• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2019년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.134-134
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• 2019

Utilization of organic waste as a renewable energy source is promising for sustainability and mitigation of climate change. Pyrolysis converts organic waste to gas, oil, and biochar by incomplete biomass combustion. Biochar is widely used as a soil conditioner and adsorbent. Biochar adsorbs/desorbs metals and ions depending on the soil environment and condition to act as a nutrient buffer in soils. Biochar is also regarded as a carbon storage by fixation of organic carbon. Phosphorus (P) and nitrogen (N) are strictly controlled in many wastewater treatment plants because it causes eutrophication in water bodies. P and N is removed by biological and chemical methods in wastewater treatment plants and transferred to sludge for disposal. On the other hand, P is an irreplaceable essential element for all living organisms and its resource (phosphate rock) is estimated about 100 years of economical mining. Therefore, P and N recovery from waste and wastewater is a critical issue for sustainable human society. For the purpose, intensive researches have been carried out to remove and recover P and N from waste and wastewater. Previous studies have shown that biochars can adsorb and desorbed phosphates implying that biochars could be a complementary fertilizer. However, most of the conventional biochar have limited capacity to adsorb phosphates and nitrate. Recent studies have focused on biochar impregnated with metal salts to improve phosphates and nitrate adsorption by synthesizing biochars with novel structures and surface properties. Metal salts and metal oxides have been used for the surface modification of biochars. If P removal is the only concern, P adsorption kinetics and capacity are the only important factors. If both of P and N removal and the application of recovery are concerned, however, P and N desorption characteristics and bioavailability are also critical factors to be considered. Most of the researches on impregnated biochars have focused on P removal efficiency and kinetics. In this study, coffee waste is thermally treated to produce biochar and it was impregnated with Mg/Al to enhance phosphates and nitrate adsorption/desorption and P bioavailability to increase its value as a fertilizer. Kinetics of phosphates and nitrate adsorption/desorption and bioavailability analysis were carried out to estimate its potential as a P and N removal adsorbent in wasewater and a fertilizer in soil.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권6호
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• pp.476-481
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• 2007

친환경 재배지 토양과 관행토양간 토양화학성은 큰 차이를 보이지 않았으며, 토양 유효인산 함량은 친환경 재배지 토양이 관행 재배지 토양과 비교하여 다소 높은 수준이었다. 토양 관리방법에 따른 균근균 포자밀도는 친환경 재배지 토양이 건토 30 g 당 140여개의 포자밀도를 나타낸 반면 관행 재배지 토양은 60여개 내외의 포자밀도를 보였다. 각 토양 화학성과의 상관관계를 비교한 결과, pH, EC, OM, $Av.P_2O_5$, K Ca+Mg), CEC에 대한 관행재배지 토양의 균근균 포자밀도는 각각 $-0.48^*$, -0.05, $0.48^*$, -0.12, -0.13, 0.31의 상관계수를 나타냈다. 반면, 친환경 재배지 토양에 대한 균근균 포자밀도는 각각 $-0.68^*$, $0.69^*$, $0.96^{**}$, $0.75^*$, $0.63^*$, $0.92^{**}$의 상관계수를 보여 모든 무기성분이 유의성을 보였다. 뿌리의 균 조직은 주로 내부균사가 많았으며, 수지상체와 낭상체는 매우 낮은 수준이었다. 지역별로는 친환경 재배관리를 한 순천과 천안에서 다소 높은 수준의 감염정도를 나타냈다.

• 한국토양비료학회지
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• 제49권5호
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• pp.598-607
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• 2016

This study was conducted to evaluate the amount of nitrogen (N) top dressing based on the normalized difference vegetation indices (NDVI) by ground based sensors for leaf perilla under the polyethylene house. Experimental design was the randomized complete block design for five N fertilization levels and conventional fertilization with 3 and 4 replications in Gumsan-gun and Milyang-si field, respectively. Dry weight (DW), concentration of N, and amount of N uptake by leaf perilla as well as NDVIs from sensors were measured monthly. Difference of growth characteristics among treatments in Gumsan field was wider than Milyang. SPAD-502 chlorophyll meter reading explained 43.4% of the variability in N content of leaves in Gumsan field at $150^{th}$ day after seedling (DAS) and 45.9% in Milyang at $239^{th}$ DAS. Indexes of red sensor (RNDVI) and amber sensor (ANDVI) at $172^{th}$ day after seedling (DAS) in Gumsan explained 50% and 57% of the variability in N content of leaves. RNDVI and ANDVI at $31^{th}$ DAS in Milyang explained 60% and 65% of the variability in DW of leaves. Based on the relationship between ANDVI and N application rate, ANDVI at $172^{th}$ DAS in Gumsan explained 57% of the variability in N application rate but non significant relationship in Milyang field. Average sufficiency index (SI) calculated from ratio of each measurement index per maximum index of ANDVI at $172^{th}$ DAS in Gumsan explained 73% of the variability in N application rate. Although the relationship between NDVIs and growth characteristics was various upon growing season, SI by NDVIs of ground based remote sensors at top dressing season was thought to be useful index for recommendation of N top dressing rate of leaf perilla.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권4호
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• pp.246-251
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• 2017

