• 제목/요약/키워드: water and nutrient management

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인공습지시스템에서 수리학적 조건과 수질정화특성 (Purification Characteristics and Hydraulic Conditions in an Artificial Wetland System)

  • 박병흔;김재옥;이광식;주기재;이상준;남귀숙
    • 생태와환경
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    • 제35권4호통권100호
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    • pp.285-294
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    • 2002
  • 본 연구는 농업용저수지의 수질개선을 위한 인공습지 시스템에서 수리학적 부하조건과 수질정화 특성간의 상관관계를 평가하고, 습지의 조성과 관리에 관한 기본적이며 주요 인자들을 규명하고자하였다. 인공습지시스템은 저수지 중층수를 유입시키기 위한 양수장과 미나리, 창포, 줄, 부들, 갈대등의 정수식물을 식재한 6개의 개별습지로 구성되어 있다. 시스템은 자유수면흐름방식으로 유입처리유량 $0.012-0.122\;m^3/s$,수리학적 체류시간 0.5-2.0 hr의 수리학적 고부하조건으로 운영하였으며, 수심은 0.1-0.2m, 유입수질은 저수지를 대상으로 하여 비교적 낮은 영양염류 농도(TN 2.224-2.462 mg/L, TP 0.145-0.164 mg/L)를 가지고 있다. 본 연구기간 중 각 개별습지의 평균 수질정화효율은 TN 12.1-14.3%로 갈대조에서 높게 나타났으며, TP는 6.3-9.5%로 식물 종에 따른 른 차이가없었다. SS는 17.4-38.5%, Cht-a는 12.6-20.2%로 미나리조에서 높게 나타났는데, 이는 유입수 농도가 다소 높은 때문으로 판단된다. 시간당 정화량은 TN $1.299-2.343\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ TP $0.85-1821\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, SS는 $17.9-111.6\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$. Chl-3는 $0.011-0.094\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$로 정화효율에서와 달리 TN은 줄에서 가장 높았고, TP는 창포에서 높았다. 침강성 물질인 SS와 Chl-a는 미나리에서 높게 나타났으며, 미나리는 BOD, COD, TN, TP등 다른 수질항목에서도 높은 값을 보여주고 있어 정화효율에서와 같이 유입수농도가 습지내 물질제거에 영향이 있음을 보여준다. 정화효율 및 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계는 수심, 체류시간, 일유입량, 수리학적 부하량, 유입수 농도, 온도 등 다양한 변수에 의한 영향으로 비교적 낮게 나타났다. 정화효율과 수리학적조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과 0.016-0.731,일처리유량과는 0.015-0.868을 나타내었으며, 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과는 0.173-0.763,일처리유량과는 0.209-0.770의 범위를 나타내었다. 정화효율과 수리학적 부하조건간의 상관계수($R^2$)Tt 0.5 이상을 나타내는 각 수생식물 습지별 수질항목은 체류시간과 일처리유량에 대해각각 20%,정화속도와 수리학적 조건간의 상관계수는 체류시간에 대해 53%, 일처리유량에 대해73%가 0.5이상을 보이고 있어 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.

유기물 시용에 의한 벼논에서의 양분 유출경감 (Reduction of Nutrient Infiltration by Supplement of Organic Matter in Paddy Soil)

