• 자원환경지질
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• 제48권5호
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• pp.409-420
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• 2015

우리나라의 대표적 딸기 수막재배지 중 하나인 청주시 가덕면 상대리 일대에서는 수막재배용 지하수 이용량이 몇가지 방법으로 산정된 바 있다. 이러한 지하수 이용량 산정 방법 중에는 수막재배 사용 후 배출되는 배수로의 유량을 근거로 하는 것이 있으며, 이러한 방법은 배수로의 물이 모두 사용 후 배출되는 지하수로만 구성되어 있다는 가정 하에 적용된다. 연구지역에서 지하수가 사용된 후 무심천으로 유출되기 직전의 최종 배수로는 비포장 상태이며 하천 가까이에 나란히 개설되어 있다. 이러한 상황에서는 배수로의 물이 인근 하천수의 침투 유입에 의한 영향을 받을 가능성이 있다. 이 연구는 상대리 지역에서와 유사한 하천과 배수로의 구조 및 형태를 가지는 경우에, 최종 배수로의 배출수가 수질의 관점에서 하천수의 영향을 받고 있는지의 여부를 검토해 보았다. 고려된 수질 요소는 현장 수온과 pH, EC 값, 실내 분석에 의한 이온 함량과 수질 유형이며, 현장 측정 및 시료 채취 기간은 2012년 2월부터 2015년 2월까지이다. 검토 결과, 배출수는 지하수의 평균 수질을 반영하지 않으며, 오히려 하천수의 수질을 많이 반영하는 것으로 나타났다. 이로 보아, 연구지역에서와 같이 배수로가 인근 하천 가까이에서 비포장 상태를 유지하는 경우에는, 배출수의 유량 측정을 지하수 이용량 산정에 직접적으로 이용하는 데에 많은 주의가 필요한 것으로 판단되었다. 이 연구에서 배출수의 수온은 주변 대기 온도에 매우 민감하게 반응하여 변하기 때문에, 하천수의 영향을 정량적으로 판단하기는 부적절한 요소인 것으로 나타났다. 향후 배출수 내 지하수와 하천수의 혼합 비율을 정량적으로 산정하는 연구가 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국농공학회지
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• 제43권2호
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• pp.94-104
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• 2001

A pilot study was performed at the experimental field of Konkuk University in Seoul, to examine the feasibility of the constructed wetland system for sewage and the effect of treated sewage irrigation on the paddy rice culture and its soil characteristics. The constructed wetland performed well, in that effluent concentrations of pollutants were significantly lower than concentrations of the influent. Median removal efficiencies of BOD$_{5}$ was about 78% and slightly lower during winter. Removal efficiencies form TN and TP were approximately 48 and 21%, respectively, and relatively less effective than that of BOD$_{5}$. Irrigation of treated sewage to paddy rice culture did not affect adversely in both growth and yield of rice. Instead, plots of treated sewage irrigation showed up to 50% more yield in average than the control plot. It implies that treated sewage irrigation might be beneficial to rice culture rather than detrimental as long as it is treated adequately and used properly. Soil was sampled and analyzed before transplanting and after harvesting. pH was slightly increased due to irrigation water, but it may not be concerned as long as the treated sewage is within the normal range. EC was increased in first year but decreased in second year, therefore salts accumulation in the soil could be less concerned. OM and CES was slightly increased, which might be beneficial on growing plants. TN did not show apparent pattern. Available phosphorus was decreased after rice culture, but the quantity of phosphorus(TP-available phosphorus) was rather increased which implies that excessive phosphorus supply may result in phosphorus accumulation in the soil. Overall, the constructed wetland was thought to be an effective sewage treatment alternative, and treated sewage could be reused as a supplemental source of irrigation water for paddy rice culture without causing adverse effect as long as it is treated adequately and used properly. For full-scale application, further investigation should be followed on environmental risk assessment, tolerable water quality, and fraction of supplemental irrigation.ion.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1230-1236
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• 2012

