• 제목/요약/키워드: Co-cultivation

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보리의 생산과정에서 발생하는 탄소배출량 산정 및 전과정평가 적용 (Estimation of Carbon Emission and Application of LCA (Life Cycle Assessment) from Barely (Hordeum vulgare L.) Production System)

  • 소규호;박정아;이길재;유종희;심교문;노기안
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.722-727
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    • 2010
  • 보리생산체계의 탄소성적을 평가하기 위하여 쌀보리, 겉보리, 맥주보리로 구분하여 LCI database 구축하고 전과정 영향평가를 통한 잠재적 환경영향을 평가하였다. LCI 구축을 위한 영농 투입물과 산출물에 대한 데이터 수집결과 맥주보리의 경우 전반적인 투입량이 맥종 중 가장 높았으며, 특히 비료투입량이 9.52E-01 kg $kg^{-1}$ two-rowed braley로 다른 품종에 비해 월등히 높았으며, 이에 따른 포장에서의 직접대기배출량 ($CO_2$, $CH_4$, $N_2O$)도 9.74E-02 kg $kg^{-1}$ two-rowed braley로 가장 높게 나타났다. LCI 분석 결과 쌀보리, 겉보리, 맥주보리의 탄소성적 값은 각각 1.25E+00 kg $CO_2$-eq. $kg^{-1}$ naked braley, 1.09E+00 kg $CO_2$-eq. $kg^{-1}$ hulled braley, 1.71E+00 $CO_2$-eq. $kg^{-1}$ two-rowed barley였다. 영농투입량이 가장 많은 맥주보리의 탄소성적이 가장 높았다. $CO_2$는 주로 비료생산공정과 보리생산에서 발생하며, 품종 중에서 맥주보리의 $CO_2$ 발생이 1.09E+00 kg $CO_2$ $kg^{-1}$ barley으로 가장 높았다. $N_2O$는 질소시비에 의한 재배 포장의 배출량이 가장 많았고, 특히 질소시비량이 가장 많은 겉보리가 재배 중 직접배출량이 가장 많았고 값은 7.55E-04 kg $N_2O\;kg^{-1}$ barley였다. 전과정 영향평가 수행결과 GWP의 특성화 값은 쌀보리, 겉보리, 맥주보리가 각각 1.25E+00, 1.09E+00, 1.71E+00 kg $CO_2$-eq. $kg^{-1}$이었고, GWP 값에 영향을 주는 보리생산체계의 주요 요인는 비료생산과 보리재배 작업이었다.

CO2 고부가화를 위한 로도박터 스페로이데스를 활용한 미생물 전기합성 최적화 연구 (Optimization of Microbial Electrosynthesis Using Rhodobacter sphaeroides for CO2 Upcycling)

  • 김희수;정휘종;김단비;이상민;이지예;이진석;문명훈;고창현;이수연
    • 신재생에너지
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    • 제19권4호
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    • pp.20-26
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    • 2023
  • Emitted CO2 is an attractive material for microbial electrochemical CO2 reduction. Microbial electrochemical CO2 reduction (i.e., microbial electrosynthesis, MES) using biocatalysts has advantages compared to conventional CO2 reduction using electrocatalysts. However, MES has several challenges, including electrode performance, biocatalysts, and reactor optimization. In this study, an MES system was investigated for optimizing reactor types, counter electrode materials, and CO2-converting microorganisms to achieve effective CO2 upcycling. In autotrophic cultivation (supplementation of CO2 and H2), CO2 consumption of Rhodobacter sphaeroides was observed to be four times higher than that with heterotrophic cultivation (supplementation of succinic acid). The bacterial growth in an MES reactor with a single-chambered shape was two times higher than that with a double chamber (H-type MES reactor). Moreover, a single-chambered MES reactor equipped with titanium mesh as the counter electrode (anode) showed markedly increased current density in the graphite felt as a working electrode (cathode) compared to that with a graphite felt counter electrode (anode). These results demonstrate that the optimized conditions of a single chamber and titanium mesh for the counter electrode have a positive effect on microbial electrochemical CO2 reduction.

