• 한국산림과학회지
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• 제111권4호
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• pp.622-629
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• 2022

본 연구는 우리나라 대나무 중 맹종죽에 대해 수간곡선식을 도출하고, 이를 이용하여 재적표를 개발하기 위하여 수행되었다. 맹종죽의 수간곡선식을 도출하기 위하여 Max & Burkhart, Kozak, Lee의 세 가지 수간곡선 모형을 이용하였다. 대나무는 목질 특성 상 내부가 비어 있기 때문에 수간 외직경과 내직경을 산출하고, 이를 연결하여 수간곡선화 하였다. 세가지 수간곡선 모형을 이용하여 수간 외직경 및 내직경을 추정한 결과, Kozak 모형이 적합도지수가 가장 높고, 오차 및 편의가 가장 적어 최적 수간곡선식으로 선정되었다. Kozak 식으로 맹종죽의 수간고별 직경을 추정하고 수간곡선을 도식화하였다. 수간곡선식에 대한 잔차도를 확인한 결과, 잔차가 모두 "0"을 중심으로 분포하여 식의 적합성이 입증할 수 있었다. 맹종죽의 재적 산출을 위해 내직경, 외직경에 대해 각각 연결한 수간곡선식을 회전시켜 회전입방체를 만들었으며, Smalian 구분구적법으로 재적을 계산하였다. 외직경으로 산출된 재적에서 내직경에 의해 산출된 재적을 공제하여 맹종죽의 재적을 도출하였다. 맹종죽의 재적은 일반용재인 일본잎갈나무 재적과 비교해 볼 때, 그 양이 20~30%에 불과한 것으로 나타났다. 그러나 맹종죽의 현재 ha당 본수와 매년 발생되는 죽순의 양을 고려한다면 개체목의 재적은 다른수종에 비해 상대적으로 적더라도, ha당 재적은 유사하거나, 오히려 더 많을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내 최초로 맹종죽의 수간곡선식 및 수간재적표가 개발되었으며, 공익 및 산업 수요 확대가 예상되는 대나무에 대한 매각 거래, 탄소흡수량 산정 등에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제40권3호
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• pp.267-274
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• 2022

양돈 폐수로부터 NH₃를 제거하기 위해서 양돈 폐수의 무게 대비 MgO(wt. %)의 양을 변화시키면서 양돈 폐수에 주입하였다. 24시간 동안 폭기시키면서 MgO (0.8 wt. %)로 처리한 양돈 폐수는 미처리 양돈 폐수에 비하여 NH₃ 가스 발생량이 75.5% 감소하였으며, 1개월 동안 밀폐된 상태에서도 NH₃ 가스가 거의 발생하지 않았다. 본 연구에서 사용한 MgO는 양돈 폐수의 pH를 상승시켜 NH₃가 가스 형태로 탈기될 수 있는 조건을 제공해 주었으며, 과량 주입할 경우에도 호기성 미생물 활동에 악영향을 줄 수 있는 pH 10.5를 초과하지 않았다. 양돈 폐수에서 제거되지 않고 남아 있는 NH₄⁺는 인산과 MgO를 첨가하여 스트루바이트의 형태로 침전시켜 제거하였다. 스트루바이트를 합성하기 위해서 NH₄⁺의 몰비와 동일하게 인산과 MgO를 주입하고 황산을 첨가하여 양돈 폐수의 초기 pH를 5로 조정한 후 점진적으로 폐수의 pH를 상승시켰다. pH 6에서 흰 침전물 소위 스트루바이트가 생성되기 시작하여 pH 10까지 지속적으로 합성이 이루어졌다. 총 86.1%의 NH₄⁺ 제거 중에서 62.4%가 약산성인 pH 6에서 제거되었다. 침전물 중에 스트루바이트의 존재를 XRD로 조사하였고 그 결과 pH 6에서 침전물이 스트루바이트의 결정성을 갖는다고 확인되었다. pH 7~10인 조건에서는 스트루바이트가 비결정질 형태로 존재하며, pH가 11인 이상에서는 생성된 스트루바이트가 완전히 붕괴되었다. 침전물 내에서 스트루바이트의 수득률은 에너지 분산형 X-ray, 열중량분석기, 원소분석기의 결과치를 바탕으로 하여 68%~84%임을 확인할 수 있었다. 만약 NH₃가 제거된 양돈 폐수를 건조 퇴비에 뿌려 부숙하게 된다면 퇴비의 부숙 기간 동안 NH₃로 인한 악취를 상당히 감소시킬 수 있을 것이다. 이와 더불어, MgO로 처리한 양돈 폐수는 가축 퇴비에 인과 질소를 보충하는 역할을 담당할 수 있을 것이다. 앞으로도 본 연구를 계속적으로 진행하여 국내에서 친환경퇴비를 생산할 수 있는 기틀을 마련하고자 한다.

