• 한국조경학회지
• /
• 제45권5호
• /
• pp.97-104
• /
• 2017

적합한 조경식재를 통한 녹지 확충은 저탄소 사회를 구현하는데 필수적 역할이다. 본 연구는 주요 조경수종의 수령에 따른 줄기 직경 생장률, 지하부/지상부 생체량비 및 탄소흡수량의 변화를 분석하였다. 연구대상 수목은 중부지방에 식재된 11개 수종 및 112개체이었다. 줄기 직경 생장률과 지하부/지상부 생체량비는 근굴취를 포함한 직접수확법을 통해 측정한 자료를 바탕으로 분석하였다. 수령에 따른 탄소흡수량 변화는 유도한 계량모델을 적용하여 산정하였다. 연구대상 수목의 수령 30년에 걸친 연간 흉고직경 생장률은 낙엽수 평균 0.72cm/년 및 상록수 0.83cm/년이었다. 수령 전체의 지하부/지상부 생체량비는 낙엽수 평균 0.40 및 상록수 0.23으로서, 낙엽수의 뿌리 생체량은 상록수보다 약 1.7배 많았다. 수령별 그 생체량비는 수령 증가에 따라 감소한다는 기존 연구 결과와 상이하였다. 수령 25년까지의 누적 탄소흡수량은 느티나무가 198.3kg으로서 가장 많았고, 이어서 왕벚나무 121.7kg, 잣나무 117.5kg, 소나무 77.4kg 등의 순이었다. 느티나무의 누적 탄소흡수량은 동일 기간 가정용 전력소비에 따른 1인당 탄소배출량의 약 5%를 상쇄하는 셈이었다. 연구대상 조경수의 생장률과 탄소흡수능은 동일 수종의 산림수목보다 훨씬 양호하였다. 연구 결과에 근거하여, 수종 선정, 식재밀도, 생장지반 조성 등을 포함하여 탄소흡수를 증진하기 위한 조경식재 및 관리방안을 모색하였다. 본 연구는 수령에 따른 조경수의 생장 및 탄소흡수 변화를 구명하는 초석 연구로서 저탄소 도시녹지 조성에 유용하길 기대한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.283-288
• /
• 2013

침수식물인 Ceratophyllum demersum (C. demersum)의 영양염류 제거 효율과 남조류 성장 억제 능력을 평가하기 위해 총 6개의 반응조에서 9일간 회분식 실험을 실시하였다. 실험이 시작되고 약 84 hr 후 C. demersum는 pH, DO에 대한 안정적인 일주기 경향을 보였다. 영양염류인 $NH_3{^+}$, $NO_3{^-}$, $PO{_4}^{3-}$를 대상으로 저감률을 검토한 결과 실험초기부터 9일간 지속적인 감소를 보였고 특히 24 hr 이내에서 빠른 감소를 나타내었다. C. demersum의 단위면적당 생체량과 영양염류 제거율 사이에 높은 상관관계($r^2{\geq}0.96$, p<0.001)가 도출되었으며, 피복도가 높을수록 오염물 저감 효율이 큰 것으로 나타났다. 하지만 높은 밀도의 반응조에서는 C. demersum의 활성화 차이가 있었으며, 그럼에도 불구하고 수질정화 효과가 나타난 것은 침수식물에 존재하는 부착조류나 미생물의 영향이 큰 것으로 여겨진다. Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)는 C. demersum의 생장밀도 2,500 g $fw/m^2$ (피복도 100%) 조건에서 성장률 0.31 /day를 보였으나 대조구는 0.47 /day을 나타내었다. 세포수 비교에서는 실험구보다 대조구가 약 1.7배 높게 나타나 C. demersum의 남조류 성장 억제 능력을 시사하였다.

