• 제목/요약/키워드: 철.망간

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Ozone에 의한 유류오염토양 복원 연구 (II) : 토양 컬럼상에서의 오존 산화 (Ozone-Enhanced Remediation of Diesel-Contaminated Soil (II): A Column Study)

  • 최희철;유도윤;임형남;김광수
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1825-1832
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    • 2000
  • 유류화합물(디젤)로 오염된 불포화층 토양에 대한 현장오존복원공정의 기초연구로, 토양조건에 따른 오존의 이동과 분해, 디젤과의 반응경향을 조사하였다. 건조상태에서 유기물을 제거한 모래와 glass beads 충진컬럼에서 기상 오존의 분해를 조사한 결과 일차반응으로 가정시 반응 속도상수값(k)이 각각 $9.9{\times}10^{-3}s{^{-1}}$$4.3{\times}10^{-4}s{^{-1}}$로 나타나 모래의 경우 철 (Fe), 망간(Mn) 성분 등의 촉매작용으로 25배 가량 반감기가 짧은 것을 확인할 수 있었다. 디젤로 오염시킨 현장 토양과 모래를 컬럼에 충진하여 동일조건하에서 오존주입시 토양입자의 크기와 유 무기물의 함량 차에 의한 오존이동상에 지체효과 및 소모량의 차이를 관찰하였고, 50mL/min의 유속에서 공기만을 주입시 DRO(diesel range organic) 기준 초기 디젤총량($800{\pm}50mg/kg$)의 30%가 제거된데 비해 오존을 6mg/min으로 16시간 주입한 결과 각각 80% 이상이 제거되었다. 오존주입시간에 따라 컬럼의 유출 입부에 잔류하는 TPH(total petroleum hydrocarbon)와 DRO 중 aliphatic계열 8개 물질들의 농도를 비교/분석한 결과, 낮은 탄소수 물질들로의 전환과정을 거쳐 유체의 흐름에 따라 컬럼 밖으로 이동됨을 확인하였고, 토양내 수분함량은 오염 토양복원에 오존을 적용시 중요한 인자임을 확인하였다.

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35번 고속도로 고성 교차로 지역 공룡발자국의 보존을 위한 응용광물학적 연구 (Applied Mineralogy for the Conservation of Dinosaur Tracks in the Goseong Interchange Area)

  • 정기영;김수진
    • 한국광물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.189-199
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    • 2004
  • 대전-통영간 35번 고속도로 고성교차로 건설공사현장에서 발견된 공룡발자국화석의 보존 및 전시를 위한 응용광물학적 연구를 실시하였다 백악기 공룡발자국 퇴적암은 흑색점토층과 암회색 실트층의 호층으로 구성되어 있으며, 수평 또는 수직 열극에는 방해석맥이나 표성기원의 산화철 또는 산화망간 침전물이 충전되어 있다. 강물조성은 전반적으로 석영, 앨바이트, K장석, 방해석, 녹니석 일라이트 백운모, 흑운모와 미량의 인회석, 금홍석으로 구성되어 있으며, 방해석과 앨바이드는 실트층, 그리고 석영, 일라이트,녹니석은 점토층에 부화되어 있다. 주원소인 Al, Fe, Mg, K, Ti, P는 절토층, Ca Na Mn은 실트층, 그리고 미랑원소인 V, Cr, Co, Ni, Cs, Zr, REE, Th, U 등은 점토층에 부화되어 있다. 탄소의 경우, 무기탄소는 실트층에 방해석의 형태로 농집되어 있으며, 유기탄소는 흑색점토층에 부화되어 있다. 흑색점토층은 열극을 따라 부분적으로 유기탄소가 이차적으로 산화제거되어 연황색 점토층으로 변질되었다. 점토광물이 풍부한 흑색 및 연황색 점토의 층리를 따른 선택적 박리현상, 실트층의 기질 또는 수직절리의 주요 충전물인 방해석의 용해성과 낮은 강도는 발자국 화석 표본의 향후 물리적, 화학적 훼손을 촉진할 수 있는 잠재적 요소로 평가되었다.

