• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.103-112
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• 2011

본 연구에서는 기존의 질소 수지에 관한 연구를 바탕으로, 우리나라의 2008년 질소의 총 유입과 유출을 수지분석 방법을 이용하여 추정하였다. 질소의 유 출입은 도시지역, 농 축산지역, 임야지역의 세부분으로 나누어 산출하였다. 질소의 주요 유입으로는 화학적, 생물학적 질소고정, 건식 및 습식 침착량, 해외로부터 수입된 양 등이 있으며, 유출된 양은 작물흡수, 휘발, 탈질, 침식, 표면유출, 산림소비 등으로 결정하고 그 양을 추정하였다. 연간 질소의 총 유입량은 1,294,155 ton/yr이며, 총 유출량은 632,228 ton/yr이었다. 질소수지를 기존의 2005년 질소 수지와 상호 비교 및 분석한 결과, 2008년도에 총 유입된 질소는 2005년 질소유입 보다 1.9% 저감된 것으로 조사되었다. 총 유입 질소의 감소는 질소비료 사용량 감소, 국토 개발, 경작지 감소 등으로 인한 결과이며 총 유출 질소는 6.3% 감소하였다. 질소 수지 분석에 의한 연간 발생한 비점오염의 양을 추정해본 결과, 2005년도에 연구되었던 질소 수지량에 비해서 22% 증가한 것으로 조사되었다. 탈질로부터 아산화질소 배출량을 산정하였는데, 농업지역과 하수처리장에서 약 8,289 ton/yr이 배출되었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제26권4호
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• pp.257-266
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• 2006

저 농도와 고 농도 돈분 액비의 비료효과를 비교하기 위해 제주대학교 목장에서 2005년 6월부터 9월까지 피의 생산성, 피 재배 토양의 화학적 특성 및 용탈수 특성을 조사하였다. 실험은 난괴법 4처리 (무비구, 200 N kg/ha +150Pkg/ha+150 K kg/ha 화학비료구, 200 N kg/ha 1.8% DM 저농도 돈액비구, 200 N kg/ha DM 7.0% 고농도 돈액비구) 4반복으로 실시하였다. 용탈수는 2005년 8월 21일(1차), 9월 9일(2차) 및 9월 26일(3차)에 각각 채취하였다. 피의 건물수량은 처리 간 통계적 유의차가 없었으나 화학비료구가 가장 높았으며, 초장은 무비구 보다 화학비료와 돈분 액비 시용구에서 통계적으로 유의적 증가를 보였다. 피의 질소, 인 및 칼륨 흡수량은 화학비료와 고농도 돈액비구에서 다른 처리 보다 높은 추세였다. 토양의 OM함량은 무비 보다 비료시용(화학비료와 돈액비시용구)에서 높았으며 Na 함량은 저농도 액비구에서 가장 높았다. 용탈수 중 $NO_{3^-}N$와 $NH_{4^-}N$ 함량은 처리 간 뚜렷한 차이를 발견치 못 하였으며 1차 채수된$SO_4$ 함량은 고농도 액비에서 3차 채수된 $SO_4$ 함량은 저 농도 액비에서 유의적 증가를 보였다(p<0.05). 1차 채수된 용탈수에서 Cl, Mg 및 Na 함량이 고농도 액비에서 2, 3차 채수 시에는 저 농도 액비구에서 높은 함량을 보였다. 결론적으로 하계작물 피에 고농도 액비 시용은 화학비료나 저농도 액비보다 그의 생산성이나 토양 특성에 큰 영향이 없었으며 다만 시용 초기에 용탈 수의 $SO_4$나 Cl, Mg 및 Na 함량에 영향을 주고 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권2호
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• pp.75-83
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• 2014

