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서동철(Dong-Cheol Seo),강세원(Se-Won Kang),김현욱(Hyunook Kim),한명자(Myung-Ja Han),임병진(Byung-Jin Lim),박종환(Jong-Hwan Park),김갑순(Kap-Soon Kim),이영재(Yeong-Jae Lee),최익원(Ik-Won Choi),허종수(Jong-Soo Heo),조주식(Ju-Sik Cho) 한국토양비료학회 2011 한국토양비료학회지 Vol.44 No.2
주암호 상수원 상류지역에 위치한 복내 바이오파크 인공습지의 수생태학적 효율 향상을 위한 관리 방안을 제시하기 위하여 시기별, 계절별 및 오염물질 부하량별 수처리 효율을 평가하였다. 유입원수의 BOD, SS, T-N 및 T-P의 함량은 각각 1.87-4.23, 5.2-24.0, 4.94-15.59 및 0.10-0.75 mg L<SUP>-1</SUP> 범위이었으며, 연평균 처리효율은 BOD, SS,T-N 및 T-P가 각각 26, 43, 62 및 83%로서 BOD 처리효율은 낮았으나 T-N과 T-P 처리효율은 매우 높았다. 계절별 수처리 효율은 전반적으로 동절기에 비하여 하절기에 높았으며 T-P의 처리효율은 계절적인 차이 없이 비교적 일정하게 높은 처리효율을 보였다. 인공습지 구성시스템별 오염물질 부하량에 따른 오염물질 처리량은 BOD는 침강지> 습지조 > 마이크로폴, T-N과 SS는 습지조 > 침강지 >마이크로폴 순이었으며 T-P의 경우에는 습지 구성 시스템별 큰 차이 없이 비교적 일정한 처리량을 보였다. Boknae Bio-park is a free water surface constructed wetlands to remove non-point source pollution. Boknae Bio-park constructed wetlands (CWs) consist of forebay, wetlands (1<SUP>st</SUP>, 2<SUP>nd</SUP>, and 3<SUP>rd</SUP> wetlands), and micropool. The concentrations of BOD, SS, T-N and T-P in inflow were 1.87-4.23, 5.2-24.0, 4.94-15.59 and 0.10-0.75 mg L<SUP>-1</SUP> in Boknae Bio-park CWs from April to December in 2008, respectively. The removal rates of BOD, SS, T-N and T-P in Boknae Bio-park CWs were 26, 43, 62 and 83%, respectively. The removal rates of BOD and SS in the spring and summer were higher than those in other seasons. The removal rates of T-N and T-P on spring were slightly higher than those in other seasons. The amounts of pollutants removal in Boknae Bio-park CWs were higher in the order of forebay > wetlands > micropool for BOD, wetlands > forebay > micropool for SS and wetlands > forebay > micropool for T-N. The amount of T-P removal was not significant different in all areas.
서동철(Dong-Cheol Seo) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
최근 국내 순배출량이 0이 되는 2050 탄소중립 시나리오 2개 안이 최종 제시었으며, 하나는 화력발전 전면 중단 등 배출 자체를 최대한 줄이는 A안이며, 다른 하나는 액화천연가스(LNG) 발전이 잔존하는 대신 탄소포집·이용·저장기술 등 온실가스 제거기술을 적극 활용하는 B안이다. 특히 농축수산 부문은 저탄소 영농법 확대, 폐기물 부문은 폐기물 감량 및 재활용 확대와, 바이오가스의 에너지 활용 등으로 온실가스를 최대한 감축할 계획으로 알려졌지만, 농축수산 부문의 감축량은 2018년 2,470만톤에서 2030년 1,710만톤, 2050년 1,540만톤을 배출하는 것으로 계획되어 타 분야에 비해 감축속도가 빠르지 않다. 이러한 탄소중립실현을 위해 최근 탄소 네가티브를 위한 다양한 기술이 이슈화되고 있으며, 농축수산 부분에서 저탄소 영농법과 폐기물 감량 및 재활용 확대가 가능한 바이오차의 활용이 다양하게 제시되고 있다. 본 연구진은 폐기물을 재활용하여 농업적으로 활용하기 위한 바이오차 연구를 수십 년간 진행하면서, 최근 노후화된 화력발전소(한국남동발전㈜)가 바이오매스 전소발전소로 전환되면서 발생하는 폐기물인 저회(bottom ash)를 국내 최초로 바이오차로 규명하고 작물생육 및 토양개량효과를 제시하여, 2021년에 바이오차가 비료공정 규격에 등록되었다. 