만경강 하천변 충적 지하수의 용존 Fe와 Mn 거동에 대한 산화-환원 과정과 용해 평형의 효과 (Effect of Redox Processes and Solubility Equilibria on the Behavior of Dissolved Iron and Manganese in Groundwater from a Riverine Alluvial Aquifer)

  • 최범규;고동찬;하규철;전수현
    • 자원환경지질
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    • 제40권1호
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    • pp.29-45
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    • 2007
  • 전라북도 전주시 지역의 만경강 하천변 충적 대수층에 심도 30m까지 설치된 다중 심도 관정을 이용하여 산화-환원 환경과 관련된 지하수의 생물지구화학적 특성을 조사하였다. 대체로 용존 산소(DO)가 1 mg/L이하의 혐기성 환경이 지배적이었으며, 10-20m 구간에서는 높은 농도의 Fe($14{\sim}37mg/L$)와 Mn($1{\sim}4mg/L$)이 나타나고 그 하부에서는 S(-II) 이온이 검출되었다. 용존 Fe와 Mn이 높은 구간에서는 $O_2,\;NO_3$가 거의 없고, 퇴적물내의 Fe와 Mn의 함량은 심도에 따라 큰 차이 없이 분포하고 있어 전자수용체로서 이용된 Fe(III), Mn(IV)의 환원에 의해 지하수내의 용존 Fe와 Mn의 농도가 높아진 것으로 볼 수 있다. 용존 농도에서 Mn이 Fe에 비해 상대적으로 농도가 높게 나타나는 구간이 더 넓다. 환원 과정에서 전자공여체(electron donor)로 이용될 수 있는 유기 탄소(DOC) 농도가 지하수면 부근에서 급격히 감소하는 것으로 보아 지하수내 유기물은 상부에서 유입되는 것으로 보인다. 20m 하부에서는 $SO_4$가 감소하고 S(-II) 이온이 검출되는 것으로 보아 상부 구간보다는 하부구간에서 $SO_4$ 환원작용이 활발함을 지시한다. 여러 산화-환원쌍으로부터 계산된 산화-환원 전위는 Fe를 포함하는 쌍들간을 제외하고는 모두 일치하지 않아 전체적으로 산화-환원적으로 비평형 상태에 있다고 볼 수 있다. 지하수면 부근을 제외하고는 siderite, rhodochrosite 등의 탄산염 광물의 포화지수가 -2에서 +1의 범위를 보여 이들 광물에 의해 각각 Fe(II), Mn(II) 이온의 농도가 지하수내에서 조절될 수 있음을 보여주며, 20m 하부 심도 구간에서 S(-II) 이온이 검출되는 지점에서는 Fe(II)의 경우 FeS 광물에 의해서도 농도가 조절될 수 있다.

음성지역 지하수의 수리화학적 특성에 대한 심도, 모암 및 광화대의 영향 (Effect of Well Depth, Host Rocks and Mineralization Zone on Hydrochemical Characteristics of Groundwater in the Umsung Area)

