• 한국토양비료학회지
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• 제30권1호
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• pp.29-34
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• 1997

본 연구(硏究)는 수경재배토마토에 있어서, 음(陰)이온이 무기양분흡수(無機養分吸收) 및 식물체의 원소조성(元素組成)에 미치는 영향을 구명하고자 수경재배의 주요 질소원으로 사용하고있는 $NO_3-N$의 영향에 관해 검토하였다. 토마토(TVR-2)는 파종후 24일에 정식하고 정식후 126일에 재배를 종료하였다. 배양액은 일본원시(園試)표준액을 기본조성(基本組成)으로하여 $NO_3-N$농도 8, 16, 24, 32cmol/l 처리구를 설정하고, 정식후 33일에 양액탱크용량 150l, 베드크기 $90{\times}90{\times}5cm$에 8주를 정식하여 재배하고, 재배종료기의 식물체를 화방별(花房別) 기관별(器官別)로 분획채취(分劃採取)하여 건물중을 평량한 후 무기성분(無機成分)을 분석 검토 하였다. 엽신(葉身)과 엽병(葉柄)의 건물중은 $NO_3-N$농도가 높을수록 증가 하였으나, 과실의 건물중은 $NO_3-N$농도 16cmol/l 처리구가 가장 높았다. 생식기관(生殖器官)에 대한 영양기관(營養器官)의 건물중비율(乾物重比率)은 $NO_3-N$농도 16cmol/l 처리구가 가장 낮았고, $NO_3-N$처리농도가 증가함에 따라 높아졌으며, 과실수량은 $NO_3-N$농도 16cmol/l 처리구가 가장 많았다. $NO_3-N$처리농도가 증가함에 따라, 엽신(葉身)과 엽병중(葉柄中)의 전질소, $NO_3-N$, Ca 및 Na농도가 증가하였으며, $NO_3-N$ 농도 24 및 32cmol/l 처리구에서 K, P, S 및 Cl농도가 감소하는 경향을 나타냈다. 이상의 결과로부터 수경재배토마토에 있어서 $NO_3-N$의 적정농도는 생육시기에따라 다르며 영양생장기(營養生長期)에는 8cmol/l가, 생식생장기(生殖生長期)에는 16cmol/l가 적절한 것으로 나타났다. 식물의 무기음(無機陰)이온흡수에 미치는 양액중의 $NO_3-N$의 영향은 그 농도에 따라 다르며, $NO_3-N$농도가 낮을때는 주로 $Cl^-$과 그리고 $NO_3-N$농도가 높을때는 $SO_4{^{2-}}$ 및 $H_2PO_4{^-}$과 흡수길항관계(吸收拮抗關係)가 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권3호
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• pp.291-296
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• 2009

본 연구는 강원도 평창(고랭지)과 춘천(평탄지)의 두 지역에서 120일 동안 재배한 6가지 품종의 치콘용 치커리('Vintor', 'Focus', 'Nobus', 'Metafora', 'Kibora', 'Redoria Red')의 뿌리에서 생산한 치콘의 저장성을 비교하였다. 치콘 생산을 위해 수화한 치커리(Cichorium intybus L.) 뿌리는 $2^{\circ}C$, RH 90% 저장고에 120일간 저온처리한 후 $18^{\circ}C$에서 20일간 치콘 생산용 전용 양액($KNO_3\;0.54g{\cdot}L^{-1},\;Ca(NO_3)_2\;1.02g{\cdot}L^{-1},\;MgSO_4\;0.36g{\cdot}L^{-1},\;KH_2PO_4\;0.21g{\cdot}L^{-1},\;K_2SO_4\;0.10g{\cdot}L^{-1}$, pH 7.0)을 공급하였다. 이렇게 생산 치콘은 $25{\mu}m$ 세라믹 필름으로 포장하여 $8^{\circ}C$에서 저장하였다. 저장중 생체중은 28일 동안 99.5% 수준까지 유지되었는데, 품종별로는 'Redoria Red'이 재배지역은 춘천에서 많이 감소하였다. 저장중 포장재내 산소는 $10{\sim}17%$, 이산화탄소는 2% 수준이었는데 품종이나 재배지역별로 통계적 유의성 있는 차이를 보이지 않았으나, 생체중 감소가 컸던 'Redoria Red'에서 낮은 산소와 높은 이산화탄소 농도를 보였다. 저장중 포장재내 에틸렌 농도도 재배지역에 의한 차이는 없었으며, 품종별 차이에도 통계적 유의성은 없이 대체로 $1.0{\mu}{\iota}{\cdot}{\iota}^{-1}$ 수준이었다. 모든 처리에서 외관상 품질은 'Redoria Red'에 가장 먼저 저하되었는데, 에틸렌 피해 증상으로 알려진 적갈색 반점 증상(Russet spotting)이 나타나면서 외관상 품질이 저하되었다. 치콘 잎의 경도는 'Metafora', 'Focus', 'Kibora' 품종에서 높았으며, 평창재배 치콘이 춘천에서 재배된 것보다 높았다. 이상의 결과로 볼 때, 치콘은 고랭지지역은 평창에서 재배한 것이 생체중과 경도가 적어 보다 높은 저장성을 보였으며, 품종별로 붉은색 품종인 'Redoria Red'가 가장 낮은 저장성을 보였으며 'Metafora', 'Focus', 'Kibora' 품종이 경도 등에서 높은 저장성을 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권5호
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• pp.351-358
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• 2013