  • 노기안;김필주;강기경;안윤수;윤성호
    • 한국환경농학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.196-203
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    • 1999
  • 상수원 보호지역내 하상충적토, 사력질의 벼 재배 논에서 표준시비, 농가관행시비, 우분, 우분퇴비, 볏짚퇴비+화학비료감비, 볏짚환원+표준시비 그리고 무비구의 7 처리를 하여 벼 재배 과정 동안 비료성분의 지하 용탈특성을 조사, 분석한 결과는 다음과 같다. 관정수중의 질산태 질소의 농도는 인근 농경지로부터 시비질소의 유입이 시작된 이앙일에는 $1.3mg\;l^{-1}$, 물떼기 이후에는 $0.4mg\;l^{-1}$로 낮았으나 벼생육기에는 $4{\sim}6mg\;l^{-1}$로서 상대적으로 높은 농도를 유지하였다. 벼 재배기간 동안 침출수 중 질산태 질소의 농도는 농가관행구가 가장 높았으나 최고 농도는 $7.1mg\;l^{-1}$로서 음용수의 질산태 질소 한계농도인 $10mg\;l^{-1}$보다 낮았다. 표준시비, 농가관행, 퇴비+화학비료 감비, 볏짚환원+표준시비, 우분, 우분퇴비, 무비구의 벼 재배기간중 질소의 총 투입량은 각각 163, 202, 181, 224, 147, 153, $44kg\;ha^{-1}$이었으며 처리별 질소의 지하 용탈량은 각각 59, 63, 25, 41, 24, 27, $17kg\;ha^{-1}$로서 퇴비+화학비료 감비나 우분이나 우분퇴비로서 화학비료를 대체한 처리는 표준시비나 농가관행 시비구에 비교하여 질소의 지하 용탈을 50%나 줄일 수 있었으며 볏짚환원+표준시비구는 화학비료만 시용한 표준시비구에 비교하여 투입된 질소의 양은 많았지만 지하 용탈량은 30%나 적었다. 또한 화학비료만 사용한 표준시비구나 농가관행구를 제외한 나머지 유기물 시용구에서는 관개수로 논에 곰급된 질소의 양보다 논으로부터 지하로 용탈된 질소양이 $13-46kg\;ha^{-1}y^{-1}$나 적어 화학비료와 함께 유기물을 투입하거나 우분이나 우분퇴비로서 질소비료를 대체한 경우 벼농사는 수질 오염보다는 오히려 질소성분을 $13-46kg\;ha^{-1}y^{-1}$나 정화하는 공익적 기능이 있는 것으로 조사되었다. 조사기간 동안 전처리구의 침출수와 관정수에서 인산은 검출되지 않았으며, 칼리는 화학비료 시용량이 많은 추천시비구에서 공급량의 약 57%가 용탈되었고 유기물 처리에 의해 칼리의 용탈량을 크게 감소시킬 수 있었다. 이상의 결과를 통해 벼 재배기간 중 기존의 화학비료 위주의 시비체계에서 축산분뇨등을 효율적으로 이용함으로서 화학비료의 사용량을 줄이거나, 볏짚등 유기자원의 환원을 통해 양분의 지하용탈에 의한 수계오염 가능성을 크게 줄일 수 있을 것으로 조사되었다.

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소양강댐 유역의 오염부하량 산정을 위한 BASINS/WinHSPF 적용 (Application of BASINS/WinHSPF for Pollutant Loading Estimation in Soyang Dam Watershed)

