석회동굴은 석회암지역에서 형성된다. 이들 석회동굴은 석회암의 화학성분이 용해되어 지하에 스며들어 석회동굴을 형성한다. 석회암지대의 지표면에는 돌리네, 우발라와 같은 각종 지형이 나타나는데 이들을 카르스트지형이라 부르고 이들이 계속 변질 환산되어가는 과정을 카르스트윤회라고 한다. 카르스트윤회과정에서 지표수가 지하에 스며들어 지하수통로인 지하수동 즉 석회동굴이 형성되는데 이 지하수 통로가 바로 동굴인 것이다. 이렇게 형성된 동굴의 천정에는 계속적으로 땅속으로 지표면에서 물방울이 스며들게 되는데 이들 석회암의 용해물방울이 땅속지하수동의 천정, 벽면에 침적되어 이른바 동굴의 2차 생성물이 형성되는 것이다.
석회동굴은 유구한 지구 표면 지층의 역사를 되새겨 주는 석회암 층에서 형성되는 지하동굴이다. 바다 속에서 퇴적되어 형성된 석회암 층이 융기 작용으로 지표면에 상승되어 이른 바 석회암 지표 층을 이루고 있는 곳에서는 빗물에 의한 화학작용으로 땅 표면에서 카르스트 윤회과정의 갖가지 지형지물이 발달되는데, 이 때에 지하에 스며든 지하수의 물리 작용으로 곧 지하수류가 흘러 지나간 공동이 생기게 되고, 나아가서는 낙반 및 확장 등으로 지하동굴이 확장되는데, 2차적인 지하수 침투작용으로 석회질 용해수에 의한 2차 생성물이 형성되어 이른 바 화려한 석회동굴이 이루어진다. 그 석회암의 화학 성분 여하에 따라, 그리고 지하수의 지하 투수량에 따라 석회동굴의 양상은 달리 나타나게 된다.
연구목적 : 흉부 단순촬영 상에서 발견되는 대동맥 궁 석회화가 폐쇄성 관상동맥질환과 관련성이 있는지 알아보고자 하였다. 연구방법 : 관상동맥 조영술을 시행한 사람을 대상으로 흉부 단순촬영 영상을 확인하는 후향적 연구이다. 흉부 단순촬영상은 영상의학과 전문의와 방사선사에 의해 대동맥 궁 석회화 유무를 확인하였고, 관상동맥 조영술 결과와 비교하였다. 또한 대동맥 궁 석회화의 크기를 10 mm 미만군과 이상군으로 나누어 비교하였다. 연구결과 : 총 846명의 대상자 중 폐쇄성 관상동맥 질환을 가진 사람은 남자 417명(88.3%)이었고, 여자 312명(83.4%)으로 남자가 많았다. 대동맥 궁 석회화가 있는 사람 중 폐쇄성 관상동맥 질환을 가질 확률을 나타내는 양성예측도는 91.4%이었고, 대동맥 궁 석회화를 가지고 있는 군이 석회화가 없는 군에 비해 폐쇄성 관상동맥 질환을 가질 위험을 나타내는 상대위험도는 1.10배였다. 대동맥 궁 석회화의 크기가 10 mm 이상인 사람 중 폐쇄성 관상동맥 질환을 가질 확률을 나타내는 양성예측도는 91.9%이었고, 대동맥 궁 석회화의 크기가 10 mm 이상인 군이 10 mm 미만인 군에 비해 폐쇄성 관상질환을 가질 위험을 나타내는 상대위험도는 1.04배였다. 결 론 : 흉부 단순촬영에서 발견되는 대동맥 궁 석회화와 관상동맥 조영술의 결과 폐쇄성 관상동맥 질환이 서로 밀접한 관련성이 있음을 확인하였고, 대동맥 궁 석회화가 있는 사람이 없는 사람보다 폐쇄성관상동맥 질환을 가질 위험이 더 높고, 대동맥 궁 석회화의 크기가 클수록 상대위험도는 높았다. 따라서 흉부 단순촬영 시 대동맥 궁 석회화가 발견되면 폐쇄성 관상동맥 질환의 발생 가능성이 높음을 인지하여 반드시 전문의와 상담을 하여야 한다.
