• 제목/요약/키워드: carbon to nitrogen ratio

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비료원과 멀칭재료에 따른 사과 유묘의 생장 및 토양이화학성 변화 (Growth and Soil Chemical Property of Small Apple Trees as Affected by Organic Fertilizers and Mulch Sources)

  • 최현석;롬컽;이연;조정래;정석규;지형진
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.9-15
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    • 2011
  • 본 실험은 비료 공급원으로서 1) 대조구(NF), 2) 상업용 유기질 비료($10N-2P_2O_5-8K_2O$, Nature Safe$^{(R)}$)(CF), 3) 계분 비료(PL)를 포함하였고, 멀칭 공급원으로는 4) 나무껍질 멀칭(WC), 5) 재활용 종이 멀칭(SP), 6) 식물성 퇴비 멀칭(GC), 7) 초생멀칭(GR)을 포함하였다. 유기질 비료와 멀칭의 양은 매해 유기농 사과나무 포장에 시비하였던 (50 g 질소/한 나무, 10 cm 멀칭시용/한 나무) 질소량과 체적에 각각 비례해서 각 포트에 시비하였다. CF, PL, 그리고 GR 급원은 미생물이 유기태 질소를 무기화(N-mineralization) 하는데 이상적인 탄소:질소(30:1이하)비를 보였는데, 처리 후 90일 째 되던 날에 토양중 무기태 질소 농도를 증가시켰다. CF, PL, 그리고 GR 처리된 유묘는 가장 넓은 총 엽면적과 두꺼운 직경, 그리고 큰 수고 및 건물중을 나타내어서 식물생장을 증가시키기 위한 가장 유용한 자재로 평가되었다.

도축 폐기물의 퇴비화에 있어서 수분조절제로서 폐휴지 이용 (Wastepaper as a Bulking Agent for Butchery Wastes Composting)

  • 이석영;유창성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.183-188
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    • 1998
  • 도축 폐기물과 수분조절제 (bulking agent)로서 버린 종이를 이용하여 퇴비화하면서 변화되는 물리적, 화학적 특성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 종이를 수분조절제로 이용한 본 퇴비화 작업에 있어서 pH, 총탄소, 총질소, C/N율 및 염분농도는 퇴비화가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보여주었고, CEC의 경우에는 점차로 증가하였다. 이들 결과로 판단해 볼 때 본 실험의 퇴비화 경향은 다른 여러 가지 퇴비의 안정화 경향과 유사함을 보였으며, 중금속의 함량도 규제범위 이내인 것으로 생각된다. 특히 오이종자의 발아율 측정시 Bp-143, BP-192의 경우에는 퇴비량에 관계없이 100% 이었고 BP-34와 BP-96의 경우에는 15 g 이상일 때 발아율에 상당한 영향을 주었다. 이들 결과로 미루어 볼 때 염분농도가 높거나 완전히 발효되지 않은 퇴비를 작물에 시용할 경우 작물의 생육에 나쁜 영향을 미칠 것으로 생각된다. 최종 퇴비의 C/N율은 8.6으로서 낮았지만 퇴비원료를 혼합할 때에 수분조절제로 C/N율을 적절하게 조절한다면, 퇴비의 이용에는 문제가 없을 것으로 생각된다. 수분조절제로서 버린 종이를 이용한 퇴비화에서 분해가 비교적 느리게 진행되었는데, 이는 종이를 적당한 크기로 자르고 더 많은 수분조절제를 첨가하여 C/N율을 본 퇴비화에서 보다 높인 다음 뒤집기를 2-3주 간격으로 자주 실시하여 퇴비화 한다면 더욱 분해가 빨리 진행될 것으로 생각된다. 우리 나라 쓰레기 중 비교적 많은 부분을 차지하고 있는 버려진 종이를 값이 비싼 다른 수분조절제를 대신해 이용한다면, 종이쓰레기를 재활용하여 퇴비를 생산할 수 있을 것이다. 앞으로 버린 종이를 수분조절제로 써서 만든 퇴비를 농업에 이용하려면 더 보충연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

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겨울철 부산항 주변해역의 수질과 표층퇴적물 환경특성 (Environmental Characteristics of the Seawater and Surface Sediment in the vicinity of Pusan Harbor Area in Winter)

