초록 ▼

가축분뇨의 농경지 시용에 따른 토양특성 변화양상 구명 연구는 논에 무처리, 화학비료, SCB액비, 저장액비 등 4처리하고 토양의 화학 및 생물학적 특성 변화, 생육 및 수량성, 작물체내 양분흡수량 등을 조사하였다. 또한, 밭토양에서는 옥수수(봄)와 배추(가을)를 시험작물로 하여 무처리, 저장액비, 혐기폐액 등 6처리하여 토양의 이화학특성 변화, 생육 및 수량성, 작물체내 양분흡수량 등을 조사하였다.
가축분뇨의 농경지 시용에 따른 수질특성 변화양상 구명 연구는 가축분뇨 액비의 농경지 시용에 따라 수질에 미치는 영향 평가를 위하여

가축분뇨의 농경지 시용에 따른 토양특성 변화양상 구명 연구는 논에 무처리, 화학비료, SCB액비, 저장액비 등 4처리하고 토양의 화학 및 생물학적 특성 변화, 생육 및 수량성, 작물체내 양분흡수량 등을 조사하였다. 또한, 밭토양에서는 옥수수(봄)와 배추(가을)를 시험작물로 하여 무처리, 저장액비, 혐기폐액 등 6처리하여 토양의 이화학특성 변화, 생육 및 수량성, 작물체내 양분흡수량 등을 조사하였다.
가축분뇨의 농경지 시용에 따른 수질특성 변화양상 구명 연구는 가축분뇨 액비의 농경지 시용에 따라 수질에 미치는 영향 평가를 위하여 ① 시험포장 및 유역에 대한 수질 모니터링 및 현장자료 수집하고 ② 가축분뇨 액비가 시용된 논에서의 물질(N, P) 수지 분석하며 ③ 가축분뇨 액비가 시용된 포장 및 유역단위에서의 정량적 수질을 평가하였다. 또한, 가축분뇨 액비 시용에 따른 통합 유역모델 개발에 필요한 자료를 구축하기 위하여 ① 가축분뇨 액비 시용에 따른 환경영향 평가 시험기반 구축하고 ② 모델내 분변성 대장균 사멸 모듈 개발을 위한 현장실험 자료를 구축하였다.
가축분뇨의 농경지 시용에 따르 미생물생태 변화양상 구명 연구는 논에 무처리, 저장액비 등 4처리를 하여 토양의 미생물상 및 활성 변화를 조사하였고, 토양시료로부터 MIDI 방법을 이용한 미생물 동정 분리하였으며 사료와 축산에 사용 중인 항생물질에 대한 내성 검사를 하였다.
가축분뇨의 농경지 시용에 따른 토양 화학성 평가 연구는 ① 멀칭을 하지 않은 노지 밭토양조건에서 봄작기(옥수수)와 가을작기(총각무 또는 배추)에 SCB액비를 다양한 수준으로 연속하여 처리하고 토양 중 양분 함량의 시간적, 토양층위별 이동과 작물 생육을 평가하였고, ② 논토양에 SCB액비를 표면 살포하여 토양의 화학성 변화를 모니터링 함으로써 토양과 벼 생육에 대한 영향을 평가하였다.
가축분뇨 자원화에 따른 지역 및 국가단위 양분 수지분석 및 예측기술 개발 연구는 국가단위 양분수지(Nutrient balance) 산출방법을 이용 우리나라 질소와 인산수지 분석을 하였고 축산 선진국의 축산분뇨 농경지 시용실태를 평가하였다.
지역특이적 자연순환농업을 위한 가축분뇨의 무기화특성, 환경거동 및 질량수지 해석 연구는 ① 항온 배양 실험을 통한 가축분뇨의 영양성분 및 중금속의 형태변환을 조사하기 위하여 항온배양실험을 하였는데, 축산분뇨 종류(무처리, 화학비료, 돈분액비, SCB액비)별로 토양환경 인자의 영향(토성[Sandy loam, Loam], 수분[0.26, 0.55 kg kg-1], 온도[25, 30℃])을 평가하였고 영양성분(N, P) 및 중금속(Cu, Zn)의 무기화 정도를 조사하였다. ② Column lysimeter 실험을 통한 물질이동 특성 및 양분 수지는 토주 실험(20cm 토주)을 하였는데, 축산분뇨 종류(무처리, 화학비료, 돈분액비, SCB액비)별로 토양환경 인자의 영향(토성[Sandy loam, Loam], 수분[불포화, 담수], 온도[25, 30℃])을 평가하였고 영양성분(N, P) 및 중금속(Cu, Zn)의 이동을 조사하였다.
③ 포트재배 실험을 통한 작물 흡수 및 물질 수지는 포트재배실험(상추)을 하였는데, 축산분뇨 종류(무처리, 화학비료, 돈분액비, SCB액비)별로 토양환경 인자의 영향(토성[Sandy loam, Loam])을 평가하였고 작물의 생장 및 양분 흡수량과 이용율을 조사하였으며 가축분뇨의 15N 표지를 이용한 정량적 접근을 시도하였다.
가축분뇨 및 퇴‧ 액비 중 항생제 잔류성 연구는 ① 테트라싸이클린계열과 설파제계열의 항생제를 퇴비내 혼합후 회수시험과 액비내 혼합후 회수시험을 통하여 퇴 • 액비내 항생제 계열별 및 개별 분석법 확립하였고 ② 축산폐수 및 친환경 유기농자재내 항생제 검출 여부와 사육단계별 발생원별 전이율을 조사하여 발생원별 퇴 • 액비내 항생제 모니터링 및 평가를 하였다.
가축분뇨 퇴 • 액비의 시용에 의한 대기 및 지구 온난화에 미치는 환경영향 평가는 ① 축분퇴·액비 시용 논토양에서 지구온난화가스 (CH4, N2O, CO2) 영향 평가를 위하여 축분 액비 시용에 따른 논·밭토양에서 온난화가스 발생의 계절적 변동을 모니터링하였고, 축분 액비 시용에 의한 온난화 가스의 토양 중 저장량의 계절적 변동을 조사하였다. ② 축분 퇴·액비 시용에 의한 지구온난화가스의 발생 관련 환경/토양 인자를 규명하기 위하여 항온배양을 통한 축분 액비 및 유기자재 시용에 따른 지구 온난화가스 발생을 모니터링 하였고 축분 액비 시용 후 온난화가스발생 및 시비효과에 관련된 토양/미생물 인자를 조사하였다. ③ 가축분뇨 액비 시용에 따른 대기환경에 대한 환경영향 평가 및 평가기술을 개발하였다.
가축분뇨의 농경지 시용에 따른 환경영향 종합평가를 위한 통합 유역모델 및 의사결정지원 시스템의 개발 연구에서 수행한 연구내용은 크게 ① 시험유역 환경자료 조사, ② 통합 유역모델 개발 및 적용, ③ 환경영향 종합평가시스템 개발로 구분된다. 시험유역 환경자료 조사는 여주군 능서면 오계2리의 양화천 최상류 유역을 시범유역으로 선정하고 유역 환경자료로 기상자료(기온, 상대습도, 풍속, 기압, 일사량, 강우량), 토양온도, 토양수분 및 하천유량을 관측하였다.
통합 유역모델 개발과 적용 - 국내외 유역모델 특징 분석과 이론적 고찰을 하였으며, 통합 유역모델의 개발과 검증을 수행하였다. 개발과 검증이후 유역모델의 현장 적용성을 살펴보기 위해 시험유역을 대상으로 유역모델을 구축하고 유량, 유사, 탄소, 질소, 인 및 토양온도에 대한 보검정과 모의를 수행하였다. 또한 통합 유역모델의 사용자 편의성 증진을 위해 GUI(graphic user interface)를 구현하였다. 환경영향 종합평가시스템 개발 - 가축분뇨의 농경지 시용에 따른 농업생산성 증진과 수질오염이라는 상충되는 두 가지 기준을 평가하여 필지별로 최적의 가축분뇨 시용량을 산정할 수 있는 환경영향 종합평가시스템을 개발하고 시험유역에 적용하였다.

