• 한국환경농학회지
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• 제28권2호
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• pp.131-138
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• 2009

비오염 지역인 '06년 "탑라이스(Top-rice)" 생산단지 논토양에서 채취한 토양, 볏짚, 정조, 왕겨, 현미, 쌀겨 및 백미를 분석한 결과 다음과 같다. 논토양 중 비소 1.235 mg/kg, 카드뮴 0.094 mg/kg, 구리 4.412 mg/kg, 납 4.728 mg/kg 및 수은 0.0279 mg/kg으로 우리나라 토양환경보전법상 중금속 오염 우려 및 대책기준을 초과하는 지역은 없었다. 백미 중 비소 0.051 mg/kg, 카드뮴 0.040 mg/kg, 구리 0.345 mg/kg, 납 0.065 mg/kg 및 수은 0.0015 mg/kg으로 잔류허용기준을 초과하는 시료는 없었다. 벼에 흡수.이행된 중금속은 대부분 볏짚에 높게 분포하였고 그 다음으로 쌀겨 부위가 약간 높게 분포 하였다. 그 밖에 정조, 왕겨, 현미 및 백미 중에는 비슷한 농도로 낮게 분포하는 것을 알 수 있었다. 토양 중 중금속과 백미 중 중금속간 흡수기울기는 카드뮴(Cd 0.431) > 구리(Cu 0.054) ${\fallingdotseq}$ 수은(Hg 0.052) > 비소(As 0.021) >> 납(Pb 0.008) 순으로 토양 중 카드뮴이 벼에 흡수되어 쌀로 쉽게 이행되어 축적될 가능성이 제일 컸다. 벼에 흡수된 구리와 수은도 흡수이행이 용이하였고, 비소와 납은 거의 쌀로 이행되지 않았다. 벼의 지상부로 흡수.이행된 중금속 중 63.3-93.4%는 볏짚에 존재하였으며, 정조에 6.6-36.7%, 왕겨에 0.6-5.7%, 현미에 3.2-31.3%, 쌀겨에 0.8-4.6% 그리고 백미에 1.1-26.7%가 분포하는 것으로 나타났다. 카드뮴의 경우 지상부로 흡수된 양의 26.7-31.3%가 백미 또는 현미에 분포하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.7-7
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• 2023

현재 다양한 4차산업의 주요기술로는 빅데이터, 사물인터넷, 인공지능, 블록체인, 혼합현실(MR), 드론 등이 대표적인 기술들이다. 특히 최근에 세계적인 기술적 트랜드로 자리 잡고 있는 "디지털 트윈(digital twin)은 물리적인 사물과 컴퓨터에 동일하게 표현되는 가상 모델의 개념으로서. 실제 물리적인 자산 대신 소프트웨어로 가상화한 자산의 Digital twin을 만들어 모의실험함으로써 실제 농작업의 특성(현재 상태, 농업생산성, 농작업 시나리오, 등)에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 노지노업 주산지에 대한 디지털 트윈 데이터를 구축하고 스마트팜 단지를 설계 및 구축하여, 통합관제시스템 운영을 통해 자동 물관리, 원격생육예찰, 드론방제, 병충해 예찰작업 등으로 농작업을 효율화하고자 한다. 또한, 빅데이터 분석을 통한 적정량의 비료·농약사용으로 환경적 부하를 최소화하여, 노동력절감, 농작물 생산성을 향상할 수 있는 디지털 환경제어농업을 국내에 보급하고자 한다. 이러한 노지농업 기술은 디지털 농작업 및 재배관리 등 으로 노동력이 절감되고, 기후변화에 대비한 물이용 최적화와 토양오염예방 효과를 기대할 수 있으며, 전국 재배환경 디지털 데이터 확보를 통한 노지작물의 정량적인 생육관리가 가능하게 된다. 또한 농업생산성 향상을 통한 탄소중립 RED++ 활동을 직접적으로 실천을 할 수 있는 방안이다. 취득된 고정밀·고화질 영상기반 농작물 생육데이터취득을 통한 생육현황 분석과 예측은 디지털 영농작업관리에 매우 효과적이다. 실제 국립식량과학원 남부작물부에서는 지중점적, 땅속배수 등 다양한 종류의 노지스마트팜 연구개발을 진행하였다. 특히, 올해부터는 전국농업기술원 단지를 대상으로 노지스마트팜 시설 구축 및 기술 보급을 통한 사업화를 본격적으로 진행하고 있다. 본 연구에서는 디지털 트윈 기술과 노지스마트팜 기술을 융합한 농업분야 구축사례와 향후 활용방안에 대하여 서술하고자 한다.

