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천연 제올라이트의 수환경 개선용 기능성 소재로의 활용에 관한 연구 (I): 국내산 제올라이트의 양이온 교환 특성 (Study of Utilization of Natural Zeolites as Functional Materials for Water Purification (I): Cation Exchange Property of Domestic Zeolites)

    • 한국광물학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.135-149
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    • 2003
  • 국내산 제올라이트는 대부분 모오데나이트를 부수적으로 약간씩 수반하는 Ca-형 클리놉틸로 라이트 위주의 광물상을 이루는 것이 대부분이지만, 드물게 페리어라이트, 휼란다이트나 모오데나이트 계열의 광석도 산출된다. X-선회절 정량분석 결과에 의하면, 이들은 대개 50∼90 wt% 정도의 제올라이트 함유 수준을 나타낸다. 제올라이트 광석에 상당량 (대개 10 wt% 이상) 수반되는 불순 광물성분으로는 석영, 장석류, 스멕타이트 및 단백석이 대부분을 이룬다. 국내산 제올라이트 광석 (125 $\mu\textrm{m}$ 이하의 입도)의 CEC 값은 암모늄아세테이트 법 기준으로 대부분 100 meq/100 g 이상의 CEC 값 ($CEC_{AA}$ )을 갖는 것으로 밝혀졌다. 특히 구룡포 지역에서 산출되는 일부 클리놉틸로라이트 계열의 광석들은 170∼190 meq/100 g 정도의 높은 CEC 값을 보였다. 제올라이트의 양이온 교환특성은 광종에 따라 현격한 차이를 보이는 것으로 나타난다 페리어라이트 계열의 광석은 낮은 품위에도 불구하고 비교적 높은 $CEC_{AA}$ 수준을 보이는데 비해서, 휼란다이트는 90 wt% 가까울 정도로 높은 품위에도 불구하고 상대적으로 매우 낮은 $CEC_{AA}$ 을 나타내는 것이 특징이다. 또한 고용체 상을 이루는 클리놉틸로라이트-휼란다이트 계열의 광석들의 골격조성으로부터 계산된 이론적 CEC값과 실험적으로 구해진 실측치, 즉 $CEC_{AA}$ 는 상호 부합되지 않는 것으로 나타난다. 클리놉틸로라이트 계열의 광석은 일반적으로 휼란다이트의 경우보다 상대적으로 높은 $CEC_{AA}$ 를 보인다. 이는 휼란다이트의 교환성 양이온의 조성, 즉 Ca 이온의 함유도와 중합단층과 같은 공동 구조상의 특이성에 기인한 것으로 사료된다. 클리놉틸로라이트 계열의 광석들의 $CEC_{AA}$ /은 제올라이트의 함량 변화와 대체적으로는 부합되는 경향을 보이지만, 전적으로 엄밀히 규제되지는 않는 경향을 보인다. 이는 이 제올라이트의 결정화학적 다양성, 즉 골격조성(Si/Al)과 교환성 양이온 조성(특히 Ca과 K의 함량)에 의해서 단위 광물 당의 $CEC_{AA}$ /가 변하기 때문인 것으로 해석된다. 또한 메칠렌블루 법으로 측정된 CEC 값($CEC_{MB}$ /)이 예상보다 높은 수준을 보이는 것은 광석 내에 함유된 스멕타이트에 의한 효과뿐만 아니라, 공동의 입경이 클리놉틸로라이트-휼란다이트 보다 상대적으로 큰 제올라이트들, 즉 페리어라이트와 모오데나이트도 메칠렌블루 이온 ($C_{16}$ $H_{18}$ $N_3$S+)과 부분적으로 반응했을 개연성을 시사하는 것으로 사료된다. 특히 스멕타이트의 함유도가 상대적으로 낮은 페리어라이트 광석이 가장 높은 수준의 $CEC_{AA}$를 보인다는 사실이 이를 뒷받침한다.

