• 제목/요약/키워드: water industry

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한국 서해안 2개 갯벌지역 수평망식 굴, Crassostrea gigas의 성장과 폐사 비교 연구 (Comparisons of Growth and Mortality of the tidal flat Oyster Crassostrea gigas by the Net Bag Rack Culture System in Two Districts in Western Korea)

  • 모기호;박영제;정의영;김영길;정충훈;한경남
    • 한국패류학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.45-54
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    • 2012
  • 한국 서해안 2개 지역에서 수평망식 갯벌굴의 성장과 폐사에 미치는 갯벌 환경요인의 영향을 밝히기 위하여 갯벌굴 양식장의 특성을 조사하였다. 갯벌굴의 양식 적지는 주로 서해안에 산재되어 있으나 지역별 생육환경 및 성장특성은 아직까지 전혀 조사된 바가 없어 양식적지 선정에 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 수평망 양식이 이루어지고 있는 충남 태안지역과 서산지역에 대한 갯벌굴의 성장 및 수질, 저질 등에 관한 기초 환경조사를 실시하였다. 하계 및 동계의 기온과 수온, 염분 등은 갯벌굴의 생존에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되며, 양식여건은 서산에 비해 태안지역이 좀 더 적합한 것으로 나타났다. 갯벌굴의 성장과 사망률을 측정한 결과 태안지역이 서산지역에 비해 높은 성장률과 낮은 사망률을 보였다. 폐사율 역시 종료 시점인 2011년 6월에 서산지역의 폐사율이 높았다. 수평망식 갯벌굴의 성장은 태안지역이 서산지역 보다 더 높게 나타났다. 갯벌굴 종패의 성장 및 경제성 확보가 가능한 적정 수용밀도는 $50{\times}80cm$ 크기의 플라스틱 양성망의 경우 200개체 내외가 적절한 것으로 여겨진다. 갯벌굴의 양식 적지 선정 및 우량종패의 입식과 적정 밀도로의 선별 분산은 갯벌굴의 성장과 폐사에 크게 영향을 미칠 뿐만 아니라 양식의 성패를 좌우할 수 있는 것으로 나타났다. 한국 정부에서는 2012년부터 갯벌굴을 수산물 10대 고부가가치 전략품목으로 선정하여 친환경 양식 산업으로 육성하고 있다.

화력발전소 온배수열 활용 시설하우스 열공급 모형 경제성분석 연구 (An Economic Analysis of the Effluent Heat Supply from Thermal Power Plant to the Farm Facility House)

  • 엄병환;안차수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권1호
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    • pp.6-13
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    • 2018
  • 석탄화력발전소 온배수열 활용하여 발전소 인근지역 시설농업에 난방열을 공급하는 사업의 배관투자비는 설치거리에 비례하여 증가하고 발전소와 떨어진 거리는 경제성 확보에 문제를 낳는다. 또한, 설치거리가 짧은 경우는 난방열 수요 확보가 어려워 경제성 확보의 문제가 있을 수 있다. 본 연구에서는 기준 열배관로 신설길이 1 km에 대한 경제성 평가와 열배관로 신설길이 변동에 따른 민감도를 정부지원금 수준, 난방열 수요량 수준과 정부지원금 증가에 따른 경제성 확보가능 열배관로 신설거리 수준에서 분석하였다. 분석결과 기준 열배관로 신설길이에서는 NPV 131백만원, IRR 15.73%로 경제성을 확보 가능한 것으로 평가되었다. 다만, 민감도 분석결과 열배관로 신설길이가 2.6 km를 초과하는 경우 NPV가 음수로 나타나 경제성을 확보하지 못하는 것으로 분석되었다. 결과적으로 초기투자비의 50%를 정부가 지원하는 경우 5.3 km, 80%를 지원하는 경우 11.4 km 이내에서 경제성을 확보하는 것으로 분석되었다. 기준 열배관로 신설길이에서는 난방열 수요가 기준 열수요 대비 62% 수준 이하로 감소하는 경우 경제성이 없으며, 열배관로 신설길이가 2 km에서는 기준 열수요 대비 14%만 감소하여도 경제성을 확보하지 못하는 것으로 분석되었다. 초기투자비대비 정부지원금 비율이 증가하는 경우 열배관로 신설거리의 탄력성이 증가하여, 열수요 1단위에서 부담하는 시설투자비인 고정비가 감소한다. 이는 단위당 생산원가가 감소하는 효과로 나타나고 시설농업에 더 저렴한 수준으로 열을 공급할 수 있음을 의미한다. 정부지원금은 열배관로 신설거리가 증가하는 효과로 경제성이 확보될 수 있고, 열수요 개발가능 범위 증가에 따라 추가적인 경제성을 확보할 수 있다. 초기투자비 대비 정부지원금 비율이 증가할수록 생산단가 감소로 인한 시설농가의 에너지비용 또한 감소할 것으로 예측된다. 본 연구결과는 발전소 온배수열 활용사업에 대한 정부지원금의 효과성을 경제적 평가측면에서 분석한 점에서 의의를 가지며, 향후 시범적용 또는 Pilot 단계의 실제 적용사례를 기반으로 한 경제성 평가결과에 대한 필요성을 제기할 수 있는 근거가 된다.

