전국에 산재한 56개소의 하수 종말 처리장 중 21개소에서 혐기소화-탈수 오니 케이크를 수집하여 화학적인 성분을 분석, 조사하였고, 성분 분석한 오니 중 용인 하수 종말 처리장에서 채취한 오니를 0, 12.5, 25, 50, $100Mg\;ha^{-1}$ 수준으로 처리한 토양의 질소 무기화율을 검토한 결과는 다음과 같다. 오니의 pH는 6.4~8.3의 범위였으나 82% 가 7.0 이상이었다. 유기탄소 함량은 14.0~30.1% 의 범위였다. 전질소 함량은 2.3~6.0%의 범위였고 이 중에서 암모늄태 질소가 $291{\sim}4,284mg\;kg^{-1}$ 이었고 질산태질소는 $1.4{\sim}58.8mg\;kg^{-1}$ 무기태 질소가 전질소 중 0.9~11.9%를 차지하였다. 총인은 0.9~2.9% P의 범위였으며, 편차가 0.4%로 적었다. K은 $1.0{\sim}4.9g\;kg^{-1}$, Ca은 $1.1{\sim}11.6g\;kg^{-1}$, Mg 은 $2.9{\sim}8.4g\;kg^{-1}$, Na은 $1.1{\sim}6.1g\;kg^{-1}$의 범위였다. 중금속의 총함량은 Cd $2.86{\sim}58.22mg\;kg^{-1}$, Cu $144{\sim}5,417mg\;kg^{-1}$, Cr $ND{\sim}5,784.6mg\;kg^{-1}$, Mn $358.5{\sim}5.466.9mg\;kg^{-1}$, Ni $55.6{\sim}1,315.5mg\;kg^{-1}$, Pb $ND{\sim}943.5mg\;kg^{-1}$, Zn $1,470{\sim}8.083mg\;kg^{-1}$등의 범위였다. 오니 생산 최종 공정에서 혐기 소화과정을 거친 오니를 처리한 토양 배양 실험에서 토양 내 전질소의 함량은 거의 변화가 없었다. 그러나 암모니아태 질소의 함량은 급격한 감소 경향을 나타냈고 질산태 질소의 함량은 뚜렷한 증가 경향을 보였다.
한국답토양(韓國畓土壤)의 토양질소유효화(土壤窒素有効化) 과정(過程), 산가수분해성유기태질소(酸加水分解性有機態窒素)의 각분별(各分別) Amino acid 조성등(組成等)을 일본토양(日本土壤)과 비교(比較)하여 약우(若于)의 특징(特徵)을 밝혀냈다. 비교(比較)한 일본(日本)의 토양(土壤)은 한국(韓國)과 위도(緯度)에서 거의 같은 위치(位置)이지만 동기(冬期)의 기상조건(氣象條件)이 다르고 또한 점토광물조성(粘土鑛物組成)에도 차이(差異)가 있는 북륙지역(北陸地域)의 토양(土壤)을 사용(使用)했다. 양국토양(兩國土壤)의 전질소함량(全窒素含量)은 거의 같을 것을 공시(供試)했다. 1) 양국(兩國)의 토양(土壤)은 전질소함량(全窒素含量)이 거의 같은 경우(境遇)에 있어서도 무기화율(無機化率)과 무기화양식(無機化樣式) 상이(相異)하며 한국토양(韓國土壤)은 무기화량(無機化量)이 적지만 배양후기(培養後期)에 생성(生成)되는 $NH_4-N$ 양(量)이 비교적(比較的) 많다. 2) 산가수분해성유기태질소(酸加水分解性有機態窒素)의 분별결과(分別結果) 한국토양(韓國土壤)은 전질소(全窒素)에 대(對)하여 가수분해성질소(加水分解性窒素)의 비율(比率)이 적고 특(特)히 ${\alpha}$-amino-N 및 가수분해성(加水分解性) $NH_4-N$가 적다. 그러나 한국답토양(韓國畓土壤)은 Hexosmine의 함유비율(含有比率)이 많고 10% 이상(以上)에 달(達)하는 치(値)를 보이는 경우(境遇)도 있었다. 