• 유기물자원화
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• 제15권2호
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• pp.98-108
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• 2007

본 실험은 음식물류 폐기물을 돼지발효사료로 만들기 위해 공기주입과 보조용양원으로 돼지혈분의 이용에 대해 알아보았다. 발효용 종모균주로는 돼지의 내장에서 분리한 유산균인 Lactobacillus brevis와 딸기에서 분리한 효모인 Saccharomyces cerevisiae가 이용되었다. 배지원료로는 당밀과 유청이 효모엑스와 함께 사용되었다. 실험결과 공기주입은 생균수를 높여주었고 사멸기를 저지하는 효과를 보였다. 보조 영양원으로 돈혈분이 효모엑스를 대치할 경우에도 생균수의 변화는 거의 없었다. 종모발효액은 상온에서 저장할 경우 1주일간 Lactobacillus brevis와 Saccharomyces cerevisiae생균수가 모두 8 log cfu/mL대를 유지했다. 종모발효액이 음식물류 폐기물과 혼합될 경우 이틀 뒤부터는 잡균이 증가되기 시작했으나 5일 이내에는 E.coli가 검출되지 않았다.

• 유기물자원화
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• 제29권1호
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• pp.19-27
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• 2021

양액재배는 기존 비닐하우스 안의 토양재배 방식에서 물이나 배지에 작물을 심고 생육에 필요한 양분(비료)을 녹인 양액을 공급하여 재배하는 방식으로 기존 시설재배 방식에서 영농기술이 발전하여 양액재배는 작물의 생산성을 극대화할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 본 연구는 폐양액이 다량의 비료 물질을 함유하고 있기에 하천으로 유입되면 인근 하천을 오염시키며, 양액재배에 사용되고 폐기되는 폐배지, 폐작물의 처리에 대한 문제점을 제시하고 있다. 또한, 처리시 처리비용의 발생과 현재 국내 양액재배 농장의 대부분이 비순환식 양액재배 시스템을 사용하여 배출되는 양액의 잔여비료로 인한 환경오염 및 비료의 불필요한 과다 사용 문제점을 지적하는 선행연구를 바탕으로 사전조사와 실험을 진행하였다. 현재 양약재배 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 농장 주변 환경에 미치는 영향을 수질, 토양분석 결과 수치를 통해 규명하고자 현장자료 연구를 진행하였다. 현장 수질, 토양분석을 위해서 지역별 양액재배 5개 농가의 작형, 양액재배 시스템를 확인하였으며, 강원 C지역 토경재배 3개 농장의 작형, 양액재배 시스템 농장 현장을 방문하여 농장의 시설내·외부 수질, 토양 샘플을 채취하였다. 추가적으로 폐작물 야적지에서 발생되는 침출수 및 토양샘플을 채취하여 수질, 토양분석을 하였다. 연구 결과 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생되는 폐양액의 평균 total nitrogen(TN) 농도는 402 mg/L 이였고, total phosphate(TP)의 경우 77.4mg/L 이였으며, 이는 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 TP기준 993.7배 초과한 수치였다. 또한, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 6~19배, TP기준 2~27배 초과한 수치결과를 확인하였다. 폐작물 야적지에서 발생된 침출수의 경우 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 COD 기준 11,828배 초과, TP기준 395~2663배 초과한 수치이며, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 788배, TP기준 5배 초과한 수치결과를 확인하였다. 비순환식 양액재배에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 환경에 미치는 영향에 대한 더 정밀한 연구를 위해 전국 양액재배 농가수(호), 재배면적(ha)를 기준으로 하여 양액재배면적이 넓은 지역 도출해내어야 한다. 이를 통해 넓을 지역의 양액재배 시설 주변 소하천을 중심으로 계절적 요인, 기후 요인, 날씨 요인, 재배면적, 재배지역, 농가 재배특성 등의 다양한 요인을 고려한 수질 및 토양 샘플링 채취와 분석에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 농업생명과학연구
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• 제45권6호
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• pp.73-80
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• 2011

