• 한국물환경학회지
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• 제23권2호
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• pp.244-250
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• 2007

This study was carried out to obtain the optimum design factors for an eletrolytric flotation reactor. When the effluent of the leachate treatment facility was treated under the condition of 10 volts, 30 minutes, at the Al-Al electrode system; COD removal efficiency was 45%, and total phosphorus removal efficiency was 98%. The high removal efficiency was caused by the fact that phosphate was removed by leaching $Al^{3+}$ from two electrodes. The leachate containing high ammonium nitrogen concentration was treated by a batch test under the condition of 60 minutes reaction time and added chloride ion; ammonium nitrogen removal efficiency was 89%. This high efficiency was affected by added chloride ion to wastewater. To find the optimum current density and voltage of the leachate containing chloride ion (ratio of $Cl^-/NH_4-N$ is 11) a electrochemical polarization curve was used. These values were found to be $4.5mA/cm^2$ and about 2.1 V, respectively. When C-Al electrode system was used at a batch test, the total nitrogen removal efficiency was increased by 1.8 to 3.3 times, compared to Al-Al electrode system due to high $Cl_2$ gas production.

• 한국환경농학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-5
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• 2005

고랭지 배추재배지의 성토재로 사용되고 있는 석비레는 모래와 자갈함량이 높아 토양침식과 양분용탈의 주 요인이 되고 있어 본 연구는 자갈함량에 따른 배추수량과 질소의 용탈양상을 구명하고자 pot 시험을 수행하였다. 시험 결과, 배추의 생체수량은 자갈의 함량이 증가할수록 감소하는 경향이었고, 특히 질소시비량 240 kg/ha 구에서는 현저한 수량감소를 보였다. 질소시비량 60 kg/ha 구에서는 자갈함량 30%, 질소시비량 120 kg/ha 구에서는 자갈함량 50%를 변환점으로 하여 배추수량이 급격히 감소하였다. 배추의 생육장해는 질소시비량이 240 kg/ha인 구에서는 대부분 위조현상이 나타났으며 결구 초기인 8월 초순에는 자갈함량이 50% 이상이 되면 질소시비량을 ha당 120 kg만 사용해도 50% 이상이 위조현상을 보였다. 침출수의 암모늄태 질소는 자갈함량과 질소시비량이 많을수록 침출수의 농도가 높아지는 경향을 보였는데, 특히 배추의 고사가 발생한 30% 이상의 자갈함량과 질소시비량 240kg/ha인 처리구의 농도는 139-339 mg/L이었다. 침출수의 질소용탈량은 자갈함량에 따라 정의 상관관계를 보였고, 자갈함량이 10% 증가될 때마다 pot당 0.14g씩 증가하여 자갈함량이 10%일 때에 비하여 자갈함량이 30%가 되면 약 3.8배 증가하였다. 배추재배 시험 후 토양의 화학성은 $NH_4-N$ 농도와 pH는 처리간에 일정한 경향을 보이지 않았고, $NO_3-N$ 농도는 자갈함량 30%까지는 증가하다가 50%부터는 감소하는 경향을 보였다. 사양토에서 자갈의 함량이 30%일 때 질소비료 240 kg/ha, 자갈함량이 50%일 때 질소비료 120 kg/ha을 사용하면 배추의 생육장해를 가져올 수 있다. 따라서 이러한 토양에 시비를 하게 되면 염류장해와 위조현상을 초래하므로 토양유실이 심한 고랭지는 특수환경을 고려한 시비기준이 설정되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권3호
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• pp.196-203
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• 1999