인삼에 기생하는 해충을 억제하는 석회유황합제를 응용하되 피해를 줄이고 효과를 증진시키는 석회유황합제 복합체를 적용하고자 했다. 특히, 석회유황합제는 휴면기에만 사용하였으나 석회유황합제 복합체를 응용하여 인삼의 병해가 가장 많은 여름 장마기 전후에 사용이 가능한 것으로 나타났다. 묘삼재배에서 석회유황합제에 첨가한 복합제별 비교는 주당 무게 평균값 기준으로 했을 때 KHCO3 > NaHCO3 > MgSO4 순으로 좋은 결과를 보였다. 또한 생육상태 및 근장에서 묘삼으로 조건도 갖추고 있었다. NaHCO3를 이용한 희석비율 효과는 석회유황합제 200배 희석액에 중탄산나트륨를 첨가한 것이 주당 무게가 가장 많이 나왔으며 체형도 좋은 것으로 나타났다. 또한, 석회유황합제 복합제 처리간격별 비교는 주당 무게 평균값 기준으로 20일 > 30일 > 40일 > 10일 순을 보였다. 5년근 인삼에 미치는 석회유황합제 복합체의 효과에 대한 현장 시험에서도 석회유황합제에 첨가한 복합제별 비교는 주당 무게 평균값 기준으로 했을 때 NaHCO3가 좋은 결과를 보였다. 무처리구와는 큰 차이를 보였으나 처리구 상호 간에는 큰 유의차는 없었다. 처리 농도 효과도 근중으로 보았을 때 석회유황합제 200배 희석액에 중탄산나트륨를 첨가한 것이 주당 무게가 가장 많이 나왔으며 체형도 좋은 것로 나타났다. 석회유황합제복합체 5년생 인삼의 생육에 미치는 석회유황합제 복합체의 영향은 주당 무게 평균값 기준으로 20일 > 30일 > 40일 > 10일 순으로 나타났다. 따라서 묘삼과 5년근 인삼의 해충 방지에는 석회유황합제에 복합체 재료로 중탄산나트륨(KHCO3)을 이 용하여 200배 이상 희석하여 예방용으로 장마전에 20일 간격으로 2~3회 살포하면 효과가 큰 것으로 나타났다.
배연탈황 기술은 화력발전소의 연소가스에서 발생하는 $SO_2$를 제거하는 기술이다. 발전소에서는 주로 석회석을 이용한 습식 배연탈황공정을 적용하고 있으나, 천연자원인 석회석의 고갈 및 높은 운전동력 소비 등의 문제로 석회석을 대체할 수 있는 흡수제 개발에 매진하고 있다. 따라서 본 연구에서는 제철소에서 발생하는 석회석 슬러지를 흡수제로 적용하기 위해 석회석 슬러지의 입도분포에 따른 탈황성능을 검토하고자 하였다. 탈황효율 검토방법으로는 입도에 따른 석회석 슬러지의 물리 화학적 특성 검토 및 $SO_2$가스제거시험 등을 시행하였다.
