본 연구는 계분의 바이오차 전환을 통해 새로운 처리 방안 및 전량 수입되는 주요 상토 원료의 대체 가능성을 확인하고 농업적으로 활용하기 위해 수행되었다. 계분 바이오차(CMB, chicken manure biochar)는 계분과 목질계 바이오매스를 이용하였으며, 100:0(CMB1), 95:5(CMB2), 90:10(CMB3), 85:15(CMB4), 80:20(CMB5), 75:25(CMB6) 및 70:30(CMB7)의 비율로 각각 혼합하여 혐기성 열분해를 통해 생산하였다. 생산된 계분 바이오차는 비료공정규격과 비교하였을 때 CMB4부터 염분함량이 1.93%로 조건을 충족하였으나 원료인 계분의 염분 변동성과 계분의 활용을 극대화하기 위해 염분함량이 1.80%인 CMB5를 최적 생산조건으로 선정하였다. 계분 바이오차를 이용한 상토(BS, bedsoil) 제조는 상토의 주요 원료인 코코피트 대신 계분 바이오차를 1~5%(CMB+BS 1~5%)의 부피 비율로 대체하여 생산하였다. 계분 바이오차 상토는 혼합 비율에 상관없이 비료공정규격을 준수하였고, 이를 이용하여 배추, 상추, 열무, 무, 완두를 대상으로 비해평가를 진행한 결과, 열무를 제외한 작물의 생육이 계분 바이오차가 1~2% 투입된 처리구에서 대조구와 비교하였을 때 초장은 –7~79.2%, 엽수의 경우 0~50.7% 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한 제작된 계분 바이오차 상토가 상토 공정규격을 충족하였기 때문에 이상의 연구 결과를 통해서 최적 조건으로 생산된 계분 바이오차는 상토 원료로 활용이 가능하다는 것을 확인하였다. 그러나, 계분 바이오차의 투입 수준과 작물에 따른 생육차이가 있어 농업적 활용 가능성을 개선할 수 있는 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

본 연구는 해조류인 괭생이 모자반을 탄화하여 만든 바이오차의 중금속 흡착 및 제거 효과를 확인하고 중금속 흡착제로 이용 가능성을 확인하고자 연구가 수행되었다. 모자반 바이오차(SBC)는 500℃조건에서 2시간 열분해를 통해 생산하였다. 중금속 흡착실험은 Pb, Cd, Cu 및 Zn의 각 농도별 흡착량을 확인하였으며, Freundlich 및 Langmuir 등온흡착모델을 통해 중금속 흡착 효율성을 확인하였다. 모자반 바이오차의 중금속 제거효율은 Pb, Cd, Cu 및 Zn에서 각각 97.3, 85.2, 76.4 및 42.0%로 Pb＞Cd＞Cu＞Zn 순의 제거효율을 보였다. 등온흡착결과로 Freundlich 등온흡착패턴은 L형이었으며, 흡착강도(1/n)는 0.49 ~ 0.80 범위로 조사되었다. Langmuir 등온흡착식에서 최대흡착량은 Pb, Cd, Cu 및 Zn에서 각각 200, 92.6, 47.8 및 70.4 mg g-1이었으며, 흡착강도는 각각 0.4950, 0.1004, 0.0245 및 0.0188로 조사되었다. 본 실험 결과로 볼 때 모자반 바이오차는 중금속 흡착제로써 활용이 가능할 것으로 보여지며, 이를 활용하기 위한 추가 연구가 필요하다고 보여진다.