우리나라 사과원(園)의 잡초식생(雜草植生)에 관(關)한 분석(分析) (Weed Occurrence in Apple Orchard in Korea)

  • 정재식;이재석;최충돈
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.147-156
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    • 1997
  • 1996년(年) 6월(月) 상순(上旬)에 우리나라의 사과 주산지(主産地)에서 14시군(市那) 25읍면(邑面)의 27조사구(調査區)를 선정(選定)하여 잡초발생(雜草發生) 상황(狀況)을 조사(調査)하여 얻은 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 우리나라 사과원에서 발생(發生)되는 잡초(雜草)의 초종(草種)은 총(總) 23과(科) 69종(種)으로서 국화과 13종(種), 십자화과 10종(種), 마디풀과 9종(種), 화본과 6종(種) 등(等) 순(順)이었다. 2 잡초(雜草)의 생활사별(生活史別) 발생(發生) 초종수(草種數)는 1년생(年生) 44종(種)(64%), 다년생(多年生) 25종(種)(36%)으로 1년생(年生)이 우점(優占) 하였고, 형태별(形願別)로는 광엽잡초(廣葉雜草) 1년생(年生)이 39종(種), 다년생(多年生) 21종(種)으로 총(總) 60종(種)이 발생(發生)하여 87%를 차지하였으며, 그 다음은 화본과 10%, 방동산이류 3% 순(順)으로 발생(發生)하였다. 3. 잡초(雜草)의 번식방법별(繁殖方法法別)는 종자(種子) 번식(繁殖)이 53종(種)(76%)으로 가장 많았고, 지하경(地下莖) 번식(繁殖) 7종(種)(10%), 종자(種子) 지하경(地下莖)과 종자(種子) 포복경(葡匐莖) 번식(繁殖)이 각각 3種(4%), 포자 지하경(地下莖)과 종자(種子) 괴경, 인경 주아로 번식(繁殖)하는 것이 각각(各各) 1종(種) 이었다. 4. 잡초(雜草)의 발생빈도(發生頻度)를 보면 명아주가 82%로 가장 높았고, 냉이 바랭이가 각각 74%, 속속이풀 67%, 둑새풀 망초 63%, 쇠비름 쇠별꽃 59%, 벼룩이자리 37%, 꽃마리 좀명아주 깨풀 씀바뀌 33% 등(等)의 순(順)으로 높아 이들 초종이 과수원(果樹園)에 널리 분포(分布) 발생(發生)하였다. 5. 지역별 주요 우점(優占) 초종은 경북중북부권(慶北中北部圈)에서 31종(種)의 잡초(雜草)가 발생(發生)하여 냉이 명아주 개갓냉이 속속이풀 망초 등의 순(順)으로 우점(優占)하였고, 충북권(忠北圈)은 35종(種)의 잡초(雜草)가 발생(發生)하여 망초 여뀌 둑새풀 벼룩이자리 꽃마리 등의 순(順)으로 우점(優占)하였다. 충남권(忠南圈)은 27종(種)의 잡초(雜草)가 발생(發生)하여 개갓냉이 개밀 냉이 쇠별꽃 왕포아풀 등의 순으로 각각 우점(優占)발생 하였으며, 전북권(全北圈)은 30종(種)의 잡초(雜草)가 발생(發生)하여 둑새풀 망초 속속이풀 꽃마리 명아주 등의 순으로 우점(優占)하였다. 대구권(大邱圈)은 28종(種)의 잡초(雜草)가 발생(發生)하여 속속이풀 바랭이 좀명아주 쇠비름 명아주 등의 순으로 우점(優占)하였으며, 경남권(慶南圈)은 26종(種)의 잡초(雜草)가 발생(發生)하여 명아주 속속이풀 개여뀌 바랭이 냉이 등의 순으로 우점(優占)하였다. 지역(地域)에 따라 차이(差異)가 있으나, 대체로 명아주 속속이풀 망초 냉이 개갓냉이 둑새풀 바랭이 개밀 꽃마리 등의 순(順)으로 우점(優占) 발생(發生)하는 경향(傾向)이었다. 6. 주요(主要) 우점(優占) 초종(草種)의 발생(發生) 개체수(個體數)는, 둑새풀이 (우점도(優占度)15.1 %)로 가장 많았으며, 냉이(7.9%), 바랭이(7.8%), 여뀌(7.4%), 꽃마리(6.2%), 왕포아풀(5.1%) 등의 순(順)이 었고 이들중 1년생(年生) 잡초(雜草)의 우점도(優占度)가 61.6%로 다년생(多年生)보다 우점(優占) 하였으며, 과별(科別)로는 화본과 잡초(雜草)가 28.0%로 가장 높았다. 건물중(乾物重)은 명아주가(우점도(優占度)10.5%)로 가장 많았고 망초(8.4%), 둑새풀(8.2%), 속속이풀(6.7%), 개갓냉이(6.3%), 냉이(6.2%), 쇠별꽃(5.1%) 등의 순으로 우점하였다. 이중 1년생(年生) 잡초(雜草)의 우점도(優占度)가 47.2% 다년생(多年生)보다 높았고, 형태적으로는 십자화과 잡초(雜草)가 19.2%로 가장 높았다. 7. 총(總) 27조사구간(調査區間)의 평균(平均) 비유사성계수(非類似性係數)가 78.5%로 높은 것으로 보아 우리나라 사과원에서 발생되는 잡초(雜草)의 초종(草種)은 지역(地域)에 따라 매우 상이함을 알 수 있었다.

