• 한국자원식물학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.509-518
• /
• 2019

본 연구는 바이오에너지용 이질 3배체 억새(Miscanthus ${\times}$ giganteus) 품종육성 위한 교배재료인 물억새(M. sacchariflorus)와 참억새(M. sinensis) 출수기 단축과 단교배 조건을 구명하기 위해 수행하였다. 물억새와 참억새를 12시간 일장, 자연일장 조건에서 재배하여 출수기 단축에 미치는 단일효과를 조사하였다. 출수기에 일중 화분 발아시간, 절단한 화분친 이삭 활력 유지 및 격리방법 등 단교배 조건을 구명하여 이를 활용한 억새의 자가수정 여부를 조사하고 시험교배를 실시하였다. 참억새와 물억새 모두 12시간 일장의 단일조건에서 재배한 것이 자연일장에 재배한 것에 비해 출수 소요일수가 단축되었다. 화분 발아시간은 물억새는 오전 6시에 왕성하였으나 시간이 경과할수록 발아율이 낮아져 오전 8시에는 10% 이하만 발아하였다. 참억새 화분은 오전 7시에 50% 이상이 발아하였고 그 이후로 낮아졌다. 화분친인 참억새 이삭을 절단하여, 절화 보존액에 꽂아 백색 부직포로 격리하였을 때 절화 보존액량이 많을수록 활력 유지 일수가 증가하여 150 mL에서 물억새, 참억새 모두 7일간 개화 및 화분 비산을 지속하였다. 이 때 화분 발아율은 참억새와 물억새 모두 4일까지 40%를 유지하였다. 참억새와 물억새는 자가수정율이 2.5% 이하로 낮고, 자연교잡 임실율은 출수기가 빠른 유전자원에서 54.4%까지 높았다. 억새 종간교배 방법 효과 확인을 위해 물억새 4배체와 참억새 2배체 간 14조합 시험교배 결과 총 437립의 교배종자를 얻었다. 본 연구로 도출된 억새 종간 단교배 방법은 우수한 종자친과 화분친으로 교배종자를 얻을 수 있어 향후 바이오매스 수량이 많으면서, 종자가 맺히지 않은 이질 3배체 품종육성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
• /
• 제37권1호
• /
• pp.19-30
• /
• 2019

본 연구는 지리적인 이유로 부유생물 생태연구가 상대적으로 진행되지 않은 독도 주변 해역에서 계절적 환경 특성과 더불어 부유생물 식물플랑크톤 군집구조 변화 특성을 파악하고자 하였다. 본 해역에서 4계절 동안 총 4문 72종의 식물플랑크톤이 출현하였으며, 전 계절 평균 식물플랑크톤 현존량은 $2.38{\times}10^4cells\;L^{-1}$로 낮은 값을 보였다. 본 지역은 인류에 인한 오염이 전무한 곳이므로 섬연안임에도 외양과 같은 생태특성을 보였다. 동계에는 33종의 식물플랑크톤이 출현하였고, 전체 평균 식물플랑크톤 현존량은 $3.32{\times}10^4cells\;L^{-1}$으로 비교적 높은 현존량을 보였다. 종조성은 규조류 Chaetoceros lorenzianus, C. pseudocurvisetus 등이 우점하였다. 춘계는 15종의 식물플랑크톤이 출현하였으며, 평균 식물플랑크톤 현존량은 $1.04{\times}10^4cells\;L^{-1}$로 춘계임에도 매우 낮은 현존량을 보였다. 종조성은 다양한 종류의 nano-flagellate가 출현하였다. 하계 46종의 식물플랑크톤이 출현하였으며, 식물플랑크톤 현존량은 $0.28{\times}10^4cells\;L^{-1}$로 낮았으며, Chaetoceros spp., Guinardia striata, Rhizosolenia spp., Skeletonema spp.가 출현하였다. 추계는 57종으로 가장 다양한 식물플랑크톤이 출현하였으며, 전 수층의 평균 식물플랑크톤 현존량은 $4.86{\times}10^4cells\;L^{-1}$, 규조류 Pseudo-nitzschia spp.가 크게 번무하여 4계절 중 가장 높은 생산력을 보였다. 또한, 종조성에서 특이적으로 열대 지표종인 와편모조류 Amphisolenia sp.와 Ornithocercus magnificus가 출현하여, 쓰시마난류가 추계에 강하게 유입된 것을 시사할 뿐만 아니라, 이들의 출현으로 과거에 비해 해류와 기후가 변화한 사실을 유추해 볼 수 있다. 따라서 독도의 지속가능한 이용을 위해서 독도를 중심으로 지속적인 물리-화학적 연구와 함께 생물학적 연구를 실시하여 독도 연안 생태계 변화 추이를 장기간 관찰할 필요가 있다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제110권2호
• /
• pp.217-232
• /
• 2021

