본 연구의 목적은 2단 베드 벤치 시스템에서 딸기를 재배하는 동안 상단베드에 의한 차광으로 광량 부족한 하단 베드에서 자란 딸기의 생산량 및 과일 품질에 LED 보광의 영향을 확인하기 위한 것이다. 딸기 전용상 토로 충진된 2단 베드 벤치에 2015년 10월부터 2016년 1월까지 점적 관수로 딸기를 재배하였다. LED 광이 처리되지 않은 상단과 하단 베드를 대조구로 이용하였고, LED 광 처리를 위해서 오전 10시부터 오후 4시까지 하 단 베드에 각각 청색, 적색, 그리고 청색과 적색을 혼합 한 LED 광을 100μmol·m-2·s-1의 광량으로 보광 하였다. 딸기의 수확량에 있어서, 하단 베드의 청색 LED 보광된 처리에서 자란 딸기는 하단 부분 대조구와 비교하여 유의하게 증가되었으며, 상단 베드 대조구에서 자란 딸기 생산량의 90% 수준까지 증가되었다. 청색 및 혼합 LED와 상단베드에서 생육된 딸기 과일의 유리당 함량은 적색 LED와 하단 베드 부위 대조구에 비하여 높았다. 안토시아닌의 함량은 자연 광을 많이 받는 상단 베드에서 생육된 딸기 과일이 가장 높았지만, 하단베드 처리만을 비교하할 때, LED를 보광한 모든 딸기과일이 보광하지 않은 하단 부분의 대구조의 딸기 과일보다 높았다. 따라서 딸기 2단 베드 재배 시 하단 베드에 청색 LED 보광이 생산 증대 및 품질 향상에 유리할 것으로 판단된다.

토마토 유기재배 시설하우스 내에 자생하고 있는 큰망초와 엉겅퀴, 팥, 오이에 대하여 주 재배작물인 토마토와 황색끈끈이트랩에 유살된 담배가루이 성충의 유살량을 비교한 결과 담배가루이 밀도는 큰망초에서 가장 높았다. 오이의 경우 발생초기인 4월 3일과 4월 13일까지는 토마 토보다 담배가루이 밀도가 높게 조사되었다. 8종의 콩에 대한 담배가루이 성충 유인수는 팥에서 보다 울타리강낭콩에서 더 많았으나 모든 식물체 에 대해서는 낮은 유인효과를 보였다. 큰망초, 가지, 오이, 토마토에 대한 4-choice 아크릴 챔버를 이용한 후각계 반응에서 담배가루이는 시간이 지날수록 큰망초를 선호하였다. 큰망초에서 담배가루이 유충의 발육기간을 온도별로 조사한 결과, 온도가 높을수록 발육기간이 짧아져 30℃의 경우 모든 발육단계에서 알은 약 0.5일, 유충은 약 1일 발육기간이 짧았다.

담배가루이의 방제효율을 높이고 종합적인 해충관리를 위한 유인용 트랩식물 선발을 위하여 몇가지 기주에 대한 담배가루이 성충의 기주선호성을 조사하였다. 담배가루이가 선호하는 4가지 시설작물인 토마토, 오이, 가지, 피망, 국화를 대상으 로 한 암실에서의 유인률은 가지와 오이가 각각 32.9%, 28.6%로 가장 높았으며 국 화가 가장 낮았다. 이들에 대한 양자간 Y-tube 후각계를 이용한 20분 동안의 후각 반응에도 동일한 결과를 보였다. 5가지 시설작물에 대한 담배가루이 암컷성충의 수명과 산란력을 조사한 결과 수명은 가지에서 27.9일로 가장 길었고 산란은 106 개로 오이와 차이를 보이지 않았다. 8가지 콩과식물에 대한 담배가루이 성충의 유 인효과를 조사하기 위하여 온실 중앙에 콩과식물을 포트상태로 투입하고 담배가 루이의 유인수를 조사한 결과 제비콩에서 다소 높았을 뿐 큰 차이는 보이지 않았다. 시설내 발생하는 잡초종에 대한 담배가루이 발생밀도 조사에서는 망초에서의 밀 도가 가장 높았기 때문에 망초에 대한 담배가루이의 선호성 조사를 위하여 농작물 에서 선호성을 보인 가지, 오이, 토마토와 함께 4-choice 후각계 반응을 30분 간격 으로 조사한 결과, 시간이 흐를수록 망초를 선호하였다. 그러나 암실과 광실에서의 시각반응에 있어서는 오히려 가지와 오이를 선호하였다. 또한 토마토를 기준으로 하여 가지, 오이, 망초를 대상으로 양자간 선호성을 조사한 결과에서도 가지와 오 이가 각각 82.3%, 82.5%로 가장 높았다. 따라서, 담배가루이는 기주의 후각적 반응 보다는 시각적 반응에 더잘 유인되며 가지와 오이가 담배가루이 성충을 유인할 수 있는 트랩식물로써 가능성이 있다고 판단되었고 추후 생육관리가 수월한 가지를 대상으로 토마토 시설재배지에서 담배가루이의 유인효과를 조사할 계획이다.

