• 자원리싸이클링
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• 제22권2호
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• pp.22-28
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• 2013

실리콘 슬러지로부터 원심분리에 의해 1 단계로 실리콘(Si)을 분리 한 후 남게 되는 실리콘 카바이드(SiC) 농축물 내에 포함되어 있는 철과 잔존하는 실리콘을 추가적으로 제거함으로써 실리콘 카바이드의 순도를 향상 시킬 수 있는 가능성을 탐색해 보았다. 실리콘 카바이드 농축물을 대상으로 하여 염산(HCl)/수산화나트륨(NaOH)에 의한 액상 침출법과 염소 가스에 의한 기상 염소화법을 비교해 보았다. 실리콘 카바이드 농축물을 1 M 염산 수용액에서 $80^{\circ}C$에서 1 시간 동안 침출시킴으로써 회수된 실리콘 카바이드에 잔류하는 철의 농도를 49 ppm 까지 제거하였으며, 1 M 수산화나트륨 수용액에서 $50^{\circ}C$에서 1 시간 동안 침출시킴으로써 실리콘 카바이드 내 잔류하는 실리콘의 농도를 860 ppm 까지 제거하였다. 기상 염소화 반응은 직경 2.4 cm, 길이 32 cm의 전기로에 의해 가열되는 알루미나 튜브의 중심에 실리콘 카바이드 농축물을 위치시키고, 질소와 염소의 혼합가스를 흘려보내는 방식에 의해 이루어졌는데, 반응온도 $500^{\circ}C$, 반응시간 4 시간, 가스유량 300 cc/min, 염소 몰분율 10%의 조건 하에서 실리콘 카바이드 내 철과 실리콘의 잔류 농도를 48 ppm과 405 ppm 까지 낮출 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제22권3호
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• pp.171-177
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• 2020

강우시에 주기적으로 포화상태에 이르는 강우 유출수 처리시스템에 의한 질소저감 능력을 향상시키기 위하여 유기성 여재가 널리 적용되고 있다. 그러나 이와 같은 물질은 추가적인 유기탄소원이 되기도 하지만 처리수의 COD를 증가시키는 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 여러 가지 형태의 유기성 여재의 회분식 용출시험을 통하여 COD 방출량을 정량화하고자 하였다. 연구결과에 따르면 초기 pH가 7.5-7.7인 수돗물 수준에서 쉽게 유기물질이 용출되는 것으로 나타났다. COD 방출이 가장 큰 여재는 노지 벌초물(yard clipping)과 우드칩이었으며 다음으로 퇴비와 목피 순서로 나타났다. 또한 여재의 크기가 작으면 작을수록 비표면적의 증가로 인하여 방출량이 증가하였다. 연구결과로부터 도출된 경험적인 공식에 따르면 유기성 여재로부터 COD 방출은 여재형태에 따라 3-5개월에서 길게는 26개월이 지속되는 것으로 예측되었다. 이와 같은 연구결과는 강우유출수 처리시설에서 유기성 여재의 안전한 적용을 위한 잠재적인 COD 물질의 방출량을 계산하는데 기여할 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1207-1212
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• 2006

본 연구는 담수 퇴적물 중 유기물의 척도가 되는 화학적산소요구량, 염양염류인 총질소와 총인 및 금속류인 철과 망간에 대해 국내 외 분석법을 적용하여 분석을 실시함으로서 각 분석법간의 상관성을 파악하고 그 적용성을 알아보고자 하였다. 화학적산소요구량은 국내 해양환경공정시험방법과 일본의 위생시험법을 적용하였는데 두 방법 모두 측정범위가 넓고, 생물학적산소요구량이나 유기물질과 상관관계가 좋은 과망간산칼륨법을 이용하고 있기 때문에 분석법간 편차가 크지 않음을 확인하였다. 총질소와 총인의 경우 국내 식품공전에 의한 시험법과 일본의 위생시험법을 적용하여 분석을 실시하였다. 총질소는 두 방법 모두 중화 적정법이지만 시료 분해 및 증류 과정의 차이에 의해 일본의 위생시험법에 의한 분석 값이 약간 낮은 경향을 보였다. 총인의 경우 두 방법 모두 질산과 과염소산에 의한 분해 후 값을 측정하는 방법으로 비슷한 결과를 보였다. 철과 망간과 같은 금속류의 실험은 크게 용출방법과 산분해법을 실시하였다. 용출법에서 얻은 결과값은 산분해한 값에 비하여 적은 값을 나타내었는데 그 이유는 용출조건보다 산분해 조건에서 금속류가 더 잘 녹아나오기 때문이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.955-960
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• 2012