본 연구는 목재수확방법에 따른 단목수확시스템과 전목수확시스템으로 구분하여 벌채부산물 수집 및 가공작업의 생산성과 비용을 산출하고, 생산된 목재칩의 연료 특성을 비교 분석하여 목재칩 등급을 분류하고 에너지 시설에 연료 조건이 적합한지를 검토하였다. 벌채부산물 목재칩의 시스템 생산성 및 총 비용은 단목이 1.6 Gwt/SMH, 89,865 won/Gwt이었고, 전목은 2.9 Gwt/SMH, 72,974 won/Gwt로 단목에 비해 목재칩 생산성이 1.3배 높았고, 비용은 18.7% 절감되었다. 벌채 부산물 목재칩은 국제표준과 국내기준으로 단목의 목재칩은 등급에 적합하지 않았지만 선별처리를 통해 품질이 A2와 2급으로 향상되었다. 전목은 선별전 목재칩이 국내기준 2급이었으나 국제표준에 적합하지 않았고, 선별처리를 통해 A2 등급으로 향상 되었다. 또한 에너지 시설을 대상으로 Plant A는 단목의 선별전을 제외한 모든 목재칩이 건조처리를 통해 이용가능하였고, 전목 선별전 목재칩이 99,408 won/Gwt으로 가장 비용이 낮았다. 별도의 건조처리가 요구되지 않은 Plant B, C, D는 전목 선별전 목재칩이 57,204 won/Gwt으로 가장 비용이 낮았다. 따라서 벌채부산물을 이용하기 위해 전목수확시스템의 적용과 목재칩 품질 향상을 통해 에너지 이용시설에 적합한 목재칩을 생산할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.79-88
• /
• 2022

