• Title/Summary/Keyword: nitrogen supply

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새만금 담수 활용을 위한 요구수질별 최적의 수처리 방안 연구 (Design of Optimal Water Treatment Processes based on Required Water Quality for Utilization of the Saemanguem Lake Water)

  • 최경숙;이광야
    • 농업생명과학연구
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    • 제46권2호
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    • pp.169-178
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    • 2012
  • 새만금 지역의 담수수자원의 활용과 고부가가치 창출을 위해 새만금 담수호를 활용한 요구수질별 용수공급을 위한 최적의 수처리 시스템을 선정하고 이에 대한 비용분석을 통해 요구수질별 담수수자원의 활용방안을 제시하고자 하였다. 다양한 수처리 기법들의 종류, 주요 특성 및 오염인자 제거효율, 공법의 장단점 등의 비교분석을 통해 수질오염인자별 유리한 처리공법을 제시하였으며, 최적의 수처리시스템을 도출하여 새만금 지역 내 요구수질별 수처리 비용을 분석하였다. 연구결과를 통해 SS(Suspended Solid), BOD(Biochemical Oxygen Demand), 탁도 제거를 위해 FDA(Filter Disinfection Adsorption)여과기, 대장균 제거를 위한 UV(Ultra-Violet)처리공정, T-P(Total Phosphorus), T-N(Total Nitrogen) 제거를 위한 FNR(Ferrous Nutrient Removal)공법, 그리고 저농도 염처리 공정을 위해 전기투석법이 유리한 공법으로 조사되어 최적의 수처리시스템의 요소기술로 각각 선정되었다. 각 요구수질별 선정된 수처리공정에 따른 비용분석과 적용사례를 제시하여 새만금지역 담수 활용도를 높이고 부족한 상수원 해결의 대안으로 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

Different Levels of N Supply Impacts on Seed Yield by Modulating C and N Metabolism in Brassica Napus

  • Lee, Bok-Rye;Lee, Hyo;Kim, Tae-Hwan
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.75-80
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    • 2019
  • Oilseed rape is known to crop having low nitrogen use efficiency (NUE) but requires high levels of N fertilizer. NUE is associated with N remobilization from source to sink organ, consequently affects seed yield. Remobilization of leaf N is also related to transport of C/N metabolites in phloem. However, interaction between seed yield and phloem transport was not fully documented. In response to seed yield, N and C metabolites and their transport into seed from bolting to pod filling stage investigated in two contrasting genotypes (Capitol and Pollen) cultivated under ample (HN) or limiting nitrate (LN) supply. Seed yield was significantly reduced in N limitation and its reduction rate was much lower in Capitol than in Pollen compared to HN treated plants. Amino acid and protein content was higher in Capitol than in Pollen at bolting stage. They gradually decreased during plant development but not significant between two cultivars and/or two treatments. Glucose, fructose and sucrose content were 1.8-,1.6- or 1.25-fold higher in LN condition than in HN condition, respectively. Amino acid and sucrose content in phloem were largely higher in Capitol than in Pollen under LN condition. These results indicate that the higher seed yield might be related to greater transport ability of amino acid and sucrose in phloem under LN condition.

Design, manufacture and field test of a surface water storage tank providing irrigation water to upland crops

  • Shin, Hyung Jin;Kim, Young-Joon;Lee, Jae Young;Kim, Hwang-Hee;Jo, Sung Mun;Cha, Sang Sun;Hwang, Seon-Ah;Lee, Seung-Kee;Park, Chan Gi
    • 농업과학연구
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    • 제47권4호
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    • pp.1057-1069
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    • 2020
  • For most upland crops in Korea, underground water is used to ensure an adequate water supply. Thus, surface water storage tanks are needed to supply surface water from reservoirs or streams. This study discusses the design, manufacture and monitoring of a water storage tank capable of reliably supplying water to crops and preventing the inflow of floating debris. The study was conducted in an apple orchard in Yesan-gun, Chungcheongnam-do in Korea. Based on the water requirements of the crops and size of the orchard, a required flow volume of about 0.6 ㎥·h-1 was determined, along with a surface water storage tank capacity of 1.2 ㎥. Following a comparison with other materials, stainless steel (STS) was used to construct the water tank. The tank was designed to provide 14 hours of irrigation, enabling a small-capacity, cost-efficient tank design to be used. A surface water irrigation test was performed using the surface water storage tank. The average surface water irrigation flow rate was 0.00045 ㎥·m-2·h-1. The water quality test showed that the pH, suspended solids (SS), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) values satisfied the reference values for agricultural water. The test results showed that the surface water storage tank evaluated in this study allows for crop irrigation when there is a lack of groundwater during droughts.