벼의 생육에 있어서 중요한 역할을 하는 출수기를 예측하기 위해 작물모델이 사용될 수 있다. 벼의 생육을 모의하는 모델 중 널리 사용되던 ORYZA2000 모델이 개선되어 ORYZA (v3)가 최근에 보고되었다. 그러나, 최근까지 ORYZA (v3)의 국내 적용 가능성에 대해서는 연구가 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 ORYZA (v3)를 이용하여 예측된 출수기의 신뢰성을 검토하였다. 또한, 새로운 모델에 요구되는 입력자료를 생성하는데 있어서의 편의성을 평가하였다. 국립농업과학원의 실험포장에서 2015년과 2016년에 걸쳐 중만생종인 신동진벼를 이용하여 화학비료 표준시비 조건에서 실험을 수행하였다. 입력자료는 실험에 사용한 재배관리자료, 기상청으로부터 수집한 기상자료, 흙토람으로부터 수집한 토양자료 및 Lee et al.(2015)에서 사용한 품종모수 자료를 사용하였다. 또한, 벼우량계통 지역적응시험에서 얻어진 출수기 관측자료와 예측자료를 비교하였다. 예측된 출수기는 인근 기상관측소에서 얻어진 기상입력 자료가 사용되었을 경우, 실제 출수기와 비교적 유사한 결과를 보였다. 예를 들어, 전주, 대구, 영남, 논산, 계화에서 예측된 출수기는 1일 이내의 상당히 작은 오차는 가졌다. 그러나, 기상자료가 비교적 멀리 떨어져 있거나 해안가 인근지역에 위치하여 출수기 관측지의 국지적 기상조건을 충분히 반영하지 못할 경우 상당한 오차가 발생하였다. ORYZA (v3)의 입력자료 생성과 관련한 편의성 측면에서는 기존의 자료 처리도구를 활용할 수 있는 기상 자료 확보는 비교적 용이할 것으로 판단되나, 토양자료에 대해서는 ORYZA 2000 모델의 입력자료에 추가적인 자료가 요구되어 토양자료 처리도구의 개발이 필요할 것으로 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권3호
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• pp.228-232
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• 2007

고추작물의 생육기간 중 양분요구특성에 부합하는 새로운 완효성 복합비료를 개발하기 위해 질소 용출율이 110일과 150일로 조절된 완효성 복합비료 110T와 150T을 제조하여 포장 조건에서 질소용출특성을 조사하였다. 그리고 고추에 대한 관행시비량 기준으로 60%의 완효성 복합비료 110T, 150T와 40%의 속효성 비료를 혼합하여 제조한 원예용 완효성 복합비료 CF110과 CF150의 토양 내 질소 용출 특성과 고추의 생육 및 수량에 미치는 영향을 관행처리(NPK)와 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 밭 토양조건에서 완효성 질소비료 110T와 150T의 질소 용출율은 시용 8주경과 후 각각 63%, 53%가 용출되어 원예작물인 고추재배에 적용성이 높을 것으로 평가되었다. 원예용 복합비료 CF110과 CF150을 전량 기비로 시용하여 고추를 재배하였다. 고추의 전 생육기간 동안 토양 내 무기태 질소($NH_4^+-N$과 $NO_3^--N$) 함량은 원예용 완효성 복합비료 CF110 처리구에서 NPK 처리구에 비해 높았다. 그러나 CF150 처리구에서 토양 중 무기태 질소 함량은 정식 후 8주까지 NPK 처리구에 비해 낮았다. 원예용 완효성 복합비료 CF110 처리구와 NPK 처리구사이의 고추 생육과 무기성분 함량은 뚜렷한 차이가 없었지만, 수량은 CF110 처리구에서 NPK 처리구에 비해 4% 증수 되었다. 그러나 원예용 완효성 복합비료 CF150 처리구는 NPK 처리구에 비해 수확 후 엽중 질소함량이 낮았으며, 수량도 2% 감소되었다. 따라서 고추재배를 위한 적합한 완효성 복합비료는 CF150 보다는 CF110이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권2호
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• pp.114-121
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• 1997

