• Environmental Engineering Research
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• 제24권3호
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• pp.484-494
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• 2019

This paper presents a preliminary investigation of the optimum nutrients combination required for bioremediation of spent-engine oil contaminated soil using Box-Behnken-Design. Three levels of cow-manure, poultry-manure and inorganic nitrogen-phosphorus-potassium (NPK) fertilizer were used as independent biostimulants variables; while reduction in total petroleum hydrocarbon (TPH) and total soil porosity (TSP) response as dependent variables were monitored under 6-week incubation. Ex-situ data generated in assessing the degree of biodegradation in the soil were used to develop second-order quadratic regression models for both TPH and TSP. The two models were found to be highly significant and good predictors of the response fate of TPH-removal and TSP-improvement, as indicated by their coefficients of determination: $R^2=0.9982$ and $R^2=1.000$ at $p{\leq}0.05$, respectively. Validation of the models showed that there was no significant difference between the predicted and observed values of TPH-removal and TSP-improvement. Using numerical technique, the optimum values of the biostimulants required to achieve a predicted maximum TPH-removal and TSP-improvement of 67.20 and 53.42%-dry-weight per kg of the contaminated soil were as follows: cow-manure - 125.0 g, poultry-manure - 100.0 g and NPK-fertilizer - 10.5 g. The observed values at this optimum point were 66.92 and 52.65%-dry-weight as TPH-removal and TSP-improvement, respectively.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권3호
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• pp.156-164
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• 2004

본 연구는 벼 재배 전에 녹비작물로서 자운영과 풋베기 보리를 재배한 뒤 혼입한 조건에서 벼의 관행 재배방법을 실시하면서 완효성 비료 LCU, 수도용 복합비료 및 질소 감비 시용에 따른 녹비작물 혼입처리 효과를 검토하고자 수행하였다. 벼 이앙 전 녹비작물 재배로 생산된 지상부 신선중량은 풋베기 보리가 $668kg\;10a^{-1}$. 자운영이 $3,492kg\;10a^{-1}$로서 질소 함량으로는 각각 3.9, $17.8kg\;10a^{-1}$이 논에 투입된 것으로 환산되었다. 녹비작물 재배 혼입처리로 인하여 유수형성기와 출수기 벼의 초장과 분얼수가 증가하였으며 수량구성요소 중 수당입수의 증강에는 영향하지 않았으나 화학비료 처리량이 많아질수록 입수가 증가하였다. 또한 등숙율은 녹비작물 혼입처리와 함께 화학비료 처리량이 많을수록 감소하는 경향을 보였으나 자운영 재배 혼입조건의 질소 감비처리에서는 수량 구성요소인 수수와 입수 확보가 가능하였다. 정조수량은 녹비작물 무재배 조건의 표준시비구의 수량 $494kg\;10a^{-1}$를 수량지수 100으로 환산하였을 때 녹비작물 무재배구의 LCU와 복합비료 추천 시비량구의 수량이 표준시비구와 비슷하였으며, 자운영 재배 혼입조건에서는 무비료구를 제외한 모든 처리에서 1-5% 이상의 수량이 증가하였고 수비질소 30% 감량 처리에서도 표준시비구의 수량을 확보할 수 있었다. 벼 생육기간중 토양내 $NH_4-N$ 함량은 녹비작물 무재배 조건에 비해 재배 조건에서 높았다. 또한 녹비작물 무재배 조건의 $NH_4-N$ 함량은 8월 5일 조사 시부터 급격히 감소하여 수확기에는 $2.7-5.7mg\;kg^{-1}$까지 감소하였으나 녹비작물 재배 조건에서는 완만한 감소로서 풋베기 보리와 자운영 재배 혼입조건에서는 10월에도 각각 4.8-10.4, $5.5-9.9mg\;kg^{-1}$의 범위로 유지되었다. 수확기의 벼 경엽과 현미 중 질소함량 및 흡수량은 비료처리 수준과 함께 증가하였고, 녹비작물 무재배 조건보다 녹비작물 재배 혼입조건에서 식물체의 질소 함량 및 흡수량이 높은 것으로 나타났다. 수확 후 공시토양의 관입 저항경도는 녹비작물 무재배 조건이 자운영이나 풋베기 보리를 재배하여 혼입시킨 처리에 비해 토심 10 cm와 15 cm 깊이에서 각각 7.9 및 $10.5kgf\;cm^{-2}$로서 저항경도가 높은 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.824-829
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• 2011