질소 합성 균주의 분리에 의한 특성검토와 합성폐수중의 암모니아성질소 제거 (A study on characteristic by isolation of nitrogen synthetic microorganism and ammonia nitrogen removal in artificial wastewater)

  • 김수일;이기형;배재근
    • 유기물자원화
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    • 제10권3호
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    • pp.117-125
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    • 2002
  • 본 연구에서는 일반적인 생물학적 질소제거공정을 거치지 않고, 수중의 $NH_3-N$을 유기질소형태로 합성시키는 특수미생물을 분리, 이용하여 암모니아성질소로 오염된 폐수의 고도처리 가능성에 대해서 검토해 보았다. $NH_3-N$을 기질로 다량 이용할 수 있는 3종류의 특수미생물을 순수 분리한 후 무(無)염분조건과 염분조건(3%NaCl)에서 배양해 본 결과 M11은 염분조건에서, M12는 무(無)염분조건에서, M71의 경우는 양쪽 조건에서 높은 성장률을 보였다. 탄소원(glucose)의 영향을 검토한 실험에서는 Glucose농도가 $5g/{\ell}$ 일 때, 미생물의 증식과 $NH_3-N$의 제거율이 가장 높았으나, 고농도(약 1000mg/L as $NH_3-N$) 조건하에서 $NH_3-N$의 제거율은 높지 않은 결과를 보였다. $NH_3-N$의 농도는 100mg/L 일 때 제거효율이 가장 우수했고, 이 때 $NO_2-N$$NO_3-N$의 증가는 일어나지 않는 것으로 보아 제거된 $NH_3-N$은 유기질소로 변환되었음을 추측할 수 있었다. pH완충과 인의 공급을 위한 $K_2HPO_4$ 농도는 미생물마다 최적 성장 농도는 조금씩 달랐으나, $5g/{\ell}$에서 적절한 성장조건을 보였다. 또한 질소원으로 특수미생물은 $NH_3-N$뿐만 아니라 $NO_2-N$$NO_3-N$도 질소원으로 이용할 수 있는 것으로 나타났다. 본 실험 결과 미생물의 증식이 활발할수록 $NH_3-N$의 제거율이 증가하는 뚜렷한 양상을 나타내어 추후 $NH_3-N$으로 오염된 폐수처리에의 높은 적용가능성을 보였다.

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2 L급 수소 직접분사 전기점화 엔진의 워밍업 시 공기과잉률에 따른 질소산화물 배출 및 연료 소모율에 대한 실험적 분석 (Effect of Varying Excessive Air Ratios on Nitrogen Oxides and Fuel Consumption Rate during Warm-up in a 2-L Hydrogen Direct Injection Spark Ignition Engine)

