• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2197-2204
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• 2000

리그닌은 펄프나 제지공장에서 나무의 화학적 처리를 하는 과정에서 생성되는 주요한 부산물이다. 이런 리그닌은 난분해성 물질로서 제지폐수의 생물학적 처리에 어려움을 초래하며, 특히 함량이 높을 경우 혐기성 소화에서 억제(inhibition) 물질로 작용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 회분실험을 통하여 혐기성 소화에서 온도와 혐기성 소화 슬러지의 양에 따른 고분자 활엽수 리그닌(lignosulfonate, MW $\geq$ 20,000)의 영향을 관찰하였다. 고분자 활엽수 리그닌은 혐기성 소화 초기에는 메탄생성에 강한 억제작용을 하였으나 일정한 시간이 지난 후에는 이런 억제작용은 사라지고 메탄생성이 정상적으로 이루어졌다. 즉, 고분자 활엽수 리그닌은 aceticlastic methanogen에 대해 bacteriocidal 작용보다는 bacteriostatic 물질로서 작용하였다. 리그닌이 첨가되지 않은 대조군의 경우에는 메탄생성이 10일간 이루어지는데 반하여 1.3%, 2.6%와 3.9%의 리그닌이 첨가된 경우에는 같은 양의 메탄올 생성하는데 각각 14.5일, 17.8일 과 21.1일이 소요되었다. 2.6%의 리그닌을 첨가한 경우 초기 8일간은 $30^{\circ}C$ 조건에서의 메탄생성속도가 가장 컸으나 12일째부터 $40^{\circ}C$에서의 메탄생성속도가 급속히 증가하여 14일 후에는 총 메탄생성량이 $30^{\circ}C$를 초과하였다. 그러나 $50^{\circ}C$에서는 줄곧 메탄생성이 거의 이루어지지 않았다. 즉, aceticlastic methanogen에 대한 리그닌의 억제작용을 중온 (mesophilic)보다 고온(thermophilic)에서 더 컸다. 리그닌에 의한 이런 억제작용은 또 리그닌의 양(L)과 초기 혐기성 소화슬러지의 농도(AnS)의 비와 중요한 관계가 있었다. L/AnS의 비가 작으면 작을수록 이런 억제작용은 감소되는 것으로 나타났다. 그리고 본 실험에서 고분자 활엽수 리그닌의 분해와 탈색은 이루어지지 않았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.842-847
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• 2012

본 연구는 국가 온실가스 배출량 평가에서 향후 적용될 2006 IPCC 신규 가이드라인을 적용하여 16개 지자체별로 경종부문 온실가스 배출량을 평가하고 배출량 차이를 분석하고자 수행하였다. 지자체 별 경종부문 온실가스 배출량을 평가한 결과 전남 (JN)지역에서 가장 많은 배출량을 차지하였으며, 연 평균 배출량 또한 가장 많은 양을 차지하였다. 온실가스 종류($CH_4$, $N_2O$, $CO_2$)별 배출량 및 배출원 (벼 재배, 농경지 토양, 작물잔사 소각 및 요소 시용)별 배출량을 분석한 결과 또한 전남 (JN)에서 가장 많은 양을 차지하였다. 전남 (JN) 지역에서 배출량이 많았던 주요 원인은 작물 재배면적이 가장 넓기 때문이며 이에 따른 작물생산량, 질소 비료 시용량 및 요소 시용량 또한 많았기 때문인 것으로 분석되었다. 작물잔사 소각에 의한 온실가스 배출량은 경종부문 총 배출량에 큰 영향을 미치지 못하였다. Top-down 방법을 적용하여 산정한 국가 온실가스 배출량과 2006 신규 가이드라인을 적용하여 Bottom-up 방법으로 산정한 지자체별 배출량을 비교한 결과 1990년의 경우 이번 배출량 평가에서 더 적은 배출량을 나타냈으며, 가장 큰 원인은 이번 산정에서는 2006 가이드라인의 기본 배출 계수를 사용하였기 때문이며, 가축분뇨 투입에 따른 질소 배출량 기본 계수값이 더 작기 때문인 것으로 분석되었다. 그러나 좀 더 정확한 지자체별 배출량 평가와 분석을 위해서는 작물별 재배면적, 생산량, 화학비료 및 가축분뇨 투입량 등의 활동자료 뿐만이 아닌 지자체 고유의 영농방법 (물 관리 방법, 유기물 시용 방법 등)에 대한 활동자료 구축과 더불어 이를 적용한 배출량 산정이 필요하다. 국가 온실가스 배출량 산정 시 기본 계수를 사용할 경우 국내의 농업환경을 반영하기에는 많은 한계가 있으며, 불확도 또한 클 수밖에 없다. 향후, 2006 신규 가이드라인을 적용하고 국내 농업환경을 반영할 수 있는 Tier 2 수준의 온실 가스 배출량 산정을 위해서는 국가 고유의 배출계수 개발과 더불어 신뢰도 높은 활동자료를 구축하는 것이 필요하다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제10권1호
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• pp.16-22
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• 2003

