• 한국환경농학회지
• /
• 제42권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2023

Nitrogen fertilizers applied to agricultural lands for crop cultivation can be volatilized as ammonia. The released ammonia can catalyze the formation of ultrafine dust (particulate matter, PM2.5), classified as a short-lived climate change pollutant, in the atmosphere. Currently, one of the prominent methods for fertilizer application in agricultural lands is soil surface application, which comprises spraying the fertilizers onto the soil surface, followed by mixing the fertilizers with the soil. Owing to the low nitrogen absorption rate of crops, when nitrogen fertilizers are applied in this manner, they can be lost from land surfaces through volatilization. Therefore, investigating a new fertilization method to reduce ammonia emissions and increase the fertilizer utilization efficiency of crops is necessary. In this study, to develop a method for reducing ammonia emissions from nitrogen fertilizers applied to soil surfaces, deep fertilization was conducted using a newly developed deep fertilization device, and ammonia emissions from barley, garlic, and onion fields were examined. Conventional fertilization (surface application) and deep fertilization (soil depth of 25 cm) were conducted for analysis. The fertilization rate was 100% of the standard fertilization rate used for barley, and deep fertilization of N, P, and K fertilizers was implemented. Ammonia emissions were collected using a wind tunnel chamber, and quantified subsequently susing the indole-phenol blue method. Ammonia emissions released from the basal fertilizer application persisted for approximately 58 d, beginning from approximately 3 d after fertilization in conventional treatments; however, ammonia was not released from deep fertilization. Moreover, barley, garlic, and onion yields were higher in the deep fertilization treatment than in the conventional fertilization treatment. In conclusion, a new fertilization method was identified as an alternative to the current approach of spraying fertilizers on the soil surface. This new method, which involves injecting nitrogen fertilizers at a soil depth of 25 cm, has the potential to reduce ammonia emissions and increase the yields of barley, garlic, and onion.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제13권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2008

이 연구는 한반도 동해안 일대에 분포하고 있는 주요 온천에 대하여 화학성분, 안정동위원소, 삼중수소 그리고 헬륨과 아르곤 같은 영족기체의 동위원소 특성을 분석하여 온천유형별 온천수의 지화학적 특성을 밝히고, 영족기체의 기원을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 동해안 일대의 6개 온천지에서 11개의 온천수 시료와 14개의 가스시료를 채취하여 분석하였다. 온천수의 수리화학적 특성을 보면 오색탄산온천수를 제외한 모든 온천수의 pH는 $7.0{\sim}9.1$ 범위의 약알카리성 내지 알카리성을 보이며 오색탄산온천의 pH는 5.7의 약산성의 특성을 보였다. 온천수의 토출온도는 $25.7{\sim}68.3^{\circ}C$ 범위를 보였으며 전기전도도는 $202{\sim}7,130{\mu}S/cm$의 넓은 범위로 해운대와 동래온천은 평균 $3,890{\mu}S/cm$으로 높은 값을 보인다. 온천을 용존성분에 따른 분류하면 오색, 척산, 백암, 덕구온천은 소량의 유황가스 함유한 알카리성의 Na-$HCO_3$형으로 분류되고, 해운대와 동래온천은 높은 TDS(총용존고형물질)의 해수형 Na-Cl형을 보인다. 그리고 오색탄산온천은 약산성으로 탄산을 함유한 Na-$HCO_3$형으로 분류된다. 연구지역 온천수의 ${\delta}^{18}O$와 ${\delta}D$값은 각각 $-7.8{\sim}-11.7%o$과 $-57.3{\sim}86.4%o$의 범위를 보여 온천수가 순환수 기원임을 지시한다. 위도가 높아질수록 낮은 동위원소 조성 값을 보이는 위도효과가 잘 나타난다. 일부 해수형온천수의 삼중수소 함량은 거의 0 TU에 가까운 값을 보여 최소 약 50년 이상 체류한 물임을 알 수 있다. 오색탄산온천수를 제외한 온천수의 $^3He/^4He$ 동위원소비는 $0.1{\times}10^{-6}{\sim}1.1{\times}10^{-6}$ 범위를 보여, 대기-지각 혼합선보다 상위에 분포한다. 이는 온천수내 He 가스가 대부분 대기와 지각기원이며, 일부는 맨틀기원의 He 가스가 부분적으로 존재한다는 것을 의미한다. 판 경계부에 위치한 일본의 온천수내 He가스는 대부분이 맨틀기원으로 알려져 있어 판 경계부에서 떨어진 우리나라의 경우와 뚜렷한 차이를 보인다. 그러나, 오색탄산온천에서는 대기기원 He 동위원소비보다 2.4배 높은 값인 $3.3{\times}10^{-6}$을 보여주어 지하 심부의 맨틀기원의 가스가 지각상부 대수층까지 공급된 것으로 해석된다. 온천수의 $^{40}Ar/^{36}Ar$ 비는 대기기원의 값과 유사한 범위를 보인다.