Assessment of Methane (CH4) Emissions from Rice Paddy and Crop Residues Burning in 2011 with the IPCC Guideline Methodology

  • Choi, Eun Jung;Lee, Jong Sik;Jeong, Hyun Cheol;Kim, Gun Yeob;So, Kyu Ho
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.575-578
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    • 2013
  • Rice cultivation in the paddy field and the burning of crop residues have been identified as the important sources of methane emission in agricultural sector. This study aimed at assessment of the methane emission from croplands in the year of 2011 with the IPCC guideline methodology. Methane from rice cultivation was emitted 6,813 $CO_2$-eq Gg in 2011. According to the water management, methane emission amounts by continuously flooded and intermittently flooded were 1,499 and 5,314 $CO_2$-eq Gg, respectively. Methane emission by crop residues burning was highest in red pepper and followed by rice straw, pulses and barely in 2011. Methane emission by field burning was very little compared with rice cultivation.

The immune-enhancement effect by Falun Gong cultivation

  • Jeong, Hyun-Ja;Kang, Ji-Seok;Kim, Hyung-Min;Lee, Ki-Nam
    • Advances in Traditional Medicine
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    • 제2권2호
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    • pp.113-118
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    • 2002
  • Falun Gong (FG) is an advanced system of cultivation and practice, which is beneficial for both mind and body. In this study we investigated the effects of FG on the production of cytokines in FG practitioner (FGP). To study whether plasma cytokines levels were affected by FG, their levels were analyzed. The amount of $interferon-{\gamma}$ $(IFN-{\gamma})$, interleukin (IL)-2, IL-4 and IL-6 (2.5-fold for $IFN-{\gamma}$, 1.2-fold for IL-2, 2.1-fold for IL-4 and 2.5-fold for IL-6, respectively) were significantly higher in the FGP group than normal group (P<0.05). Peripheral blood mononuclear cells obtained from normal healthy control and FGP were cultured for 24 h in the presence or absence of lipopolysaccharide. The amount of $IFN-{\gamma}$, IL-2, IL-4 and IL-6 in culture supernatant was quantified. However, there were no significant differences in the level of the same cytokines between the normal and FGP group. These data suggest that FG cultivation may contribute to immune-enhancement in vivo.

Embossing 처리 과대지의 제조 및 물성 (Preparation and Properties of Embossing Treated Fruiting Bag)

  • 김강재;박성배;엄태진
    • 펄프종이기술
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    • 제40권1호
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    • pp.35-40
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    • 2008
  • The environment of agriculture in Korea is changed very rapidly. Since the labours in fruit cultivation field are getting older, the resources and the aid materials for farming need to be multi functional and easy to use. Therefore, They have to use various kind of aid materials in field of fruit cultivation like as fruiting bag. The development of practical utilization way of embossing process for manufacturing of fruiting bag and wrapping paper of agricultural products was main purpose of this study. Embossing roll was designed in Ginyong Embo(Co.) for the embossing process of fruiting bag. The embossing treated fruiting bag was manufactured in Agro(Co.) at mill scale. The mechanical properties of embossing paper was investigated and operation efficiency of bagging was tested at field. The properties of embossed paper was satisfied for fruiting bags for cultivation of apple and pear.

관행농 쌀 생산체계의 탄소배출량 평가를 위한 전과정평가: top-down 방식의 국가평균값과 bottom-up 방식의 사례분석값 비교 (LCA (Life Cycle Assessment) for Evaluating Carbon Emission from Conventional Rice Cultivation System: Comparison of Top-down and Bottom-up Methodology)