본 논문에서는 2011년도 대한민국에서 발생된 질소수지에 관한 연구에 기존 연구에서는 포함되지 않았던 질소산화물(NOx)의 발생량을 포함하여 추정하였다. 질소산화물의 발생원은 IPCC와 EPA보고서에 의해 배출되는 기여율이 높은 항목을 참고하여 자동차, 사업장, 발전소에 관해 산정하였다. 이외 질소수지연구는 발생원에 따라 도시지역과 농경지 및 축산업지역, 임야지역으로 구분하였으며, 질소(N)의 유입과 유출에 초점을 맞추어 시도별로 연구하였다. 질소의 유입에 대해서는 농경지의 비료에 의한 질소유입량과 생물학적 고정량, 대기침착량, 관개용수에 의한 유입량, 화학비료에 의한 질소발생량, 축산업 지역에서의 사료에 의한 유입량, 임야지역의 고정 및 침착량, 도시에서 식료품 수입에 의한 질소발생량, 당 해에 생산된 농작물이 도시지역으로 유입되어 발생하는 질소량, 자동차와 발전소, 사업장에서 사용된 연료에 의한 질소발생량을 추정하였으며, 유출로는 작물에 의한 흡수량과 탈질량, 지하수로의 유출되어 발생하는 양, 가축분뇨의 해양투기, 농경지에서 흡수되는 양, 임야에서 흡수 및 탈질량, 도시에서 해양투기되는 양과 탈질량, 연료의 연소과정에서 배출되는 질소산화물을 대상으로 하였다. 질소산화물을 제외한 2011년 유입량은 1,692,648 ton/yr로 나타났으며, 유출은 1,005,496 ton/yr로 산정되었다. 질소산화물의 발생량은 자동차로 인해 308,207 ton/yr 생성되었으며, 발전소에서는 601,437 ton/yr, 사업장에서는 469,946 ton/yr이 배출된 것으로 산정되었다. 따라서 질소산화물을 포함한 2011년도 총 질소수지는 5,652,366 ton/yr 유입되었고 1,425,371 ton/yr이 유출된 것으로 산정되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.204-213
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• 2012

본 연구에서는 농업 및 축산업에서의 질소수지 경향을 파악하며 총 유입되는 질소량을 고려한 아산화질소($N_2O$) 발생량을 지자체별로 평가하였다. 농업지역은 경작이 이뤄지는 논과 밭으로 세분화 하였으며 축산업지역은 축산업종을 대상으로 구분하였다. 질소의 주요 유입으로는 작물생산을 위한 질소질 화학비료에 의한 토양 내 유입량, 건식 및 습식을 포함한 대기로부터의 질소 침착량, 질소고정 박테리아에 의한 생물학적 질소 고정량, 미처리된 가축분뇨에 의한 유입 및 퇴비로의 재사용량, 관개용수에 의한 토양으로 질소 유입, 가축사료를 통한 유입이 있으며, 유출된 양은 연간 생산된 농작물 내의 질소함유량, 농경지 작물 질소 흡수량, 질소질 화학비료 사용량에 따른 토양에서의 탈질량과 휘발량, 지하수 유출량, 가축 분뇨 발생량 중 휘발되거나 탈질되는 양, 퇴비로 재사용된 양, 가축분뇨 해양투기에 의한 유출로 결정하고 그 양을 추정하였다. 연간 질소의 총 유입량은 1,148,848 N ton/yr이며, 총 유출량은 610,380 N ton/yr이었다. 2005, 2008, 2010년 질소 수지를 비교 및 분석한 결과, 2010년 총 유입된 질소는 2005년 질소유입 보다 238,654 N ton/yr이 저감된 것으로 조사되었다. 총 유입 질소의 감소는 질소질 화학 비료, 논의 밭 전환, 경지면적의 도로건설 및 도시확장 등으로 인한 결과이며 총 유출 질소는 237,407 N ton/yr이 감소하였다. 총 유입되는 질소량을 고려한 N2O발생량 지자체별 평가에서 전라남도가 2,574 ton/yr로 $N_2O$ 배출량이 가장 높으며, 서울이 7 ton/yr로 가장 낮다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제43권2호
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• pp.86-93
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• 2000

