• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권4호
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• pp.276-286
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• 2013

본 연구에서는 30, 60, $90^{\circ}C$의 증류수를 이용하여 거대억새 내에 존재하는 무기성분을 제거한 후 원료의 화학적 변화 및 열분해 특성 변화를 관찰하였다. 증류수 처리 온도가 증가할수록 거대억새의 탄소함량은 44.0% (control)에서 46.2% ($90^{\circ}C$ 처리)로 증가하였으며 산소함량은 49.3% (control)에서 47.0% ($90^{\circ}C$ 처리)로 감소하였다. 또한 증류수 처리 온도가 증가함에 따라 거대억새 내 회분 함량은 4.6% (control)에서 3.2% ($90^{\circ}C$ 처리)로 점차적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 주요 단당류 정량 분석 결과 무기성분 제거에 따른 시료의 당 손실은 없는 것으로 확인되었으며 결정화 영역 분석을 통해 셀룰로오스/헤미셀룰로오스 영역의 구조적인 변형도 일어나지 않았음을 알 수 있었다. 무기성분 정량 결과 거대억새 내에는 칼륨(5,644 ppm), 인(3,995 ppm), 마그네슘(1,403 ppm), 칼슘(711 ppm) 등이 상당량 존재하는 것으로 나타났다. 열중량 분석을 통해 거대억새 내 무기성분 함량이 감소할수록 최종적으로 생성되는 탄의 수율이 감소함을 확인하였다. 또한 시료 내 무기성분 함량이 감소함에 따라 최대반응온도($T_M$) 및 최대분해율($V_M$)이 증가하는 경향을 보였다.

• 한국작물학회지
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• 제61권3호
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• pp.215-221
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• 2016

바이오에너지용 억새의 트랙터 부착 수확기 등 중장비 동원 늦은 수확에 따른 부작용을 구명하기 위해 전년도 생육 줄기의 늦은 수확 시기별 당년 생육특성과 마른줄기 수량을 구명한 결과는 다음과 같다. 1. 시험포장의 지하 10 cm 토양 경도는 맹아시, 맹아기, 맹아종 수확에서 각각 650, 793, 735 kPa로 일정한 경향이 없었으나 지하 20 cm에서는 각각 741, 915, 1,045 kPa로 늦게 수확할수록 단단해 졌다. 2. 이질 3배체에 비해 거대1호가 생육시기별 경수의 변이폭이 컸다. 거대 1호는 수확 시기별로 가장 늦은 맹아종에서 생육중기(5월 22일)에 169개/$m^2$로 가장 많았으나 생육 최성기(7월 22일)에 70개/$m^2$로 급격히 감소하였다. 3. 수확시기가 늦을수록 당년 생성된 지하경이 전년의 것에 비해 가늘어져 맹아종 수확에서 전년, 당년생성 지하경태가 거대 1호는 각각 9.2 mm, 6.7 mm 이질 3배체는 각각 8.5 mm, 8.0 mm였다. 4. 수확시기가 늦을수록 경장이 작아지고 아울러 줄기수량도 감소하였다. 거대1호와 이질3배체의 경장은 맹아시 수확에서 각각 308 cm, 374 cm였으나 맹아종 수확에서는 각각 268 cm, 341 cm로 작아졌다. 줄기 수량 또한 맹아시 수확에서는 각각 1,440 kg/10a, 1,777 kg/10a였으나 맹아종 수확에서는 각각 847 kg/10a, 963 kg/10a로 크게 감소하였다. 5. 출수율은 거대 1호의 경우 맹아시 수확에서 3.9%로 극히 낮았고, 맹아기 및 맹아종 수확에서는 거의 출수되지 않았다. 이질3배체는 맹아시 수확에서 49.6%였고, 맹아기, 맹아종에서도 각각 40.6%, 21.8% 수준을 유지하였다.

• 한국작물학회지
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• 제59권3호
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• pp.369-374
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• 2014

