• 제목/요약/키워드: Bioenergy crop

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벼 부산물을 함유한 생분해성 멀칭비닐의 포장 재배조건에서의 특성 및 분해력 연구 (Studies on the Bio-degradability and Characteristics of Mulching Films Containing Rice By-products Applied to Upland Crops)

  • 한상익;강항원;장기창;서우덕;오성환;나지은;이형운;정미남;최경진
    • 한국작물학회지
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    • 제57권2호
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    • pp.99-105
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    • 2012
  • 작물의 멀칭재배에 활용이 가능한 생분해성 비닐의 생분해 특성과 작물 재배에 따른 특성 변이를 검정한 결과는 다음과 같다. 1. 천연고분자인 벼 부산물(왕겨와 쌀겨)을 이용하여 상업적으로 이용이 가능하고 생분해가 가능한 멀칭 비닐을 제조하였다. 2. 생분해성 멀칭 비닐의 특성 검정을 위한 표준 생분해도 측정결과 셀룰로오스 대비 75%의 생분해가 되어 친환경 기준을 충족함을 확인하였다. 3. 생분해성 멀칭 비닐의 기계적인 특성은 기존 멀칭비닐과 비교해서 인장강도와 인장력에서 우수함을 보였고, 파단점 비후 비교에서도 생분해성 비닐은 지속적인 힘을 유지시켜야 늘어나는 특성을 보였다. 4. 작물을 대상으로한 시험에서 기계화도 가능하며, 인장강도와 인장력을 통한 분해력 비교에서 작물에 따라 시간이 지남에 따라 인장강도와 인장력에 차이를 보임을 관찰할 수 있었고, 작물의 토양 피복도가 생분해에 영향을 미침을 확인하였다.

유채 봄 재배 기계이식을 위한 품종별 육묘 일수에 따른 묘소질 평가 (Evaluation of Rapeseed Seedling Quality According to Varieties and Seedling Ages for Spring Cultivation Transplanting)

  • 안다희;차영록;김광수;신운철;이지은
    • 한국작물학회지
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    • 제66권3호
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    • pp.256-264
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    • 2021
  • 본 연구에서는 유채 3 품종별로 봄 재배 기계이식을 위한 최적의 유묘 특성을 구명하고자 2020년부터 2021년까지 2년간 육묘일수를 달리하여 하배축 길이, 본엽수, 엽장, 엽폭, 묘 전체 길이, 무게, 그리고 내충격도를 조사하였다. 뿐만 아니라 전자동 1조식 범용 채소 이식기를 이용한 이식률 및 이식 7일 후 생존율을 확인하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유채 3개 품종별로 25, 30, 35, 그리고 40일로 나누어 육묘한 후 유묘의 형태적 특성을 조사한 결과, 유묘의 하배축 길이는 2개년 모두 평균 2 cm 이하로 나타났고 40일 묘에서 짧은 하배축 길이를 보였으나 2020년에는 통계적 유의성을 관찰할 수 없었다. 엽수를 비롯한 엽장과 엽폭은 2개년 모두 육묘일수가 길어질수록 증가하는 것으로 나타났는데, 2020년 대비 2021년의 생육이 더뎠으며 전품종의 25일 묘에서 본엽 발생은 관찰되지 않았다. 2. 품종별로 위 육묘일수에 따른 묘 전체 길이를 조사했을 때, 2개년에서 40일 묘가 가장 길었고 25일 묘가 가장 짧은 결과를 보였으며 이는 통계적으로도 유의하였다. 묘 무게의 경우, 육묘일수에 따른 현저한 차이는 관찰할 수 없었으며 내충격도는 육묘일수가 짧을수록 낮게 나타났다. 3. 위와 같은 특성을 가진 유묘를 범용 이식기로 본 포장에 이식한 결과, 조생종 '중모7001'은 30일, 중만생종 '내한'은 35일, 그리고 만생종 '탐라'는 40일 이상 육묘할 때에 높은 이식률을 보이는 것을 확인하였다. 4. 기계이식률과 육묘일수를 비롯한 유묘 특성들 간의 상관분석을 통해 육묘일수, 잎의 크기, 그리고 유묘의 내 충격도는 이식률과 유의한 정의 상관을 보인다는 것을 확인하였다. 또한 유묘의 하배축 길이는 이식룰과 유의한 부의 상관으로 나타났다. 5. 이는 유채 봄 재배 기계이식을 위한 3품종별 최적 육묘일수 구명을 통해 재배 작기를 조절함으로써 유채 재배 시 습해 및 동해 등을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