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한국남부지역 판축토성의 연구 (A Study on the Earth Wall, of The South Korea Area)

  • 고룡규
    • 고문화
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    • 58호
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    • pp.25-84
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    • 2001
  • 본 논문은 한국 남부지역에서 조사된 판축토성에 대하여 살펴본 것이다. 남한지역에서는 성곽조사가 본격적으로 시작된 1980년대이래 지금까지 20여개소에 이르는 판축토성이 조사되었다. 판축토성들은 입지면에서 대부분은 평지나 구릉성 야산에 분포하고 있다. 규모면에서는 일부 소형급도 있지만 백제의 경우는 도성이나 거점지역의 토성 축조에 주로 이용되고 있는 것으로 보아 행정적인 치소로서의 기능에 더 비중이 두어졌다고 보여진다. 판축토성은 성벽, 건물 기초부, 흙담장 등을 조성할 때 틀을 만들고 그 만에 흙을 채워 넣고 나무나 돌로 만든 달고(符)로 다져서 축조한 토성들 말한다. 이러한 판축토성은 비단 우리나라뿐만이 아니라 중국과 일본 등 동양 삼국을 분포권으로 하고 있으며, 판축기법에 관한 문헌도 각각의 나라에 전해오고 있다. 판축토성을 석열의 유무와 목주간격을 기준으로 2개 유형으로 분류하였다. 그리고 판축토성에서 출토되는 유물을 대상으로 축조시기와 구조의 변화를 검토하였다. I 유형은 순수 판축기법만으로 토루를 축조한 것으로서 목주간격은 100$\~$150cm가 보편적이다. 성벽은 먼저 중심토루를 축조한 후 그 안팎으로 준판축의 외피토루가 덧붙여지는 2차 공정으로 완성된다. 초기 판축의 경우는 대체로 판축의 켜는 두터운 편이며, 성벽을 보호하기 위하여 성벽 안쪽에 구가 설치된다. 백제지역의 경우 기원 후 3세기경부터 7세기까지의 인대 폭을 가지는 것으로 밝혀졌다. 한강유역의 풍납동토성과 몽촌토성에서는 성벽의 폭이 매우 넓고, 목책의 사용과 판축용 구조물이 발견되지 않는 점을 특징으로 하고 있다. 신라지역의 순지리토성의 경우도 판축토성 축조 이전 시기의 목책을 이용하여 판축하고 있다. 풍납토성에서는 성벽 보호를 위해 안쪽에 구를 설치하고, 성벽의 상면에는 인위적으로 돌을 깔아 빗물 등에 의한 성벽의 유실을 방지하고 있다. 따라서 판축토성의 구조는 아직까지 정형성을 갖추지 못한 것으로 보인다. 이에 비하여 남한강상류의 정북동토성과 망이산성에서는 목주와 판목 등 판축용 구조물에 의해 거푸집을 만들어 축조한 것으로 조사되었다. 그리고 한강유역의 판축토성에 비하여 성벽의 폭이 좁아지는 현상이 나타나는 점으로 미루어 점차 구조상 정형성을 띠기 시작한 것으로 보인다. 그러나 종장목과 횡장목의 흔적이 보이지 않으며, 성벽보호를 위하여 성벽 안쪽에 구와 배수 및 보도기능을 겸한 부석시설이 설치된다. 6세기 중$\cdot$후반의 백석동토성과 부소산성 포곡식 성벽에서는 목주, 판목, 횡장목, 종장목 등 완전한 판축용 구조물이 조사되었다. 성벽은 I 유형에 이어서 중심토루와 외피판축의 2차 공정에 의해 완성되며 판축의 켜가 매우 정교해진다. 목주와 판목은 위로 끌어올려 재사용되지만, 횡장목과 종장목은 판축토내에 희생목으로 남아있었던 것으로 조사되었다. 성벽보호를 위하여 성벽 안쪽에 구와 배수 및 보도기능을 겸한 부석시설도 계속해서 설치된다. II 유형은 기저부의 한쪽 또는 양면에 석열을 배치한 후 판축한 형식으로 점차 석재의 의존도가 높아진다. 7세기의 삼국시대 말에서 9세기대의 통일신라시대까지의 연대 폭을 갖는다. 기저부 한쪽에 석열을 배치하는 II a식(7세기$\~$9세기)과 양면에 석열을 배치하는 II b식(9세기 초반이후)로 나누어진다. 성벽은 기저부 석열과 목주, 그리고 이 목주 안쪽에 판목을 청으로 막아 그 내부에 흙으로 판축하였는데 I 유형에 비해 판축의 켜는 상대적으로 두터워진다. 사비기의 I 유형에서 나타나는 횡장목이나 종장목의 흔적은 발견되지 않는다. 목주간격은 300cm이상으로 넓어지며, 목주를 기준으로 좌우의 토질이 서로 다르게 나타나는 것으로 보아 목주간의 간격이 구간별 판축공사의 단위가 되었음을 알 수 있다. I 유형에 비해 성벽의 폭은 좁아지는 반면에 단위당 축조 길이는 길어진다. 따라서 우리나라 고대토성의 축조기법은 초기의 순수판축에서 점차 판축용 구조물과 기초부에 석열을 배치하는 방법이 도입되어 정형성을 갖추어 갔음을 알 수 있었다. 이러한 구조상의 변화는 보다 효율적으로 토성을 축조하는 동시에 성벽을 보호하기 위한 것으로 축조 기술상의 발전을 의미한다고 본다. 이러한 판축토성의 전통은 부소산성의 테뫼식 판축토성에서 확인된 바와 같이 조선초기까지도 계속 이어지고 있다. 그러나 그 구조는 성토타짐 정도에 불과하여 이전 시기의 정교한 판축토성과는 상당한 차이를 보이고 있다.

