• 한국습지학회지
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• 제23권3호
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• pp.242-251
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• 2021

인디아와 같은 개발 도상국에서는 규제없는 폐수 방류가 지표수 수질에 심각한 영향을 주고 있다. 인공습지(CW)는 생태학적 기작에 의하여 폐수 처리를 함으로써 수질정화와 함께 다양한 효과를 제공하는 효율적인 기술이다. 본 연구는 인디아의 폐수처리를 위해 조성된 다양한 형태의 인공습지에 대하여 자료를 정리하고 분석함으로써 객관적 효과 평가를 수행하고자 수행되었다. 연구에 사용된 인공습지 데이터는 기출판된 문헌에서 수집되었으며, 산업폐수의 경우 화학적 산소요구량(COD), 생화학적 산소요구량(BOD)이 높게 나타났다. 인디아의 생활하수 총질소(TN)와 총인(TP)은 산업폐수보다 낮은 농도를 보였다. 수직흐름 인공습지(VFCW)와 수평흐름 인공습지(HFCW)는 생활하수 및 산업 폐수의 TSS, BOD, TP 제거에 효과적으로 나타났다. 그러나 COD는 하이브리드 인공습지(HCW)에서 높은 제거율을 보였다. 인도에서는 인공습지를 폐수처리 시설의 고도처리로 활용될 경우 수질이 크게 향상되는 것으로 나타났다. 인공습지의 방류수 수질은 관개용수 및 기타 농업용수로 활용가능한 수질로 평가되었다. 본 연구결과는 인디아의 지역적 특성에 적정한 인공습지 설계에 기여할 것으로 평가된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.45-45
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• 2019

This experiment was carried out using artificial clay and LED in the plastic film house (irradiation time: 08:00~18:00/day). Seedlings (n = 63 per $3.3m^2$) of ginseng was planted on May 17, 2018. LED was combined with red and blue light in a 3:1 ratio and irradiated with different light intensity. The average air temperature from April to September was $12.3^{\circ}C$ $-26.0^{\circ}C$ and it was the the highest at $26.0^{\circ}C$ in August. The test area where fluorescent lamp was irradiated tended to be somewhat higher than the LED irradiation area. The chemical properties of the test soil are as follows. pH levels was 5.3~5.5, EC levels 0.45~0.52 dS/m and OM levels 33~37%. The total nitrogen content was 0.35~0.47% and the available $P_2O_5$ contents was 13.7~16.0 mg/kg, which was lower than the suitable level of 70~200 mg/kg. Exchangeable cations K and Mg contents were within acceptable ranges, but the Ca contents was $28{\sim}38cmol^+/kg$ levels higher than the permissible level ($2{\sim}6cmol^+/kg$). Germination of ginseng leaves took 8~9 days and the overall germination rate was 70~75%. The photometric characteristics of LED light intensity are as follows. The greater the light intensity, the higher the PAR (Photosynthetic Action Radiation) value, illuminance and solar irradiation. Photosynthetic rate was also increased with higher light intensity was investigated at $1.7{\sim}3.2{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$. Leaf temperature ($23.7{\sim}24.8^{\circ}C$) by light intensity was the same trend. The growth of aerial parts (plant height etc.) were generally excellent when irradiated with 3 times the light intensity, the growth of the ginseng aerial parts were excellent as follows. The plant height was 42.6 cm, stem length was 25.2 cm, leaf length was 9.6 cm and stem diameter was 5.0 mm. The growth of underground part (root length etc.) was the same, and the root length was 24.4 cm, the tap root length was 6.0 cm, diameter of taproot was 18.2 mm and the fresh root weight was 17.2 g. There were no disease incidence such as Alternaria blight, Gray mold and Anthracnose. Disease of Damping off occurred 2.2~3.6% and incidence ratio of rusty root ginseng was 14.6~20.7%. Leaf discoloration rate was 13.7~48.9% and increased with increasing light intensity. Ginsenoside content of ginseng by light intensity is under analysis.