• 한국습지학회지
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• 제18권4호
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• pp.363-377
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• 2016

본 연구는 낙동강수계 오염도가 높은 금호강 및 남강 중권역의 지천들 가운데 수질측정망과 일정한 거리에 있고 오염도가 높은 지천들을 선정하여 각 지점의 오염부하량, 오염특성, 중점관리지천별 세부 유입되는 지천의 오염현황 및 중점 지류가 낙동강 본류에 미치는 영향 등을 살펴보았다. 그 결과, 금호강 및 남강의 대부분의 수질항목별 오염도는 유사하였으나, TN, Chl-a 및 SS는 금호강이 남강에 비해 약 20~120% 이상 높은 오염도를 보였다. 오염발생부하율(kg/day) 및 발생밀도($kg/day/km^2$)는 유량과 하천유하면적에 따라 하천 오염도 순위가 달랐으며, 이러한 영향은 남강에서 더 크게 차이가 발생하였다. 금호강 및 남강의 상세오염조사는 하천의 유로길이, 합류되는 소하천의 개수와 형태에 따라 상세지점을 2개에서 최대 9개까지 나누어 조사하였으며, 그 결과 달서천과 의령천의 오염도가 높게 나타났다. 이외에도, 달서천과 의령천의 본류오염 기여율이 약 10% 내외로 높게 나타났으며, 이는 주변공단, 생활거주지역 형태 및 크기, 농경지 경작 유 무 및 축사 존재 유 무에 따라 오염도 및 상 하류 오염형태가 다르기 때문으로 판단된다

• 한국응용곤충학회지
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• 제22권2호
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• pp.52-66
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• 1983

The brown planthopper, N. lugens (Stal), has become a serious pest of rice in tropical Asia during the last decade. At high pest density, its feeding damage causes 'hopperburn' or complete wilting and drying of the rice plant. It also transmits grassy and ragged stunt virus diseases. The estimated losses caused by the pest in tropical Asia exceed $US\$300$ millions. While cultivation of resistant rice varieties has proved to be highly effective against the pest, their long-term stability is threatened because of the evolution of prolific biotypes which can destroy these varieties. At present, identification of biotypes is based principally on the differential reactions of host rice varieties to the pest and on host-mediated behavioral and physiological responses of the pest. Recent findings of morphological differences in adult rostrum, legs, and antennae, body parts that possess receptors for host plant location and discrimination, and cytological differences in N. lugens populations maintained as stock cultures strongly complement other biotype studies. So far, three N. lugens biotypes have been identified in the Philippines. Biotype I can survive on and damage varieties that do not carry and genes for resistance, while Biotype 2 survives on resistant varieties carrying Bph 1 gene and Biotype 3 on varieties carrying gene bph 2. However, none of these biotypes can survive on varieties with genes Bph 3 or bph 4. Several varieties which are resistant in the Philippines are susceptible in India and Sri Lanka as the South Asian biotypes of N. lugens are more virulent than Southeast Asian biotypes. To monitor the pest biotypes in different geographical regions and to identify new sources of resistance, an International Brown Planthopper Nursery has been established in many cooperating countries. The evolution of biotypes is an exceedingly complex process which is governed by the interactions of genetic and biological factors of the pest populations and the genetic makeup of the cultivated varieties. While the strategy for sequential release of varieties with major resistance genes has been fairly successful so far, the monegenic resistance of these varieties makes them vulnerable to the development of the pest biotypes. Therefore, present breeding endeavors envisage utilizing both major and minor resistance genes for effective control of the pest.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권4호
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• pp.309-315
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• 2000