• 생태와환경
• /
• 제34권1호통권93호
• /
• pp.1-8
• /
• 2001

본 연구에서는 1993년 4월부터 1994년 11월까지, 대청호내 이온농도에 대한 하절기 강우의 영향을 파악하기 위한 일환으로 양이온, 음이온, 및 전기전도도를 분석하였다. 이온 농도의 뚜렷한 연변화는 수리수문학적 특성을 반영하였다. 1993년 이온농도의 극한 공간적 이질성은 하절기 동안 $Ca^{2+}$ 및 $HCO_3\;^-$ 농도 감소에 기인하였다. 특히, 1993년 장마기간의 중충수 유입현상은 염분농도의호수 상${\sim}$하류 구간 분포 및 수직분포(표층${\sim}$심층)의 공간적 페턴을 변경시키는 주된 요인으로 작용하였다. 상류의 유입수는 댐으로부터 27${\sim}$37 km의 호수 중류역에서 중층으로 유입되어 10${\sim}$30 m의 수충을 통과함으로서, 표층의 높은 전기전도도를 갖는 호수물(>100\;{mu}S/cm$)은 전기전도도가낮은 하천수(>$65{\sim}75\;{\mu}S/cm$)와 혼합되지 않음으로서 표층수 고립 현상을 가져왔다. 1993년 장마후, 염분도를 조절하는 요인은 공간적으로 차이를 보였다; 호수의 댐근처에서 염분도는 유입수와호수물의 혼합에 의한 희석의 결과로서 현저한 감소를 보인 반면, 호수 상류역에서 염분도는 호수로 유입되는 지하수에 포함된 $CaCO_3$(석회암으로부터 기원)영향으로 인해 급격한 증가를 보였다. 이런 결과는 수리수문학적 특성과 함께 유역내 지질적 특성도 이온농도에 영향을 주었음을 시사하였다. 1994년의 경우 염분도는 1993년에 비해 현저히 높았으며 (p<0.001),하절기 동안 감소된 유입수의 영향으로 이온 희석현상은 보이지 않았다. 따라서,　본 호수내 계절적 이온농도 및 성분에　영향을 주는 1차적인 요인은 하절기 몬순 강도에 의존하는 희석효과로서 사료된다.