• 생태와환경
• /
• 제54권4호
• /
• pp.303-314
• /
• 2021

본 연구는 여름철 식물플랑크톤의 생체량 및 군집 조성변화를 파악하기 위해 2019년 6월부터 10월까지 총 9회에 걸쳐 영주댐 유사조절지(YJ)와 보현산 댐저수지(BH1 and BH2)에서 식물플랑크톤 채집을 수행하였다. 또한, 전통적인 식물플랑크톤 정성/정량 방법인 현미경관찰법과 식물플랑크톤의 지표색소 기반인 CHEMTAX법으로 도출된 결과를 비교 분석하였다. 분석된 네 강(class) 수준의 은편모조류, 녹조류, 남조류, 규조류는 두 관찰법으로 산출한 결과에서 모두 유의한 차이를 나타내었으며, 서로간의 상관관계 또한 좋지 않았다. 이는 세포 크기가 고려되지 않은 현미경관찰법과 지표색소의 Chl.a 상대비를 기반으로 하는 CHEMTAX법의 방법론 차이에서 유발되었을 가능성이 있다. 따라서 탄소 함량으로 생체량을 변환하여 CHEMTAX법과 비교한 결과 은편모조류와 규조류는 회귀선의 기울기가 약 1로 1 : 1 line에 상당히 가까운 수준을 보였으며, y 절편은 0에 더욱 가까워졌다. 남조류 역시 기울기가 증가하였고, y 절편은 감소하였으며, raw data 중 1 : 1 line에 가까운 plot이 증가하였다. 녹조류는 음의 상관관계였던 전자와 비교하였을 때, 기울기가 양의 값으로 변하였다. 하지만, 모든 군집에서 결정계수가 감소한 것은 각 군집의 우점종의 전체 셀 수를 탄소량으로 환산하는 과정에서 군집별 종 조성에 따라 기여율 분포의 분산이 커진 것이 주요 원인 중 하나로 보인다. 따라서 두 방법의 상관관계를 높이기 위해서는 각 군집의 종별 세포 크기를 측정하여 더욱 세부적인 탄소 환산이 이루어져야 할 것이다. 지금까지 현미경관찰법과 CHEMTAX법의 결과를 비교하여 두 방법의 단점은 보완하고, 효율성을 극대화시키기 위한 노력이 진행되어 왔으나 서로의 차이를 설명하기에는 한계가 있었다. 본 연구에서는 색소 분석에 기반한 CHEMTAX 프로그램을 활용함으로써 식물플랑크톤 군집의 상대 탄소 비율을 효율적이고 신속하게 파악하는 방법을 제안하였다.

• 한국습지학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.41-50
• /
• 2024

식물 미생물 연료전지(P-MFC)는 식물과 근계의 미생물 군집에서 전기를 생성하는 바이오매스 활용 에너지 기술로 지속가능한 환경을 고려하는 자연기반해법의 적정기술이다. 국내 수변공간에 적합한 P-MFC 기술 개발을 위해서는 국제적인 연구 동향에 대한 분석이 선행되어야 할 필요가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 Web of Science에서 조회되는 P-MFC 관련 연구논문 총 700편을 대상으로 동시 출현단어 분석 프로그램인 VOSviewer을 사용해 핵심 키워드를 도출하고 연구 동향을 분석하였다. 분석 결과, 첫째, P-MFC 관련 연구는 1998년부터 지속적으로 증가하고 있으며 특히 2010년대 중후반부터 크게 증가 추세에 있다. 국가별 논문 투고 수는 '중국'-'미국'-'인도' 순으로 가장 많았으며 2010년대 이후 P-MFC에 관해 관심이 커지기 시작해 수변공간과 습지 환경이 풍부한 필리핀, 우크라이나, 멕시코 등의 나라에서도 게재 수가 늘어나고 있는 것으로 나타났다. 둘째, 기간별 연구 경향의 경우, 1998년~2015년에는 다양한 환경에서 미생물 연료전지의 성능 검증에 대한 연구가 주를 이루었다. 2016년~2020년에는 미생물 연료전지 사용의 구체적인 조건, P-MFC의 구조 및 발전 방식과 관련된 연구가 주를 이루었다. 2021년~2023년에는 P-MFC 발전 과정의 제약 요소와 효율성 향상을 위한 구체적인 연구가 주로 진행되었다. 본 연구를 통해 파악된 P-MFC 관련 국제적 연구 동향은 향후 국내 수변공간에 적합한 기술 개발 시 유용한 자료로 사용될 수 있을 것이다. 향후 본 연구 외에 세부 분야별 연구 동향 및 수준에 대해서도 추가적인 연구가 필요하며 국내에서 P-MFC 기술의 발전과 활성화를 위해서는 현장 적용성에 대한 연구 확대와 정책, 제도적 개선도 병행되어야 할 것이다.

