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영농방법에 따른 논에서의 배출부하량 모의 (Comparing Farming Methods in Pollutant runoff loads from Paddy Fields using the CREAMS-PADDY Model)

  • 송정헌;강문성;송인홍;장정렬
    • 한국환경농학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.318-327
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    • 2012
  • 논은 지역이나 토양, 기후 특성, 오염원 종류, 관개 및 시비 등의 경작방법에 따라 배출 양상이 다양하다. 특히, 시비방법 개선, 효율적인 물관리 등 영농방법 개선을 통한 비점부하 저감이 중요하다. 본 연구에서는 담수논을 대상으로 물꼬높이, 시비량, 관개수 수질에 따른 배출부하량 저감효과를 평가하기 위해, 시험포장의 물수지 및 물질수지 분석자료를 이용하여 CREAMS-PADDY 모형을 보정과 검정을 하고, 영농관리 시나리오를 적용하여 그 결과를 평가하였다. 영농관리 시나리오는 선행연구를 조사하여 배출부하량 저감을 만족하는 동시에 벼의 수확량 저하를 초래하지 않도록 4개의 시나리오로 개발하였고, 대조군은 관행농업을 반영하여 구성하였다. CREAMS-PADDY 모형과 HOMWRS 모형을 연계하고, 과거 기상자료를 이용하여 1981~2010년 영농기의 배출부하량 모의가 가능하도록 모형을 구축하였다. 모형의 보정 및 검정을 위하여 서울대학교 이동저수지 관개논 시험포장에의 물수지 및 물질수지 분석 자료를 이용하였고, 보정 결과 논물 총질소 및 총인의 결정계수는 0.95, 0.84, 모형의 효율지수는 0.95, 0.73으로, 검정 결과 논물 총질소 및 총인의 결정계수는 0.97, 0.85, 모형의 효율지수는 0.91, 0.84로 비교적 높게 나타났다. 영농관리 시나리오 적용 결과 중간낙수 이후 물꼬를 50 mm 증가시켰을 때 배출부하량은 대조군 대비 T-N 1~34%, T-P 5~21% 저감되는 것으로 나타났고, 100 mm 증가시켰을 때 대조군 대비 T-N 5~62%, T-P 8~37% 저감되는 것으로 나타났다. 관행시비량에서 표준시비량으로 시비량을 삭감시 배출부하량은 대조군 대비 T-N 0~16%, T-P 0~9% 저감되는 것으로 나타났으며, 배출부하량 저감양상은 시비직후 강우의 발생유무에 따라 크게 달라지는 것으로 나타났다. 관개수 수질을 호소수 수질환경기준인 4등급을 초과하는 수준으로 관개하는 경우 배출부하량은 대조군 대비 T-N 9~65%, T-P는 9~47% 증가하는 것으로 나타났다. 영양물질의 농도가 높은 관개수가 유입될 경우 논은 수질을 정화하는 경향을 보였다. 시나리오를 종합하면 영농초기의 물꼬높이를 낮게 유지하고, 중간낙수 이후 물꼬를 높게 유지하며, 비료는 강우가 발생하지 않는 시기에 표준시비량으로 시비하고, 호소수 수질환경기준인 4등급을 만족하는 관개수를 이용하였을 경우 논에서의 비점오염 관리에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 하지만 고농도의 영양물질이 함유된 관개수를 농업용수로 이용할 경우 수계 전체의 배출부하량에 저감에 있어 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구는 현장 실험 이전의 기초 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

자철석의 비소에 대한 흡착특성 연구 (Study on Adsorption Characteristics of Arsenic on Magnetite)