신간척지 토양 pH는 7.5 이상의 알카리성 토양으로 요소와 같은 화학비료 처리 시 휘산에 의한 손실이 증가하여 비료효율이 저감된다. 한편 퇴비와 같은 유기태질소를 함유하는 유기질비료를 처리하더라도 토양 내 Nitrosomonas나 Nitrobactor와 같은 미생물상이 미약하여 질산화과정이 미약하여 실질적 유기질비료의 효과를 기대하기 어렵다. 한편 논과 같이 초기부터 담수상태로 시작하는 토양에서는 식물체가 질소원을 양분으로 이용하기 전 탈질화과정을 거치거나 아니면 용탈과정을 통하여 손실이 발생한다. 따라서 토양 pH가 7.5 이상으로 증가함에 따라 요소형태로 토양에 가해진 질소원으로부터 암모니아가스 발생이 급격히 증가되면 실질적 질소질 비료의 이용효율이 저하된다. 따라서 pH7 이상의 간척지 토양에 요소를 질소원으로 처리 시 암모니 움태나 질산태 형태의 가급태 질소원은 매우 적을 것으로 추정된다. 그러므로 담수하에서의 간척지 토양의 산화환원 특성과 토양 pH에 따른 처리 비종과 처리 기술개발이 반드시 필요하다고 판단한다.

• 한국작물학회지
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• 제44권3호
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• pp.230-235
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• 1999

To study the effects of an urease inhibitor, N-(n-butyl)-thiophosphoric triamide (NBPT), and a nitrification inhibitor, dicyandiamide (DCD), on nitrogen losses and nitrogen use efficiency, urea fertilizer with or without inhibitors and slowrelease fertilizer (synthetic thermoplastic resins coated urea) were applied to direct-seeded flooded rice fields in 1998. In the urea and the urea+DCD treatments, NH$_4$$^{+}$ -N concentrations reached 50 mg N L$^{-1}$ after application. Urea+NBPT and urea+ NBPT+DCD treatments maintained NH$_4$$^{+}$ -N concentrations below 10 mg N L$^{-1}$ in the floodwater, while the slow-release fertilizer application maintained the lowest concentration of NH$_4$$^{+}$ -N in floodwater. The ammonia losses of urea+NBPT and urea+NBPT+DCD treatments were lower than those of urea and urea+DCD treatments during the 30 days after fertilizer application. It was found that N loss due to ammonia volatilization was minimized in the treatments of NBPT with urea and the slow-release fertilizer. The volatile loss of urea+DCD treatment was not significantly different from that of urea surface application. It was found that NBPT delayed urea hydrolysis and then decreased losses due to ammonia volatilization. DCD, a nitrification inhibitor, had no significant effect on ammonia loss under flooded conditions. The slow-release fertilizer application reduced ammonia volatilization loss most effectively. As N0$_3$$^{[-10]}$ -N concentrations in the soil water indicated that leaching losses of N were negligible, DCD was not effective in inhibiting nitrification in the flooded soil. The amount of N in plants was especially low in the slow-release fertilizer treatment during the early growth stage for 15 days after fertilization. The amount of N in the rice plants, however, was higher in the slow-release fertilizer treatment than in other treatments at harvest. Grain yields in the treatments of slow-release fertilizer, urea+NBPT+ DCD and urea+NBPT were significantly higher than those in the treatments of urea and urea+DCD. NBPT treatment with urea and the slow-release fertilizer application were effective in both reducing nitrogen losses and increasing grain yield by improving N use efficiency in direct-seeded flooded rice field.field.