본 연구(硏究)는 2년간 ('95~'96) 벼 무논골뿌림직파재배시(直播栽培時) 완효성비료(緩效性肥料) (LCU)의 시용량(施用量) 및 분시방법(分施方法)에 따른 시비질소(施肥窒素)의 토양중 $NH_4-N$발현량(發現量), 질소흡수량(窒素吸收量) 및 이용율(利用率)에 미치는 영향과 수량성(收量性) 변이(變異)를 조사하기 위하여 호남평야지(湖南平野地)의 대표토양(代表土壤)인 전북통(全北統)에서 시험한 결과로서 다음과 같이 요약할수 있다. 1. 완효성비료(緩效性肥料)는 생육초기(生育初期) 기온(氣溫)이 높으면 질소(窒素)가 조기(早期)에 용출(溶出)되었고, 최고분얼기(最高分蘖期)의 시비질소(施肥窒素) 이용율(利用率)은 절반으로 감소(減少)되었다. 2. 수도체(水稻體)의 질소흡수량(窒素吸收量)과 질소이용율(窒素利用率)은 관행시비량(慣行施肥量)의 완효성비료(緩效性肥料)를 전량기비(全量基肥)로 시용한것보다 관행시비량의 20%감비(減肥) 그중 60%를 완효성비료(緩效性肥料)로 기비(基肥)에 시용하고 요소(尿素) 40%를 수비(穗肥)로 시용(施用)한 구(區)에서 월등히 높았다. 3. 정조(正租)로의 질소(窒素) 전이율(轉移率)은 기온(氣溫)이 높은 해에 증가(增加)하였으나 단비(單肥)(요소(尿素))시용구(施用區)에서 완효성비료(緩效性肥料) 시용구(施用區)보다 높았다. 4. 완효성비료(緩效性肥料)를 전량(全量) 내지 20%감비(減肥)하여 80%를 전량기비(全量基肥)로 시용시(施用時) 기온(氣溫)이 높은 해는 유효분얼수(有效分蘖數)와 수수(穗數)가 감소(減少)되어 수량(收量)이 크게 감소(減少)되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권4호
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• pp.313-318
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• 2007

시설재배지의 작물생육 촉진에 대한 부식산 비료의 시용 효과를 구명하고자 본 실험을 수행하였으며, 열매채소류의 하나인 토마토(Lycopersicon esculentum MILL.)를 공시작물로 하여 질소(N), 인산(P), 칼리(K) 비료만을 적정 농도로 추비 공급한 대조구와 N, P, K 비료에 서로 다른 종류의 부식산(humic acid)을 함유한 액상 부식산비료A 처리구, 액상 부식산비료B 처리구 및 고상의 부식산비료C 처리구를 각각 설정하여 추비 공급하였다. 엽수, 절간장, 경경, 최대 엽장 및 엽폭, 엽록소함량 등 대부분의 작물 생장 특성은 부식산비료 처리구 모두에서 우수하거나 대조구와 유사하였다. 과실의 평균 중량, 당도, 산도 등 품질 특성도 전반적으로 대조구 대비 부식산비료 처리구 모두에서 우수하였으며, 공시 부식산 비료로 인한 비해는 발생하지 않았다. 그러나, 생육 촉진과 품질 향상을 위해서는 향후 보다 다양한 작목과 환경에서 광범위한 실증시험 데이터를 확보하여 그 안전성과 재현성을 면밀히 검토하는 것이 중요할 것으로 생각된다.

• 한국잡초학회지
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• 제17권4호
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• pp.368-374
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• 1997

국내에서 개발된 멀칭지에 의한 벼 멀칭이앙재배시 멀칭의 분해, 잡초 발생, 벼의 생육 및 수량을 1996년과 1997년 2년에 걸쳐 검토하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 멀칭 후 15일에 질소 사용량의 25%을 분얼비로 시용한 1996년 실험의 경우 멀칭지가 50% 분해되는데 멀칭지의 종류 및 시비량에 다라 28-50일이 소요되었는데, 습윤지력 증강제를 처리한 멀칭지가 처리하지 않은 멀칭지에 비하여 분해가 늦었으며 또한 질소 18kg/10a시용구 보다 12kg/10a시용구에서 분해가 늦었다. 그러나 기비중점 시비를 하도 분얼비를 생략한 1997년 실험의 경우 50% 분해에 42일 이상 소요되었다. 2. 1996년 실험의 경우 벼 생육 초기에는 종이 멀칭에 의하여 효과적으로 잡초가 방제되었으나 후기에는 여뀌바늘 등이 발생하여 잡초 방제효율이 떨어졌다. 1997년 실험의 경우 무멀칭 잡초 방제구를 포함하여 모든 처리구에서 잡초발생이 미미하여 멀칭지의 잡초 발생 억제 효과를 판단할 수 없었으나 멀칭지의 분해 정도로 판단해 볼 때 잡초방제 효과가 충분히 있을 것으로 생각되었다. 3. 1996년 실험의 경우 무멀칭 잡초 무방제구의 수량은 약 185kg/10a인데 비하여 습윤지력 증강제를 처리한 멀칭지 멀칭구의 경우 질소18kg/10a였다. 1997년 실험의 경우 무멀칭 제초제 처리구와 종이 멀칭구 간의 수량 차이는 없었다. 4. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 종이 멀칭 재배는 멀칭 후에 분얼비를 시용하는 경우 멀칭지의 분해를 촉진하여 후기의 잡초 발생이 다소 우려되나 기비 중점시비를 하고 분얼비를 생략하면 잡초를 효율적으로 방제할 수 있으며 수량 또한 제초제에 의하여 잡초방제를 하는 경우와 차이가 없을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.408-414
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• 2011