또한 incubation에 의(依)한 토양질소무기화량(土壤窒素無機化量)과 유기태질소(有機態窒素)의 각(各) 분별(分別)과의 관계(關係)에서는 가수분해성(加水分解性) $NH_4-N$ 및 ${\alpha}$-amino-N의 함량간(含量間)에 유의(有意)한 정상관(正相關)이 있었다. 3) 산가수분해성(酸加水分解性) Amino acid 조성(組成)에서는 답토양(畓土壤)과 밭토양(土壤)(부식질화산회(腐植質火山灰))간(間)에 큰차(差)가 있으며 답토양(畓土壤)은 Basic Amino acid 비율(比率)이 많고 Acidic amino acid가 적다. 또한 한국(韓國)의 답토양(畓土壤)은 Alanine의 함유비율(含有比率)이 일본(日本) 토양(土壤) 보다 적었다. 그 밖에 전질소함량(全窒素含量)의 증가(增加)와 더부러 Proline의 함유비율(含有比率)은 증가(增加)하고 Aspartic acid는 감소(減少)하는 경향(傾向)이였다.
본(本) 실험(實驗)은 양회공업(洋灰工業)의 부산물(副産物)로 다량 생산(生産)되고 있는 양회분진(洋灰粉塵) 이화학적(理化學的) 특성(特性)과 수도(水稻)에 대한 토양개량제(土壤改良劑)로서의 효과(効果)를 검토(檢討)키 위해 실시하였다. 채취사용(採取使用)된 양회분진(洋灰粉塵)은 Suspension Preheater에서 별도로 집진한 By Pass (B. P)와 Cottrell 전기진기(電氣塵機)에서 집녹(集鹿)한 Electric Precipitate (E. P)의 두 종류이었다. 강원도(江原道) 철원군(鐵原郡) 동송면(東松面) 장흥리(長興里), 현무암지대(玄武岩地帶)에서 발달된 중점질(重粘質)의 산성토양(酸性土壤)에서 포장시험(圃場試驗)을 실시하였으며, 반당(反當) 양회분진(洋灰紛塵) 시용량(施用量)은 Ep, Bp 각 100kg, 200kg, 300kg과 대조구(對照區)를 포함(包含)한 7개 처리(處理)이었으며, 이 지방(地方) 장려품종인 농백(農白)을 공시(供試)하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)할 수 있었다. 1. 양회분진(洋灰粉塵)은 농업용(農業用) 산성토양개량제(酸性土壤改良劑)로서 그 성분조성(成分組成)이 적합(適合)하다. Bp에 있어서 알카리도(度) 55%, 가용성(可溶性) 석회(石灰)와 고토(苦土) 함량(含量)이 각 41.7%와 9.8% 이고 수용성(水溶性) 규산(珪酸)은 4.5% 가리(加里)는 1%였다. Ep에있어서는 알카리도 53.5%, 가용성(可溶性) 석회(石灰)와 고토(苦土) 함량(含量)이 각 41.7%와 8.3% 이고 수용성(水溶性) 규산(珪酸) 함량(含量)은 1% 였다. 2. 분말도(粉末度)가 대단히 높아 토양중(土壤中)에서의 분응속도(反應速度)가 빠르고 석회물질(石灰物質)로서의 상대적(相對的) 효과(効果)가 높다. Ep는 270mesh를 전량(全量) 통과(通過)하고 Bp는 150mesh 이상이 95% 통과하고 270mesh를 통과하는 것은 68%였다. 3. 수도(水稻)의 대한 증수효과(增收効果)가 있었다. 석회소요량(石灰所要量)에 따른 양회분진(洋灰粉塵) 시용(施用)으로 (100kg/10a) Bp, Ep 각기 21%와 15%의 증수효과(增收効果)를 보았다. 증수원인(增收原因)은 주당수수(株當穗數), 수당입수(穗當粒數)와 천입중(千粒重)의 증가에 의한 것이었다. 4. 적당량(適當量)의 양회분(洋灰粉塵) 시용(施用)은 수도(水稻)의 수확량(收穫量)과 양분흡수량(養分吸收量)을 높였으나 과량(過量)의 시용(施用)은 오히려 이롭지 못했다.