  • 하준;김용래;박철웅;최영;이정우
    • 한국가스학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.52-58
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    • 2023
  • 지구 기상이변에 대해 탄소중립의 중요성이 대두됨에 따라 무탄소 연료인 수소의 에너지원으로서의 활용도 역시 증대되고 있다. 일반적으로 수소는 연료전지(FC, Fuel Cell)에 활용되고 있으나, 이는 연소를 기반으로 하는 내연기관(ICE, Internal Combustion Engine)에도 활용될 수 있다. 특히 연료전지만으로 수소 활용 및 인프라 확장이 어려운 때에 이미 생산 측면이나 공급 측면에서 인프라가 기 구축되어 있는 내연기관은 수소 에너지 저변 확대에 큰 도움을 줄 수 있다. 다만 수소를 연소기반으로 활용할 경우 고온에서 공기 중 질소가 산소와 반응하여 유해배기물질인 질소산화물(NOx, Nitrogen Oxides)이 생성될 수 있는 단점은 존재한다. 특히 냉간 (Cold Start) 운전 영역시 포함될 EURO-7 배기규제의 경우 워밍업(Warm-up) 과정에서 발생하는 배기배출물의 저감을 위한 노력도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2 L급 수소 직접분사방식 전기점화 (SI, Spark Ignition) 엔진을 활용하여 냉각수를 상온에서 88 ℃로 워밍업하는 과정에서 질소산화물 및 연료소모율의 변화 특성을 살펴보았다. 특히 수소는 기존의 가솔린, 천연가스, 액화석유가스(LPG, Liquified Petroleum Gas)와 달리 가연범위(Flammable range)가 넓기 때문에 공기과잉률(Excessive air ratio)을 희박하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 워밍업하는 과정에 있어서 공기과잉률을 1.6/1.8/2.0으로 변화하여 그 결과를 분석하였다. 본 실험의 결과는 워밍업 시 공기과잉률이 희박해질수록 시간당 질소산화물의 배출이 적고, 열효율도 상대적으로 높으나 최종 온도까지 도달 시간이 길어짐에 따라 누적 배출량 및 연료소모율은 악화될 수도 있음을 시사한다.

논산지역 마을상수도 수질의 수리지화학 및 통계 분석 (Hydrogeochemistry and Statistical Analysis of Water Quality for Small Potable Water Supply System in Nonsan Area)

  • 고경석;안주성;석희준;이진수;김형수
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권6호
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    • pp.72-84
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    • 2008
  • 본 연구는 논산지역 마을상수도를 대상으로 수질 모니터링, 수리지화학적 고찰 및 다변량 통계분석을 통하여 수질에 관한 문제점과 원인을 규명하고 타당한 관리 방안을 마련하고자 수행되었다. 논산지역은 마을상수도 이용이 많은 전형적인 농촌지역으로 지질은 화강암이 가장 넓은 면적을 차지하며 옥천대 변성퇴적암, 편마암과 화산암이 분포한다. 마을상수도의 수질 모니터링 결과 전국 평균인 2.5%보다 5-8배 높은 13-21% 정도가 수질기준을 초과하였으며 주요 오염성분은 질산성질소, 탁도, 총대장균, 일반세균, 불소 및 비소로 조사되었다. 연구지역 남쪽과 북쪽에서 높게 나타나는 질산성질소 오염의 주요 원인으로서 비닐하우스 같은 시설영농의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 마을상수도 수질은 Ca와 $HCO_3$가 지배적이나 화강암 지역에서는 농경지와 주거지 등의 인위적인 오염의 영향으로 Na, Cl 및 $NO_3$가 증가되었다. 주성분분석 결과 주로 농경과 인위적 오염의 영향을 나타내는 주성분 2에 의하여 크게 두 개의 그룹인 화강암과 편마암 및 옥천대 지하수로 구분된다. 판별분석은 초기 지질분류와 판별분석 예측결과의 오차가 5.56%로서 주성분분석보다 더 명확하게 각 지질별 지하수 특징을 보여준다. 다변량 통계분석은 수리지화학적 특성의 종합적 분석을 가능하게 하여 지질특성에 의한 지하수 수질의 변화를 명확하게 구분할 수 있는 방법으로 사료되었다. 논산시 마을상수도 수질에 대한 연구결과는 지질에 의해 영향받는 토지이용, 토양 특성 및 지형 등이 복합적으로 작용하여 지하수 수리지화학적 특성을 결정하는 것임을 확인하였다. 따라서 향후 정부 및 지자체의 마을상수도관리는 지질, 토지이용, 지형 및 토양 특성 등에 대한 종합적 자료 구축 및 해석이 필요하다.

