처리가 저장 중 품질 및 미생물 제어에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 초장이 10cm 수준에서 수확한 왕고들빼기 어린잎을 100ppm의 염소수와 플라즈마 가스로 1, 3, 6시간동안 살균 처리한 후 산소투과도가 $1,300cc{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}{\cdot}atm^{-1}$인 OTR(oxygen transmission rate) 필름을 사용하여 포장하였고, $8{\pm}1^{\circ}C$의 저장 온도와 상대 습도 $85{\pm}5%$의 조건에서 25일간 저장하였다. 저장 중 생체중 감소율은 모든 처리구가 1.0% 미만을 보였고, 저장 종료일 모든 처리구의 포장 내 산소 농도는 16-17%을 보였고, 포장 내 이산화탄소 농도는 6-8%의 수준을 보였다. 포장 내 에틸렌 농도는 저장 기간 중 $1-3{\mu}L{\cdot}L^{-1}$의 수준으로 증감을 반복하였는데, 저장 10일째부터 저장 종료일까지 플라즈마 6시간 처리구가 가장 높은 농도를 보였다. 모든 처리구의 이취는 거의 느껴지지 않는 수준이었고, 염소수 및 플라즈마 가스 1시간 처리가 저장 종료일까지 상품성을 유지하였다. 저장 종료일에 조사한 엽록소 함량과 Hue angle 값은 염소수와 플라즈마 1시간 처리가 저장 전과 유사한 수준으로 높은 수준을 유지하였다. 살균 처리 직후 모든 살균 처리구에서 대장균은 검출되지 않았고, 총 세균 및 총 곰팡이 수는 플라즈마 6시간 처리구를 제외한 모든 살균 처리구에서 국내 미생물 허용 기준을 충족하였다. 저장 종료일 조사한 총 미생물수는 저장 전에 비해 증가하였으나 대장균은 모든 살균 처리구에서 검출되지 않았다. 세균과 곰팡이에 대한 살균효과는 염소수 처리가 가장 우수하였고, 플라즈마 처리구는 살균효과는 나타났으나 처리 시간이 길어짐에 따라 그 효과는 미비하였다. 위의 결과를 종합해보면, 왕고들빼기 어린잎은 염소수 처리 및 단시간 플라즈마 처리 시 황화 및 부패 억제를 통한 상품성 유지 및 미생물 제어에 효과가 있는 것으로 판단된다.

• 환경위생공학
• /
• 제20권1호
• /
• pp.64-75
• /
• 2005

2005.1.1부터 직 매립 금지 이후 음식물쓰레기를 처리하는 데 있어 많은 사회적 문제가 대두되고 있다. 그리고 우리나라의 경우 전국 음식물쓰레기 배출량이 11,398ton/day('03)으로 상당히 많은 양이 배출되고 있으며, 주로 음식물쓰레기는 매립, 소각, 사료나 퇴비로 재활용하는 방법으로 처리하고 일부 음식물쓰레기는 혐기성으로 처리 하는 방법이 사용되어 왔다. 이 중 혐기성 처리는 유용한 메탄가스를 발생하여 에너지로 사용가능 하다. 본 연구에서는 pH가 낮고 많은 양의 유기물과 고형물을 함유하고 있어 1단 혐기성 처리시 운전에 영향을 줄 것으로 예상되는 음식물쓰레기의 1단 혐기성처리 가능성 및 혐기성 처리시 메탄가스를 이용하여 에너지로서 사용 가능성에 대해 알아보고자 연구를 실시 하였다. 처리시간과 비용을 절감하기 위해 산형성조를 거치지 않고 반 고형물의 유입시 부유물로 인해 발생될 수 있는 plugging와 channeling 현상을 방지하기 위해 USAB(up flow anaerobic sludge blank)의 장점과 낮은 pH의 음식물 쓰레기의 유입시 미생물에 미칠 수 있는 충격을 최소화 할 수 있는 AE(anaerobic filter)장점을 조합하여 환형유공 지지막속에 그레뉼을 충진시킨 Hybrid Anaerobic Reactor(HAR)를 제작하여 실험을 실시하였다. 본 연구에 앞서 음식물쓰레기의 혐기성 생분해도 실험을 실시하여 혐기성처리가능성을 검토하였으며 실험결과 첨가된 VS량당 총 누적메탄량은 $0.471(m^{3}/\cal{kg}\;VS)$로 원소 분석하여 얻은 이론 메탄발생량 $0.58(m^{3}/\cal{kg}\;VS)$의 $81.2\%$를 나타냈으며 유기물 분해속도 상수는 $0.18(d^{-1})$로 혐기성 처리가 가능하다는 사전 연구 결론을 도출하였다. 연구 결과, 낮은 pH인 음식물 쓰레기를 처리시 산발효조를 거치지 않고도 혐기성 처리가 가능하였으며, 높은 농도로 존재하는 유기물 및 고형물의 처리효율은 매우 양호했고 또한 인의 제거율도 높게 나타났다. 연구결과를 토대로 전국 음식물쓰레기(11,398ton/d)를 대상으로 에너지를 산출하면 Braun에너지 환산계수 $5.97kwh/m3(60\%\;CH_{4})$를 적용할 때 우리나라의 1일 음식물에서 발생되는 에너지 총량은 6,727MWh로 환산될 수 있으며 이는 유기물(COD)당 발생되는 메탄 가스량을 에너지원으로 사용하기에 충분히 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에 의하면 고농도의 유기물이 함유된 음식물쓰레기는 Hybrid Anaerobic Reactor (HAR)를 이용하여 HRT 30일 정도에서 충분히 직접 혐기성처리가 가능하며, 이때 발생된 $CH_{4}$를 회수하여 이용하면 대체에너지원으로 활용 가치가 높은 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
• /
• 제9권1호
• /
• pp.56-64
• /
• 2001