• 유기물자원화
• /
• 제16권2호
• /
• pp.57-65
• /
• 2008

일반적 중 저농도형 하수처리시설을 통해서는 처리가 힘든 고농도 유기성 폐수의 경우 재생에너지 생산이 가능한 혐기성 분해로 처리하는 것이 유리하다. 기존 호기성 처리에서 이미 그 실용성과 우수성이 입증된 E-PFR을 혐기성 처리에 적용하여 그 효용성과 재생에너지 생산 효율 증대 효과 등을 검증하고, 효율적인 재생에너지 생산을 위한 조건 등을 제시하기 위한 연구를 수행하였다. N 음식물쓰레기 처리시설에서 발생하는 탈리액을 대상으로 수행한 Pilot Plant 규모의 실험 연구에서 반응기의 구조적 특성으로 인해 혐기성 분해의 효율 향상 및 메탄가스 발생량이 증가함을 확인하였다. 이러한 처리 효율의 향상은 유체 이동관과 각단을 분리하는 격벽을 설치한 E-PFR의 구조적 특성에 기인한 원활한 혼합조건 형성과 스컴제어로 혐기성 처리에 있어서도 매우 이상적인 반응 조건을 형성시키기가 용이하였기 때문이다. E-PFR은 상향류식 폐수 유입과 각 단별로 분리된 다단형 처리로 인해 폐수 유입 구역에는 상대적으로 높은 MLSS가 유지될 수 있으므로 충격부하에 대한 내성이 강하고, 전체적으로 혐기성 최적 pH인 7.0~8.0 정도를 유지하여 상대적으로 높은 가스 발생량 및 메탄가스 함량을 유지하는 것이 가능하였다. 뿐만 아니라, 각 단별로 각기 다른 MLSS를 유지시키면서 SRT를 상대적으로 길게 유지함으로써 유기물 분해 및 가스 발생 효율을 증가시키는 효과가 있었다. 향후, 반응기의 구조적 개선과 발생가스를 이용한 교반 효과 개선 등을 통해 메탄가스 함량 70 % 수준의 안정적 혐기성 분해가 가능한 실증 플랜트 설계가 가능할 것으로 판단되며, 이를 통해 한층 향상된 재생에너지 획득 시스템 확보가 가능할 것이다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.85-92
• /
• 2020

본 연구에서는 아파트단지 내 불량한 식생공간을 보수하거나 다양한 식생으로의 재조성하여 녹색의 질을 높이기 위한 방안으로 아파트 단지 내 조경관리 현황을 조사하고 식재지반인 토양상태를 파악하여 합리적인 계획 수립을 위한 기초 자료화하는 것을 목적으로 하였다. 아파트 준공시점을 기준으로 동일한 규격의 수목이 동시에 식재되는 것을 감안해 준공연도를 5년 단위로 구분하고 식재기간 경과에 따른 수목생장과 토양성분의 차이를 분석하였다. 전체 조사대상지 9개소에 모두 식재된 수종 중 침엽수 4종과 활엽수 4종의 생육상태를 조사하여 한 결과 침엽수 중 가이즈까향나무 소나무, 활엽수 중에서는 꽃사과나무가 5년 이상의 식재기간이 경과되었을 때 가장 생육이 좋았다가 10년 이상 되었을 때는 생장이 감소하였다. 측백나무와 단풍나무는 10년 이상 된 지역의 수목이 생육이 가장 좋아 비교적 생장을 위한 기간이 많이 요구되는 수종이었다. 수목은 식재되어 있으나 지표면이 나지가 되어있는 지점의 토양경도를 분석한 결과 준공 후 5년 이상이 되면 20mm 이상의 답압 된 상태가 되는 것으로 조사되었고 토양이화학성은 준공 초기부터 지속적으로 pH는 높고 유기물함량은 비옥한 토양의 1/3 정도로 추가 시비가 필요한 상태였다. 본 결과를 토대로 나지부분의 재식재시에는 식재지 주변 배수로 설계와 토심 50cm 정도를 객토하고 왕겨 등의 유기질재료를 혼합하는 정도의 토양 개량 계획을 추가하여 수목 하부에 지피식물을 식재하는 것만으로 토양의 답압과 토양건강성을 회복하는 방안이 될 것이라고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제45권4호
• /
• pp.569-576
• /
• 2016

