생태계서비스 상쇄 효과(Trade-off) 규명과 같이 서비스 간 상호관계를 측정하는 것은 한정된 환경자원을 관리하는 측면에서 매우 중요하다. 이에, 본 연구에서는 약 30여 년간 토지 피복이 변화함에 따라 파생된 생태계서비스 우세경향 및 증감을 파악하고, 시간의 경과에 따라 발생한 생태계서비스 상호 간 관계 변화를 추적하였다. 이를 통해 토지 피복 변화와 생태계서비스 변화 간의 관계 및 지역마다 상이한 서비스 변화의 특성을 규명하였다. 연구는 생태계서비스 평가 모델인 InVEST Model을 주로 활용하였고, 평가결과를 0-1사이로 표준화한 후 차원축소기법 중 하나인 주성분 분석을 거쳐 시계열변화를 관찰하고 서비스 상호 간 관계를 파악하였다. 연구 결과, 시가화 지역 면적은 1989년에서 2019년 사이 급격하게 증가했으며, 산림은 2009년에서 2019년 사이 크게 증가하는 양상을 나타냈다. 1989년에서 2019년 사이에 생태계서비스 공급량에 있어 전국적으로 수량 공급은 13.9% 감소, 질소 저류는 10.5% 감소, 인 저류는 2.6% 증가, 탄소 저장은 0.9% 감소, 대기정화는 1.2% 증가, 서식처 질은 3.4% 감소하였다. 우리나라는 지난 30여 년간 시가화 지역이 증가하고, 농경지가 감소하며, 산림이 증가하는 동안 인 저류 기능과 서식처 질 사이에 상쇄 효과를 보였다. 본 연구는 우리나라의 환경관리 정책이 도시화로 인해 하락한 생태계 질을 향상시키고 생태계서비스를 극대화하는데 기여했다는 결론을 도출하였다. 이러한 연구 결과는 정책결정자들이 지속 가능한 자연환경 보전과 생태계 서비스 제공에 중점을 둔 조림 정책을 수립하고 추진하는 데 도움을 줄 수 있다.

In this study, in order to develop a method to efficiently inject essential nutrients necessary for plant growth into wood chips, which are simply used as soil covering materials in the agriculture, landscaping and horticultural industries, the atmospheric pressure dipping method and the vacuum pressure impregnating method are used to improve the plant nutrients injectability and impregnation amount were comparatively analyzed. Nutrient ingredients and 8 major heavy metal contents of wood chips injected with nutrients were analyzed, and soil covering effects were examined by covering wood chips injected with nutrients on soil. Comparing the dipping method and the vacuum pressure impregnation method, it took about 48 hours or more to inject 1,500 g or more of the nutrient aqueous solution into 1 kg of wood chips in the dipping method, but the vacuum pressure impregnation method could be impregnated in about 5 minutes. Components of the impregnated nutrients were detected in proportion to the diluted concentration. As a result of covering the wood chips developed in this study on soil, they showed weakly acidic pH, and the heat insulation and moisturizing effects during the winter season were evaluated to be superior to those of uncovered soil. In the future, wood chips impregnated with nutrients are expected to contribute to the more efficient use of waste wood resources and the long-term supply of nutrients essential for plant growth, reducing excessive use of chemical fertilizers and reducing costs.