경제적, 환경적 측면에서 볼 때 가축분뇨의 퇴비화는 생태계로의 유기성오염물의 직접적인 유출 위험성을 감소시킬 수 있는 저렴하고 안전한 방법이다. 본 연구에서는 가축분의 퇴비화와 관련한 세 가지 시험을 실시하였다. 시험 1은 저온기의 낮은 온도에 따른 퇴비단의 특성변화에 대한 연구를 목적으로 실시하였다. 저온에 노출된 대조구와 시험구의 퇴비화효과를 비교하기 위하여 시험구의 온도가 $35^{\circ}C$에 도달할 때까지 온풍을 공급하였다. 톱밥과 왕겨 그리고 볏짚을 수분조절재로 이용하였다. 퇴비화 기간중 퇴비단의 최고 온도는 톱밥과 왕겨, 볏짚 그리고 저온 노출구에서 각각 $75^{\circ}C$, $76^{\circ}C$, $68^{\circ}C$, $45^{\circ}C$에 달하였다. 퇴비화 기간동안 퇴비단의 수분함량과 산도, 탄질비 그리고 부피는 감소하였다. 시험 2는 작물에 의한 퇴비의 이용성을 구명하기 위하여 퇴비와 화학비료를 시용한 경작지에서 옥수수를 3년간 재배하였다. 옥수수의 수확량과 영양학적 가치를 분석하였다. 시험 1년 차에 퇴비를 시용한 구의 옥수수 수확량은 화학비료구에 비해 20%정도 적었다. 시험 2년 차에는 두 처리구 간에 차이가 없었다. 3년 차에는 퇴비구의 수확량이 더 많았다. 시험 3은 생물필터에 의한 가축분의 퇴비화시 발생되는 악취의 감소정도를 평가하기 위해 수행하였다. 톱밥, 분변토, 부숙퇴비 그리고 부엽토를 충진한 네 종류의 필터를 제작하여 시험하였다. 각각의 필터는 87~95%의 암모니아 제거율을 보였다. 이 효율은 10일 동안 유지되었다. 암모니아 최고 감소효율은 부엽토구에서 운용 1일째에 95%를 달성하였다. 분변토와 발효퇴비구의 암모니아 제거효과는 시험개시후 10일 동안 93~94%의 비슷한 수준을 보였다. 퇴비화시 발생된 황화수소와 멀캡턴 농도는 각각 $3{\sim}2mg/{\ell}$ 이하였으나 필터를 거친 후에는 검출되지 않았다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제44권5호
• /
• pp.629-638
• /
• 2016

본 연구에서는 급속열분해 공정 중 팜 부산물(empty fruit bunch: EFB)에 존재하는 무기성분이 급속열분해 산물의 물리화학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 팜 부산물에 존재하는 무기성분을 제거하기 위해 불산과 증류수를 사용하였으며, 팜 부산물의 회분 함량은 무기성분 제거 전 6.2 wt%에서 2.4 wt% (불산 처리: HF-EFB), 3.5 wt% (증류수 처리: DI-EFB)로 각각 감소하였다. 무기성분 정량 결과 팜 부산물에 다량 존재하고 있던 칼륨이 두 용매 모두에서 가장 높은 제거효율을 나타냈다(불산: 80.3%, 증류수: 78.3%). 무기성분이 제거된 팜 부산물은 유동형 급속열분해 장치를 이용하여(온도조건 $500^{\circ}C$, 체류시간 1.3초) 바이오오일, 바이오탄, 비응축성 가스로 변환시켰다. 바이오오일의 수율은 불산 처리 후 57.3 wt%, 증류수 처리 후 51.3 wt%로 각각 나타났다. 팜 부산물 내 무기성분 함량이 낮을수록 바이오탄의 수율은 감소하였고, 비응축성 가스의 수율은 증가하는 경향을 나타냈다. 바이오오일의 물리화학적 특성 분석결과에 의하면 수분 함량은 무기성분 제거 전 26.9%에서 불산 처리 후 9.9%로 감소한 반면 점도는 16.1 cSt에서 334 cSt로 증가하였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.475-480
• /
• 2009