중부지역에서 사료용 밀의 건물 생산 특성 및 사료가치를 평가하기 위하여 국립식량과학원 중부작물부 수원 벼 재배 시험 포장에서 최근 육성·등록된 '청우'와 '태우' 품종을 이용하여 2년간 수행하였다. 사료용 밀 품종 조숙형 '청우'와 만숙형 '태우'의 숙기에 따른 출수기는 11-13일 정도 차이를 보였다. 동일 품종 내 연차 간 출수기는 1년차에 비해 2년차 재배에서 '청우'가 3일, '태우'가 1일 지연되었다. 초장은 약 4-12%, 수장은 85-95% 정도 '태우'가 길었고(p<0.001), 경수는 '청우'에서 약 94-104% 정도 많았다(p<0.001). 생체수량은 1년차 재배 시 '태우'가, 2년차 재배 시 '청우'가 많은 것으로 연차 간 상반된 양상을 보였으나 통계적인 차이는 없었다. 그러나, 건물수량은 연차에 관계없이 '청우'에서 많았고, 특히 2년차 재배에서 헥타르 당 3톤 가량 많은 15.3 t/ha로 '태우' 12.6 t/ha 보다 '청우'에서 약 21% 가량 높은 것으로 조사되었다(p<0.01). 이러한 건물수량 양상은 '청우'가 '태우'에 비해 건물비율(p<0.05)이 높으며, 조숙형 품종으로써 상대적으로 긴 등숙기간으로 인해 적정 이삭 수량을 확보할 수 있었기 때문이라고 판단된다. 식물체 부위별 사료가치 함량 분석 시, 1년차 재배의 줄기 부분을 제외한 나머지 잎, 이삭 및 2년차 재배의 모든 부위에서 가소화양분총량(TDN)과 상대적사료가치(RFV)가 '청우'에서 높은 것으로 확인되었다. 다만, 총체의 사료가치 분석 결과에서 1년차 재배 시 '태우'보다 '청우'에서 높았던(p<0.01) 값이 2년차에는 품종 간 차이를 보이지 않았다. 본 연구의 생육 특성과 수량성 및 사료가치 함량 등 조사를 수행한 대부분의 항목에서 연차 간 성적의 변동성을 보였는데, 이는 사료용 밀의 생육재생기에서 수확기까지의 기간 동안 큰 차이를 보였던 연차 간 환경적 요인 즉, 1년차에 비해 2년차에서 더 높았던 평균기온과 2배 가량 많았던 강우량 등의 영향인 것으로 생각된다. 비록 연차 간 성적이 환경적 영향에 의해 변동성을 보이더라도, 조사료로써 이용하기 위해 중요한 항목인 건물수량이 상대적으로 많으면서 연차 간 수량의 변동성이 적었던 '청우'가 조사료 생산에 더 적합할 것으로 판단된다. 따라서 중부지역의 작부체계를 고려하여 10월 하순 동계 사료용 밀 파종 후 이듬해 5월 하순까지 재배할 시 조숙형 품종을 재배하는 것이 안정적인 건물수량 확보에 유리하며, 이삭으로의 저장 양분의 전류가 많아 사료가치를 높일 수 있는 것으로 판단된다. 또한, 후작으로 사료 벼를 이모작으로 재배 시 조생종인 '청우' 품종이 중부지역에서 사료용 밀-사료용 벼 이모작 재배 시 적합한 품종으로 사료된다.

• 유기물자원화
• /
• 제30권1호
• /
• pp.13-21
• /
• 2022

버섯 폐배지는 버섯의 수확 후 발생하는 폐기물계 바이오매스로서 적정처리 방법의 부재와 위탁처리 비용의 상승으로 버섯재배 농가의 처리 부담을 증가시키고 있다. 본 연구에서는 버섯 폐배지의 적정처리를 위한 방법으로 혐기소화를 통한 바이오에너지화 방안을 검토하기 위하여 버섯재배 사용 전 배지(Mushroom medium; MM)와 사용 후 폐배지(Mushroom waste medium; MWM)의 메탄퍼텐셜을 분석하고 혐기소화 과정에서의 유기물의 분해특성을 파악하고자 하였다. 버섯재배 전과 후, MM과 MWM의 이론적 메탄퍼텐셜(B_th)은 0.481, 0.451 Nm³-CH₄/kg-VS_added으로 MWM에서 6.2% 낮았으나, 생화학적 메탄퍼셜은 0.155, 0.183 Nm³-CH₄/kg-VS_added으로 MWM에서 18% 증가하였다. Modified Gompertz model에 의한 반응속도 분석에서 MM과 MWM의 최대메탄생산량(R_m)은 각각 4.59, 7.21 mL/day이었으며, 지체성장기시간(λ)는 각각 2.78, 1.96 day으로 MWM에서 혐기소화 속도가 증가하였다. Parallel first order kinetics model에 의한 반응속도 분석에서 MM과 비교하여 MWM에서 이분해성 유기물(VS_e) 함량이 5.89%, 분해저항성 유기물(VS_p) 함량이 2.03% 높았으며, 난분해성 유기물(VS_NB) 함량은 7.85%가 낮았다. 따라서, 버섯재배 사용 전 배지보다 폐배지의 혐기소화 특성이 더 우수하였다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.387-397
• /
• 2023

