• 제목/요약/키워드: ecosystem production

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혐기소화공정에서 항생항균물질이 메탄생성에 미치는 영향 (Effects of Antimicrobials on Methane Production in an Anaerobic Digestion Process)

  • 오승용;박노백;박우균;천만영;권순익
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.295-303
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    • 2011
  • 혐기성 소화 반응조에서 항생항균물질의 영향을 평가하기 위해서 회분식 및 연속식 실험을 통하여 biogas 발생량, 유기산 생성, 유기물 제거 거동 등을 관찰하였다. 회분식 조건에서 단일항생항균물질 1~10 mg/L에서는 저해 영향이 관찰되지 않았으며, 50 mg/L에서 일부 VFAs가 축적되었고 16~30%의 유기물 제거효율이 감소되었지만, 일시적 저해 영향 후 점차 안정되었다. 그러나 항생항균물질 100 mg/L에서 바이오가스 발생량이 48~58% 감소하였으며, VFAs가 메탄으로 전환되지 않고 축적되었다. 연속식 반응기에서 4종의 혼합항생항균물질을 1~10 mg/L 주입시 미생물에 대한 저해영향은 없었으며, 50 mg/L 주입시 30~40%의 메탄가스 발생량이 감소하였고, 이는 이론적 메탄발생량의 60~65% 수준이었다. 항생항균물질 100 mg/L 주입시 85% 감소한 약 2.2 L/day의 바이오가스가 발생하였으며, 서서히 회복하여 7.2 L/day까지 바이오가스가 발생하였으나 대조군 대비 52% 수준이상은 회복되지 않았다. 항생항균물질 50 mg/L에서는 독성 저해 후 반응조 체류시간의 3배인 약 30일 정도 후 유기물 제거효율 및 바이오가스 회수가 가능하였으나, 100 mg/L 주입 후 40일 후에도 유기물 제거효율 및 바이오가스 발생량은 낮은 수준이었다. 따라서 혐기성 소화조에 고농도 항생항균물질이 유입되어 저해영향이 관찰되었을 경우 소화슬러지의 일부 또는 전체를 교체해야 할 것으로 판단된다. 혼합항생항균물질을 10~100 mg/L까지 주입하였을 경우 잔류항생항균물질 농도는 주입 6시간 후 CTC 80~90%, OTC 50~70%, SMZ 80~90%, TLS 20~40%가 반응조내에서 독성으로 작용한 후 입자성 유기물이나 EPS 등에 흡착되거나 소화온도에 의하여 감소한 것으로 판단된다. 따라서 혐기성 처리를 이용한 공정에 고농도 항생항균물질이 포함된 유기성폐수가 유입되었을 경우 공정의 유지관리에 어려움을 줄 수 있으며, 혐기소화조 유출수내 잔류항생항 균물질이 자연수계로 유입될 경우 2차 오염을 야기할 수 있기 때문에 항생항균물질의 사용의 적절한 관리가 요구되어 진다.

경상남도 함안군, 법수늪에서 엽록소 형광광도계(Phyto-PAM)에 의한 일차생산의 계절변동 (Seasonal Variations of Primary Productivity Analyzed by Phyto-PAM Chlorophyll Fluorometry in the Beopsu Marsh, Haman-gun, Gyeongsangnam-do)