상수원 보호지역내 하상충적토, 사력질의 벼 재배 논에서 표준시비, 농가관행시비, 우분, 우분퇴비, 볏짚퇴비+화학비료감비, 볏짚환원+표준시비 그리고 무비구의 7 처리를 하여 벼 재배 과정 동안 비료성분의 지하 용탈특성을 조사, 분석한 결과는 다음과 같다. 관정수중의 질산태 질소의 농도는 인근 농경지로부터 시비질소의 유입이 시작된 이앙일에는 $1.3mg\;l^{-1}$, 물떼기 이후에는 $0.4mg\;l^{-1}$로 낮았으나 벼생육기에는 $4{\sim}6mg\;l^{-1}$로서 상대적으로 높은 농도를 유지하였다. 벼 재배기간 동안 침출수 중 질산태 질소의 농도는 농가관행구가 가장 높았으나 최고 농도는 $7.1mg\;l^{-1}$로서 음용수의 질산태 질소 한계농도인 $10mg\;l^{-1}$보다 낮았다. 표준시비, 농가관행, 퇴비+화학비료 감비, 볏짚환원+표준시비, 우분, 우분퇴비, 무비구의 벼 재배기간중 질소의 총 투입량은 각각 163, 202, 181, 224, 147, 153, $44kg\;ha^{-1}$이었으며 처리별 질소의 지하 용탈량은 각각 59, 63, 25, 41, 24, 27, $17kg\;ha^{-1}$로서 퇴비+화학비료 감비나 우분이나 우분퇴비로서 화학비료를 대체한 처리는 표준시비나 농가관행 시비구에 비교하여 질소의 지하 용탈을 50%나 줄일 수 있었으며 볏짚환원+표준시비구는 화학비료만 시용한 표준시비구에 비교하여 투입된 질소의 양은 많았지만 지하 용탈량은 30%나 적었다. 또한 화학비료만 사용한 표준시비구나 농가관행구를 제외한 나머지 유기물 시용구에서는 관개수로 논에 곰급된 질소의 양보다 논으로부터 지하로 용탈된 질소양이 $13-46kg\;ha^{-1}y^{-1}$나 적어 화학비료와 함께 유기물을 투입하거나 우분이나 우분퇴비로서 질소비료를 대체한 경우 벼농사는 수질 오염보다는 오히려 질소성분을 $13-46kg\;ha^{-1}y^{-1}$나 정화하는 공익적 기능이 있는 것으로 조사되었다. 조사기간 동안 전처리구의 침출수와 관정수에서 인산은 검출되지 않았으며, 칼리는 화학비료 시용량이 많은 추천시비구에서 공급량의 약 57%가 용탈되었고 유기물 처리에 의해 칼리의 용탈량을 크게 감소시킬 수 있었다. 이상의 결과를 통해 벼 재배기간 중 기존의 화학비료 위주의 시비체계에서 축산분뇨등을 효율적으로 이용함으로서 화학비료의 사용량을 줄이거나, 볏짚등 유기자원의 환원을 통해 양분의 지하용탈에 의한 수계오염 가능성을 크게 줄일 수 있을 것으로 조사되었다.

• 유기물자원화
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• 제19권3호
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• pp.54-62
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• 2011

본 연구에서는 인을 함유하고 있는 뼈 폐기물과 Mg염을 첨가하여 struvite 결정화 반응을 유도하여 퇴비화 공정에서 암모니아 손실을 저감시키고자 하였다. 뼈 폐기물은 식당에서 발생하는 것으로 건조, 분쇄한 다음 사용하였다. 인 용출실험 결과 뼈 폐기물에는 회분 기준으로 약 20.9%의 인이 포함된 것으로 나타났다. 퇴비화 반응은 식종퇴비 첨가 여부에 따라 차이를 보였으며, 식종퇴비를 첨가한 경우 퇴비화 반응이 더 빨리 진행되었다. 식종퇴비를 사용하지 않는 경우 반응 초기 pH가 낮은 기간이 더 길게 유지되었으며, 이는 뼈 폐기물에 포함된 인 용출에 긍정적인 영향을 주어 struvite 결정화 반응 유발에 기여할 것으로 판단되었다. Struvite 결정화 반응을 통한 질소의 보전 효과는 암모니아 손실량 및 퇴비의 암모니아 함량 변화로부터 분명히 관찰되었다. 즉, Mg염과 뼈 폐기물을 첨가한 경우 암모니아 손실량은 감소하였으며, 퇴비의 암모니라 함량은 상대적으로 증가하였다. 이러한 struvite 결정화 반응은 건조퇴비의 암모니아 함량 분석으로 확실히 파악할 수 있었다. 하지만 뼈 폐기물을 첨가한 경우 struvite 결정화 반응은 수용성 인산염을 사용한 경우에 비하여 낮은 것으로 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제41권4호
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• pp.369-377
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• 2014