A suitable supply of mineral elements into shoot via a root system from growth media makes plants favorable growth and yield. The shortage or surplus of minerals directly affects overall physiological reactions to plants and, especially, strongly influences carbohydrate metabolism as a primary response. We have studied mineral uptake and synthesis and translocation of soluble carbohydrates in N, P or K-deficient tomato plants, and examined the interaction between soluble carbohydrates and mineral elements. Four-weeks-old tomato plants were grown in a hydroponic growth container adjusted with suboptimal N ($0.5mmol\;L^{-1}\;Ca(NO_3)2{\cdot}4H_2O$ and $0.5mmol\;L^{-1}\;KNO_3$), P ($0.05mmol\;L^{-1}\;KH_2PO_4$), and K ($0.5mmol\;L^{-1}\;KNO_3$) for 30 days. The deficiency of specific mineral element led to a significant decrease in its concentration and affected the concentration of other elements with increasing treatment period. The appearance of the reduction, however, differed slightly between elements. The ratios of N uptake of each treatment to that in NPK sufficient tomato shoots were 4 (N deficient), 50 (P deficient), and 50% (K deficient). The P uptake ratios were 21 (N deficient), 19 (P deficient), and 28% (K deficient) and K uptake ratios were 11 (N deficient), 46 (P deficient), and 7% (K deficient). The deficiency of mineral elements also influenced on carbohydrate metabolism; soluble sugar and starch was substantially enhanced, especially in N or K deficiency. In conclusion, mineral deficiency leads to an adverse carbohydrate metabolism such as immoderate accumulation and restricted translocation as well as reduced mineral uptake and thus results in the reduced plant growth.

• 공학논문집
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• 제3권1호
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• pp.181-187
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• 1998

Hydroxyapatite($Ca_10(PO_4)_6(OH)_2$)는 생체친화성이 뛰어나고 인체의 뼈와 성분이 비슷하여 생체이식재료로 많이 사용되고 있다. 한편 HAp는 소결후 낮은 강도 때문에 HAp자체만으로는 생체이식재료로서의 강도를 기대할 수가 없다. 그러나 알루미나는 생리화학적인 환경에서 높은 강도와 매우 안정한 성질을 가지고 있기 때문에 알루미나 위에 HAp를 coating시켜 사용하려는 시도가 있었다. 본 연구는 알루미나와 HAp의 장점만을 이용하고, HAp에 항균성 물질을 첨가하여 항균효과를 나타내도록 하였다. 항균test는 생체재료이식시 가장 많은 감염을 일으키는 bacteria를 사용하여 실시하였다. 먼저 HAp에서 $Ag^+$와 $Ca^{2+}$이 이온교환을 시키기 위하여 20ppm, 100ppm의 $AgNO_3$용액에 48시간동안 처리하고, 이 재료를 사용하여 항균test를 하였다. 항균test에 사용된 bacteria는 gram negative bacteria인 Escherichia coli와 Pseudomonas aeruginosa, gram positive bacteria인 Staphylococcus epidermidis를 사용하였고, 항균test결과는 매우 좋은 것으로 나타났다. $AgNO_3$용액에서 처리한 sample들은 SEM과 XRD를 사용하여 표면구조와 성분을 조사하고, 유사생체용액(Simulated Body Fluid)에서 Ag release curve를 조사하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.247-252
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• 2011