본 연구에서는 4~6개월의 영아에게 섭식이 적합한 미음에 과채류를 첨가한 이유식을 과채류의 첨가시기를 달리한 조리방법에 따라 제조한 후 살균과정 전과 후 이유식의 색도 및 phytochemical의 함량을 비교하여 배달 이유식 조리공정에 적합한 조리방법을 탐색하고자 하였다. 이유식의 점도는 혼합 후 가열(CM 1)로 조리하였을 때 가장 낮게 나타났으며, 중간 혼합 후 가열(CM2)로 조리 후 레토르트 처리한 경우 레토르트 처리 전보다 증가하였다. 조리방법에 따른 색도 및 phytochemical 함량 측정 결과 가열 후 혼합(CM3)으로 조리하였을 경우 사과비트미음(AB)과 비타민채배미음(VP)의 붉은색과 녹색이 가장 뚜렷하였으며, 단호박양배추미음(PC)의 경우 CM 2로 조리하였을 때 노란색을 나타내는 b값이 가장 높게 나타났다. 레토르트 처리 후 3종의 이유식 모두 레토르트 처리 전보다 색도 및 phytochemical의 함량이 낮아졌으며, 이는 가열에 의하여 이유식에 존재하던 phytochemical이 파괴된 것으로 판단되었다. 항산화 활성측정 결과 3종의 이유식 모두 조리방법에 따른 DPPH 라디칼 소거능의 차이는 나지 않았으나 ABTS 라디칼 소거능에서는 조리방법 간의 차이가 나타났다. 레토르트 처리 후 AB의 항산화 활성은 낮아진 반면, PC와 VP의 경우 레토르트 처리 전과 항산화 활성의 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 이유식을 3가지 조리방법에 따라 조리한 결과 과채류의 가열 처리 시간이 짧은 조리방법이 과채류의 색을 가장 잘 유지하고 phytochemical의 함량이 높은 것으로 나타났으나, 살균과정을 거친 후에는 조리방법 간의 차이는 나타나지 않았다. 따라서 이유식의 첨가되는 과채류 별로 조리과정을 거쳐야하는 CM 3 방법보다 공정이 단순한 CM 1 또는 CM 2가 상업용 배달 이유식의 조리공정에 적용이 적합할 것으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제38권7호
• /
• pp.902-908
• /
• 2009

본 연구에서는 퉁퉁마디를 주원료로 사용하고, 부원료로 미강 및 대두 혼합비에 따라 3개의 실험구, 즉 1:1:0(이하, 실험구 A), 2:1:1(이하, 실험구 B) 및 1:0:1(이하, 실험구 C)의 실험구로 하고 B. subtilis KCCM 12247을 접종하여, 멸균수를 가하여 수분을 조절하여 $37^{\circ}C$의 항온기에서 48시간 발효시켰으며, 발효 전후의 성분특성과 발효물의 품질특성을 분석하고 비교하였다. 발효 후의 수분, 조단백질, 조지방 및 조회분은 실험구 C가 각각 60.44%, 30.18%(건중량), 19.26% (건중량) 및 25.56%(건중량)로 가장 높았으며, 탄수화물은 실험구 A가 59.10%(건중량)로 가장 높은 함량을 나타내었다. 총 유리아미노산은 모든 실험구에서 발효 전보다 발효후에 증가하였는데, 실험구 A는 발효 전에 459.11 mg/100 g에서 발효 후에 668.89 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 보였으며 다음으로 실험구 B가 각각 358.00 mg/100 g과 561.34 mg/100 g이었고, 실험구 C는 304.02 mg/100 g과 447.57 mg/100 g으로 나타났으며, 주요 유리아미노산으로는 aspartic acid, asparagine, glutamic acid, alanine, valine, $\beta$-aminoisobutyric acid, lysine 및 arginine 등이었다. 발효물의 색은 L값이 약 62, a값이 약 4.5, b값이 약 18로서 황갈색 계통이었다. 한편 적색도는 발효 전보다 발효 후에 모든 실험구에서 높아졌다. ACE 저해활성은 모든 실험구에서 발효 전($84.91{\pm}1.12{\sim}88.33{\pm}1.34%$)에 비해 발효 후($96.77{\pm}1.23{\sim}97.56{\pm}1.23%$)에 크게 증가하는 경향을 보였는데, 발효 후의 경우 실험구 C가 $97.56{\pm}1.23%$로 가장 높은 저해활성을 보였으며 다음으로 실험구 A($97.22{\pm}2.10%$)와 B($96.77{\pm}1.23%$)이었으나 실험구간의 유의적인 차이는 없었다. 전자공여능은 대체로 발효 전보다 발효 후에 약간 증가하는 경향을 보였으나, 큰 차이는 확인할 수 없었다. 하지만 실험구 C가 가장 높은 값으로 발효 전에 $49.54{\pm}1.77%$와 발효후에 $450.87{\pm}1.84%$로 나타났다.