Effect of Feeding Rubber Seed Kernel and Palm Kernel Cake in Combination on Nutrient Utilization, Rumen Fermentation Characteristics, and Microbial Populations in Goats Fed on Briachiaria humidicola Hay-based Diets

  • Chanjula, P.;Siriwathananukul, Y.;Lawpetchara, A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권1호
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    • pp.73-81
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    • 2011
  • Six male crossbred (Thai Native${\times}$Anglo Nubian) goats, with an average initial weight of $22{\pm}2\;kg$, were randomly assigned according to a $3{\times}2$ factorial arrangement in a $6{\times}6$ Latin square design with a 21-d period to evaluate the effect of feeding rubber seed kernel (RSK) and palm kernel cake (PKC) in combination on nutrient utilization, rumen fermentation characteristics, and nitrogen utilization. The dietary treatments were as follows: i) concentrate containing 0% RSK and 20% PKC ($T_1$), ii) 0% RSK and 30% PKC ($T_2$), iii) 20% RSK and 20% PKC ($T_3$), iv) 20% RSK and 30% PKC ($T_4$), v) 30% RSK and 20% PKC ($T_5$), and vi) 30% RSK and 30% PKC ($T_6$). During the experiment, signal hay was given on an ad libitum basis as the roughage. It was found that RSK levels and PKC levels had no interaction effects on feed intake, apparent digestibility, $NH_3$-N, blood metabolites, VFA concentrations, and nitrogen utilization, but there were interactions between RSK levels and PKC levels with respect to total DMI (kg/d) and total VFA concentrations, and goats receiving 30% RSK had lower values (p<0.05) than those receiving 0 and 20% RSK, respectively. Feeding different PKC levels did not affect (p>0.05) feed intake, digestibility, rumen fermentation patterns, blood metabolites, and nitrogen utilization. However, increasing RSK levels (>20%) resulted in a slightly lower daily DMI (% BW and g/kg $BW^{0.75}$), apparent digestibility (NDF and ADF), total N intake, and N excretion than in goats fed on 0 and 20% RSK. BUN, blood glucose, and propionate were variable among treatment and were highest in 0% RSK with the 20% PKC fed group having values which were higher than those in other groups. However, there were no differences (p>0.05) among treatments with respect to N retention, PD output, and microbial N supply. Based on this study, RSK levels up to 20% and PKC at 20-30% in concentrate could be efficiently utilized for goats fed on signal hay.

Penicillium brevi-compactum을 이용한 면역억제제 Mycophenolic Acid 발효에서 탄소원 및 질소원의 영향 (Effects of Carbon and Nitrogen Sources on Immunosuppressant Mycophenolic Acid Fermentation by Penicillium brevi-compactum)

  • 노용택
    • 미생물학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.249-254
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    • 2011
  • 본 연구에서는 탄소원 및 질소원의 이용 패턴과 mycophenolic acid의 생성 패턴을 확인하기 위하여 먼저 5 L 발효조에서 mycophenolic acid 발효의 경시적 변화를 조사하였다. 그 다음에는 여러 가지 탄소원들이 세포 생장과 mycophenolic acid 생산에 미치는 효과를 조사하였다. 과당이 mycophenolic acid 발효에 가장 좋은 탄소원이었지만, 값이 고가인 단점이 있어서, 과당을 지니고 있는 설탕이 주성분인 당밀을 탄소원으로 사용한 결과 mycophenolic acid의 산업적 생산에 가장 좋은 것으로 확인되었다. 당밀을 첨가한 실험구는 포도당을 탄소원으로 사용한 대조구에 비하여 발효 생산성이 2배 이상 증가하였다. 양호한 세포 생장과 높은 mycophenolic acid 생산을 얻기 위하여 다양한 무기질소원과 유기질소원에 대한 실험을 실시하였다. 무기질소원들 가운데 요소는 암모늄 형태의 질소원을 천천히 공급함으로써 생장과 mycophenolic acid 생산을 저해하는 배양액의 급격한 pH 하락을 일으키지 않았다. 요소를 첨가한 실험구는 질산암모늄을 첨가한 대조구보다 발효 생산성이 3.6배 증가하였다. 카제인, 펩톤, casamino acid 같은 우유 단백질 유래 유기질소원들은 대조구에 비하여 mycophenolic acid 발효 생산성을 최고 3.4배까지 증진시켰다. 카제인의 가수분해물인 펩톤과 casamino acid는 mycophenolic acid 발효 생산성뿐만 아니라 세포 생장도 촉진하였다.