Panax ginseng is an important medicinal plant that has been used worldwide for geriatric, tonic, stomachic, and aphrodisiac treatments. Ginsenosides contained in the ginseng root are the main substances having active functions for human body. The price of ginseng is very expensive due to a complex process of cultivation, and the yield of ginseng is limited, which cannot meet the demand of the increasing market. Researchers have applied plant biotechnology to solve the problems but there are still things to be determined towards ginsenoside production by large-scale adventitious root culture. In this experiment, 5 to 20 liter bioreactors were employed to determine optimal conditions for adventitious root culture and ginsenoside production of Panax gineng. Callus was induced from the ginseng root on MS agar medium containing 1.0 mg. $L^{-1}$ 2,4-D and 0.1 mg. $L^{-1}$ kinetin. Then the callus was cultured on MS agar medium supplemented with 2.0 mg. $L^{-1}$ IBA, 0.1 mg. $L^{-1}$ kinetin, and 30 g. $L^{-1}$ to induce adventitious roots. The maximum root growth and ginsenoside production were obtained in 1/2 MS medium. 2.0 mg. $L^{-1}$ naphthalene acetic acid resulted in greater root growth than 2.0 mg $L^{-1}$ indole-3-butyric acid. Ginsenoside content increased with 2.0 mg. $L^{-1}$ benzyl adenin or kinetin. High concentrations of benzyl adenin (above 3.0 mg. $L^{-1}$ ) decreased the adventitious root growth and ginsenoside productivity. N $H_{4}$$^{+}$ inhibited the ginsenoside accumulation, while high concentrations of $K^{+}$, $Mg_{2}$$^{+}$, and $Ca_{2}$$^{+}$ increased it. N $H_{4}$$^{+}$ at 0.5 and 1.0 times of the normal amount in 3/4 SH medium resulted in the greatest biomass increase, but the highest ginsenoside productivity was obtained when N $O_{3}$$^{-}$ was used as the sole nitrogen source in the medium. Most microelements at high concentrations in the medium inhibited the root growth, but high concentrations of MnS $O_4$enhanced the root growth. Root dry weight increased with increasing sucrose concentrations up to 50 g. $L^{-1}$ , but decreased from 70 g $L^{-1}$ Ginsenoside productivity was maximized at the range of 20 to 30 g. $L^{-1}$ sucrose. In the experiment on bioreactor types, cone and balloon types were determined to be favorable for both adventitious root growth and ginsenoside production. Jasmonic acid was effective for increasing ginsenoside contents and Rb group ginsenosides mainly increased. These results could be employed in commercial scale bioreactor cultures of Panax ginseng.x ginseng.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권1호
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• pp.50-56
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• 2010

Oil contamination soil has been one of the most environmental social issues for decades in the inside and outside of country. The law of soil environmental preservation was carried out in the 1990s and the government controlled not only soil environment management and the remediation of contaminated soil but also promoted the development of remedial technology and cleanup business of contaminated soil by national policy. In addition to agriculture areas, the main oil contaminated sites are a gas station, oil reservoir, petro-chemical complex, site of railway carriage base and military camp. The contamination-frequency of agriculture area and effect sites are low but it has significantly important area on account of producing food for human beings. Therefore, we should be concerned about oil contamination damage of agriculture area. The oil contamination damage of agriculture area influenced drop of birth and breeding since the oil directly adheres to seeds and farm products even diffusion of contaminated soil to cultivation area. The studies of the crops and the food vegetation has not enough detailed data caused by the incident of oil contamination. This study investigated the effect of oil in germination and growth of selected plant seeds. In this study, we try to verify whether the oil contamination by accidents on farmland influenced the damage of farm produce and the mutual relation both oil contaminated soil or the vegetation of crops. The impact of oil on plant development was followed by phytotoxicity assessments. The plants exhibited visual symptoms of stress, growth reduction and perturbations in developmental parameters. The increase of the degree of pollution induced more marked effects in plants, likely because of the physical effects of oil. The relationships between the phytotoxicity contents of plants and growth reduction suggest a chemical toxicity of fuel oil. In addition, while cleaned up the contaminated soil under the standard of contaminated soil we examined it was suitable for region standard and it may have practical possibility for fill material of construction of afforestation and molding soil of landfill.