  • 정현수;이우춘;조현구;김순오
    • 한국광물학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.425-434
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    • 2008
  • 토양과 지하수의 비소 오염은 최근 심각한 환경문제들 중 하나로 대두되고 있으며, 이러한 비소 오염은 다양한 자연적 또는 인위적 원인들로 인하여 발생할 수 있다. 지중에서 비소의 거동은 철, 망간, 알루미늄 등과 같은 여러 종류의 산화물 또는 수산화물들과 점토광물에 의하여 영향을 받고, 특히 이중에서 철 (산)수산화물이 가장 효과적으로 비소를 제어하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 철 산화물의 일종인 자철석의 비소 흡착 특성을 연구하였다. 자철석이 비소의 화학종(5가와 3가 비소)에 따라서 어떠한 흡착 특성을 나타내는가 알아보기 위하여 비소 흡착에 주요하게 영향을 줄 수 있는 자철석의 물리화학적 특성들을 측정하고, 평형론적 실험과 반응속도론적 실험을 병행하여 수행하였다. 비소 흡착제로 사용하기 위하여 실험실에서 합성한 자철석의 영전하점(point of zero charge, PZC)과 비표면적은 각각 6.56과 $16.6\;g/m^2$로 다른 철 (산)수산화물들에 비해 상대적으로 낮은 간들을 나타냈다. 두 비소 화학종과 자철석의 평형실험 결과, 3가 비소가 5가 비소보다 더 많이 흡착되는 것으로 조사되어, 3가 비소가 흡착제로 사용된 자철석과 더 높은 친화력을 가지는 것으로 나타났다. 3가 비소는 pH 7에서, 5가 비소는 pH 2에서 흡착량이 가장 높았으며, 5가 비소의 경우 pH가 증가함에 따라 자철석의 표면과 전기적 반발력으로 인해 그 흡착량이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 pH에 따른 자철석의 표면전하의 변화와 비소의 화학적 형태 등이 비소를 제어하는데 있어서 중요한 인자로 고려되어야 한다는 것을 지시한다. 시간에 따른 흡착 반응연구에서는 5가 비소가 3가 비소보다 더 빠르게 흡착됨을 알 수 있었으나, 비소의 화학적 존재형태에 관계없이 모두 4시간 이내에 평형 흡착에 도달하였다. 또한, 반응속도 실험결과를 지금까지 제안된 다양한 반응속도 모델들과 비교하였을 때, power function과 elovich 모델이 본 연구에서 사용된 자철석과 비소의 흡착을 가장 잘 모사하는 것으로 나타났다.

환경정책기본법 제31조 무과실책임규정의 개정방안 (Proposal for Amendment of the Basic Environmental Policy Act ('BEPA') Article 31)