순환식 수경재배에서 배액의 EC, 부피, 관수량은 재사용 양액의 혼합비율을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 적산 일사량 제어법으로 관수할 경우 일일 관수량의 예측은 곤란하며 일반적으로 고정된 혼합비율을 사용한다. 이 경우 새 양액이 고정적으로 투입되어 양분의 조정 효과가 기대되지만, 때때로 배액의 강제배출을 필요로 한다. 본 연구는 적산 일사량 제어법으로 관수하는 순환식 수경재배 조건에서 배액의 혼합비를 고정한 처리구(FR)와 정해진 혼합 용량 내에서 배액의 부피와 EC에 따라 혼합비를 변경하는 처리구(MR)의 재사용 양액 내 양분 조정효과를 비교하여 양수분 이용효율이 높은 혼합방식의 규명에 기여하고자 수행하였다. 배액의 농도 변화를 비교하기 위한 대조구로는 비순환식 수경재배 처리구(OP)를 구성하였다. FR처리구의 배액 혼합 비율은 배액의 희석 EC를 각각1.0, $2.0dS{\cdot}m^{-1}$로 설정하여 혼합처리를 적용하였다. MR 처리구의 경우는 혼합 용량을 1회 관수량을 기준으로 배액의 EC와 부피에 따라 혼합비율이 변경되도록 하였다. 배액의 누적 현상은 FR 1.0 처리구에서 관찰되었으며, FR 2.0과 MR 처리구에서는 배액 누적현상이 나타나지는 않았으나 MR 처리구의 배액 저장량이 FR 2.0 처리구에 비해서 낮게 나타났다. 배액과 재사용 양액 내 $Mg^{2+}:K^+:Ca^{2+}$와 $SO^{2-}_4:NO^-_3:PO^{3-}_4$의 당량 농도 간 비율 변화는 FR, MR 처리구에서 초기비율 대비 비교적 좁은 변화 범위를 나타냈다.

• KSBB Journal
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• 제22권3호
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• pp.162-167
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• 2007

암모니아 가스는 환경오염 중 가장 피해가 큰 물질로 가축 뿐만 아니라 사람에게도 많은 피해를 준다. 본 연구의 목적은 Bacillus subtilis IB101을 이용하여 암모니아 가스의 제거효율이 좋은 조건과 최적으로 배양할 수 있는 생산배지의 최적화에 대하여 알아보는 것이다. 암모니아 제거 효과가 우수한 균주인 B. subtilis IB101의 암모니아 가스 제거 효능이 좋은 성장단계를 알아보았으며, 기본배지의 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도에 변화를 주어 각각 다른 $(NH_4)_2SO_4$ 농도의 배지에서 배양된 cell이 암모니아 가스 제거에 미치는 영향을 알아보았다. 그리고 온도 및 pH에 따른 암모니아 가스 제거 효능의 최적조건을 알아보았다. B. subtilis IB101의 대량 배양을 위한 배지 조성을 얻기 위하여 Placket-Burman design과 one factor at a time method를 이용하여 기본배지의 구성성분의 영향에 대하여 살펴보고 최적의 배지조성을 알아보았다. Exponential phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것이 stationary phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것보다 암모니아 가스 제거 효율이 약 20% 정도 우수하였다. 30$^{\circ}C$, pH 4의 배양조건에서 암모니아 가스 제거 효율이 가장 높았다. 기본 배지 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도의 변화에 따른 암모니아 가스 제거 효율에는 영향이 없었다. 최적화된 배지의 구성 성분은 yeast extract 10 g/l, soluble starch 2.5 g/1, $MgSO_4$ 6 g/l, $CaCl_2$ 1.55 g/1, $(NH_4)_2SO_4$ 5 g/1, $KH_2PO_4$ 0.75 g/l, 대두분 8 g/l이었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권3호
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• pp.227-234
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• 2014