• 한국환경농학회지
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• 제27권3호
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• pp.267-273
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• 2008

안전농산물에 대한 국민의 관심 증대와 농업환경자원의 유지 보전을 위한 지속적인 농업생산 방안으로 친환경농업 육성의 필요성이 증대되어 왔다. 이에 우리나라에서는 친환경 농업이 빠르게 성장하여 1999년 1300호였던 인증농가가 2007년에는 100배 증가하여 13만호에 이르고 있다. 그러나 친환경농업의 빠른 증가 추세에도 불구하고 친환경농업이 농업생태계에 미치는 영향에 대한 정량적인 연구는 미흡한 실정으로 친환경농업의 올바른 확산을 위해서는 농업생태계에 미치는 영향을 규명하고, 지속가능성을 정량화하는 연구가 필요하다. 이에 친환경농업의 지속가능성을 평가하고자 2006년부터 2007년까지 완주군 고산면 광역친환경농업단지 벼유기농업단지에서 쌀생산 시 에너지효율 및 양분수지를 조사하였다. 그 결과 벼유기농업단지가 관행논보다 에너지효율은 낮았으나 재생가능한 에너지 자원을 사용하는 유기농법이 화학비료나 농약을 사용하는 관행농법에 비하여 자원이용의 지속가능도는 높았다. 또한 벼유기농업단지는 과량의 축분퇴비 시용으로 토양 내 인산과 칼륨이 과다 축적되어 있으므로 축분 퇴비의 시용량을 줄이고 질소대비 인산과 칼륨의 함량이 비교적 낮은 자운영 등을 이용한 시비개선이 필요할 것으로 판단된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제14권6호
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• pp.880-884
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• 2001

Rumen microbiology research has undergone several evolutionary steps: the isolation and nutritional characterization of readily cultivated microbes; followed by the cloning and sequence analysis of individual genes relevant to key digestive processes; through to the use of small subunit ribosomal RNA (SSU rRNA) sequences for a cultivation-independent examination of microbial diversity. Our knowledge of rumen microbiology has expanded as a result, but the translation of this information into productive alterations of ruminal function has been rather limited. For instance, the cloning and characterization of cellulase genes in Escherichia coli has yielded some valuable information about this complex enzyme system in ruminal bacteria. SSU rRNA analyses have also confirmed that a considerable amount of the microbial diversity in the rumen is not represented in existing culture collections. However, we still have little idea of whether the key, and potentially rate-limiting, gene products and (or) microbial interactions have been identified. Technologies allowing high throughput nucleotide and protein sequence analysis have led to the emergence of two new fields of investigation, genomics and proteomics. Both disciplines can be further subdivided into functional and comparative lines of investigation. The massive accumulation of microbial DNA and protein sequence data, including complete genome sequences, is revolutionizing the way we examine microbial physiology and diversity. We describe here some examples of our use of genomics- and proteomics-based methods, to analyze the cellulase system of Ruminococcus flavefaciens FD-1 and explore the genome of Ruminococcus albus 8. At Illinois, we are using bacterial artificial chromosome (BAC) vectors to create libraries containing large (>75 kbases), contiguous segments of DNA from R. flavefaciens FD-1. Considering that every bacterium is not a candidate for whole genome sequencing, BAC libraries offer an attractive, alternative method to perform physical and functional analyses of a bacterium's genome. Our first plan is to use these BAC clones to determine whether or not cellulases and accessory genes in R. flavefaciens exist in clusters of orthologous genes (COGs). Proteomics is also being used to complement the BAC library/DNA sequencing approach. Proteins differentially expressed in response to carbon source are being identified by 2-D SDS-PAGE, followed by in-gel-digests and peptide mass mapping by MALDI-TOF Mass Spectrometry, as well as peptide sequencing by Edman degradation. At Ohio State, we have used a combination of functional proteomics, mutational analysis and differential display RT-PCR to obtain evidence suggesting that in addition to a cellulosome-like mechanism, R. albus 8 possesses other mechanisms for adhesion to plant surfaces. Genome walking on either side of these differentially expressed transcripts has also resulted in two interesting observations: i) a relatively large number of genes with no matches in the current databases and; ii) the identification of genes with a high level of sequence identity to those identified, until now, in the archaebacteria. Genomics and proteomics will also accelerate our understanding of microbial interactions, and allow a greater degree of in situ analyses in the future. The challenge is to utilize genomics and proteomics to improve our fundamental understanding of microbial physiology, diversity and ecology, and overcome constraints to ruminal function.

