유체의 특성을 나타내는 인자 중에 침강속도에 큰 영향을 미치는 인자 중 하나는 염도(salinity)이다. 염도는 부유사 입자의 응집을 촉진시키고, 입자의 응집은 더욱 큰 침강속도를 초래하는 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 유체의 염도가 침강특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 서로 다른 염도조건(담수와 염수)에서 고령토 퇴적물에 대한 침강실험을 수행하고, 그 결과를 비교 분석하여 염도가 침강특성에 미치는 영향을 정성적 정량적으로 해석하였다.
인산염이 쌀전분의 호화에 미치는 영향을 X-ray 회절법으로 조사하였다. 인산염은 멥쌀전분의 호화에 필요한 수분을 감소시켰다. 5% 멥쌀전분 현탁액의 호화온도는 인산염에 의하여 영향을 받지 않았으나, 같은 온도에서는 인산염의 존재시 호화도는 높은 값을 보였다. 인삼염은 찹쌀전분의 경우 호화에 영향을 미치지 않았다.
본 연구에 앞서 가뭄에 따른 충청남도 서부권의 물 부족을 해결하기 위하여 금강 본류로부터 보령댐으로 일정 유량을 도수(diversion)하는 계획이 금강 본류에 미치는 수리적 영향을 1차원 비정상류 해석(unsteady flow analysis)을 통하여 분석하였으며, 본 연구에서는 수리모형 결과와 연계하여 수질 모형을 구축하여 금강 본류 수질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 조위 영향에 따른 염도의 역류 모의를 위하여 전자해도와 위성영상자료를 활용하여 금강 하굿둑에서 외해 방향으로 약 9km에 이르는 모의 구간을 확장하였으며, 상류단의 진두수위표를 포함한 8개 지천의 유입유량 및 수질, 하구의 조위와 염도, 농공용수 취수시설의 취수량 및 회귀수 수질, 금강 배수갑문 운영, 대상 구간에 인접한 기상대의 기상자료 등을 고려하고 금강 본류를 따라 9개 수질측정소의 수질자료를 이용하여 모형의 보정을 실시하였다. 또한 대상 구간 내 2015년의 갈수기 유황 분석을 토대로 비선형 회귀분석식을 도출하여 2016년 갈수기 예측 유량과 함께 수질-유량 관계식을 도출하여 대상 구간의 수온, 염도, 용존산소(DO), BOD, 조류 등 영향을 분석하였다. 수온 분석 결과, 지점에 따라 2015년 유황 대비 평균 수온 1.79~3.83도, 최고 수온 1.74~4.30도 상승할 것으로 모의되었으며, 염도는 2016년 갈수기 동안의 금강 하굿둑 외해 염도는 담수 방류량의 감소로 전년 동기 대비 평균 53% 증가하는 것으로 모의되어 기수역 생태계에 상당한 영향을 줄 것으로 분석되었으며, 갈수기 동안의 금강 하굿둑 내수의 염도는 배수갑문 개방 빈도, 개방 시간, 개방 정도의 감소에 따른 해수 역류의 감소로 전년 동기 대비 크게 감소할 것으로 모의되었다. 용존산소는 2016년 갈수기 동안의 용존산소 농도는 지점에 따라 전년 동기 대비 평균 4~11% 감소하는 것으로 모의되었으며, 2016년 갈수기 동안의 BOD 농도는 지점에 따라 전년 동기 대비 평균 30~57% 증가하는 것으로 분석되었다. 조류는 지점에 따라 전년 동기 대비 평균 29~67% 증가하는 것으로 모의되었다. 유량의 감소에 따른 수온 증가 및 수질 악화의 영향이 있을 것으로 분석되나, 도수에 따른 영향은 상대적으로 제한적인 것으로 분석되었다.
염도와 관개용수는 작물에 있어서 물의 증발과 토양에 축적됨으로서 다양한 영향을 준다. 이러한 환경에 작물들은 영향을 받기에 본 연구에서는 천일염이 스위트 바질의 생장과 수분도, 토양의 수분도 및 염 스트레스에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 연구 방법으로 스위트 바질에 천일염을 0, 5, 50, 100, 및 200 mM 농도별로 처리하여 천일염의 농도가 스위트 바질의 성장과 염 스트레스 시간을 알아보았다. 본 연구 결과로 잎의 면적의 경우, 5 mM 처리에서 11%, 50 mM 처리에서 49%, 및 100 mM 처리에서 44% 증가한 것을 확인하였다. 잎의 길이는 5 mM 처리에서 16%, 50 mM 처리에서 59%, 및 100 mM 처리에서 82% 성장한 것으로 확인하였다. 향후 연구로 천일염이 스위트 바질의 잎과 길이 성장에 농도별 영향을 미치는 내용을 기초로 식용, 약용, 그리고 방향성 식물의 천일염 영향에 대해 더 연구가 필요하리라 사료된다. 염은 작물에 있어서 스트레스에 관한 연구만 있었지만, 본 연구에서 사용한 천일염을 활용하여 다양한 식용, 약용, 방향성 식물을 찾아 환경에 더 유익한 성분을 연구하는데 기초자료로 제공하는데 이바지 하고자 한다.