  • 박영철;양한섭;이필용;김평중
    • 한국수산과학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.577-588
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    • 1995
  • 부산항 주변 해역의 이화학적 특성을 파악하기 위하여 1992년 12원에 해수 및 표층 퇴적물중 오염지표 항목들을 측정하였다. 염분과 영양염류, AOU와 영양염류의 상관관계로 보아 겨울철 부산항에서 영양염류의 농도는 주로 도시하수의 유입에 의해 좌우되며, 수주내의 유기물 분해와 같은 생화학적 과정에 의한 영양염 재생에 따른 영향도 다소 나타나고 있다. 부영양화 지수 (TSI)는 평균 33.6 (범위 0.5-258.1)이고, 북외항, 북내항, 남항 및 감천항에서 각각 평균 19, 50, 56 및 5로 남항에서 가장 높은 부영양화 지수를 보인다. 표층퇴적물중의 총강열감량, COD 및 총황화물의 평균 농도는 각각 $12.1\%$, 17.5mg/g.dry 및 1.18mg/g.dry 였으며 북내항에서 가장 높다 그리고, Ro(1975)의 자료에 비해 총강열감량과 COD는 북내항에서 2-3배정도 높은 농도를 보인다. 표층 퇴적물중 총유기탄소와 총유기 질소 및 총인의 평균 농도는 각각 24.9, 1.3 및 0.69mg/g.dry 였으며, 총유기탄소와 총인의 농도는 남항에서 가장 높은 농도를 보인 반면에, 총유기질소의 농도는 북내항에서 가장 높은 농도를 보였다. 특히 부산항 퇴적물중 TOC/TON 비값은 평균 22.5 (범위 10.2-60.2)로서 육상기원 유기물질의 퇴적이 우세하였다.

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한국 남서해안 도암만 표층퇴적물의 중금속 함량 및 분포 특성 (Heavy Metals in Surface Sediments from Doam Bay, Southwestern Coast of Korea)

  • 조형찬;조영길
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제20권4호
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    • pp.159-168
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    • 2015
  • 한국 남서해 연안의 도암만에서 44개 표층퇴적물을 채취하여 총유기탄소(TOC), 총질소(TN) 및 중금속(Al, Fe, Mn, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn)을 분석하였으며, 11개 시료에 대해서는 화학적 존재형태별 분석을 병행하였다. TOC(0.32~3.10%), TN(0.03~0.26%)은 주변 해역의 평균 수준이었고, C/N 비(7.9~11.9)에 근거할 때 육상기원 유기물의 영향이 반영된 일부 지역이 구분되었다. 중금속 함량은 대부분의 정점에서 해양퇴적물 주의기준(TEL) 이하였고, 화학적 존재형태별 함량은 광물격자부분에서 Cr, Cu, Ni 등이, 비광물격자부분에서 Mn, Pb가 총량의 절반을 상회하였다. 연구지역의 중금속 배경농도를 누적빈도곡선과 선형회귀분석에 의해 추정한 결과 Cu=11.8, Ni=23.1, Pb=26.8, Zn=76.6, Cr=56.7, Mn=585 mg/kg으로 계산되었으며, 이를 바탕으로 한 농축지수($I_{geo}$)에 근거해 국지적인 Mn 농축의 징후를 확인하였다. 그러나 농축지수와 존재형태비를 고려할 때 Zn, Pb도 환경변화에 따른 용출 가능성이 추정되었다.

커피폐기물을 이용한 활성탄의 제조: ZnCl2-활성화 (The Preparation of Activated Carbon from Coffee Waste: ZnCl2-Activation)