느타리버섯의 호흡속도 측정 및 MA 포장 저장 실험을 수행한 결과 호흡속도는 2$0^{\circ}C$에서 산소소비속도 28.9∼161.4mgO$_2$/kg$.$hr로 나타났으며 이산화탄소방출 속도는 53.4∼166.9mg$CO_2$/kg$.$hr로 나타났다. 산소소비속도와 이산화탄소발생속도를 반응표면분석한 결과를 이용하여 느타리버섯의 저장 가능 기체조성을 예측한 결과 2.5∼4.5% $O_2$와 11.5∼l3%$CO_2$로 나타났다. 포장내 기체조성은 0.03mmLDPE의 경우 $O_2$농도 1.6∼3.0%, $CO_2$농도 3.9∼5.3% 사이였으며 0.05mmLDPE에서는 $O_2$농도 1.2∼l.3%, $CO_2$농도 9.0∼11.1%사이였고 Ny+PE포장에서는 $O_2$농도 0.9∼l.2%, $CO_2$농도 33.5∼39.6% 사이로 나타났다. 중량감모율의 경우 0.03mmLDPE 포장이 가장 높게 나타났으며 Nylon+PE포장이 가장 낮게 나타났다. 갓과 자루의 경도는 저장기간에 따라 감소하였으며 갓의 경도는 저장온도에 영향을 받았으며 자루의 경도는 포장재질에 더욱 영향을 받는 것으로 나타났다. 색도의 변화는 저장 기간이 경과할수록 $\Delta$E값이 증가하는 것으로 나타났으며 12$^{\circ}C$와 2$0^{\circ}C$에서는 저장초기에 $\Delta$E값의 변화가 급속하게 일어나는 것으로 나타났다. 0.03mmLDPE 포장구가 중량 감모율이 높고 색도변화가 심하였고 Nylon+PE포장의 경우에는 자루의 경도저하와 이산화탄소의 과도한 축적으로 알콜냄새가 발생하였다. 0.05mmLDPE 포장구의 경우 예측된 환경기체조성에 가장 유사한 포장내 기체조성을 유지하였으며 중량감모, 경도, 색도 등 전반적인 저장 품질이 우수하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.60-66
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• 2006

