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        골프장의 잔디 토양에서 인산 비료의 이동성 평가를 위한 정보 구축

        정근욱(Keun-Yook Chung),백기태(Ki-Tae Baek),고성환(Seong-Hwan Ko),노재관(Jae-Goan Noh),이경호(Kyung-Ho Lee),우선희(Sun-Hee Woo) 한국콘텐츠학회 2008 한국콘텐츠학회논문지 Vol.8 No.8

        일반적으로, 골프장의 퍼팅그린(putting green)지역에서 사용되는 토양은 매우 낮은 CEC(양이온치환용량)와 알루미늄 및 철 수산화물의 코팅이 없는 모래로 이루어진 근권 혼합물로 구성되었다. 이러한 성질로 인해서, 토양에 의한 인산(Phosphorus, P)의 보유는 극히 제한될 수 밖에 없다. 새로운 상업용 인산비료는 골프장의 그린지역에서 적절한 인산의 유지에 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 잔디 품종 Floradwarf bermudagrass (Cynodon dactylon L. PERS.)을 유리온실에서 재배하면서 상업용 인산비료의 이동성과 영양분 공급력을 평가하였다. 전체 12주의 실험기간 동안 격주로 인산의 농도를 측정하기 위해 절단된 잔디와 용출액(leachate)이 수집되었다. 깎여진 잔디는 48시간 동안 70oC에서 건조되었고 건물중량(dry matter)측정이 이루어졌다. 인산의 용출에 있어서 MKP(monopotassium phosphate)와 APP(ammonium polyphosphate)가 가장 많은 양의 인산을 용출시켰고 MAP(monoammonium phosphate)와 0-20-20(액체)이 그 다음으로 많은 양의 인산을 용출 시켰고, CSP(concentrated superphosphate)가 가장 적은 양의 인산을 용출 시켰다. 전체 12주 동안 용출된 인산의 양을 시간별로 분석해 본 결과에 따르면, 2주와 4주 동안 수집된 용출액속에 시비된 인산의 대부분이 용출되었다. 나머지 6주, 8주, 10주, 12주 동안에 용출된 인산의 양은 미미하였다. 용출된 인산의 양은 건조물이나 영양분 흡수와는 상관 관계가 없었다. 전체 인산의 회수율은 43%에서 93%의 범위에 있었다. 인산 비료의 본래의 용해성으로 인해, 인산 비료간의 흡수, 총 건물중량 및 용출에 있어서 차이점이 존재하는 것 같다. 그러므로, 라이시미터(lysimeter) 실험결과에 따르면 CSP, 0-20-20, 그리고 MAP가 골프장의 퍼팅 그린 지역에 사용될 수 있는 환경친화적인 인산 비료로 사료된다. This study was initiated to evaluate the Phosphorus(P) leaching potential in the putting green soils and P uptake by the turfgrass in the golf course using the P fertilizers. The turfgrass, Floradwarf bermudagrass(Cynodon dactylon L. PERS.) was planted and grown in the mixture of sand and peat moss in this lysimeter study. Five representative P fertilizers, such as, ammonium polyphosphate (APP), monopotassium phosphate (MKP), MAP(monoammonium phosphate), 0-20-20(liquid), and concentrated superphosphate(CSP, solid) were used in this study. Based on the total P quantity of leachate collected during the whole 12 weeks, MKP and APP are the first group of P fertilizers contributing to the leaching of P, then MAP and 0-20-20 are the second group of P fertilizers causing the P leaching. Finally, CSP is the third group of P fertilizer resulting in the P leaching. However, most of P applied and collected in the lysimeter were leached during the first period of two and four weeks, compared to that of P leached during the second period of six, eight, ten, and twelve weeks. Applications of MAP, APP and CSP, MKP and 0-20-20 in order produced the largest amount of total dry matter. However, APP, MKP and MAP, CSP and 0-20-20 in order showed the largest amount of P uptake. Therefore, based on the data of P leaching, dry matter production, and plant P uptake, it appears that CSP, 0-20-20, and MAP are the environmentally sound fertilizers recommended in the turfgrass putting green soil of golf course.