담배가루이는 시설원예작물에 심각한 피해를 주는 해충으로 토마토의 경우 TYLCV를 매개하기 까지 한다. 이러한 담배가루이 방제를 위하여 잦은 화학약제의 사용에도 불구하고 지속적으로 피해를 야기하여 화학약제의 한계를 보여준다. 따라서 우리는 담배가루이 유인식물인 트랩식물로써 망초의 활용도를 조사하기 위하여 망초에서 담배가루이 유충의 발육특성을 조사하였다. 망초를 포함하여 몇가지 농작물과의 4-choice Olfactometer test를 통하여 담배가루이 성충의 행동반응을 조사하였다. 담배가루이 유충은 다른 몇가지 농작물 보다 망초에서 약 1일 빠르게 성충이 출현하는 것으로 보아 망초에서 발육기간이 짧음을 알 수 있었다. 후각계를 이용한 실험에서 분당 300cc의 공기를 주입하고 망초, 가지, 오이, 토마토를 대상으로 조사한 결과, 가지와 망초에서 유인력이 가장 좋음을 알 수 있었다. 따라서, 망초는 담배가루이를 유인할 수 있는 트랩식물로써 활용가치가 있을 것으로 판단되었으며, 추후 담배가루이 트랩식물로 이용하여 포장에 적용했을 때 담배가루이의 유인력을 검정하고 천적과 동시에 활용했을 때 담배가루이 방제효과를 조사할 계획이다.

호접란 촉성재배를 위한 하계 고온기 폐광 자연냉풍 처리가 개화에 미치는 영향을 밝히고자 본 실험을 실 시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 보령지방 폐광의 자연냉풍온도는 12~14oC이였으며 이 온도를 주온 22oC, 야온 20oC로 조절하여 6월부터 8월까지 처리하 였다. 이 온도는 호접란 화성유도 기본 온도범위이었으 며, 이 때 외부 평균기온은 28.4~32.8oC로 나타났다. 화경 발생은 20일저온경과에서 3% 발생되었으며, 45일 경과에서 65% 이상 발생되었고, 90일 경과에서 100% 발생하였다. 화경장은 30일 경과에서 48.7cm로 짧았으며, 60일 경과에서 62.4cm로 길어져 처리기간이 길수록 화경장이 신장되었다. 화수장, 소화수도 같은 경향이었고, 화경 마디수는 6~7개로 저온 경과일수와 는 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 개화는 45일 경 과에서 9월 15일에 가장 빨리 개화되었고 저온 경과 일수가 길수록 늦어지는 경향을 나타내었다. 고온기 폐 광 자연냉풍처리는 무처리에 비하여 화경 발생시기는 3개월, 개화기는 4개월 정도 촉진되었다.