액비엽면철포(液肥葉面撤布)의 수도등숙향상(水稻登熟向上) 효과(効果) (Leaf spray effect of liquid complex fertilizers on ripening of rice)

  • 심상칠;김무성;이승우;박훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.65-70
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    • 1976
  • 세가지 종합액비(綜合液肥)(Compresal 1호(號) 및 2호(號)와 3p)를 농가수도(農家水稻)(미네히까리) 포장(圃場)에서 출수(出穗) 10일전(日前)과 10일후(日後) 및 20일후(日後) 3회(回)에 걸쳐 살포(撒布)(1,000배액(倍液) $80{\ell}$/10a)하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 모든 액비(液肥)에서 등숙율(登熟率)이 높았으며(10% 수준(水準)에서 유의(有意)) 수확지수(收穫指數)도 높아(5%수준(水準)) 균일포장(均一圃場)에서는 수량(收量)에도 유의성(有意性)있는 효과(効果)가 기대되었다. 2. 수확기(收穫期)에 있는 지엽분석결과(止葉分析結果)로 고찰(考察)한 바로는 철과다(鐵過多), 인산결핍지(燐酸缺乏地)로 액비(液肥)의 시용(施用)은 인산(燐酸)을 보충(補充)하고 철(鐵)의 이동(移動)을 막은것으로 보였다. 지엽중(止葉中)의 Mn농도(濃度)는 처리(處理)를 하므로써 증가(增加)되였으며(5% 수준(水準) 유의성(有意性)) 액비중(液肥中) Mn은 인산(燐酸)에 의(依)하여 상위부(上位部) 이동(移動)이 촉진(促進)되어 Fe/Mn 균형유지(均衡維持)에 기여한 것 같다. 4. 지엽중(止葉中)의 질소(窒素)는 불충분(不充分)하였으나 액비(液肥)의 효과(効果)가 등숙율(登熟率)에 관여된 것으로 보였다. 5. Ca농도(濃度)는 처리지엽(處理止葉)에서 증가(增加)하였으나 Mg B. Zn은 감소(減少)하였다.

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산지 초지 유형이 번식 흑염소의 생산성 및 영양소 이용율에 미치는 영향 (Effects of Hilly Pasture Types on Performances and Nutrient Availability in Breeding Korean Black Goats)

  • 황보순;최순호;김상우;김영근;상병돈;권두중;조익환;최재국
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.57-66
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    • 2007
  • 본 연구는 산림부산물과 국내 유기농부산물의 사료가치와 유기흑염소 생산에 기초적인 자료를 얻고자 산지 초지유형에 따른 흑염소의 사료 섭취량, 소화율 및 질소 축적율에 미치는 영향을 조사하였다. 공시축은 한국재래흑염소이었으며, 사양 시험에서는 흑염소 40두를 4처리구(개량목초구, 유기목초구, 산야초구, 수엽류구)로 나누어 처리구당 10두씩, 소화율 시험에서는 처리구당 3두씩 완전임의 배치하여 시험을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 사양시험기간 동안의 총증체량과 일당증체량은 개량목초구, 유기목초구, 산야초구, 수엽류구 순으로 낮아졌다(p<0.05). 건물섭취량, 가소화 건물섭취량, 건물소화율 및 질소축적율은 개량목초구가 가장 높았다(p<0.05). 이상의 결과를 종합해 보면, 산림 부산물을 조사료원으로 이용하고 국내 유기농부산물을 보충사료로 급여하여 방목사육된 유기흑염소는 다소 생산성이 낮으나 안정성이 높기 때문에 육용보다는 약용형태의 소비가 바람직하다고 사료되며, 낮은 생산성을 높이기 위해선 보충사료에 추가적인 영양소 공급이 반드시 필요하다고 판단된다.