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        세척제를 이용한 아연오염 철도토양의 정화 타당성 연구

        박성우,이재영,권태순,김경조,정근욱,백기태,Park, Sung-Woo,Lee, Jae-Young,Kwon, Tae-Soon,Kim, Kyung-Jo,Chung, Keun-Yook,Baek, Ki-Tae 한국지하수토양환경학회 2009 지하수토양환경 Vol.14 No.1

        본 연구에서는 철도 아연유래 토염토양을 정화하기 위해 토양세척과 토양세정의 타당성은 연구하였다. 무기산인 HCI및 $H_3PO_4$와 유기산인 citric acid및 ethylene diamine tetraacetic acid(EDTA)을 이용하여 토양세척을 수행하였다. 일반적으로 중금속 오염토양에 대하여 세척효율이 우수하다고 알려진 DETA는 본 오염 토양의 세척에는 효과적이지 않았다. 무기산 중에는 HCI이 34%의 아연 제거율로 가장 우수한 효과를 보였으며, 0.1 M HCI이상을 사용하는 것은 효과적이지 않았다. 또한 연속세척을 통하여 아연의 제거율을 향상시킬수 있었다. 칼럽실험에서 아연의 평균제거율은 27% 이였으며, 토양 내 아연 잔류농도는 기준치 이하인 662mg/kg까지 감소하였다.이와 같은 실험 결과를 바탕으로 HCI을 이용한 토양 세척 및 토양 세정을 이용하여 철도유래 아연 모염토양 정화가 충분히 가능한 것으로 판단된다. In this study, the feasibility of soil washing and soil flushing was investigated to treat Zn-contaminated railroad soil. Various organic acids including ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) and citric acid as well as inorganic acids such as hydrochloric acid (HCl) and phosphoric acid were tested to evaluate washing efficiency. Generally, inorganic acid showed higher removal efficiency compared to organic acids. Particularly, EDTA, well known as the most effective washing agent for removal of heavy metals from soil, was not efficient to remove zinc in this study. Among washing agents tested in this study, HCl was the most effective. However, it is not effective to use HCl solution over 0.1 M concentration. Sequential process using HCl was effective to enhance the removal efficiency of zinc. In column test, the removal efficiency of Zn was 27%. Accordingly, it is feasible to treat Zn-contaminated railroad soil using soil washing or flushing with HCI.

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        염류집적 농경지의 전기동력학적 정화

        조성웅,김도형,양중석,정근욱,백기태,Jo, Sung-Ung,Kim, Do-Hyung,Yang, Jung-Seok,Chung, Keun-Yook,Baek, Ki-Tae 한국지하수토양환경학회 2012 지하수토양환경 Vol.17 No.4

        The influence of operation time on electrokinetic restoration was investigated to remove salts from sulfate-accumulated greenhouse soil. Operation time is directly related to the process cost, therefore, we determined the relationship between operation time and removal of salts. Nitrate and sodium were removed almost completely within 2 weeks, chloride and calcium was removed in proportion to the operation time. Sulfate was accumulated at the center of anode and cathode. The soil electrical conductivity (EC), an indicator for soil salinity, showed similar shape with the residual sulfate after electrokinetic treatment. The soil EC was not changed after 2 weeks, however, the energy consumption increased with operation time. Based on the experimental results, most salts except sulfate were removed within 2 weeks, but sulfate was not removed during same time period. For the further removal of sulfate, longer operation time is in need.

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        연구보문 : 환경미생물 ; Alcaligenes sp.의 생장과 인 제거에 미치는 이종 중금속 혼합의 독성 효과

        김덕현 ( Deok Hyun Kim ),유진 ( Jin Yoo ),정근욱 ( Keun Yook Chung ) 한국환경농학회 2016 한국환경농학회지 Vol.35 No.1