거베라'Sunny Lemon'의 양액재배시 양액함량 조절이 생육 및 절화특성을 알아보고자 미치는 영향을 알아보고자 입상암면과 피트모스와 펄라이트 혼합배지(2:1, v/v)에 거베라 'Sunny Lemon' 유묘를 정식한 후 약 1달 동안 온실에서 순화시킨 후 배지내 양액의 함량이 각각 80-85%, 70-75%, 60-65%로 유지되도록 TDR센서(UT-TM, Ultra-Tech., Korea)를 부착하여 지속적으로 공급되도록 하였다. 양액은 거베라 sonneveld 양액을 1/2농도로 조성하여 초장이 평균 $20{\pm}1cm$인 6월 24일 개시하였다. 영양생장에서 생식생장 전환 시점인 2개월 후 거베라의 생육을 조사한 결과, 배지종류에 따라서는 입상암면이 혼합배지보다 초장, 엽폭 및 엽수가 약 10% 더 증가되었지만 통계적으로 유의성은 없었다. 급액함량에 따라서는 2가지 배지 모두 배지내 양액 공급함량이 80-85% 때 가장 생육이 좋았으며, 생육초기보다 엽수는 약 60% 이상, 엽폭과 초장은 약 40%정도 증가되었다. 첫 개화시점, 절화 품질 및 수량은 배지내 양액 함량이 높을수록 양호하였으며, 개화시점도 배지내 양액함량이 60-65%일때 보다 약 7-10일 빠른 것으로 조사되었다. 총 급액량은 입상암면보다 혼합배지내의 양액함량을 80-85%로 유지시킬 때 더 많이 소모되었으나, 배지의 EC, pH 변화는 입상암면에서 큰 것으로 보아 1회 정식 후 3년이상 재배되는 거베라 'Sunny Lemon'의 생육, 절화 품질 및 수량은 혼합배지에서 급액함량을 80-85%로 유지하여 재배할 때 가장 우수한 것을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권2호
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• pp.80-84
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• 2014

Phosphorus (P) is an essential nutrient for all living organisms. P is mostly obtained from mined rock phosphate. However, existing rock phosphate reserves could be exhausted in the next 50-100 years. As Korea is totally dependent on imported rock phosphate, we should seek for solution to overcome the P depletion by efficient use and recycling. For this, this study suggested a P flow model to identify the location and flow route of P in urban area based on traditional material flow analysis. The type of P entering the urban areas are fertilizer, food and feed. Each type of P is used in agriculture, human consumption and animal husbandry. After going through each process, P is moved to waste management facilities within food waste, excreta and sewage. Some portion of P in waste are buried, incinerated and discharged, which can be reservoir of P in the future.

• 한국물환경학회지
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• 제37권4호
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• pp.306-314
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• 2021

The application of organic fertilizer could be accompanied by potential hazards to soil and humans due to trace metals. Livestock manure compost·liquefied fertilizer is a well-established approach for the stabilization of nutrients and the reduction of pathogens and odors in manures, which can be evaluated as compost·liquefied. In this study, the livestock manure compost·liquefied fertilizers produced at 333 liquid manure public resource centers and liquid fertilizer distribution centers were collected from May to December 2019. The nutrient content (nitrogen, phosphorus, and potassium), physicochemical properties, and heavy metal content were investigated. The livestock manure compost·liquefied fertilizer was measured using a mechanical maturity measurement device. The organic matter, arsenic, cadmium, mercury, lead, chromium, copper, nickel, zinc, E. coli (O157:H7), Salmonella, etc. of the livestock manure compost·liquefied fertilizers were analyzed. The average heavy metal content in the livestock manure compost·liquefied fertilizer was as follows: Cr 2.9 mg/kg (0.2~8.7 mg/kg), Cu 20.4 mg/kg (1.6~74.1 mg/kg), Ni 1.3 mg/kg (0.4~4.2 mg/kg), and Zn 79.8 mg/kg (3.0~340.7 mg/kg). Although large-scale organic fertilizer plants and resources recycling centers produce good organic (liquid) fertilizers with proper components, it is necessary to standardize livestock manure compost·liquefied fertilizer in order to facilitate efforts to turn livestock manure into useful resources.