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수경재배한 토마토의 품종별 품질특성 비교 및 품질특성간 상관관계 (The Correlation and Comparison of Quality Characters of Several Tomato Cultivars Grown by Hydroponics)

  • 이스람모하메드조히를;유태종;정현진;최인이;전신재;원재희;이윤석;김영식;김일섭;강호민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.88-92
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    • 2010
  • 본 연구는 국내에서 주로 생산되고 있는 대과종 토마토 품종의 품질을 비교 조사하여, 토마토의 원활한 유통 및 수출을 위한 수확후 관리 분야의 연구의 기초 자료를 얻고자 수행되었다. 과피색은 품종별 일정한 경향 없이 $a^*/b^*$ 값은 2.8에서 4.8범위 안에 있었다. 호흡률과 에틸렌 발생률도 품종간 큰 차이를 보이지는 않았다. 내적 품질 중 경도는 'Picasso', 'Tymaxx', 'Madison'에서 가장 높았다. 당도의 경우 대체로 $6^{\circ}Brix$ 수준을 나타내었는데 'Hoyong'과 'Dotearang Dia'가 높았다. 비타민 C 함량은 'Super Sunroad'와 'Dotearang Dia'가 가장 높았다. 산도는 품종별 큰 차이 없이 'Hoyong'이 가장 높았으며, 이 때문에 당산비는 당도와 유사한 양상으로 유럽계 중 당도가 낮았던 'Amaral', 'Picasso', 'Tymaxx'에서 낮았다. 이상의 결과로 보면 수출 토마토에서 중요한 품질 요인인 경도는 유럽계가 당도와 비타민 C 함량은 동양계가 높았다. 품질 요인간 상관관계는 $a^*/b^*$ 값으로 표시한 과피색이 여러 품질 요인과 높은 상관관계를 나타내었는데, 특히 당도와 가장 높은 상관계수(r = 0.801)를 나타내었다. 또한 수출현장에서 중요하게 다루는 경도와 당도는 부의 상관관계(r = -0.601)를 나타내었다.