• 한국환경과학회지
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• 제28권8호
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• pp.655-667
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• 2019

This research aims to identify the possibility of developing A horizon resources that can be used for construction and civil engineering work. As such, the utility of A horizon resources was examined by establishing planting ground through a mixture of soil layers and by analyzing the growth and development of Pinus densiflora. The physicochemical and physical properties of the soil were as follows: the A horizon was sandy clay loam, B horizon was sandy loam, and the mixture of two layers appeared as sandy loam, which was identical to the B horizon. The experimental groups did not show any significant difference in their physical properties of porosity and degree of water-stable aggregates. With regards to chemical properties, the A horizon as well as the mixture of A and B horizon showed acidity while the B horizon showed alkalinity. The figures of organic matter, total nitrogen, available phosphate, and replaceable potassium were greater as the A horizon content increased, whereas the figures of replaceable calcium, replaceable magnesium, and conductivity increased as the A horizon content decreased. As a result of the growth and development of Pinus densiflora in each planting ground, the final survival rates were all above 100%. However, the tree height and the rate of growth for the diameter of root were higher in the order of A horizon > A horizon + B horizon > B horizon,indicating that the increased A horizon content is related to the growth and development of Pinus densiflora. The treatment of soil with improvement agents, used to recover the functions of in-situ soil showing poor growth and development, did not have a clear impact on the soil texture and porosity. However, the degree of water-stable aggregates increased significantly when using O horizon as the soil improvement agent among the types of in-situ soil. In contrast, all items related to the chemical properties showed significant differences following the treatment by soil improvement agents. The survival rate according to the treatment of soil improvement agents for the growth and development of Pinus densiflora was higher in the order of organic horizon = no treatment > compound fertilizer > organic fertilizer + compound fertilizer > organic fertilizer; this result was statistically significant with a marginal significance value of the log-rank test(p < 0.05).

• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.43-52
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• 2020

멤브레인을 이용한 기체 분리 기술이 발전함에 따라 분리 과정을 설명하기 위해 다양한 수학적 모델을 개발하고 적용해 왔다. 본 연구에서는 셀룰로오스 아세테이트(CA) 중공사 분리막을 제조하여 실험에 사용하였다. 메탄, 질소, 산소 및 이산화탄소 순수가스를 이용하여 투과도를 측정하고, 향류 흐름 모델(Counter-current model)을 적용하여 실험데이터와 비교/해석하였다. CA 막에 대한 이산화탄소와 메탄의 투과도는 각각 25.82 GPU와 0.65 GPU로 나타났다. CO2/CH4 선택도는 39.7이었다. 순수가스 테스트 후 세 가지 모의 혼합가스에 대한 분리 테스트를 수행하였으며, 다양한 stage-cut 조건에서 투과된 가스의 농도를 측정하였다. 실험으로 얻은 데이터를 향류 흐름 모델로 비교한 결과 상당히 일치하는 것으로 나타났으며, CA 멤브레인 모듈을 사용한 바이오가스 분리를 수학적 모델로 구현할 수 있었다. 또한 유한차분법(FDM)을 적용하여 멤브레인에서 바이오가스의 분리 거동을 유추할 수 있었다. 향후 향류 흐름 모델은 바이오가스 분리 공정을 위한 모델로서 활용 가능할 것으로 기대된다.

• Animal Bioscience
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• 제34권1호
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• pp.74-84
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• 2021

Objective: Feed additives that modify rumen fermentation can be used to prevent metabolic disturbances such as acidosis and optimize beef cattle production. The study evaluated the effects of liquid and powdered forms of polyclonal antibody preparation (PAP) against Streptococcus bovis and Fusobacterium necrophorum on rumen fermentation parameters in ruminally cannulated non-lactating dairy cows that were adapted or unadapted to a high concentrate diet. Methods: A double 3×3 Latin square design was used with three PAP treatments (control, powdered, and liquid PAP) and two adaptation protocols (adapted, unadapted; applied to the square). Adapted animals were transitioned for 2 weeks from an all-forage to an 80% concentrate diet, while unadapted animals were switched abruptly. Results: Interactions between sampling time and adaptation were observed; 12 h after feeding, the adapted group had lower ruminal pH and greater total short chain fatty acid concentrations than the unadapted group, while the opposite was observed after 24 h. Acetate:propionate ratio, molar proportion of butyrate and ammonia nitrogen concentration were generally greater in adapted than unadapted cattle up to 36 h after feeding. Adaptation promoted 3.5 times the number of Entodinium protozoa but copy numbers of Streptococcus bovis and Fibrobacter succinogens genes in rumen fluid were not affected. However, neither liquid nor powdered forms of PAP altered rumen acidosis variables in adapted or unadapted animals. Conclusion: Adaptation of cattle to highly fermentable carbohydrate diets promoted a more stable ruminal environment, but PAP was not effective in this study in which no animal experienced acute or sub-acute rumen acidosis.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권1호
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• pp.32-36
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• 2021