전기동력학적인 기술 처리가 시설재배 토양의 염류제거에도 효과를 보이는가를 검증하기 위하여 토양의 물리성, 화학성 및 작물생산성을 조사한 포장시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. EK처리는 농가포장에 220 V 농가용 교류를 직류화하여 약 0.8 V $cm^{-1}$의 정전압으로 동전기 처리 하였다. 양전극의 길이는 20 cm로서 고규소철 (HSCI; High Silicon Cast Iron), 음전극은 철판 (Fe Plate)을 바닥에 깔았다. 하단부 흙 속에는 직경 10 cm 정도의 유공 PVC파이프를 매설하고 음 (-)극으로 몰려온 양 (+)이온들을 모아서 배출시켰다. EK처리에 따른 토양 물리성은 토양입단의 경우 파괴 효과가 크고 물의 침투 속도는 증가되었으나, 용적밀도와 공극율의 변화는 적었다. 한편, 토양의 화학성을 보면, 무처리구보다 EK처리구의 EC, $NO_3{^-}$-N, $K^+$, $Na^+$ 등의 주요 이온들이 급격히 감소되었고, pH, $P_2O_5$, $Ca^{2+}$ 등은 EK의 영향력이 적은 성분이었다. EK처리에 따른 작물재배 작기별로 토양화학성 감소율을 비교한 결과 $NO_3{^-}$-N 78.3 % > $K^+$ 72.3 % > EC 71.6 % $$\geq_-$$ $Na^+$ 71.5 % > $Mg^{2+}$ 36.8 %순 이었다. EK를 작물재배 이전 즉 휴경을 하면서 처리한 시험구와 작물을 재배하면서 EK를 처리한 시험구의 화학성 감소효과를 비교한 결과 작물재배 중 처리효과가 더 높았다. EK처리 후 양분의 감소가 뚜렸한 $NO_3{^-}$-N, EC 등은 처리효과가 분명하였으나, 1회의 EK처리만으로는 염류감소 지속효과가 분명하지 않으므로 2회 이상 EK처리 후 토양화학성 검정을 계속하면서 토양검정 시비를 실시하는 것이 바람직하였다. EK처리에 따른 배추생육을 보면 1차 처리 - 2차 처리- 3차 처리구의 무처리 대비 증수율은 225.5 % - 181.0 % - 124.2%로 각각 나타났다. 1차 처리 (2011.4)시 고추는 130.0 %, 2차 처리 시 상추는 248.1 %, 3차 처리 시 열무는 125.4 % 각각 증수됨으로서 공시되었던 모든 작물에서 증수효과가 인정되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권2호
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• pp.59-64
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• 2006

중부 서해안에 분포하는 염해답으로 분류되어 있는 토양에서 간척 후 경작년대의 진척에 따른 토양 특성변화를 구명하고, Soil Taxonomy 분류에 따른 문제점을 검토하며, 염해답에서의 제염 소요년수를 추정한 결과는 다음과 같았다. 1. 간척년대가 오래될수록 토색이 밝아지고, 층위가 발달되며, 토양구조의 형성이 진전되는 경향이며, EC는 감소되는 경향이었다. 2. 식양질인 포승통의 경우 분류기준에 따라 분석한 결과를 Salic 층위를 가지고 있는 것으로 판단되었으며, 광활통 등 사양질 토양의 경우에는 아군단위에서의 sodic 특성을 가지고 있는 것으로 판단되었다. 3. Soil Taxonomy 분류기준을 적영하여 분석하였을때에는 식양질 토양에서는 간척년대가 지속되어도 Na 함량이 기준 이하로 떨어지지 않았으며, 사양질 토양에서는 재배를 시작한지 76된 김제시 광활면 지역에 분포하는 토양에서만 Na 함량이 기준 이하로 떨어져 사질답이라 할 수 있었다. 4. 이용 측면에서 염농도의 피해 기준을 dSmX로 판단할 때 식양질토양은 제염이 되는데 약 108년정도가 소요되었으며 사양질 토양에서는 12년 정도가 소요되었다.

• 화훼연구
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• 제19권3호
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• pp.144-150
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• 2011

본 연구는 염류집적 국화 재배지 토양적응성 인산분해미생물 탐색하고 선발된 미생물 시용을 통한 염류집적 국화 재배지 토양에서의 토양 화학성의 변화를 조사하였으며 이를 통하여 염류집적 국화 재배지 토양 환경 개선 기술을 개발하고자 수행되었다. 시험에 사용된 인산분해미생물은 염류집적토양에서 분리된 Pseudomonas putida(KSJ11), Acinetobacter calcoaceticus (KSJ3) 및 Acinetobacter calcoaceticus (WP20) 3종류이었으며 미생물의 제형은 버미큘라이트에 혼합되어 있는 상용화된 제품을 이용하였다. 시험장소는 광주광역시 광산구 소재 신우화훼농장의 15년간 작물이 재배되어 염류집적현상이 나타나는 국화재배지에서 처리구 $82m^2$에 각각의 미생물 제재 250 L씩 시용하였다. 염류집적이 이루어진 국화재배온실에 처리된 인산분해미생물 Acinetobacter calcoaceticus(KSJ3; WP20)는 유효인산을 효율적으로 분해하는 것으로 나타났으며, 특히 Acinetobacter calcoaceticus(WP20)는 염류의 분해능력이 높았다. 인산분해미생물 시용에 따라 토양내 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 함량의 증가가 A. calcoaceticus(KSJ3; WP20)처리구에서 뚜렷하게 나타났으며 이러한 변화의 영향으로 판단되는 토양내 전기전도도도 증가되었다. 또한 인산분해미생물 시용은 선충밀도의 감소효과를 나타내어 토양환경개선을 위한 재료로 활용될 가능성을 나타내었다. 결과적으로 염류집적이 이루어진 국화재배 온실에서의 인산분해미생물 시용은 처리된 미생물의 종류에 따라 차이를 나타내었지만 토양의 유효인산량 증가와 양이온의 유용화에는 분명한 효과를 나타내었다. 따라서 염류집적 토양에서의 인산분해미생물 시용은 토양양분의 효율적인 사용을 가능하게 할 수 있는 방안이 될 수 있기 때문에 시비량 절감 등의 방법으로 활용할 수 있다고 판단되었다.