• 한국초지조사료학회지
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• 제26권4호
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• pp.177-186
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• 2006

본 연구는 가축분뇨의 종류와 시용수준에 따른 사일리지용 옥수수의 생산성과 N과 P의 용탈량을 조사하여 친환경 조사료 생산을 위한 기초자료를 제공하기 위해 수행되었다. 본 시험은 건국대학교 초지 시험포장 내의 사양토로 충전된 Lysimeter(직경 30cm, 깊이 1m)를 이용하여 화학비료, 우분액비 및 톱밥발효돈분에 대하여, N 시용수준을 100kg/ha, 200kg/ha, 400kg/ha씩으로 시험구를 배치 수행하였다. 옥수수 건물 및 질소 생산성은 화학비료>우분액비>톱밥발효돈분 순이었고(p<0.05), 시용수준이 증가함에 따라 그 생산성도 증가하는 경향을 나타냈다(p<0.05). 옥수수의 조단백질 함량은 화학비료>톱밥발효돈분>우분액비 순이었으나 시용수준이 증가함에 따라 조단백질 함량은 증가하는 경향으로 나타났다. 분뇨시용 형태별 용탈수 중의 $NO_{3^-}N$ 함량은 톱밥발효돈분>화학비료>우분액비 순이었으며(p<0.05), $NH_{4^-}N$ 함량은 큰 차이를 보이지 않았고, 질소시용수준이 증가함에 따라 비례하여 증가하는 경향을 나타냈다. 그러나 결코 1 mg/L을 상회하지는 않았다. 가축분뇨의 시용형태별 평균 $PO_{4^-}P$ 농도는 톱밥발효돈분>화학비료>우분액비 순이었고 시용수준이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였지만(p<0.05), 용탈량은 매우 적었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제49권6호
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• pp.669-676
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• 2016

A field study was conducted to determine the runoff loss of N and P in small scale of red pepper field plots (10% slope), consisting of three different plots with black polyethylene vinyl mulching (mulching), ridge without mulching (ridge), and flat without ridge and mulching (flat). Composted manure and urea as a basal application were applied at rates of $20MT\;ha^{-1}$ and $93kg\;N\;ha^{-1}$, respectively. Urea at $189kg\;N\;ha^{-1}$ and fused phosphate at $67kg\;P_2O_5\;ha^{-1}$ were additionally applied on June 25 with different fertilization methods, broadcast application in flat plot and hole injection in ridge and mulching plots. Plant uptake of N and P was positively correlated with their respective concentrations in surface soil: mulching > ridge > flat plots. The runoff loss by soil erosion was higher in flat plot than ridge and mulching plot with contour line. Nitrate loss by the runoff water had no significant differences among three surface management practices, but the higher average value in ridge and mulching plots than flat plot. Especially, the flat plot had no phosphate loss during summer season. This is probably due to low labile P content in surface soil of flat plot. In the summation of soil and water loss, flat plot was higher in N and P loss than ridge and mulching plot with contour line. Nevertheless, the nitrate and phosphate loss by runoff water could be more important for non-point source management because the water could meet the river easier than eroded soil because of re-deposition around slope land.

• 농업과학연구
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• 제48권3호
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• pp.589-596
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• 2021

Nitrogen applied to soil is highly prone to leaching and volatilization leading to gaseous emissions of nitrous oxide (N₂O) and ammonia (NH₃) which are of great environmental concern. Usage of biochar to reduce the discharge of nitrogen to the environment has attracted much interest in the recent past. Biochar is produced by pyrolyzing various biomasses under oxygen-limited conditions. Biochar is a carbonized material with high adsorptive powers for not only plant nutrients but also heavy metals. The objective of this study was to investigate the adsorption characteristics of NH₄-N onto biochar made from pine needles. The biochar was produced at various pyrolysis temperatures including 300, 400 and 500℃ and holding times of 30 and 120 minutes. The Langmuir isotherm was used to evaluate the adsorption test results. The chemical properties of the biochar varied with the pyrolysis conditions. In particular, the pH, EC and total carbon content increased with the increasing pyrolysis conditions. The rate of adsorption of NH₄-N by the biochar decreased with the increasing pyrolysis conditions. Of these conditions, biochar that was pyrolyzed at 300℃ for 30 minutes showed the highest adsorption rate of approximately 0.071 mg·g^-1. Thus, the use of biochar pyrolyzed at low temperatures with a short holding time can most efficiently reduce ammonia emissions from agricultural land.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권1호
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• pp.59-65
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• 2014