본 연구는 바이오에너지 원료생산을 위해 대규모로 억새를 재배할 시에 억새의 생육 및 수량감소에 영향을 미치는 잠재적 유해요인을 사전에 대비하며 효과적으로 억제할 수 있는 방법 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 전남 무안의 억새 재배지에서 2012년 10월부터 이듬해 3월까지 이화명나방 유충의 월동양상 및 밀도를 조사하기 위해 월별로 유충의 출현 위치, 가해 피해양상을 조사하였으며 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 섬유질계 바이오에너지 작물인 거대억새에 기주하는 이화명나방 유충밀도를 2화기 이후인 2012년 10월에서 2013년 3월까지 조사한 결과, 월평균 기온이 내려갈수록 유충의 출현위치가 점차 지상부의 아래부위 또는 줄기기부로 이동하는 양상을 확인하였으며 월평균 기온이 $10^{\circ}C$이하로 내려가는 11월 및 12월경에는 지하경(뿌리) 부위에서 가장 많은 이화명나방 유충 밀도를 나타내는 것으로 조사되었다. 억새밭에서 이화명나방 피해는 줄기 침입구멍 존재여부와 부러진 줄기로 판단하였는데 전체 줄기 중 구멍이 뚫린 줄기 비율이 28.6%이었으며, 부러진 줄기수는 전체의 12.4%이었으나 심한 곳은 구멍뚫린 줄기비율이 46.8%, 부러진 줄기비율도 36.9%로 나타났다. 억새밭에 기생하는 이화명나방 유충의 경우, 지하 5cm 이하의 줄기기부 심지어는 뿌리내부에서 월동을 한다는 것을 확인하였으며 이로 인해 일반적인 방제방법으로는 이화명 나방 유충의 밀도를 감소시킬 수 없을 것으로 판단되어 지속적으로 억새밭 이화명나방 방제방법의 개발이 개발되어야 한다.

• 한국습지학회지
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• 제11권3호
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• pp.61-70
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• 2009

우포늪의 제방 보강공사로 식생이 교란된 대대제에서 2005년 10월부터 2006년 10월까지 구조물을 설치한 지역과 설치하지 않은 지역의 식물상과 식생 구조의 계절적 변화 및 1차생산량을 조사, 비교하였다. 조사지역에 분포하는 관속식물은 78 종류로 구조물 지역과 비구조물 지역에서 각각 72 종류 및 75 종류가 각각 확인되었다. 관속식물을 생활형별로 구분하면 수생식물 3 종류, 습생식물 33 종류, 중생식물 42 종류 등이었으며, 귀화식물은 20종으로 전체의 25.6%로서 구조물 지역 17 종류(23.6%) 및 비구조물 지역 18 종류(24.0%)로 두 지역사이에 큰 차이가 없었다. 구조물 지역은 쇠뜨기가, 비구조물 지역은 토끼풀이 각각 우점하는데, 두 지역 모두 개망초, 환삼덩굴, 자운영, 돼지풀 등 귀화식물의 중요치가 비교적 높았다. 종다양성지수는 1.010~1.450으로 구조물 지역 및 비구조물 지역 모두 10월에 높고 3월에 가장 낮았으며, 조사기간 중 비구조물 지역이 구조물 지역에 비해 높은 값을 나타내었다. 두 지역간의 군집유사도는 0.359~0.456으로서 3월에 가장 낮고 식물의 최대 번성기인 8월에 가장 높았다. 구조물 지역에서 관속식물의 단위면적당 순1차생산량은 $417.1\;g/m^2$로서 갈대 179.5, 달맞이꽃 84.0, 물억새 $66.1\;g/m^2$ 등의 순이었으며, 비구조물 지역의 순1차생산량은 $392.7\;g/m^2$로서 망초 102.5, 물억새 87.4, 갈대 $81.6\;g/m^2$ 등의 순이었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.51-51
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• 2018

본 연구는 바이오에너지용 이질3배체 억새(Miscanthus ${\times}$ giganteus) 품종육성 위한 교배재료인 물억새(M. sacchariflrous)와 참억새(M. sinensis) 출수기 단축과 단교배 방법을 개발하기 위해 수행하였다. 물억새와 참억새를 12시간 일장, 자연일장 조건에서 재배하여 출수기 단축에 미치는 단일효과를 조사하였다. 출수기에 일중 화분 발아시간, 절단한 화분친 이삭 활력 유지 및 격리방법 등 단교배 방법을 구명하여 이를 활용한 억새의 자가 수정 여부를 조사하고 시험교배를 실시하였다. 참억새와 물억새 모두 12시간 일장의 단일 조건에서 재배한 것이 자연일장에 재배한 것에 비해 출수 소요일수가 18~27일 정도 단축되었다. 화분 발아는 물억새에서 오전 6시에 왕성하였으나 시간이 경과할수록 발아율이 낮아져 오전 8시에는 10% 이하만 발아하였다. 참억새 화분은 오전 6시에는 발아하지 않았으나 오전 7시에 50% 이상이 발아하였고 8시에는 물억새와 같이 10% 이하였다. 화분친 참억새 이삭을 절단, 절화 보존액에 꽂아 백색 부직포로 격리하였을 때 절화 보존액량이 많을수록 활력 유지 일수가 증가하여 150 mL에서 물억새, 참억새 모두 7일간 개화 및 화분 비산을 지속하였다. 이 때 화분 발아율은 참억새와 물억새 모두 4일까지 40%를 유지하였다. 참억새와 물억새는 자가수정율이 ~ 2.5%로 낮고, 자연교잡 임실율은 출수기가 빠른 유전자원에서 54.4%까지 높았다. 상기 단교잡 방법을 적용한 물억새 4배체와 참억새 2배체간 14조합 시험교배로 437립의 종자를 얻었다. 본 연구의 억새 종간 단교배 방법은 우수한 종자친과 화분친으로 교배종자를 얻을 수 있어 향후 바이오매스 수량이 많으면서, 종자가 맺히지 않은 이질 3배체 품종육성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제32권4호
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• pp.363-370
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• 2014

