대표적인 규소축적 식물 중에 하나인 벼(Orzy sativa)의 규소체를 기관별로 광학현미경과 주사전자현미경 하에서 조사하였다. 또한 규소체의 명칭에 대하여 가능한 기원조직에 근거하여 정리하였다. 벼의 조사된 주요 기관 7개 부위, 즉 엽신, 엽초, 줄기, 뿌리, 포영, 호영, 그리고 내영에서 특징적인 규소체가 확인되었다. 각 기관에 형성된 규소체 중 특히 장세포 기원의 규소체, 단세포 기원의 규소체 그리고 표피부속체 기원의 규소체 등은 기관별로 그 형태가 다양하게 나타났다. 또한 엽신에서는 벼의 다른 기관에서 형성되는 대부분의 규소체가 형성되는 것으로 밝혀졌다.
$\alpha$ - 및 $\beta$-SiC를 출발원료로 하여 일축성형한 후 $1800^{\circ}C$에서 고온가압법으로 소결한 탄화규소에 나타난 우선방위의 정도를 X-ray pole figure analysis로 조사하였다. $\alpha$-SiC를 출발원료로 사용한 경우에 고온 가압소결 후 약한 집합조직을 보인 반면, $\beta$ - SiC를 출발원료로 사용한 경우 고온가압소결 후 강한 집합조직을 보였으며, 이 경우 ${\beta} {\rightarrow} {\alpha}$ 상변태에 기인한 이중미세구조를 나타내었다. 또한, 집합조직의 강도는 고온가압소결 후 행해진 열처리 조건에 따라서도 변화를 보였다.
열간 압연판에 남아있던 {110}<001> 고스 집합조직으로부터 유기된 {111}<112> 냉간압연 집합조직은 기존 발표된 내용들과는 달리, 최종 재결정 집합조직인 {110}<001>고스 집합조직과는 상호 연관성이 없는 것으로 확인되었다. 최종 아닐링하는 동안 표면에 편석된 황의 농도에 따라 표면에너지 유기 선택적 결정성장 현상이 관찰 되었다. 최종 압하율이 작아짐에 따라 초기 생성된 고스 결정립들은 다량의 황이 편석된 범위에서 {100} 또는 {111} 결정립들에 의해 완전히 잠식당하지 않고 살아 남아, 편석이 없는 후반 열처리 시간대에서 완전한 고스집합조직을 형성하는 선택적 결정성장의 기회를 갖게 됨에 따라, 최종적으로는 1.9 Tesla 이상의 우수한 자성 특성을 나타내는 극박 규소강 박대를 얻을수 있었다.
본 시험은 오이 양액재배시 배양액내 규산칼륨($K_{2}SiO_{3}$) 처리에 의한 생육단계별 규소의 흡수특성, 체내분표 병원균의 침입억제 효과를 검토하기 위하여 수행하였다. 잎에서의 규소 분포는 TEM, SEM 및 EDX-ray를 사용하여 4개(SEM, Ca, Si, K)의 구성원소를 각각 측정하였다. 흡수된 규소는 잎으로 이동하여 모용(毛茸, trichome, hair)을 둘러싸고 있는 기부 세포에 축적되었다. 모용에서의 규소는 고농도의 칼슘 및 칼륨과 혼재하여 분포하였고, 저농도 처리시에는 모용기부를 제외한 표피세포에서는 감지 할 수 없는 수준으로 분포하였다. 잎에서의 규소 축적은 처리 후 24시간에서 48시간 사이에 세포벽 주위에 가장 많이 축적되었고, 그 이후에도 다소 증가하는 경향이었다. 처리된 규소는 발아하고 있는 흰가루병 분생포자의 인접 조직의 세포벽과 병원균 흡기 주변에 다량 축적되어 물리적인 장벽으로 작용하였다. 고농도의 규산 처리된 잎 병반상의 발아관 길이는 낮은 농도의 처리구와 비교하여 현저히 짧았으며, 규산 처리농도와 부의 상관관계를 나타내었다. 배양액내 처리된 규산 농도는 오이가 생장함에 따라 감소하여 뿌리를 통하여 작물체내로 흡수되었으며, 저농도 처리구(0.85 mM이하)에서는 흡수되는 양이 현저히 적었다.