나리의 상자재배시 재식밀도, 배지 및 양액농도가 생육에 미치는 영향에 대하여 조사 분석한 결과는 다 음과 같다. 재식밀도가 나리의 맹아에 미치는 영향은 14, 18 및 22구 처리가 1일 정도 맹아가 빨랐고, 개 화는 22구 처리에서 가장 빨랐고 6구 식재처리가 가 장 늦어 재식밀도가 높을수록 개화가 빠른 경향을 보 였다. 재식밀도가 높을수록 초장생장이 증가되어 절화 장이 길었으나 절화중, 화수 등 절화품질은 재식밀도가 낮을수록 증가하였다. 블라스팅이나 생리장해도 22, 18 및 14구순으로 재식밀도가 높을수록 발생율이 증가되 었다. 구고, 구폭, 구중, 인편수, 인편중 모두 22구 처 리를 제외한 모든 처리에서 정식전보다 우수한 결과를 나타냈으며 재식밀도가 높아질수록 구근비대가 좋지 않 았고 부패율도 증가하였다. 배지성분 변화는 구근 정식 전에 비해 pH는 모든 처리에서 낮아졌으며, 재식밀도 가 높을수록 더욱 낮아지는 경향을 나타내었다. P, K, Ca, Mg 성분은 정식 전에 비해 높아졌으나, K와 Ca 성분은 재식밀도가 높을수록 오히려 낮아지는 경향을 나타내었다. 절화품질은 왕겨+코이어(1:1, v/v)배지가 우수하였으나 다른 배지와 큰 차이는 없었다. 또한 절 화 후 구근 비대에서는 나리전용배지, 펄라이트+피트모 스(1:1, v/v)배지에서 우수한 결과를 보였으며, 부패율 은 왕겨+코이어(1:1, v/v)배지가 가장 높게 나타났다. 화뢰 출현기부터 절화기까지 양액농도별 처리에서 원시 1배액 처리가 절화장, 절화중, 화수 등 절화품질이 가장 좋았으며, 개화는 무처리, 원시 1/3배액 처리 순 으로 농도가 낮을수록 개화가 빨랐다. 절화 시 양액 농도별 엽분석 결과 처리농도가 높을수록 N와 K의 흡수율이 높게 나타났으며, Ca와 Mg도 농도가 높을수 록 증가추세를 보였으나 P는 모든 처리에서 흡수율이 가장 낮았다.

온실가스의 대기 방출에 기인된 지구온난화는 범세계적인 주요 문제로 다루어지고 있으며, 이에 대한 많은 대책 중의 하나로 광물탄산화가 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 다양한 조건에서 경량 기포콘크리트를 이용한 광물탄산화 실험을 수행하여 이들의 탄산화 재료로써의 가능성을 파악코자 하였다. 경량 기포콘 크리트는 광물탄산화의 주요성분인 CaO의 함량이 약 27wt.%에 달하여 탄산화를 위한 유망한 재료로 간주 할 수 있다. 이 함량 모두가 광물탄산화에 참여한다는 가정 하에 계산된 CaCO3 함량은 약 40wt.%이다. 경량 기포콘크리트로부터 광물탄산화 반응의 최적 조건은 단일상의 방해석이 형성된 고액비 0.01, 반응시간 180 분이며, 그리고 단일상 여부와 무관하게 즉 방해석과 바테라이트가 공존하는 경우, 고액비 0.06, 반응시간 180 분인 것으로 확인된다. 고액비 0.06이상인 경우, 방해석과 더불어 바테라이트가 공존하였으며, 이는 광물탄산화에 따라 초기에 형성된 바테라이트가 점차 방해석으로 상전이 된 데 반하여 후기에 형성된 바테라이트는 반응 종료 시까지 방해석으로 상전이 되지 못한데 원인이 있는 것으로 해석된다.

간접 탄산화(indirect method) 및 양이온 공급원으로 사문암(serpentinite)을 이용하여 광물탄산화 연구를 수행하였다. 이산화탄소와 사문암 내 알칼리 토금속(칼슘과 마그네슘)의 탄산화 반응을 통해 고 순도의 탄산칼슘과 탄산마그네슘을 합성할 수 있었다. 마그네슘 추출을 위해 황산암모늄을 사용하였고 Mg 추출률 향상을 위해 황산암모늄 농도, 반응온도 및 사문암과 추출 용매의 비(고액비) 등 여러 반응 변수를 검토하였다. 본 연구로부터 2 M 황산암모늄을 사용하여 300℃ 반응온도에서 고액비(5 g/66 mL) 실험을 진행한 경우 약 80 wt% 이상의 Mg를 얻을 수 있었다. Mg 추출률은 추출 용매 농도 및 반 응온도와 비례하여 증가하였다. 사문암의 Mg 추출 과정에서 얻어진 암모니아(NH3)는 회수하여 탄산화 과정에서 필요한 pH 복원제(pH swing agent)로 활용하였다. 본 연구를 통해 약 1.78 M 암모니아를 회 수할 수 있었고 지구화학 모델링을 통해 사문암의 Mg 추출 과정의 핵심 단계를 해석하고자 하였다.