        본 연구는 인 축적능을 갖는 것으로 알려진 미생물인 Alcaligenes sp.의 생장 및 인 축적에 중금속이 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 실시되었다. 미생물의 생장 및 인제거에 미치는 저해효과를 정량적 평가를 위해 생장저해 정도와 인 제거반응저해 정도를 IC50와 EC50를 이용하여 표현하였고, 중금속 간 교호작용의 평가를 위해 Additive IndexValue method (A.I.V) 를 이용하여 중금속 간 혼합효과를 판단하였다. 실험 결과를 통해 Alcaligenes sp.의 생장 및 인제거에 미치는 저해효과가 가장 큰 중금속은 카드뮴(Cd)이었다. 반면, 상대적으로 저해효과가 약한 중금속은 니켈(Ni)이었다. 모든 중금속은 처리 농도가 증가할수록 미생물의 생장과 인 제거율을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 단일 중금속 처리시 IC50에 해당하는 농도는 Cd 0.38, Cu 16.43,Zn 12.17, Pb 11.68, Ni 15.35 mg/L 이다. 연구에 사용된균주 Alcaligenes sp. 의 인 제거율은 88.1%였고, EC50에 해당하는 농도는 Cd 0.31, Cu 10.37, Zn 5.57, Pb 6.74, Ni12.04 mg/L 이다. 두 종의 중금속을 혼합 처리하였을 때 IC50에 해당하는 농도가 가장 낮은 중금속 처리구는 Cd +Cu 처리구였으며, 가장 높은 처리구는 Zn + Pb 처리구였다. EC50의 농도는 Cd + Cu 처리구에서 가장 낮은 농도를, Cu+ Ni 처리구에서 가장 높은 농도를 보였다. 중금속 간 교호작용은 대부분 길항효과(antagonistic effect)를 보였으나, IC50의 경우, Cu + Zn, Cu + Pb, Cu + Ni, Pb + Ni 처리구에서 상승효과(synergistic effect)를 보이는 것을 확인할수 있었고, EC50에서는 Cu + Zn, Pb + Ni 처리구에서 상가효과(additive effect)를, Cu + Ni 처리구에서 상승효과 (synergistic effect)를 보였다. 연구 결과는 중금속을 단일 및 2종 혼합 처리하였을 때 중금속이 인 제거 미생물의 생장 및 기능에 미치는 독성효과에 대한 기초자료를 제공함으로써 추후 진행될 미생물 단백질 동정, 중금속 독성평가에 관한 연구에 활용될 수 있을 것이라 사료된다. BACKGROUND: This study was initiated to quantitatively evaluate the effects of five heavy metals on the growth and P removal efficiencies of Alcaligenes sp., known as the Phosphorus Accumulating Organisms (PAOs). It was cultivated in the batch system with five heavy metals, such as Cd, Cu, Zn, Pb and Ni, added in single and binary mixtures, respectively. METHODS AND RESULTS: IC50 (half of inhibition concentration of bacterial growth) and EC50 (half of effective concentration of phosphorus removal Efficiencies) were used to quantitatively evaluate the effects of heavy metals on the growth and phosphorus removal Efficiencies of Alcaligenes sp. In addition, Additive Index Value (A.I.V.) method was used to evaluate the interactive effects between Alcaligenes sp. and heavy metals. As a result, as the five heavy metals were singly added to Alcaligenes sp., the greatest inhibitory effects on the growth and P removal efficiencies of each bacteria was observed in the cadmium (Cd). In the binary mixture treatments of heavy metals, the treatments of lowest IC50 and EC50 were the Cd + Cu treatment. Based on the IC50 and EC50 of the binary mixtures of heavy metals treatments, most interactive effects between the heavy metals were found to be antagonistic. CONCLUSION: Based on the results obtained from this study, it appears that they could provide the basic information about the toxic effects of the respective treatments of single and binary mixtures of heavy metals on the growth and P removal efficiencies of Alcaligenes sp. through further study about the characterization of functional proteins involved in toxic effects of heavy metals.

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        벼종자 미랑 단백질의 프로테오믹스 연구를 위한 글루테린 저장 단백질의 제거방법

        우선희,김세영,김태선,조성우,조건,정근욱,김선림,조용구,김홍식,송범헌,이철원,정승근,박영목,Woo, Sun-Hee,Kim, Se-Young,Kim, Tae-Seon,Cho, Seong-Woo,Cho, Kun,Chung, Keun-Yook,Kim, Sun-Lim,Cho, Yong-Gu,Kim, Hong-Sig,Song, Boem-Heon,Lee, Chul-W 한국작물학회 2006 Korean journal of crop science Vol.51 No.suppl1

        본 연구는 벼종자 미량 단백질의 프로테오믹스 연구를 위하여 벼종자에 고 함량으로 존재하는 벼종자 글루테린 저장 단백질을 제거하는 방법에 관한 것이다. 따라서 본 연구는, (A) 벼종자에 액체 질소를 가하고 분쇄하여 벼종자 가루를 만드는 분쇄단계; (B) 상기 분쇄된 벼종자 가루를 물에 현탁하여 현탁액을 만드는 현탁단계; (C)상기 현탁액 중 미용해 물질을 제거하는 분리단계를 포함하는, 벼종자 미량 단백질의 프로테오믹스 연구를 위한 벼종자 글루테린 저장 단백질의 제거방법에 관하여 검토하였다. 본 연구의 결과, 단순하고 신속하며 저렴하고 효율적인 방법으로 미량 비글루테린 단백질들을 용이하게 동정할 수 있을 것으로 판단되었다. Abundant proteins often cause problems in proteome study. Glutelin family proteins (hereafter referred to glutelin) are present in rice proteome sample as over-whelming constituents with very high abundance. In order to increase the number of identified proteins in rice proteome study, we developed a newly improved method for sample preparation through the removal of glutelin. When the protein samples from rice seed were extracted by the conventional trichloroacetic acid (TCA) extraction method, glutelin accounts for about 60% of total rice seed proteins in SDS gels. Using our new water extraction method, glutelin consists of only about 10% of total proteins. After analyzing on a two-dimensional gel electrophoresis (2-DE), 937 protein spots were detected using the conventional TCA extraction method. On the other hand, 1240 proteins could be seen using the new water extraction method. The selectivity for non-glutelin and less abundant protein by the water extraction method was also confirmed by ESI-Q/TOF mass spectrometry analysis. Thus, the new water extraction method developed here can be efficiently used to study the proteome analysis of rice storage seed.