서해병 폐기물 배출해역 오염심화구역의 퇴적물 정화·복원을 위해 2013, 2014, 2016, 2017년에 준설토를 피복하였다. 피복 효과 평 가를 위해 배출해역 내 피복구역(5개 정점)과 자연회복구역(2개 정점)을 설정하고 2014년부터 2020년까지 연 1회 구역별 표층 퇴적물을 채취 하여 퇴적물 물리·화학적 특성 및 저서동물상을 분석하였다. 퇴적물 평균 입도(Mz)는 자연회복구역에서 5.91~7.64 Φ로 세립질이었고 피복구 역에서는 준설토의 영향으로 1.47~3.01 Φ의 조립질 퇴적물로 구성되어 있었다. 유기물 및 중금속 함량은 피복구역에서 자연회복구역 대비 약 50 % 낮아(p<0.05) 준설토 피복 효과가 있는 것으로 판단되었다. 대형저서동물 분석 결과에서는 피복구역의 출현종수, 생태지수가 자연회 복구역보다 낮게 나타났다(p<0.05). 피복구역의 출현종수 및 생태지수의 시계열 분석 결과에서는 2013, 2014년 피복 이후 초기 4년간 증가하 다가 이후 감소하는 경향을 보였다. 이는 피복으로 인해 빠른 성장과 짧은 수명의 특징을 보이는 기회종 생물들이 피복 초기에 우세하다가 2016, 2017년에 추가로 피복이 진행됨에 따라 서식환경이 다시 교란되어 나타난 현상으로 추정된다. AMBI는 자연회복구역 및 피복구역에서 모두 2등급(Good), BPI는 1~2등급 수준을 유지하고 있어 건강한 저서상태로 평가되었다. 따라서 폐기물 배출해역의 오염퇴적물 정화 및 저 서생태계 복원을 위한 준설토 피복은 오염도 저감효과는 나타나지만 저서생태계의 측면에서는 장기적인 모니터링을 통해 회복추이를 관찰 해야 할 것으로 판단된다. 또한 향후 배출해역의 오염심화구역 정화 복원 사업 확대 시 적응적 관리가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 PO필름과 PE필름을 온실의 피복재로 적용하였을 때 작물 수량 증대 및 에너지 절감에 미치는 영향을 조사하였다. 시험온실은 국립원예특작과학원 시설원예연구소 내에 위치한 단동온실(1-1W) 2동(B21, B23)과 2연동온실(1-2W 형) 2동(B15, B16)을 사용하였다. 단동온실의 규격은 폭 7.2m, 길이 30m, 측고 1.5m, 동고 3.6m 이고, 연동온실의 규격은 폭 8m, 길이 40m, 측고 3.1m, 동고 5.8m의 온실로서 이 중 골조로 된 아치형 표준온실이다. 동절기 시험을 위하여 PO 필름(외피 0.15mm, 내피 0.10mm)을 단동과 연동의 온실 피복재로 사용하였으며 대조구 온실로서 PE필름(외피 0.15mm, 내피 0.10mm)을 단동과 연동에 설치하였다. 시험작물은 완숙토마토 ‘해피니스’를 토양재배 하였고 2019년 12월 3일에 정식하여 2020년 4월 30일까지 재배하였다. 온실내부 야간 설정온도는 15℃를 유지하였으며 주간에는 23∽24℃를 유지할 수 있도록 측창 및 천창을 개방하였다. PO필름의 단동 및 연동온실 내부에서의 일사량, 온습도 등을 측정하였고, 재배 기간 동안의 생육량을 조사하였으며 에너지 절감 효과를 조사 하기 위해 피복재별 시험온실의 온풍난방기 연료 소비량을 조사하였다. 조사 결과 단동온실에서의 일사량은 PO필름 온실 에서 PE필름 온실보다 7% 증가하였고 수확량은 20% 증대되었다. 연동온실에서의 일사량은 PO필름 온실에서 PE필름 온 실보다 11% 증가되었고, 수확량은 9% 증가하였다. 또한 온실내부의 일평균 온습도 측정 결과 단동온실은 PE, PO필름 온실이 19.0℃, 19.1℃, 상대습도 75%를 나타냈고 연동온실 은 PO필름 온실이 19.6℃, 상대습도 57%를 나타냈고 PE필 름 온실이 18.8℃, 상대습도 63%를 나타냈다. 연료 소비량은 단동온실의 PO필름 온실이 PE필름 온실보다 12.4% 절감되 었고 연동온실에서는 PO필름 온실이 PE필름 온실보다 11.5% 절감된 것으로 나타났다.

삼불화알루미늄(AlF3)이 포함된 염화물-불화물 혼합 용융염에서 ZIRLO 튜브를 이용한 지르코늄 전해정련공정을 실증하였다. 순환 전압전류실험 결과, AlF3의 농도가 증가함에 따라 금속환원의 개시 전위가 일정하게 증가하고 지르코늄-알루미늄 합금형성과 관련된 추가적인 peak의 크기가 점차 증가하는 것으로 나타났다. 전류조절 전착법과 달리, −1.2 V의 일정전위 에서 수행한 지르코늄 전해정련에서 방사형 판 구조의 지르코늄 성장이 염의 상단 표면에서 확연하게 나타났으며, 전착물 지름의 크기는 AlF3의 농도에 따라 점차 증가하는 것으로 나타났다. 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산 X선 분광기(EDX) 와 X선 광전자 분광기(XPS)를 이용하여 판 구조의 지르코늄 전착물을 분석한 결과, 극미량의 알루미늄이 지르코늄-알루미늄 합금 형태로 존재하며, 전착물의 상단과 하단 간에 서로 다른 화학성분구조를 갖는 것으로 나타났다. AlF3의 첨가는 전착물 내 잔류염 양을 줄이고, 지르코늄 회수를 위한 전류효율을 향상시키는 데 효과적인 것으로 나타났다.