In the results of investigating the role of LED light quality in enhancing the ornamental value of indoor foliage plants, amber and red light increased plant height, leaf width, and leaf stalk, and the consequent tree shape decreased the ornamental value. The chlorophyll content increased significantly under white light and compound light. With regard to the effect of plant leaf color on ornamental value, the value of lightness was markedly enhanced by red light. As to the functionality of plants according to photosynthetic activity, plants such as Dieffenbachia, Clusia, and Dracaena were found favorable to those staying indoors for a longtime from morning to evening. Spathiphyllum, and Ficus were found to be recommendable for indoor spaces used actively during afternoon because their photosynthesis was activated in the afternoon. With regard to power consumption according to light quality, white light consumed 119 W/hour, around 45% lower than that of fluorescent lamps, so it is considered the optimal artificial light quality that can enhance energy efficiency. Red light consumed 72 W/hour, only 33% of that of fluorescent lamps, but it was not considered the optimal light quality because plant growth was poor under the light quality. White light and compound light were found to be the ideal light sources for improving the functionality and ornamental value of indoor plants and reducing the cost of maintenance, but because compound light hinders people from recognizing the original color of plants and makes their eyes easily tired, white light was considered the optimal light satisfying all of the ornamental value, economic efficiency and functionality resulting from plant growth.

Available phosphorus(P2O5) in conventionally cultivated soil was more abundant in two fold than that of organically cultivated soil. Relative density of Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) was higher in organically cultivated soil, That of welsh onion cultivated soil was the highest, that of strawberry was followed and then that of pepper, respectively. Relative density of AMF was inversely proportioned to available soil phosphorus. Phosphorus content of crop and relative density of AMF were more abundant in organically cultivated crop or soil. However available soil phosphorus content was much in conventionally cultivated soil. The phosphorus contents between soil and crop were negatively correlated. The phosphorus content of crop was increased as the relative density of AMF increased. Relative density of AMF in the organically cultivated soil and phosphorus content of the crop with organic cultivation were higher than those of conventionally cultivated.

White light and compound light were found to be the ideal light sources for improving the functionality and ornamental value of indoor plants and reducing the cost of maintenance, but because compound light hinders people from recognizing the original color of plants and makes their eyes easily tired, white light was considered the optimal light satisfying all of the ornamental value, economic efficiency and functionality resulting from plant growth. On the other hand, in the results of examining physiological changes before and after treatment on fine dust PM10 and carbon dioxide removal capacity in a closed chamber under an artificial light source, the patterns of carbon dioxide and fine dust removal were similar among the treatment groups according to light condition, but according to plant type, the removal rate per unit leaf area was highest in Spathiphyllum and lowest in Dieffenbachia. In the experiment on dust and carbon dioxide removal, the photosynthetic rate was over 2 times higher after the treatment, and the rate increased particularly markedly under compound light and white light, suggesting that the photosynthetic rate of plants increases differently according to light quality. These results show that light quality has a significant effect on the photosynthetic rate of plants, and suggests that plants with a high photosynthetic rate also have a high carbon dioxide and dust removal capacity. In conclusion, the photosynthetic rate of foliage plants increased under white and blue light that affect photosynthesis and the increased photosynthetic rate reduced carbon dioxide and fine dust, and therefore white and compound light were found to be the optimal light sources most functional and economically efficient in improving ornamental value and indoor air quality.