  • 윤춘경;한정윤;정광욱;장재호
    • 생태와환경
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    • 제40권2호
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    • pp.201-213
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    • 2007
  • 본 연구에서는 북한강 상류 지역인 소양강댐 유역에 BASINS/WinHSPF모델을 적용하였다. WinHSPF는 도시와 농촌지역 등이 혼재된 토지이용형태를 보이는 유역에 적용하기 적합한 모델로서, 산림이 대부분인 소양강댐 유역의 유출량 및 수질을 모의하고, 유역의 오염부하량을 분석하였다. 또한, 유역관리를 위해 인공습지와 저류지를 설치하였을 경우 WinHSPF의 Best Management Practice Evaluation(BMPRAC)을 통한 오염부하 삭감량을 산정하였다. WinHSPF 모델을 이용하여 유출량은 2000년부터 2004년까지, 수질 항목은 1990년부터 2004년가지 모의하였다. 모델 보정 결과 유량의 변화는 인북천, 북천, 내린천 세 곳 모두 강수량의 변화와 일치하여 변화하는 경향을 나타내고 있었고 모의치가 실측치를 대체적으로 잘 반영하였지만 유출량이 피크인 경우에 실측지에 비해 과소평가 되는 경향을 나타내었다. 이는 각 소유역에서 발생하는 강우량을 이용하여 모델을 구동한 것이 아니고, 일부 국한된 기상관측소의 자료만을 이용하였기 때문에 지역적인 차이가 나타났거나, 수위-유량 곡선을 통해 유출량을 산정하는 과정에서 수위가 높은 시기에 유량이 과도하게 계산된 경우가 있기 때문이라 판단된다. 수질항목은 온도, DO, BOD의 경우 예측값이 연중 수질변화패턴을 잘 반영하였다. TN과 TP는 모의치가 다소 과대, 과소평가되는 경향이 있었는데, 향후 보다 효율적인 유역관리를 위한 모델의 활용을 위해서는 정확하고 자세한 기상자료와 수문자료가 뒷받침되어야 하며, 실측지점의 특성을 대표할 수 있는 수질 및 유출량 측정이 이루어져야 할 것이다. 2000년부터 2004년가지 소양강댐 유역의 오염부하량은 강우량이 가장 논은 2003년에 BOD, TN, TP가 각각 4,109,674 kg $yr^{-1}$, 6,457,315 kg $yr^{-1}$, 104,186 kg $yr^{-1}$로 가장 높게 나타났다. 월별 부하량은 7월부터 9월에 배출되는 양이 BOD는 약 63.5%, TN 약 64.1%, TP는 약 64.4%를 차지하여, 강우 시 유출량이 증가하면 부하량도 비례하여 증가는 것으로, 강우 유출량에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 인북천, 북천, 내린천, 소양강 유역에서 BOD, TN, TP의 오염부하량은 약 98% 이상이 비점오염원으로부터 발생하는 것으로 분석되었는데, 이는 유역의 대부분이 산지와 농경지로서 산업시설과 같은 점오염원이 적고,강우 시 산림지역 및 농경지에서 많은 양의 비점오염원이 발생하기 때문으로 판단된다. WinHSPF모델의 BMPRAC를 이용하여 Scenario를 적용한 결과 부하량 삭감율은 저류지를 설치한 scenario 2가 가장 많이 감소하는 것으로 나타났다. 강우기(7${\sim}$9월)의 부하량 삭감율은 BOD의 경우 Scenario 1-1(처리용량 1,500 $m^3$ $day^{-1}$인 인공습지), scenario 1-2 (처리용량 1,000 $m^3$ $day^{-1}$인 인공습지), scenario 2(면적 4.2ha인 저류지)가 각각 연평균 6.9%, 4.8%, 7.1%의 감소를 보였다. TN은 4.7%, 3.4%, 13.4%의 삭감율을 나타내었으며, TP는 5.6%, 3.9%, 7.3%의 삭감율을 나타내었다. 본 연구에서는 적용하지 못하였으나, 인공습지와 저류지의 적절한 연계시스템을 적용한다면 저감시설 설치 부지면적과 비용의 감소뿐만 아니라 보다 효과적인 수질개선효과를 가져올 수 있으리라 판단된다.

토마토 농산물우수관리제도(GAP)모델 확립을 위한 재배단계 위해분석 (Hazard Analysis of Tomato Farms at the Growing Stage for the Establishment of the Good Agricultural Practices (GAP))