  • 유종희;정순철;김건엽;이종식;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.1143-1152
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    • 2012
  • 본 연구진은 2007년 농진청과 통계청에서 수집한 농축산물소득자료 통계 값으로 국가평균 탄소성적을 산정하는 top-down 방식의 자료수집 방법을 구축하였다. 또한, 본 연구진은 2011년 전북 군산 지역 관행농 쌀 생산 농가 중 벼 평균 재배면적이 3.3 ha인 네 곳의 대규모 생산농가를 섭외하여 면접조사로 사례를 분석하는 bottom-up 방식의 전과정 목록 (LCI, life cycle Inventory)도 구축하였다. 본 연구는 관행농 쌀 생산체계에 대한 전과정 평가를 국립농업과학원에서 구축한 top-down 방식과 사례분석을 통한 bottom-up 방식으로 수행한 결과를 비교하기 위하여 수행되었다. 전과정 목록분석 결과 $CO_2$은 무기질 비료 생산과 벼 재배과정에서 배출량이 가장 많았고, $CH_4$$N_2O$은 대부분 벼 재배과정에서 배출되었다. 관행농 쌀 1 kg 생산을 기준으로 하는 탄소성적은 국가평균값이 2.39E+00 kg $CO_2$-eq. $kg^{-1}$, 사례분석이 1.04E+00 kg $CO_2$-eq. $kg^{-1}$으로 국가평균 탄소성적이 사례분석보다 높았다. 쌀 생산 전과정에 투입되는 농자재량은 국가평균과 사례분석이 유사하거나 오히려 사례분석이 더 높게 나타났으나 작기 당 수확량이 높아 사례분석의 탄소성적이 유리한 결과가 나왔다. 관행농 쌀 생산체계에서 각 생산공정별 환경영향을 분석한 결과 화학비료 생산단계가 대부분의 환경영향범주에서 기여도가 가장 높게 나타났으나, GWP 범주는 벼 재배에 의한 환경영향 기여도가 가장 컸다. 관행농 쌀 생산에서 탄소성적을 결정하는 주요 요인은 논토양에서 발생하는 메탄가스와 비료투입량 및 벼 수확량이었다. 본 연구 결과는 향후 '농산물 저탄소인증' 시범사업에서 배출량 산정을 위한 기초자료와 벼논에서 온실가스를 줄이기 위한 영농법 개발에 활용될 것으로 기대된다. '저탄소 농산물 인증제도' 시범사업의 성공을 위해서 쌀을 포함한 농작물에 대한 실제 농가를 대상으로 하는 사례분석 연구가 더욱 늘어나야 할 것이다. 현 단계에서는 자발적인 참여 농가를 대상으로 하여 활동 데이터 수집을 늘리고, 자료의 일관성과 대표성 보완을 위하여 농가의 활동데이터를 수집할 때 모집단 선발과 수집기간 등에 대한 논의가 필요하다. 또한 현재 국립농업과학원에서 구축하고 있는 DB는 2007년 소득자료를 기준으로 하므로 인증사업 시행시 사례분석을 적용할 때 몇 가지 한계와 보완사항이 요구되었다. 첫째, 국가평균 통계와 실제 대상농가 간 품종 및 생산연도에 의한 생산량 차이를 보완하기 위한 가중치 적용 등이 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 현재 국가평균 DB를 기준으로 설정된 시스템 경계에서 육묘 용 상토와 볏짚 및 쌀겨 등 부산물과 수확 후 도정 및 포장 등에 대한 시스템경계 확장 연구 및 이에 관한 LCI DB 구축이 요구되었다.

1990년부터 2008년까지 우리나라 경종분야 온실가스 (메탄) 배출량 평가 (Assessment on Greenhouse Gas ($CH_4$) Emissions in Korea Cropland Sector from 1990 to 2008)

  • 정현철;김건엽;소규호;심교문;이슬비;이덕배
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.911-916
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    • 2010
  • 농업활동 중 경종분야인 벼재배와 작물잔사 소각은 온실가스인 메탄의 주 발생원이다. 이번 연구는 1990년부터 2008년까지 우리나라 경종분야에서 발생하는 메탄 배출량을 평가하기 위해 수행되었다. 우리나라에서 벼 재배에 의한 메탄 배출량은 1990년 395 천 톤에서 2008년 297 천 톤으로 벼 재배면적의 감소에 따라 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 작물잔사 소각에 의한 메탄 배출량은 1990년 2,502 톤에서 2008년 2,726 톤으로 작물별 차이는 있었으나 연도별 전체 배출량에는 큰 변화없이 일정한 값을 유지하였다. 작물잔사 소각에 의한 메탄 배출은 경종부분 전제 배출량에는 큰 영향을 미치지 않았다. 벼재배와 작물잔사 소각에 의한 총 메탄 배출량을 이산화탄소로 환산한 값은 1990년 8,356 천 톤 $CO_2$-eq.에서 2008년 6,287 천 톤$CO_2$-eq.로 나타났다. 농업부문의 온실가스 배출량 평가의 정확도 제고를 위해서는 활동자료의 신뢰성 확보가 무엇보다도 중요하다. 2010년부터 농촌진흥청과 통계청이 공동으로 활동자료의 공식적인 조사를 시작하였으며, 이러한 체계적인 활동량 조사는 농업부문 온실가스 배출량 평가의 신뢰도 향상과 불확도 저감에 크게 기여할 것으로 예상된다.

