본 연구는 사료작물 재배지에 가축분뇨를 투입하여 사료작물의 생산성을 향상시키고 초지식생대를 설치함으로서 비점오염원의 저감 효과를 구명하기 위하여 수행되었다. 본 시험은 국립축산과학원 초지사료과 시험포장(천안)에서 경사가 약 $10^{\circ}$ 인 자연 경사지를 이용하여 2007년부터 2009년까지 3년간 수행하였다. 가축분뇨를 시용한 사료작물 재배지의 2년 동안 옥수수의 평균 건물수량은 화학비료구에서 24,716 kg/ha (100%), 우분퇴비구 20,497 kg/ha (83%), 돈분퇴비구에서 18,862 kg/ha (76%) 순으로 높았으며, 화학비료구에 비해 우분퇴비구와 돈분퇴비구에서 유의적인 수량감소가 나타났다(p<0.05). 호밀의 평균 건물수량은 화학비료구 11,870 kg/ha (100%), 우분퇴비구 10,650 kg/ha (90%) 돈분퇴비구 9,300 kg/ha (78%) 순으로 높았으며, 화학비료구에 비해 돈분퇴비구에서 유의적인 수량감소가 나타났으며(p<0.05), 우분퇴구에서는 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 2년 동안 2009년도 옥수수의 건물수량은 2008년의 건물수량보다 약 24%의 수량 증가가 나타났으며, 호밀의 건물수량은 2008년에 비해 2009년에 약 80%의 수량 증가가 나타났다. 초지식생대의 설치에 따른 유거수 중의 평균 $NO_3$-N 농도는 초지식생대의 길이가 0 m, 5 m, 10 m, 15 m로 길어질수록 $NO_3$-N의 농도가 감소하였는데, 초지식생대를 설치하지 않은 0 m인 지점에 비해 10 m 및 15 m인 지점에서 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 이상의 결과는 초지식생대를 사료작물 재배지에 10 m 이상 설치할 경우 초지식생대를 설치하지 않았을 때 보다 $NO_3$-N의 유실량을 유의적으로 감소시킬 수 있음을 나타내었고, 초지식생대의 설치가 사료작물 재배지의 가축분뇨 시용에 따른 $NO_3$-N의 수계유입 농도를 현저하게 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 경사지에서 초지식생대의 설치는 가축분뇨를 시용한 사료작물 재배지에서 발생되는 $NO_3$-N의 유실을 저감할 수 있을 것으로 사료된다.
목적: 구면수차를 감소시키기 위해 설계된 비구면 소프트콘택트렌즈를 착용시킨 후 눈에서 변화된 고위수차와 구면수차를 분석하였다. 방법: 50명의 소프트 콘택트렌즈 착용자가 연구에 참여하였으며 SDD(Soflens Daily Disposable, Bausch+Lomb) 비구면 렌즈를 착용시킨 후 Wave-Scan Wavefront$^{TM}$ aberrometer (VISX, Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 눈 전체의 고위수차와 구면수차를 4 mm의 동공크기를 기준으로 측정하였고, 구면수차 변화량은 착용한 비구면 렌즈의 약도, 중도, 고도의 도수에 따라 비교, 분석하였다. 밝은 조명(photopic)과 어두운(mesopic) 조명상태에서 대비도를 가지는 시력표(100%와 20%)를 이용하여 시력 검사를 하였고 OPTEC 6500 Vision Tester$^{(R)}$(Stereo Optical Co., Inc., Chicago, USA)를 사용하여 밝은 조명(photopic)과 어두운(mesopic)조명 상태의 대비감도를 각각 측정하였다. 모든 측정은 산동 시키지 않은 상태에서 단안으로 시행하였다. 결과: SDD 비구면 렌즈를 착용한 경우 눈의 전체고위수차는 나안 상태보다 유의하게 감소하였고(p<0.001), 구면수차는 상당히 감소하여 0에 근접하는 경향을 보였다(p<0.001). SDD 렌즈 도수에 따라 전체고위수차 변화량(r= 0.237, p=0.018)과 구면수차 변화량(r=0.324, p=0.001)은 유의한 상관관계가 나타났다. 밝은 조명상태에서 100% 및 20% 대비도 시력은 각각 $-0.063{\pm}0.062$와 $0.119{\pm}0.060$으로 나타났고, 어두운 조명상태에서 100% 및 20% 대비도 시력은 $-0.003{\pm}0.063$과 $0.198{\pm}0.067$으로 측정되었다. 밝은 조명상태와 어두운 조명상태에서 대비감도는 각각 $3.095{\pm}0.068$과 $3.087{\pm}0.074$로 나타났다. 결론: 구면수차를 제어한 비구면 디자인의 소프렌 소프트렌즈(SDD)는 눈의 전체 고위수차와 구면수차를 감소시키고 눈의 구면수차를 보정하면서 시력의 질을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.