  • 박수희;권우현;허록원;김경열;심원보;심상인;정덕화
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.152-160
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    • 2012
  • 본 연구에서는 경남에 소재한 토마토 토경재배농장 3곳 (A, B, C)과 양액재배농장 3곳 (D, E, F)을 대상으로 토마토 재배단계의 재배환경과 개인위생에 대하여 생물학적 및 화학적 (중금속) 위해요소를 분석하였다. 생물학적 위해요소를 분석한 결과 재배환경에서 위생지표세균의 경우 토경재배농장의 토양에서 일반세균과 대장균군이 최대7.2 및 6.1 log CFU/g 검출되었고, 관개용수에서는 1.7 log CFU/mL 이하로 검출되었으며, E. coli의 경우 B농장의 토양에서만 1건 검출되었다. 양액재배농장의 양액과 관개용수에서는 일반세균만 최대 1.4 및 1.8 log CFU/mL수준으로 검출되었다. 개인위생의 경우 일반세균과 대장균군이 토경재배농장에서는 0.4-4.6 log CFU/hand, 100 $cm^2$ 수준으로, 양액재배농장에서는 0.4-5.4 log CFU/hand, 100 $cm^2$ 수준으로 검출되었다. 병원성 미생물은 B. cereus만 토경재배농장의 토양에서 최대 4.4 log CFU/g, 관개용수에서 0.5 log CFU/mL, 개인위생에서 1.0-2.9 log CFU/hand, 100 $cm^2$ 검출되었고, 양액재배농장의 개인위생에서 0.5-2.8 log CFU/hand, 100 $cm^2$ 수준으로 검출되었다. 화학적 위해요소인 중금속(Cd, Cu, As, Hg, Pb, Cr, Zn 및 Ni)은 분석 결과 모두 허용기준치 이하 또는 불검출로 나타났다. 따라서 토마토의 재배단계에서 미생물의 오염으로 인한 위해를 확인할 수 있었으며, 안전성을 확보하기 위해서는 최종산물로까지 발생할 수 있는 모든 위해요소를 파악하고 이를 효율적으로 차단시키기 위한 체계적인 관리방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다.

화학비료 및 희비 장기시용에 따른 벼 뿌리 분포 특성 (Spatial Distribution of Rice Root under Long-term Chemical and Manure Fertilization in Paddy)

  • 전원태;박창영;조영손;박기도;윤을수;강위금;박성태;최진용
    • 한국작물학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.484-489
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    • 2003
  • 무기질 비료 및 퇴비를 36년간 장기 시용한 논 토양에서 벼 뿌리의 분포양상을 구명하기 위하여 무비, 퇴비단용, 삼요소, 삼요소+퇴비, 삼요소+규산구의 벼 뿌리 관련 특성을 조사하였다. 본 시험은 평택통에 화삼벼를 주당 3본씩 손이앙 하였으며 삼요소구의 시비량은 N-$\textrm{P}_2\textrm{O}_5$-$\textrm{K}_2\textrm{O}$ kg $\textrm{ha}^{-1}$=150-100-100를 시용하였고 규산은 ha당 500kg, 퇴비는 ha당 10,000kg를 시용하였다. 근계특성 분포 특성을 요약하면 다음과 같다. 지상부의 건물중은 시비량이 많을수록 높은 경향이었다 그러나 뿌리 건물중은 삼요소구에 비하여 삼요소+퇴비에서 많았으며, 총근장은 무비에서 컸다. 뿌리 건물중은 삼요소+퇴비구에서 높았다 토심별 근장밀도(cm $\textrm{cm}^{-3}$)는 무비구의 주간하 0-5cm에서 가장 높았고 토심이 깊어질수록 적어지는 경향이었고 주하와 주간하의 차이는 심토로 갈수록 적어지는 경향이었으나 퇴비단용구는 토심 15-20cm의 주간하에서 주하와 차이가 컸다. 토심별 근중밀도(mg $\textrm{cm}^{-3}$)는 삼요소+회비구에서 가장 높았다. 비근장은 삼요소+규산구에서 가장 낮았다. 뿌리깊이 지수는 퇴비단용구가 높았으며 근장으로 계산한 지수가 근중으로 계산한 지수보다 높았다.