높은 염 농도와 알칼리성 특성으로 식생토양으로 활용에 어려움이 있는 간척지 토양을 복원하고 식생회복 을 목적으로 양송이 퇴비 와 미 발효 양송이 수확 후 배지를 새만금 간척지 토양과 천수만 간척지 토양에 복토, 혼합 한 후 각 토양의 이화학성분석과 식생회복 실험을 수행하였다. 간척지 토양의 이화학성 분석 결과, 새만금 토양은 pH 8.5, Na+ 함량은 1.4 cmol+/kg으로, 천수만 토양은 pH 7.2, Na+ 함량은 0.8 cmol+/kg의 특성을 보였다. 수확 후 배지 처리에 의한 간척지 토양의 중화 효과와 벼 재배실험을 통한 식생성장 상태를 8주 간 모니터링 하면서 토양의 미생물 생장과 이화학적 특성을 분석하였다. 무처리에 비해 처리 수확 후 배지 처 리구에서 벼의 식생피복율과 성장이 상대적으로 높게 나타났으며, 처리구의 경우 천수만 토양이 새만금 토양보다 생장효과가 다소 높았다. 또한 복토 및 식생 후 새만금 토양의 pH는 8.5에서 7.4로 중화 되었으 며, Na+ 함량도 0.9 cmol+/kg으로 감소되었으나, 천수만 토양은 pH 7.0, Na+ 함량은 0.6 cmol+/kg의 특성을 보임으 로서 수확 후 배지 처리에 의한 간척지 토양의 중화 효과와 벼 재배실험을 통한 염농도 저감 효과를 보였다.