가곡 스카른 광상의 암석시료에 대한 광물특성과 광대역 유도분극 반응과의 관련성 (The Relationship between the Mineral Characteristics and Spectral Induced Polarization for the Core Rock Samples from the Gagok Skarn Deposit)

  • 허서영;오지호;양경희;황진연;박삼규
    • 자원환경지질
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    • 제45권4호
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    • pp.351-363
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    • 2012
  • 본 연구는 부존광체 평가기술 개발을 위해 수행된 것으로 황화광물, 산화광물 및 스카른 광물에 대한 모달 함량비(vol%), 입자크기, 조직의 특성에 따라 나타나는 광대역 유도분극(Spectral Induced Polarization, SIP) 반응특성의 관련성 파악에 초점을 두고 있다. 테스트베드로 강원도 삼척시에 위치한 가곡 연 아연 스카른 광상에서 채취된 9개의 시추코어를 선정하였으며, 이 지역의 연 아연광화대는 캠브리아기 천해성 셰일과 석회암이 혼재된 묘봉슬레이트층과 대륙붕 탄산염 퇴적물로 이루어진 풍촌석회암층의 접촉부를 따라 관입한 백악기 석영몬조니암 성분의 화강반암과의 접촉부를 따라 형성되어 있다. 본 연구에 사용된 9개의 시추코아 시료는 육안 관찰시 비교적 스카른광물 함량이 높으며, SIP 반응이 높은 것(그룹 I), 중간 것(그룹 II), 낮은 것(그룹 III)의 세 개의 그룹으로 구별되고 있다. 그룹 I 암석은 자류철석(25-38 vol.%)과 각섬석(40-55 vol.%)의 모달 함량이 가장 높으며 가장 조립질의 특성을 보이고, 그룹II 시료는 자류철석(7-13 vol.%)의 함량이 비교적 낮으며 석류석(44-68 vol.%)의 모달 함량이 높고 광물 입자는 대체로 세립으로 나타난다. 그룹 III 암석은 자류철석(1-7 vol.%)의 모달 함량이 가장 낮고 휘석(24-66 vol.%)의 함량이 가장 높으며, 광물입자는 매우 세립질인 것이 특징이다. 암석을 구성하고 있는 주요 광물인 자류철석의 입자크기도 그룹 I (≅ 5 mm, < 2.5 mm)에서 그룹 II (< 2.5 mm), 그룹 III (< 1.6 mm)으로 가면서 세립화되는 경향을 보인다. 이들 세 그룹의 자류철석의 모달 함량, 입자의 크기는 SIP반응 상관관계 다이아그램에서 체계적인 지수함수의 관련성을 가지고 대비된다. SIP 반응특성과 황화광물의 모달함량비 사이에 이러한 체계적인 관련성이 존재한다는 것은 부존광체 평가기술 개발에 의미 있는 데이터를 도출하게 될 것으로 여겨진다.

초지에서 토양 개량에 관한 연구 I. 양토에서 도로마이트 입자도와 패각분 시용이 토양특성과 목초의 수량 및 사료가치에 미치는 영향 (Study on the Soil Improvement in the Grassland I. Effects of the dolomite particle and the shell powder application on soil characteristics, dry matter yield and nutritive value of forages in loam soil)