Phytotron을 사용(使用) 열대형질(熱帶形質)인 IR667 계통(系統)(수원 213 및214)과 기존장려품종(진흥(振興) 및 팔달(八達))의 생육(生育) 시기별(時期別)(묘대말기(苗代末期), 최분기(最分期), 출수기(出穗期))로 저온처리(低溫處理)($15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, 3일(日) 및 7일간(日間))를 하여 엽록소(葉綠素), 질소(窒素) 및 가리(加里) 함량(含量)의 변화(變化)를 상부제(上部第) 2엽신(葉身)에서 조사(調査)하였다. 1. chl. 함량이 $25^{\circ}C$ 에서는 IR667계통(系統)이 장여품종(奬勵品種)보다 크나 $20^{\circ}C$이하(以下)에서는 그 반대(反對)였으며 chi. a/b 값은 장려품종(奬勵品種)이 언제나 큰 경향이다. 2. 엽록소함량(葉綠素含量)은 생육(生育)에 따라 감소(減少)하며 chl.a가 b 보다 저온(低溫)에 의(依)한 감소(減少)가 크고 묘대기(苗代期)가 저온(低溫)의 영향(影響)을 가장 심히 받았다. 3. chl. 함량(含量)이 증가(增加)할수록 chl. a/b 값도 증가(增加)하는데 장해(障害)를 받으면 chi.당(當) a/b. 비율(比率) 증가(增加)가 감소(減少)하며 저온(低溫)에 약(弱)한 IR667이 장려품종보다 더욱 감소(減少)한다. 4. Chl. 잔존율(殘存率)로 보아 IR667계통(系統)이 장려품종(奬勵品種)보다 저온장해(低溫障害)를 크게 받는다. 5. 전질소(全窒素) 및 methanol 가용질소(可溶窒素)(S-N)는 저온(低溫)에 의(依)하여 감소(減少)하는 경향(傾向)이다. 6. chl. (a+b)/S-N 값은 생육(生育)에 따라 감소하며 온도(溫度)에 크게 영향(影響)받지 않으며 장려품종(奬勵品種)이 언제나 큰 경향(傾向)이다. 7. 저온(低溫)에 의하여 K함량(含量)은 감소(減少)하는 경향(傾向)이며 methanol 가용(可溶)K가 증가(增加)하면 chlorophyll 함량(含量)도 증가(增加)하는 경향(傾向)이다. 8. IR667이 고온(高溫)에서 생체당(生體當) chlorophyll 함량(含量)이 많은 것은 이의 다수성(多收性)의 한 원인(原因)이며 chl. /S-N가 적은것은 엽신(葉身)의 저온(低溫)이나 비절(肥切)에 의(依)한 적변(赤變)의 한 원인(原因)이 될 것으로 보였다.