국내 주요 호수의 육수학적 조사(4) : 주암호 (The Limnological Survey of Major Lakes in Korea (4): Lake Juam)

  • 김범철;허우명;임병진;황길순;최광순;최종수;박주현
    • 생태와환경
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    • 제34권1호통권93호
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    • pp.30-44
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    • 2001
  • 수자원관리에 중요한 육수학적 정보를 제공하기 위해 1993년 6월에서 1994년 5월까지 주암호에 대하여 월간 조사를 실시하였다. 표층의 투명도, 엽록소 a, 총질소, 총 인농도 및 일차생산력은 조사기간 각각 1.7${\sim}$4.5 m, 0.9${\sim}$12.5 mgChl/m$^{3}$, 0.53${\sim}$1.48 mgN/l, 6${\sim}$29 mgP/m$^{3}$, 304${\sim}$2,549mgCm$^{-2}$day$^{-1}$로 이들의 하계 평균농도로 산정한 주암호의 영양상태는 중영양호로 해당된다. 유역으로부터의 인 유입은 집중호우시에 다량 유입되기 때문에 총인 농도도 하계에 높고 동계에 낮다. 주암호의 연간 수면적당 인부하량은 0.94gPm$^{-2}$yr$^{-1}$로 부영양화 임계부하량(1.0gPm$^{-2}$yr$^{-1}$)에 거의 근접하고 있다. 주암호에서 식물플랑크톤에 대한 제한영양소 조사결과 인과 질소가 동시에 성장을 제한하는 요소로 나타났다. 식물플랑크톤군집의 계절별 천이양상은 온대호수의 일반적 경향과 같이 동계에 춘계에는 규조류(Asterionella formosa, Aulacoseira granulata var. angustissima)가 우점하였고, 하계에는 남조류(Microcystis aeruginosa, M. sp., M. viridis)가 우점하였다. 동물플랑크톤은 요각류 유생이 연중 우점하였고 8월에는 요각류 유생 이외에 지각류인 Bosminopsis longirostris가 각각 우점하였다. 조사기간 주암호 퇴적물의 조사 정점별 유기탄소 및 인, 질소의 평균 함량은 각각 9.5${\sim}$14.0 mgC/g, 1.0${\sim}$1.82mgP/g, 0.51${\sim}$0.65mgN/g의 분포를 보여주었다. 주암호 유역으로부터의 유기물 유입량은 1,222 tonC/yr이며 식물플랑크톤의 일차생산에 의한 자체생성유기물량은 6,718 ton/yr으로 전체 유기물부하량중 자체생성 유기물 비율이 대부분을 차지했다. 주암호의 부영양화를 방지하기 위해 앞으로의 유역관리는 점오염원의 관리와 더불어 비료사용량의 축소, 축산분뇨의 적절한 처리, 토양유실방지등 유역의 비점오염원에 대한 관리에 더욱 집중해야 할 것으로 보인다.

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LC-MS/MS를 이용한 조제유류 중 비오틴 함량 분석법 연구 (Establishment of Biotin Analysis by LC-MS/MS Method in Infant Milk Formulas)

  • 신용운;이화정;함현숙;신성철;강윤정;황경미;권용관;서일원;오재명;구용의
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.327-334
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    • 2016
  • 본 연구는 "축산물의 가공기준 및 성분규격"에 기준규격은 설정되어 있지 않으나, 국제 기준과의 조화를 위해 규격 신설 검토 대상 성분인 비오틴의 분석법을 마련하고자 수행하였다. 조제유류에 미량으로 함유된 비오틴함량 분석을 위해 선택성과 정밀성이 뛰어난 LC-MS/MS를 이용한 분석법을 확립하고 시중에 유통중인 제품을 대상으로 적용성을 검토하였다. 비오틴 표준품을 이용하여 LC-MS/MS를 이용한 기기분석조건을 확립하고, 식품의 기준 및 규격 분석법을 참고로 0.01 M 인산이수소칼륨(pH 4.8) 용액을 이용하여 시료중의 비오틴을 추출하여 분석하였다. 분석법 검증은 특이성, 직선성, 검출한계 및 정량한계, 정확성, 정밀성에 대해 수행되었다. 5~60 ng/mL의 농도범위에서 $R^2=0.999$ 이상의 우수한 직선성을 확인할 수 있었으며, LOD와 LOQ는 각각 0.10, 0.31 ng/mL 이었다. CRM (NIST SRM 1849a) 및 표준물질 첨가법을 이용하여 정확성을 검토하였으며, CRM에서 103%, 조제분유에서 101~104%, 조제우유에서 99~101%의 회수율을 확인할 수 있었다. 정밀성을 검토한 결과 시료 채취량에 따른 상대표준편차가 조제분유 0.4~0.9%, 조제우유1.4~1.6%로 확인하였으며, 실험일자에 따른 재현성은 조제분유에서 1.3%, 조제우유에서 1.2%로 확인하였다. 본 연구에서 확립된 분석법을 적용하여 조제분유 39건, 조제우유 3건, 성장기용조제분유 23건 등 국내 유통중인 조제유류 65건에 대해 적용성 검토를 실시한 결과 전체시료에서 분석이 용이하였으며, 모두 표시기준에 적합함을 확인하였다.