• 식물병연구
• /
• 제16권3호
• /
• pp.259-265
• /
• 2010

목질진흙버섯(Phellinus linteus)을 액체 배양한 균사체의 열수 추출물을 이용하여 PMMoV 및 CMV에 대한 감염억제효과를 검정한 결과, PMMoV 및 CMV에 높은 감염억제효과가 발견되었다. 이 결과를 토대로, P. linteus 균사체의 열수추출물을 주성분으로 제제화한 PLM-WE1의 효능 평가를 위하여, PMMoV 및 CMV의 국부감염 기주식물에서 PLM-WE1의 바이러스 접종전 처리효과, 엽이면 처리시의 감염억제효과 및 PLM-WE1의 지속효과 실험을 수행하였다. 그 결과, PLM-WE1(처리농도 10 mg/ml)의 바이러스 접종전 처리시의 감염억제율은 PMMoV 99.2%와 CMV 80.3%이었으며, 본 제제(농도 5 mg/ml)의 엽이면 처리시의 감염억제율은 PMMoV 45.0%와 CMV 41.9%, 약효지속성은 처리 3일 후까지 PMMoV 75%와 CMV 62% 수준으로 감염억제 효과를 보였다. 바이러스 전신감염기 주식물을 이용한 감염억제효과는 PMMoV 75~85%와 CMV 75%이었다. PLM-WE1제제의 바이러스 감염억제 기작을 해석하기 위하여, 정제한 PMMoV에 제제를 혼합하여 전자현미경으로 관찰한 결과, 바이러스 입자의 형태적 변화는 관찰되지 않아, PLM-WE1의 바이러스 감염억제기작은 바이러스입자의 응집(aggregation) 작용과는 다른 기작에 의한 것임이 추정되었다. 목질진흙버섯 균사체로부터 식물바이러스 감염억제 성분의 분리 및 동정을 위하여 유기용매분획, 산 가수분해 및 에탄올 분별침전을 실시하여 고활성 분획을 수득하였다. 이 분획물을 $^1H$-NMR 및 $^{13}C$-NMR을 이용하여 분석한 결과, $\alpha$- 또는 $\beta$-glucan이 결합된 다당류(polysaccharide)로 확인되었다.