  • 이종경;최선식;김맹중;박근제;윤세형;신재순;신동은
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.159-166
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    • 1999
  • 본 시험은 양토에 조성된 혼파초지에서 석회석의 입자도 및 패각분이 토양특성, 목초의 건물수량 및 영양성분에 미치는 영향을 구명하기 위하여 축산기술연구소 초지사료과의 시험포장에서 무처리, $Ca(OH)_2$, 도로마이트 0.5, 2.0, 4.0mm 및 패각분을 각각 중화량으로 총 6처리로 하여 '94년부터 '96년까지 실시하였다. 분진발생율은 도로마이트 시용으로 크게 줄일 수 있었으며, 용해율은 패각분 시용구에서 가장 높았다. 목초의 3년 평균 건물 수량은 소석회>패각분>도로마이트 0.5mm>4.0mm>2.0mm>무처리>순이었으며 유의적인 수량차이는 없었다. 목초의 무기물 함량 중 Ca과 Mg 모두 '94년에는 처리간 차이는 없었으나 '95년에는 무처리보다 모두 증가하였으며, K와 Na은 처리간 차이가 없었다. 석회 요구량은 연차가 경과할수록 ha당 2,630kg에서 6,150kg으로 크게 증가하였으며, 토양경도는 초기에는 적정범위였으나 시용 후 시간이 경과할수록 토양이 단단해지는 경향이었다. 토양삼상은 무처리를 제외하고 처리구가 고상 함량이 낮았다. 토양유기물 함량과 유효인산 함량은 패각분 처리가 높았으며, K, Ca과 Mg 함량은 처리간 차이가 없었다. Ca 함량은 '95년에는 시험전 토양보다 약간 높았고, '96년은 약간 감소하였다. 또한 Mg 함량은 '95년과 '96년 모두 시험전에 비하여 감소하였다. 이상의 결과로서 도로마이트와 패각분은 토양개량시 석회 대체제로서 농가에서 분진 발생 및 연안오염을 해결할 수 있는 가능성을 보여 주었으며, 양토 초지에서 도로마이트나 패각분은 3년마다 시용하여 주는 것이 바람직할 것이다.

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대구지역 학교먼지에 함유된 미량원소성분 분석과 오염원 평가 (Trace Elements Analysis and Source Assessment of School Dust in Daegu, Korea)

  • 송희봉;도화석;이명숙;신동찬;윤호석;곽진희;정철수;강재형
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.1390-1399
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    • 2007
  • 2007년 1월에 대구지역의 총 45개 학교를 대상으로 학교먼지를 채취하여 100 ${\mu}m$ 이하로 체거름하고 산추출한 후 ICP로 14개 원소를 분석하였다. 농축계수를 이용한 미량원소성분의 발생원을 평가한 결과, 운동장은 자연적인 발생원의 영향을 많이 받고 있는 반면에 교실은 인위적인 발생원의 영향을 많이 받고 있는 것으로 추정되었다. 분석결과는 자연적인 발생원 성분이 인위적인 발생원 성분에 비해 매우 높은 농도를 보였다. 또한 교실은 운동장보다 뚜렷하게 높은 농도를 보였으나 도시지역과 농촌지역간 그리고 토양운동장과 잔디운동장을 이용하는 교실간은 대체로 농도차이가 없었다. 대구지역의 수준은 국내의 다른 지역보다 운동장이 낮은 농도를 보였으나 교실은 높은 농도를 보였다. 대구지역의 교실에 축적된 먼지는 도로상에 축적된 먼지보다 미량원소성분을 적게 함유하고 있었다. 오염지수를 이용한 중금속성분의 오염도를 평가한 결과, 운동장은 중금속오염이 거의 없는 수준을 보였으나 교실은 중금속오염이 높은 수준을 보였다. 또한 운동장은 도시지역과 농촌지역간 큰 차이가 없었으나 교실은 도시지역이 농촌지역 보다 중금속오염이 약간 높았다. 미량원소성분간의 상관성을 분석한 결과, 운동장은 교실보다 미량원소성분간에 양호한 상관성을 많이 보였다. 교실먼지에 함유된 미량원소성분은 운동장먼지에 함유된 미량원소성분의 영향을 크게 받지 않았다.

고체 산 촉매를 이용한 고산가 음폐유의 에스테르화 반응 동역학 연구 및 반응 최적화 (Kinetics of esterification of food waste oil by solid acid catalyst and reaction optimization)