• 유기물자원화
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• 제28권2호
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• pp.15-29
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• 2020

본 연구는 하수슬러지와 침출수 공정슬러지를 건조연료와 혼합하여 물리적 특성을 개선하고 악취를 저감하는 중성고화제를 개발하여 매립 복토재로 재활용하기 위한 연구이다. 슬러지와 건조연료의 배합비율(W/W)은 1:1이 적정하며 기계 혼합시험에서도 균질하게 혼합되었다. 슬러지는 건조연료와 혼합되면서 함수율과 점성은 저감되고, 입자와 입자사이에 공극이 생겨 통기성을 가지게 된 것을 알 수 있었다. 다양한 혼합시험과 악취시험 결과, 중성고화제는 악취저감에 효과적인 것을 알 수 있었으며, 주 원료는 하수슬러지 소각재로 폐기물의 재활용과 생산비용에 있어 경쟁력이 있다. 중성고화제를 적용하여 고화복토재를 생산하면 압축강도 등 물리적인 특성이 향상되고 복토재 사용 품질기준도 만족하다. 또한, 알칼리성 고화복토제 대비 복합악취는 1/3 (3,000 → 1,000), 고화제 사용량은 1/8 (50% → 6%)로 낮춘다는 것이 입증되었다. 그리고 이것은 토사와 혼합하여 식물재배를 위한 토지개량제로 활용이 가능함을 입증하기 위해 추가 연구가 진행되고 있다.

• 한국조경학회지
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• 제39권6호
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• pp.21-35
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• 2011

본 연구는 근대화 이후 급격하게 변천되어온 우리나라 농촌지역 원형의 모습과 이의 변화양상을 고찰하기 위한 기초연구로서, 근대 이후 농촌지역의 변천과정을 시계열적으로 비교 분석하였다. 이를 통하여 근대화 과정에서 나타난 한국 농촌농촌경관 변화의 보편적인 특성을 파악하고, 나아가 향후 농촌경관의 보전 및 관리에 시사점을 제공하는 것이 본 연구의 주 목적이다. 농촌경관의 변화를 면밀히 파악하기 위한 경관유형은 해당 경관이 입지하고 있는 장소 및 속성에 따라 주거경관, 생산경관, 녹지경관, 수변경관, 가로경관, 상징 및 신앙경관의 총 6가지 유형으로 분류할 수 있었고, 이의 유형별 총체적인 변화 내용 및 과정을 분석하였다. 문헌조사 및 현장조사에 의하여 도출한 경관의 변화 양상은 크게 경관 요소의 형성, 변경, 이전, 손실, 복원의 5가지 유형으로 도출할 수 있었으며, 경관의 전체적 구조 및 구성체계 등의 거시적 변화에서부터 개별 경관요소의 형태, 재료, 크기, 색채 등의 미시적 변화에 이르기까지 복합적인 경관변화가 지속되어온 것임을 파악할 수 있었다. 본 연구는 농촌개발정책에 의한 농촌경관의 변화를 거시적 차원에서 분석한 연구로, 개발정책의 범주에 포함되지 않는 농촌마을에 적용시키기 어렵다는 것이 한계점으로 지적될 수 있다. 하지만 본 연구는 농촌개발정책의 흐름과 경관변화간의 상응관계에 주목하여 변화 경향을 파악함으로써 농촌경관계획 및 관리에 시사점을 제공하는 것에 의의가 있다. 본 연구를 기초로 향후 연구는 개발정책으로 인한 경관변화뿐만이 아니라 사회 경제적 요소 등 다양한 측면으로 인한 변화 양상을 고찰하는 방향으로 진행되어야 할 것이다.