최근 본 연구진에 의해 바이오매스 전소발전소에서 에너지를 생산한 후 배출되는 바이오차는 균질성과 경제성이 입증되었고, 600℃이상의 고온바이오차로 규명되었다. 현재 농업·농촌 자발적 온실가스 감축사업과 바이오숯을 활용한 저탄소 농업기술 확산 시범사업을 통해 농가에 확대 보급하고 있다. 또 다른 농축산분야 폐기물인 살처분가축과 폐사 가축사체는 매몰 후 완전분해하는데 10년 이상의 장시간이 소요될 뿐만 아니라 완전분해가 사실상 불가능한 경우가 대부분으로 현재 대부분의 가축매몰지로 인한 환경오염문제가 심각한 실정이다. 이에 매몰지내 사체나 폐사체를 이용한 재활용 및 자원화가 시도되고 있으며, 본 연구진은 이들 폐사체를 활용한 동물 바이오매스 유래 바이오차를 제조하였다. 동물 바이오매스 유래 바이오차는 식물 바이오매스 유래 바이오차와 달리 독특한 물리화학적 특성가지고 있어 이를 활용한 고기능성 토양개량제를 개발하였다. 특히, 개발된 동물 바이오매스 유래 바이오차는 작물생육증진, 토양개량효과 및 오염물질 흡착 등 다양한 분야에 적용하여 고기능성 제품을 개발할 수 있을 것으로 판단된다. 이상의 다양한 바이오차들을 이용한 탄소 네거티브 기술을 농업에 확대 적용한다면 농축수산 부분 감축량을 달성할 수 있을 것으로 기대된다.
Bacillus licheniformis KJ-9를 이용한 항균발효퇴비의 생산
Dong-Cheol Seo(서동철),Jeong-Ae Ko(고정애),Sang-Won Lee(이상원) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.9
환경친화적인 항균발효퇴비를 생산할 목적으로 식물병원성 균주에 대하여 항균활성이 우수한 B. licheniformis KJ-9를 톱밥우분에 접종하여 고품질의 항균발효퇴비(B. licheniformis KJ 9 fermented compost, BLC)의 개발을 행하였다. B. licheniformis KJ-9가 생산한 물질의 온도 안정성은 100℃, 10분간 열처리하여도 약 60% 이상의 항균활성을 유지하였으며, pH 안정성은 산성보다는 pH 7.0 이상의 중성 및 알칼리성 영역에서 높은 항균활성을 유지하였다. 퇴비를 제조하는 과정에서 BLC의 경우는 우분 냄새가 확실히 줄어들었으며 또한 퇴비의 발효시간도 3일 정도 단축되었다. 고추의 pot실험 결과 BLC를 첨가한 시험구 이외의 다른 시험구에서는 고추 잎이 마르고 약간의 황색반점이 발생하였다. 그리고 BLC를 이용한 시험구는 밭 흙만을 사용한 시험구 및 밭 흙에 기존의 판매퇴비(commercial available compost, CC)를 혼합한 시험구보다 잎의 수가 많고(1.5~2배), 줄기 및 뿌리의 성장이 빠르며, 줄기가 굵은(1.5~3배) 것으로 나타났다. 마늘 및 들깨를 재배한 현장적용 실험결과 두 시험구 모두 자연발생적인 병충해의 피해는 없었지만 BLC를 사용한 밭에서 마늘 및 들깨의 생육이 현저하게 빠른 것을 관찰할 수 있었다. In order to produce environmental-friendly fermented compost, a cattle manure-sawdust compost (antifungal compost) was developed by inoculation of B. licheniformis KJ-9 to cattle manure-sawdust. The thermal stability of the antifungal substance produced by B. licheniformis KJ-9 maintained more than 60% antifungal activity with heat treatment at 100℃ for 10 min, and the optimum pH of antifungal activity of the substance was 7.0. In a pot experiment with red pepper, the antifungal compost increased 1.5~2 times in leaf number and stem and root growth rate compared to those of commercial compost. Also, the diameter of stems increased 1.5-3 times in the antifungal compost treated group. The amount of microbes increased markedly in soil supplemented with antifungal compost compared to the control. In the field experiment for cultivation of garlic and Perilla japonica, the growth of both crops was significantly enhanced in the field treated with antifungal compost as compared to the commercial compost.