최근에 건강식품의 선호에 따라 신선 채소류 등의 소비가 증가하면서 퇴비등 유기농자재의 안전성에 대한 관심이 점점 증가하고 있다. 본 연구는 우리나라를 경기도, 강원도, 충청도, 전라도, 경상도로 크게 5그룹으로 구분한 후 각 지역에서 국내 축산의 주요 축종인 소, 돼지, 닭의 분뇨를 주원료로 생산, 유통되는 가축분 퇴비 32종과 박(粕) 종류가 주원료인 유기질 비료 28종을 수집하여 총균수, 대장균군 E. coli, Salmonella spp., E. coli O157:H7, S.aureus, L. monocytogenes, C. sakazakii, B. cereus 등 미생물 오염도를 분석하고자 수행되었다. 가축분 퇴비 32종과 유기질 비료 28종의 총균수는 각각 $5.09{\sim}9.68log\;CFU\;g^{-1}$, $3.16{\sim}7.09log\;CFU\;g^{-1}$이었다. 총균수에서는 유기질 비료가 가축분 퇴비보다 더 낮은 미 생물 분포를 보였으며, 특히 가축분 퇴비의 경우에는 총 32종 중 약 88%가 $7log\;CFU\;g^{-1}$ 이상의 수준을 보였다. 가축분 퇴비와 유기질 비료에서 대장균군은 각각 32종 중 4종 (12.5%)에서, 28종 중 4종 (14.2%)에서 검출되었고, E. coli은 각각 32종 중 2종 (6.3%), 28종 중 1종 (3.5%)에서 검출되었다. 대장균군은 가축분 퇴비에서, 그 범위가 $2.77{\sim}4.63log\;CFU\;g^{-1}$, 평균 $3.42log\;CFU\;g^{-1}$ 수준으로 나타났다. 반면 유기질 비료에서, 그 범위는 $1.00{\sim}3.25log\;CFU\;g^{-1}$, 평균 $2.42log\;CFU\;g^{-1}$ 수준으로 나타났다. E. coli은 가축분 퇴비 32종 중 2종에서 $2.62{\sim}2.85log\;CFU\;g^{-1}$ 수준으로 검출되었으며, 유기질 비료에서 $1.85log\;CFU\;g^{-1}$ 수준으로 검출되었다. 가축분 퇴비에서 Salmonella spp., E. coli O157:H7, S. aureus, L. monocytogenes, C. sakazakii 등은 검출되지 않았고, B. cereus는 3종 (9%)에서 검출되었다. 유기질 비료에 Salmonella spp., E. coli O157:H7, S. aureus, L. monocytogenes, C. sakazakii, B. cereus 등은 전혀 검출되지 않았다. 따라서 병원성 미생물을 사멸시키기 위해서는 충분한 부숙 과정이 필요하다고 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제29권2호
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• pp.109-114
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• 2010