  • 정찬호;이병대;성익환;조병욱
    • 지질공학
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    • 제14권4호
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    • pp.469-485
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    • 2004
  • 이 연구는 충북 음성군지역 지하수를 대상으로 모암과 심도에 따른 지하수의 수리화학적 특성을 비교하였다. 그리고 금속광산의 광화대가 지하수의 화학성분에 미치는 영향에 대해서도 알아보았다. 연구지역은 쥬라기 화강섬록암과 백악기 퇴적암층이 단층으로 경계를 이루고 있다. 천부지하수는 쥬라기 화강암지 역에서 개발되어 대부분 농업용수로 사용되는 반면 심부지하수는 백악기 퇴적암을 모암으로 하여 생활용수로 이용되고 있다. 천부 지하수는 전반적으로 약산성화되어 있으며, 전기전도도 값은 $126\~613\;{\mu}S/cm$의 범위를 보인다. 지하수의 화학적 유형은 $Ca-HCO_3$형에서 $Ca-Cl(SO_4,\;NO_3)$ 형까지 넓게 분포한다. 일부 지하수에서는 질산염$(NO_3)$의 농도가 높게 검출되어 농업등 인간활동과 관련된 오염의 특성을 보인다. 일부 지하수는 철(Fe), 망간(Mn), 아연(Zn)등 중금속의 함량이 수 ppm이상의 높은 농도를 보여 금속광산의 광화대 영향을 시사한다. 심부지하수는 중성내지는 알카리성으로 천부 지하수에 비해 높은 전기전도도를 보인다. 그리고 지하수의 화학적 유형은 $Ca-HCO_3$의 특성을 보인다. 광산의 배출수는 산성배수의 특성을 보이지 않지만 황산염과 중금속의 함량이 약간 높은 특성을 보인다. 동위원소 조성에서는 천부지하수에 비해 심부지하수가 보다 결핍된 낮은 수준을 보여 심도에 다른 동위원소의 조성차이가 뚜렷하다. 이상을 종합하면 연구지 역 지하수의 화학성분은 단층을 경계로 화강섬록암, 퇴적암으로 뚜렷이 구분되는 모암성분의 차이, 지하수공 심도차이, 농업활동의 유무, 그리고 광화대의 영향 등이 복합적으로 반영되었음을 알 수 있다.

F344 rats를 이용 망간 및 철 화합물의 체내 흡수와 생식기 및 운동성에 미치는 영향 (Effect of Mn and Fe Compound on the Absorption in the Body and Genital Organs, Activity with F344 Rats)

  • 김현영;이성배;한정희;최성봉;강민구;이채관
    • 한국산업보건학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.224-234
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    • 2007
  • This study aimed to examine the harmful effects of Mn and Fe, which may be generated as dust or fume in the industrial sites, on the body and genital organs by their inhalation. It is intended to find the characteristics and differences of the hazardousness by inhaling a single and the mixed materials of Mn and Fe. Male F344 rats were divided into the control group and 3 exposed groups on the basis of the test material compound (Mn $1.5mg/m^3$, Mn 1.5 and Fe $3.0mg/m^3$, Fe $3.0mg/m^3$). The 4 groups were divided into 4 subgroups again on the basis of the exposure period (4 and 13 weeks) and the recovery period (4 and 13 weeks). The exposure condition was 6 hours a day, 5 days a week for the whole body. Clinical tests including changes in weight and feed rate, blood biochemical test, motility change, changes in the number and the amount of spermatozoon (sperm count), daily sperm production (DSP), deformity test of spermatozoon and changes in the accumulation of Mn and Fe in blood and internal organs were performed. Motility was reduced by Mn exposure. Especially, the effect of Mn was exposure period responsible. By mixing with Fe, no significant change in motility Mn and Fe accumulation in organs was observed. Sperm count and daily sperm production (DSP) were decreased by Mn. Additional effect like the reduction of sperm count and DSP, and delayed restoration of sperm count and DSP during the recovery period were observed in the mixed exposure group. These results indicate that Mn and Fe may affect the motility reduced and has male reproductive toxicity. Mixed exposure of Mn and Fe lead to synergic effects on the male reproductive toxicity.