This study was carried out to evaluate the effect of rice husk (RHB) and food waste biochar (FWB) on upland soil with sandy loam texture, in terms of physico-chemical analysis, lettuce seed germination test, and orgainc carbon leaching experiment. RHB and FWB had different physico-chemical properties each other. Carbon to nitrogen ratio (C/N ratio) of RHB was 32, showing two times higher than that of FWB. FWB had high salt and heavy metal content, compared to RHB. This is probably due to different ingredients and production processing between two biochars each other. Results of germination test with Lettuce showed lower germination rate when FWB was applied because of higher salt concentration compared to control and RHB. Organic carbon leaching test using saturated soil column (${\Phi}75{\times}h75mm$) with $10MT\;ha^{-1}$ biochar application rate, showed higher saturated hydraulic conductivity in rice husk biochar treatment column, compared to control and food waste biochar treatment. The highest total organic carbon concentration in column effluent was lower than those in both of rice husk biochar and food waste biochar, whereas the differences was negligible after 9 pore volumes of effluent. Consequently, biochars from byproducts such as rice husk and food waste in sandy loam textured upland soil could enhance a buffer function such as reduction of leaching from soil, but the harmful ingredient to crops such as high salt and heavy metals could limit the agricultural use of biochars.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제28권6호
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• pp.24-32
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• 2023

Continuous increase of domestic meat consumption has inevitably increased generation of livestock manure and caused severe environmental impacts on ecosystem and human beings. This work produced biochar from cattle manure samples with different composting aging stages and investigated the properties of the produced biochar. The result of thermogravimetric analysis showed that thermal decomposition of the manure initiated at <600℃. The biochar yield was higher for the manure with a longer pre-composting period due to the elimination of microbially metabolized carbons during composting process. The result of FT-IR analysis showed that the number of surface functional groups were reduced during pyrolysis while enhancing the graphitic structures of the carbon framework. Manure samples tended to leach out N and P in leaching tests, with its amount higher for aged one than fresh one. However, their leaching was substantially suppressed when the manure was produced into biochar. In XPS spectra, it was found that N and P in the manure incorporated into biochar surface to form N-doped graphitic carbon and P-N-moieties, respectively. The findings of this work suggest that the thermochemical process can be of a viable option to valorize into biochar for potential environmental applications as well as to alleviate undesired nutrients loading to the environment.

• 한국초지조사료학회지
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• 제22권1호
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• pp.37-44
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• 2002

본 연구는 가축분뇨의 시용수준과 이의 효과를 증진시키기 위한 추가적인 화학비료 시용수준이 사료작물의 생산성과 이에 의한 환경오염에 미치는 영향에 대한 것으로써, lysimeter에서 옥수수에 대한 액상발효우분 시용수준과 추가적인 요소N의 시용수준에 따라 질소의 이용효율과 함께 NO$_3$$^{-}$의 용탈에 의한 환경오염에 미치는 영향을 정확히 규명, 가축분뇨의 자원화는 물론 가축분뇨에 의한 환경오염 방지대책 수립을 하고자 수행하였는데 그 결과는 다음과 같다. 1. 옥수수의 건물수량은 액상발효우분 및 요소 시용수준이 증가함에 따라 비례적으로 증가하였다. 2. 옥수수 중의 전질소 함량은 액상발효우분 및 요소의 시용수준이 증가함에 따라 증가를 하였다. 3. 용탈수 중의 NO$_3$$^{-}$ 함량은 평균 7.58ppm (6.27~9.02ppm)으로 매우 낮았고 시용수준간에도 차이가 거의 없었다. 그러나 강우량이 높은 시기에 NO$_3$￣의 용탈 함량도 증가하였다.

• Animal Bioscience
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• 제34권12호
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• pp.2023-2033
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• 2021

Objective: The present study was conducted to assess the effect of urease inhibitor (hydroquinone [HQ]) and nitrification inhibitor (dicyandiamide [DCD]) on nitrogen (N) use efficiency of pig slurry for perennial ryegrass regrowth yield and its environmental impacts. Methods: A micro-plot experiment was conducted using pig slurry-urea ¹⁵N treated with HQ and/or DCD and applied at a rate of 200 kg N/ha. The flows of N derived from the pig slurry urea to herbage regrowth and soils as well as soil N mineralization were estimated by tracing pig slurry-urea ¹⁵N, and the N losses via ammonia (NH₃), nitrous oxide (N₂O) emission, and nitrate (NO₃^-) leaching were quantified for a 56 d regrowth of perennial ryegrass (Lolium perenne) sward. Results: Herbage dry matter at the final regrowth at 56 d was significantly higher in the HQ and/or DCD applied plots, with a 24.5% to 42.2% increase in ¹⁵N recovery by herbage compared with the control. Significant increases in soil ¹⁵N recovery were also observed in the plots applied with the inhibitors, accompanied by the increased N content converted to soil inorganic N (NH₄⁺+NO₃^-) (17.3% to 28.8% higher than that of the control). The estimated loss, which was not accounted for in the herbage-soil system, was lower in the plots applied with the inhibitors (25.6% on average) than that of control (38.0%). Positive effects of urease and/or nitrification inhibitors on reducing N losses to the environment were observed at the final regrowth (56 d), at which cumulative NH₃ emission was reduced by 26.8% (on average 3 inhibitor treatments), N₂O emission by 50.2% and NO₃^- leaching by 10.6% compared to those of the control. Conclusion: The proper application of urease and nitrification inhibitors would be an efficient strategy to improve the N use efficiency of pig slurry while mitigating hazardous environmental impacts.