수확기 벼의 간장은 모든 처리구에서 비슷하게 생육하였으나 수장은 녹비환원구의 70% 시비구(17.5 cm)에서 관행재배구(16.4 cm)보다 촉진시켰다. 수확기 벼의 지상부 잎과 줄기의 생체중은 유채 잔유물 녹비환원구의 30% 시비구에서 관행재배구와 비슷한 수준이었다. 벼의 건물중에서도 생체중과 비슷하였으며, 녹비환원구의 70% 시비구에서는 이삭중을 19% 증가시켰다. 또한 유채 잔유물의 환원에 따른 벼의 주당수수와 1수영화수는 관행재배구에 비해 녹비환원구의 70% 시비구에서 비슷하거나 오히려 증가하였다. 한편 벼의 등숙율은 관행재배구의 91%와 비교하여 유채 잔유물 환원구에서 낮아지는 것(79-85%)으로 나타났으나, 정조수량은 유채 잔유물 환원구의 70% 시비구에서 496.4 g/pot으로 가장 높았다. 각 처리구별 벼의 수량으로부터 산출한 수량지수는 녹비환원구의 70% 시비구에서 125.4로 관행재배구보다 수량이 증가하였다. 잡초발생량은 관행재배구에서 37본으로 가장 많았으며, 유채 잔유물 환원구에서는 11.7-15.7본으로 관행재배구보다 현저히 감소시켰다. 잡초의 건물중은 관행재배구의 25.1 g/pot에 비해 유채 잔유물 환원구의 시비량이 많은 처리구부터 각각 11.8, 12.2 및 6.0 g/pot으로 현저히 감소시키는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권3호
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• pp.136-143
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• 2006

철원군의 모범적 사례로 평가받고 있는 돈분 액비화 사업이 전국으로 확산되고 있으나 최근 액비의 악취문제로 민원이 발생함에 따라 일부 돈본뇨 액비저장조가 가동되지 못하는 사례가 생기고 있다. 따라서 본 시험연구는 대표적 액비저장조의 유형에 따라 악취발생 정도와 액비의 품질을 비교 검토하고 각 저장형태에 따른 장단점을 분석하여 돈분저장조의 발전적 개선을 통하여 돈분 액비화사업의 활성화에 도움이 되고자 수행하였다. 액비 표면상으로 배출되는 악취가스농도는 무처리 저장조가 분사교반식/폭기식 저장조보다 높았으나 밖으로 풍겨 나오는 악취 감지정도는 분사교반식/폭기식 저장조가 무처리 저장조보다 높았다. 분사교반 또는 폭기처리한 액비는 액비품질의 균질도가 높은 반연 무처리 저장조의 액비는 상층, 중층, 및 저층 간의 성분함량 차이가 많아 무처리 액비는 시용시 작물의 균일한 생육이 어려울 것으로 생각되었다. 무처리 저장조는 배출액비의 악취발생 잠재능이 분사교반식 또는 폭기식 저장조의 액비보다 높아 실제 시용시 악취발생이 더 많을 것으로 추정되었다. 분사교반식 저장조는 액비에 이물질 혼입시 액비순환장치에 이상을 가져와 고장이 잦은 것으로 나타났고, 폭기식 저장조는 공기주입배관이 하나밖에 없어 전체액비에 폭기효과가 나타나지 못하는 것으로 추정되었다. 액비의 저장기간에 따른 유기물 및 건물중의 감소경향은 무처리 저장조에서는 뚜렷하였으나 분사교반/폭기처리 저장조의 감소경향은 일관성이 없었다. 무처리 저장조는 액비의 악취저감을 위하여 폭기 또는 교반시설을 추가하여야 할 것으로 생각되었다.

• 농업과학연구
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• 제42권4호
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• pp.431-437
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• 2015

자원순환 및 친환경 농업을 실천하는 농가가 증가함에 따라 유기물을 활용한 농경지 양분관리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 질소 공급원으로 유기물을 시용했을 때 질소 공급효과에 대한 연구들을 정리한 결과는 다음과 같다. 농경지에 유기물을 시용했을 때 질소의 공급은 질소 순환에서 무기화 과정을 통해 이루어지기 때문에 작물의 단기적인 질소 이용률은 무기질 비료에 비해 낮다. 유기물의 질소 공급량은 유기물의 C/N율이 낮을수록 무기화율이 높아지므로 C/N율을 고려한 유기물 시용이 중요하다. 가축분 퇴비의 경우 축종별 분뇨 질소함량과 퇴비와 혼합된 부산물 종류에 따라 질소 무기화율이 달라질 수 있으며, 녹비는 작물 종류와 환원시기, 토양 양분조건 등에 따라 C/N율이 달라진다. 또한 적정량의 질소를 추천하기 위해서는 토양 중 유기태 질소로부터 가용화 될 수 있는 질소의 양을 측정하여야 한다. 지금까지 보고된 퇴비, 녹비에 대한 질소공급과 작물 생산성에 대한 연구결과는 재배 여건과 작물 종류 등에 따라 다르게 나타나 질소 공급을 위한 유기물 추천 모델을 구성하기 위한 기초자료로 활용하기에는 어려움이 있다. 유기물 추천 모델을 구성하기 위해서는 우선적으로 유기물질 종류별 질소 공급량에 대한 기초 데이터가 구축되어야 하며, 토양의 질소공급량을 평가할 수 있는 분석 방법의 구축이 필요하다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.356-356
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• 2017