무의 염절임 과정에서 일어나는 염의 침투와 관련하여 무의 응력완화 변화를 측정하고 점탄성의 변화를 제시하였다. 침지 염용액의 농도와 침지온도가 증가할수록 염의 확산은 더 잘 일어났으나 염용액의 온도에 따른 염의 침투 정도는 낮은 염용액의 농도에 의해서 더 많은 영향을 미쳤다. 염장하지 않은 무의 높은 조직의 강도와 점탄성은 염용액의 온도를 증가시킴에 따라 초기 응력에 대한 조직의 강도약화를 보여 주었으며 응력완화의 정도도 빨라졌고 평형상태에서 잔여응력 양도 감소하였다. 또한 염용액의 농도가 증가할수록 무 조직의 응력완화정도와 잔존응력양의 변화가 거의 일치함을 보였다. 염용액의 온도와 농도를 증가시킴에 따라 염절인 무조직의 점탄성 성분들도 낮아졌는데, 온도에 따른 무의 점탄성의 낮아지는 정도는 염침투나 초기응력과 마찬가지로 낮은 염용액의 농도에서 더 많은 영향을 받았다.
가수분해된 네 개의 반응성 염료를 이용하여 견, 양모 나일론 섬유를 염색할 때 영향을 미치는 여러 인자들에 대하여 연구하였다 염의 투입을 가수분해 전과 후로 달리하였을 때 염색된 직물의 K/S 값에 미치는 영향은 염료와 직물의 종류에 따라 각기 달랐으며 염의 영향은 염료의 분자 크기가 클 때 더 크게 나타났다. 이는 염 노동의 증가시 염욕 안에서의염료 용해도가 염료 분자가 클 때 더많은 영향을 받기 때문인 것으로 생각된다. 욕비 증가시에는 염색된 직물의 K/S값은 초기에 감소를 보이다가 높은 욕비에서 K/S값이 증가되었는데 이는 염의 농도의 감소로 인한 영향으로 사료된다. 가수분해된 반응성 염료로 염색된 직물의 수세 견뢰도는 염료의 분자 크기에 의해 영향을 받았으며 직물의 마찰 땀 견괴도는 Gray scale에서 3보다 높았다 본 연구의 결과는 면섬유 염색에 사용한 가수분해된 반응성 염료를 이용하여 견, 양모, 또는 나일론섬유의 염색에 재 사용할 수 있는 가능성을 제시하여 준다.
본 논문은 염(NaCl) 처리 시 눈개승마의 생육과 생리활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 0, 100, 200, 300 mM의 농도로 염 처리를 하였다. 처리 30일 후 초장, 엽폭, 엽장 및 무기 이온 함량을 측정하여 생육에 미치는 영향을 조사하였고 생리활성에 미치는 영향을 확인하기 위해 항산화 활성 및 염증 생성 물질인 NO 생산량을 측정하였다. 그 결과, 염 처리 시 대조구에 비하여 생육 저하되었으며 염 농도 100, 200, 300 mM 처리구 간의 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 무기이온 함량은 염 처리시 $Na^+$의 함량은 증가하였고 $K^+$의 함량은 감소하였으며 $Ca^{2+}$ 함량은 염 처리 시 대조구에 비해 증가하였고 $Mg^{2+}$ 함량에서는 차이를 보이지 않았으나, 100 mM 이상의 농도에서는 $Na^+$ 함량이 현저하게 증가됨에 따라 식물 생장에 불리한 $K^+/Na^+$, $Ca^{2+}/Na^+$, $Mg^{2+}/Na^+$ 비를 초래하였다. 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 100 mM 이상의 염 농도에서 모두 감소하였으며 염 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. DPPH, ABTS radical 소거활성 및 환원력에서도 대조구에 비해 염 처리농도가 증가함에 따라 감소하였다. 염 처리 시 눈개승마의 마우스 대식세포 Raw 264.7 cell에서의 세포독성 및 항염증 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 CCK assay와 염증 생성 물질인 NO 생산량을 측정한 결과, 염 처리구에서 모두 100% 이상의 생존율을 보여 세포독성이 없음을 확인하였다. 또한, NO 생산량의 경우 항산화 활성의 경향과 마찬가지로 대조구에 비해 100 mM 이상의 염 처리구에서 NO 생산 억제 활성이 감소하는 경향을 보였다. 따라서, 염 처리시 100 mM 이상의 농도에서 눈개승마의 생육과 항산화, 항염증 활성이 저하됨을 확인하였으며, 이는 염 스트레스로 인해 생장과 생리활성 저하를 유발된 것으로 생각된다. 따라서, 눈개승마의 경우 100 mM 미만의 농도에서 생육 및 생리활성 유지에 적합한 조건을 확립하기 위한 추가 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