전북 익산군 왕궁면 땅콩 4년 연속 연작한 토양 연작장해를 감소시키기 위하여 흡비력이 강한 이탈리안 라이그라스와 호밀을 동계에 재배하고, 토양개량 효과를 증진시키기 위하여 석회물질을 시용한 결과는 다음과 같다. 1. 땅콩 연작지 토양에 동계 사료작물을 재배하고 석회물질을 시용한 결과 토양중 유기물함량은 이탈리안 라이그라스만 재배한 구 1.25%, 이탈리안 라이그라스를 재배한 후 석회고토를 시용한 구 1.37%, 석고를 시용한 대조구 1.1%에 비해 높게 나타났다. 또한 호밀만 재배한 구는 1.70%, 호밀재배후 석회고토 시용구 1.73%, 석고 시용구 1.77%로써 사료작물 재배구의 유기물함량이 높았다. 2. 인산함량은 이탈리안 라이그라스만 재배하고 석회물질을 시용하지 않은 구 332ppm, 호밀을 재배하고 석회물질을 시용하지 않은 구 386ppm, 이탈리안 라이그라스 재배후 석회고토 시용구 340ppm, 석고시용구 312ppm, 호밀시용후 석회고토 시용구 386ppm, 석고 시용구 418ppm으로써 석회물질만 시용한 대조구 549ppm 보다 월등히 낮았다. 3. 연작장해 요인중의 하나로 알려진 phytotoxin함량을 분석한 결과, 이탈리안 라이그라스 재배후 석회고토 시용구 19.7%, 석고 시용구 25.3%, 호밀 재배후 석회고토 시용구 12.0%, 석고 시용구 12.8%의 phytotoxin 감소효과를 나타냈다. 따라서 사료작물에서는 이탈리안 라이그라스가 phytotoxin 감소에 효과적이었고 석회물질은 석회고토보다 석회가 효과적이었다. 4. 연작장해의 가장 큰 요인으로 알려진 땅콩의 주요 병해인 풋마름병과 검은무늬병의 발병률을 조사하여 본 결과 풋마름병 이병주율이 이탈리안 라이그라스만 재배한 구 3.4%, 호밀 재배구 2.9%, 이탈리안 라이그라스 재배후 석회고토 시용구 2.5%, 석고 시용구 2.3%, 호밀 재배후 석회고토 시용구 2.6%, 석고시용구 2.3%로써 석회물질을 시용한 것 보다 사료작물을 재배한 것이 이병주율이 낮았고, 사료작물만 재배한 것 보다는 석회물질을 함께 사용한 것이 효과가 컸다. 5. 검은무늬병 발병률은 이탈리안 라이그라스만 재배한 구에서 5.6%, 호밀만 재배한 구에서 7.9%, 이탈리안 라이그라스 재배후 석회고토 시용구에서 4.6%, 석고시용구에서 3.4%, 호밀 재배후 석회고토 시용구에서 5.3%, 석고 시용구에서 5.2%였다. 그러나 사료작물만 재배구의 5.6%와 7.9%의 발병률은 석회물질만 시용한 대조구 5.8%와 비슷하거나 높게 나타나 석회물질을 시용하지 않고 사료작물만 재배하면 오히려 병이 조장되는 것으로 나타났다. 6. 이탈리안 라이그라스만 재배한 구와 호밀만 재배한 구 공히 석회물질만 시용한 대조구에 비해 생육상황이 나빴고, 수량도 각각 202kg/10a 및 186kg/10a로써 대조구 210kg/10a보다 낮은 것으로 나타났다. 그러나 이탈리안 라이그라스 재배후 석회고토 시용 구 및 고토 시용구는 생육상황도 양호하였고, 수량도 각각 217-225kg/10a 와 225-237kg/10a를 기록하였다.