유채 봄 재배 시 기계이식과 직파 재배시기에 따른 생육 및 수량 비교 (Effects of Transplanting and Direct Seeding on the Growth and Yield of Rapeseed (Brassica napus L.) during Spring Cultivation)

  • 이지은;김광수;안다희;차영록
    • 한국작물학회지
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    • 제66권4호
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    • pp.419-427
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    • 2021
  • 유채 봄 재배를 위한 육묘 후 기계이식 재배와 종자 직파 재배시기에 따른 생육량, 종실 수량, 그리고 종자 품질 등 차이를 구명하기 위해 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 이식 유채와 직파 유채의 개화기 차이는 파종 시기가 늦어질수록 더 커졌으며, 2020년 2월 말 파종 방법별 개화기 차이는 12일이었으나, 4월 초 파종 시 23일이었다. 또한, 유채 개화소요 일수는 이식 및 직파 시기가 늦어질수록 짧아졌다. 2. 유채의 결실기 생육 조사 결과, 초장은 기계이식 재배에서 평균 101.6 cm로 유의성이 없으나, 직파 재배의 경우 파종 시기가 늦을수록 감소하여 유의성을 보였다. 종자 결실 비율 또한 4월 상순 기계이식 재배에서 83.6%, 3월 하순, 4월 상순 직파 유채 각각 80.4, 74.3%로 가장 낮게 나타났다. 3. 종자 수량은 2월 직파한 유채에서 275.5 kg/10a로 가장 높았으며, 4월 초 직파한 유채에서 34.6 kg/10a로 가장 낮았다. 또한, 2월 말 직파 유채에 비하여 4월 초 직파 유채의 수량은 87.4% 감소하였으며, 같은 시기 이식 유채는 31.8% 감소하여 감소폭이 적었다. 4. 유채 종자의 품질과 관련된 조지방 함량은 기계이식 재배에서는 4월 상순 이식 시 27.8%로 다른 이식 시기에 비하여 15% 감소하였으며, 나머지 3 이식시기 간의 유의성은 보이지 않았다. 직파 재배는 2월 하순에서 4월 상순까지 직파 시기가 늦어질수록 파종시기에 의존적으로 감소하는 경향을 보였다. 5. 이식 유채에서는 이식 시기와 결실 비율, 수량, 올레산 함량, 조지방 함량 간의 부의 상관관계를 보였으며, 직파 재배 또한 직파 시기와 초장, 꼬투리 생육, 결실비율, 수량, 종자 품질 간의 부의 상관관계를 보여 생육에 미치는 영향이 더 큰 것으로 판단되었다. 6. 이러한 이식 및 직파 시기에 따른 유채 생육의 변화 결과를 종합해 볼 때, 파종 시기가 늦어질수록 직파에서 받는 생육 감소 영향이 더 큰 것으로 생각된다. 본 결과는 논 안전 재배를 위한 유채 이식 및 직파 재배의 한계 파종일 및 이식일을 설정할 수 있는 자료로써, 재배법 확립의 기초 자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

Hydrogen Production from Barley Straw and Miscanthus by the Hyperthermophilic Bacterium, Cadicellulosirupter bescii