제약업종 부산물 및 화장품 제조업 폐수처리오니의 고추 비해에 미치는 영향 (Affect of Pharmaceutical Byproduct and Cosmetic Industry Wastewater Sludge as Raw Materials of Compost on Damage of Red Pepper Cultivation)

  • 임동규;이상범;권순익;이승환;소규호;성기석;고문환
    • 한국환경농학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.211-219
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    • 2004
  • 본 연구는 퇴비의 원료로 지정된 제약업종 부산물(공정오니) 및 화장품 제조업 폐수처리오니를 시용한 후 고추를 재배하면서 시용한 오니에 의한 작물의 비료의 피해를 밝히기 위해 포장에서 작물의 생육과 수량(적과, 청과), 시기별로 토양 및 식물체 중 중금속 함량 등을 조사하였다. 토양 중 유기물 및 질소성분은 시험재료의 성분함량이 높은 처리구에서 생육 초기(6월 11일)에 높았다. 토양의 중금속 성분에서 전함량의 경우 As성분은 생육 중기(7월 8일)에 함량이 급격히 높아졌다가 감소하였으며 Zn Cu Pb Cd성분은 수확기에 갑자기 함량이 증가하였고, 1 N-HCl 가용함량에서 Zn Cu Pb As성분은 생육 중기에 증가하였다가 감소하는 경향이었다. 고추의 생육(초장, 간경)은 초기에는 오니구(제약오니3구 제외)가 화학비료구보다 전반적으로 불량하였는데 이는 유기물 함량이 높은 미 부숙된 오니의 영향인 것으로 생각되며, 생육 후기에는 회복이 되어서 화장품 오니구를 제외하고는 서로 비슷하였다. 고추 식물체(잎, 줄기)의 질소함량에서 생육 초기 및 중기에 제약오니 1과 돈분구가 높은 것은 이들 시험재료의 유기물 및 질소성분의 특성과 함량에 기인된 것으로 보이며, 식물체 중 중금속 함량에서 잎은 Zn Pb Ni 성분이, 줄기는 Zn Pb성분이 수확기에 급격히 높아졌으므로 이들 성분에 대해서 주의할 필요가 있다고 생각된다. 고추의 총 적과 수량은 가축분뇨 > 제약오니3 > 제약오니1 > 화학비료 > 제약오니2구 순으로 낮아졌으며, 화장품오니구는 타 처리구보다 상당히 감수하였다. 수확기 고추 청과 및 적과의 중금속 함량은 Zn과 Cu성분이 타 성분들보다 높았고, 처리별로는 청과에서 Zn 및 Cu성분은 제약오니1구가, Pb성분은 제약오니3구가 타 처리구들보다 조금 높아서 유기성 오니를 퇴비원료로 사용할 경우 오니 중의 Zn Cu Pb Ni성분의 특성과 함량이 상당히 중요할 것으로 판단된다. 따라서 퇴비원료로 지정된 오니 중에서 화장품오니와 제약오니2에서 생육 후기부터 수확기에 걸쳐 질소성분의 부족현상에 의한 생육부진과 낙엽, 어떤 원인인지 알 수 없지만 비해에 의한 수량감소 등의 원인을 앞으로 연구를 통해서 밝힐 필요가 있다고 생각된다. 본 시험의 결과는 퇴비원료로 지정하거나, 지정된 퇴비원료의 사용을 신청할 때 허가할 퇴비원료가 작물에 대해 적합한지 알아보는 방법의 일환으로 활용될 수 있을 것이다.