광도와 토양수분 구배(勾配)에 따른 참나무류(Quercus Serrata, Q. mongolica, Q. variabilis)치수(稚樹)의 발아 및 성장 (Germination and Growth of Oaks (Quercus serrata, Q. mongolica, Q. variabilis) Seedlings by Gradient of Light Intensity and Soil Moisture)

  • 변무섭
    • 한국농림기상학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.183-189
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    • 2000
  • 한반도 낙엽활엽수림의 우점종으로 대표되는 졸참나무(Quercus serrata), 신갈나무(Q. mongolica), 굴참나무(Q. variabilis)의 종자 발아 및 성장관계 실험에서 다음과 같은 결론을 도출하였다. 도토리 중량이 무거운 굴참나무가 초기 성장력에서 다른 두 수종에 비해 왕성하였고, 이는 도토리 중량이 참나무류 초기 성장에 지대한 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 참나무류의 하야지(夏芽枝, Lammas shoot)형성과 묘고(苗高)생장에서 세 수종 모두 RLI(relative light intensity) 20%에서 RLI 52%에서 보다 높은 하야지 형성을 및 탁월한 신장생장을 나타냄으로써 상당히 강한 내음성을 보여주었다. 본 실험광도의 조건에서 광도의 증가는 세 수종 모두에서 다른 성장인자 보다 근원경(根元經) 및 주근(主根) 측근(側根)의 발달을 더욱 더 촉진 시켰고, 개체당 엽면적 중량지수(mg/$cm^2$)의 증가로 나타나 음엽에서 점점 양엽의 특성을 보여주었으며, 개체당 엽면적 생산성지수(mg/$cm^2$)는 점점 높아져 단위 엽면적당 전 건중량이 더욱 증가함을 보여주었다. 엽(엽)의 성분분석에서는 광도의 증가로 잎의 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 함량은 낮아지고, 토양수분의 증가는 잎의 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)의 함량을 높여 주었다. 이상의 결과에서 참나무류의 천연갱신을 위한 작업법으로 초기에는 모수(母樹)의 보호아래 나지(裸地)의 20-30% 광도 수준으로 산벌갱신(傘伐更新)작업법이 추천되며, 소나무와 혼효림 조성을 위한 군상작업(群狀作業)에서도 내음성이 비교적 강한 참나무류를 음지쪽에, 소나무는 양지쪽을 택하여 천연 갱신을 유도한다면 좋은 결과를 얻으리라 사료된다.