• 한국균학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.236-242
• /
• 2013

꽃송이버섯(Sparassis crispa)은 배양과정에서 항균물질인 sparassol, methyl orsellinate (ScI)와 methyl-dihydroxy-methoxy-methylbenzoate (ScII) 등의 화합물을 생산하는 것으로 알려져 있으며, 이 중 ScI와 ScII는 sparassol보다 높은 항균활성을 나타내는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 꽃송이버섯의 액체배양 시 균사체가 생산하는 항균 물질인 methy1 orsellinate와 sparassol을 분리하여 NMR과 ESI-MS 분석을 통해 그 구조를 동정하였으며, HPLC 분석을 통해 methy1 orsellinate와 sparassol의 retention time은 각각 15분과 31분임을 확인하였다. S. latifolia의 화합물 생산 양상은 크게 4가지로 대별되며, 균주에 따라 다르게 나타났다. 기주식물과의 상관관계를 분석한 결과, 일본잎갈나무와 잣나무에서 분리된 균주는 서로 다른 생산 양상을 보인 반면, 소나무와 전나무에서 분리된 균주는 동일한 생산 양상을 나타냈다. 균체량과 화합물 생산량과의 상관관계는 나타나지 않았다. Methy1 orsellinate 생산량은 낙엽송에서 분리된 KFRI 645 균주가 0.170 mg/ml로 가장 높았으며, sparassol 생산량은 소나무에서 분리된 KFRI 747 균주가 0.004 mg/ml로 가장 높았다. 이러한 결과를 통해 꽃송이버섯 균주들의 methyl orsellinate와 sparassol의 생산 양상은 기주식물의 종류에 따라 다르다는 사실을 확인하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.89-91
• /
• 2000

Polynuclear aromatic hydrocarbon (PAH) compounds are highly carcinogenic chemicals and common groundwater contaminants that are observed to persist in soils. The adherence and slow release of PAHs in soil is an obstacle to remediation and complicates the assessment of cleanup standards and risks. Biological degradation of PAHs in soil has been an area of active research because biological treatment may be less costly than conventional pumping technologies or excavation and thermal treatment. Biological degradation also offers the advantage to transform PAHs into non-toxic products such as biomass and carbon dioxide. Ample evidence exists for aerobic biodegradation of PAHs and many bacteria capable of degrading PAHs have been isolated and characterized. However, the microbial degradation of PAHs in sediments is impaired due to the anaerobic conditions that result from the typically high oxygen demand of the organic material present in the soil, the low solubility of oxygen in water, and the slow mass transfer of oxygen from overlying water to the soil environment. For these reasons, anaerobic microbial degradation technologies could help alleviate sediment PAH contamination and offer significant advantages for cost-efficient in-situ treatment. But very little is known about the potential for anaerobic degradation of PAHs in field soils. The objectives of this research were to assess: (1) the potential for biodegradation of PAH in field aged soils under denitrification conditions, (2) to assess the potential for biodegradation of naphthalene in soil microcosms under denitrifying conditions, and (3) to assess for the existence of microorganisms in field sediments capable of degrading naphthalene via denitrification. Two kinds of soils were used in this research: Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS). Results presented in this seminar indicate possible degradation of PAHs in soil under denitrifying conditions. During the two months of anaerobic degradation, total PAH removal was modest probably due to both the low availability of the PAHs and competition with other more easily degradable sources of carbon in the sediments. For both Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS), PAH reduction was confined to 3- and 4-ring PAHs. Comparing PAH reductions during two months of aerobic and anaerobic biotreatment of MHS, it was found that extent of PAHreduction for anaerobic treatment was compatible with that for aerobic treatment. Interestingly, removal of PAHs from sediment particle classes (by size and density) followed similar trends for aerobic and anaerobic treatment of MHS. The majority of the PAHs removed during biotreatment came from the clay/silt fraction. In an earlier study it was shown that PAHs associated with the clay/silt fraction in MHS were more available than PAHs associated with coal-derived fraction. Therefore, although total PAH reductions were small, the removal of PAHs from the more easily available sediment fraction (clay/silt) may result in a significant environmental benefit owing to a reduction in total PAH bioavailability. By using naphthalene as a model PAH compound, biodegradation of naphthalene under denitrifying condition was assessed in microcosms containing MHS. Naphthalene spiked into MHS was degraded below detection limit within 20 days with the accompanying reduction of nitrate. With repeated addition of naphthalene and nitrate, naphthalene degradation under nitrate reducing conditions was stable over one month. Nitrite, one of the intermediates of denitrification was detected during the incubation. Also the denitrification activity of the enrichment culture from MHS slurries was verified by monitoring the production of nitrogen gas in solid fluorescence denitrification medium. Microorganisms capable of degrading naphthalene via denitrification were isolated from this enrichment culture.

• 한국환경복원기술학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.37-48
• /
• 2015