식물의 초장은 작물의 생육상태를 가시적으로 파악 할 수 있는 생육지표로 수량과 상관성이 높아 작물 육종이나 재배 연구에 널리 사용된다. 초장과 같은 작물의 생육특성 조사는 전통적으로 자를 이용하여 사람이 직접 조사하였으나 최근 센싱, 영상 기술이 발전하면서 작물의 생육을 효율적으로 조사하기 위해 생육계측 기술을 디지털 전환하려는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 넓은 범위에 걸쳐 정밀한 측정이 가능한 레이저 스캐너를 사용하여 다양한 질소 시비 수준에서 재배된 벼 군락의 높이를 측정하고 실측 초장과 비교 분석을 수행하였다. 군락의 높이는 레이저 스캐너로 수집된 포인트 클라우드의 상위 1% 점의 높이를 계산하여 측정하였다. 상위 1% 점의 높이를 이용하여 추정한 초장이 실측 초장과 가장 높은 결정계수를 보였고(R² = 0.93, RMSE = 2.73), 선형회귀식을 도출하 여 이를 근거로 레이저 스캐너로 측정된 군락의 높이를 실측 초장으로 변환하였다. 질소 시비 조건 및 생육 시기별로 수집된 실측 초장과 추정 값(레이저 스캐너로 측정된 군락 높이 기반으로 계산된 초장)을 종합하여 벼의 생육그래프를 도출한 결과, 레이저 스캐너 기반 초장 측정 기술이 벼의 초장과 생육을 평가하는데 충분히 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 향후, 레이저 스캐너에서 도출된 3차원 영상은 작물 군락의 생육량 추정, 작물 초형 분석 등에 적용 가능할 것으로 판단되며, 기존 작물 생육조사 방식의 디지털 전환을 위한 기술로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제15권2호
• /
• pp.72-85
• /
• 2010

한강 하구의 기수역에서 유영생물의 종조성과 계절 변동을 파악하기 위하여 2009년 2월부터 12월까지 매월 1회 강화 석모 수로에 설치된 연안개량안강망 1틀을 이용하여 24시간 동안 유영생물을 수집하였다. 채집된 유영생물은 총 86종으로 그중 어류가 54종으로 가장 많았고, 새우류 16종, 게류 등의 갑각류 12종, 두족류 3종 그리고 1종의 해 파리가 출현하였다. 전체 유영생물 중 밀새우(Palaeman carinicauda)가 10회 출현에 개체수로 32.6%로 최고 우점 하였으며, 젓새우(Acetes japonicus) 15.9%, 그라비새우(Palaemon gravieri) 9.9%, 꽃게(Portunus trituberculatus) 7.7%, 중국젓새우(Acetes chinensis) 6.9%로 이들 갑각류 5종이 총 개체수의 73.0%를 차지하였다. 한강 하구역 유영생물 군집구조는 봄과 가을에 개체수와 양적으로 번성하였고 높은 다양성을 보이는 전형적인 온대 해역의 특징을 보였다. 우점종을 서식처에 따라 구분하면, 웅어(Coilia nasus), 가숭어(Chelon haematocheilus), 숭어(Mugil cephalus)와 풀망둑(Synechogobius hasta), 오셀망둑(Lophiogobius ocellicauda), 아작망둑(Tridentiger barbatus), 밀새우, 그라비새우는 기수성 주거종으로, 싱어(Coilia mystus), 풀반지(Thryssa hamiltonii), 풀반댕이(Thryssa adelae), 밴댕이(Sardinella zunasi), 멸치(Engraulis japonicus) 등의 청어목 어류와 꽃게, 젓새우 그리고 황강달이(Collichthys lucidus), 병어(Pampus argenteus) 등은 연안 회유종으로, 뱀장어(Anguila japonica)는 왕복성 어류로 분류된다. 한강 하구의 경우, 기수성 어종이 우점하고, 펄을 서식처로 이용하는 새우류가 어류보다 양적으로 우세하며, 주둥치와 같이 환경이 악화된 해역에 서식하는 종이 채집되지 않음으로써 자연 하구의 생태계 구조를 유지하고 있는 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제27권
• /
• pp.29-46
• /
• 1984