• 한국환경농학회지
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• 제24권1호
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• pp.24-28
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• 2005

본 연구에서는 시설하우스 폐양액이 고추의 생육과 양분 흡수에 미치는 영향을 평가하고 폐양액 관주시 부가적으로 얻을 수 있는 관개 효과를 산출함으로써 폐양액의 토양 시비에 따른 농업적 가치를 평가하였다. 시설하우스 폐양액의 토양 관주시 Ca, Mg K 등 염류의 증가로 인하여 pH와 EC는 상승하였고, 총질소는 암모늄태 질소와 질산태 질소의 증가와 함께 처리 후 100 mg $kg^{-1}$ 이상 증가하였다. 고추 생육은 화학비료 70% 및 폐양액 30% 혼합처리구와 화학비료 50% 및 폐양액 50% 혼합처리구에서 양호하였으며 양분 흡수도 동일한 경향을 나타내었다. 고추 수확량은 화학비료 70% 및 폐양액 30% 혼합처리구에서 가장 높은 것으로 조사되었다. 1일 발생되는 폐양액(288 L 10 $a^{-1}\;day^{-1}$)을 토양에 시용하여 증발산되는 수분을 보충할 경우 최고 $409.86m^2$의 면적을 관개할 수 있는 것으로 산출되었다. 이상의 결과를 통해 폐양액의 토양처리는 화학비료 대체 효과와 폐양액의 정화 효과를 동시에 얻을 수 있으며 적정량 시용시 주변 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 지속적인 처리가 가능할 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.38-45
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• 2019

순환식 수경재배 시스템을 이용한 배액의 재활용은 수자원 및 생산비 절감, 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 따라서 일반 토마토인 'Bonus'를 110일간 반촉성 수경재배하면서 생육 단계별 식물체, 공급액 및 배액의 무기원소 농도 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초 자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 착과절위에 따른 엽의 T-N 함량은 생육 초기에 약 4.1%로 높았으나 생육 후기로 갈수록 낮아져 8화방 개화기에는 3.9%로 낮아졌다. P 함량은 초기에 높았으며, 3-7화방까지는 비슷하였고, 8화방에서 낮았다. Ca, Mg 및 Na은 생육초기보다 후기로 갈수록 함량이 높아져 8화방 개화기에 가장 높았다. 토마토 생육 기간이 경과할수록 공급 양액과 배액의 $NO_3-N$, P, K, Ca 및 Mg 농도는 정식 5주 후까지의 생육 초기에는 비슷하였으나 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액에서 농도가 높아지는 경향이었다. B, Fe 및 Na의 경우 생육 초기에는 배액의 농도가 약간 높았으며 중기 이후부터 공급액보다 배액의 농도가 높았다. 이상의 결과는 토마토 순환식 반촉성 수경재배 시 배액의 무기원소 농도를 교정하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권1호
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• pp.49-56
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• 2016

본 연구는 의료살균기술의 하나인 전극을 이용한 전기충격 살균법을 순환식 수경재배의 배양액 재순환을 위한 배액 살균기술로 활용하고, 배액의 전기살균소독시스템을 구축하고자 할 때, 살균소독 효과가 높으며, 친환경적이고 경제적인 배양액 살균소독기술의 개발 및 전기살균소독시스템에서 사용될 전극의 최적 조건을 구명하고 전기소독의 가능성을 확인하기 위해 수행되었다. 전기살균소독시스템 구축 시 적정 전극소재 구명을 위해 금속 전도체의 특성 조사 및 전기실험을 실시하여 배액의 pH와 EC변화유무와 침전물 발생여부 및 배액의 원소변화 유무를 분석하였다. 새로이 개발된 전기살균소독시스템 구축 시 가장 적합한 금속 전도체 전극소재로는 전기전도도가 높고, 저항이 적으며, 소재의 수급이 용이하고, 가격이 저렴한 스테인리스 스틸임을 확인하였으며. 또한 스테인리스 스틸을 전극으로 사용하였을 때, 전기를 공급하기 전과 24V 이내의 전기를 공급한 후의 배양액내 원소변화는 거의 없는 것으로 분석되었다. 전극의 두께보다는 넓이가 증가함에 따라 전류의 양이 증가하였으며 전극의 거리가 멀수록 목표 전류량에 도달하는 시간이 증가하였다. 적합한 전류량에 따른 주요 병원균의 살균력을 조사한 결과 대표적 세균병인 풋마름병의 원인균인 Ralstonia solanacearum가 전류 15V-3A 170초에서 97%가 사멸되는 것을 확인하였으며 곰팡이병인 Fusarium oxysporum은 24V-10A에서 98%의 살균력을 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제41권3호
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• pp.185-190
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• 2022