한국 전통 양념을 이용한 발효 돼지고기의 품질 특성 (Quality Characteristics of Fermented Pork with Korean Traditional Seasonings)

  • 진상근;김철욱;이상욱;송영민;김일석;박석규;하경희;배대순
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권2호
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    • pp.217-226
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    • 2004
  • 이 연구는 한국 전통 양념을 이용한 발효 돼지고기의 품질 특성에 관한 것으로 돼지고기의 바깥 볼깃살을 채취하여 7${\times}$12${\times}$2cm 크기로 자른 후 육을 동일한 비율의 양념액에 침지하여 -1${\pm}$1$^{\circ}C$에서 20일간 숙성한 발효육[T1(마늘소스 돼지고기), T2(제육김치 돼지고기), T3(김치소스 돼지고기), T4(된장소스 돼지고기), T5(고추장소스 돼지고기)]의 품질 특성을 측정한 결과는 다음과 같다. T1은 수분이 가장 높은 반면 조단백질 함량이 가장 낮았으며, T5는 수분이 가장 낮은 반면 조단백질과 조지방 함량이 가장 높았다. 양념 페이스트와 발효육의 pH는 T1이 가장 높았으며, T3가 가당 낮게 나타났다. 보수력은 T4와 T5가 매우 높고, T3는 가장 낮았다. 전단력은 T5가 가장 높고, T4가 가장 낮게 나타났다. 지방산패도는 T3가 가장 높았으며, T4가 가장 낮았다. 휘발성염기태질소화합물은 T4가 가장 높았으며, T1이 가장 낮았다. 당도는 T5가 가장 높았으며, T3가 가장 낮았다. 염도는 T2가 가장 높았으며, T5가 가장 낮았다. 표면육색과 심부육색 모두 $L^*$값, $a^*$값, $b^*$값은 각각 T4, T2, T2가 가장 높았으며, $L^*$값은 T5가 가장 낮았다. 가열육의 관능평가 결과 전 항목 및 전체적인 기호도는 T5가 가장 높았으며, T4가 가장 낮았다. 불포화지방산 비율은 T5가 많고 T2는 적었다. 불포화지방산/포화지방산 비율은 T5, T4, T3, T1, T$, T3순이었다. 이상의 결과를 요약하여 볼 때, 소비자가 구입을 꺼려하는 뒷다리살을 한국 전통양념류를 이용하여 제품을 만들었을 때, 제품의 맛과 품질을 개선시켜 그 소비를 촉진 시킬 수 있을 것으로 사료되며 앞으로 포장방법과 유통기간 설정 등 이에 대한 더욱더 많은 연구가 이루어져야 하겠다.

한국 전통 양념으로 제조한 돼지고기의 숙성중 물리화학적 변화 (Physico-chemical Changes of Pork Prepared by Korean Traditional Sauces During Chilled Aging)