경기도 옹진군부근의 근해로부터 채취된 해사로부터 비중 및 자력선별을 통한 중광물의 회수공정을 실시하여, 광물학적 특성을 분석하였다. 옹진군 해사 내에 포함된 중광물로는 티탄철석, 저어콘, 소량의 모나자이트 및 석류석 등이 있으며, 맥석광물로는 석영, K-장석, 사장석, 백운모, 보통각섬석, 녹염석, 녹니석 등이 있다. SIROQUANT 프로그램을 이용한 광물 정량분석 결과, 요동테이블 선별, 영구자석을 이용한 자력선별(rare-earth magnetic separation) 및 전자석 자력선별(Eddy current magnetic separation)로부터 회수한 유용광물인 티탄철석의 함량은 각각 0.8, 18.3, 48.7%로 증가되었다. 또한 원사, 1차 비중, 2차 비중, 1차 자력 및 2차 자력선별 산물 중 대표시료 및 중광물군에 대한 화학분석치로부터 재계산시, 티탄철석 및 모나자이트의 함량은 각각 0.23, 0.55, 5.22, 16.17, 44.99% 및 0.11, 0.02%, 0.16, 0.51, 1.19%로 증가하였다. 그러나 저어콘의 경우에는 0.13, 0.12, 0.11, 0.15, 0.10%로 큰 변화를 보이지 않았지만, 2차 비중선별시료 중 가장 미립인 -140 메시 입단의 경우 0.27%의 높은 값을 보임으로써 입도분리를 통한 선별 시, 회수율 증대가 기대된다.

비정질 SiO2와 Al(OH)3·xH2O를 출발물질로 하여 250℃, 30 kg/cm2의 조건에서 반응시간을 2~36시간까지 변화시키면서 캐올리나이트를 수열합성하였다. 합성된 캐올리나이트에 대하여 XRD, IR, TG-DTA, TEM 및 EDS를 사용하여 특성분석을 실시하였으며, 이로부터 합성된 캐올리나이트의 반응 시간별 광물학적 특성변화를 규명하고자 하였다. X선 회절 분석결과, 반응시간 2시간에 비정질 출발물질에서부터 뵈마이트가 결정화되었으며 2시간 이상 반응시키면, 뵈마이트 피크가 소멸되거나 혹은 감소하였다. 캐올리나이트는 반응 10시간 이후 생성되기 시작하였으며 반응시간의 증가에 따라 결정도가 점차 증가하였다. TGA 분석결과, 반응시간 36시간 이후에 약 13 wt%의 총중량손실이 관찰되었으며 DTA 분석결과 258℃에서 관찰된 뵈마이트에 의한 발열피크는 서서히 감소되어 반응시간 10시간 이후에 관찰되지 않았고 스피넬상으로의 전이를 나타내는 발열피크는 반응시간 5시간 이후에 관찰되기 시작하여 반응시간 증가에 따라 피크강도가 증가되었다. FT-IR 분석 결과, 합성 캐올리나이트의 Al-OH 신축진동 밴드인 3696 cm-1과 3620 cm-1사이에서 3670 cm-1과 3653 cm-1의 두개의 작은 피크 분리 및 940 cm-1과 915 cm-1에서 관찰된 캐올리나이트의 특징적인 흡수띠의 관찰은 비교적 질서도가 우수한 캐올리나이트가 합성된 것을 지시하였다. TEM 분석결과, 반응시간 15시간 후에서야 비로소 (001)면의 성장으로 판상형의 캐올리나이트가 형성되었다. 반응시간 36시간 후 합성 캐올리나이트는 단순 판상형에서 육각외형의 판상형으로 변화됨을 확인되었다.

황해도 해주만 근해로부터 채취된 해사로부터 비중선별 및 자력선별을 통한 중광물의 회수공정을 실시하여, 광물학적 특성을 분석하였다. 해주 해사 내에 포함된 중광물 중 유용광물로는 티탄철석, 자철석, 적철석, 저어콘 및 소량의 모나자이트가 그리고 맥석광물로는 석영, 정장석, 알바이트 백운모, 보통각섬석 및 석류석 등이었다. SIROQUANT 프로그램에 의한 정량분석 결과, 요동테이블 선별(shaking table separation), 영구자석을 이용한 자력선별(rare-earth magnetic separation) 및 전자석 자력선별(Eddy current magnetic separation)로부터 회수한 유용광물의 함량은 각각 4%, 10% 및 76~89% (7000 G 및 10000 G인 조건에서)로 증가되었다. 화학분석으로부터 계산된 티탄철석, 모나자이트 및 저어콘의 함량은 XRD 정량 결과와는 다소 차이를 보였으나 그 경향이 유사하였다. 티탄철석의 경우에는 7000 G 및 10000 G에서 각각 53% 및 66%가 농집 되었으며, 모나자이트의 경우에는 영구자석을 이용한 1차 자력선별의 자성간물에서 가장 높은 약 1.2%를 보였다. 한편 저어콘의 경우에는 10000 G의 2차 전자석 자력선별에서 약 1.4%의 함량을 보였다. 특히 영구자석을 이용한 자력선별 후 비자성 광물군에 포함된 시료 중 +50메쉬인 입단에서 약 9%를 보였다.