  • 고문현
    • 환경정책연구
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    • 제8권4호
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    • pp.125-147
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    • 2009
  • 1990년에 제정되어 우리나라 환경법의 체계상 매우 중요한 위치를 차지하고 있는 환경정책기본법에는 그 제31조에 사업자등의 무과실책임을 규정하고 있는데, 이는 절대적 책임을 규정한 것으로서 비교법적으로 그 유례가 없을 정도로 강력한 효력을 지닌 규정이다. 여기에서는 환경정책기본법 제31조의 문제점을 알아보고 그 바람직한 개정방안을 우리나라 법체계와 동일한 대륙법계에 속하면서 1990년에 환경책임법을 제정하여 시행하면서 비교법적으로 좋은 시사점을 제시해주고 있는 독일환경책임법에 비추어 모색해 본다. 첫째, 환경정책기본법 제31조가 일반조항의 형태로서 구성요건적 내용을 포괄적으로 규정하고 있어서 구성요건의 구체적인 기준에 대한 해석을 둘러싸고 논란이 예상되므로 '사업자등'에서의 '사업자등'에 대한 개념규정이 필요하다. 둘째, 고의 과실의 문제와 관련하여 우리 환경정책기본법은 제31조 제1항에서 "사업장 등에서 발생하는 환경오염 또는 환경훼손으로 인하여 피해가 발생한 때에는 당해 사업자는 그 피해를 배상하여야 한다."고 규정하고, 동법 제3조에서 '환경오염'이라 함은 "사업활동 기타 사람의 활동에 따라 발생되는 대기오염, 수질오염, 토양오염, 방사능오염, 소음 진동, 악취, 일조방해 등으로서 사람의 건강이나 환경에 피해를 주는 상태를 말한다."고 규정하고 있는데 이는 시설책임보다는 시설 및 행위책임으로 보인다. 우리 환경정책기본법과 같이 무과실의 위험책임을 근간으로 하는 독일환경책임법이 위험책임에 기초하면서도 행위책임이 아니라 시설책임에 따름으로써 그 적용범위를 제한하고 있는 점과, 시설책임에 의하면서도 가능한 한 추상성을 배제하기 위하여 시설의 종류를 별표 I에서 나열하는 열거주의를 채택함으로써 무과실책임의 적용 주체를 가능한 한 명확하게 하고 있는 점을 타산지석으로 삼을 필요가 있다. 셋째, 책임제한의 구체적 기준을 위하여 독일환경책임법 제5조와 같은 물적 손해배상 책임의 배제규정을 참조하여 물적 손해배상책임의 제한 규정을 둘 필요가 있다. 넷째, 무과실의 위험책임에 따르더라도 가해행위와 손해 사이의 인과관계가 입증되어야 하는데 전문지식이 결여된 피해자가 입증책임을 부담해야 한다는 원칙은 입증의 어려움을 더하고 있다. 따라서 피해자를 입증책임의 곤란으로부터 구제하기 위하여 독일환경책임법상의 '인과관계의 추정'규정을 벤치마킹하여 피해자를 가해자(시설보유자)보다 유리한 지위에 서게 할 필요가 있다. 다섯째, 환경손해의 원인을 밝혀내기 위해서 피해자의 시설보유자(가해자)에 대한 정보청구권, 시설보유자의 다른 시설보유자 및 피해자 또는 주무관청에 대한 정보청구권 등을 두는 것이 필요하며, 더 나아가 환경정보법의 제정이 필요하다고 할 것이다. 여섯째, 명문으로 천재지변, 전쟁, 제3자의 행위 등에 의한 면책조항을 규정하여 이러한 불가항력적 사유에 터잡은 손해에 대하여는 배상의무가 발생하지 않도록 하여야 할 것이다. 일곱째, 환경오염에 대한 잠재적 가해자인 시설보유자의 급부능력을 담보하기 위하여 환경오염에 의한 손해의 배상의무(전보준비, Deckungsvorsorge)를 이행하기 위한 조치를 강구하는 규정이 필요하다. 여덟째, 이상의 논의들을 고려하고 환경정책기본법 제31조 제1항의 구체적 효력의 인정 여부를 둘러싼 논란을 잠재우고, 궁극적으로 피해자의 권리보호에 충실하기 위해 환경책임체계를 총괄하는 별도의 법인 가칭 '환경책임법'을 제정할 필요가 있다. 다수의 법률의 양산을 지양한다는 관점에서 기존의 환경정책기본법에 책임 조항과 관련한 별도의 장을 마련하는 것을 차선의 대안으로 생각해 볼 수 있다.

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단계적 야생동식물 선량평가 코드 K-BIOTA의 특성 및 적용 (Characteristics of the Graded Wildlife Dose Assessment Code K-BIOTA and Its Application)

  • 금동권;전인;임광묵;최용호;김병호
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제40권4호
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    • pp.252-260
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    • 2015
  • 본 논문은 ICRP103 환경방호를 대비하여 국내에서 개발된 야생동식물 선량평가 코드 K-BIOTA의 기술적 배경 및 적용 사례를 기술한다. K-BIOTA는 스크리닝(screening) 선량평가(Level 1&2)와 부지 특성적 상세평가(Level 3)의 3단계의 단계적 평가방법을 적용한다. 스크리닝 단계평가는 상세평가의 필요성 여부를 판단하기 위한 예비적 평가 단계로 개별적인 생물종보다는 동식물을 그룹별로 구분하여 평가한다. Level 1 평가는 스크리닝 목적의 참조준위로부터 유도된 최대환경매체농도 값과 실제 환경매체농도 값의 비교로부터 위험도 지표(risk quotient)를 계산한다. Level 1 평가 결과 위험도 지표가 1보다 작으면 생태계의 건전성이 유지된다는 결론과 함께 평가를 종료하고, 1 보다 크면 동식물 그룹별로 평균적인 전이계수나 평형분배계수 값을 적용하여 조금 더 실제적인 Level 2 평가를 수행한다. 따라서 Level 2 평가가 Level 1 평가보다 덜 보수적이다. Level 2평가에서 위험도지표가 1 보다 작으면 생태계의 건전성이 유지된다는 결론을 내리고 평가를 종료하고, 1보다 크면 Level 3 평가를 수행한다, Level 3 평가는 부지 특성적 데이터를 고려하는 상세평가단계로, 동식물 그룹별 평가 대신 부지 대표적 동식물에 대한 개별적 선량평가를 수행하며, 대표적 동식물의 종류 및 크기, 거주인자, 전이계수, 평형분배계수에 대한 부지 특성적인 값을 사용한다. 또한 Level 3 평가 단계에서는 전이계수, 평형분배계수, 환경매체농도 (토양농도 또는 물의 농도)에 대한 개별 동식물의 피폭 선량률에 대한 불확실도 분석을 선택적으로 수행할 수 있다. 적용 가능한 확률밀도함수는 정규분포, 로그정규분포, 균일분포, 지수분포의 4가지이다. 국제원자력기구의 EMRAS II (Environmental Modeling for Radiation Safety) 모델 시나리오 비교 공동연구에 참가하여 K-BIOTA의 적용성을 검증하였다. 그 결과로 K-BIOTA는 다양한 오염 환경에서 거주하는 야생동식물의 방사선 영향을 평가하는데 유용함이 입증되었다.