  • 유상희;김학희
    • 공업화학
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    • 제9권4호
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    • pp.509-515
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    • 1998
  • 커피폐기물을 원료로 하여 염화아연으로 화학적 활성화시켜 커피활성탄 (activated coffee char)을 제조하였다. 이 연구는 roasting과정, 탄화과정, 활성화, 그리고 수세 및 건조의 공정으로 수행되었다. Roasting 과정은 $300{\sim}400^{\circ}C$에서 10분간 수행되었다. 탄화과정의 적절한 조건은 $650^{\circ}C$에서 1시간인 것으로 나타났다. 화학적 활성화에 있어서 가장 중요한 parameter는 활성화제와 coffee char의 화학비인 것을 알 수 있었다. $N_2$ gas를 이용하여 77K에서 제조된 커피활성탄의 BET 비표면적과 BJH 세공용적을 측정하였다. 염화아연에 의해 활성화되어 제조된 coffee char의 비표면적이 $1110{\sim}1580m^2/g$로 분석되었으며 세공용적은 $0.51{\sim}0.81cm^3/g$로 각각 분석되었다. SEM은 세공과 coffee char의 표면관찰에 이용되었다. 분석결과, 활성화 표면과 많은 세공이 형성되어 있는 것을 보였다. 커피폐기물을 이용한 activated coffee char의 제조가 성공적으로 수행되었으며, 이는 폐기물을 이용한 자원 개발의 가능성을 보여주었다.

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이산화탄소 흡수제의 화학구조별 반응열량 특성 연구 (Analysis of the Heat of Absorption Based on the Chemical Structures of Carbon Dioxide Absorbents)

  • 곽노상;이지현;엄용석;김준한;이인영;장경룡;심재구
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권1호
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    • pp.135-140
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    • 2012
  • 반응열량계를 사용하여 1, 2, 3차 아민 수용액과 이산화탄소의 반응열을 각각 측정하였다. 이를 통해 MEA(monoethanolamine, 1차 아민), EAE(2-(ethylamino) ethanol, 2차 아민), MDEA (N-methyldiethanolamine, 3차 아민) 30 wt% 수용액이 $40^{\circ}C$에서 이산화탄소와 반응시 발생하는 반응열을 측정하고 이를 $CO_2$의 loading ratio에 따라 어떻게 변화하는지 평가하였다. 또한, 입체장애 구조를 가지는 AMP(2-amino-2-methyl-1-propanol, 1차 아민), DEA(diethanolamine, 2차 아민), TEA(triethanolamine, 3차 아민) 30 wt% 수용액의 반응열을 각각 측정하여 입체장애 구조가 반응열에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과, 흡수제의 입체장애 유무와 관계없이 1차 > 2차 > 3차 아민 순으로 반응열이 증가함을 확인하였다. 그리고 입체장애 아민이 동일 차수의 비 입체장애 아민보다 상대적으로 반응열이 낮지만 그 차이는 크지 않음을 확인하였다.

느티만가닥버섯 '햇살' 품종 봉지재배 적합배지 조성 연구 (Suitable substrate formulation for bag cultivation of the cultivar 'Haesal' in Hypsizygus marmoreus)

  • 김민근;심순애;김아영;권진혁;장영호
    • 한국버섯학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.160-165
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    • 2021
  • 느티만가닥버섯 '햇살' 품종에 대한 봉지재배 안정생산 재배기술을 개발하기 위하여 포플러(미루나무) 톱밥을 주배지로 하고 밀기울, 미강, 건비지, 면실박, 팜커널등 5종의 영양원배지 재료를 혼합하여 배지를 조성하여 재배시험을 수행하였다. 배지혼합 전 재료들에 대한 열수추출 배지들에 대한 버섯균사 생장은 팜커널에서 가장 우수하였으며 균사밀도의 경우 포플러배지를 제외하고 모두 우수하였다. 조성배지들에 대한 버섯발생 안정성, 재배기간, 수량성을 기준으로 조사한 결과 포플러톱밥, 밀기울, 미강, 건비지, 팜커널이 55:15:20:5:65(v/v) 수준으로 조합된 T6배지에서 생육기간이 단축되고 수량이 높아 봉지재배에 적합한 배지로 선발하였다. 선발배지에 대한 균사배양 완료기간은 38.0일로 대조로 이용된 T1배지에 비하여 1.7일 더 소요되었다. 그러나 균긁기 이후 수확시까지 소요되는 기간은 18.0일로 대조배지(T1)를 이용한 재배기간보다 1.0일 단축됨에 따라 총 재배기간은 68.0일이 소요되었다. 선발배지에 대한 수량은 144.7 g으로 대조배지(T1) 수량 112.5 g보다 약 28.6%가 증가되었다. 이상의 연구결과를 통해 느티만가닥버섯 '햇살' 품종의 봉지재배 적합배지로 포플러톱밥, 밀기울, 미강, 건비지, 팜커널이 55:15:20:5:5(v/v) 비율로 혼합된 배지조성을 선발하였다. 선발배지에 대한 이화학적 특성으로 수분함량은 60.8%, pH 6.0, 전질소 함량은 0.83% 수준이었다.