가로수나 공원에 주로 심는 조경수목류에 관한 생산과 연구는 과거부터 활발하게 이루어진 반면, 지피식물 개발연 구는 상대적으로 미비한 상태다. 지피식물을 대표하는 잔디 는 예초, 제초, 배토작업, 병충해 등 유지관리가 까다롭고, 지나친 번식은 주변 식생의 생장에 지장을 주거나 고사시킨 다. 이러한 점에서 최근 잔디의 대체식물로서 왜란, 클로버, 질경이, 누운주름잎, 암수초 등이 언급되고 있다. 특히, 왜란 (Ophiopogon Japonicus ‘Kyote Dwarf’)은 맥문동과 상록 성 소엽맥문동의 일본 원예종으로서 지피식물로 유망한 식 물이다. 맥문동보다 잎이 가늘고 10㎝이내 왜성으로 자라 서 수목하부, 경계부분, 포장석 사이에 주로 피복하면 유지 관리가 손쉽다는 장점이 있다. 한편, 지피식물은 수목하부 등에 심기 때문에 비교적 광량이 적은 곳에서 생장이 양호 한 것이 적합할 것이다. 맥문동 등의 맥문동과 식물은 내음 성이 강한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 지피 식물로서 가치가 있는 왜란을 대상으로 차광실험을 실시하 여, 적정 내음범위와 함께 번식 및 피복에 미치는 적합한 광량 수준을 밝히고자 하였다. 광량차단 처리수준은 무차광, 35%, 55%, 75% 등의 4수 준(이하, 차광율)으로 하여, 한랭사를 이용해 태양빛을 차광 하였다. 4수준의 실험구에 다시 왜란의 어미묘(2년생), 어린 묘(1년생)로 구분하여, 묘령 생장에 따른 피복수준 차이를 조사하였다. 각 처리구별로 3반복하여, 총 24개 실험구를 야외에 설치하였다. 처리구별 광량수준 처리는 광양자광센 서(MQ-200, apogee사)를 이용하여 폭6m 높이 2.2m라운드 철재 프레임을 설치하고 그 위에 한랭사를 덮고 태양의 광 량을 4수준으로 조절했다. 그 아래에 사각 목재틀(크기: 가 로 70×세로 70×높이 24㎝)을 설치해 그 틀 안에 배양토를 채우고, 왜란을 심었다. 배양토는 ㈜대지개발에서 구입한 천연부엽토에 마사토를 1:4로 섞어 사용했다. 왜란은 전남 장흥군에서 수목하부에 2년 자란 왜란을 채취하여 어미묘(2 년생), 어린묘(1년생)를 1분얼씩 분류하여 3분얼을 1개체로 각 시험구에 36개체를 10㎝ 간격으로 심었다. 어미묘의 초 장은 75㎝, 엽수는 18장, 생중량1.79g 건중량0.48g이며, 어 린묘의 초장 82㎝, 엽수 15장 생중량0.88g 건중량0.29g 이 었다. 정식 후 한 달 동안은 활착을 위해여 일주일에 1회 관수했고, 이 후에는 특별한 가뭄이 없는 한 관수하지 않았 다. 실험기간은 2015년 3월부터 2016년 9월까지 실시할 예 정이며, 이번 보고는 2015년 12월까지 조사된 데이터를 이 용하였다. 처리구별 피복율은 정식이후 7개월 이후인 2015 년 11월에 사진을 촬영하여, 이 영상을 잎면적 산출 프로그 램(LIA32. ver.0.376ℬ1)을 이용해 처리구별 피복율을 추 정하였다. 초기 왜란식재 당시의 피복율은 차광율 처리구간 통계적 차이는 없었다. 그 결과, 7개월간의 왜란 피복율은 19∼27%로 낮은 수준 이었고, 잎수가 더 많은 어미묘가 어린묘보다 피복율이 4% 정도 더 높았다. 생육기간이 짧은 관계로 왜란의 전체 피복 율은 그리 높지 않았고, 어미묘(2년생)와 어린묘(1년생) 간 의 피복율 차이가 크게 나지 않았다. 차광율별 피복율은 크 지 않았지만, 차광율 35%에서 피복율이 가장 높았다. 어미 묘 왜란은 차광율 35%에서 피복율이 가장 높았고, 다음으 로 차광율 55%(26.31%), 75%(23.91%), 0%(22.54%) 순이 었다. 어린묘의 경우에도 차광율 35%에서 피복율이 가장 높았고, 55%, 75%, 0% 순이었다. 현재까지의 조사된 결과 로서는 35∼55%의 차광율에서 왜란의 피복율이 높은 것으 로 보인다. 또한, 왜란의 적정광량 범위는 상당히 넓은 것으 로 예측된다. 하지만, 차광율 처리구별 왜란의 피복율이 크 게 차이를 보이지 않기 때문에 향후 지속적인 생육실험을 통한 결론을 도출해야 할 것으로 판단된다.

소나무재선충병에 감염되어 고사된 나무에 서식하는 매개충을 방제하기 위해 고사목을 벌채하여 집재한 후 피복용 그물망을 씌워 매개충이 임내로 확산되는 것을 저지하는 방법이 있다. 그러나 매개충이 그물망을 뚫고 탈출하는 사례가 있어 이를 해결하기 위하여 살충모기장(폴리에틸렌 섬유에 살충제를 압출제직한 원단으로 제작한 T사 완제품)을 이용하여 사육상들을 제작하여 실험에 사용하였다. 또한 실험에 사용된 매개충은 솔수염하늘소 성충을 대상으로 실험하였다. 형 케이지(직경 10 ㎝× 높이 4㎝, SPL) 2개를 살충모기장 원단으로 상하로 분리시켜 솔수염하늘소 공간과 먹이(곰솔 신초) 배치된 공간을 이용하여 솔수염하늘소가 살충모기장을 뚫을 수 있는지를 조사한 결과 2일차 까지 90% 하늘소가 치사되었고, 또한 양쪽 공간 모두를 하늘소 암컷과 수컷을 배치한 결과 2일차에 95% 솔수염하늘소가 치사되었다. 우화탈출 후 15~20일간 섭식시킨 솔수염하늘소를 양쪽에 배치한 결과 100% 치사되었다. 우화탈출 후 3일간 섭식시킨 솔수염하늘소의 경우 70~100%의 치사율을 보였다. 또한 소형 케이지(16×30×16㎝)에 살충모기장을 씌우고 솔수염하늘소를 투입하고, 대형케이지(45×45×45㎝)에 넣고 소형케이지 외부에 솔수염하늘소와 먹이를 함께 투입하여 치사율을 조사한 결과 소형케이지에 있는 개체들은 2일 내에 50～100%, 대형케이지에 있는 개체들은 70~100%의 치사율을 보였다.