자연계에서 산출되는 망가니즈단괴 내 광물종 및 원소의 공간적 분포를 규명하는 것은 단괴의 형성 과정 중 변화하는 생성 환경 및 지화학적 조건에 대한 이해를 가능하게 한다. 최근의 라만 분광분석을 이용한 연구에서 구형으로 성장한 단괴의 성장에 따른 산화망가니즈 광물종의 변화에 대해 연구한 바 있으나, 상대적으로 천해에서 획득되는 비구형 단괴 내 광물종의 분포는 자세히 연구되지 않았다. 이에 본 연구에서는, 동시베리아해 천해(수심 약 73 m)에서 산출되는 판상의 비구형 망가니즈단괴 내 서로 다른 성장 방향에서 획득된 라만 분광분석 결과를 바탕으로 단괴 내 광물종 및 해당 광물의 구조적 특성에 대하여 면밀히 연구하였다. 또한 에너지분산형 X-선 분광분석(energy dispersive spectroscopy, EDS)을 통하여 단괴 내부 구조 및 부수광물의 존재에 대하여도 관찰을 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 사용한 비구형 단괴의 내부는 중심으로 부터 외곽 방향으로 크게 핵, 철 기질부, Mn-Fe 층으로 구분되었다. Mn-Fe 층 내 서로 다른 성장 방향에서 획득된 라만 분광분석 결과는 모든 방향에 대하여, 단괴 중심부로부터 외곽부로 신호 획득위치가 옮겨감에 따라 산화망가니즈 광물의 경우 터널형 광물의 비율이 감소하는 경향성을 관찰할 수 있었다. 이 때, 단괴 내 성장 방향에 따라 구성 광물의 상대적 비율 및 구조적 특성이 크게 다르다는 것이 확인되었다. 총 3가지의 실험 방향 중, 한 방향에서 획득된 라만 분광분석 결과는, 철 수산화물의 비율이 낮고, 버네사이트나 토도로카이트와 같은 산화망가니즈 광물들의 결정도가 상당히 높다는 것을 보여주었다. 반면, 나머지 두 방향에서 획득된 신호를 분석한 결과, 산화망가니즈 광물들의 결정도가 매우 낮으며 비정질 내지는 결정도가 낮은 철 수산화물들의 비율이 높다는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 비구형 단괴가 속성 과정으로 형성되는 동안 단일 단괴 내에서도 지화학적 조건에 차이가 있었다는 것을 지시한다. 더하여, 부수광물로서 암염이 일부 층에서 관찰되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 단괴 내 존재하던 해수의 증발로 인해 암염 결정이 형성되었음을 지시한다. 이처럼 본 연구에서는 라만 분광분석을 통해 비구형 단괴 내 광물종의 분포 및 구조적 특성에 대해 제시하였고 향후 본 연구 방법은 다양한 단괴 연구에 적용되어 지구물질의 지질학적 형성 과정에 대한 보다 세밀한 이해를 가능하게 할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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