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혐기(嫌氣) 및 호기조건하(好氣條件下)에서 토양처리(土壤處理)된 돈분(豚糞) 중(中) 질소형태변화(窒素形態變化) (Transformation of Nitrogen Derived from Solid Piggery Manure in Soil under Aerobic or Anaerobic Incubation Condition)

  • 윤순강;정광용;유순호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.121-126
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    • 1993
  • 혐기(嫌氣) 및 호기(好氣)조건하에서 토양(土壤)에 처리(處理)된 돈분(豚糞) 중 질소행동(窒素行動)에 관한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 사양토(砂壤土)에 생돈분(生豚糞) 및 발효돈분(醱酵豚糞)을 2:1로 혼합하고 혐기(嫌氣) 및 호기조건하(好氣條件下)에서 8주간(週間) 항온(恒溫)($30^+/-1^{\circ}C$) 하면서 토양(土壤)과 돈분(豚糞) 혼합물(混合物)의 pH 변화와 $CH_4$ 발생량(發生量) 그리고 무기태질소(無機態窒素) 농도(濃度)변화를 조사(調査)하였다. 토양(土壤)에 생돈분(生豚糞)처리시 혐기조건(嫌氣條件)에서의 pH가 호기조건(好氣條件)에서 보다 1.87 단위(單位) 낮아졌고 발효돈분(醱酵豚糞) 처리에서는 혐기(嫌氣), 호기조건(好氣條件) 간에 pH 차이가 적었다. 혐기(嫌氣)조건에서 항온기간(恒溫期間) 경과에 따른 pH 감소(減少) 회귀식(回歸式)(P<0.01)으로 부터 얻어진 회귀계수(回歸係數)는 생돈분(生豚糞)에서 -0.114, 발효(醱酵)돈분에서 -0.08로 발효돈분(醱酵豚糞)에 비하여 생돈분(生豚糞)에서 pH 감소율(減少率)이 컸다. 생돈분(生豚糞), 발효돈분(醱酵豚糞)을 토양에 처리시 혐기(嫌氣)조건에서 $CH_4$ 발생량은 항온(恒溫) 3주(週)까지는 두처리 간에 차이가 없었으나 3주(週) 이후에는 생돈분(生豚糞)에서의 $CH_4$ 발생량이 현저히 증가되었으며 8주(週) 까지의 누적(累積) $CH_4$ 발생량은 발효돈분(醱酵豚糞)에 비하여 3.2배(倍) 증가되었다. 항온(恒溫) 3주(週)부터 8주(週)까지 일당(日當) $CH_4$ 발생량은 생돈분(生豚糞)에서 0.211 mole/g, 발효돈분(醱酵豚糞)에서 0.046 mole/g였다. 호기조건(好氣條件)에서 생돈분(生豚糞)처리시 $NH_4-N$ 농도는 항온기간(恒溫期間)이 경과(經過)됨에 따라 점차 감소(減少)되었으며 $NO_3-N$ 농도는 초기(初期)에 11.2 ppm에서 8주(週) 후(後)에 67ppm으로 6배(倍) 증가되었는데 이러한 결과는 호기(好氣)조건의 발효돈분(醱酵豚糞)에서도 유사(類似)한 경향이었다. 그러나 혐기(嫌氣)조건에서는 항온기간별(恒溫期間別) $NH_4-N$ 농도가 급격(急激)히 증가되었으나 $NO_3-N$ 농도는 4~8ppm으로 호기조건(好氣條件)에 비하여 매우 낮았다.

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골밀도 분류에 의한 정상군과 골감소증군 여대생의 식사관련 요인 비교 (Comparison of the Dietary Factors between Normal and Osteopenia Groups by Bone Mineral Density in Korean Female College Students)