An experiment was conducted to obtain the quantitative data on the transformation and loss of applied urea-N in waterlogged soil columns. The soil columns were pre-incubated for 35 days to develop oxidized and reduced soil conditions prior to urea application. After urea application at the rate of $150kg\;N\;ha^{-1}$(29.5 mg N), the amounts of nitrogen which were volatilized, leached, and remained in soil column were measured during 38 days of incubation period. On 2 and 4 days of incubation, 54.1%(15.9 mg N) and 98.4%(29.0mg N) of the applied urea was hydrolyzed, respectively. Most of the applied urea was completely hydrolyzed within 6 days. After urea application, the rates of ammonia volatilization were increased with the floodwater pH when the floodwater pH were higher than 7.0. The maximum rate of ammonia volatilization was $0.3mg\;d^{-1}$ when pH of the floodwater showed maximum value of 7.6. The total amount of volatilized nitrogen was 6.1% (1.8mg N) of the applied urea-N. A 63.2 % (18.6mg N) of the applied urea was remained in soil as $NH_4{^+}-N$ and 28.0% (8.2mg N) of the applied urea was leached as $NH_4{^+}-N$ at the end of the incubation. Amount of $NO_3{^-}-N$ in soil was smaller than 2.0 mg throughout the incubation period. The total amount of $NO_3{^-}-N$ leached was very small, which value was 1.8 mg. It suggested that nitrification process was not significant in waterlogged soil column of this study due to high infiltration rate of urea solution applied to the soil column. Therefore only small amount of $NO_3{^-}-N$ was lost by denitrification and leaching process.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권1호
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• pp.15-20
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• 1994

나지(裸地)와 목초가 재배(栽培)되고 요소(尿素)가 시용된 초지에서 질소행동(窒素行動)과 이들에서 유래(由來)한 $NO_3-N$ 및 동반용탈양(同伴溶脫陽)이온의 행동을 구명(究明)하여 환경보전적(環境保全的)인 질소관리(窒素管理)를 위한 정보(情報)를 얻고자 우리나라 밭 토양(土壤)의 토성점유율(土性占有率)이 높은 사양토(砂壤土)를 공시(供試)하여 Lysimeter 시험으로 수행(遂行)하였다. 목초수량(牧草收量)과 질소흡수량(窒素吸收量)은 질소시용량(窒素施用量)이 많을수록 증가하였으나(p<0.05), Lysimeter로 부터 나오는 용탈수량(溶脫水量)은 질소시용량(窒素施用量), 건물수량(乾物收量)과 밀접한 부(負)의 상관이 있어서 시용된 질소량(窒素量)과 건물수량(乾物收量)이 많을수록 감소하였다($r=-0.95^{**}$). 용탈(溶脫)된 $NO_3-N$은 질소시용량(窒素施用量)이 가장 많았던 35kg N/10a 구(區)에서 230 g $NO_3-N$/10a였으나 질소(窒素) 무시용나지구(無施用裸地區)에서는 1,607g $NO_3-N$/10a으로 질소시용구(窒素施用區)에 비하여 8.5~17.8배(倍)가 많았다. 양(陽)이온 용탈량(溶脫量)은 질소시용량(窒素施用量)이 많을수록 감소하는 부(負)의 상관을 보였으며 [$r=-0.92^{**}(Ca)$, $-0.88^{**}(Mg)$, $-0.94^{**}(K)$, $-0.89^{**}(Na)$], Ca의 용탈량(溶脫量)이 가장 많았다. 양(陽)이온 용탈율(溶脫率)은 나지구(裸地區)의 경우 Ca가 6.48%로 가장 높았고, 요소(尿素)와 인산(燐酸), 가리(加里)가 시용되고 목초(牧草)가 재배(栽培)된 처리구에서는 K이 14.0%로 가장 높았다. 용탈수(溶脫水)에 양(陽)이온의 당량(當量)은 질소시용량(窒素施用量)이 많을수록 경미하게 감소하였으나 $NO_3-N$ 당량(當量)은 증가하는 경향을 보였다. $NO_3-N$ 당량(當量)에 대한 양(陽)이온 당량(當量) 합(合)의 비율은 나지(裸地)의 경우 3.17였으나 목초가 재배(栽培)되고 질소(窒素)가 시용된 구(區)에서는 크게 증가하였으며 질소시용량(窒素施用量)이 많을수록 낮아지는 경향(傾向)을 보였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권3호
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• pp.457-466
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• 2018