본 연구는 레이저 침탄된 TiZrN 코팅층의 탄소확산거동 측면과 이에 따른 기계적 특성 변화를 연구·고찰하였다. TiZrN 코팅에 탄소페이스트를 도포한 후, 레이저를 조사하여 침탄시켰다. 침탄 이후에 (111)상에 해당하는 XRD 피크가 저각으로 이동하여, 도핑된 탄소에 의한 격자팽창을 보여주었다. 아울러, 투입된 탄소의 입계 확산에 의한 결정립의 크기가 감소하였다. 침입된 탄소의 결합상태를 확인하기 위한 XPS 분석결과, 레이저의 열에너지를 통해 탄소가 TiZrN내 질소 원자와 치환되어 탄화물(TiC 또는 ZrC)을 보였다. 아울러, sp2와 sp3 혼성화 결합이 혼재하는 상태를 보여 비정질 탄소가 형성된 것을 확인할 수 있었다. 침탄 전후 TiZrN 코팅층의 단면 TEM 이미지와 inverse FFT 분석결과, 격자 중간에 물결형상이 관찰되어 결정립계 내 비정질 상의 형성을 보여주었다. 침탄 후 경도는 34.57 G Pa에서 38.24 G Pa로 증가하였으며, 마찰계수는 83 % 감소하였다. 특히, 외부 하중에 저항하는 지표로 활용되는 H/E는 0.11에서 0.15으로 증가하였고 wear rate는 65 % 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.5-13
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• 2020

본 연구는 수분조절제로서 팽화왕겨(compressed expansion rice hull; CERH) 처리에 따른 계분의 발효 특성 및 발효된 가공계분의 시비에 따른 상추와 청경채의 생육에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 실험에 사용된 처리구는 톱밥 처리구(계분 90%+톱밥10%; SP), 피트모스 처리구(계분 90%+피트모스10%; PP), 팽화왕겨 1 처리구[계분 90%+CERH1 (��1.3 mm) 10%; PCR1] 및 팽화왕겨 2 처리구[계분 90%+CERH2 (��3.0 mm); PCR2]로 설정하였다. 31일간 진행된 계분 발효 과정에서 발효 더미의 온도, 수분 함량, pH 및 총탄소 함량은 수분조절제의 종류에 따른 차이를 나타내지 않았다. 시험 종료 시 PP 처리구와 PCR1 처리구의 질소 함량은 SP 처리구나 PCR2 처리구보다 높았다. 발효 후 건조된 가공계분의 질소, 인산, 칼리 함량은 각각 2.76~3.65%, 1.69~2.05%, 2.53~2.90%로 나타났다. 수분조절제별 가공계분의 작물 재배 시험에서 SP 처리구와 비교할 때, 상추는 PP와 PCR1 처리구에서 10% 이상 건물중이 증가하였으나, 청경채는 PP 처리구에서만 증가되었다. 상기 결과들을 종합할 때, 1.3 mm 크기의 팽화왕겨는 계분 발효 시 수분조절제로서 피트모스나 톱밥을 대신하여 사용할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1085-1091
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• 2020