• 농업과학연구
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• 제2권1호
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• pp.199-231
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• 1975

우유내(牛乳內)에 잔류(殘留)하는 항생물질(抗生物質)은 starter의 발육(發育)을 억제(抑制)함으로써 산소유제품(酸素乳製品)의 제조(製造)에 막대(莫大) 한 손실(損失)을 가져올 뿐만 아 니라 유우(乳牛)를 음용(飮用)하는데 인류(人類)에 과민병(過敏病)을 비롯한 각종(各種) 질병(疾病)을 일으킬 수 있다는 것은 주지(周知)의 사실(事實)이다. 그러나 기타(其他) 가축(家畜)에 있어서도 모유내(母乳內)에 항생물질(抗生物質)이 출현(出現)할때는 이것을 포유(哺乳)하는 자축(仔畜)에게도 인류(人類)에서와 같은 장애(障碍)를 초래(招來)할 수 있다는 점(点)도 간과(看過)할수 없는 일이다. 이러한 관점(觀點)에서 본연구(本硏究)에서는 유우(乳牛), 산양(山羊) 및 견(犬)에 penicillin, streptomycin 및 oxytetracycline을 근육(筋肉) 또는 정맥내(靜脈內)에 주사(注射)하고 유방내(乳房內)에 주입(注入)할 경우(境遇) 유즙내(乳汁內)에 이해(移行) 또는 잔류(殘留)하는 농도(濃度)와 지속시간(持續時間)을 cylinder-plate법(法)으로 실험(實驗)한바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) penicillin을 근육주사(筋肉注射)한 후 유즙내(乳汁內)에서 검출(檢出)할 수 있는 penicillin의 최고농도(最高濃度)는 유우(乳牛)가 12시간(時間)에 0.093~0.214(평균(平均) 0.136)I.U./ml, 산양(山羊)이 6시간(時間)에 0.58~0.974(평균(平均) 0.773)I.U./ml, 견(犬)이 3시간(時間)에 0.823~1.482(평균(平均) 1.192)I.U./ml였으며 유즙내(乳汁內) 잔류지속시간(殘留持續時間)은 각각(各各) 60~72시간(時間), 36~48(時間) 및 48~60시간(時間)이었다. 2) streptomycin을 근육주사(筋肉注射)한 후 유즙내(乳汁內)에서 검출(檢出)된 streptomycin 최고농도(最高濃度)는 유우(乳牛)가 6시간(時間)에 0.09~0.47(평균(平均) 0.26)${\mu}g/ml$, 산양(山羊)이 3시간(時間)에 0.17~0.64(평균(平均) 0.45)${\mu}g/ml$, 견(犬)이 3시간(時間)에 0.32~0.96(평균(平均) 0.63)${\mu}g/ml$였으며 유즙내(乳汁內)의 잔류지속시간(殘留持續時間)은 각각(各各) 6~36시간(時間), 12~36(時間) 및 12~24시간(時間)이었다. 3) oxytetracycline을 정맥주사(靜脈注射)한 후 유즙내(乳汁內)에서 검출(檢出)된 oxytetracycline의 최고농도(最高濃度) 유우(乳牛)가 6시간(時間)에 1.5~3.2(평균(平均) 2.4)${\mu}g/ml$, 견(犬)이 6시간(時間)에 1.5~2.4(평균(平均) 2.0)${\mu}g/ml$였으며 잔류지속시간(殘留持續時間)은 유우(乳牛)가 24~48시간(時間), 산양(山羊)및 견(犬)이 36~48시간(時間)이었다. 4) penicillin을 유방내(乳房內) 주입(注入)한 경우 주입방(注入房) 유즙(乳汁)에 잔류(殘溜)하는 시간(時間)은 유우(乳牛)가 48~72시간(時間)이었으며 산양(山羊) 및 견(犬)은 72~84시간(時間)이었다. 5) streptomycin을 유방내(乳房內) 주입(注入)할 경우 주입방(注入房) 유즙내(乳汁內)에 잔류(殘溜)하는 지속시간(持續時間)은 유우(乳牛) 및 산양(山羊)이 48~72시간(時間)이었으며 견(犬)은 48~60시간(時間)이었다. 6) oxytetracycline을 유방내(乳房內) 주입(注入)한 경우 주입방(注入房) 유즙(乳汁)에 잔류(殘溜)하는 시간(時間)은 유우(乳牛)가 48~72시간(時間), 