Abstract ▼

Livestock waste has been used as valuable resources in many aspects, such as crop yield and soil quality improvement, however, at the same time, its excessive and inappropriate application causes the environmental problems. In spite of this negative opinion, there has been very little concrete studi

Livestock waste has been used as valuable resources in many aspects, such as crop yield and soil quality improvement, however, at the same time, its excessive and inappropriate application causes the environmental problems. In spite of this negative opinion, there has been very little concrete studies on reducing the environmental impact. Therefore, it is necessary to assess the environmental impact for environmental conservation and sustainable agriculture. A change of soil characteristics on the livestock waste application was investigated over time in the experimental station(area=132ha) which is located in Ogye 2-ri, Nyongse-myun, Yeoju-gun, Gyeonggi-do. Fundamental and necessary data was collected to assess the soil environmental impact. The experimental station is a typical cultivation land which consists of 52.0% of forest, 17% of paddy field, and 20.5% of upland. The rice yields were higher from the sand loam paddy treated with chemical fertilizer and the clay loam paddy treated with SCB liquid fertilizer, respectively. In contrary to paddy cultivation, corn and cabbage yields from the upland field treated with livestock waste fertilizer were not significantly different than the one from the upland field with no treatment. In addition, the change of physical and chemical characteristics of soils was significant from cultivation fields with treatment than the ones with no treatment. However, the long-term observation is necessary to make the concrete conclusion.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요 약 문 ... 249
• SUMMARY ... 252
• 목 차 ... 253
• 표목차 ... 255
• 그림목차 ... 256
• 제1장. 서론 ... 261
• 제1절. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 261
• 제2절. 연구개발의 내용 및 범위 ... 262
• 제2장. 국내외 기술개발 현황 ... 264
• 제1절. 유역모델 ... 264
• 제2절. 환경영향 종합평가시스템 ... 268
• 제3장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 269
• 제1절. 환경모니터링 ... 269
• 제2절. 통합 유역모델의 개발 ... 281
• 제3절. 통합 유역모델의 보검정과 모의 ... 336
• 제4절. 통합 유역모델의 GUI 개발 ... 372
• 제5절. 가축분뇨 농경지 시용에 따른 환경영향 종합평가시스템 개발 ... 384
• 제6절. 무인항공기를 이용한 항공사진 촬영 ... 404
• 제4장. 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 409
• 제1절. 목표대비 달성도 ... 409
• 제2절. 정량적 성과 ... 410
• 제5장. 연구개발결과의 활용계획 ... 411
• 제6장. 참고문헌 ... 412
• 참고 2. 주요연구 성과 ... 417
• 주요 결과 요약서 ... 418