  • 이화성;이준표;이진석;김덕근
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.683-693
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    • 2017
  • 지구 온난화, 석유 고갈, 환경 오염에 대한 방안으로 수송부문에서 국제적으로 바이오연료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 이산화탄소 감소 효과와 인체에 무해하며 세탄가가 높아 석유디젤을 대체할 수 있는 장점을 가지고 있다. 현재 국내 바이오디젤 수요는 지속적으로 증가하고 있으나 원료부족으로 인해 수입의존도가 커지고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 현재 사용되지 않는 음폐유(약 33 % 유리지방산 함유)를 Amberlyst-15촉매를 이용한 에스테르화 반응을 통해 바이오디젤 원료로서 활용가능성을 확인 하였다. 다양한 반응 조건의 영향을 조사하기 위한 실험을 수행한 결과 반응온도 383 K에서 97.62 %의 전환율을 얻었으며, 반응속도는 353 K에서 373 K로 증가 할 때 최대 1.99 배까지 상승하였다. 또한 동역학적 결과를 이용하여 29.75 kJ/mol의 활성화 에너지를 확인하여 선행연구에서 연구된 타 고체촉매에 비해 에스테르화반응에 Amberlyst-15 더 적합함을 확인하였다. 그리고 메탄올 몰 비가 증가함에 따라 최대 91.43 %의 반응 전환율을 확인하였고, 촉매량 영향의 경우 0 wt%에서 20 wt%까지 증가시킨 결과 반응 전환율이 43.78 %에서 94.62 %까지, 초기 반응 속도는 1.1~1.4 배로 상승하는 것을 확인하였다. 교반속도의 경우 100~900 rpm의 조건에 따라 실험을 수행하였으나 반응 전환율에는 큰 영향을 주지 않음을 확인하였고 반응 시간에 따른 영향의 경우 240 분 까지 산가 감소를 보이다가 300 분이 지나면서부터 산가가 상승하는 결과를 가져왔다. 그리고 위 실험들을 통해 도출된 최적 조건을 적용하여 음폐유 에스테르화 반응에 적용하였고 그 결과 반응시간 60 분에서 음폐유와 모사 폐유지간의 13 %의 반응 전환율 차이를 보였으나 최종 240 분 반응 전환율은 모사 폐유지 98.12 %, 음폐유는 97.62 %로 거의 유사한 결과를 얻었다.

옥천계변성암 지역의 먹는샘물 지하수의 수리지구화학적 특성 (Hydrochemistry of Groundwater at Natural Mineral Water Plants in the Okcheon Metamorphic Belt)

  • 추창오;성익환;조병욱;이병대;김통권
    • 한국토양환경학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.93-107
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    • 1998
  • 옥천계변성암 지역에 분포하는 15개 먹는샘물 업체의 지하수 원수의 수질은 다른 지역의 지하수와는 상이한 특성을 보여준다. 특히 전기전도도, 경도, Ca, Mg, $HCO_3$는 전국의 여러 지역중에서 가장 높다. 대부분의 업체의 지하수의 양이온 함량비는 Ca>>Mg, Na>K의 순이며, 음이온의 함량비는 $HCO_3$>$SO_4$>Cl>F의 순을 보인다. 특히 중탄산의 함량은 다른 지역에 비하여 월등히 높으며 수질유형은 Ca-Mg-$HCO_3$>Ca-$HCO_3$>Ca-Na-$HCO_3$순으로 나타난다. 옥천계변성암 지역의 지하수는 대체로 탄산염의 용해작용에 의하여 영향을 받은 것으로 보인다. 원소별 상관계수는 Mg-$HCO_3$가 0.92로서 가장 높으며 Ca-$HCO_3$(0.88), Ca-Mg(0.80), Ca-Cl(0.78), Mg-$SO_4$(0.78), Ca-$SO_4$(0.71) 등도 비교적 좋은 상관계수를 보인다. 이같은 현상은 탄산염 석고나 경석고의 용해작용과 관련되는 것으로 보인다. Ca와 EC간의 관계는 결정계수(determinative coefficient)가 R2=0.87인데 비하여, EC와 (K+Na+Ca)원소 전체의 관계는 결정계수가 R2=0.89로서 EC에 대한 Ca의 기여도는 주요 양이온들 가운데서 가장 크다. Ca와 HCO$_3$, Ca와 Mg간의 결정계수는 양호한 편인데, 이들은 서로 화학적 관련성을 가지면서 거동함을 나타낸다. 실리카 상들을 제외한다면 대부분의 지하수는 방해석의 포화도에 가장 근접한 상태를 보여 주며 돌로마이트도 점차 포화상태에 가까워 지고 있다. 그러나 석고, 경석고, 형석에 대하여는 불포화정도가 다소 큼을 나타낸다. 탄산염은 물-암석과의 반응이 어느 정도 더 진행되면 곧 포화상태에 도달하게 되어 더 이상 지하수의 수질화학에 영향을 주지 못하게 될 것으로 보인다.