Objective: The present study aimed to assess the nitrogen (N) use efficiency of acidified pig slurry for regrowth yield and its environmental impacts on perennial ryegrass swards. Methods: The pH of digested pig slurry was adjusted to 5.0 or 7.0 by the addition of sulfuric acid and untreated as a control. The pig slurry urea of each treatment was labeled with $^{15}N$ urea and applied at a rate of 200 kg N/ha immediately after cutting. Soil and herbage samples were collected at 7, 14, and 56 d of regrowth. The flux of pig slurry-N to regrowth yield and soil N mineralization were analyzed, and N losses via $NH_3$, $N_2O$ emission and $NO_3{^-}$ leaching were also estimated. Results: The pH level of the applied slurry did not have a significant effect on herbage yield or N content of herbage at the end of regrowth, whereas the amount of N derived from pig slurry urea (NdfSU) was higher in both herbage and soils in pH-controlled plots. The $NH_4{^+}-N$ content and the amount of N derived from slurry urea into soil $NH_4{^+}$ fraction ($NdfSU-NH_4{^+}$) was significantly higher in in the pH 5 plot, whereas $NO_3{^-}$ and $NdfSU-NO_3{^-}$ were lower than in control plots over the entire regrowth period. Nitrification of $NH_4{^+}-N$ was delayed in soil amended with acidified slurry. Compared to non-pH-controlled pig slurry (i.e. control plots), application of acidified slurry reduced $NH_3$ emissions by 78.1%, $N_2O$ emissions by 78.9% and $NO_3{^-}$ leaching by 17.81% over the course of the experiment. Conclusion: Our results suggest that pig slurry acidification may represent an effective means of minimizing hazardous environmental impacts without depressing regrowth yield.

• 한국작물학회지
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• 제52권3호
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• pp.296-302
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• 2007

This study was conducted to evaluate the effect of slow release fertilizers (SRF), crotonylidene diurea (CDU) and latex coated urea (LCU), on nitrogen (N) use efficiency (NUE) and nitrate-N leaching in a silty clay loam soil under polyethylene film mulching (PFM) for sesame cultivation. In PFM plot, concentrations of $NO_3-N$ and $NH_4-N$ in SRF applied soils were less than that in the urea plot during the whole growing period. However, $NO_3-N$ and $NH_4-N$ in all the non-mulched plots (NM) were not significantly different. Urea-N in soil treated with SRF was higher than urea plot until 50 days after application and was comparable in all the treatments after 50 days. $NO_3-N$ concentrations in leached solution in 21 days after urea fertilization in PFM and NM were 26 mg $L^{-1}$ and 83 mg $L^{-1}$, respectively. However, $NO_3-N$ in leached solution at applied CDU and LCU was less than that of urea similar to nitrate concentration in soil. $NO_3-N$ in leached solution in applied CDU and LCU in 44 days after application was about 25% lower than that urea plot and PFM, while the $NO_3-N$ concentration of CDU and LCU treatment in NM did not changed. Application of SRF increased the yield of sesame and N recovery compared to urea and there was a little difference between SRF and N levels. In conclusion, application of 80% N level with SRF increased N recovery and reduced nitrate leaching without reduction of yields compared with urea application.

