• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권4호
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• pp.165-172
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• 2003

The objectives of this study were to examine the physiological responses to ozone and to measure ozone uptake rates of Betula species exposed to relatively high concentration of pollutants. At the end of the growing season, photosynthesis, pigments contents, antioxidants (SOD and GR) and ozone uptake rates were measured or estimated at the leaves of five Betula species (Betula costata, B. davurica, B. platyphylla var. japonica, B. schmidtii and B. ermanii) exposed to 100ppb ozone concentration. On the termination of the experiment, growth effects were determined by measuring leaf area and dry weights of leaf, stem and root. Ozone treatment showed the significant reduction the leaf area and dry weight of four Betula species, except for B. ermanii. Shoot / root (SR) ratio of five species represented two different types. SR ratio of B. costata and B. davurica were lower than control, in contrast, SR ratio of B. platyphylla var. japonica, B. schimidtii and B. emani, were higher than that of control. The photosynthetic responses of five species were different in responses to ozone exposure. Four species, except for B. emanii, maintained or increased the stomatal conductance, but B. emanii decreased both stomatal conductance and photosynthesis. SOD activities of five species decreased by the ozone exposure, especially B. ermanii showed the largest reduction, GR activities of B. platyphylla var. japonica and B. schmidtii increased, B. costata and B. emanii decreased. Instantaneous ozone uptake rate was the highest at the leaves of B. ermanii and B. costata, ozone uptake per seedling was the highest at the leaf of B. schmidtii and B. emanii. It was concluded that B. costata, B. davurica and B. platyphylla var. japonica, appeared the growth reduction and visible ozone injury, were sensitive species to ozone, and B. schmidtii with the increased antioxidant activity and B. ermanii without the growth reduction were relatively resistant species to high ozone concentration at the early growing stage.

• 한국농림기상학회지
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• 제4권2호
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• pp.72-79
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• 2002

자작나무류 4개 수종의 오존에 대한 생리 생화학적인 반응 특성을 비교하고, 수종별 오존 홉입량과 광합성 능력 및 항산화효소 활성간의 연관성을 찾기 위하여 거제수나무, 물박달나무, 자작나무, 사스래나무 묘목에 5주 동안 100 ppb 오존을 노출시킨 후 오존 흡입량, 광합성, SOD, GR 활성을 측정하였다. 5주 동안의 누적 오존 흡입량은 거제수나무가 53.8 mmol m$^{-2}$ 로 가장 많았으며, 물박달나무가 35.5 mmol m$^{-2}$ 로 가장 적었다. 오존에 노출된 4개 수종의 광합성 능력은 감소하였으나 기공전도도에 따른 광합성 반응은 수종간 달랐다. 4개 수종의 SOD 활성은 누적 오존 홉입량이 증가함에 따라 증가하다가 감소하였다. GR 활성은 거제수나무의 경우 SOD 활성과 마찬가지로 점차 증가하다가 감소하였으나, 다른 세 수종은 누적 오존 흡입량이 증가하면서 지속적으로 증가하였다. 결론적으로 거제수나무는 누적 오존 흡입량의 증가로 SOD와 GR 활성을 잃어버리는 민감성 수종으로 나타났으나, 다른 세 수종은 GR 활성을 지속적으로 증가시키는 저항성을 보였다. 또한 오존 흡입량에 따른 SOD와 GR 활성 반응은 반드시 일치하지 않으며, 수종별 반응 차이는 오존 흡입량에 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권2호
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• pp.156-163
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• 2005

버즘나무와 백합나무의 오존에 대한 생리 생화학적인 반응 특성을 비교하고, 단기간 동안의 노출에 따른 피해 및 내성 반응을 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 두 수종 1년생 묘목을 100 ppb의 오존에 2, 4, 8 시간/일 동안 노출시키며 1주일간 광합성, 기공전도도, 오존흡입량을 측정하고 1주일 후 광화학 효율 및 탄소고정 효율, 엽록소 함량 및 항산화효소인 SOD의 활성을 측정하였다. 광합성과 기공전도도는 버즘나무의 경우 2시간 처리구는 감소하지 않았지만 오존 처리 시간이 길어질수록 감소하였으며, 백합나무는 버즘나무보다 민감하게 반응하여 2시간 처리구에서도 광합성과 기공전도도의 감소가 나타났으며, 오존 처리 시간이 길어질수록 더욱 많이 감소되었다 엽록소 형광반응을 이용한 광화학을 측정에서는 두 수종 모두에서 오존 처리 시간에 빠른 광화학효율의 차이가 크게 나타나지 않았지만, 탄소고정효율에 있어서는 오존 처리 시간이 길어질수록 매우 많이 감소하였으며, 백합나무의 감소 폭이 더 켰다. 엽록소 함량은 두 수종 모두 큰 변화가 나타나지 않았지만 SOD 활성에서는 수종간에 큰 차이가 나타났는데 버즘나무 2시간 처리구에서는 증가하였으며, 처리 시간이 증가함에 따라 감소하였지만 백합나무에 비하여 감소 폭이 적었다. 따라서 오존에 대해서 버즘나무보다 백합나무가 민감하게 반응하며 내성이 낮은 것으로 판단되었다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제12권1호
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• pp.1-16
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• 2018