  • 김미경
    • 환경생물
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    • 제26권2호
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    • pp.76-86
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 법수늪 유역 내에 유입되는 비점오염원과 늪지의 유입부의 점오염원 예측지역을 선정하여 수환경의 계절적 변화와 형광광도계(phyto-PAM)에 의한 1차 생산력을 분석하여 늪지 생태계의 관리방안을 위한 기초자료로 사용하고자 했다. 조사 시기는 2006년 2월, 4월, 8월과 11월에 각각 1회 정점 1$\sim$5의 수 표면에서 수심 1m사이의 수역에서 채수하고, 법수늪 유역 5개 지점, 늪 중앙을 1개 지점으로 하여 정점을 설정하였다. 특히, 생활하수와 오수정화시설에서 방류되는 하수로가 늪 안으로 유입되는 정점을 각각 2와 3으로 정하고, 인근의 청소년 수련원과 민가의 생활오수 등으로 유입되는 하수로 지점을 정점 4로 정하였는데 정점 3은 용존산소(1.39 mg L$^{-1}$)가 낮았고, 탁도, SS, T-N, T-P, BOD, COD, $Ca^{2+},\;Cl^-$가 장 높게 나타나 정점 6곳 중에 가장 오염원이 높은 곳으로 나타났다. BOD와 COD를 기준으로 했을 때 법수늪의 수질은 전반적으로 3급수 수준에 머물러 있다고 본다. 엽록소 ${\alpha}$의 농도는 4월에는 정점 2와 3에서 높게 나타났는데, 특히 정점 2에서는 급격히 증가하는 경향이 있었다(258.75 mg L$^{-1}$, 61.32 mg L$^{-1}$). 이는 4월에 정점 2에서 녹조류(Micratinium pusillum)가 급격히 증가했기 때문인 것으로 보인다. 식물플랑크톤의 2월에서 4월로 정점 2(180$\rightarrow$2,677 cells mL$^{-1}$)와 5(700$\rightarrow$6,590 cells mL$^{-1}$)에서 세포밀도가 크게 증가하였다. phyto-PAM에 의한 연중 식물플랑크톤의 분포도는 엽록소 a의 농도, 식물플랑크톤의 현존량과 높은 유의성이 높게 나타났다.

농업경영의 가치사슬 구조에 근거한 지속가능성 연구 (A Sustainability Study Based on Farm Management Value-Chain Structure)

  • 정훈희;김사균;허승욱
    • 농촌지도와개발
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    • 제16권2호
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    • pp.363-384
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    • 2009
  • This study aimed at finding directions for Korean agriculture to establish a new paradigm of sustainable development. Various problematic issues and concerns in the environment necessitate the transformation of Korea's development paradigm from unconditional growth to "Green Growth" through new policies on green value and review of various advanced researches. In this research, the environment-friendly agriculture's problems, particularly in agribusiness were analyzed. Drawing from Michael Porter's Value Chain Analysis, this research developed a value chain model in agriculture that reflects the environment and the present situations. Future directions in the agriculture sector were also discussed. Korea realized food self-sufficiency through the green revolution in the early 1970s. However, a lot of problems have also occurred, including ground and water pollution and the destruction of ecosystems as a result of the overuse of pesticides and chemical fertilizers. In the late 1970s, the growing interest on environment-friendly agriculture led to the introduction of sustainable methods and techniques. Unfortunately however, these were not innovative enough to foster environment-friendly agriculture. Thereafter, the consumers' distrust on agricultural products has worsened and concerns about health have increased. In view of this, the Ministry of Food, Agriculture, Forestry and Fisheries introduced in December 1993 a system of Quality-Certified Products for organic and pesticide-free agri-foods. Although a fundamental step toward the sustainability of the global environment, this system was not enough to promote environment-friendly agriculture. In 2008, Korea's vision is for "Low Carbon Green Growth" to move forward while also coping with climate change. But primary sectors in a typical value chain do not consider the green value of their operations nor look at production from an environmental perspective. In order to attain sustainable development, there is a need to use less resources and energy than what is presently used in Korean agricultural and value production. The typical value chain should be transformed into a "closed-loop" such that the beginning and the end of the chain are linked together. Such structure allows the flow of materials, products and even wastes among participants in the chain in a sustained cycle. This may result in a zero-waste sustainable production without destroying the ecosystem.

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횡성댐 수몰지역내(水沒地域內)의 식생(植生)에 관(關)한 연구(硏究) -이식대상구역(移植對象區域)을 중심(中心)으로- (A Study on Plant in Submerged Area of Hoengseong Dam -Centered with Subdivided Area to Select Plants Capable of Transfer-)