석탄회(石炭灰)(Fly ash) 시용(施用)이 배추의 수량(收量) 및 토양특성(土壤特性)에 미치는 영향(影響) (Effect of Fly Ash on the Yield of Chinese Cabbage and Chemical Properties of Soil)

  • 김복진;백준호;김영석
    • 한국토양비료학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.161-167
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    • 1997
  • 석탄 화력발전소에서 생산되는 석탄회를 비료자원 및 토양 개량제로 활용하기 위한 기초자료를 얻기 위해서 배추를 공시작물로 하여 석탄회(유연탄회, 무연탄회)를 수준별(5%, 10%, 15%)로 시용하고 배추의 생육 및 수량, 식물체중 무기성분 함량, 토양의 이화학적 성질에 미치는 영향 등을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 석탄회의 화학적 조성은 알칼리성 물질로서 규소와 알루미늄을 75%($SiO_2$:50.3-54.7%, $Al_2O_3$:21.9-25.3%)이상 함유하고 있어 규산염광물과 유사한 특성을 지니며, 작물생육에 필요한 여러 가지 다량원소(인산, 가리, 석회, 고토) 및 미량원소(붕소, 동, 아연, 철, 망간)를 함유하고 있었으며, 인산, 석회, 고토 등은 유연탄회에서, 가리, 붕소 함량등은 무연탄회에서 높았다. 2. 배추의 생체수량은 무시용구인 대조구보다 석탄회 시용으로 유의한 수량 증가를 보였으며, 석탄회 종류별로 볼 때 유연탄회는 최고 시용수준인 15%, 무연탄회는 시용수준 10%에서 최고수량을 보였으나 유연탄회 및 무연탄회 공히 시용수준간에는 유의한 수량차이가 없었다. 3. 수확기 식물체중 대부분의 무기성분 함량은 석탄회 시용으로 감소하였으나, 붕소 함량만은 증가하였다. 석탄회 종류별로 보면 유연탄회 시용량에 따라 질소, 인산, 석회 등이, 무연탄회의 경우에는 질소, 인산 등이 증가하였다. 4. 토양중 무기성분 함량은 대조구에 비해 유연탄회 시용으로 토양의 pH와 인산, 석회, 고토, 아연, 동 및 붕소 함량이, 무연탄회 시용은 토양의 pH와 인산 및 붕소 함량이 높은것으로 보아 토양산도의 교정효과와 함께 이들 성분에 대한 잔효가 기대된다. 5. 수확기 식물체중 크롬, 카드뮴, 납 등의 함량과 시험후 토양중 카드뮴 함량은 유연탄회나 무연탄회의 시용에 관계없이 흔적으로 나타났으나, 크롬 및 납 등의 함량은 유연탄회 및 무연탄회 모두 미량으로 함유되어 있었다.

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토양 특성이 CCA 처리재로부터 방부제 성분의 용탈에 미치는 영향 (Effect of Soil Properties on Leaching of Preservative Components from CCA-treated Wood)

  • 정용기;김규혁
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제33권6호통권134호
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    • pp.87-94
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    • 2005
  • 본 연구는 지접부용 처리목재의 지하부에서 발생하는 방부제 유효성분의 용탈에 관한 연구로 토양의 물리 및 화학적 특성이 방부제 유효성분의 용탈에 미치는 영향을 파악하기 위하여 수행하였다. CCA 처리 라디에타소나무 시편을 국내의 대표적인 네 가지 토양(미사질양토, 양토, 사질양토, 사토)에 매립하여 12주간의 용탈기간 동안 토양이 항상 물로 포화된 상태가 유지되도록 토양 용탈시험을 실시하였으며, 토양 용탈시험 결과와 비교할 목적으로 물 용탈시험을 병행하여 실시하였다. 토양 종류에 따른 처리목채로부터 방부제 유효성분의 용탈을 차이가 관찰되었으나 토양 용탈은 물 용탈보다 유효성분의 용탈율이 낮았다. CCA 처리목재로부터 크롬, 구리, 비소 용탈율은 각각 사질양토, 양토, 사토에서 가장 높았으며, 모든 유효성분의 용탈율이 미사질양토에서 가장 낮았다. 토양의 물리 및 화학적 특성과 용탈율 간의 관계를 살펴본 결과, 방부제 유효성분의 용탈율이 토양 특성에 의해 매우 상이하게 영향을 받음을 알 수 있었다. CCA 처리목재로부터 구리 용탈은 토양내 치환성 마그네슘 및 염기총량의 영향을 받았다. CCA 처리목재로부터 크롬 용탈은 토양내 치환성 마그네슘($Mg^{2+}$) 함량의 영향을 받았으며, 비소 용탈은 토양내 치환성 칼륨($K^+$), 중금속인 니켈(Ni), 망간(Mn), 철(Fe), 크롬(Cr), 구리(Cu) 함량의 영향을 받았다. 본 연구 결과와 기존 연구 결과들 간에, 그리고 기존 연구결과들 간에도 토양 특성과 방부제 유효성분 용탈율 간의 관계가 서로 상이하게 보고되고 있다. 따라서 앞으로 이에 대한 보다 심도 있는 연구가 필요하리라 판단된다. 또한 실험실 규모의 용탈시험을 통해 얻은 본 연구의 결과를 입증하기 위해서 수분 조건과 토양 미생물의 종류와 분포가 상이한 실제 야외 지접부 환경에서의 연구가 반드시 필요하다.