세 개의 서로 다른 사암 샘플들 -두 개의 합성 샘플과 한 개의 현장 샘플- 에 대해 현장 저류층의 대표적인 구속압력과 공극압력하에서 초음파 시험이 수행되었다. 세가지 사암 샘플들은 (a) 캘사이트 시멘트(calcite intergranula. cement (CIPS))로 만든 합성사암, (b) 실리카 시멘트(silica intergranular cement)로 만든 합성 사암 (c) Otway Basin 의 Boggy Creek 1 시추공에서 시도되는 $CO_2$ 파일럿 프로젝트의 대상 암석층 중 Waarre 층으로부터 추출한 코아 샘플로 구성되어 있다. 공극률은 각각 32%, 33%, 26%이다. 초기시험은 실내건조(room-dried) 상태에 있는 코아들에 대해 구속응력을 5 MPa 씩 단계별로 65 MPa 까지 증가시키며 이루어졌다. 그리고 나서 모든 코아들에 처음에는 온도 $22^{\circ}C$에서 6 MPa 공극압력으로 기체상의 $CO_2$를, 그 다음에는 온도 $22^{\circ}C$ 에서 7 MPa 부터 17 MPa 까지 5 MPa 씩 증가시키면서 액체상의 $CO_2$를 주입하였다. 구속응력은 10MPa부터 65 MPa까지 달리 하였다. P와 S 초음파 파형들이 유효응력이 증가할 때마다 기록되었다. 속도-유효응력 반응들이 P 파와 S 파에 대해 실험 자료들로부터 계산되었으며, 감쇠(1/Qp)들은 스펙트럼 비 방법을 이용하여 파형들로부터 계산되었다. 각각의 사암들에 대한 이론적인 속도-유효응력 계산은 $CO_2$ 압력-밀도 와 $CO_2$ 체적계수-압력 상 다이어그램(phasediagram), Gassmann 유효 매질 이론(effective medium theory)을 이용하여 구하였다. 기체상의 $CO_2$ 주입은 속도-유효응력에서 건조상태(공기로 포화된 상태)에 비해 거의 무시할만한 변화를 가져왔다. 다양한 공극압력에서 액체상의 $CO_2$ 주입은 공기로 포화된 상태에 비해 속도-유효응력 반응을 평균 약 8% 정도 낮게 한다. 실험자료들은 높은 유효응력에서 Gassmann 계산들과 일치한다. 이러한 이론과 일치하는 "임계" 유효응력은 사암의 종류에 따라 달라진다. 이 차이는 각각의 사암 종류의 미세구조에서 미세 균열 수의 차이에 기인한 것이라 생각된다. 높은 유효응력에서의 이론과 의미있게 일치하였으며, $CO_2$ 주입 시 현장에서의 탄성파 거동을 예상하는데 있어서 어느 정도 확신을 준다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.1002-1007
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• 2012

에너지 수요의 지속적인 증가는 화석 연료의 사용을 통해 상당한 부분이 충족되고 있으며 이로 인한 이산화탄소의 배출은 지구온난화의 주요 원인으로 인식되고 있다. 대규모 발생원으로부터 이산화탄소를 포집하기 위한 방안의 하나로 흡수 공정이 적용되고 있으며, 흡수제의 흡수 및 재생으로 구성된 연속 순환 공정 특성상 흡수제의 특성뿐만 아니라 흡수 재생 운전 조건은 전체 공정 성능에 매우 중요한 부분을 차지한다. 이러한 최적의 운전 조건은 실제로 운전되고 있는 공정에서 찾아내는 것이 최선이라 할 수 있으나, 이를 위해 실제 상용 공정의 운전 변수를 임의로 변경하는 것은 공정 안정성 측면에서 현실적으로 불가능한 경우가 많다. 따라서 본 논문에서는 이러한 현실적인 제약을 극복하고자 흡수제의 기-액 상평형에 대한 이론적인 접근법을 적용하였다. 12 wt% $NH_3$ 수용액을 이용한 $CO_2$ 흡수 공정에서 최적 흡수 재생 조건 파악에 적용된 이론적인 접근법을 20 wt% Monoethanl amine (MEA) 수용액에 적용하여 흡수제의 최적 재생 조건을 예측하였다. 12 wt% $NH_3$ 수용액을 $CO_2$ 흡수 재생 공정에 사용할 경우, 재생 공정으로 공급하는 흡수액의 $CO_2$ 부하(loading)를 0.4 이하로 유지하는 것이 필요한 반면, 20 wt% MEA 수용액을 사용하는 경우에는 재생 공정으로 공급되는 흡수액의 $CO_2$ 부하에 대한 제한이 필요 없음을 알 수 있었다. 최적 재생 온도는 이론적 접근법을 이용해서 재생 공정으로 공급되는 흡수액의 $CO_2$ 부하에 따라 결정할 수 있으며, 재생된 흡수액의 $CO_2$ 부하는 흡수 공정에서 필요한 $CO_2$ 흡수량에 따라 결정되고 이를 기준으로 최적 재생 온도에 해당하는 열원의 공급량을 결정할 수 있게 된다. 12 wt% $NH_3$ 수용액을 이용한 실험실 규모의 연속 $CO_2$ 흡수 재생 실험에서 최적 재생 조건을 비교적 정확하게 예측할 수 있었던 이론적 접근법을 20 wt% MEA 수용액에 적용하여 최적 재생 조건 예측에 적용할 수 있음을 확인하였고, 실제 화학흡수제를 이용한 $CO_2$의 흡수 재생 공정의 설계 및 운전에 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.863-870
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• 2016