여름철 시설 토마토 재배 시 Carbon Dioxide 처리가 Water Stress에 미치는 영향 (The Effect of Water Stress on Carbon Dioxide Treatment during Protected of Tomato (Solanum lycopersicum) Cultivation at Summer)

  • 우영회;이관호;강인철;김동억
    • 현장농수산연구지
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    • 제17권1호
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    • pp.93-100
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    • 2015
  • 여름철 토마토 시설 재비시 CO2 시용에 의한 고온적응성 향상을 구명하고 그 가능성을 검토하고자 실시하였다. CO2 처리 농도를 달리한 온실들(무처리, 500ppm, 1,000ppm)의 기온환경은 유사하였으며, 최고기온은 약 44℃ 수준이었다. CO2 농도에 따른 VPD와 엽기온차에 의한 CWSI(Crop water stress index)변화를 보면 1000ppm처리가 무처리, 500ppm처리보다 수분장해를 받지 않았으며, 수분장해 정도는 1000ppm<500ppm<무처리 순으로 무처리가 수분장해 수준이 가장 높았다.

Rutin production in hairy root cultures of buckwheat(Fagopyrum esculentum Moench)

  • Park, Sang-Un;Kim, Yeon-Bok;Park, Cheol-Ho
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2002년도 제9차 국제심포지움 및 추계정기학술발표회
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    • pp.23-23
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    • 2002
  • We established hairy root cultures of F. esculentum transformed with A. rhizogenes for in vitro rutin production. Additionally, we describe the effects of different media and plant growth regulators on growth and rutin biosynthesis in buckwheat hairy root cultures. Excised leaves of P. tinctorium from 10-day-old seedlings were used as the explant material for co-cultivation with A. rhizogenes 15834. The hairy culture of Fagopyrum esculentum Moench. was established by infecting leaf explants with Agrobacterium rhizogenes 15834. About four to five weeks after co-cultivation with A. rhizogenes, 10 hairy roots were excised from the necrotic explant tissues. After repeated transfer to fresh medium for three months, ten clones were transferred to MS liquid culture medium. The growth and rutin production of each clone differently response to the MS liquid medium. Among these clones, H8, which had exhibited good growth rate and one of the highest rutin productivity, was selected for the following experimment.(중략)

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Evaluation of Rice Nitrogen Utilization Efficiency under High Temperature and High Carbon Dioxide Conditions

  • Hyeonsoo Jang;Wan-Gyu Sang;Yun-Ho Lee;Hui-woo Lee;Pyeong Shin;Dae-Uk Kim;Jin-Hui Ryu;Jong-Tak Youn
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.168-168
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    • 2022
  • According to the 5th Climate Change Report, global average temperature in 2081~2100 will increase 1.8℃ based on RCP 4.5 and 3.7℃ based on RCP 8.5 from the current climate value (IPCC Working Group I AR5). As temperature is expected to increase due to global warming and the intensity and frequency of rainfall are expected to increase, damage to crops is expected, and countermeasures must be taken. This study intends to evaluate rice growth in terms of nitrogen utilization efficiency according to future climate change conditions. In this experiment, Oryza sativa cv. Shindongjin were planted at the SPAR facility of the NICS in Wanju-gun, Jeollabuk-do on June 10, and were planted and grown according to the standard cultivation method. Cultivation conditions are high temperature, high CO2 (current temperature+4.7℃·CO2 800ppm), high temperature (current temperature+4.7℃·CO2 400ppm), current climate (current tempreture·CO2 400 ppm). Nitrogen was varied as 0, 9, 18 kg/10a. The N content and C/N ratio of all rice leaves, stems, and seeds increased at high temperature, and the N content and C/N ratio decreased under high temperature and high CO2 conditions com pared to high temperature. Compared to the current climate, NUE increases by about 8% under high temperature and high CO2 conditions and by about 2% under high temperature conditions. This seems to be because the increase in temperature and CO2 induced the increase in biomass. ANUE related to yield decreased by about 70% compared to the current climate under high temperature conditions, and decreased by about 45% at high temperature and high CO2, showing a tendency to decrease compared to high temperature. This appears to be due to reduced fertility and poor ripening due to high temperature stress. However, as the nitrogen increased, the number of ears and the number of grains increased, slightly offsetting the production reduction factor.

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