속성수로서 현재까지 이용연이 그리 넓지 못한 활엽수(闊葉樹)를 이용(利用)한 당화액(糖化液)으로 단세포단백질(單細胞蛋白質) 생산(生産)에 의(依)한 사료화(飼料化) 전환(轉換)에 관(關)한 기초적(基礎的)인 몇가지 실험(實驗)을 한 결과(結果)는 아래와 같다. Aspergillus niger sm-10, Irpex lacteus, Tricoderma viride sm-6 3균주(菌株)의 셀룰라아제 역가(力價)를 비교(比較)해 본 결과(結果) Tricoderma viride sm­6 의 역가(力價)가 가장 높았으며, 이들을 combination하였을 때에는 상조에 의한 역가상승(力價上昇)(Synergistic effect)은 보이지 않았다. T. viride sm-6의 배양학적(培養學的)인 면을 살펴본 결과(結果) 밀기울배지에 질소원으로서 proteose peptone, 유도제 (inducer)로서 Tween 80, cellulose를 첨가(添加)했을때 역가증가(力價增加) 현상(現象)이 나타났으며 이와 같은 배지에서 배양시(培養時) C.M. Cellulose와 Filter paper 분해 효소역가(酵素力價)는 120hr에 최고에 도달(到澾)했다. 기질(基質)에 효소(酵素)를 반응(反應)시켜 당화액(糖化液)을 생성(生成)하는데 있어서 전처리(前處理)를 한 기질(基質)은 대조주에 비해 약 40%의 환원당 증가(增加)를 보였고, 또한 기질입자(基質粒子)가 작을수록 환원당 증가현상(增加現象)을 보였으며 글루코스 등의 당(糖)은 반응액중(反應液中) 적은 농도(濃度)에서도 커다란 feed back inhibition현상을 나타냈다. 기질(基質)을 rehydralysis시에는 약 31%의 환원당 전환율(轉換率)을 보였다. 이때 당화액(糖化液)을 정량해 본 결과(結果) glucose : xylose의 양이 1.77:1로서 glucose의 양이 많았다. 여기에 단세포(單細胞) 단백질(蛋白質)을 생산(生産)할 목적(目的)으로 부식토, 퇴비, 수액, 토양등의 42점의 시료로부터 xylose 자화성 효모(酵母) 13균주(菌株)를 선별하였으며 그때의 우수균주(優秀菌株)로서 3개균주(個菌株)를 선발(選拔)하였다. 이들 분리주의 배양학적(培養學的) 특징(特徵)을 살펴 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 분리주중(分離株中) CHS-2, CHS-3, ST-40, CHS -12, CHS-13 균주(菌株)가 당화액(糖化液)을 잘 자화함을 알았다. 2. 분리균주중(分離菌株中) CHS-13 균주(菌株)의 생육도(生育度)가 가장 양호하였으며 초기 최적 pH는 4.4이었으며 최적온도(最適溫度)는 $30^{\circ}C$이었다. 3. CHS-3 균주(菌株)의 specific growth rate는 $0.23\;h^{-1}$, generation time 은 3.01h이었다. 4. CHS -13균주(菌株)의 기질소비율(基質消費率)은 81%이었다. 5. CHS-13 균주(菌株)의 형태학적(形態學的) 배양학적(培養學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果) Candida guilliermondii var. guilliermondii 로 동정(同定)되었다. 6. CHS-13 균주(菌株)를 당화액(糖化液)에 배양(培養)시켰을 때 Lowry-protein 함량은 $0.72\;mg/m{\ell}$ 이었으며 , yeast extract 첨가(添加)하여 배양시(培養時)는 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 단백질(蛋白質) 함량(含量)도 증가(增加)하였다. 7. CHS-13 균주(菌株)의 RNA 함량(含量)은 $4.92{\times}10^{-2 }\;mg/m{\ell}$이었으며 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하다가 농도(濃度) 0.2%에서 최대함량(最大含量)을 나타내고 그후는 감소(減少)하였다.