Ground-level ozone ($O_3$) can be a menace for vegetation, especially in Asia where $O_3$ levels have been dramatically increased over the past decades. To ensure food security and maintain forest ecosystem services, such as nutrient cycling, carbon sequestration and functional diversity of soil biota, in the over-populated Asia, environmental standards are needed. To set proper standards, dose-response relationships should be established from which critical levels are derived. The predictor of the response in the dose-response relationship is an $O_3$ metric that indicates the dose level to which the plant has been exposed. This study aimed to review the relevant scientific literature and summarize the $O_3$ metrics used worldwide to provide insights for Asia. A variety of $O_3$ metrics have been used, for which we discuss their strengths and weaknesses. The most widely used metrics are based only on $O_3$ levels. Such metrics have been adopted by several regulatory agencies in the global. However, they are biologically irrelevant because they ignore the plant physiological capacity. Adopting AOT40 ($O_3$ mixing ratios Accumulated Over the Threshold of $40nmol\;mol^{-1}$) as the default index for setting critical levels in Asia would be a poor policy with severe consequences at national and Pan-Asian level. Asian studies should focus on flux-based $O_3$ metrics to provide relevant bases for developing proper standards. However, given the technical requirements in calculating flux-based $O_3$ metrics, which can be an important limitation in developing countries, no-threshold cumulative exposure indices like AOT0 should always accompany flux-based indices.

• 한국어병학회지
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• 제12권1호
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• pp.32-41
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• 1999

오존처리 해수중에 함유하는 잔류 옥시던트(TRO)가 양식 넙치의 생존, 혈액성상과 삼투질 농도, 산소소비 및 아가미 조직에 미치는 독성 영향을 조사하였다. TRO에 노출된 넙치의 48-hr 및 96-hr $LC_{50}$은 각각 26.4 와 22.3ppb이었고, 47ppb에서는 3시간 이내에 모두 치사하였으나 13ppb에서는 96시간 동안 폐사발생이 없었다. TRO 24~39ppb 농도범위에 노출된 넙치의 hematocrit, 헤모글로빈, 적혈구 수, 혈중 sodium과 chloride 이온 및 삼투압 농도는 TRO 농도가 높을수록 유의하게 증가하였고, 아가미 조직은 아가미 상피층이 모세혈관으로부터 박리되고, 괴사와 상피새포의 증생이 관찰되었다. 산소소비율은 TRO 농도가 높고, 노출이 계속될수록 감소하였다. 13ppb에서는 아가미 조직과 생리상태에 미치는 변화는 관찰되지 않았으나 혈당은 유의하게 증가하였다. 그러나 활성탄으로 TRO를 제거한 대조구에서는 오존의 독성 영향은 관찰되지 않았다. 잔류오존에 노출된 넙치는 삼투질 농도의 생리적 불균형 및 아가미 손상과 상피세포의 증생에 의한 산소섭취 부족이 치사를 유발하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 해산어 양식장에서 오존을 사용할 경우에는 오존처리수중의 TRO는 제거하여야 하며, 비록 저농도라도 장기간 노출되면 양식어류의 생존과 생리상태에 미치는 영향은 현저할 것으로 평가되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.848-852
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• 2012

도시지역의 식물에 의한 도시열섬 현상 저감 효과를 구명하기 위하여 서울, 부산, 대구, 대전, 광주, 수원 등 6개 도시지역의 근래 30년간 (1979-2008) 폭염기의 최고온도, 식물에 의한 온도 하강, 작물 증발산량, 대기오염 방지 기능 등을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 서울, 수원 등 6개 도시의 30년간 (1979-2008) 년 중 폭염기인 7월 하순과 8월 상순의 순 평균최고기온의 평균값은 $35.03^{\circ}C$ 이었다. 2. 6개 도시의 폭염기 (7월하순 - 8월상순) 동안 벼와 콩의 최대 일평균증발산량은 각각 $6.86ton\;10a^{-1}day^{-1}$ 및 $6.00ton\;10a^{-1}day^{-1}$ 이었다. 3. 수원시 중심지에 위치한 도시 농경지의 도시열섬 저감 효과의 지표로 볼 수 있는, 벼 및 콩 군락의 온도와 기온과의 차이는 각각 $10.5^{\circ}C$ 및 $3.0^{\circ}C$ 이었다. 4. 안성시 외각에 위치한 도시농경지에서 폭염기간 동안벼 및 콩 군락과 대기의 온도 차이는 각각 평균 $2.6^{\circ}C$ 및 $2.2^{\circ}C$ 이었다. 5. 2012년 년 중 최고 폭염일 (8월 5일)의 수원시 중심지에 위치한 도시 정원 식물 체 잎 표면온도는 대기온도 대비 $2.0^{\circ}C$, 도시건물 외벽 대비 $14.5^{\circ}C$ 더 낮았다. 6. 수원시 중심지의 식물에 의한 도시열섬 저감효과를 전력량으로 비교하면 벼 5,250. 콩 2,200, 도시정원 식물 $1,000MW\;day^{-1}$ 이었다. 7. 수원시 중심지 폭염기의 작물 증발산량과 잠열에 의한 도시 열섬 현상 저감 효과를 원유의 양으로 비교하면, 벼 462.9, 콩 401.4 L원유 $10a^{-1}day^{-1}$ 이었다. 8. 수원시 중심지 폭염기의 작물에 의한 $CO_2$ 흡수량은, 벼 20.27, 콩 $15.54kg\;CO_2\;10a^{-1}day^{-1}$ 이었다. 9. 수원시 중심지 폭염기의 작물에 의한 $O_2$ 발생량은 벼 14.74, 콩 $11.30kg\;O_2\;10a^{-1}day^{-1}$ 이었다. 10. 수원시 중심지 폭염기의 작물에 의한 오존 농도 저감 효과는 벼 21.0, 콩 8.8 및 도시정원 식물 4.0 ppb 이었다.