Generally, nitrogen (N) fertilization higher than the recommended dose is applied during vegetable cultivation for increasing in productivity. However, excessive N application rate beyond plant requirement could cause adverse environmental impact such as nitrate leaching and nitrous oxide emission. In this experiment, the impacts of N fertilization was studied on nitrous oxide ($N_2O$) emission to standardize the optimum fertilization level for minimizing of $N_2O$ emission as well as most of the crop productivity. Herein, we assessed the $N_2O$ emission in the flat upland soil which was cultivated with different N application rates on red pepper for 3 years (2010~2012). $N_2O$ emission was measured in chemical N fertilizer amounts 0 (N 0), 95 (N 0.5), 190 (N 1.0), $380(N_2.0)kgha^{-1}$ by using the abnormal shape chamber closed repeating three times. In average for 3 years, the total $N_2O$ emissions of each treatment in field of soybean were 2.110 (N 0), 3.165 (N 0.5), 5.039 (N 1.0), and $7.228(N_2.0)kgN_2Oha^{-1}yr^{-1}$, respectively. And then the primary regression between nitrogen fertilizer amount and the total $N_2O$ emission was showed as y = 0.0138x + 2.0942 ($r^2=0.9885$), and an average of the emission factor was $EF_1$ 0.0148(0.0118~0.0191) $N_2O-NkgN^{-1}kg^{-1}$ from 2010 to 2012. The result was a little higher than the emission default of the IPCC 1996 Guideline ($EF_1$ 0.0125) when the results are converted into $N_2O$ emission factor.

• 한국환경농학회지
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• 제33권4호
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• pp.298-305
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• 2014

본 연구는 실내의 일정한 조건하에서 녹비작물인 헤어리베치와 청보리를 토양에 단일 투입 혹은 혼합 투입하여 토양 내 무기태 질소 및 가스 형태의 질소 배출 정도를 조사하여 전체 질소 동태를 살펴보았다. 녹비작물의 처리 후 토양 내 총질소, $NH_3$, $N_2O$, $NH_4{^+}$, $NO_3{^-}$의 함량은 모든 조사기간 내 헤어리베치를 단독으로 투입한 처리구에서 가장 높은 것으로 나타났다. 토양으로부터 유실되는 가스 형태의 질소 대부분은 $NH_3$에 의한 것으로 판단된다. 17주간 발생되어진 $NH_3$와 $N_2O$의 함량은 헤어리베치를 단독으로 처리한 B:H(0:100) 보다 청보리와 헤어리베치를 혼합하여 처리한 B:H(50:50) 처리구에서 낮게 나타났다. 헤어리베치를 단독으로 처리하거나 헤어리베치와 청보리를 혼합하여 처리한 토양에서는 청보리를 단독으로 처리한 토양에 비해 생육 초기에는 식물에게 유효한 형태의 무기태 질소인 $NH_4{^+}$의 함량을 훨씬 증대시킬 수 있는 것으로 조사되었으며 생육 후기에는 $NO_3{^-}$의 함량을 증대시킬 수 있는 것으로 조사되었다. 그러나 헤어리베치를 단독으로 처리하였을 경우 현장조건에서 강우 시토양으로부터 쉽게 용탈되어 지하수로 유입될 수 있는 $NO_3{^-}$의 함량을 증가시킬 수 있다. 결론적으로, 현장조건에서 토양 내 유효태 질소 함량의 증대화 투입된 질소의 유실량 저감을 위해서는 헤어리베치의 단파보다는 청보리와 헤어리베치의 혼파가 추천된다.