  • Minseok Cha;Jun-Ha Kim;Hyo-Jin Choi;Soo Bin Nho;Soo-Yeon Kim;Young-Lok Cha;Hyoungwoon Song;Won-Heong Lee;Sun-Ki Kim;Soo-Jung Kim
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권10호
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    • pp.1384-1389
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    • 2023
  • This work aimed to evaluate the feasibility of biohydrogen production from Barley Straw and Miscanthus. The primary obstacle in plant biomass decomposition is the recalcitrance of the biomass itself. Plant cell walls consist of cellulose, hemicellulose, and lignin, which make the plant robust to decomposition. However, the hyperthermophilic bacterium, Caldicellulosiruptor bescii, can efficiently utilize lignocellulosic feedstocks (Barley Straw and Miscanthus) for energy production, and C. bescii can now be metabolically engineered or isolated to produce more hydrogen and other biochemicals. In the present study, two strains, C. bescii JWCB001 (wild-type) and JWCB018 (ΔpyrFA Δldh ΔcbeI), were tested for their ability to increase hydrogen production from Barley Straw and Miscanthus. The JWCB018 resulted in a redirection of carbon and electron (carried by NADH) flow from lactate production to acetate and hydrogen production. JWCB018 produced ~54% and 63% more acetate and hydrogen from Barley Straw, respectively than its wild-type counterpart, JWCB001. Also, 25% more hydrogen from Miscanthus was obtained by the JWCB018 strain with 33% more acetate relative to JWCB001. It was supported that the engineered C. bescii, such as the JWCB018, can be a parental strain to get more hydrogen and other biochemicals from various biomass.

Bioenergy작물인 Cottonwood의 재배가 수질에 미치는 장기적인 영향을 평가하기 위한 EPIC모델의 적용 가능성 점토 (Feasibility of EPIC to Assess Long-Term Water Quality Impacts for a Fast Growing Cottonwood Bioenergy Crop)

  • Choi J. D.;Engel B. A.;Tolbert V. R.;Bock B. R.;Thornton F. C.;Pettry D.;Schoenholts S.
    • 한국관개배수논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.20-30
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    • 1999
  • 화석연료의 고갈에 대비한 대체에너지 개발의 일환으로 미국의 에너지성과 TVA는 속성수인 Cottonwood를 재배하여 에너지화 하는 연구를 하고 있다. 미시시피주 Stoneville에 0.365ha 크기의 시험포 6개를 설치하고 Cottonwood와 Cotton을 재배하며 환경영향을 평가하기 위하여 유출량, 부유물질(TSS), 질산성 질소($NO_3-N$, 총인(T-P) 등의 수질인자를 모니터링하고 있다. 본 연구는 EPIC 모델이

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억새 재배지에서의 강우 유출수 수질 특성 분석 (Environmental Aspect of Runoff Water from Miscanthus Production Field)

  • 홍성구;박성직;강구
    • 한국농공학회논문집
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    • 제55권6호
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    • pp.113-120
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    • 2013
  • Miscanthus is one of the promising energy crops for producing bioethanol or bioenergy in many countries. A field of about 180 ha for miscanthus plantation was started for demonstration near Geum River in 2011. Since the size of the field is much larger than those of traditional cultivation for one single crop in this country, questions were raised if there are any environmental impacts from the energy crop plantation, particularly on water quality. In this study, water quality of runoff water from three different plots was analyzed for assessing the impacts of energy crop production. The results showed that there were no substantial differences among the plots; control, the first, and the second year growth fields. The concentrations of COD, T-N, and T-P were lower than those in runoff water from agricultural crop fields. The second year field showed a slight higher values of COD and T-N concentrations due to the biodegradation of residue of miscanthus which was not cultivated for observation. Commercial planation of miscanthus in a large scale would not result in a water quality problem when avoiding application of fertilizer as practiced in agricultural crop fields.

한국 내 유채노균병의 발생 및 유채노균병에 대한 유채품종 저항성 (Occurrence of Downy Mildew on Rape in Korea and Resistance of Rape Varieties to the Disease)

  • 김완규;홍성기;최효원;명인식;최인후
    • 한국균학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.208-209
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    • 2010
  • 2007년과 2008년에 국내 7지역의 유채재배 포장을 대상으로 발생하고 있는 병을 조사한 결과, 노균병이 1지역을 제외한 6지역에서 공통적으로 발생하였다. 본 연구에서는 국내에서 육성한 유채품종을 대상으로 노균병에 대한 포장저항성 시험 결과를 제공한다.