자운영 지속재배시 벼 생육, 수량 및 미질과 질소비료 절감 효과를 구명하고자 3년간 실시한 시험결과는 다음과 같다. 1. 자운영 지속재배시 $m^2$당 자운영 입모수는 565~804개로 안정적이었고 식물체의 질소 및 칼리함량은 관행보다 높았으나 인산함량은 추천시비량보다 약간 낮았다. 2. 자운영 지속재배 답 벼 생육은 분얼기때는 환원장애를 받아 벼 단작보다 초장이 짧고 주당 경수 및 건물중이 적었으나 유수형성기 이후에는 서서히 회복이 되어 벼 단작과 비슷하였다. 3. 엽색도 변화도 분얼초기부터 출수기까지 벼 단작과 비슷하였으나 출수기 이후 성숙기까지 엽색도는 벼 단작보다 3.7이나 높았다. 이러한 경향은 자운영구에서는 질소성분이 벼 생육후기 늦게까지 공급이 되는 것을 의미한다. 4. 자운영 지속재배논에 무비로 벼를 재배한 결과 $m^2$당 수수가 벼단작보다 평균 14개정도가 많고 현미천립중이 약간 무거웠고 수당입수는 비슷하였으나 등숙비율은 벼 단작보다 0.6~7.8% 낮았다. 5. 자운영 지속재배논에 무비로 벼 재배시 3년간 쌀수량은 518 kg/10a으로 벼단작 501 kg/10a과 비슷하여 자운영 지속재배시 화학비료 100% 절감이 가능하였다. 6. 자운영 답 벼 재배시 쌀 품질은 벼 단작에 비해 등숙 비율이 낮은 결과 백미 완전미율이 낮았는데 이러한 결과는 벼 성숙기 늦게까지 질소공급에 의한 분상질립 및 청미 등의 미성숙립 비율이 높았기 때문이다.
돈분과 왕겨 팽화왕겨를 이용한 퇴비화과정에시 각시기별로 채취한 시료를 가지고 퇴비의 이화학적 특성 및 부숙도 검정을 하였으며 병원균에 대한 항균활성을 검정한 결과 퇴비화 과정중 왕겨 단독구는 31일, 왕겨와 팽화왕겨 혼합구는 21일, 팽화왕겨 단독구는 35일 동안 $50^{\circ}C$ 이상을 유지하였다. 유기물의 경우 82.2%에서 68.9%, 82.8%에서 70.5% 82.0%에서 69.7%로 각각 감소하였고 pH는 8.7. 9.1, 8.8까지 각각 증가하였다. 전질소는 3처리 모두 감소하는 경향을 보였으나 탄질비, 인산, 칼륨은 특별한 경향을 나타내지 않았다. 무우씨를 이용한 발아시험과 초기생육시험을 통한 부숙도 판정시험으로 3처리 모두 45일차와 63일차가 부숙이 된 것으로 판단되었으며 처리간에는 팽화왕겨단독구가 가장 우수한 것으로 생각되었다. 또한 병원균에 대한 항균활성 검정 결과 F. oxysporum, A. Alternata, B. cinerea 에서는 3처리 모두 항균효과가 없었으나 R. solani에 대하여 왕겨 단독구에서는 30, 45, 63일차에시 효과를 나타냈으며 왕겨와 팽화왕겨 혼합구에서는 모든 시기에 억제효과가 있었으나 팽화왕겨 단독구의 경우 모든 시기에서 효과가 없었다. C. gloeosporioides에 대하여는 팽화왕겨단독구의 경우 모든 시기에서 효과가 없었으나 왕겨 단독구와 왕겨와 팽화왕겨 혼합 구에서는 63일차 이전에는 억제효과가 없었으나 63일차 이후에서 억제효과가 우수하였다. 한편, 퇴비의 항균효과를 확인하기 위하여 부산물 비료 67점을 대상으로 항균활성을 검정한 결과 한 개균에만 억제효과가 있었던 것은 9점, 두 개균에 억제효과가 있었던 것은 4점, 3개균에 효과가 있었던 것은 6점, 4개균에 효과가 있었던 것은 6점, 5개균 모두에 효과가 있었던 것은 7점으로 총 32점이 공시한 식물병원균에 대한 억제 효과를 가지고 있었다. 또한 이들의 대부분은 공정규격에 부합하였으며 부숙된 퇴비로 판단되었다.
