• 제목/요약/키워드: 토양 조성

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야산고비의 대량증식을 위한 적정 배양조건 (Optimal Culture Conditions for Mass Propagation of Onoclea sensibilis var. interrupta Maxim.)

  • 박경태;장보국;이철희
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.56-56
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    • 2019
  • 본 연구는 식용과 약용으로 이용되는 국내 자생식물인 야산고비(Onoclea sensibilis var. interrupta Maxim.)를 기내에서 대량증식하기 위한 조건을 구명하기 위하여 수행되었다. 무가온 온실에서 수집한 포자를 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득하였으며, 계대배양하며 실험의 재료로 사용하였다. 전엽체의 대량증식을 위해 전엽체 0.3g을 메스로 균일하게 다진 후 증류수 1ml와 함께 배지에 고루 펼쳐서 배양하는 방법을 사용하였으며, 증식에 미치는 배지의 영향을 확인하기 위하여 1/4, 1/2, 1, 2배로 조절한 MS배지를 조성하여 8주간 배양하였다. 이후, 증식이 우수한 배지를 선정하여 sucrose와 질소급원의 농도를 조절하였으며, 활성탄을 첨가하여 증식에 미치는 영향을 확인하였다. 배지종류 실험의 결과, 생체중이 1MS에서 10.2g으로 초기 접종량에 비해 가장 많이 증가하였으며, 현미경을 이용하여 관찰한 결과에서도 정상적인 전엽체의 형태인 심장형으로 발달하였다. 증식이 우수하였던 1MS배지에 sucrose의 농도를 조절하여 배양한 결과에서는 1%의 처리구에서 가장 증식률이 좋았으며, 질소급원의 경우 30mM의 농도로 조절한 처리구가 가장 좋은 결과를 보였다. 배지 내 활성탄의 첨가는 처리구당 증가된 전엽체의 생체중이 유의적인 차이를 보이지 않았다. 포자체 대량 형성을 위한 적정 배양토의 혼합조건을 확인하기 위하여 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 조성하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하였다. 조성한 배양토에 기내에서 배양한 전엽체 1g을 증류수와 함께 블렌더를 이용하여 10초간 분쇄하여 토양표면에 고루 분주하였다. 이후 12주간 재배한 결과, 모든 토양조합에서 포자체가 형성되었다. 그중 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 포트 당 405.0개로 가장 많은 포자체가 형성되었으며, 전체적인 생육 또한 비교적 양호한 결과를 보였다. 따라서 야산 고비의 전엽체 대량증식에 적합한 배지는 경제성과 생육수준을 고려하여 1%의 sucrose와 질소급원의 농도를 30mM로 조절한 1MS 배지가 적합하며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토, 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양이 적합하다고 판단되었다.

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LID 시설 내 IoT 기술을 활용한 오염물질 상관성 분석 (Correlation analysis of pollutants using IoT technology in LID facilities)

  • 전민수;최혜선;;;김이형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.453-453
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    • 2021
  • 도시지역 비점오염원관리, 물순환 회복, 침투 및 증발산량 증가, 열섬현상 저감을 위한 주요한 방안으로 저영향개발(low impact development, LID)과 그린인프라 기법의 적용되고 있다. LID 시설은 소규모 분산형 시설로써 넓은 지역에 많고 다양한 시설들이 적용되어 시설의 개수가 많으며, 수질 및 토양 내 기성제품에 대한 센서들의 가격은 고가로 형성되어 있어 기기의 경제성 및 유지관리 등 적용하는데 제한적이다. 따라서 과거 모니터링 자료를 기반으로 오염물질들과의 상관성 분석을 통하여 계측이 어려운 항목들을 계측가능한 항목들로부터 예측 가능하며, 선정된 항목들에 대한 비용효율적인 센서를 개발하여 실시간 LID 모니터링이 가능한 비용효율적 모니터링을 개발하였다. 공주대학교 천안캠퍼스의 LID 시설들은 2013년에 조성되어 현재까지 시설이 운영되고 있으며, 5년이상의 과거 강우시 모니터링 자료들을 이용하여 오염물질 상관성 분석을 수행가능 하기에 대상지로 선정하였다. 오염물질 상관성 분석은 2013년부터 2017년도에 침투도랑에서 수행된 강우시 모니터링 자료를 활용하여 각 오염물질들의 상관성을 분석을 수행하였다. 침투도랑 내 유입되는 평균 유입수는 TSS 286.1±318.3 mg/L, BOD 22.6±39.5 mg/L, TN 8.96±5.85 mg/L, TP 1.01±1.11 mg/L로 나타났다. 겨울철에 비해 여름철에서의 오염물질의 유입농도가 높은 것으로 분석되었다. 이는 여름철 고온건조로 인한 노면 내 차량의 주행으로 인한 중금속, 폐타이어 등과 장마철 강우 시 유출된 토사로 인하여 유입수의 농도가 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 부하량은 TSS와 COD 0.66으로 유의성이 높은 것으로 나왔으며, COD와 TSS, TP, TN 등 유의성이 높은 것으로 분석되었다. Arduino와 Raspberry PI를 활용하여 저비용 센서와 LTE 모뎀통신과 데이터 베이스 연결하여 개발된 프로그램을 통해서 무선으로 LID 시설에 대한 모니터링을 침투화분2와 식생체류지에 조성하였다. 전력공급이 어려운 식생체류지의 경우 태양열(Solar system) 시스템과 보조 전력 배터리를 조성하여 장마철이나 장기적인 악천후로 인한 전력을 생산하지 못할 경우 보조전력배터리에서 전력을 제공하여 지속적인 모니터링이 이루어지도록 설계하였다. 토양함수량, 토양온도와 Conductivity 등 3종류의 센서를 적용하였으며, 프로그램은 현재 2단계를 통한 2차수정을 통하여 프로그램을 구축하였다. 오차, 오작동, 계측값에 대한 검·보정 작업이 필요하다. 또한 대기자료의 구축을 통해 보다 토양과 LID 시설에 대한 영향분석이 필요한 것으로 사료된다.