식물 세포와 조직 사이에 형성된 규산염인 식물규소체는 특히 벼과식물에서 다양한 형태로 많이 산출되고, 분석 결과는 제4기 기후와 환경변화 복원 및 농경활동 가능성을 밝히는데 기여한다. 식물규소체는 물리적, 화학적 풍화에 대한 저항력이 강하며 토양에서 장기간 보존되지만, 제자리에 퇴적되는 특성으로 인하여 연구성과의 적용 공간은 제한된다. 식물규소체는 반복성과 중복성으로 동정이 어렵고, 분류체계도 완성되지 않았으므로 우리나라에서 적용할 수 있는 식물규소체 형태분류를 시도하였다. 식물규소체 분석 결과를 통한 고환경복원은 다양한 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 특히 식물규소체의 기후지시자와 함께 Iph와 Ic 등 기후지수를 이용하여 고해상도의 고기후복원도 가능하다.
장경비가 큰 탄화규소를 탄소와 규소간의 고온연소반응으로 제조하기 위하여 공정변수에 따른 연소거동과 미세조직의 변화를 조사하였다. 연소합성된 생성물은 주로 $\beta$-SiC이며 연소반응이 충분히 진행되지 못하였을 경우에는 미량의 잔류 반응물과 $\alpha$-SiC가 관찰되었다. 생성된 탄화규소의 평균입도는 약 5$\mu\textrm{m}$로 작았으며, $1300^{\circ}C$ 이상의 예열 조건에서 장경비가 30이상인 탄화규소를 합성할 수 있었다. 압분 강도가 69MPa인 분말의 성형체에서 평균 연소 온도와 평균 전파 속도는 각각 약 $1425^{\circ}C$와 2.1mm/sec 범위이며, 연소 온도는 흑연 분말을 사용하였을 경우가 탄소 섬유를 사용한 경우보다 약 $10^{\circ}C$ 높았다. 연소 반응을 임의로 중단시킨 시편의 계면을 EDX와 Auger 전자 현미경으로 분석한 결과 상호 확산층이 관찰되지 않았다. 이는 탄화규조의 연소합성이 용해-석출 모델에 의하여 진행됨을 시사한다. 예열 온도에 따른 연소 반응 중의 온도 분포를 유한 요소법으로 해석함으로써 $2500^{\circ}C$의 초기 연소 개시 온도에 대하여 예열 온도 $300^{\circ}C$에서는 연소파가 거의 전파할 수 없으며 예열 온도가 $1300^{\circ}C$에서는 시료 내부에 자체 전파가 가능한 $2000^{\circ}C$이상의 온도 구역이 존재함을 알았다.
본 실험은 인공배지가 담긴 용기에서 재배되는 6가지 분식물의 지상부와 지하부에 흡수된 규소의 양과 각 양액에 첨가된 규소의 농도에 따른 흡수 경향을 구명하고자 수행되었다. 화훼농가에서 주로 재배되고 있는 분식물 중에서 국화, 스파티필럼, 칼랑코에, 아이비, 카네이션, 그리고 포인세티아를 선정하고 균일한 묘를 선별하여 350mL 마젠타 박스에서 재배하면서 $K_2SiO_3$를 이용하여 Si를 0, 2.7 또는 5.4mM 농도로 첨가하였다. 각 마젠타 박스에 에어펌프에 1m 길이의 polyethylene 튜브를 연결하여 전체 실험기간 동안 $2L{\cdot}h^{-1}$(노즐당 $143mL{\cdot}h^{-1}$)로 양액에 통기하면서 재배하였다. 양액의 EC는 $1.5mS{\cdot}cm^{-1}$로, pH는 5.6으로 실험 시작 전에 조정하였다. 모든 환경 조건이 동일한 조건에서 재배한 작물을 15일째에 수확하여 지하부와 지상부의 규소 함량을 몰리브덴청법을 이용하여 측정하였다. 이를 바탕으로 규소 흡수 정도와 농도에 따른 규소 함량 변화를 알아보기 위해 단순회귀분석을 통해 검정하였으며, 양액 내에 남아 있는 규소 함량은 ICP-AES을 이용하여 측정하였다. 6가지 분식물 중 지하부의 규소 함량은 카네이션에서 가장 높고 포인세티아에서 가장 낮았다. 그리고 지상부의 규소 함량은 카네이션에서 가장 높았고 칼랑코에에서 가장 낮았다. 지상부와 지하부를 합친 식물체의 총규소 함량은 포인세티아, 칼랑코에 및 국화 는 규소 흡수 정도가 낮았고, 스파티필름은 중간 그리고 아이비와 카네이션은 높게 나타났다. 본 연구의 결과에서 규소 흡수 정도는 식물마다 달랐고 회귀분석이 식물에 따라 다양하게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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