• 한국광물학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.33-47
• /
• 2003

국내산 벤토나이트의 유변학적 특성과 그 규제 요인을 파악하기 위해서 각종 응용광물학적분석과 체표면적, 입도분포, 팽윤도 및 점성도를 측정하였다. 비교적 저품위(몬모릴로나이트 함량:30∼75 wt%)를 이루는 국내산 Ca-형 벤토나이트들은 2∼4 $\mu\textrm{m}$의 입도를 갖고 대부분 반자형의 엽상 결정체를 이룬다. 현탁액 상에서 벤토나이트 광물성분들의 입도 분포는 대체로 10∼100 $\mu\textrm{m}$ 범위에서 높은 빈도를 보이고 전체적으로는 다소 복잡한 이중적인 분포양상을 나타낸다. 이 같은 양상은 제올라이트질 벤토나이트에서 보다 심하게 나타난다. 이 벤토나이트들의 EGME 체표면적은 $269∼735\m^2$/g의 값의 범위를 갖는 것으로 측정되었다 이 체표면적 값은 몬모릴로나이트의 함량, 수분함량 및 CEC 수치와 대체로 정비례하는 관계를 나타낸다. 제올라이트질 벤토나이트가 제올라이트를 함유하지 않는 것보다 전반적으로 약간 높은 체표면적 갈을 갖는다. 국내산 벤토나이트들은 전반적으로 낮은 팽윤도와 점성도를 나타낸다. 2∼5 wt%의 $Na_2$$CO_3$첨가에 의해서 유발된 국내산 벤토나이트들의 팽윤도 향상 최대치는 몬모릴로나이트의 함량과 불순물, 특히 제올라이트의 함유정도에 따라 250∼500%수준인 것으로 측정되었다. Na치환능력이 강한 제올라이트를 함유하는 벤토나이트의 팽윤도 향상에는 좀더 많은 양의 $Na_2$$CO_3$가 소요된다 점성도에 있어서는 장석의 함량이 높고 상대적으로 낮은 입도와 결정도를 갖는 벤토나이트들이 비교적 높은 수치를 보이는 경향이 있다. 또한 현탁액의 pH가 상대적으로 높은 수치를 보이는 시료들이 대체로 점성도가 높은 것으로 나타난다. 그렇지만 벤토나이트의 주요한 유변학적 특성들인 팽윤도와 점성도는 몬모릴로나이트의 함량이나 평균 분산입도와는 뚜렷한 일률적인 상관관계를 보이지 않는 것으로 나타난다. 이에 비해서 팽윤도는 벤토나이트의 광물조성, 표면전하 특성, 입도 및 형상 등의 물리화학적 성향을 포괄하는 체표면적 수치와 대략적으로 반비례적인 관계를 보인다 따라서 벤토나이트 현탁액에서의 유변학적 특성은 몬모릴로나이트의 표면전하 특성, 형태, 입도 및 조직 등의 차이에 의해서 달라지는 점토 입자들의 응집특성 및 취합결정체의 형상에 주로 규제되고, 제올라이트와 같은 미세한 불순 광물성분들의 영향도 부수적으로 관여되는 복합적인 성향인 것으로 해석된다.

• 지질공학
• /
• 제26권4호
• /
• pp.515-529
• /
• 2016

본 연구에서는 제주 서귀포지역에서 산출되는 온천수 2지점과 탄산수 2지점에 대한 화학성분, CFCs (Chlorofluorocarbons) 동위원소, ${\delta}^{18}O$, ${\delta}D$, ${\delta}^{13}C$ 동위원소, 영족기체(He, Ne) 동위원소 분석을 통하여 탄산온천수와 탄산수의 수리화학적 특성, 생성연령, 영족기체의 기원과 $CO_2$ 가스의 기원을 해석하였다. 연구지역의 탄산수의 pH는 6.21~6.84의 범위의 약산성과 매우 높은 전기전도도 값($1,928{\sim}4,720{\mu}S/cm$)의 특성을 보인다. 화학적 유형은 $Mg(Ca,Na)-HCO_3$ 내지는 $Na(Ca,Mg)-HCO_3$ 유형을 보인다. 환경추적자인 CFCs 농도를 이용하여 지하수 연령측정결과, 탄산수는 약 47.5~57.2년, 지하수는 약 30.3~49.5년으로 추정되었다. 탄산수의 ${\delta}^{13}C$값은 -1.77~-7.27‰의 범위를 보여 $CO_2$ 가스의 기원은 심부기원과 일부 심부-무기기원의 혼합 기원으로 도시되었지만, 영족기체 조성비($^3He/^4He$, $^4He/^{20}Ne$)에서 헬륨가스가 심부기원의 농도가 절대적으로 높은 값을 보여 화산활동과 관련한 심부 마그마 기원임을 보여준다.