• 한국토양비료학회지
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• 제1권1호
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• pp.43-60
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• 1968

질소비료(窒素肥料)를 유안(硫安)과 뇨소(尿素)로 구분(區分)하고 질소(窒素)의 75%를 이앙기(移秧期)에 시용심도(施用深度)를 달리하여 주고(0~10cm 작토전층시비(作土全層施肥), 0cm 작토표층시비(作土表層施肥), 5~10cm 작토심층시비(作土深層施肥), 10~15cm 심토상층시비(心土上層施肥), 15~20cm 심토중층시비(心土中層施肥), 20cm 이하(以下) 심토하층시비(心土下層施肥)) 수도(水稻)(품종(品種) 재건(再建))를 Pot 재배(栽培)하여 질소(窒素)의 용탈(溶脫), 흡수(吸收), pH 변화(變化) 및 수도(水稻)의 생육수량(生育收量)을 조사(調査)한바 그 성적(成績)의 개요(槪要)는 다음과 같다. 1. 삼투수(渗透水)의 pH는 질소비료(窒素肥料)의 종류(種類)나 시용심도(施用深度)에 따른 차이(差異)가 없다(Tabel 2). 2. 유안구(硫安區)는 뇨소구(尿素區)보다, 작토시비(作土施肥)는 심토시비(心土施肥)보다 질소(窒素)의 용탈량(溶脫量)이 적고 초기생육(初期生育)(초장(草長), 분얼(分蘖))은 앞서 간다. 그러나 작토(作土)의 층별간(層別間)에서 표층시비(表層施肥)가 전층(全層) 심층시비(深層施肥)보다 못한 결과(結果)는 표시(表示) 되지 않았다(Table 1, 7, 8). 3. 삼투수(渗透水)에 의(依)한 질소(窒素)의 용탈(溶脫)은 최고분얼기(最高分蘖期)를 지나면 거의 없어진다(Tabel 1). 4. 수확기(收穫期)에 있어서의 도체명부(稻體名部)의 질소(窒素) 흡수량(吸收量)과 명부(名部) 수량간(收量間)에는 밀접(密接)한 비례적관계(比例的關係)가 인정(認定)된다. (Tabel 5, 6, 9, 10) 또 초기(初期)의 질소용탈(窒素溶脫)과 수확기(收穫期)에 있어서의 도식물전체(稻植物全體)의 질소흡수(窒素吸收)는 대체(大體)로 역비례(逆比例)하는 경향(傾向)을 표시(表示)하고 있다(Tabel 1, 5, 6). 5. 유안구(硫安區)는 뇨소구(尿素區)보다 평균적(平均的)으로 수수(穗數)가 많아서 일수입수(一穗粒數)에 별차이(別差異)가 없는데도 수량(收量)(정조중(正租重))은 많다. 작토층시비(作土層施肥)는 심토층시비(心土層施肥)보다 평균적(平均的)으로 수수(穗數)는 많으나 일수립수(一穗粒數)는 적어도 수량(收量)에는 별차이(別差異)가 표시(表示)되고 있지 않다. 정조(正租)의 질소흡수(窒素吸收)도 수량(收量)(정조중(正租重))과 거의 동일(同一) 경향(傾向)을 표시(表示)하고 있다(Tabel 5, 9, 10). 6. 유안구(硫安區)에서는 수수(穗數)가 심토층시비(心土層施肥)보다 작토층시비(作土層施肥)에서 많고 작토층시비(作土層施肥)에서도 작토표층(作土表層) 시비(施肥)보다 작토(作土), 전층(全層) 또는 심층시비(深層施肥)가 많았고 일수립수(一穗粒數)에 있어서는 심토층시비(心土層施肥)가 작토층시비(作土層施肥)보다 많고 작토층별간(作土層別間)에서는 큰 차이(差異)가 없어서 수량(收量)에서는 시용심도별차이(施用深度別差理)가 크지 않으나 수치(數値)의 경향(傾向)은 작토전층시비(作土全層施肥)가 최대(最大), 심토하층시비(心土下層施肥)가 최소(最小)의 수량(收量)이 되어 있으나 수량차(收量差)에 통계적(統計的) 유의성(有意性)은 인정(認定)되지 않았다. 뇨소구(尿素區)에서는 시용심도(施用深度)가 클수록 수수(穗數)는 적으나 일수립수(一穗粒數)에는 대차(大差)없어서 수량(收量)은 시용심도(施用深度)가 클수록 적은 경향(傾向)이었다. 정조(正租)의 질소흡수(窒素吸收)도 대체(大體)로 수량(收量)과 동일(同一) 경향(傾向)이었다(Table 5, 6, 9, 10). 7. 작토층시비(作土層施肥)에서는 수수(穗數)가 뇨소구(尿素區)보다 유안구(硫安區)가 많으나 일수립수(一穗粒數)는 반대(反對) 경향(傾向)이어서 수량(收量)은 유안구(硫安區)와 뇨소구간(尿素區間)에 별차이(別差異)가 없고, 심토층시비(心土層施肥)에서는 유안구(硫安區)가 뇨소구(尿素區)보다 수수(穗數)가 많고 일수립수(一穗粒數)도 많은 경향(傾向)이어서 수량(收量)도 많다. 정조(正租)의 질소흡수(窒素吸收)는 수량(收量)과 동일(同一) 경향(傾向)이었다(Tabel 5, 6, 9, 10). 8. 고중(藁重)과 고(藁)의 질소흡수(窒素吸收)는 유안구(硫安區)가 뇨소구(尿素區)보다 크고 시용심도(施用深度)가 깊을수록 적은 경향(傾向)이었으나, 작토(作土)에서는 표층시비(表層施肥)보다 전층(全層) 심층시비(心層施肥)가 컸다 (Tabel 5, 6, 9, 10). 9. 출수기(出穗期), 성열기(成熱期), 간장(稈長), 수장(穗長), 비중(粃重), 1000입중(粒重), 1l중(重)에는 구간차(區間差)가 인정(認定)되지 않았다(Tabel 9, 10).