A field experiment was performed to evaluate the effects of tillage systems and fertilizer management on yield and nutrient uptake in Soybean. The plant height, fresh weight and dry weight of conventional tillage were much higher those observed for no-tillage. Significant differences in plant height were observed under tillage practices combined with fertilizer treatment. However, the greatest plant height (128.47 cm) was observed in conventional tillage with chemical fertilizer, and the lowest (45.4 cm) was observed in the no-tillage with green manure treatment. The highest fresh weight (172.4 g) and dry weight (44.1 g) were observed from the no-tillage chemical treatment in the late flowering stage of soybean. The plant concentration of nitrate was higher (2.29%) in no-tillage with green manure than it was with chemical fertilization. However, nitrogen increased steadily in all treatments, and the highest quantity of total nitrogen (476.7 Kg/ha) was observed in no-tillage with green manure. The N content in the soil decreased gradually just after the vegetative stage. Tillage practices and additional fertilizer application had an adverse effect on the uptake of N, P and K in soybean seeds. The nitrogen concentration in seeds was found to be increased in the no-tillage with green manure treatment. The uptake of more nitrogen induced a better yield. Thus, the no-tillage with green manure treatment had the greatest yield, although no significant difference was observed among foliar-applications and additional fertilization. Additionally, the phosphorus and potassium concentrations in seeds remained the same between the conventional tillage and no-tillage treatments. The results obtained in this study indicate that no-tillage strategies with fertilizers may influence the growth characteristics and mineral uptake in soybean.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.895-902
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• 2011

혐기성소화에서 원료로 가축분뇨와 음식물 쓰레기의 혼합비에 따른 유기물 제거율은 60:40에서 총고형물 (TS) 및 휘발성고형물 (VS)이 각각 약 80%로 가장 높은 제거효율을 보였다. 통합소화에 의한 누적가스발생량을 비교하였을 때에도 가축분뇨 60%와 음식물 쓰레기 40%를 투입한 처리 (60:40)에서 가장 많은 가스 발생량을 나타내었다. 그러나 통합소화액의 염분함량을 고려할 때 가축분뇨 0.1%, 음식물 쓰레기 0.6%의 염분을 함유한 원료를 대상으로 혼합비율을 달리하여 투입하였을 때 음식물 쓰레기 100% 투입의 경우에 소화액의 염분함량은 0.45%, 음식물 쓰레기 60%와 가축분뇨 40% 투입에서 0.32, 음식물쓰레기 40%와 가축분뇨 60% 투입에서 0.27%, 음식물 쓰레기 20%와 가축분뇨 80% 투입에서 0.21로 나타났다. 따라서 본 연구결과를 토대로 하여 가축분뇨와 음식물 쓰레기를 통합소화하고 소화액을 액비로 농경지에 안정적으로 사용하기 위해서는 음식물 쓰레기의 투입 한계비율은 30%이하가 적정 하다고 판단할 수 있었다. 하지만 통합 소화액을 액비로서 농경지에 지속적으로 사용 가능하게 하기 위해서는 원료별, 발생원별로 너무 다양한 음식물 쓰레기의 염분함량에 대한 조사와 더불어 통합소화를 위한 적정 혼합비율 설정 및 토양 및 작물 재배를 통한 검증이 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제23권4호
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• pp.813-827
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• 2015