  • 진상근;김일석;허선진;류현지;하경희;주선태;이정일
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권5호
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    • pp.859-870
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    • 2004
  • 한국 전통 양념 (T1, 된장소스; T2, 마늘소스; T3, 고추장소스)을 이용하여 0${\pm}$ $1^{\circ}C$ 에서 30일 동안 숙성 중 돼지고기의 물리화학적 변화를 측정한 결과는 다음과 같다. 숙성기간동안 양념의 염도와 당도는 유의적으로 감소한 반면, 육에서는 증가하였고(P<0.05), pH는 숙성기간 동안 양념과 육에서 증가하는 경향을 나타내었다. 보수력과 전단력은 모든 처리구에서 숙성 20일에 유의적으로 높게 나타났으나 이후 다시 감소하였고, 육색은 T3의 $L^*과 b^* 값은 낮고, a^*$ 값은 숙성기간 동안 다른 처리구에 비해서 다소 높게 나타났다. VBN은 모든 처리구에서 숙성 20일에 유의적으로 증가하였으며 T3가 다른 처리구보다 높게 나타났다. TBARS는 저장 10일에 급격히 증가하였다가 저장 20일에 감소한 후 다시 증가하였고 T3가 가장 높은 값을 나타내었다. 총균과 유산균은 저장 10에 증가하다 저장 20일에 감소하였으며 그 후 증가하는 경향을 나타내었고 대장균은 저장기간에 따라 감소하였으며 저장 30일에는 모든 처리구에서 나타나지 않았다. 전체적인 기호도는 모든 처리구에서 숙성 초기보다 20일 이후 높게 나타났으며 30일에도 같은 경향을 나타내었다.

GIS기법을 이용한 농촌지역의 토지이용에 따른 경관유형 분석 (Analysis of Landscape According to Land Use at Rural Area in Korea Using GIS Application)

  • 홍승길;서명철;정필균;손연규;박광래;강기경
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 우리나라 농촌경관의 공간지표를 설정하기 위해 383 개 "리"와 "동"의 토지이용현황과 지형조건을 GIS기법으로 분석하여, 토지이용 형태에 따라 농촌, 자연, 도시형으로 구분하였고, 이를 다시 공간유형을 기본으로 하여 산악지역(MA), 산촌마을지역(MV), 개발산촌마을지역(DM), 평야지 농업지역(PA), 개발평야지마을지역(DP), 집촌지역(UA)의 6가지 유형으로 분류하였다. 조건불리지역에서는 농업적 토지이용 중에서 논으로 사용하는 비율이 과수원이나 밭으로 사용하는 비율보다 낮았는데, 다른 유형에서는 오히려 1.5배 높았다. 산촌형 지역(MA, MV, DM)에서는 자연적 토지이용 중 산림이 75%이상이었으나, 평야지형 지역(PA, DP)에서는 수계의 비율이 산림보다 2배 이상 높았다. 특히 평야지형 지역에서 경지정리된 논의 비율이 경지정리되지 않은 논의 비율에 비해 월등히 높았다는 것도 특기할 만하다. 도시적 토지이용 중에서 공업시설과 가축사육시설의 비율은 MV, DM, DP에서 약 20%였는데 이러한 시설들이 개발 농촌지역에 주로 분포하고 있음을 말해준다. 6가지 유형에 따른 경사도의 상대적 비율에서는 MA에서 E와 F등급의 급경사가 상당히 많았고, PA, DP, UA에서는 반대로 A와 B등급의 완만한 경사가 75% 이상이었으며, MV와 DM에서는 다른 유형들에 비해 6가지 경사등급이 비교적 균등하게 분포하였다. 지형분포를 살펴보면, MA에서 월등히 많은 고지대가 분포하였다. 이상과 같이 농업, 자연, 도시의 3가지 경관에 대해 토지이용현황을 6가지 유형으로 분류하였고 이 방법이 농촌 지역을 관리하는데 유용함을 보였다. 지속적 농업과 어메니티를 개발하는 방법들을 농촌경관유형에 따라 적절히 적용하여야 할 것이다. 본 실험은 포화수분상태에서 두개의 서로 다른 토양의 흡착가능장소에 대한 흡착능과 경쟁에 따른 Cd, Pb, 그리고 Cr 이온의 이동성을 조사하였다. 이 조사를 위하여 수용성상태로 단일, 이중, 삼중의 중금속 조합을 이용하였다. 두개의 토양시료는 밭토양의 지표면으로부터 20 cm 이내에서 채취한 토양을 사용하였다. 그리고 공극수량에 따른 출현과 용출곡선을 중금속용액과 치환용 K 이온용액을 가하여 각각의 곡선이 최대와 최소치에 이은 시점까지 조사하였다. 조사 결과 출현과 용출곡선은 대칭을 이루지 않았으며 용액상태로 존재하는 중금속이온의 종류가 증가됨에 따라 용출곡선의 미행이 증가되었을 뿐만 아니라 공극수량도 증가하는 경향을 보였다. 그리고 출현과 용출곡선을 기준하여 곡선의 위와 아래의 면적을 비교하여 본 결과 출현 후 K에 의한 용출면적은 상대적으로 작아 K에 의한 중금속 탈착은 작은 것으로 조사되었는데 이는 중금속이온이 가지는 전기음성도 차이에 기인한 것으로 추정되었다. 결론적으로 토양내에서 중금속이온의 이동은 토양내에서 존재하는 중금속이온의 종류가 2개 이상 존재하는 한 토양의 물리적 비평형과 용액상태의 화학적평형이 중금속이온 이동에 영향을 미치는 것으로 추정하였다.