Bacillus stearothermophilus DL-3을 사용하여 제조한 미생물 제재가 닭과 돼지의 성장에 미치는 영향 (Effect of Microbial Products Made of Bacillus stearothermophilus DL-3 on Growth of Chickens and Pigs)

  • 김순희;조강익;이유정;오주성;정순재;문병주;강경희;이진우
    • 생명과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.22-29
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    • 2006
  • 유기물이 풍부한 토양에서 분리하여 동정한 Bucillus stearothermophilus DL-3균주의 배양액과 사과박, 간장박 및 미강 등을 사용하여 2종류의 미생물 제재를 제조하고 닭과 돼지의 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 사과박의 주성분은 탄수화물이며 간장박의 주성분은 단백질이다. B. stearothermophilus DL-3 균주의 배양액과 미강을 사용하여 제조한 미생물 제제를 미생물 제제 A로 명명하고 B. stearothermophilus DL-3균주의 배양액, 사과박, 간장박 및 미강을 사용하여 제조한 미생물 제제를 미생물 제제 B로 명명하였다. 미생물 제재가 닭 및 돼지의 생육에 미치는 영향을 검토하기 위하여 일반사료를 급여한 구, 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 A로 대체하여 급여한 구 및 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 B로 대체하여 급여한 구로 나누어 효과 검정실험을 수행하였다. 실험에 사용한 각 구의 평균 병아리 무게는 각각 $41.1{\pm}2.5g,\;41.6{\pm}3.2g$$42.3{\pm}2.9g$이었다. 급여를 시작하지 28일 후, 각 구에 속한 병아리들의 평균 무게는 각각 $547.7{\pm}91.7g,\;560.1{\pm}17.2g$$562.2{\pm}32.5g$이었으며 각 구에 속한 병아리들의 평균 무게 증가는 각각 506.6 g, 518.5 g 및 519.9 g이었다. 즉, 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 A로 대체하여 급여한 군과 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 B로 대체하여 급여한 군은 일반사료를 급여한 군에 비하여 각각 $2.4\%$$2.6\%$의 무게 증가를 나타났다. 각 구의 평균 돼지 무게는 각각 $9.3{\pm}1.0kg,\;9.4{\pm}1.1kg$$9.6{\pm}1.0kg$이었다. 급여를 시작한지 35일 후, 각 구에 속한 돼지들의 평균 무게는 각각 $19.3{\pm}4.1kg,\;20.2{\pm}3.9kg$$20.8{\pm}4.2kg$이었으며 각 구에 속한 돼지들의 평균 무게 증가는 각각 10.7 kg, 10.8 kg 및 11.2 kg이었다. 닭의 사료 효과 검정 결과와 같이 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 A로 대체하여 급여한 군과 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 B로 대체하여 급여한 군은 일반사료를 급여한 군에 비하여 각각 $1.6\%$$5.2\%$의 무게 증가를 나타났다.