갯벌과 황토에 의한 중금속 (Cu, Cd, Pb)의 흡착 kinetics (Adsorption Kinetics of metals (Cu, Cd, Pb) in Tidal Flat Sediments and Yellow Loesses)

  • 유선재;김종구;김종배
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.250-256
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    • 2000
  • 조성이 다른 3곳 갯벌과 적조구제를 위해 사용되는 2곳의 황토를 이용해 금속 (Cu, Cd 및 Pb)의 흡착 kinetic을 밝히고, nonlinear regression model을 이용하여 구한 흡착속도와 갯벌의 조성과의 관계를 평가해 보았다. 중금속흡착에 영향을 주는 갯벌이나 황토의 조성 중에서 강열 감량 (I.L.), 산화철${\cdot}$망간${\cdot}$알루미늄의 함량은 황토가 갯벌보다 $1.5{\~}6$배 높았다. 하지만 니질의 함량은 어은리 갯벌이 다른 시료보다 $4{\~}50$배 많았다. 중금속흡착은 초기 30분 동안에 매우 빠르게 일어났다. 이때 흡착량은 Cu, Cd과 Pb이 각각 $4.1{\~}14.7\;{\mu}g/g,\;42.8{\~}16.7\;{\mu}g/g$ 그리고 $43.3{\~}101.7 {\mu}g/g$으로 3시간 실험 후 총 누적흡착량의 $8{\~}70{\%},\;18{\~}31{\%}$ 그리고 $19{\~}52{\%}$이었다. 흡착실험시 초기 금속농도를 동일 (약$ 0.5{\times}10^(-5)M$)하게 하여 운전한 결과 흡착량은 Pb>Cu>Cd 순으로 많았다. 중금속의 흡착 kinetic은 one-site kinetic model로 표현할 수 있었다. 특히 구리의 경우 non-linear model로 계산된 흡착속도 (Ka)와 3개 갯벌의 I.L., 산화알루미늄 및 니질 함량 사이에는 $R^2=-0.88{\~}-0.99$의 역 상관관계를 나타내었다.

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진단용 다엽콜리메이터 개발을 위한 몬테칼로 시뮬레이션 연구 (Monte Carlo Simulation for Development of Diagnostic Multileaf Collimator)