본 논문의 목적은 소듐냉각고속로(sodium cooled fast reactor, SFR)와 초임계 $CO_2$ Brayton cycle의 연계 시, 원자로 열수송 계통과 동력변환 계통의 압력 경계를 형성하는 회로인쇄형 열교환기의 경계면에 균열이 발생해 고압(약 200 bar)의 $CO_2$가 상압 수준의 액체소듐유로 측에 유입되었을 때의 물리/화학적 현상을 파악하여 열교환기 설계에 활용 가능한 실험 자료를 생산하는 것이다. 열교환기의 소듐-$CO_2$ 경계면 균열 현상은 경계면의 균열 크기에 따라 미세 균열에 의한 소듐유로막힘(plugging) 현상과 상대적으로 큰 균열에 의한 열교환기 재료손상(wastage) 현상으로 나뉜다. Plugging 실험결과, 소듐유로 직경이 3mm일 때 $CO_2$ 주입 즉시 소듐 흐름이 정지한 반면 소듐유로 직경이 5 mm일 때는 유량이 감소되기 시작하는 시점은 3 mm의 경우와 유사하게 $CO_2$ 주입 즉시 나타났지만 소듐의 흐름이 완전히 정지할 때까지는 상대적으로 오랜 시간이 소요되었다. 이러한 실험결과는 실제 열교환기의 소듐-$CO_2$ 경계면에서 미세균열이 발생했을 때, 소듐유로 직경이 3 mm로 좁을 경우 균열 발생과 동시에 해당 소듐유로가 반응생성물에 의해 막혀 해당 유로 외의 유로들로 지속적인 열교환기 운전이 가능하지만, 소듐유로의 직경이 5 mm로 넓어질 경우 소듐유로가 고체생성물에 의해 즉시 막히지 않고 생성물이 소듐유로를 따라 계통 내부를 이동하다 일정 농도 이상이 되어야 소듐유로를 막게 할 것으로 예상할 수 있는 결과이다. Wastage 실험결과, 열교환의 재질(STS316, Inconel600, G91 합금강), 운전온도($400{\sim}500^{\circ}C$), 노즐직경(0.2~0.8 mm), 시편-노즐 거리(2~6 mm)와 무관하게 고압(약 200~250 bar)의 $CO_2$ 분사에 의한 시편의 물리적 손상(erosion) 현상은 발생하지 않았다. 노즐에서의 분사되는 $CO_2$의 분사속도는 마하 0.4~0.7인 것으로 확인되었다. 본 연구의 실험결과는 열교환기 파손 대처 설계에 배경 실험 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.203-209
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• 2010

연구는 관엽식물 4종을 배지종류, 광도 및 이산화탄소 농도를 달리하여 식물의 광합성 반응을 조사하고, 그 결과에 기초하여 실내환경 조절에 효율적인 식물을 선정하고자 실시하였다. 식물재료로는 싱고니움, 디펜바키아, 쉐프렐라 홍콩, 드라세나를 사용하였으며, 성분과 성질이 다른 두 배지(peatmoss, hydroball)에 각각 재배하였다. 광도는 PPFD 0, 30, 50, 80, 100, 200, 400, $600{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 수준으로 조절하고, 이산화탄소 농도는 0, 50, 100, 200, 400, 700, 1000, $1500{\mu}mol{CO_2}{\cdot}mol^{-1}$의 수준으로 처리하였다. 광도 및 엽육내 $CO_2$ 농도변화에 따른 관엽식물의 광합성 반응을 조사한 결과, 약광에서의 광합성 능력을 나타내는 순양자수율은 쉐프렐라 홍콩과 디펜바키아에서 높게 나타났으며, 두 실내식물은 고농도의 이산화탄소 환경에서도 다른 두 식물에 비해 높은 광합성율을 기록했다. 드라세나 와네키는 두 조건 모두에서 가장 낮은 광합성 효율을 보였다. 두 배지 처리에 따라서는 각각의 관엽식물에서 엇갈린 광합성 반응이 관찰되었다. 쉐프렐라 홍콩은 피트모스 배지에서 광과 이산화탄소 증가에 따라 하이드로볼 배지에 비해 높은 광합성 속도를 보였지만, 디펜바키아는 그와는 정반대로 하이드로볼 배지에서 더욱 높은 광합성율을 기록했다. 싱고니움의 경우는 광처리에 의해서는 피트모스 배지에서 높은 광합성율을 보였지만 이산화탄소 처리에서는 배지간 차이가 없었다. 가장 낮은 광합성 효율을 보인 드라세나 와네키는 광에 의한 배지간 차이가 없었으며, 이산화탄소 증가시에는 피트모스에서 다소 높은 광합성율을 보였다. 따라서 실험한 4가지 관엽식물 중 광합성 효율이 가장 높았던 쉐프렐라 홍콩이나 하이드로볼 배지에서 높은 효율을 보인 디펜바키아가 실내 공기정화 및 실내 환경조절에 적합할 것으로 판단된다.

