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인공 생태계

CABI 주제 탐구
by

권 동엽

on 22 October 2014

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Transcript of 인공 생태계

생태계 구성 요소 간의 관계
생태계
생물적 요인

생산자
소비자
분해자
토양
공기

온도
작용
반작용
비생물적 요인
Prologue
상호 작용
환경 오염의 심각성
http://www.index.go.kr/potal/main/EachDtlPageDetail.do?idx_cd=2790
토양 오염도 (출처: e-나라지표)
분야별 환경 오염의 심각성 (출처: e-나라지표)
http://www.index.go.kr/potal/main/EachDtlPageDetail.do?idx_cd=1456#quick_05
생태계(ecosystem)
일정한 공간에 서식하는 생물 군집과 비생물적 환경이 서로 밀접한 관계를 맺으면서 조화를 이루는 자연의 단위
토양 정화
수질 정화
Chapter 1
지렁이 분변의 효과
[지렁이]조
김지영, 전다인, 강민서, 정수진,
고수연, 목다현, 박지윤
분해자의 활동을 이용한 환경 정화와 인공 생태계 구상
목차
연구 목적과 배경
이론적 배경
연구 절차 및 과정
연구 가설
연구 결과
연구의 한계점 및 제언
참고 문헌
1. 연구 목적과 배경
지렁이
천연 비료
식물 생장
음식물 쓰레기
절감 효과
2. 이론적 배경
1년에 한 마리당 0.8g의 토양 변화
잔여 유기물 분해, 먹이 사슬 유지에 기여
지렁이 분변토는 산소가 풍부, 수분 통과성, 병균 저항성
흙을 운반시켜 생물이 살아갈 토양 조성
→ 천연 비료로 사용
지렁이의 분변토와 액비
분변토: 지렁이가 분해하지 못한 섬유질 등이 배출되는 것
통기성, 배수성, 흙을 알갱이 구조로 변화
다양한 미생물을 함유
지렁이 액비: 지렁이 분변을 용해시킨 액체 비료
암모니아 함유
해충 예방, 곰팡이 증식 억제
3. 연구 절차 및 과정
× 50
4. 연구 가설
대조군
실험군
지렁이 액비 공급
<
액비 공급 안 함
5. 연구 결과
원래의 연구 목적이었던 식물의 생장 속도의 차이 비교는 적절한 액비 수득의 실패로 진행하지 못함
추가 달성 목적이었던 음식물 쓰레기 절감은 분명하게 달성함
6. 연구의 한계점 및 제언
지렁이에게서 액비를 얻기 위해서는 기본적으로 6개월 이상이 소요되는 반면 탐구 기간은 3개월 남짓
지렁이가 쾌적하게 활동할 수 있는 일정한 온도와 습도, 소음, 진동 등을 고려하지 못함
액비를 얻기 위한 별도의 영양분이나 음식물 공급하지 않음
충분한 시간을 가지고 여러 조건 하에서 실험을 진행해야 함
액비를 빠르게 얻을 수 있는 음식물이나 방법에 대한 연구도 진행해야 함
향온기, 향습기를 준비하고, 지렁이를 소음과 진동이 차단된 곳에서 사육해야 함
7. 참고 문헌
네이버 캐스트, 두산백과, 위키백과, 네이버 지식백과
조선일보 "지렁이 분변토는 최고의 비료"
농촌진흥청
이병학, 권영두, "새로운 환경과 공해"
에이미 스튜어트, "지렁이, 소리 없이 땅을 일구는 땅꾼"
제27회 서울특별시 학생탐구발표대회, "지렁이 먹이에 따른 토양의 변화"
김홍근, 류지민, "지렁이 사육을 통한 유기성 폐기물의 처리와 그 배설물의 이용에 관한 탐구"
이우석, "지렁이는 음식물 쓰레기에 어떤 영향을 미칠까?"
박현서, "지렁이 먹이에 따른 흙의 변화"
Chapter 2
EM의 적응도 비교
[뭐?]조
고수민, 김나예, 홍다연, 김효은,
김민지, 김라현, 김혜리
목차
EM의 정의 및 이론적 배경
연구 동기 및 가설
연구 절차
연구 결과
연구의 한계점
참고 문헌
1. EM의 정의 및 이론적 배경
EM(Effective Microorganism)
80여 종의 유익한 미생물의 조합으로 개발된 혼합 배양액
광합성 세균, 젖산균, 효모 등이 주를 이룸
116개국에서 사용되고 있음
균들의 상호 작용을 통해 자연 환경과 생물체 내의 부패 및 오염 방지, 활성 산소의 발생 억제
가정용 EM은 주로 쌀뜨물을 이용해서 배양
2. 연구 동기 및 가설
EM
정화조 수질 개선
가축 분뇨 퇴비화
축산 환경 개선
사료 효율 개선
배양 조건
1. 배양 용액이 중성일 때 배양이 잘 될 것이다.

2. 온도가 일정할 때 배양이 잘 될 것이다.

3. 설탕과 천일염을 모두 첨가했을 때 배양이 잘 될 것이다.