  • 한수철;박승우
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권4호
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    • pp.595-600
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    • 2016
  • 진단방사선 검사 시 환자선량을 감소하기 위한 목적으로 진단용 다엽콜리메이터를 제작하고자 하며, 제작 전 사전연구로서 진단용 다엽콜리메이터에 사용되는 차폐물질 및 차폐효율에 대한 몬테칼로 시뮬레이션을 수행하였다. 몬테칼로 시뮬레이션 코드(MCNPX, LANL, USA)를 이용하여 진단방사선 기기(ReX-650R, Listem, Korea)을 모델링하기 위하여, SRS-78 프로그램을 이용하여 관전압(80, 100, 120 kVp)에 따라 에너지 스펙트럼을 획득하였다. 진단용 다엽콜리메이터의 제작을 위하여 사용된 재료는 SKD-11(탄소 : 1.6%, 규소 : 0.4%, 망간 : 0.6%, 크롬 : 5%, 몰리브덴 : 1%, 바나듐 : 0.3%, 밀도: $7.87g/cm^3$)이며 이를 진단방사선 기기에 진단용 다엽콜리메이터($10{\times}0.5{\times}0.5cm^3$, 좌우 20개씩) 형태로 전산 모사하였다. 진단용 다엽콜리메이터의 차폐효율을 확인하기 위하여 MCNPX 코드의 tally6을 이용하여 에너지별로 차폐효율을 계산하였다. 에너지에 따른 차폐효율은 80 kVp 일 때, 98.3% 차폐되었으며, 100 kVp는 95.7%, 마지막으로 120 kVp는 93.6%가 차폐되는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구결과를 기반으로 MLC형태 및, 누설선량에 대한 연구를 진행하여 진단방사선 기기에서 사용 가능한 진단용 다엽콜리메이터 개발에 필요한 정보를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.

백세주 주정박이 벼의 생육과 토양비옥도 개선에 미치는 영향 (Effects of Distiller Solubles(Bekseju) Application on the Growth of Rice Plant(Oryza sativa L.) and Improvement of Soil Fertility)

  • 김인수;류수진;최영환;박용구;김계원;배중호
    • 한국유기농업학회:학술대회논문집
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    • 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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    • pp.306-306
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    • 2009
  • 본 실험은 백세주 주정박이 벼의 생육과 토양 비옥도 개선에 미치는 영향을 조사하였다. 백세주 주정박은 압착된 주박을 재 발효시켜 단식증류기로 증류하여 알코올을 회수 후 발생된다. 실험 처리구는 무시용, 요소, 주정박 처리구로 하였고, 벼 질소비료 표준시비량 11kg N/10a를 기준으로 하여 전량 기비로 사용하였다. 백세주 주정박의 유효성분과 유해성분을 분석하였고, 토양에 주정박을 시용 전 후의 이화학적 분석을 하였다. 벼 실험 품종은 오대벼(Oryza sativa L.)이고, 벼의 생육과 수량 및 미질을 분석하였다. 백세주 주정박의 pH는 3.60, 유기물함량 90.12%, 염농도 0.72ds/cm, 수분함량 88%, 질소 0.21%, 인산 0.24%, 칼리 0.09%로 나타났다. 유해성분(중금속)분석결과 비소 0.03ppm, 크롬 0.09ppm, 구리0.91ppm, 납 0.05ppm, 니켈 0.05ppm, 아연 1.30ppm, 망간 3.28ppm, 철 34.86ppm로 나타났다. 토양이화학적 분석결과 주정박 시용처리구의 유기물함량과 질소 및 인산은 각각 23.0g/kg. 0.11%, 89mg/kg로 무시용과 요소처리구에 비해 유의한 차이를 보였다. 벼 이식 후 140일째 생육분석결과 초장 82.60cm, 옆폭 1.40cm, 옆장 37.70cm, 지상부건물중 59.21g로 다른 2개 처리구에 비해 유의한 차이를 보였다. 벼의 수량은 주정박 시용 처리구가 449.0kg/10a로 무시용 89.66kg/10a와 요소 401.66kg/10a에 비해 유의적인 차이를 보였다. 백세주 주정박 시용을 통해 토양 개량 효과를 기대할 수 있고, 공시 토양의 토양 개량 효과가 벼의 생육에 긍정적인 영향을 끼치는 것으로 나타남에 따라 백세주 주정박의 토양개량제로서의 활용 가능성을 확인하였다.

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