Antioxidant and Antihypertensive Activities of Grains Grown in South Korea in Relation to Phenolic Compound and Amino Acid Contents

  • Narae Han;Koan Sik Woo;Jin Young Lee;Jiho Chu;Mihyang Kim;Yu-Young Lee;Moon Seok Kang;Hyun-Joo Kim
    • 한국식품영양학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.572-580
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    • 2023
  • Hypertension is characterized by excessive renin-angiotensin system activity, leading to blood vessel constriction. Several synthetic compounds have been developed to inhibit renin and angiotensin-converting enzyme (ACE). These drugs often have adverse side effects, driving the exploration of plant protein-derived peptides as alternative or supplementary treatments. This study assessed the phenolic compound and amino acid content and the antioxidant and antihypertensive activity of 5 South Korean staple crops. Sorghum had the highest phenolic compound content and exhibited the highest antioxidant activity. Millet grains, particularly finger millet (38.86%), showed higher antihypertensive activity than red beans (14.42%) and sorghum (17.16%). Finger millet was found to contain a large proportion of branched-chain, aromatic, and sulfur-containing amino acids, which are associated with ACE inhibition. In particular, cysteine content was positively correlated with ACE inhibition in the crops tested (r=0.696, p<0.01). This study confirmed that the amino acid composition was more correlated with the antihypertensive activity of grains than the phenolic compound content. Finger millet mainly contained amino acids, which have higher ACE inhibitory activity, resulting in the strongest antihypertensive activity. These findings underscore the antihypertensive potential of select crops as plant-based food ingredients, offering insight into their biological functions.

바이오에너지 작물의 에너지자원으로서 잠재적 가치 평가 (Assessment of BiomassProduction and Potential Energy of Major Bioenergy Crops)

  • 고병구;강기경;이덕배;김건엽;홍석영;김민경;소규호;서명철;서종호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.486-491
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    • 2009
  • 우리나라 주요 바이오에너지 작물인 밀, 유채, 보리, 옥수수, 고구마를 대상으로 그 에너지화 하는 잠재적 가치를 평가하기 위하여, 바이오매스 생산량과 생산 열량을 조사 분석하였고, 작물재배기간 동안 투입 및 생산요인을 작물간에 분석하였다. 바이오매스 생산량은 작물별 조사한 결과와 농림통계연보에 있는 데이타와는 차이가 있었으며, 특히 작물간 및 품종간에도 차이가 있었다. 본 연구에서는 작물별 직접 조사한 결과를 이용하여 바이오매스량, 총 생산열량 등을 비교분석하였다. 바이오매스 생산량에 대하여 주요 에너지 이용 부위만 고려할 때 고구마가 가장 많았고, 지상부의 곡류부위를 포함한 총 바이오 매스는 옥수수(강다옥)가 많은 것으로 나타났다. 부위별 열량을 비교해 보면 바이오 에탄올의 주 원료가 되는 밀, 옥수수 등은 $3,879{\sim}4,317cal\;g^{-1}$으로 비슷한 값을 보였으나, 바이오 디젤의 주 원료로 사용되는 유지작물인 유채의 씨(에너지 이용부위)는 $6,673{\sim}6,725cal\;g^{-1}$으로 가장 높게 나타났다. 단위면적당 총 생산 열량은 총바이오매스가 가장 많은 옥수수의 강다옥이 $8,263kcal\;m^{-2}$ 으로 가장 높게 나타났다. 옥수수의 경우 영농에 필요한 투입이 가장 많았으며 생산량 가장 많은 것으로 나타났다. 고구마는 투입 요소가 전반적으로 보통임에도 불구하고 생산요인은 높은 것으로 나타났다. 추후 대상작물을 확대하여 조사할 필요가 있으며, 우리나라의 좁은 농경지 면적을 감안하여 효율적 이용 측면도 고려하여 적절한 바이오에너지 작물을 선발할 필요가 있다.