본 연구에서는 고추(Capsicum annuum L.) 수확 후 버려지는 잔재물의 활용가치를 위해 이들로부터 추출한 발효추출물과 열수추출물의 생리활성과 세포독성을 분석하였다. 녹광고추 발효추출물에 함유된 질소, 인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 성분의 총 함량은 청양고추 발효추출물 보다 2배 정도 높았고, 열수추출물에서는 유사한 함량을 보였다. 미량원소 중에는 붕산, 철, 규소 성분만 검출되고, 아연, 망간, 몰리브덴, 구리 성분은 두 추출물 모두에서 검출되지 않았다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 청양고추와 녹광고추 모두에서 발효추출물이 열수추출물 보다 2배 이상 높게 나타내었다. DPPH radical 소거 능력은 발효추출물이 열수추출물 보다 항산화력이 높게 나타내었으나, ABTS radical 소거 능력은 열수추출물이 발효추출물 보다 항산화력이 높게 나왔다. MTT assay를 이용한 추출물의 세포독성 실험에서는 청양고추와 녹광고추 두 추출물의 모든 농도에서 세포독성이 미약한 것으로 확인되었다. 따라서 고추 수확 후 버려지는 잔재물이 천연 기능성 물질추출을 위한 소재로 이용되거나 또한 그 추출물이 각종 바이오 소재로 활용되어도 큰 문제가 없으리라 판단된다.

• Animal Bioscience
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• 제34권1호
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• pp.48-55
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• 2021

Objective: This study was conducted to investigate the effects of wilting and microbial inoculant treatment on the fermentation pattern and quality of Italian ryegrass silage. Methods: Italian ryegrass was harvested at heading stage and ensiled into vinyl bags (20 cm×30 cm) for 60d. Italian ryegrass was ensiled with 4 treatments (NWNA, no-wilting noadditive; NWA, no-wilting with additive; WNA, wilting no-additive; WA, wilting with additive) in 3 replications, wilting time was 5 hours and additives were treated with 106 cfu/g of Lactobacillus plantarum. The silages samples were collected at 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 45, and 60 days after ensiling and analyzed for the ensiling quality and characteristics of fermentation patterns. Results: Wilting treatment resulted in lower crude protein and in vitro dry matter digestibility and there were no significant differences in acid detergent fiber (ADF), total digestible nutrient (TDN), water-soluble carbohydrate (WSC), ammonia content, and pH (p>0.05). However, wilting treatment resulted in higher ADF and neutral detergent fiber content of Italian ryegrass silage (p<0.05), and the WNA treatment showed the lowest TDN and in vitro dry matter digestibility. The pH of the silage was higher in the wilting group (WNA and WA) and lower in the additive treatment group. Meanwhile, the decrease in pH occurred sharply between the 3-5th day of storage. The ammonia nitrogen content was significantly lower in the additive treatment (p<0.05), and wilting had no effect. As fermentation progressed, the lactic and acetic acid contents were increased and showed the highest content at 30 days of storage. Conclusion: The wilting treatment did not significantly improve the silage fermentation, but the inoculant treatment improved the fermentation patterns and quality of the silage. So, inoculation before ensiling is recommended when preparing high quality of Italian ryegrass silage, and when wilting, it is recommended to combine inoculation for making high quality silage.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.151-163
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• 2022

본 연구는 친환경 농산물 생산을 위한 양분관리 자재로 유기질비료 처리에 따른 옥수수 재배 토양의 비옥도 및 토양 호흡에 미치는 영향을 분석하였다. 시험장소는 국립농업과학원 유기농업과 시험포장에서 수행하였으며 처리구는 퇴비 (Com), 발효비료 (FOF), 혼합 유박 (PC), 무비구 (NF)로 처리구당 3반복 완전임의 배치하였다. 처리량은 174kg N/ha로 옥수수 표준시비량의 질소기준에 준하여 처리하였다. 옥수수 정식 8주 후 토양분석 결과, 퇴비는 토양의 탄소 (C)와 질소 (N)를 각각 7.48 및 0.76g/kg으로 증가시켰고, 다른 처리구는 시험 전과 차이가 없었다. 또한 시험 후 토양의 화학적 특성은 무비구를 제외하고 유의한 차이는 없었다. 토양 CO₂ 발생량은 발효비료 처리가 다른 처리구보다 31-76% 증가시켰으며 두 번의 제초작업 후 CH₄ 발생량의 차이는 없었다. 토양의 N₂O 배출량은 발효비료 처리가 다른 처리구보다 87-96% 감소되었다. 미생물 밀도 조사 결과, 시험 전에 비해 시험 후 토양의 사상균 및 방선균 밀도를 각각 25%, 16% 증가되었다. 따라서 친환경 농산물 생산을 위한 발효비료 등 유기질 비료는 자원을 순환하며 토양 생산성을 유지하는데 기여할 것이다.