본 연구는 고추 재배 시험을 통해서 발전소로부터 배출되는 저회 (BA, bottom ash)의 농업적 활용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 저회의 시용수준은 5 (BA5), 10 (BA10), 15 (BA15) 및 20 (BA20) ton ha-1으로 조절하였으며, 대조구는 퇴비를 일반 기비로 사용한 관행처리 방법으로 하였다. 고추의 생육 특성은 퇴비 처리구가 저회 처리구에 비해 생육이 증가되었고, 저회 사용수준에 따른 고추의 생육은 전반적으로 BA15 ≓ BA10 > BA20 > BA5 처리구 순으로 증가되었다. 고추 재배 후 조사된 토양의 화학적 특성은 저회의 시용수준이 증가될수록 pH, EC, SOC, 그리고 CEC 함량이 증가되는 경향을 보였다. 특히, 작물의 생육과 관련이 깊은 pH, SOC 및 CEC의 지표는 저회 처리구가 대조구에 비해 각각 0.20~0.82, 1.16~8.92 g kg-1 및 0.29~0.74 cmolc kg-1 범위로 증가되어 저회가 토양 탄소 함량 증진을 포함한 토양 비옥도 개선에 효과적인 역할을 한 것으로 판단된다. 따라서 본 시험의 결과로 미루어 볼 때 저회의 시용은 관행처리에 비해 고추의 수확량은 적지만 토양환경을 개선하는데 효과적인 것으로 판단되어 토양개량제로서 저회의 농업적 활용은 가능하다고 판단된다.

There increasing demand for technologies that are capable of producing heat and electric energy by burning fuels such as solid refuse fuel (SRF) and biomass to mitigate the effects of greenhouse gas emissions from fossil fuels and global warming in the field of thermal power generation. In particular, conversion of SRF into energy (Waste to Energy) is the promising technology with high economic and social benefits. The high temperature corrosion of the heat exchange tube is the most important factor that affects the economic deterioration of a circulating fluidized bed boiler using solid refuse fuel, due to operating time decrease and the periodic shutdown during plant operation. The purpose of this study was to examine the high temperature corrosion characteristics of boiler superheater tubes. The change of corrosion characteristics according to the temperature and alkali chloride salt can be investigated by analyzing the morphology of the surface and the microstructure of specimen cross-section and examining the changes in the physical and chemical properties. The degree of corrosion increased as the temperature increased and the weight of the alkali chloride specimen deposit decreased due to the volatilization of the metal chloride compound above 700°C. Deposits of KCl were found to accelerate corrosion by destroying the oxide layer and forming potassium compounds.

양파에서 F1 종자 생산에 활용되고 있는 CMS-S세포질에 의해서 발생한 웅성불임을 회복시켜주는 회복유전자(Ms)를 식별할 수 있는 신뢰할만한 분자표지를 개발하기 위해 BSA와 RAPD를 수행하였다. 1,000개의 decamer primer를 이용한 RAPD로부터 5개의 Ms locus와 연관된 RAPD marker를 개발할 수 있었고 최종적으로 이들은 4개의 co-dominant marker (jnurf10, jnurf05, jnurf17, jnurf06)와 1개의 dominant marker(jnurf20)로 각각 전환되어 110개체로 이루어진 F2분리집단을 가지고 연관관계를 구하였다. 회복유전자와 가까이 연관된 jnurf17과 jnurf05 marker는 회복유전자와 co-segregation되었다. 따라서 개발된 마커의 high-resolution mapping을 위해 F2:3 분리집단 3,000개체를 대상으로 연관지도를 만든 결과 jnurf17과 jnurf05 marker는 회복유전자와 매우 가까이 연관된 것으로 밝혀졌다. 특히 jnurf05 marker는 표현형이 확인된 2,500개체에서 회복유전자와 분자표지 사이에서 recombinant가 발견되지 않아 매우 밀접하게 연관되었음을 보여주었다. 그리고 국내에서 양파 육종에 사용되는 계통을 대상으로 개발된 분자표지와 표현형 사이의 관계를 분석한 결과 jnurf05와 jnurf17마커를 포함한 모든 마커에서 높은 linkage disequilibrium은 확인되지 않았다. 이 연구에서 개발된 분자표지들은 양파의 F1 육종 프로그램에서 marker-assisted selection을 위해 사용가능하고 또한 회복유전자를 클로닝하기위한 좋은 재료가 될 것으로 생각된다.