경남지역의 양돈분뇨 자원화 이용과 개선방안에 관한 실태조사 (A Survey on the Status and Strategy of Swine Manure Utilization in the Gyeongnam)

  • 김두환;신중근;한정철
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-12
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    • 2010
  • 본 조사는 경남지역 양돈농가의 분뇨자원화 실태를 조사, 분석하여 자연순환농업 활성화를 위한 방안을 제시하고자 경남지역 15개 시군 109개 양돈농가를 대상으로 직접방문조사를 실시하였다. 양돈농가 현황, 분뇨관리 실태, 자연순환농업 추진현황 등을 조사, 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 경남지역 양돈농가 경영주의 연령분포는 50대 비율이 가장 높았고 다음이 60대로 전체의 1/4을 차지하였으며, 그 다음은 40대였고 40대와 50대를 합하면 67%를 차지하였다. 경영주의 교육수준을 보면 고졸학력이 가장 높은 비율을 나타내었고 그 다음이 35.8%로 고졸 이상 대학교육을 받은 것으로 조사되었다. 분뇨수거방식은 100% 슬러리인 양돈농가가 전체의 1/3을 차지하였으며, 슬러리가 50%를 넘는 양돈농가는 34.9%로 조사되었다. 분뇨처리방법은 해양배출이 조사농가의 2/3를 초과하는 것으로 나타난 반면, 분뇨의 50% 이상을 자원화 하는 농가는 8.3%로 낮은 수준이었다. 양돈농가의 분뇨처리비용은 전체 조사농가의 2/3를 차지하는 농가가 톤당 10,000원~15,000원이 소요되는 것으로 조사되었다. 가축분뇨의 해양배출 금지 이후에 양돈농가의 41.3%가 톤당 10,000원~15,000원을 분뇨처리 비용으로 기꺼이 지불하겠다고 하였다. 양돈농가의 분뇨관리를 위한 장비보유현황을 보면, 고액분리기는 72.5%의 농가에 설치되어 있으며, 로더는 44%, 분뇨수거, 운반 빛 이용을 위한 차량은 10.1% 만이 보유하고 있는 것으로 조사되었다. 또한 각종 환경개선제 사용에 대해서는 전체 조사 양돈농가의 84.1%가 어떤 종류나 형태이든 환경개선제를 사용하고 있는 것으로 조사되었다. 자연순환농업에 대하여 양돈농가의 37.6%는 인지하고 있는 것으로 나타났으나 모르고 있는 농가비율이 25.8%로 상당히 높은 편이었다. 자연순환농업과 연계하여 향후 양돈분뇨 관리방법은 개별농가 자원화와 공동자원화가 60.6%를 차지하였다. 결론적으로 경남지역 양돈농가의 양돈분뇨처리는 해양배출 의존도가 매우 높아 자원화이용 수준이 아직 낮은 편이며, 향후 각 시군의 토양과 작물재배 특성에 맞는 자연순환농업을 추진하기 위하여 지역내 양돈분뇨의 자원화 비율은 높아져야 하고 양돈분뇨 퇴 액비의 유통이 활성화 되어야 할 것이다.

저면관수 재배에서 완효성 비료의 양이 배지의 EC 및 일일초와 살비아의 생장에 미치는 영향 (Effect of Application Rate of a Controlled Release Fertilizer on the Changes in Medium EC and Growth of Subirrigated Vinca and Salvia)

  • 강종구;이인호
    • 화훼연구
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    • 제16권2호
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    • pp.112-117
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    • 2008
  • 플러그 육묘된 일일초와 살비아의 묘를 145mL 용적의 사각형 플라스틱 포트에 peat(60%)와 perlite(40%)로 구성된 인공토양을 채운 후 정식하였다. 완효성 비료의 양이 배지의 EC와 식물의 생장에 미치는 영향을 구명하기 위하여 포트당 완효성 비료를(14-14-14 Osmocote, 14N-6.2P-11.6K) 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 또는 4.0g으로 각각 정량하여 정식 전 배지와 혼합하였다. 식물은 1일 1회 수돗물을 저면 관수하며 재배하였다. 배지의 EC는 식물의 종류와 관계없이 완효성 비료의 양이 증가할수록 높았다. 두 식물 모두에서 낮은 비료 농도에서는 식물체의 생육이 진전되어도 배지의 EC가 변하지 않았으나 2.0~4.0g 처리에서는 생육이 진전되면서 배지의 EC가 낮아졌다. 일일초의 최대 엽면적, 초장과 건물중은 완효성 비료의 양이 2.0~4.0g 처리했을 때 얻었으며 이때 배지의 EC는 생육 전기간 동안 $1.0{\sim}1.7dS{\cdot}m^{-1}$ 범위에 있었다. 살비아의 엽면적, 건물중과 엽록소 함량은 완효성 비료의 양이 많을수록 증가해서 4.0g 처리에서 최대를 보였으며 이때 배지의 EC는 생육 전기간 동안 $1.0{\sim}4.0dS{\cdot}m^{-1}$ 범위에 있었다. 살비아의 초장은 2.0~4.0g 처리에서 최대를 보였다. 완효성 비료의 양이 증가 할수록 일일초의 식물체 내 N, P, K, Mg, S함량은 높았던 반면 Ca함량은 낮았다. B와 Mn의 함량은 비료의 양이 적을수록 증가하였다.