산양(山羊) 36~60시간(時間)이었으며 견(犬)은 48~60시간(時間)이었다. 7) penicillin, streptomycin 및 oxytetracycline을 유방내(乳房內) 주입(注入)한후 주입방내(注入房內) 잔류항생물질(殘留抗生物質)의 농도(濃度)와 지속시간(持續時間)을 검토(檢討)한 결과 유우(乳牛) 및 산양(山羊)에 있어서는 필유량(泌乳量)과의 관계(關係)가 인정(認定)되었고 고생산성(高生産性) 유우(乳牛)나 산양(山羊)에 비(比)하여 저생산성(低生産性) 유유(乳牛)와 산양(山羊)에서 농도(濃度)가 높고 잔류지속시간(殘溜持續時間)도 긴 경향(傾向)을 나타내었다. 8) 유우(乳牛)와 산양(山羊)에 penicillin을 각각(各各) 100,000 I.U., 20,000 I.U., streptomycin은 각각(各各) 500mg, 100mg를, oxytetracycline은 각각(各各) 500mg, 100mg를 유방내(乳房內) 주입(注入)한 결과 비주입방(非注入房) 유즙(乳汁)에서는 항생물질(抗生物質)을 검출(檢出)하지 못하였으나 견(犬)에 있어서는 penicillin 10,000 I.U., streptomycin 20mg, oxytetracycline 25mg를 유방내(乳房內) 주입(注入)할때 비주입방(比注入房) 유즙(乳汁)으로부터 항생물질(抗生物質)을 검출(檢出)할 수 있었다. 검출농도(檢出濃度)는 언제나 혈청내(血淸內)가 유즙내(乳汁內) 보다 더 높았으나 비주입방간(非注入房間)의 차이(差異)는 인정(認定)되지 않았다. 9) 견(犬)에 있어서 비주입방(比注入房)으로의 이행가능(移行可能) 최소(最少) 주입량(注入量)은 penicillin이 2,500 I.U., streptomycin은 5mg, oxytetracycline은 5mg이었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제23권3호
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• pp.239-247
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• 2008

벼 재배 농업인들에게 기술지원을 하고, 소비자들에게 우리 쌀의 안전성을 널리 알리고자, '05-'07년 "탑라이스 생산단지" 및 인근 관행재배 지역에서 토양 및 쌀 시료를 채취하여 중금속을 분석한 결과 다음과 같았다. 탑라이스 생산단지 및 인근 관행재배 논토양 중 비소(As) 함량은 1.33 mg/kg으로 토양환경보전법상 우려기준(4 mg/kg)과 대책기준(10 mg/kg)의 1/5-1/11 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 비소(As) 함량은 중국의 잔류허용기준 0.15 mg/kg의 1/4 이하로 매우 안전하였다. 논토양 중 카드뮴(Cd) 함량은 0.06 mg/kg으로 우려기준(1.5 mg/kg)과 대책기준(4 mg/kg)의 1/25-1/67 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 카드뮴(Cd) 함량은 우리나라 잔류허용기준 0.2 mg/kg의 1/5 이하로 매우 안전하였다. 논토양 중 구리(Cu) 함량은 4.57 mg/kg으로 우려기준(50 mg/kg)과 대책기준(125 mg/kg)의 1/11-1/27 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 구리(Cd) 함량은 우리나라 먹는물 기준 1 mg/kg의 1/4 이하로 매우 안전하였다. 논토양 중 납(Pb) 함량은 4.68 mg/kg으로 우려기준(100 mg/kg)과 대책기준(300 mg/kg)의 1/21-1/64 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 납(Pb) 함량은 우리나라 잔류허용기준 0.2 mg/kg의 1/9 이하로 매우 안전하였다. 논토양 중 수은(Hg) 함량은 0.03 mg/kg으로 우려기준(4 mg/kg)과 대책기준(10 mg/kg)의 1/131-1/328 이하로 매우 낮은 수준이었다. 