  • 최지희;김순경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.869-878
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    • 2008
  • 최대골질량에 근접할 수 있는 20대 여성들의 골격건강 상태는 중년기 이후 급증하는 골절이나 골다공증 발병과 밀접한 관련이 있다. 본 연구는 골격계질환 예방을 위하여 청년층의 식사지침 설정에 필요한 기초자료를 얻고자, 20대 여대생들의 골밀도를 측정하여 정상군과 골질환군으로 분류한 후, 신체계측과 식사섭취 상태 등을 조사 비교하고, 골밀도와 관련된 제 요인들을 분석하였다. 대상자들의 골밀도는 WHO에서 분류한 T-score값에 따라 정상군 59명($-0.42{\pm}0.45$), 골감소증군(골다공증 2명+골감소증 41명, $-1.52{\pm}0.41$) 43명이었으며, 골다공증과 골감소증을 나타낸 대상자는 전체 대상자의 약 42%로 나타났다. 평균 연령은 21.43세, 신장, 체중 및 체질량지수(BMI)는 각각 $161.25{\pm}4.77\;cm$, $56.05{\pm}9.20\;kg$과 21.5($kg/m^2$)이었으며 전체 대상자 중 60명(58.8%)만이 정상체중군에 속하였고 골감소증군에서 저체중자의 비율이 높게 나타났다. 정상군과 골감소증군의 신체계측치를 비교했을 때, 체중, 체단백질(protein mass), 무기질(mineral mass), 골격근량(skeletal muscle mass), 제지방량(fat free mass) 및 체수분(total body water) 함량 등이 골감소증군에서 유의적으로(p<0.05) 낮게 나타났다. 영양소 섭취 상태를 분석한 결과에서는 한국인영양섭취기준(KDRIs)의 75% 이하로 섭취하고 있는 영양소에는 비타민 C(73%), 엽산(49%), 칼슘(66%)과 칼륨(45%) 등이었고, 영양섭취기준에 비해 높게 섭취하고 있는 영양소에는 단백질(136%), 비타민B6(120%), 인(122%) 및 나트륨(충분섭취량의 256%) 등이었다. 체중 1 kg당 영양소섭취량을 분석 비교한 결과에서는 두 군간 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 정상군에 비해 골감소증군에서 에너지섭취량이 다소 높았고, 칼슘은 섭취량자체는 많았지만 동물성칼슘의 비율이 낮게 나타났고, 마그네슘(Mg)의 섭취량도 적게 나타났다. 식품군별 섭취량과 섭취빈도를 분석한 결과에서는, 정상군과 골질환군에서 섭취량에는 유의적인 차이가 없었으나 우유와 유제품의 섭취빈도가 골감소증군에서 다소 낮게 나타났다. Tscore와 관련성을 보인 신체계측지수는 체중(p<0.01), PIBW(p<0.05), 신장(p<0.01), 체단백질(p<0.001), 체지방량(plt;0.05), 무기질(p<0.001), 체수분(p<0.001), 근육량(p<0.001), 제지방량(p<0.001), BMI(p<0.05), 골격근량(p<0.001), 허리둘레(plt;0.05) 및 엉덩이둘레(plt;0.05) 등이었으며, 체중 1 kg당 영양소섭취량과의 관련성에서는 에너지, 단백질, 지질, 당질, 인, 나트륨 및 칼륨이 유의적으로($p<0.05{\sim}p<0.01$) 음(-)의 관련성을 나타내었고, 섭취빈도와의 관련성에서는 우유 및 유제품의 섭취빈도는 양(+)의, 버섯류의 섭취빈도는 음(-)의 유의적인(p<0.05) 관련성을 보였다. 이상의 결과에서 최대의 골질량에 근접해야하는 20대 여대생의 골격건강상태는 약 42%의 대상자가 골감소증군으로 나타나, 중년층의 골질환 발병율과 거의 같은 수준을 보였다. 따라서 이에 대한 예방대책이 조속히 이루어져야 할 것으로 생각된다. 골격건강 상태에 영향을 주는 요인으로는 적정 체중유지가 중요한데, 전체 대상자의 약 59%만이 적정체중 범위에 있었고, 골감소증군에서 저체중자의 비율이 높게 나타나 건강체중유지에 대한 교육도 강조되어져야 할 것이다. 식사관련요인에서는 각 영양소의 섭취량 자체도 중요하지만 특히 칼슘, 인, 나트륨, 칼륨 및 마그네슘등의 경우 각 영양소 상호간의 섭취 비율이 골격건강에 더 많은 영향을 주는 것으로 사료된다. 취약한 칼슘섭취상태를 보완하기 위한 주요 급원식품으로는, 우유와 유제품의 공급이 우선시되어야 함을 확인할 수 있었다.