• 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.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권2호
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• pp.116-122
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• 2014

본 연구는 방울토마토의 MA 저장시 저장기간 연장과 품질 유지를 위한 비천공 breathable 필름 종류를 구명하고자 진행되었다. 강원도에 위치한 플라스틱 하우스에서 수경재배한 토마토를 담적색기에 수확하여 $5^{\circ}C$, $11^{\circ}C$, 그리고 $24^{\circ}C$에서 산소투과도가 각기 다른 비천공 breathable 필름(10,000; 20,000; 40,000; 60,000; 80,000; $100,000cc/m^2.day.atm$)과 천공필름으로 포장하여 저장하였다. 저장 중 생체중 감소율은 세가지 온도 모두에서 모든 비천공 breathable 필름처리구에서는 0.6%미만이었으나, 천공필름은 $5^{\circ}C$는 2.93%, $11^{\circ}C$는 13.29%, 그리고 $24^{\circ}C$에서는 27.24%에 달하였다. 포장내 이산화탄소와 산소 농도를 볼 때 $5^{\circ}C$와 $11^{\circ}C$에서 20,000 cc 필름, $24^{\circ}C$에서 40,000 cc 필름이 MA 조건에 근접한 수치를 보였다. 에틸렌 농도는 산소투과도가 가장 낮은 10,000 cc에서 모든 온도에서 가장 높았다. 저장 중 외관상 품질과 최종일에 측정한 경도와 당도는 $5^{\circ}C$와 $11^{\circ}C$의 20,000 cc 필름, $24^{\circ}C$의 40,000 cc 필름이 높은 수치를 나타내었다. 그러나 산도와 비타민 C 함량은 필름처리에 대한 일정한 경향을 보이지 않았다. 이상의 결과로 보았을 때, MA 저장시 포장내 대기조성과 저장 종료일의 과실 품질 등을 비교한 결과 방울토마토는 $5^{\circ}C$와 $11^{\circ}C$에서 20,000 cc 필름, $24^{\circ}C$에서는 40,000 cc 필름이 적합하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권2호
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• pp.83-87
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• 2014

본 연구는 저온기 시설참외 재배 시 탄산가스 발생제(탄산솔)의 사용효과를 구명하기 위하여 수행하였다. $600m^2$ 크기 하우스에 탄산가스 발생제(100g/1봉)를 10, 20 및 30봉을 각각 매달아 무처리와 비교하였다. 그 결과 무처리구에 비해 처리구에서 탄산가스 농도가 3.0~3.2배정도 높았다. 그리고 무처리구에 비해 처리구에서 과중이 20.2~22.0g 더 무겁고, 태좌부 당도가 $1.5{\sim}2.1^{\circ}Brix$ 더 높았으며, 색도(a값)도 우수하였다. 또한 탄산가스 발생제 처리한 것이 무처리에 비해 발효과율 및 기형과율이 각각 2.9~3.9%, 5.4~7.3% 감소하였고, 상품과율은 8.7~10.3% 증가하였다. 10a당 상품과 수량은 무처리구의 385.8kg에 비하여 탄산가스 발생제 10, 20 및 30봉 처리한 것이 각각 10.3%, 14.8%, 16.2% 증가하였다. 이상의 결과를 보아, 저온기 참외 시설재배시 탄산가스 발생제를 시용함으로써 탄산가스 농도가 높아져 광합성이 촉진되어 품질이 향상되고 수량이 증가한 것으로 판단되었다.