백미 중 수은(Hg) 함량은 평균 0.0022 mg/kg으로 나타났고, 중국 0.02 mg/kg 및 대만 0.05 mg/kg의 1/9-1/23 이하로 매우 적었다. 탑라이스의 중금속 함량과 2005년 국민건강영양조사 제3기 결과보고서의 일일 식품 섭취량 자료를 토대로 우리나라 국민의 중금속 섭취량을 PTWI와 비교하여 안전성을 평가한 결과, 탑라이스(백미) 섭취를 통한 우리나라 국민의 중금속의 주간 섭취량은 체중 kg당 $As\;0.892{\mu}g,\;Cd\;1.035{\mu}g,\;Cu\;6.712{\mu}g,\;Pb\;1.161{\mu}g$, 그리고 Hg 0.054 ${\mu}g$으로 이는 각각 중금속의 PTWI의 약 As 5.9%, Cd 14.79%, Cu 0.19%, Pb 4.65% 및 Hg 1.07%에 불과하였다. 한편, 현미를 통한 중금속 섭취량은 각 중금속들의 PTWI 대비 1% 이내로 안전하였다. 결론적으로 "탑라이스" 생산단지를 포함한 인근의 관행재배지역 토양은 중금속에 오염되지 않았으며, 여기에서 생산된 우리 쌀은 매우 안전하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.642-652
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• 2008

본 연구는 축산폐수 중 COD$_{Cr}$을 응집공정 후 Photo-Fenton 공정에 의해 산화분해 최적조건 및 제거 예측식에 수립에 관한 연구이다. 본 연구는 축산폐수 중 COD$_{Cr}$에 대한 Photo-Fenton 산화반응을 이용하여 이들 분해특성을 2차원 반응모델로 추정하기 위해 중심합설계법 대안으로 많이 사용되고 있는 박스-벤켄법(Box-Behnken method)을 이용하였다. 최적조건 수립을 위한 입력변수, 즉 3가지 변수(Fe(II)(x$_1$), $H_2O_2(x_2)$, pH(x$_3$)) 등을 램덤화, 반복화 및 블록화 원리에 따라 실험설계하여 반응값에 대한 예측식을 수학적으로 산출하였다. 수학적 및 통계적으로 산출된 예측식은 Y = 79.3 + 15.61x$_1$ - 7.31x$_2$ - 4.26x$_3$ - 18x$_1{^2}$ - 10x$_2{^2}$ - 11.9x$_3{^2}$ + 2.49x$_1x_2$ - 4.4x$_2x_3$ - 1.65x$_1x_3$와 같이 얻을 수 있었고 COD$^{Cr}$ 제거율(%)의 실측치에 대한 예측치의 적합도(goodness of fit) 검증시 결정계수(coefficient of determination: R$^2$) 0.96으로 에측식을 충분히 설명할 수 있었다. 예측 모형에 대한 최소제곱추정법으로 적합된 반응표면에서 1차 선형항(linear term)은 Fe(II)(x$_1$), $H_2O_2(x_2)$, 그리고 pH(x$_3$)은 상승작용(synergistic effect)으로 반응모델에 유의한 차이를 보였으며(p < 0.001) 그러나 교호항(cross-product term)은 $H_2O_2$ $\times$ pH(x$_2x_3$)와 순수이차항(quadratic terms)의 Fe(II) $\times$ Fe(II)(x$_1{^2}$), $H_2O_2$ $\times$ H$_2O_2$(x$_2{^2}$) 그리고 pH $times$ pH(x$_3{^2}$) 등은 대립적인(감쇠)(antagonistic effect) 작용으로 반응모델에 유의한 차이를 보였다(p < 0.01). 반응 모델에 대한 예측식 수립 후 COD$_{Cr}$ 제거율(%)의 최적조건을 도출하기 위해 정준분석(canonical analysis)와 능선분석(ridge analysis)에 이용한 결과 반응값(결과값: Y)은 84 $\pm$ 0.95%, COD$_{Cr}$ 최적처리를 위한 변수들의 조건은 Fe(II)(X$_1$) = 0.0146 mM, $H_2O_2$(X$_2$) = 0.0867 mM 그리고 pH(X$_3$) = 4.704 등의 결과를 얻을 수 있었다. 또한 이들 최적조건을 이용하여 재현성을 통한 모델검증 결과 높은 신뢰성을 보였다.