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        Ankistrodesmus bibraianus의 최적 배양조건 설정을 통한 수질오염물질 제거 및 축산 폐수 처리 적용

        황인성,박영민,이예은,김덕원,박지수,오은지,유진,정근욱,Hwang, In-Seong,Park, Young-Min,Lee, Ye-Eun,Kim, Deok-Won,Park, Ji-Su,Oh, Eun-Ji,Yoo, Jin,Chung, Keun-Yook 한국환경생물학회 2020 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.38 No.1

        축산 폐수는 고농도의 영양염류와 중금속을 함유하고 있어, 배출될 때 수질을 악화시킨다. 기존 처리 기술과 비교하여 bioremediation은 축산 폐수 처리에 유능하다. 특히, 미세조류는 오염물질 제거에 잠재력을 가지고 있다. 본 연구에서는 Ankistrodesmus bibraianus를 이용하여 축산 폐수 내 영양염류(질소(N), 인(P))와 중금속(구리(Cu), 아연(Zn))의 제거 가능성을 평가하고, A. bibraianus의 최적 배양조건을 확립하였다. 연구결과, 최적 배양조건은 28℃, pH 7, 광주기는 14:10 h로 설정되었다. N과 P의 단일 처리구(500, 1,000, 5,000, 10,000mg L<sup>-1</sup>)에서 제거효율은 각각 22.9~80.6%와 11.9~50.0%였다. 또한, N과 P의 복합 처리구에서 제거효율은 각각 16.4~58.3%와 7.80~49.8%였다. Cu와 Zn의 단일 처리구(10, 30, 50mg L<sup>-1</sup>)에서 제거효율은 각각 15.5~81.5%와 6.28~34.3%였다. 유사하게, Cu와 Zn의 복합 처리구에서 제거효율은 각각 16.7~74.5%와 5.58~27.5%였다. 또한 영양염류(N 및 P)와 중금속(Cu 및 Zn)의 성장 및 제거효율을 축산 폐수에 적용할 수 있음을 나타냈다. 본 연구의 결과에 따르면 A. bibraianus는 축산 폐수 내 영양염류와 중금속 제거에 이용할 수 있을 것으로 사료된다. Since swine wastewater contains high concentrations of nutrients and heavy metals, it deteriorates water quality when discharged. Compared to conventional methods, bioremediation can be a promising method for its treatment. Specifically, microalgae have the potential to remove these pollutants. In this study, the removal of nutrients (nitrogen (N) and phosphorus (P)) and heavy metals (copper (Cu) and zinc (Zn)) from swine wastewater by Ankistrodesmus bibraianus was evaluated and the organism's optimal growth conditions were investigated. The optimal growth conditions were established at 28℃, pH 7, and light and dark cycles of 14:10 h. The removal efficiencies of N and P by a single treatment (500, 1,000, 5,000, and 10,000 mg L<sup>-1</sup>) ranged from 22.9 to 80.6% and from 11.9 to 50.0%, respectively. The removal efficiencies of N and P in the binary treatments ranged from 16.4 to 58.3% and from 7.80 to 49.8%, respectively. The removal efficiencies of Cu and Zn by a single treatment(10, 30, and 50 mg L<sup>-1</sup>) ranged from 15.5 to 81.5% and from 6.28 to 34.3%, respectively. Similarly, the removal efficiencies of Cu and Zn in the binary treatments ranged from 16.7 to 74.5% and from 5.58 to 27.5%, respectively. In addition, the study showed the optimal growth conditions for microalgae and the removal efficiency of nutrients (N and P) and heavy metals (Cu and Zn), which could be applied to swine wastewater. Based on the results in this study, it appears that Ankistrodesmus bibraianus could be used for the removal of nutrients and heavy metals present in swine wastewater.