유기농 벼 재배에 유리한 지역을 찾고자 재배지역을 산간, 일반농촌 및 도시근교로 달리하여 재배하였을 때 병해충 및 잡초발생량, 벼의 생육과 쌀의 품질을 조사하였다. 재배지역에 상관없이 유기와 관행재배 모든 처리구에서 잎집무늬마름병, 도열병, 혹명나방 및 벼멸구가 발생되었다. 유기재배의 지역별 멸구류 발생 밀도는 20주당 4.4~10 마리이었지만, 관행재배에서는 10.1~19.5 마리로 유기재배보다 높았다. 유기와 관행재배 벼논에서 우점적으로 발생한 잡초는 1년생 잡초인 물달개비 (Monochoria vaginalis)와 여뀌바늘 (Ludwigia prostrata), 다년생 잡초인 알방동사니 (Cyperus difformis)이었다. 지역별로 가장 많은 잡초발생 지역은 도시근교로 유기와 관행재배에서 발생한 잡초의 밀도는 각각 $m^2$ 당 121, 79.2본 이었으며 잡초의 건물중은 각각 $m^2$ 당 50.5, 11.4 g 이었다. 벼 재배지역별 수량은 산간지역이 $2.96Mg\;ha^{-1}$으로 낮았으며 수량이 높은 처리구는 일반농촌과 도시근교의 관행 재배로서 각각 4.56, $4.31Mg\;ha^{-1}$ 이었다. Toyo 식미치는 벼 재배지역별 유의성은 없었으나 영농방법에 의한 유의성은 있는 것으로 나타났다. 산간과 도시근교의 유기농 재배에서의 식미치는 관행재배보다 높았다. 벼 재배지역별 완전립의 비율은 유기재배와 관행재배에서 차이가 없는 것으로 나타났다. 불완전립 비율 또한 재배지역에 따른 유의성은 나타나지 않았고, 불완전립의 비율은 27.2~33.1%이었으며, 이중에서 가장 큰 비율을 차지하는 것은 미숙립과 피해립이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권2호
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• pp.85-91
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• 2005

본 시험은 시설재배 후작 벼 재배지에서 환경친화적이면 생력적인 감비재배법을 개발하고자 의령군 신촌리의 식양질 토양 (곡간지, 함평통)과 창원시 모산리의 사양질 토양 (하성평탄지, 강서통)에서 관행시비 기비생략, 추비생략, 무비구를 처리하여 시험한 결과는 다음과 같다. 주요 생육시기별 벼 생육은 시비량이 많을수록 두 지역에서 모두 초장이 컸으며 경수도 많은 경향이었다. 수확기 식물체 무기성분중 T-N도 두 지역에서 모두 시비량이 높을수록 높은 경향이었다. 규질비($SiO_2/N$)는 기비생략구와 추비생략구에서 높았고 시비질소 이용률도 동일한 경향이었다. 수량은 의령군 신촌리의 식양질 토양에서 관행시비구과 기비생략구, 추비생략구와 차이가 없었으며, 창원시 모산리의 사양질 토양에서는 관행시비구와 비교하여 추비생략구에서는 수량 차이가 없었으며 기비생략구에서는 감수되었다. 시험후 처리별 토양의 제염률은 식양질 토양에서 63.9-78.7%, 사양질 토양에서 74.2-82.9%로 사양질 토양에서 제염이 많이 되었다. 시비처리별로는 관행시비구에 비하여 기비 또는 추비를 생략함으로써 제염 효율이 높은 경향이었다. 따라서 시설재배 후작지에서 벼를 재배할 경우 관행질소시비량의 70% 감비함으로써 잔존 질소의 이용효율과 제염효율을 높일 수 있으며 수량은 관행질소시비와 동일하게 유지할 수 있을 것이다. 또한 관행질소시비량의 50% 수준의 완효성 비료 전량 기비처리도 시설재배 후작지에서 벼에 대한 효과적인 시비방법이 될 것으로 판단된다. 물론 시설재배지는 앞그루작물, 앞그루작물의 재배연수, 토양특성 등을 감안하여 시설 후작 벼에 대한 시비체계가 추가적으로 검토되어야 할 것이다.