생태계가 담당하는 기능의 크기와 그 변화에 관여하는 환경요인과의 상호관계성 도출은 생태계의 과학적 속성 이해에 필수불가결한 요소이다. 본 연구는 수변의 특이적 환경조건에 의해 주기적인 교란과 토양 퇴적환경이 발달하는 하천 수변지역에 형성되어 있는 하천식생에 대해 토양탄소축적량을 정량하고 그러한 식생의 토양으로부터 방출되는 토양호흡과 환경요소 자료를 수집하여 각 요소의 상호간의 관계성을 분석하였다. 남한강 여주지역에서 물억새, 달뿌리풀, 버드나무에서 토양호흡은 2009년 8월부터 11월까지 각 군락에서 수집하였으며, 토양탄소축적량은 각 군락의 3지점에서 수집하였다. 토양호흡은 지온변화에 민감하게 반응하였으며, 가장 높게 관찰되는 8월의 토양호흡값은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $1,539mgCO_2\;m^{-2}$, $1,200mgCO_2\;m^{-2}$, $1,215mgCO_2\;m^{-2}$으로 측정되었다. 이러한 자료를 바탕으로 산정한 연간 토양호흡량은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $19.8tCha^{-1}yr^{-1}$, $30.1tCha^{-1}yr^{-1}$, $22.0tCha^{-1}yr^{-1}$으로 산정되어 물억새군락의 토양에 가장 높은 탄소가 축적된 것으로 평가되었다. 한편, 토양탄소축적량 (리터층+토양층)은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $40.6tCha^{-1}$ (1.9+38.7), $46.9tCha^{-1}$ (43.0+3.9), $31.2tCha^{-1}$ (28.9+2.3)으로 물억새군락의 토양에 가장 많은 탄소가 축적된 것으로 조사되었으며 이는 물억새군락의 높은 지상부 생산성에서 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.330-339
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• 2010

억새의 식물학적인 분류 및 형태, 선진국의 억새 육종, 재배 및 이용 현황 그리고 우리나라의 억새 연구성과 등을 고찰함으로서 향후 우리나라 에너지 자급율 제고를 위한 억새 연구방향을 제시하고자 국내외 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 억새속 식물에는 17개종이 존재하는데 이 중 바이오 에너지용으로 중요한 종은 한국 등 동아시아가 원산인 참억새(M. sinensis)와 물억새(M. sacchariflorus) 그리고 이들 두 종의 종간 교잡종인 3배체 억새(M. x giganteous) 등이다. 여러 가지 에너지작물 중 억새는 연간 바이오매스 수량이 많고 저온, 염해, 습해 등 열악 환경 적응성과 질소이용효율이 우수하며 에너지 산출/투입 수지가 가장 높고 지상부 줄기와 땅속줄기에 다량의 탄소를 저장하기 때문에 탄수수지가 가장 높다. 유럽, 미국 및 캐나다 에서는 1930년대부터 일본으로부터 3배체 억새를 도입하여 연료용 펠릿 생산, 열병합발전, 양액재배 배지, 건축자재 및 강화 플라스틱 원료로 이용한다. 현재 재배되는 3배체 억새 단점보완을 위한 품종육성연구와 사탕수수와 억새교잡종인 "Miscane" 육성 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서는 2007년 억새 유전자원 수집이 착수된 이후 2009년에 바이오매스 수량이 많은 "거대억새1호"와 억새를 증식효율을 높일 수 있는 "억새대량증식방법"을 개발하였다. 향후 우리나라 억새산업 발전을 위해서는 분자육종 등 새로운 육종기법을 활용하여 우리나라뿐만 아니라 해외에서도 재배할 수 있는 우량 신품종을 육성하는 한편 바이오매스의 전처리, 당화 및 발효 등 셀룰로오스계 에탄올 생산공정에 관한 연구도 강화해야 할 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권3호
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• pp.145-155
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• 2018