  • 이우철;이기의;서옥하;조현길;백원기;김경진
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제13권1호
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    • pp.28-50
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    • 1997
  • 본 조사 연구는 강원도(江原道) 횡성군(橫城郡) 갑천면(甲川面)과 횡성읍(橫城邑) 일부를 포함하는 지역에 횡성댐이 건설됨에 따라 수몰되어질 자연생태계(自然生態系)의 복원(復元)과 보존계획(保存計劃)의 일부로 수행되어졌다. 이식대상구역(移植對象區域)인 7개소를 중심으로 녹지자연도(綠地自然度), 식생현존량(植生現存量) 및 생산량(生産量), 종조성(種組成)과 식생(植生)에 관해 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 녹지자연도(綠地自然度)를 등급별로 사정한 결과 등급 0(3.1%), 1(5.3%), 2(28.2%), 3(0.1%), 5(0.2%), 7(4.6%), 7(44.7%), 및 8(13.8%)의 8개 등급으로 구분되었다. 2. 전체조사지역의 현존량(現存量)과 생산량(生産量)은 각각 88,436.3 ton/year 과 12,960.3 ton/year 이었다. 3. 조사지역의 육상식물(陸上植物)의 종조성(種組成)은 86과(科), 221속(屬), 306종(種), 1변종(變種), 3품종(品種)의 총 310종(種)으로 조사되었다. 4. 선정된 7개의 식생조사지점(植生調査地點)에서는 소나무군락이 우점(優占)하며, 그밖에 신갈나무군락, 떡갈나무군락, 상수리나무군락으로 나타났다.

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거제한산만 굴양식장의 지속적 이용을 위한 생태지표의 적용 (Application of Ecological Indicator to Sustainable Use of Oyster Culture Grounds in GeojeHansan Bay, Korea)

  • 조윤식;홍석진;박성은;정래홍;이원찬;이석모
    • 해양환경안전학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.21-29
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    • 2010
  • 지금까지 연안 양식장의 지속적인 생산 및 체계적인 관리를 위해 어장환경용량 산정 및 활용에 관하여 많은 연구가 선행되어 왔다. 그러나, 생태학적 부하를 고려한 지속적 적정 생산을 위해서는 4가지 계층구조(물리적 수용능력, 생산 수용능력, 생태학적 수용능력 및 사회적 수용능력)에 의한 어장환경용량 산정 개념을 활용할 수 있다. 생태학적 수용 능력 산정의 경우, 환경과 패류 양식의 상호작용에 관한 좀 더 전체적인 접근이 필요하여 아직까지 모델 개발은 초기 단계에 있으므로, 이에 대한 대안접근으로 패류양식장이 해양생태계의 가능을 어떻게 변화시킬 수 있는지 패류양식장의 생태적 효율을 평가할 수 있는 생태지표의 필요성이 대두되었다. 현재 거제한산만 굴양식장의 정화율 생태지표는 0.331, 여과압 생태지표는 0.203으로 계산되었으며, 이는 연안 생태계에 부하를 주지 않는 생태학적 수용 능력인 0.05를 초과하고 있음을 나타내었다. 본 연구에서는 생태학적 수용 능력의 개념에 근거한 생태지표를 거제한산만에 적용하여, 현재의 굴 양식장의 개발 수준이 어느 정도인지를 평가하여 지속적인 생산과 효과적인 양식어장 관리 지침으로 활용하는 방안을 마련하고자 하였다.

LOICZ 모델을 이용한 곰소만, 근소만 갯벌어장 물질수지 산정 (Mass Balance Using the LOICZ Model in Gomso and Geunso Bays)

  • 최용현;조윤식;최윤석;전승렬
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.869-877
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    • 2017
  • 최근 전북 지역은 바지락 생산량이 감소하여 2015년에 전국 생산량의 17.8 %를 차지한 반면, 충남 지역은 점차 증가하여 49.1 %를 차지하였다. 갯벌은 다양한 저서생물이 서식하고 있고, 조석에 의해 물질이 유출 입되는 특성이 있기 때문에 만의 특성을 고려한 물질 수지를 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 2015년 5월과 8월에 곰소만과 근소만의 바지락 어장 지역과 외해지역의 차이를 비교하기 위해 3개의 해역(Sector I, Sector II, Control)으로 구분하고, LOICZ Model을 이용하여 물질수지를 산정하였다. 분석결과 바지락 성장이 활발한 5월에 바지락 양식장이 밀집한 곰소만과 근소만 Sector II의 DIP는 각각 -207.2 kg/day와 77.2 kg/day로 나타났고, DIN은 -4,996.7 kg/day와 926.6 kg/day로 나타났다. 주로 양식생물의 섭식작용에 큰 원인으로 보이며, 근소만보다 곰소만에서 바지락 밀식이 이루어지는 것으로 판단된다. 따라서 건강한 갯벌 생태계 유지와 지속적인 바지락 생산을 위해서는 밀식을 저감하기 위한 지속적인 관리가 필요하다.