Purpose: The aim of this research was to develop and evaluate natural hydroxyapatite (HA) ceramics produced from the heat treatment of pig bones. Methods: The properties of natural HA ceramics produced from pig bones were assessed in two parts. Firstly, the raw materials were characterized. A temperature of $1,200^{\circ}C$ was chosen as the calcination temperature. Fine bone powders (BPs) were produced via calcinations and a milling process. Sintered BPs were then characterized using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and a 2-year in vitro degradability test. Secondly, an indirect cytotoxicity test was conducted on human osteoblast-like cells, MG63, treated with the BPs. Results: The average particle size of the BPs was $20{\pm}5{\mu}m$. FE-SEM showed a non-uniform distribution of the particle size. The phase obtained from XRD analysis confirmed the structure of HA. Elemental analysis using XRF detected phosphorus (P) and calcium (Ca) with the Ca/P ratio of 1.6. Functional groups examined by FTIR detected phosphate ($PO{_4}^{3-}$), hydroxyl ($OH^-$), and carbonate ($CO{_3}^{2-}$). The EDX, XRF, and FTIR analysis of BPs indicated the absence of organic compounds, which were completely removed after annealing at $1,200^{\circ}C$. The BPs were mostly stable in a simulated body fluid (SBF) solution for 2 years. An indirect cytotoxicity test on natural HA ceramics showed no threat to the cells. Conclusions: In conclusion, the sintering temperature of $1,200^{\circ}C$ affected the microstructure, phase, and biological characteristics of natural HA ceramics consisting of calcium phosphate. The Ca-P-based natural ceramics are bioactive materials with good biocompatibility; our results indicate that the prepared HA ceramics have great potential for agricultural and biological applications.

• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.593-598
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• 2010

본 연구에서는 유동상 반응기를 이용하여 고농도의 질소, 인 및 불소가 동시에 존재하는 반도체 폐수 내 불소 처리시 불소 제거효율 향상, 함수율 저감 및 생성 슬러지($CaF_2$)의 순도 향상을 꾀하고자 하였다. 이를 위해 pH 및 seed 주입량, 유출수의 순환여부에 따른 영향을 살펴본 결과 유출수 재순환 시 불소제거효율, 슬러지 순도 및 함수율을 모두 고려할 경우 최적의 pH는 5, seed 주입량은 150 g으로 관찰되었다. 이때의 불소 및 인 제거효율은 94.24 및 8.97%로 나타났고, 함수율은 12.94%로 확인되었다. Seed 주입량의 증가는 불소제거효율을 증가시킬 뿐만 아니라 유출수 재순환 및 pH 변동에 따른 불소제거효율 감소도 억제시키는 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제28권11호
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• pp.935-942
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• 2019

Statistical analysis was carried out to identify the influence on environmental factors between paddy water chemical properties and Chl-a concentration (algae biomass index) using water samples collected in June for 3 years at rice paddy field. As a result of correlation analysis, there was a significantly negative relationships in DO(-0.366) and pH(-0.141). In contrast, significantly positive relationships were founded in COD(+0.431) and TOC(+0.422). According to the result of factor analysis, 3 factors were obtained and indicated that PC1 were Ca, K, Mg cation, PC2 were TOC, T-P, $PO{_4}^{3-}-P$ and DO, and PC3 were T-N and $NH_4{^+}-N$. As a result of linear regression analysis to develop a prediction model for chl-a concentration, the total amount of explanation was 20.6%, PC2 had the greatest influence on the increase of chl-a concentration and PC1 also showed a positive correlation but the PC3 has a negative correlation. In conclusion, carbon and phosporous content are the main factors for the increase algae blooms of rice paddy.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권1호
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• pp.28-39
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• 2016

Struvite (MgNH₄PO₄ ⋅ 6H₂O) and hydroxyapatite (HAP, Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂) precipitation in urine-separating toilets (NoMix toilets) causes severe maintenance problems and also reduce the phosphate and calcium content. Application of urine separating technique and extraction of by-products from human urine is a cost effective technique in waste water treatment. In this study, we extract urine calcite from human urine by batch scale method, using urease producing microbes to trigger the precipitation and calcite formation process. Extracted urine calcite (calcining at 800℃) is a potential adsorbent for removal of heavy metal(loid)s like (Cd²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺ and As³⁺) along with additional leaching analysis of total nitrogen (T-N), phosphate (T-P) and chemical oxygen demand (COD). The transformations of calcite during synthesis were confirm by characterization using XRD, SEM-EDAX and FT-IR techniques. In additional, the phosphate leaching potential and adsorbate (nitrate) efficiency in aqueous solution was investigated using the calcinedurine calcite. The results indicate that the calcite was effectively remove heavy metal(loid)s lead up to 96.8%. In addition, the adsorption capacity (q_e) of calcite was calculated and it was found to be 203.64 Pb, 110.96 Cd, 96.02 Zn, 104.2 As, 149.54 Cu and 162.68 Ni mg/g, respectively. Hence, we suggest that the calcite obtain from the human urine will be a suitable absorbent for heavy metal(loid)s removal from aqueous solution.