버어리종 담배의 화학성분에 미치는 석회시용양(토양 pH)과 질소원에 따른 효과를 알아보기 위하여 석회시용양은 석회무시용, pH 5.5 교정량, pH6.5 교정량의 3수준으로, 질소원은 연초용복합비료(3.9%의 $NH_4$, -N와 6.1 %의 $NO_3-N$ 함유), $Na-NO_3,\;(NH_2)_2CO,\;(NH_4)_2SO_4$ 의 4종을 두어 포장에서 실험한바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생육기간중의 토양 pH는 석회시용량에 비례하여 높아졌으며, 질소원별로는 칠레초석구가 높았고 유안구가 낮았다. 그러나 토양중 Ca 농도는 석회시용량에 비례하여 높아졌으나, 질소원에 따른 차이는 크지 않았다. 2. 토양중 ${NO_3}^{-}$ 농도는 석회다량구가 높았고, 질소원별로는 칠레초석구가 높았다. 그러나 K와 $P_2-O_{5}$ 농도는 석회시용량이나 질소량에 따라 일관된 경향이 나타나지 않았다. 3. 이식후 75일의 엽중 초산능질소함량은 칠레 초석구가, 45일의 칼슘함량은 석회다량구가 높았다. 그러나 엽중 인산과 가리함양은 석회시용량이나 질소원에 따른 차이 없었다. 4. 석회시용량이나 질소원에 따른 전알칼로이드와 전질소함량 차이는 없었으나, 석회시용량증가에 따라 칠레초석구의 전알칼로이드함량은 증가하였다. 5. 유안구가 건엽의 가리함량은 높았고 칼슘함양은 낮았다. 그러나 석회시용량에 따른 건엽의 인산과 마그네슘함량 차이는 크지 않았다.
북제주군 협재리 해안가 인근에 소재한 건지굴을 대상으로 화산지역의 용암동굴에서 특이하게 진행되고 있는 응암석회질화(鎔岩石灰質化: lava-calcification)의 위종동(僞鐘洞)에 대하여 동굴내부와 주변상황에 근거한 분석, 고찰을 통하여 석회질화의 원인을 규명하고, 생태와 환경 및 동굴해안접경구와의 상관성을 고찰하고, 주위에 흔히 분포되어있는 스코리아에 대해 분석응용을 하였다. 용암(화산)동굴은 생성이후 퇴화한다. 그러나 용암동굴에서 용암석회질화의 위종동 현상이 발생하면 용암의 기공과 균열부분 또는 용암석간의 공극에 석회질 성분이 침투, 고화, 융합되면서 구조적 보강효과의 발생으로 오히려 건축구조물의 콘크리트 역할과 같이 견고하게 진행되는 특이현상을 갖는다. 이와 같은 진행성 용암석회질화 현상이 북제주군 협재리에 소재한 건지굴에서 진행되고 있음을 최초로 확인하였다.
동굴이 휴양명소로 자리잡아 감에 따라 동굴에 대한 관심이 늘어나고 있는 때에 우리나라에 분포하고 있는 동굴의 구조적 특성을 밝히는 것은 중요한 일이다. 본 연구의 목적은 우리나라에 분포한 동굴을 유형별로 분류하고, 그 중 대표적인 석회동굴과 화산동굴의 구조적 특성을 밝히는 것이다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 우리나라에는 260개 이상의 동굴이 분포하고 있는데, 강원도와 충청북도 지방에 75% 이상이 집중되어 있으며, 이것은 이들 지역이 우리나라의 지체구조사 옥천지향사에 해당하는 곳이어서 석회석이 발달한 때문이다. 둘째, 우리나라의 동굴은 성인상으로 분류하면 석회동굴 ·화산동굴 ·해식동굴 ·저리굴 등으로 나눌 수 있는데, 석회동굴이 가장 많고, 화산동굴은 제주도에 주로 분포한다. 셋째, 동굴지형면에서 석회동굴은 이차 생성물의 성장으로 인해 다양한 볼거리를 제공하는 반면에, 제주도의 화산동굴은 규모면에서 세계적이라는 것이 특징이고, 몇몇 동굴에서는 해안가 패사류의 퇴적으로 인해 석화동굴에서만 볼 수 있는 이차 생성물이 발달된 곳도 있다. 마지막으로 동굴생물적 측면에서는 동굴의 깊이가 클수록 진동굴성 동물이 비교적 많이 발견된다. 또한 본토의 석회동굴과 제주도의 화산동굴 내에 분포하는 동굴생물은 다소 그 종류에서 차이가 나타나고 있다. 특히 제주도의 화산동굴에는 그곳에만 독특하게 사는 동굴생물들이 발견되어 종의 이름에 ‘제주도...’ 라고 명명하는 것이 특징이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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