김제 벼-보리 이모작 논에서 벼 재배기간 동안의 순생태계 CO2 교환량에 대한 환경요인 분석 (Environmental Controls on Net Ecosystem CO2 Exchange during a Rice Growing Season at a Rice-Barley Double Cropping Paddy Field in Gimje, Korea)

  • 심교문;민성현;김용석;정명표;황해;김석철;소규호
    • 한국기후변화학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.71-81
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    • 2014
  • 미기상학적 방법인 에디공분산 기법을 이용하여 벼-보리 이모작의 논 생태계와 대기간 $CO_2$ 교환량의 계절적 변화를 조사하고, 벼-보리 이모작 작부체계에서 벼 재배기간의 $CO_2$ 교환량에 미치는 환경요인들과 지상부 생육량의 효과를 분석하였다. 관측된 $CO_2$ 플럭스자료는 보정과 결측 보충 등의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 벼-보리 이모작 논 생태계에서 벼 재배기간 동안의 $CO_2$ 순 생태계 교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적 호흡량(Re)은 각각 단위면적($m^2$)당 -215.6, 763.9, 548.3g C로 분석되었다. 순복사에너지(Rn)와 NEE의 관계는 이차함수로 나타낼 수 있으며, Rn의 이차함수는 NEE 변이의 66%를 설명하였다. 반면에 Re와 지온의 관계는 지수함수로 나타낼 수 있으며, 벼논이 배수생태에서는 Re에 대한 지온의 지수함수는 Re 변이의 43%를 설명하였다. 그리고 벼 작물의 지상부 생육량과 논 생태계의 $CO_2$ 플럭스(NEE, GPP, Re)는 유의성 높은 선형관계를 나타냈다. 따라서 환경인자 및 벼 작물 생육자료와 $CO_2$ 플럭스의 관계식으로 미 관측 논 생태계에 대한 $CO_2$ 플럭스의 추정이 가능할 것으로 판단되었다.

해양생태계 모니터링을 위한 식물플랑크톤 자료의 정도 관리 동향 (Trends in QA/QC of Phytoplankton Data for Marine Ecosystem Monitoring)

  • 이원호;박종우;성경아;박종규;유영두;김형섭
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제26권3호
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    • pp.220-237
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    • 2021
  • 1880년대에 들어서서 해양 식물플랑크톤의 기능적 중요성이 처음 주창된 이래, 전통적인 형태 관찰법 및 진보된 형태 자동분석 기술을 기반으로 하여 다량의 식물플랑크톤 종별 정량자료가 생산되었다. 최근에는 해수시료 중의 색소를 직접 분석하거나 원격탐사 자료를 해석하여 색소특성에 따른 분류군별 정량자료를 생산함으로써, 자료생산 방법이 점점 다양해지고 자료 확보 대상 정점에 대한 시공간적 접근성도 크게 개선되고 있다. 장기적인 해양생태계 모니터링에서 식물플랑크톤의 종별 정량자료가 생산된 경우도 적지 않아, 각각의 해역에서 중장기적인 해양 식물플랑크톤의 구조와 기능의 변동에 대한 중요한 증거로 활용될 수 있다. 그러나 모니터링 기간 전체에 걸친 연대별 자료 생산자 간의 차이로 인해 이러한 자료의 활용성이 제한될 수 있는데, 시료 처리 및 분석법, 종의 확인 및 분류, 분석이 완료된 시료의 관리 등의 다양한 측면에서 연대별 생산자 간의 편차가 적지 않다. 해양 식물플랑크톤의 종별 정량자료 값을 정확하게 구하기 위한 심도있는 연구는 1880년대 후반 Victor Hensen이 시작한 것으로 평가된다. 정확도를 포함한 해양 식물플랑크톤 자료의 정도 관리에 관한 국제적인 논의는 ICSU의 SCOR Working Group 33을 중심으로 1969년에 시작되었다. 첫 결실로 UNESCO 해양과학기술보고서 제18편이 1974년 출판되었는데, 이는 UNESCO의 해양학 방법론의 전문연구서적 제6편인 Phytoplankton Manual 출판의 실마리였다. 1990년대 말에는 ISO 기준에 따른 해양 식물플랑크톤 종별 정량자료의 정도관리를 달성하여, 국제적인 자료의 상호비교 및 교정을 가능하게 하려는 수행기구인 IPI (International Phytoplankton Intercomparison)의 전신인 BEQUALM 사업이 유럽에서 본격 출범하였다. IPI는 지난 20여 년간의 경험과 실적을 바탕으로 정도관리 기준을 모든 나라에서 적용할 수 있도록 국제협력을 강화해 나가고 있다. 우리나라의 해양화학 분야 측정자료의 정도관리 체계와 내용이 잘 정립된 데 비하여, 해양생물의 종별 정량자료에 대한 본격적인 정도관리 체계는 아직 법제화 단계에 이르지 못하고 있다. 우선, 해양생태계의 기초 생산자인 식물플랑크톤의 종별 정량자료에 대한 정도관리 체계를 확립하고, 다양한 기능생물군으로 이를 확장해 나갈 필요가 있다.