BACKGROUND: Most of the bottom ash(BA) from wood pellet-based thermal power plants that is not recycled is placed into landfill. BA has a function and structure similar to biochar. Hence, BA is classified as waste, but, it is predicted that BA can be used agricultural utilization. METHODS AND RESULTS: To investigate the effect of BA application on lettuce, growth characteristics and Pb contents were examined with BA application levels(0, 1, 2, 3 and 4 g/L), respectively, in hydroponic cultivation with Pb solution. Irrespective with BA application levels, the length, leaf number and fresh weight of lettuce in BA treatments were increased by 84.3~120, 36.2~39.0, and 215~322%, respectively, compared to the BA-0 treatment. The groups with BA treatments, Pb in the nutrient solution was adsorbed to the BA due to the surface area and functional groups of the BA, and the lettuce growth was maintained more smoothly than in the BA-0 treatment. BA application is considered to have created a favorable environment for lettuce growth in hydroponic cultivation with Pb solution. CONCLUSION(S): Although direct comparing the removal effect of heavy metal between BA and biochar is not present, the BA application in contaminated area suggested a significant meaning on the recycling waste, and increasing potential crop productivity by immobilizing heavy metal.

• 원예과학기술지
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• 제34권6호
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• pp.871-877
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• 2016

일반적인 순환식 수경재배에서는 배액을 원수로 희석하여 EC기준으로 제어하기 때문에 순환되는 배양액은 필연적으로 이온 불균형이 발생한다. 따라서 이 연구는 상용 가능성이 높은일부 이온센서(N, K, Ca)를 이용한다는 전제 하에 작물의 필수원소인 N, P, K, Ca, Mg를 이온 단위로 자동제어 할 수 있을지 검토하고자 수행하였다. 상추를 재료로 배양액 내 이온 흡수량을 2회 조사하여 양분흡수패턴과 흡수된 이온간의 흡수 상관관계를 분석하였다. $PO_4$는 N과, Ca는 Mg와 비슷한 흡수패턴을 나타났고 센서로 측정 가능한 이온들 중에서 $PO_4$는 N와 Ca는 Mg간의 상관계수도 가장 높았다. 회귀분석의 결과 도출된 $N-PO_4$간의 회귀계수는 두 번의 시험의 결과가 1.04와 0.55로 다르게 나타났으나 Ca-Mg는 0.35와 0.40으로 거의 유사한 수치를 나타내었다. 청경채, 장미를 이용하여 상관관계 적합성을 검증하고 더불어 작목확대 가능성을 검토하고자 추가 시험을 수행하였다. 청경채의 $N-PO_4$, Ca-Mg 이온간의 $R^2$은 모두 0.86과 0.86이었고 장미는 각각 0.87, 0.73으로 이었다. 회귀계수는 청경채는 0.56, 0.24이고 장미는 0.51, 0.16이었다. 종합적으로 판단했을 때 $N-PO_4$는 상추에서 반복 시험간의 결과 일치하지는 않았음에도 전체적으로는 상추, 청경채, 장미가 회귀계수가 0.55~0.58로 유사하게 나타나 모든 작물에 공통적으로 적용가능성이 있지만 Ca-Mg는 작물별로 다른 계수가 필요하다고 판단되었다. 순환식 수경재배에서 개별 이온의 실시간 제어를 위하여 센서와 장비 개발에 관한 연구가 지속적으로 이루어지겠지만 단기간에 이온제어가 실용화되기는 어려울 것으로 판단된다. 따라서 이 연구는 먼저 상용화 가능한 센서를 이용하여 상용화가 어려운 이온의 조절은 다른 방법으로 순환 식수경 재배에서 꼭 해결되어야 할 과제에 접근하였다는데 의의가 있다.