본 연구에서는 신규 개간 유기농경지에서 가축분 퇴비와 녹비작물을 3년간 연속으로 시용하였을 때 유기물 처리에 따른 밭 토양내의 이화학성과 물리성 변화를 관찰하고자 수행하였다. 가축분 퇴비와 녹비작물을 연속으로 3년간 처리한 시험구는 무처리구, 화학비료 처리구와 비교하여 유기물 함량, 유효인산, 치환성 양이온 등 대부분의 무기성분 농도가 증가하였으며, 밭 토양 최적범위에 근접하는 결과를 나타내었다. 하지만, 유기물 함량 증가의 경우, 보다 정확한 결과를 도출하기 위해서는 중 장기적으로 유기물 함량의 변화에 주목하여 조사할 필요가 있다고 생각되며, 치환성 양이온의 경우에는 그 농도가 지속적으로 증가하여 약 2년 이내에 밭 토양 화학성분의 최적범위에 적합한 수치에 도달하였으나 이를 3년간 연작할 경우 오히려 과잉 공급의 우려가 될 것으로 판단된다. 가축분 퇴비와 녹비작물의 연용은 토양내의 용적밀도 감소와 공극율 증가 등의 물리성 개선에도 다소 효과를 보였다. 따라서, 가축분 퇴비와 녹비작물을 함께 활용하여 연용하게 된다면 비옥도가 낮은 척박한 신규 개간 유기농경지에서 토양의 양분을 확보하고 빠른 시일 내에 토양의 비옥도를 개선하는 조기숙전화 기술 개발에 긍정적인 효과를 가져 올 것으로 판단되며, 본 연구결과는 신규 개간 유기농 밭에서 가축분 퇴비와 녹비작물을 반복적으로 시용함에 따른 시기별 토양내의 양분성분 변화를 제시하는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제40권2호
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• pp.117-122
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• 2020

국내에서 말 사육 두수가 가장 많고 화산회토양으로 이루어져 있는 제주도에서 마분 퇴비의 시용수준이 이탈리안 라이그라스의 생산성과 수질 환경에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 연구를 수행하였다. 사료작물은 이탈리안 라이그라스(코윈어리)를 공시하였고 용탈수 성분 분석을 위해서 간이 Lysimeter를 제작하였다. 퇴비 시용 수준에 따라 6처리하였고, 이탈리안 라이그라스의 수량 등 생산성을 조사하였다. 용탈수는 7회 채취하여 NO₃-N, PO₄-P, Cr, Cu, Zn을 분석하였다. 마분 퇴비 시용 수준에 따른 이탈리안 라이그라스의 건물 수량은 화학비료구가 유의적으로 가장 높게 나타났고(11,965±564 kg/ha), 마분 퇴비 150%, 혼용구가 그 다음으로 유의적으로 높게 나타났으며(9,043±681 kg/ha, 8,825±611 kg/ha), 마분퇴비 100%, 50%가 그 다음으로 나타났다(4,293±804 kg/ha, 2,986±739 kg/ha)(p<0.05). 용탈수의 분석항목 중 질산태 질소(NO₃-N)의 경우 3차 분석까지는 전체적으로 증가하다가 감소하는 경향을 보였고 마지막 6, 7차 분석 시에는 검출되지 않았다(Fig. 2.). NO₃-N는 처리구 간에 유의적인 차이는 없었으나 수치적으로 마분 퇴비 150% 시용구에서 NO₃-N가 가장 많은 경향이 나타났고, 화학비료구와 혼용구는 수치적으로 마분 퇴비를 시용했을 때보다 적거나 비슷한 수준을 나타났다. NO₃-N를 제외한 나머지 PO₄-P, Cr, Cu, Zn은 전 기간 거의 검출되지 않았다. 본 연구 결과를 종합했을 때 마분 퇴비를 시용할 때는 기비로 마분 퇴비를 질소 기준 50%수준 시비하고 이듬해 봄 추비로 화학비료를 나머지 50% 수준으로 시비하면 수량이 크게 떨어지지 않으면서 수질 오염에도 상대적으로 적은 영향을 줄 수 있을 것으로 사료된다.