필리핀 만카얀 지역의 빅토리아 광산에서 입수한 금 은 광석으로부터 금 은 성분의 회수율을 높이기 위해 지질 및 광물학적 특성, 금과 은의 수반상태, 파 분쇄에 따른 단체 분리도, 체 분리에 의한 분립 특성과 요동테이블에 의한 비중 선별 특성을 연구하였다. 필리핀산 금 은 광석은 황철석, 섬아연석, 방연석 등의 황화광물과 석영 및 점토 등의 맥석 광물로 구성되었다. 금 은 성분은 황철석, 섬아연석, 방연석 등의 황화광물에 주로 수반되어 있었다. 황화광물 결정의 크기는 100μm에서 1μm 이하까지 광범위한 입도분포를 갖기 때문에 금 은이 수반된 황화광물의 단체분리도를 높이기 위해서는 금 은 광석을 최소한 100μm 이하로 매우 작게 분쇄해야 하는 것으로 나타났다. 금 은 광석을 Jaw crusher → cone crusher → rod mill 등으로 단계적으로 파.분쇄하여 입도(d90)를 100μm 이하로 조절하면 단체분리도가 92% 정도까지 높아졌다. 금 은 성분이 함유된 황화광물의 결정이 100μm 이하의 입단에서 고르게 분포되어 있기 때문에 체질에 의한 분립 방법으로는 금 은을 수반한 황화광물을 선택적으로 분리하여 회수할 수 없었다. 파 분쇄한 금 은 광석을 체로 분립한 후 요동테이블로 비중 선별한 결과, 정광에는 황화광물이 주로 농축되어 금과 은의 품위가 각각 40 ppm 및 140 ppm까지 높아졌다. 이때 정광의 금 실수율은 거의 100%에 이르지만, 은 실수율은 50% 수준에 불과하였다.

포항지역 널리 분포하고 있는 규질이암으로부터 상업화를 위한 50리터 bench scale 수열장치를 사용하여 Na-A형 제올라이트의 합성을 성공적으로 수행하였고 또한 이 제올라이트를 이용하여 환경 개선재로 활용하는 연구를 수행하였다. 초기물질로 사용된 규질이암은 제올라이트의 주요 성분인 SiO2 및 Al2O3가 각각 70.7% 및 10.0% 함유되어 제올라이트의 합성에 유리한 조성을 가지고 있다. 이전의 실험실적 규모에서 수행된 동일한 조건인 Na2O/SiO2 = 0.6, SiO2/Al2O3 = 2.0, H2O/Na2O = 98.6의 조성비로 80℃에서 18시간 동안 합성한 결과, Na-A형 제올라이트의 결정도 및 결정형태는 실험실적 규모와 유사하였고, 회수율 및 양이온 교환능은 각각 95% 및 215 cmol/kg으로 실험실적 규모에서 보다 약간 우수한 결과를 나타냈다. 합성된 Na-A형 제올라이트를 이용하여 모사폐액(Pb, Cd, Cu, Zn 및 Mn)에 중금속 제거율을 조사한 결과, 중금속 제거율은 Pb 〉 Cd 〉 Cu = Zn 〉 Mn의 순서이었다. Mn을 제외한 다른 중금속들은 1500 mg/L에서 99% 이상의 제거율을 보였고, Mn의 경우도 98%의 제거율을 보여 합성된 Na-A형 제올라이트는 중금속 흡착제로서 우수한 특성을 나타냈다.