소금 종류에 따른 김치의 품질특성에 관한 연구는 몇몇 보고된바 있으나, 김치는 원 부재료를 멸균하지 않는 비살균 개방형 발효로서 원 부재료의 토착미생물에 의하여 발효가 이루어지고 소금의 농도 및 온도 등의 발효조건에 영향을 받는다. 이에 천일염이 김치의 품질에 미치는 직접적인 영향을 규명하기 위해 박테리오신 생성능이 강화된 Leuc. citreum GJ7을 종균으로 사용하여 김치내 미생물 제어에 의한 발효조건을 동일하게 하여주고, 이에 사용된 천일염 (4년 숙성, 1년 숙성) 및 정제염에 따른 차이가 김치의 발효숙성 중 김치품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 산도 변화에서 정제염으로 제조한 김치가 1년 숙성 천일염과 4년 숙성 천일염으로 제조한 김치보다 최적 가식기에 도달하는 시기는 늦었으나 이후 급격히 산도가 증가하는 경향을 나타내었다. 김치내 총균수 및 유산균수는 4년 숙성 천일염 김치가 1년 숙성 천일염 김치와 정제염 김치에 비해 높게 나타났다. 숙성 33일에 Leuc. citreum GJ7 점유율은 4년 숙성 천일염 김치가 80.2%로 가장 높은 점유율을 보였으며, 1년 숙성 천일염 김치 75.8%, 정제염 김치 61.3%로 4년 숙성 천일염 김치가 가장 높게 나타났다. 김치의 황색도 (b)는 숙성시간이 경과함에 따라 증가되었으며, 정제염 김치가 증가폭이 가장 크게 나타났다. 또한 4년 숙성 천일염 김치가 경도가 가장 견고하였으며, 관능검사에서도 가장 높은 점수를 나타내어 김치발효에 가장 적합한 소금은 4년 숙성 천일염으로 나타났다. 김치담금사 사용소금에 따른 이와 같은 차이는 소금의 Na와 Cl 및 각종 무기질 조성 및 그 농도에 기인된 것으로 여겨진다.
본 연구에서는 칼럼실험을 이용하여 알루미늄 철 산화물 동시피복모래에서 박테리아(Bacillus subtilis)의 부착에 산화음 이온(질산염, 탄산염, 인산염)이 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과, 질산염의 경우 피복모래에서의 박테리아 부착은 질산염 이온의 농도변화와 무관하였다. 질산염의 농도가 변화함에 따라(0.1, 1, 10 mM) 질량회수율은 10.9${\pm}$0.2 %로 일정하였다. 탄산염의 경우 농도가 0.1 mM에서 1 mM로 증가함에 따라 질량회수율이 25.6%에서 39.0%로 증가하였고, 인산염의 경우에도 동일한 농도조건에서 50.9%에서 78.9%로 증가하였다. 이러한 현상은 박테리아 부착에 대한 탄산염과 인산염 이온의 방해효과 때문이었다. 반면, 탄산염/인산염의 농도가 1 mM에서 10 mM로 증가함에 따라 질량회수율이 각각 39.0%에서 23.8%로 78.9%에서 52.6%로 감소하였다. 이러한 현상은 탄산염/인산염의 농도증가에 따라 피복모래표면에 흡착되지 않고 수용액상에 존재하는 탄산염이나 인산염 이온이 이온강도를 증가시킴으로써 일어나는 박테리아 부착에 대한 증진효과 때문이었다. 본 실험조건에서 피복모래에서의 박테리아 부착에 미치는 영향은 인산염, 탄산염, 그리고 질산염 중, 인산염이 가장 큰 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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