최근 지구온난화에 대한 우려가 증가되면서 농업분야에도 저탄소 녹색성장에 대한 필요성이 대두되고 있으며 친환경 유기 농산물에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 친환경 유기농업을 위하여 녹비작물로 헤어리베치를 재배하여 이앙 1개월 전에, 트랙터 부착형 진압기로 진압하여 녹비작물을 피복하였다. 피복 직후 물을 관수하여 헤어리베치를 부숙시킨 후 경운작업 없이 이앙할 부분만 경운 동시에 이앙하여 녹비작물 피복 논에서 부분경운효과를 분석하였다.

본 연구는 비닐하우스 피복재인 폴리오레핀(PO)계 필름의 효과를 구명하고자 관행의 피복필름(PE + EVA)과 비교하여 피복재별 물리적 특성과 상추와 오이의 생육 및 수량을 검토하였다. 인장강도, 인열강도 등 피복재의 물리적 특성은 일반필름보다 PO필름이 우수하였다. 400~700 nm의 광합성유효광의 투과율은 일반필름에 비해 PO필름이 4.1% 높았고, 전체 광선투과율(300~1,100 nm)도 PO필름이 4.3% 높았다. 하우스 내의 주간 평균기온은 일반필름보다 PO필름이 1.5℃ 높았고, 야간 평균기온도 PO필름이 0.8℃ 높게 유지되었다. 주야간 상대습도는 필름 간에 유의적 차이가 없었다. 엽록소 함량은 오이의 경우 필름 간 유의적 차이는 없었으나 일반필름에 비해 PO필름이 엽록소 a가 약간 높았으며, 상추는 PO필름이 일반필름보다 유의하게 높았다. 수확기 오이 생육에 있어서 초장, 엽면적, 생체중 및 건물중 모두 일반필름보다 PO필름을 피복한 하우스에서 크고 무거웠다. 수확한 오이의 과실 수량은 일반필름에 비해 PO필름이 14.0% 높았고, 상추 수량도 일반필름보다 PO필름이 13.6% 높았다.

본 연구는 붉은꽃인동덩굴의 적심높이(60, 120, 180 cm) 가 가지길이, 측지수 및 피복에 미치는 적심높이별 영 향을 알아 보기 위하여 수행하였다. 인동덩굴의 줄기길 이는 고절위(180 cm) 적심이 저절위(60 cm) 적심보다 길 었고, 측지수는 저절위 적심이 고절위 적심보다 많았다. 그러나 분지수는 적심처리간에 큰 차이가 없었다. 퍼골라 벽면의 피복도는 저절위 적심이 85%, 중절위 적심이 74%, 고절위 적심이 62%를 보였다. 개화는 5월 중순부터 10월 중순까지 계속되었고, 첫 개화는 60 cm 적심이 5월 중순으로 가장 빨랐다. 대체로 적심 높이가 낮고 적심시기가 빠를수록 개화가 빨랐고, 개화최성기는 8월 중순이었다. 붉은꽃인동덩굴을 이용한 퍼골라 벽면의 가로 3.0 m ×높이 2.2 m 녹화를 하기 위해서는 퍼골 라당 6주(1m당 2주)를 재식하고, 60 cm 벽면 높이에서 1회 적심하면 당년에 85%의 벽면스크린 및 녹화가 가 능하였다.

Magnesium and its alloys are attractive as light weight structural/functional materials for high performance application in automobile and electronics industries due to their superior physical properties. In order to obtain high quality products manufactured by the magnesium powders, it is important to control and understand the densification behavior of the powders. The effect of the sheath surrounding the magnesium powders on the plastic deformation and densification behavior during equal channel angular pressing was investigated in the study by experimental and the finite element methods. A modified version of Lee-Kim's plastic yield criterion, notably known as the critical relative density model, was applied to simulate the densification behavior of magnesium powders. In addition, a new approach that extracts the mechanical characteristics of both the powder and the matrix was developed. The model was implemented into the finite element method, with which powder compaction under equal channel angular pressing was simulated.