동해 극전선의 영양염류 순환과정 II. 1995년 동계 입자태 유기탄소 및 유기질소의 분포 (Regeneration Processes of Nutrients in the Polar Front Area of the East Sea II. Distribution of Particulate Organic Carbon and Nitrogen in Winter, 1995)

  • 양한섭;문창호;오석진;이행필
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.442-450
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    • 1997
  • 본 연구는 부경대학교 해양탐사선인 탐양호를 이용하여 1995년 2월 14일에서 17일까지 실시하였다 수온, 염분 및 용존산소를 이용한 T-S diagram 및 $T-O_2$ diagram 으로부터 수괴는 5개의 Type으로 구분되었다. 특히 T-S diagram에서는 잘 구분되지 않았던 Type IV와 Type V는 $T-O_2$ diagram에서 뚜렷이 구분되었다. 하지만 기존 수괴와 명확히 일치하지 않는 것은 본 조사가 동계에 실시되어 표층수온의 감소로 인하여 수괴의 수직혼합이 강하게 일어나서 생긴 현상으로 사료된다. 영양염류의 수괴별 농도분포를 보면, Type I, Type II, Type III은 서로 거의 비슷한 농도를 보였지만 Type IV에서 Type V로 갈수록 증가되었다. 그리고 동일 수괴에서 농도범위가 넓게 나왔는데, 이는 수온약층의 약화로 인하여 발생한 것으로 생각된다. N/P ratio은 모든 water type에서 Redfield ratio 이하로 나타났는데, 이것은 질산염이 식물플랑크톤 성장의 제한인자로 작용하고 있음을 보여주고 있다. chlorophyll $\alpha$의 농도는 $0\~8\;{\mu}g/\ell$의 범위로, Type I에서 최대였고 Type IV와 Type V에서는 거의 검출되지 않았다. 입자성 유기탄소와 유기질소의 농도는 각각 $0.49\~20.03\;{\mu}g-at/\ell$$0.09\~5.34\;{\mu}g-at/\ell$ 범위로서, 수심의 증가에 따라 그 농도가 감소하고, 연안에서 외양쪽으로 갈수록 낮아지는 경향이었다. Water type별 농도는 Type I > Type II > Type III > Type IV > Type V의 순서로 수심의 증가에 따라 농도가 증가하는 경향이었다. 즉 이들 입자성 유기물질은 수괴별로 어떤 뚜렷한 경향을 보이지는 않았으며, 수심에 따라서 농도가 변화되는 것으로 생각된다. POC/PON의 원자비는 3.23으로 Redfield ratio 이하로 나타났다. 이것은 POC보다 PON이 더 난분해성이라 침강하는 동안 POC는 분해되지만 수직혼합에 의해 PON은 다시 재부유하기 때문인 것으로 사료된다. POC/chlorophyll $\alpha$의 평균값은 1962로 매우 높은 값을 나타내었으며, non-living detritus가 POC의 대부분을 차지하고 있는 것으로 판단된다.

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Aspergillus terreus에 의해 생합성되는 이타콘산의 생산성 증가를 위한 통계적 생산배지 최적화 (Statistical Optimization of Production Medium for Enhanced Production of Itaconic Acid Biosynthesized by Fungal Cells of Aspergillus terreus)