4. 직사광선이 차단된 곳에서 배양이 잘 될 것이다.
3. 연구 절차
대조군
① 2L 페트병의 80% 정도를 쌀뜨물로 채운다.
② EM 원액을 20mL 정도 넣는다.
③ 설탕(양분)과 천일염(발효 촉진)을 투입한다.
④ 뚜껑을 완전히 닫고 흔들어 준 후, 직사광선을 피하여
20~40℃에서 보관한다.
⑤ 2~3일에 한 번씩 뚜껑을 열고 가스를 빼 준다.
냄새가 새콤달콤하고 더 이상 가스가 생기지 않으면 잘 발효된 것이다.
1. 용액의 액성에 따른 발효 정도의 비교
대조군 A, 실험군 C, 실험군 D (산성)
실험군 C: 레몬즙(산성) 첨가
실험군 D: 레몬즙 더 많이 첨가 - 상대적으로 강산
대조군 B, 실험군 E, 실험군 F (염기성)
실험군 E: 비눗물(염기성) 첨가
실험군 F: 비눗물 더 많이 첨가 - 상대적으로 강염기
2. 온도에 따른 발효 정도의 비교
대조군 A, 실험군 B, 실험군 C
대조군 A: 상온에 보관
실험군 B: 따뜻한 곳(외부)에 보관
실험군 C: 따뜻한 곳과 상온을 4시간 간격으로
번갈아가면서 보관
3. 염류의 첨가 여부에 따른 발효 정도의 비교
대조군 A, 실험군 B, 실험군 C
실험군 B: 제조 과정에서 설탕을 넣지 않은 것
실험군 C: 제조 과정에서 천일염을 넣지 않은 것
4. 직사광선의 세기에 따른 발효 정도의 비교
대조군 A, 실험군 B
대조군 A: 직사광선이 차단된 곳에 보관
실험군 B: 형광등 아래에서 보관
4. 연구 결과
1. 액성에 따라
발효 정도: A(중성)>C(약산)>D(강산)
B, E, F는 비누 냄새로 판단이 힘들었음
2. 온도에 따라
발효 정도: A(높고 일정한 온도)>B(낮고 일정한 온도)
>C(불규칙한 온도)
태풍과 강수로 인해 예상과는 달리 외부 기온이 더 낮았음
3. 염류에 따라
발효 정도: A(둘 다)>C(설탕만)>>>B(천일염만)
B는 부패함
4. 빛에 따라
발효 정도: A(차단)≒B(노출)
5. 연구의 한계점
산성도에 따라 발효 정도를 비교한 실험에서는 정확한 pH를 측정하지 않아 산도의 차이를 증명하지 못했다.
염기성에 따른 비교의 경우 비누 냄새가 심하여 후각에 의존해서 발효 정도를 비교할 수 없었다.
* EM 관찰 실험
EM 용액을 희석시킨 것을 열 고정시키고 크리스탈 바이올렛으로 염색한 후 현미경으로 관찰함
6. 참고 문헌
KSBB Journal 제26권 제5호
한국EM연구기구
문윤희 외, "유용미생물(EM)의 활용 현황"
EM센터
Chapter 3
EM 흙 공의 수질 개선 효과
[밥]조
권도현, 김찬웅, 박승일, 이경민,
안예림, 이유경, 황지선
목차
EM의 활용 사례
EM 흙 공(연구 과정)
메틸렌 블루 환원 시험
연구 결과
결론
참고 문헌
1. EM의 활용 사례
2. EM 흙 공(연구 과정)
EM 흙 공
EM 용액, EM 활성제, 황토를 알맞은 비율(1:1:8)의 비율로 섞어 야구공처럼 만들고 약 일주일 동안 발효시킴
→ 하천 수질 정화 목적으로 한국, 일본, 말레이시아, 필리핀 등
여러 나라에서 캠페인 벌임
3. 메틸렌 블루 환원 시험
메틸렌 블루
류코메틸렌 블루
환원
오염 물질 많으면 미생물들의 용존 산소 소비 증가
→ 용존 산소량(DO) 감소
→ 메틸렌 블루 환원
푸른색이 오래 지속될수록 용존 산소량이 많고, 오염 물질이 적다.
온도에 영향을 많이 받는다.
온도가 높아지면 활성화 에너지 이상의 운동 에너지를 가진 분자 수가 많아져 반응 속도가 빨라진다.
4. 연구 결과
5. 결론
EM 흙 공의 효과 확인 가능
EM 흙 공은 수질을 효율적으로 개선할 수 있다.
지속적으로 연구를 진행하면 수질 개선 효과가 극대화될 것
실험 장소와 자원의 제약이 있었음 → 향후 추가 연구를 진행할 계획
6. 참고 문헌
아시아경제, 제주도민일보, 경남뉴스웨이
네이버 지식백과
과학동아
EM환경센터, 한국EM연구기구
환경부
네이버 블로그
생태계, 우리가 지키고 가꾸어야 할 터전입니다.
감사합니다.
Epilogue
Full transcript