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.391-405
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• 2020

본 연구에서는 안동댐 퇴적물의 일반항목과 중금속의 용출 특성에 대해 조사하였다. 용출 실험은 카드뮴, 구리, 납, 크롬, 아연, 수은, 비소, 철, 망간 등 중금속 9개 및 pH, 총인, 총질소등 일반 3개 항목에 대해 혐기성과 호기성 조건에서 60일간 실험을 수행하였다. 총질소와 총인은 호기성 조건에 비해 혐기성 조건의 용출이 높게 나타났으며, 일부 시료에서 높은 농도가 검출되었다. 대부분의 중금속의 용출율은 아주 낮았으며, 퇴적물에서 함유량이 높은 비소와 카드뮴도 최대 용출량이 각각 0.028 mg/L, 0.003 mg/L로 낮은 값을 나타낸다. 5단계 연속추출연구에서는 쉽게 용출될 수 있는 이온교환형태나 흡착한 형태의 분율이 전체 함유량의 10% 미만으로 낮게 나타났다. 대부분의 중금속은 왕수에 용해되는 잔류(residual)형태로 존재하고 있으며, 특히 독성이 높고 오염도가 높은 비소와 카드뮴의 경우 잔류형태로 존재하는 비율이 각각 80%와 95%로 오염도에 비해 짧은 시간에 용출되어 유해성을 일으킬 가능성은 낮은 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.460-467
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• 2022

본 연구에서는 양액재배 시 발생되는 폐양액의 적절한 농업적 이용방안을 강구하기 위해 폐양액의 비료 효과시험, 토양컬럼 시험, 그리고 작물 재배시험을 수행하였다. 폐양액의 비료 효과시험은 무기질소를 기준으로 질소비료와 폐양액의 토양 처리에 따른 열무의 생육특성과 토양의 화학적 특성을 조사하였다. 폐양액 비료 효과시험과 작물 재배시험을 위한 토양에 대한 폐양액의 처리는 무처리; A, 질소비료 100%; B, 질소비료 70%+폐양액 30%; C, 질소비료 50%+폐양액 50%; D, 질소비료 30%+폐양액 70%; E 총 5개 처리구로 하였다. 토양컬럼 시험을 위한 토양에 대한 폐양액의 처리는 무처리, 질소비료 100%, 폐양액 50%+질소비료 50% 3개 처리구로 하였다. 폐양액의 화학성은 pH 6.0, EC 2.4dS·m^-1, 총인(T-P) 28mg·L^-1, 암모늄태 질소(NH₄-N) 5.0mg·L^-1, 질산태 질소(NO₃-N) 301mg·L^-1로 나타났다. 토양의 화학성은 pH 5.51, EC 0.31dS·m^-1, 유기물 2.08g·kg^-1, 질산태 질소 9.64mg·kg^-1, 암모늄태 질소 3.20mg·kg^-1으로 나타났다. 질소비료 50% 이하와 폐양액 50% 이상의 비율이 열무 생육에 효과가 높은 것으로 나타났다. 폐양액을 질소비료와 함께 혼합하여 적용한 C-E 처리구에서 토양의 이화학성은 질소비료만을 적용한 B 처리구와 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 토양컬럼 시험 결과 질소비료 100%와 폐양액 50%+질산비료 50% 처리구의 NO₃와 NH₄의 농도는 큰차이가 없는 것으로 나타났다. 폐양액을 화학비료의 표준시비량을 기준으로 이용하여 토양에 처리하면 토양 내 질소 성분의 이동과 주변의 영향은 일반 화학비료와 유사하게 나타나는 것으로 판단된다. 열무 토경재배에 폐양액과 질소비료를 혼합하여 사용하면 폐양액의 재이용으로 환경적 부담도 줄일 수 있고, 질소비료의 사용량도 줄일 수 있어 농가에 경제적 부담 감소와 열무 생산량 증대 효과도 기대할 수 있다.