돈육 뒷다리부위와 닭가슴살을 활용하여 제조한 수리미의 특성에 미치는 pH 조절의 영향 (Effects of pH Adjustment on Characteristics of Surimi Using Pork Leg and Chicken Breast.)

  • 진상근;김일석;양한술;박구부;최영준;신택순;김병균
    • 생명과학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.728-734
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    • 2007
  • 원료육(돈육 뒷다리 및 닭가슴살)에 따라 pH 조절법(3.0 또는 11.0)으로 제조한 수리미의 이화학적 및 관능적 특성을 비교 분석한 결과, 돈육 뒷다리를 활용한 pH 3.0으로 조절한 수리미는 높은 조단백질 함량, 수율, 보수력을 보였으나, 적색도, 황색도, Mb 및 metMb 함량이 높고(P<0.05) 백색도, 근원섬유단백질, 파괴강도, 변형값 및 겔강도가 낮아(P<0.05) 품질에 나쁜 영향을 미쳤다. 돈육 뒷다리를 활용한 pH 11.0으로 조절한 수리미는 높은 조직 특성과 낮은 Mb 및 metMb 함량으로 인해 양호한 결과를 얻었으나, 가열감량이 낮고 파괴강도, 변형값 및 겔강도가 낮게 나타났다(P<0.05). 또한 닭가슴살을 활용한 pH 3.0으로 조절한 수리미는 높은 조단백질 함량, 수율, pH, 파괴강도, 변형값, 겔강도 및 명도를 보여 양호한 결과를 얻었으나(P<0.05), 근원섬유단백질, 적색도 및 metMb 함량이 높고 수리미의 조직 특성이 낮아 품질에 나쁜 영향을 미쳤다(P<0.05). 닭가슴살을 활용한 pH 11.0으로 조절한 수리미는 근원섬유단백질, 변형 값, 명도, 백색도 및 응집성이 높고 Mb 함량, 가열감량, 조단백질 함량, 수율 및 파괴강도 값이 낮게 나타났다(P<0.05). 따라서 색 및 겔 특성을 기준으로 수리미의 품질 특성을 비교하면, 돈육 뒷다리에 비해 닭가슴살의 활용이 명도, 백색도, 파괴강도, 변형값 및 겔강도 값이 높게 나타났으며, pH 3.0에 비해 pH 11.0으로 회수한 수리미에서 높은 백색도, 근원섬유단백질 함량 및 응집성을 보였다. 그러나 모든 수리미 샘플의 관능평가 항목에서 유의적인 차이가 나타나지 않아, 돈육 뒷다리 및 닭가슴살을 활용한 pH 조절법으로 회수한 수리미의 제조가 가능할 것으로 판단된다..