• 대한환경공학회지
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• 제30권1호
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• pp.97-105
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• 2008

본 연구에서는 기존의 질소 수지에 관한 연구를 바탕으로, 우리나라의 2005년 질소의 총 유입과 유출을 수지분석 방법을 이용하여 추정하였다. 전체의 양을 정확히 추정하는 것은 불가능하지만 사용할 수 있는 데이터 수치를 활용하여 대략적인 질소의 유 출입의 양을 산출하였다. 주요 질소 흐름을 도시계, 농 축산지역, 임야의 세 부분으로 나누어 그 양을 각각 산정하였으며, 질소의 주요 유입으로는 화학적, 생물학적 질소 고정, 건식 및 습식 침착량, 해외로부터 수입된 양 등이 있으며, 유출된 양은 작물흡수, 휘발, 탈질, 침식, 표면유출, 산림소비, 질소산화물(NOx) 소비량 등으로 결정하고 그 양을 추정하였다. 그 외 추정 불가능한 비점오염원에 의한 오염량을 물질 수지 분석방법으로 양을 추정하였다. 연간 질소의 총 유입량은 1,442,254 ton$\cdot$yr$^{-1}$이며, 총유출량은 814,415 ton$\cdot$yr$^{-1}$ 이었다. 질소 수지 분석하여 연간 발생한 비점오염원의 양을 추정해본 결과 유입질소의 19.4%정도의 질소가 강 또는 바다에 흘러들었다. 유사한 시도로서는 가장 최근에 이루어진 2002년도에 연구되었던 질소 유입량에 비해서 21% 많은 양으로 조사되었으며, 특히 정부 정책의 변화가 질소 수지에 영향을 미쳐 유출분야에서는 매립에 의한 질소량이 전체 유출 질소량의 20%에서 1% 미만으로 줄어들었다.