우리나라 내수면 양식업의 현황 및 발전방향에 관한 소고 (The current status and future directions of Korean inland freshwater aquaculture)

  • 이정삼;김대영
    • 수산경영론집
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    • 제37권3호
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    • pp.1-24
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    • 2006
  • In terms of the size of aquaculture farms and production volume, inland freshwater aquaculture is much smaller than marine aquaculture in Korea. However, freshwater aquaculture provides fish which is not produced in the sea. Freshwater aquaculture plays an important role in the efficient use of resources, development of local areas and economy vitalization in under - developed areas. freshwater aquaculture also helps ecosystem recovery by stocking farmed fry. As addressed above, inland freshwater aquaculture plays various roles and can not be ignored. However, freshwater aquaculture has been off the interest of fisheries authority. Considering a series of changes in the circumstances such as the government's disapproval of pen - raised aquaculture, higher standard for discharged water from aquaculture farms and a rapid increase in import of low price fish from other countries, it is difficult to expect the quantitative expansion of the freshwater aquaculture any more. Furthermore, freshwater aquaculture lost the trust of people because of the use of Malachite green, and the consumption of farmed product plummeted last year. Even though it would be difficult to expect the quantitative expansion, we could expect qualitative growth and let the inland freshwater aquaculture keep playing the own roles. In order to achieve competitive advantage and regain the trust by providing safer farmed product, the government's support and freshwater aquaculture industry's active and voluntary efforts are very important. This paper suggests several points for the future oriented inland freshwater aquaculture in Korea such as strategic intensive development of selected species, the technical improvement and its diffusion, increased cooperation among the government authority, industry and scientists.

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Significance of Aspect and Understory Type to Leaf Litter Redistribution in a Temperate Hardwood Forest

  • Lee, Do-Won;Yoo, Ga-Young;Oh, Sung-Jin;Shim, Jee H.;Kang, Sin-Kyu
    • Animal cells and systems
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    • 제3권2호
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    • pp.143-147
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    • 1999
  • Annual production and redistribution of leaf litter were compared among three distinct understory patches in a temperate hardwood forest dominated by Quercus mongolica, Kalopanax pictus, Acer pseudo-sieboldianum, and Carpinus cordata. Two patches were located on a southwest-facing slope: one with an understory dominated by herbaceous plants (Patch S), and the other covered with evergreen dwarf bamboo, Sasa borealis (patch SS). The third patch was on the opposite slope with an understory dominated by herbaceous plants (Patch N). Annual leaf litterfall was averaged 330 g m$^{-2} yr$^{-2}$ in the three patches from 1994 to 1998. From mid-September 1996 to mid-September 1997, net transport of leaf litter over patch bound-aries was 1,824g m$^{-1}$ from Patch S to SS, 1,465g m$^{-1}$ from Patch S to N, and 886 g m$^{-1}$ from Patch SS to N. The amounts moving downslope out of Patch S, SS, and N were 2,548, 471, and 588g m$^{-1}$, respectively. When a mass balance approach was employed for the data of leaf litter transport, the results were relatively consistent with 216, 631, and 724g m$^{-2}$ of leaf litter stores in Patch S, SS, and N, respectively, in April 1997. This study suggests that leaf litter redistribution is largely regulated by aspect and understory type and exerts a significant effect on carbon processes in the forest ecosystem.

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