• KSBB Journal
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• 제17권6호
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• pp.571-576
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• 2002

수환경에 영향을 미치는 독성물질을 확인하기 위한 생물학적 경보장치로 현재 상용화된 Lumistox의 단점을 보안하기위해, Photohabdus luminescence의 lux CDABE 유전자가 응합되어 기질첨가의 번거러움이 없는 재조합 E. coli DH5$\alpha$/pSB311을 제조하였다. 적정 생장 상태와 생균수, 발광 측정 완충용액들을 중심으로 재조합 S. coli DH5$\alpha$/pSB311의 발광 안정화 조건을 조사한 결과, 적정 세포수가 유지되면 측정 완충용액은 그 종류에 크게 영향을 받지 않으며, O $D_{660nm}$ 0.6~0.7 정도의 middle-exponential stage까지의 cell age를 가지고 $10^{6}$-$10^{7}$ 정도 희석한 세포수가 가장 안정화된 발광량을 보여 주는 것으로 확인되었다. 온도에 따른 재조합 E. coli와 Lumistox의 발광량의 변화를 살펴보면, Lumistox는 15$^{\circ}C$에서는 안정하나 실온(25 ~ 3$0^{\circ}C$)에서는 급격하게 발광량이 감소하는 현상을 보이는 반면, E. coli DH5$\alpha$/pSB311은 Photohabdus luminescence의 lux operon을 함유함으로써 온도에 대한 영향을 많이 받지 않음을 확인하였다. 그리고 재조합 E. coli와 Lumistox의 중금속에 대한 독성정도를 EC값으로 산출하였다. Cd, Cu, Hg, Zn에 대해서 E. coli DH5$\alpha$/pSB311은 Lumistox보다 더 민감하거나 유사한 반응을 보였다. 이는 Lumistox의 성장과 발광을 안정화시켜 주는 고농도의 salt에 의한 민감도의 저하에 따른 현상으로, 광산이나 공장폐수와 같은 수계의 중금속 독성도를 측정하기 위한 생물경보장치로 사용하기에는 해양 발광 미생물을 이용하기보다는 재조합 E. coli가 더 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권6호
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• pp.610-616
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• 2017

본 연구를 통해 BAGGT를 재조합 B. subtilis를 이용하여 대량 생산하기 위하여 유전자 클로닝, 발현 시스템 구축 및 배지 최적화를 진행하였다. 이중프로모터 시스템을 이용하여 야생형 균주에 비해 42배 효소 생산성이 향상된 발현 시스템을 구축하였다. 또한 PBD 분석을 통해 당밀과 CSL이 재조합 B. subtilis 시스템에서 BAGGT의 생산성에 큰 영향을 주는 인자임을 확인하였으며, 염류의 첨가에 의한 효소 생산성 증대 효과는 미비하거나 부정적이었다. 탄소원으로 당밀을 선택하고 고가의 질소원인 트립톤을 저가의 CSL로 교체한 후 CCD 분석을 통해서 결정된 최적배지 사용 시 최적화 이전의 LB 배지 대비 4.3배의 생산성 증대를 이루었으며, 이는 LB 배지에서 야생형 균주의 BAGGT 생산성 대비 180배의 효소 생산성 개선에 해당하였다. 본 연구를 통해 식품용 효소로서 BAGGT의 대량생산을 위한 공정을 구축하였으며, 이후 정미성 소재 생산에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 생태와환경
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• 제39권3호통권117호
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• pp.285-295
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• 2006