한국산 및 중국산 비자 열매의 항산화 활성과 유효성분 비교 (Comparison of antioxidant activities and effective compounds in Korean and Chinese Torreya seeds)

  • 김샛별;김병우;현숙경
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.274-279
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    • 2018
  • 한국산 및 중국산 비자의 기능성을 평가하고자 $H_2O$와 MeOH의 추출물을 사용하여 총 페놀성 화합물, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 활성 및 $ONOO^-$ 소거 활성 측정을 통해 항산화 활성 효과를 비교하였으며 GC-MS를 이용하여 유효성분을 동정하였고 그 함량을 분석하였다. 한국산과 중국산 비자의 총페놀성 화합물 함량 비교에서는 한국의 전남산 비자 $H_2O$ 추출물이 제주산, 중국산 비자 $H_2O$ 추출물보다 2배 이상 높게 나와 함량이 가장 높았으며 MeOH 추출물에서는 한국의 전남산 비자가 제주산 비자보다 3배 이상, 중국산 비자보다 8배 높게 나왔다. 총 플라보노이드 함량에서는 한국의 전남산 비자 $H_2O$와 MeOH 추출물 모두 제주산과 중국산 비자 보다 2배 높은 수치를 나타냄을 확인할 수 있었다. 따라서 중국산 비자보다 한국산 비자의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량이 높은 것을 확인할 수 있었다. DPPH 라디칼과 $ONOO^-$ 소거 활성 효과에서도 농도가 증가함에 따라 소거 활성이 농도 의존적으로 증가하였고 한국산 비자 $H_2O$와 MeOH 추출물이 아주 좋은 소거 활성을 가지는 것을 알 수 있었으며 특히 $ONOO^-$ 소거 활성에서 한국산 MeOH 추출물 모두 대조구인 $\text\tiny{L}$-penicillamine 보다 좋은 강력한 소거 활성을 가지는 것을 알 수 있었다. GC-MS를 이용하여 유효성분을 동정한 결과, 한국산 비자에서는 총 8종의 화합물이 확인되었으며 중국산 비자에서는 총 5종의 화합물이 확인되었다. 모든 비자의 가장 높은 피크인 methyl linoleate와 methyl oleate의 피크 면적이 한국산과 중국산의 함량과 그 비율이 서로 반대임을 알 수 있었다. 동정된 화합물 중에서 7종의 성분을 정량 분석한 결과에서는 한국산과 중국산 모두 2-monopalmitin 함량이 가장 많이 검출되었다. 1,2-heptanediol과 dimethyl suberate는 중국산 비자에서만 검출되었고 제주산과 전남산 비자에서는 검출되지 않았다. Dimethyl azelate는 중국산 비자에서 한국산 비자 보다 높게 검출되었고 제주산 비자에서는 소량, 전남산 비자에서는 검출되지 않았다. 이러한 연구 결과를 고려할 때 한국산과 중국산 비자의 뚜렷한 항산화 활성과 유효성분 차이를 확인 할 수 있었으며, 비자가 산지별 그리고 용매별에 따라 다양한 항산화 활성을 가지는 것으로 조사되어 천연 항산화제로서의 개발 가능성이 높은 자원으로 판단되며, 소비자들에게 올바른 기능성 식품을 선택할 수 있는 기초자료로 제공될 수 있을 것이다.

농산물우수관리제도 (GAP) 적용을 위한 고추농가의 미생물학적 위해도 평가 (Microbiological Hazard Analysis of Hot Pepper Farms for the Application of Good Agricultural Practices (GAP) System)