바이오에탄올용 고구마 신품종 '대유미' (A New Sweetpotato Cultivar for Use of Bioethanol 'Daeyumi')

  • 이준설;안영섭;정미남;김학신;정광호;방진기;송연상;심형권;한선경;서세정
    • 한국육종학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.674-678
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    • 2010
  • '대유미'는 국립식량과학원 바이오에너지작물센터에서 2008년에 육성한 바이오에탄올용 고구마 신품종으로 주요 특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 넝쿨색은 녹색, 잎모양은 심장형, 잎색은 녹색을 띤다. 또한 엽맥색은 녹색으로 자색을 포함하지 않으며, 끝잎색은 녹색, 잎자루색은 녹색이다. 2. 괴근 모양은 방추형으로 껍질색은 홍색을 띤다. 육색은 대조품종 '율미'가 담홍색인데 비하여 농황색이다. 상품성을 좌우하는 표피의 형태는 골파짐이 없이 메끄럽다. 3. 토양 병해충에 대한 저항성을 조사한 결과 대조품종인 '율미'에 비하여 선충 및 덩굴쪼김병은 '중강', 검은썩음병과 연부병도 '중강'을 나타낸다. 또한 저장 중 부패율은 3.0%로 저장성이 강하다. 4. 전분가는 25.9%로 높고, 에탄올 수량은 418 (L/톤, 건조고구마)으로 높다. 총당 함량은 '대유미'가 2.46 g/100 g(dw)으로 '율미'에 비하여 62% 수준이다. 당 종류별로는 Sucrose가 2.08 g/100 g (dw)으로 가장 많이 함유되어 있다. 5. 전분의 최고점도(Peak viscosity)가 높아 전분의 탄력성이 좋으며, 응집점도는 노화도가 빠르다. 호화개시 온도는 $76.2^{\circ}C$로 낮은 온도에서 호화된다. 6. 수량은 조기재배의 25.0 t/ha, 만기 및 적기재배는 27.80t/ha으로 수량이 높다.

영종도 중산동 신석기시대 토기의 광물 및 화학조성과 제작특성 해석 (Interpretation of the Manufacturing Characteristics and the Mineral and Chemical Composition of Neolithic Pottery Excavated from the Jungsandong Site, Yeongjong Island, South Korea)