신선 퉁퉁마디의 저장성 향상을 위해 MAP에 적절한 포장재와 저장온도를 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 저장중 생체중 감소는 $10^{\circ}C$ 이하의 저온과 무공필름에서는 2% 이하로 유지되었으나 $25^{\circ}C$의 유공필름처리는 4% 이상의 감소를 보이면서 품질저하가 발생하였다. 저장중 포장재내 대기조성은 필름 투과율에 비례하였는데 이산화탄소는 1~2%, 산소는 15% 이상으로 유지되었다. $25^{\circ}C$를 제외한 모든 처리에서 저장 중 포장재내 에틸렌 농도는 7일 이후 급격히 증가하였는데, $2^{\circ}C$에서 가장 높아 저온 장해가 발생한 것으로 추측되었다. 저장 최종일에 이취와 부패율은 $5^{\circ}C$에서 가장 낮았으며, 포장재별로는 다른 양상을 보였는데 저장온도중 가장 낮았던 $5^{\circ}C$에서는 $50{\mu}m$ 두께의 ceramic 필름이 가장 낮은 이취와 부패율을 보였다. 외관상 품질로 본 저장수명 역시 $5^{\circ}C$에서 $50{\mu}m$ ceramic 필름으로 포장하였을 때 28일 이상으로 가장 길었다.

• KSBB Journal
• /
• 제23권5호
• /
• pp.425-430
• /
• 2008

생체에서의 황화수소는 의약 분야와 발효 산업에 있어서 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 Saccharomyces cerevisiae을 이용하여 기질인 L-cysteine과 $\beta$-mercaptoethanol로부터 $\beta$-replacement 반응에 인한 황화수소를 발생시킬 수 있는 효소를 간편하고 신속하게 동정하는 방법의 확립을 목적으로 하였다. 효소에 의해 발생된 황화수소와 Pb-acetate의 반응으로 생성된 Pb-S를 gel상에서 간편하게 확인한 후, 확인된 단백질들을 이온교환컬럼를 수행한 후 gel에서 추출하는 방법으로 MALDI-TOFMS의 시료를 간단히 얻을 수 있었다. PMF 방법과 MS/MS ion search 분석을 통해 간편하게 효모에서 황화수소를 형성할 가능성이 있는 세가지 단백질의 동정에 성공하였다. 이 세 가지 단백질은 CYS3, CYS4, MET17 유전자의 단백질로서 cystathionine $\gamma$-lyase, CBS, OASS 임이 밝혀졌다. 그리고 이 세 단백질들은 L-cysteine과 $\beta$-mercaptoethanol의 존재하에서 황화수소를 실제로 생성함을 확인하였다. 본 연구에서 표적의 물질을 생산하는 단백질들을 젤상에서의 활성측정과 MALDI-TOF MS를 이용하여 간단히 그리고 정확하게 동정하는 방법을 확립하였다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.283-287
• /
• 2014

본 연구는 다양한 사료들을 유지수준에서 섭취한 한우 암소 경산우의 에너지 대사 시험의 결과로 부터 섭취에너지 균형과 메탄배출계수를 구하였다. 오차드그라스(orchard grass) 위주의 혼합목건초 섭취 7두, 혼합목건초의 30~50% 를 볏짚으로 대체한 12두, 혼합목건초와 볏짚에 밀기울 (wheat bran) 1 kg 추가급여한 6두, 총 25 개체의 대사실험 성적을 분석하였다. 실험축은 10일간 대사틀에서 개체별로 각각의 실험사료 적응 및 7일간 분 뇨 시료채취 후, indirect respiratory chamber 1대에 교대로 수용되어 1일간 호흡대사 실험이 이루어졌다. 혼합목건초 단독 급여구와 비교하여 나머지 두 처리구의 평균 건물섭취량은 약 11%, 15% 높았으나 통계적인 유의성은 없었고, gross energy (GE) 섭취량도 차이가 없었다. 총 섭취에너지 중 메탄으로 손실된 에너지 비율인 메탄전변율(methane conversion rate, Ym)과 메탄배출계수(emission factor, kg/head/year)도 각각 0.055~0.062 (평균 0.058)와 33.6~38.6(평균 35.2) 범위로 처리간 유의성이 없었다. 본 실험에서는 혼합목건초를 볏짚으로 대체하거나 또는 밀기울 추가급여에 의한 메탄발생량 차이가 없었으나, 메탄발생량을 줄일 수 있는 것으로 알려진 양질 조사료 급여효과 연구는 축산현장의 온실가스 감축 사업 참여가 가능한 분야이기 때문에 추가 연구들을 통해 시급히 증명되어져야 된다고 판단된다.