1. 유기 용매 기반 우레아-리그닌-철 복합체 제조: - 아세토나이트릴 (Acetonitrile) 조건에서 pH 조절을 통해 리그닌-철 킬레이팅을 유도하고 그 과정 에서 우레아 그레뉼과의 복합화를 유도 - Prof. Xu 그룹에서 보유하고 있는 리그닌 fraction 구조를 적용 및 최종 선별 2. 제조된 우레아-리그닌-철 복합체의 구조 분석: - 복합화된 우레아/리그닌/철 이온 각각의 함량 평가: 열 중량 분석과 원소 분석기를 이용해 평가 - 복합체의 우레아 용해 속도 평가: 리그닌-철 복합체 형성을 통해, 우레아의 수계 용해 속도가 변화될 수 있는지 평가 - 우레아-리그닌-철 복합체의 구조 분석: IR/NMR/size-exclusion 분석을 통해 리그닌 철 복합 구조 평가 3. 작물 삼출 성분 유기산에 의한 우레아-리그닌-철 복합체의 해체 현상: - pH 4/8 조건에서 철 이온과 리그닌 성분의 방출 현상 - HCl 유도 pH 4와 citric acid 유도 pH 4 조건에서 방출 현상 비교 - 각 조건에서의 우레아 용해 속도 비교 평가 - 리그닌 fraction 구조와 상기 기능성 상관 관계 평가 4. 방출된 리그닌 성분/철 이온에 의한 토양 urease 활성 변화 평가: - 토양 urease 활성 변화율 평가 - Urease 활성 변화에 따른 암모니아 생성 변화율 및 암모니아 장기적 방출 능력 평가 - 리그닌 fraction 구조와 상기 기능성 상관 관계 평가 5. 옥수수 pot 실험: - 작물 생육 속도 및 생중 건중량 평가 - 일반 상업용 우레아 그레뉼과 성능 비교

수경 재배 환경에서 휴믹 유기 구조의 뿌리 자극이 작물 뿌리 내생 마이크로바이옴 형성에 명백한 영향을 줄 수 있는지 확인하고, 저등급 석탄계 유래 휴믹 거주 미생물 또는 주변 환경 미생물의 작물 뿌리 내생화 작업이 휴믹 유기 구조에 의해 가속화 될 수 있는지 과학적으로 증명함. 이를 통해 휴믹 물질 기반의 작물 자극 능력에 대한 새로운 기작을 제시함.

● 단기간에 균사체를 생산할 수 있는 곰팡이 배양 기술 확보● 균일한 품질의 소재를 생산할 수 있는 균사 성장 제어 기술 개발 ● 국내 서식하는 곰팡이 균사체 기반의 polystyrene foam 포장재 대체재 제조● 석유화학 기반의 polystyrene foam 포장재 대비 물리화학적 특성 비교● 제조된 균사 복합 소재의 다기능성(생분해, VOCs 흡착, 단열) 및 안전성 평가● 공인 인증 성능 평가를 통한 다기능성 포장재 제품 인정● 중금속/염료 등 오염물질 하수처리 여과 흡착제 재활용을 통한 생분해성 바이오 플라스틱 순환 기술개발● 곰팡이 균사체 기반의 polystyrene foam 대체재 성형/생산/재순환 공정 표준화●

본 과제는 벼 재배 논에서 물관리 방법에 따라 생육 단계별 온실가스 배출량이 어떻게 달라지는지 평가하고, 그 원인이 되는 환경인자와 미생물 특성을 조사하는 연구임. 연구목표는 물관리 방법에 따른 생육 단계별 온실가스 배출량 평가 및 환경인자 조사 수행과 논 메탄 배출과 미생물 군집 간 특성 파악임. 연구내용은 벼(Oriza sativa L.)에 상시담수 및 간단관개를 적용하고, 챔버법으로 메탄(CH4)·이산화탄소(CO2) 시료를 주 1회 포집한 뒤 기체 크로마토그래피(GC, with FID and methanizer)로 분석하며, 토양 이화학성 및 기상환경을 조사함. 동시에 선행 연구문헌을 조사해 논 메탄 배출 및 미생물 군집 특성을 파악함. 기대효과는 국내 농업 환경에서 벼 재배 메탄 배출량과 미생물의 관계 규명 및 메탄 생성 미생물 군집 구조 분석, 우점종 지표 유전자 선별을 통한 생물학적 온실가스 감축 소재 기반 마련임.