  • 장용만;신우식;이도훈;김상용;박철환;정용섭;전계택
    • KSBB Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.30-40
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    • 2009
  • Aspergillus terreus에 의한 이타콘산 생산 발효공정에서 생산균주의 성장을 어느 정도 제한시킴으로써 배양생리적 특성이 이타콘산 생합성 쪽으로 치우치도록 통계적 방법을 적용하여 itaconic acid의 생산배지 조성을 최적화하는 연구를 수행하였다. 이타콘산은 TCA회로를 거쳐 합성된 cis-aconitic acid의 디카르복실화 반응에 의해 생합성되는 고부가 화학원료물질이다. 우선 One factor at a time (OFAT) 방법을 이용하여 이타콘산의 생산성 증가에 크게 영향을 미치는 중요한 탄소원들로 sucrose, glucose, fructose와 soluble starch를 확인할 수 있었고, 질소원들로는 cottonseed flour와 soybean meal을 찾을 수 있었다. Fractional factorial design을 통하여 이들 6가지 요인들 간의 상호작용의 정도를 확인한 결과 sucrose와 cottonseed flour간의 상호작용의 정도가 가장 컸고, 나머지 요인들 간의 상호작용의 정도는 작거나 혹은 이타콘산 생산에 오히려 부정적인 결과를 나타냈다. 또한 full factorial design (FFD) 실험을 통해 생산배지에 $KH_2PO_4$$MgSO_4$가 과량 첨가되면 이타콘산의 생산성이 심각하게 저해됨을 알 수 있었다. FFD의 1차모델식을 근간으로 하여 최급상승법 (steepest ascent method, SAM)을 적용하여 sucrose, cottonseed flour, $KH_2PO_4$$MgSO_4$의 최적 농도로 향하는 가장 가파른 기울기를 구함으로써, 신속하고 효율적으로 최적 농도지점에 대한 정보를 얻을 수 있었다. SAM이 제시해주는 농도 부근에서 반응표면분석 (response surface method, RSM)을 적용하여 각 배지성분의 농도를 최적화시키기 위해, 2개의 중요한 요인인 sucrose와 cottonseed flour를 이용하여 중심합성계획 (central composite design, CCD) 실험을 수행하였다. 그 결과 이타콘산의 최적 배지 조건은 sucrose 90.4 g/L, cottonseed flour 53.8 g/L인 것으로 관찰되었고, 이 농도에서 이타콘산의 생산성은 초기 사용된 배지에서의 생산성에 비해 약 7배 증가한 4360 mg/l로 나타났다. 이로부터 탄소원 (C)으로 사용한 sucrose와 질소원 (N)으로 사용한 cottonseed flour 간의 C/N 비율이 이타콘산의 생산성에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할수 있었다.

Bacillus sp.에 의한 생물계면활성제의 생산 및 그의 성질 (Optimization of Production Conditions of Biosurfactant from Bacillus sp. and its Purification)

  • 김진숙;송희상;정남현;방원기
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권2호
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    • pp.109-114
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    • 2005
  • 토양 시료로부터 n-hexadecane 대사능을 가지며 배양액의 표면장력을 감소시키고, 탄화수소를 가장 잘 유화시키는 세균을 oil-film collapsing 방법을 통해 선별하였다. 세균은 Bacillus sp.로 부분동정되었으며, BJS-51로 명명하였다. 생물계면활성제의 최적 생산에는 n-hexadecane이 가장 효과적인 탄소원이었으며, 3%의 농도일 때 표면장력이 76 dyne/cm에서 31 dyne/cm로 감소하였다. 이 때, CMD(critical micelle dilution)가 5.7로 가장 높았다. 질소원으로는 $(NH_4)_2HPO_4$가 가장 효과적이었으며, C/N ratio가 60인 경우 표면장력이 29 dyne/cm, CMD가 9.2로 가장 활성이 좋았다. 생산 최적 pH는 7.2였으며, 최적 온도는 $30^{\circ}C$였다. Bacillus sp. BJS-51에 의해 생산된 생물계면활성제를 유기용매추출법과 preparative HPLC systems을 통해 추출, 정제하였다. 각종 발색 시약으로 정제된 생물계면활성제의 생화학적 성질을 조사한 결과, 지질다당임을 확인 할 수 있었다. 생산된 생물계면활성제의 표면장력은 27 dyne/cm까지 감소하였으며, CMC(critical micelle concentration)는 0.08 g/l였다. 상기의 최적조건에서 생물계면활성제의 생산량은 CMD값이 9.2이었으므로 약 0.74 g/l이었다. 생산된 생물계면활성제는 $pH\;2{\sim}12$ 사이에서 표면장력 $29{\sim}31\;dyne/cm$로 안정하였으며, $100^{\circ}C$에서 60분간 열을 가한 후에도 표면장력 $29{\sim}30\;dyne/cm$로 안정하였다.