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질소시비량(窒素施肥量)이 배추, 무우 및 오이의 가식부위내(可食部位內) NO3- 집적(集積)에 미치는 영향(影響) (Influence of Nitrogen Level on the Accumulation of NO3- on Edible Parts of Chinese Cabbage, Radish and Cucumber)

  • 손상목;오경석
    • 한국토양비료학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.10-19
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    • 1993
  • 질소시비량(窒素施肥量) 증가에 따른 주요채소(主要菜蔬)의 수량(收量) 및 가식부위내(可食部位內) $NO_3{^-}$집적량(集積量) 차이를 구명코자 배추(서울배추), 무우(한올 대형봄무우), 오이(백다다기)를 대상으로 질소농도(窒素濃度)를 pot당 0, 1, 2, 4, 8g의 5수준(水準)을 처리한 pot 시험(試驗)(1/700a pot, 모래 9kg+숙전토양 9kg 혼합처리)을 실시한 결과, 1. 배추의 $NO_3{^-}$집적량(集積量)은 외부엽(外部葉)의 내부엽(內部葉)에 비하여 $NO_3{^-}$집적량(集積量)이 높았다. 외부(外部) 및 내부엽(內部葉) 모두 중륵부위(中肋部位)의 $NO_3{^-}$집적량(集積量)이 엽신(葉身)에 비하여 많았고 질소시비량(窒素施肥量)이 증가할 수록 동일(同一) 개체내(個體內)에서 중륵(中肋) 대(對) 엽신(葉身)의 부위별(部位別) $NO_3{^-}$집적량(集積量) 차이(差異)가 커져 8g시용구(施用區)의 외부엽(外部葉)에서 그 비율이 4.8:1이나 되었다. 2. 무우는 근(根) 지상부(地上部)가 근(根) 지하부(地下部)보다, 엽신(葉身)이 엽병(葉柄)보다 $NO_3{^-}$집적량(集積量)이 높았다. 무질소구(無窒素區)의 경우 근부(根部) $NO_3{^-}$집적량(集積量)이 근(根) 지상부(地上部)보다 근(根) 지하부(地下部)에서 많았으나 1g이상의 질소시용구(窒素施用區)에서는 모두 근(根) 지하부(地下部)가 많았다. 3. 질소시비량(窒素施肥量)이 증가함에 따라 오이 과육(果肉)의 $NO_3{^-}$집적량(集積量)이 증가되었으나 과심(果芯)의 $NO_3{^-}$집적량(集積量)은 질소처리수준간(窒素處理水準間) 차이(差異)가 거의 없었다. 과육(果肉) 대(對) 과심(果芯)의 부위별 $NO_3{^-}$집적량(集積量) 차이는 질소시비량(窒素施肥量)이 많을 수록 높아져 8g시용구(施用區)에서 13.2:1이었다. 4. 배추, 무우의 수량(收量) 및 수량구성요소(收量構成要素)는 무질소구(無窒素區)에 비하여 질소시비구(窒素施肥區)에서 컸고 질소시비량(窒素施肥量)이 늘어날 수록 대체로 증가하였으나 오이는 1g시용구(施用區)에서 최대에 도달하였다. 5. 각(各) 채소별(菜蔬別) 최고 $NO_3{^-}$집적량(集積量)은 모두 질소(窒素) 8g시용구(施用區)에서 나타났으며, 저수준(低水準)의 $NO_3{^-}$집적량(集積量)에 비해 각각 130배, 40.8배, 20.9배나 증가된 배추의 외부엽중륵(外部葉中肋) 3,664ppm, 무우의 근(根) 지상부(地上部) 3,449ppm, 오이의 과육부분(果肉部分) 484ppm으로 나타났다. 6. 질소시비량(窒素施肥量)은 배추, 무우의 엽중(葉重), 엽장(葉長), 엽수(葉數), 수량(收量), 오이의 초장(草長), 과장(果長), 과직경(果直徑), 과수(果數), 수량(收量), 그리고 가식부위내(可食部位內) $NO_3{^-}$집적량(集積量)과 정(正)의 상관관계(相關關係)를 나타냈다.

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