  • 이찬희;김란희;신숙정
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제51권1호
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    • pp.4-31
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    • 2018
  • 영종도 중산동 신석기시대 토기를 광물조합에 따라 크게 4유형(I-형; 장석질 토기, II-형; 운모질 토기, III-형; 활석질 토기, IV-형; 석면질 토기)으로 구분하였다. 토기는 전반적으로 불완전 소성을 경험하였으며, 상대적으로 점토함량이 높은 I-형에서 산화도가 낮은 것으로 나타났다. 활석이 다량 포함된 III-형은 스멕타이트 군에 속하는 사포나이트를 포함하여 탄소제거 속도가 다소 느렸던 것 으로 판단된다. IV-형 토기는 적색도가 가장 높고 균일한 특성을 보여 산화정도가 가장 좋았다. 특히 I-형 토기의 기벽 안쪽에는 약 1mm 두께의 유기질 기원 고착 탄화물(C; 33.7 wt.%)이 검출되었으며, 외면에 방사상 균열이 깊게 형성되어 있는 것으로 보아 조리용 토기의 반복적 열 충격의 영향으로 해석된다. I-형을 제외한 토기를 모두 저장용으로 볼 때, 활석과 투각섬석을 포함한 토기는 액체 저장에 용이한 재료적 특성을 가진다. 한편 광물조성이 다양하고 물성이 약한 II-형은 단순 저장용으로 이용되었을 것으로 보았다. 국내 활석 및 석면광산은 경기 및 강원, 충북 일부와 충남지역에 집중적으로 분포하며 활석과 투각섬석은 서로 수반광물로 산 출 될 가능성이 높다. 중산동 유적과 이들 광산의 거리 및 지형적 분포를 고려할 때 원료채취의 가능성은 있으나 개연성은 높지 않은 것으로 판단된다. 중산동 일대에는 활석 및 투각섬석을 형성시킬만한 사문암과 같은 초염기성암체가 확인되지 않는다. 한편 영종도 북서측에 운모편암을 협재한 석회암과 흑운모화강암이 분포하고 있어 과거 소규모 암체가 형성되었을 가능성도 배재할 수 없다. 따라서 중산동 유적 외에 활석 및 투각섬석을 포함하는 토기에 대한 자료를 축적하고 주변지역에 대한 보다 정밀한 암석 및 토양조사가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 중산동 유적 토기의 소성온도는 유형별 구성광물의 안정범위를 통해 해석하였으며, I-형 토기는 $550{\sim}800^{\circ}C$, II-형, III-형, IV-형 토기는 모두 $550{\sim}700^{\circ}C$로 추정된다. 이들의 물성 및 소성도에 영향을 미친 요소는 온 도뿐만 아니라 점토의 종류와 입도 및 소성유지 시간 등이다.

부여 응평리 출토 백제 사비기 인골 보존처리 및 과학적 분석 (Conservation and Scientific Analysis of Human Bone Excavated in Sabi Period of Baekje from Eungpyeong-ri, Buyeo)

  • 김미정;이윤섭;조은민;박수진;문민성
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권1호
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    • pp.305-321
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    • 2022
  • 부여 응평리 석실묘는 두 개체를 합장한 형태로 피장자 간의 상관관계 및 석실묘의 성격에 대해 조사하였다. 부여 응평리 석실묘는 지리적 입지·공반유물·출토인골을 통해 백제 사비기에 위계가 있는 도성민 혹은 지방관료로 추정할수 있었다. 본 연구는 인골 특성에 적합한 수습 및 보존처리와 함께 과학적 분석을 수행한 결과이다. 현장에서 출토되는 인골 수습에서 가장 중요한 사항은 과학적 분석용 시료를 제외한 잔존 뼈들에 대한 강화제의 종류와 농도이다. 부여 응평리 인골의 경우 paraloid B-72를 사용하였으며 현장에서 강화 처리 시 사용했던 약품을 동일하게 사용하여 표면의 이물질 제거·강화·접합 등 최소한의 보존처리를 수행하였다. 토양의 영향으로 인골의 외부 형태 식별이 어려운 경우 X-ray와 CT촬영 자료를 활용하였다. 안정동위원소와 DNA분석을 수행하기 앞서 근적외선 분석을 진행하였으며 그 결과를 토대로 시료 채취 부위를 선정하였다. 인골의 콜라겐을 이용하는 탄소·질소 안정동위원소 분석의 경우 콜라겐의 수율이 3.8~6.1%로 나타났으며 안정동위원소비는 EBW, EBE 개체 각각 δ13C -18.3‰±0.1‰, -19.0‰±0.1‰이고, δ15N 10.7‰±0.5‰, 10.6‰±0.1‰로 확인되었다. 두 개체는 C3 식물을 위주로 약간의 잡곡류를 함께 섭취했고, 단백질은 육상 동물로부터 공급되었을 것으로 판단된다. 또한 두 개체의 데이터 편차가 근소하여 유사한 식이를 하였을 것으로 추정된다. DNA 분석의 경우 증폭이 불가능하여 결과를 얻기 어려웠으며 이는 시료의 보존상태 등을 연관 지어 보았을 때 DNA가 극미량으로 잔존하여 증폭에 어려움이 있었을 것으로 생각된다. 부여 응평리 유적 석실묘에서 출토된 인골의 경우 안정동위원소분석 및 DNA 분석과 근적외선 분석의 연관성은 도출하기 어려웠으며 뼈의 보존상태 평가를 위한 추가 분석이 필요할 것으로 사료된다.