  • 남민지;허록원;이원경;김경열;정도영;김정숙;심원보;정덕화
    • 농업생명과학연구
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    • 제45권6호
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    • pp.163-173
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    • 2011
  • 본 연구에서는 고추재배 농가에 대한 농산물우수관리제도(Good agricultural practices, GAP) 적용을 위한 미생물학적 위해분석을 수행하였다. 경북 청송에 위치한 고추재배 농가 3곳을 선정한 후 재배환경 도구, 작물, 작업자 및 공중낙하균에 대하여 시료를 수집하였고, 위생지표세균, 병원성 미생물 및 곰팡이를 분석하였다. 그 결과, 일반세균, 대장균군 및 곰팡이는 3 곳의 농가에서 각각 0.7~6.2, 0.2~4.7, 0.4~4.3 log CFU 수준으로 확인되었고 총 90점의 시료 중 4점의 시료(작물 잎 1점, 농업용수 1점 및 토양 2점)에서 대장균이 검출되었다. 병원성 미생물 Staphylococcus aureus의 경우 B 농가의 작업복에서만 $1.0log\;CFU/100cm^2$로 검출되었고, Bacillus cereus는 B와 C 농가의 재배환경 도구와 작업자에서 1.0~2.5 log CFU 수준으로 확인되었다. 그러나 다른 병원성 미생물의 경우는 모든 시료에서 검출한계이하의 수준으로 검출되었다. 이상의 결과로 볼 때 농가에서 재배되고 있는 고추에 대한 잠재적인 미생물학적 위해가 확인되었고, 이를 최소화할 수 있는 관리시스템, 예를 들면 GAP와 같은 관리시스템이 미생물학적 위해로부터 고추의 안전성 확보를 위해 적용되어야 할 것으로 판단된다.

최근 12년간 아까시나무 만개일의 변화와 과정기반모형을 활용한 지역별 만개일 예측 (Recent Changes in Bloom Dates of Robinia pseudoacacia and Bloom Date Predictions Using a Process-Based Model in South Korea)

  • 김수경;김태경;윤석희;장근창;임혜민;이위영;원명수;임종환;김현석
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권3호
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    • pp.322-340
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    • 2021
  • 최근 급격한 봄철 기온 상승과 기후변화의 영향으로 한반도에 분포하고 있는 아까시나무의 개화 시기가 변화하면서 지역간에 동시 개화 현상(simultaneous blooming)이 관측되고 있다. 이러한 변화는 국내 양봉 산업에 큰 변화를 초래하였고, 이로 인해 정확도 높은 아까시나무 개화시기 정보에 대한 수요가 증가하고 있다. 따라서, 본 연구를 통해 아까시나무의 지역별 개화 시기 변화를 잘 설명할 수 있는 신뢰도 높은 개화 시기 예측 모형을 개발하고자 하였다. 이를 위해 지난 12년(2006~2017년)간 전국 26개 지점에서 관측된 아까시나무 만개일 자료와 과거 일기온 복원 자료를 활용하여 봄철 기온 및 아까시나무 만개일 변화의 경향성을 권역별로 파악하고, 과정기반모형을 활용하여 지역 통합 모형(SM)과 함께 지역적 특성을 반영하는 세 모형-SM에 지점별 보정계수를 도입한 수정 통합 모형(MSM), 권역별로 모수를 추정하는 권역별 통합 모형(GM), 관측 지점별로 모수를 추정하는 지역 모형(LM)-을 도출, 성능을 비교하였다. 기온 및 만개일의 경향 분석 결과, 남부 지역에 비해 봄철 기온 상승률이 2배 이상 높았던 중북부 내륙 지역의 경우 만개일이 빠른 속도로 앞당겨져, 결과적으로 남서부 해안 지역과의 만개일 차이는 1년에 0.7098일씩 감소하였다(p-value=0.0417). 전체 지역에 대한 모형의 성능 비교 결과, 지역 특이성이 반영되지 않은 SM에 비해서 MSM은 24% 이상, LM은 15% 이상 감소한 RMSE 값을 나타냈다. 또한 LM과 MSM의 예측 알고리즘을 전국 범위로 확대하여 4년 간(2014~2017년) 16개의 추가 관측 지점을 대상으로 검증한 결과, LM에 코크리깅(Co-kriging)기법을 적용한 방법이 보정계수 전국 분포도를 추정하여 SM을 보정하는 방법보다 예측력이 더 뛰어났으며, 오차의 분포는 두 모형 간에 통계적으로 유의한 차이를 보였다(RMSE: p-value=0.0118, Bias: p-value=0.0471). 본 연구는 아까시나무의 개화 시기 예측에 있어 지역 단위 예측의 신뢰도를 향상시키고 모형을 넓은 지역 범위로 확대, 적용하기 위한 방안을 제시하였다.