Soil nutrient management is important to maintain the constant productivity of seedling production in the nursery for successful forest restoration. This study investigated the effects of organic manure and chemical fertilizer application levels on the growth, soil properties, and nutrient concentrations of yellow poplar seedlings. One-year-old yellow poplar seedlings were treated with the combination of 3 level organic manures(0, 5 Mg/ha, 10 Mg/ha; mixture of poultry manure, cattle manure, swine manure, and sawdust) and 3 level nitrogen-phosphorus-potassium(NPK) chemical fertilizers(0, 1x(urea, $30g/m^2$; fused superphosphate, $70g/m^2$; potassium chloride, $15g/m^2$), 2x). Organic manure significantly increased the soil pH and the concentrations of nitrogen, available phosphorous, exchangeable potassium, calcium, and magnesium. In contrast, the NPK chemical fertilizer decreased the soil pH and exchangeable calcium concentration, did not affect the soil concentrations of nitrogen and magnesium, and increased the concentrations of available phosphorous and exchangeable potassium. Both organic manure and NPK chemical fertilizer treatments increased the seedling height, root collar diameter, and dry weight by 39% and 25%, respectively. The treatment with manure 5 Mg/ha and NPK 2x chemical fertilizer mostly increased seedling dry weight by 2.6 times more than that of the control. Compared to the effects of the fertilization treatments on the soil properties, the effects on nutrient concentrations in the leaves were relatively small. These findings indicate that organic manure that was derived from livestock byproducts and sawdust can be utilized with chemical fertilizer to improve seedling production as well as conserving soil quality.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제34권6호
• /
• pp.44-50
• /
• 2006

아임계 및 초임계수 특성에 따른 목질 바이오매스의 당화특성을 분석하기 위하여 물의 초임계 압력인 23 MPa로 고정하고 아임계 온도($325^{\circ}C$, $350^{\circ}C$)와 초임계 온도($380^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $425^{\circ}C$)에서 현사시나무 목분을 각각 60초 동안 처리하였다. 생성된 현사시 목분의 분해산물에는 액상과 고형분의 분해산물이 섞여 있었다. 각 처리조건에 따른 목분의 분해율은 처리 온도가 상승함에 따라 증가하였으며 초임계 온도인 $425^{\circ}C$에서 최고 83.1%의 분해율을 나타냈다. 아임계 및 초임계수 분해에 의해서 생성된 단당류는 액상의 분해산물을 대상으로 고성능 음이온 교환 크로마토그래프(HPAEC)를 이용하여 분석하였다. 목질바이오매스의 초임계수 분해과정에서 처리온도가 높아지면서 단당류 수율은 증가하는 경향을 보였으며, $425^{\circ}C$에서 가장 높은 7.3%의 단당류 수율을 나타내었다. 아임계 온도 범위에서는 현사시나무의 섬유소 성분 중에서 자일란이 우선적으로 분해되어 자일로스의 생성비율이 비교적 높았으며, 처리온도가 높아지면서 셀룰로오스의 분해에 의한 글루코오스 생성율이 급격히 상승하였다.

• 한국균학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.45-50
• /
• 2008

잣버섯 균사체의 액체배양을 촉진하기 위해 소나무 목분의 첨가배양 조건을 구명하고자 하였다. 소나무의 여러 부위 중 목부의 목분에서 균사체 생장이 양호한 것으로 조사되었다. 목분을 액체 배양에 첨가하기 위한 전처리로서는 알카리 처리 조건에서 균사체 생장이 우수하였으나, 전처리를 하지 않아도 균사체 배양 촉진에 효과가 있는 것으로 나타났다. 액체배양 배지에 적정한 목분의 분말도 $200\;{\mu}m$ 이하로 낮을수록, 목분의 첨가 농도는 0.5%(w/v)로 또한 배지내의 탄소원인 glucose 농도는 10 g/l로 하는 조건에서 균사체 생장 촉진 효과가 큰 것으로 나타났다. 이러한 배양 조건에서 표고버섯 균사체를 배양한 결과도 균사배양 촉진 결과가 우수하여 액체배지에 목분 첨가에 의한 다른 목재부후균의 균사체 배양 촉진에도 효과가 있을 것으로 추정된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제48권2호
• /
• pp.253-266
• /
• 2020

본 연구에서는 연료형 목재제품 중 국내 유통되고 있는 3종의 성형탄(숯가루 성형탄, 톱밥성형탄, 구멍탄착화용 성형탄)을 선정하여 연소특성, 유해물질 함량, 연소 시 발생되는 대기오염물질 배출 특성에 관한 연구를 진행하였다. 연소시 숯가루 성형탄이 톱밥성형탄보다 더 높은 일산화탄소를 발생시켰으며, 성형목탄의 연소 시 발생하는 대기오염물질 배출량을 대기환경보전법 배출허용기준과 비교 시 전체 제품의 질소·황산화물 배출 기준에 미치지 못하였다. 2019년 기준 배출 허용기준으로 일산화탄소 200 ppm, 질소 산화물 150 ppm, 황산화물 100 ppm이며, 이산화탄소 배출 기준은 변경되지 않았다. 본 연구에 의해 생성된 연소가스 분석을 기초 자료로 성형목탄의 연소 시 생성되는 대기오염물질의 배출 계산을 위한 표준에 대한 연구 및 성형목탄의 불완전 연소에 의해 생성되는 일산화탄소 저감에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.