      • 골프장의 잔디 토양에서 다양한 코팅 및 비코팅 칼륨(K) 비료의 이동성 평가

        김홍기,한석순,권상문,김희정,우선희,이문순,백기태,이봉규,이상승,김인수,정근욱,Kim, Hong-Ki,Han, Seok-Soon,Kwon, Sang-Moon,Kim, Hee-Jung,Woo, Sun-Hee,Lee, Moon-Soon,Baek, Ki-Tae,Lee, Bong-Gyu,Lee, Sang-Sung,Kim, In-Su,Chung, Keun-Yook 한국잔디학회 2009 한국잔디학회지 Vol.23 No.1

        일반적으로, 골프장의 퍼팅그린(putting green)지역에서 사용되는 토양은 매우 낮은 CEC(양이온치환용량)와 알루미늄 및 철 수산화물의 코팅이 없는 모래로 이루어진 근권 혼합물로 구성되었다. 이러한 성질로 인해서, 그린 토양에 의한 칼륨(K)의 보유는 극히 제한될 수 밖에 없다. 새로운 상업용 칼륨 비료는 골프장의 그린지역에서 적절한 칼륨의 유지에 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 잔디 품종 'Floradwaf' bermudagrass(Cynodon docfyfon L. $P_{ERS}$.)을 유리 온실에서 재배하면서 상업용 칼륨 비료의 용출(leaching)과 영양분 공급 잠재력을 평가하였다. 전체 12주의 실험기간 동안 격주로 칼륨의 농도를 측정하기 위해 절취된 잔디와 용출액이 수집되었다. 깎여진 잔디는 48시간 동안 $70^{\circ}C$에서 건조되었고 건물중량 측정이 이루어졌다. $K_2SO_4$를 제외한, 사용된 칼륨 비료원들은 bermudagrass의 성장에 주목할 만한 차이를 보여 주지 못했다. 그러나 첫 번째 와 두 번째 용출액 수집 기간 동안에 칼륨의 용출은 큰 차이가 관찰되었다. 코팅이 되지 않은 0-20-20 액체 비료가 가장 많은 양의 칼륨을 용출시켰고, 두 번째로, MKP, 세 번째로 KCL, 네 번째로 $KNO_3$가 칼륨을 용출시켰다. 코팅이 된 칼륨 비료원들(CKCL, $CKNO_3$, $CK_2SO_4$)이 가장 적은 양의 칼륨을 용출시쳤다. 사용된 칼륨 비료원들에 관계없이 첫 번째 세 번의 용출 수집기간 동안에 칼륨의 80%가 용출되었다. 용출된 칼륨의 양 및 건조중량과 영양분 칼륨의 흡수와는 상관관계가 관찰 되지않았다. 칼륨의 회수율은 82%에서 104%까지 분포하였다. 그러므로, 사용된 코팅이 된 칼륨(K) 비료원들(CKCL, $CKNO_3$, $CK_2SO_4$)이 환경친화적인 칼륨(K) 비료원들로 사료되고 추천된다. This study was initiated to evaluate the K leaching potential in the green soils and K uptake by the turfgrass in the golf course using the K fertilizers. The turfgrass, Floradwarf bermudagrass(Cynodon dactylon L. $P_{ERS}$.) was planted and grown in the mixture of sand and peat moss in this lysimeter study. Eight representative K fertilizers, such as, monopotassium phosphate (MKP), KCL, $K_2SO_4$, $KNO_3$, CKCl, $CK_2SO_4$, $CKNO_3$, and 0-20-20(liquid) were used in this study. Based on the total K quantity of leachate collected during the whole 12 weeks, 0-20-20 is the K fertilizers the most contributing to the leaching of K, then MKP, the second, KCL, the third, and finally $KNO_3$ are K fertilizers contributing to the K leaching. However, most amount of K applied and collected in the lysimeter were leached during the first period of two and four weeks, compared to that of K leached during the second period of six, eight, ten, and twelve weeks. Application of CKCL and $CK_2SO_4$ producted the largest amount of total dry matter, then MKP and KCL, $KNO_3$ and $CKNO_3$, 0-20-20 in second group. However, except $K_2SO_4$, most K fertilizer sources such as MKP, KCL, $KNO_3$, CKCL, $CK_2SO_4$, $CKNO_3$, 0-20-20 showed the largest amount of K uptake, except $K_2SO_4$. Therefore, based on the K leaching, dry matter production, and plant K uptake, it appears that the coated fertilizers, CKCL, $CKNO_3$, and $CK_2SO_4$ are the environmentally sound fertilizers recommended in the turfgrass green soil of golf course.

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