유기질비료를 이용한 벼 재배 시 토양의 화학성 변화와 활용가능성을 평가하기 위하여 본 실험을 진행하였다. 토양의 화학성 변화에서는 5년간 벼 재배에 유기질비료를 사용한 결과 유기질비료를 사용한 실험구들이 대조구에 비하여 pH, 유기물함량, 유효인산함량의 증가가 매년 지속적으로 증가하는 것이 확인되었으며, 유기질비료의 사용량에 따른 차이는 크지 않았다. 수량 구성요소 면에서도 유기질비료를 사용한 실험구들은 대조구와 비교 시에 영화수와 등숙률은 통계적 차이가 인정되지 않았으며, 천립중과 수확량 면에서는 대조구보다 높은 수준으로 실험구 4의 천립중이 29.11 kg으로 가장 높은 수준이었고 수확량도 10 a당 222 kg과 267 kg을 사용한 실험구 3과 실험구 4는 576 kg과 572 kg으로 대조구의 549 kg에 비하여 4.7%와 4.1%가 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 현미의 품질 면에서도 완전립 비율은 대조구와 실험구들은 83.2-85.7% 수준으로 통계적차이가 없었으며 단백질함량 면에서는 유기질비료의 사용량이 많은 실험구 3과 4가 6.9-7.1% 수준으로 대조구 7.5%보다 낮은 것으로 확인되었다. 상기와 같은 결과로 볼 때 유기질비료를 장기간 사용하였을 경우에는 토양의 화학성을 개선하고 수량 면에서도 관행적인 시비법보다 증수되는 것이 확인되었으며 효과적인 시비방법은 유기질비료를 10 a당 222 kg 이상 사용하는 것으로 판단된다.
하천수를 홍수터에 살포하면 퇴적층을 통과하는 동안 미생물의 작용에 의해 유기물과 질소가 동시에 제거될 수 있는데, 이러한 미생물의 작용에 미치는 근권의 효과를 홍수터 모형을 이용하여 검정하였다. 홍수터 모형은 길이와 작용에 미치는 근권의 효과를 홍수터 모형을 이용하여 검정하였다. 홍수터 모형은 길이와 직경이 각각 135 및 30 cm인 PVC관에 낙동강에서 채취한 홍수터 퇴적물을 채우고 표면에 잡초가 자라는 모형과 자라지 않는 모형으로 구분하여 제작하였다. 하천수는 $68.0L\;m^{-2}\;d^{-1}$ 유속으로 실험기간 동안 표면에 연속적으로 살포하였으며, 모형 내에서 하천수의 흐름과 미생물 반응이 정상상태(Steady state)에 도달한 이후 4주 동안 모형의 여러 깊이에서 물 시료를 채취하여 $NO_3$, $NH_4$, 용존산소, 화학적산소요구량 및 산화환원전위를 측정하였다. 표면에 잡초가 자라는 모형에서는 30 cm 깊이의 표층에서 탈질 작용이 일어날 수 있는 환원상태가 발달하였으며, 30 cm 깊이의 표층에서 탈질 작용이 일어날 수 있는 환원상태가 발달하였으며, 30 cm 깊이에서 측정된 COD와 $NO_3-N$ 농도는 유입수 중의 18.2와 $9.8mg\;L^{-1}$에 비해 각각 5.2와 $0.9mg\;L^{-1}$으로 감소하였다. $NO_3$ 제거효과는 잡초가 자라는 모형에서 현저히 높았으며, 이러한 효과는 잡초에 의한 직접적인 흡수와 근권에서의 유기물 공급과 산소의 신속한 소모에 따른 활발한 탈질작용에 기인하고, 잡초가 없는 모형에서 $NO_3$의 제거가 충분히 일어나지 못한 것은 전자수용체인 유기물의 부족 때문인 것으로 판단되었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 슬러지 발생과 화학약품의 사용이 필요없는 홍수터 여과 기술은 부영양상태의 하천수를 친환경적으로 처리할 수 있는 방법이 될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.