본 연구에서는 (1) 선진외국 및 기타국가의 농업용수 수질기준을 검토하고 (2) 선진외국과 국내의 농업용수 수질기준을 항목별로 심층 비교 분석하여, 현행 농업용수 수질기준의 적정성을 평가하였다. 또한 (3) 국내 농업용수 수질기준의 문제점을 파악하고 추가로 기준설정이 요구되는 수질기준 항목을 도출하였다. 우리나라의 농업용수 수질기준은 따로 마련되어 있는 것이 아니라, 수질환경기준의 4등급에 해당하는데, 이는 관리목적의 기준으로 이수목적의 농업용수로 필요한 항목들이 누락되어 있는 실정이다. 예를 들어 캐나다의 경우 농약과 비료에 의한 오염 등을 고려하여 관개용수 수질기준을 제시하고 있으며 일본의 경우 우리나라와 달리 EC, Zn, 그리고 Cu항목을 설정해 두고 있다. FAO에서도 주요항목으로 염도와 토양 침투율 그리고 특정이온의 독성에 대해 제시하고 있으며 중국의 경우 벼에 대한 농업용수 수질기준을 따로 제시하고 있는 실정이다. 국내 농업용수 수질기준의 추가항목 필요성은 수질환경기준의 8항목과 사람의 건강보호항목 9항목으로 나누어 세밀하게 검토한 결과, 국내 농업용수 수질기준에 추가되어야 할 수질항목으로 나트륨, 전기전도도, 미생물항목. 그리고 5개의 미량원소 (염소, 붕소, 구리, 철, 아연)가 제안되었다. 전기전도도 (EC) 는 염도의 지표로 식물뿌리 주변에 염농도가 높으면 수분결핍과 이온 독성을 나타낸다. 하수처리수를 재이용하여 농업용수로 이용할 경우 분변성 오염은 공중위생상 문제가 되며 병원성 미생물의 공존가능성을 시사하기 때문에 미생물항목이 필요하다. 또한, 염소, 붕소, 구리, 철, 아연의 5개의 원소는 이미 선진국에서는 기준설정이 되어 있는 수질항목들로, 식물생장에 필수원소들이지만 일정량 이상이 되면 식물독성을 유발하는 원소로 제시되었다. 우리나라의 농업용수 수질기준이 농작물을 보호하고, 나아가 인체건강을 고려하는 실질적인 이수목적의 기준이 되기 위해서는 추가로 제안된 수질항목들에 대한 기준이 선정된 필요가 있는 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.405-412
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• 2008

친환경 콘크리트 개발의 의미와 한계를 파악하기 위해 알칼리 활성 경량콘크리트 6배합이 실험되었다. 무시멘트 친환경 결합재를 생산하기 위해 고로슬래그와 분말형 규산나트륨이 각각 모재와 활성화제로 이용되었다. 최대직경 13 mm의 경량골재가 굵은골재로 이용되었으며, 최대직경 5 mm의 경량골재가 천연모래의 용적비로 0, 15, 30, 50, 75 및 100% 치환되었다. 굳지 않은 콘크리트에서는 시간경과에 따른 슬럼프 변화가 측정되었으며, 굳은 콘크리트에서는 재령에 따른 압축강도 발현속도, 할렬인장강도, 파괴계수, 탄성계수, 응력-변형률 관계, 부착강도 및 건조수축 변형률이 측정되었다. 실험된 알칼리 활성 경량콘크리트의 압축강도는 경량 잔골재 치환율이 30% 이상일 때 급격히 감소하였다. 특히 사용된 경량골재의 불연속 입도분포는 콘크리트의 역학적 특성들을 나쁘게 만들었다. 알칼리 활성 경량콘크리트의 역학적 특성들은 보통포틀랜드시멘트 경량콘크리트를 위해 제시된 ACI 318-05 및 EC 2 설계기준 또는 Slate 등의 제안모델들과 비교되었다. 또한 측정된 응력-변형률 관계는 보통포틀랜드시멘트 경량콘크리트의 실험 결과에 근거하여 제시된 Tasnimi의 모델과 비교되었다. 실험 결과와 각 제안 모델들과의 비교는 잘 일치하지 않았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권3호
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• pp.175-182
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• 2021

본 실험은 암면과 코이어 배지의 이용에 따른 토마토의 생육, 생산성 및 품질 비교 및 재사용암면 이용가능성을 알아보기 위해 경북 안동시에 위치한 안동대학교 생명과학대학 자동 제어온실에서 진행되었다. 실험결과 토마토의 엽수, 초장, 엽면적은 처리간 차이가 없었으며 줄기직경은 암면배지에서 약간 높은 경향을 보였지만 재사용암면 및 코이어배지간의 차이는 없었다. 과실생산성은 기상 조건에 따라 상이한 반응을 보였지만, 암면, 재사용암면 및 코이어배지간의 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 과실의 품질은 배지 내 EC의 농도에 따른 차이를 보였다. 따라서, 수경재배에서 토마토의 생육 및 과실품질은 배지의 종류에 대한 차이가 없었으며 환경 및 급액관리에 따른 영향이 컸다. 본 실험을 통해 토마토 수경재배에서 생육단계별 적정 수분관리기술이 적용된다면 암면의 재사용에 따른 경제성 향상에 기여될 수 있을것으로 판단된다.