• 농약과학회지
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• 제18권3호
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• pp.130-140
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• 2014

본 연구는 tolclofos-methyl의 잔류양상을 이해하기 위하여 토양 및 인삼(뿌리, 잎 줄기)으로 tolclofos-methyl의 흡수 이행특성을 평가하고자 하였으며, 인삼에 대하여 tolclofos-methyl 농약이 사용 금지된 이후인 2013년에 국내 주요 인삼재배지인 홍천, 철원, 풍기, 금산 지역의 토양 및 인삼(뿌리, 잎 줄기)을 채취하여 다성분 분석방법으로 분석함으로써 잔류현황을 파악하여 tolclofos-methyl의 안전관리에 기여하고자 하였다. 인삼재배지 토양 중 tolclofos-methyl의 인삼(뿌리, 잎 줄기)으로의 흡수이행특성을 평가하기 위하여 tolclofos-methyl 50% 수화제 일정량을 $5.0mg\;kg^{-1}$ 수준으로 토양에 혼화 처리하였다. 혼화처리한 토양을 Wagner pot에 채운 뒤 묘삼을 정식하였으며 흡수 이행특성을 파악하기 위해 분기별(2013년 4월, 6월, 9월, 12월, 2014년 3월)로 토양 및 인삼(뿌리, 잎 줄기)를 채취하여 GC/MS로 분석하였다. 분석시료 중 tolclofos-methyl의 정량한계(LOQ, Limit of Quantitation)는 $0.02mg\;kg^{-1}$이었고, 회수율은 LOQ의 10배 및 50배 수준으로 3반복 수행하였으며, 70.0 %~120.0 %의 유효회수율 범위를 만족하였다. 토양 중 tolclofos-methyl의 잔류량은 2013년 4월 채취 시 $4.26mg\;kg^{-1}$이었으며, 2014년 3월 채취 시 $0.06mg\;kg^{-1}$으로 크게 감소하였다. 인삼 뿌리의 경우 tolclofos-methyl의 잔류량은 2013년 6월 채취 시 $7.09mg\;kg^{-1}$에서 2014년 3월 채취 시 $1.54mg\;kg^{-1}$으로 감소하였으며, 인삼 잎 줄기 또한 2013년 6월 채취 시 $0.79mg\;kg^{-1}$에서 2013년 9월 채취 시 $0.69mg\;kg^{-1}$으로 감소하였다. 인삼 재배지 토양 및 인삼 중 잔류농약 모니터링을 위하여 홍천, 철원, 풍기, 금산 지역에서 2013년 8월~9월에 채취한 토양 및 인삼(뿌리, 잎 줄기)을 다성분 분석법으로 분석하였다. 채취한 시료(뿌리, 잎 줄기)를 분석한 결과, pyraclostrobin, trifloxystrobin 등 총 50종의 농약이 $0.01{\sim}15.01mg\;kg^{-1}$ 수준으로 검출되었다. 검출 빈도는 pyraclostrobin 성분이 10.0% (24건)로 가장 많았으며, trifloxystrobin 6.3% (15건), tebuconazole 6.3% (15건) 순이었다. Tolclofos-methy의 경우 인삼 뿌리에서 $0.01{\sim}0.05mg\;kg^{-1}$수준으로 검출(4건, 6.6%)되어 잔류허용기준 미만으로 검출되었다. 본 연구로 이행특성을 확인한 결과, 토양 중 tolclofos-methyl이 잔류할 경우 인삼의 생육기간 동안 인삼(뿌리, 잎 줄기)으로 이행됨을 확인하였으나, 잔류양상을 살펴보면 인삼의 수확시기에는 잔류될 우려가 매우 낮을 것으로 판단되었다. 또한 국내 주요 인삼재배지역(홍천, 철원, 풍기, 금산)의 인삼재배지 토양 및 인삼(뿌리, 잎 줄기) 중 tolclofos-methyl의 잔류현황을 파악한 결과 낮은 잔류량과 검출 빈도를 확인할 수 있었다. 특히 토양과 인삼 지상부(잎 줄기)에서는 전혀 검출되지 않았다. 본 연구결과를 통하여 인삼재배지 토양 및 인삼(뿌리, 잎 줄기)에 대하여 tolclofos-methyl의 잔류농약 안전성에 대한 문제가 지속적으로 개선될 것이며, 이에 대한 안전성은 확보될 수 있을 것으로 판단된다.