In a monsoonal climate, the soil seed bank can play an important role in plant regeneration after the severe annual floods that disturb above-ground vegetation within the riparian zone. To investigate the relationship between the soil seed bank and vegetation, we measured the species composition of the soil seed bank and the extant above-ground vegetation in six major plant communities (Artemisia selengensis, Miscanthus sacchariflorus, Persicaria nodosa, Phalaris arundinacea, Phragmites japonica, and Rorippa palustris) in the Cheongmicheon Stream, Korea. A total of 21 species germinated from the floodplain soil seed banks. The most diverse seed bank (21 species) was found in the A. selengensis community, wheres the lowest number of species was found in the R. palustris community (2 species). Most soil seed banks were composed of annuals (90%), exceptions being Rumex crispus and Artemisia princeps, which are perennial ruderals. The similarity of species composition between the soil seed bank and above-ground vegetation was low with Sorensen's similarity indices averaging 29% (range 12 - 42%). Crucially, existing dominant perennials of the extant vegetation including A. selengensis, M. sacchariflorus, P. japonica and P. arundinacea were absent from the soil seed bank. In conclusion, the soil seed banks of the floodplains of the Cheongmicheon Stream were mainly composed of viable seeds of ruderal plants, which could germinate rapidly after severe flood disturbance. The soil seed bank may, therefore, be useful for the restoration of the early succession stages of riparian vegetation after flood disturbances.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.107.2-107.2
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• 2011

억새는 척박한 토양 조건에서도 쉽게 자라며 관리가 용이하다는 장점이 있어 바이오에너지 작물로 주목을 받고 있다. 억새는 주로 Miscanthus sacchariflorus(물억새)와 Miscanthus sinensis(참억새) 그리고 두 억새의 잡종인 Miscanthus giganteus로 구분되며, 최근 기존의 억새보다 생체량을 크게 늘린 거대억새가 개발되기도 하였다. 본 실험에서는 우리나라 전역에서 가장 흔하게 볼 수 있는 물억새와 참억새를 유동층 반응기를 이용하여 급속열분해 하였다. 본 연구의 목적은 억새로부터 얻은 바이오원유와 나무로부터 얻은 바이오원유의 특성을 비교하고, 시료투입속도의 변화를 주어 억새로부터 얻은 바이오원유의 수율과 특성을 알아보고자 함이다. 시료의 투입속도는 200g/h, 300g/h, 500g/h, 1000g/h로 변화를 주었으며, 반응온도($500^{\circ}C$), 공탑속도(0.19m/s), 응축기온도($10^{\circ}C$)는 매 실험마다 동일하게 유지하였다. 수집한 바이오원유는 공업분석을 통해 연료로서의 가치를 알아보았다. 목재를 급속열분해 한 경우 바이오원유의 수율은 56.03wt.%로 동일한 조건에서 억새를 급속열분해 한 경우 보다 약 6wt.%가량 높았다. 바이오원유의 발열량은 큰 차이가 없었으나 수분과 점도에서 큰 차이를 보였다. 투입속도가 증가할수록 바이오원유의 수율은 증가하는 경향을 보였으며, 시간당 1000g을 투입하였을 때는 수율이 감소하였으나 수율의 변화는 크지 않았다. 투입속도가 증가하는 경우 바이오원유의 고위발열량과 점도는 감소하고 수분이 증가하는 경향을 보였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제20권3호
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• pp.234-241
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• 2007

The present study was undertaken to classify and describe the riparian vegetation of the 6 river${\cdot}$stream of Korea Peninsula. As a result the vegetation was divided into nineteen communities. The vegetation units obtained in the present study were as follow: A: Salix koreensis community, B: Salix gracilistyla community, C: Robinia pseudo-acacia community, D: Amorpha fluticosa community, E: Brousonnetia papyrifera community, F: Phyllostachys bambusoides community, G: Rubus corchorifolius community, H: Phramities japonica community, I: Phramites communis community, J: Miscanthus sacchariflorus community, K: Miscanthus sinesis var. purpurascens community, L: Artemisia princeps var. orientalis community, M: Humulus japonicus community, N: Zoysia japonica community, O: Inperata cylindrica var. koenigii community, P: Agropyron tsukushiense var. transiens community, Q: Juncos effusus var. decipiens community, R: Rumex crispus community, S: Persicaria hydropiper community. The vegetation characteristics of riversides was recovered in the surveyed results according to river${\cdot}$stream basin, in other words, 10 communities in the upper river${\cdot}$stream riparian, 15 communities in the middle river${\cdot}$stream riparian, 10 communities in the down river${\cdot}$stream riparian. The Phragmites japonica community in the upper and Phragmites communis community in the down was analyzed by common community of the 6 river${\cdot}$stream riparian, respectively, but none in the middle. The standing profile of vegetation across 6 river${\cdot}$stream was seen stepwise Phragmites japonica community, Salix gracilistyla community, Miscanthus sinensis var. purpurascens community, shrub community by natural waterway in the upper, Salix gracilistyla community, Phragmites communis community, Rumex crispus community, Miscanthus sacchariflorus community, Humulus japonicus community in the middle, Phragmites communis community in the down. The differences of distributional featurs of vegetation emerged from the riparian of the 6 river${\cdot}$stream, but don't from the 6 river${\cdot}$stream.