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이산화탄소 증가가 습지토양의 탈질세균 군집구조에 미치는 영향 (Influence of Elevated $CO_2$ on Denitrifying Bacterial Community in a Wetland Soil)

  • 이승훈;김선영;강호정
    • 미생물학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.244-247
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    • 2004
  • 이산화탄소 농도의 증가가 습지토양의 탈질세균 군집구조에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 자연농도 (370 ppm)와 고농도 (740 ppm)의 이산화탄소조건의 습지생태계를 조성하여 110일 이상 배양한 후 토양 내 미생물 군집구조의 변화양상을 관찰하였다. 미생물 군집군조 분석은 탈질과정에 관여하는 효소중하나인 nitrite reductase의 유전자인 nirS 유전자를 대상으로 polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) 분석기법을 이용하여 수행하였다. PCR 결과 모든 토양시료에서 nirS 유전자가 검출되었고, RFLP분석을 통해 자연농도의 이산화탄소조건에서 83개, 고농도 조건에서 95개의 phylotype을 획득하여 조성된 습지토양에서 탈질과정이 광범위하게 일어날 수 있음을 확인할 수 있었다. 두 경우 모두 두 종류 (type 1과 type 2)의 phylotype의 우점하고 있었고, 고농도 조건의 탈질세균 군집의 풍부도가 저농도 조건에 비해 더 높고, phylotype의 종류가 현저하게 변화되는 경향을 확인하였다. 본 연구결과는 습지토양의 탈질세균 군집이 매우 다양한 종류로 이루어져 있고, 이산화탄소의 증가에도 큰 영향을 받지 않는 상당히 안정적인 우점 개체군이 존재하고 있는 반면, 전체 phylotype의 약 60%는 이산화탄소 증가에 따라 민감하게 변화함을 보여주었다.

여름철 근권부의 냉온처리가 경기장 잔디의 생육 및 무기성분 함량에 미치는 영향 (Effect of Root Zone Cooling on Growth and Mineral Contents of Turfgrasses in Simulated Athletic Field during Summer Season)

  • 이혜정;송지원;구자형
    • 아시안잔디학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.169-179
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    • 2001
  • 근권부의 온도를 대조구에 비하여 낮게 조절하고 토양조성을 달리하여 여름철 고온기에 Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.‘Nuglade’), per-ennial ryegrass(Lolium perenne L.‘Accent’), tall fescue (Festuca arundinacea Schreb. ‘Pixie’), Japanese lawngrass (Zoysia japonica Steud.)를 재배하고 잔디의 품질, 병해발생 정도 엽록소 함량을 조사하고 아울러 예지물의 무기물 함량을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 여름철 근권부의 온도를 4~6$^{\circ}C$ 낮게 처리한 경우 한지형 잔디의 균일성을 현저히 높여주고 병의 발생률을 크게 억제시켰으며 그 효과는 perennial ryegrass에서 가장 큰 것으로 나타났다. 엽록소 함량은 토양조성에 따라 변화가 없었으나 냉온 처리구에서 대조구에 비하여 크게 증가되었다. 2. 여름철 근권부의 냉온처리는 Kentucky blue-grass와 perennial ryegrass는 대조구에 비하여 약 2배, tall fescue는 2.5배 이상의 clipping무게 증가를 나타냈다. 난지형 잔디인 들잔디에서도 냉온처리구에서 생육의 증진효과를 보였다. 한지형 잔디는 모래 +peat moss를 80 : 20(v/v)으로 혼합한 토양에 비하여 모래+peat moss+일반토양을 80:10 : 10 (v/v/v)으로 혼합한 토양에서 많은 생장을 보였다. 3. 근권부의 냉온처리는 공시된 세 종류의 한지형 잔디에서 N, P, K, Ca그리고 Mg의 흡수를 증가시켰으나 들잔디에서는 흡수차이를 보이지 않았다. 토양의 혼합비율에 따른 무기물함량의 차이는 인정되지 않았다. 이상의 결과로 미루어 근권부의 냉온처리는 고온 스트레스에 의한 잔디의 생육저하를 감소시키고 여름철 하고현상을 예방하여 줌으로써 고온다습한 기후조건에서도 경기장의 잔디 품질을 우수하게 유지할 수 있는 방안으로 판단된다.

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암반비탈면에 있어서 천공기법에 의한 녹화공법의 개발 - 참싸리를 중심으로 - (Development of Revegetation Measures using Boring Technique in Rock Slopes - Focus on Lespedeza cyrtobotrya -)

  • 마호섭;강원석;박진원
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권4호
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    • pp.558-564
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    • 2011
  • 암반비탈면에 천공기법을 이용하여 녹화기반을 조성한 후 배양토 및 토양처리별 식생플랜트를 설치하고 녹화식물의 초기 생육특성을 조사하여 암반비탈면의 녹화 공법에 대한 효과를 분석하였다. 녹화기반 조성 후 배양토별 참싸리(L. cyrtobotrya)의 배양토에 따른 발아량은 산림부식토 23개체(19.2%), 산림표층토 22개체(18.3%), 혼합토 12개체(10.0%), 일반상토 1개체(0.8%)의 순으로 총 58개체가 나타났다. 월별 생장량의 변화 결과, 비탈면 방향은 북서방향, 배양토는 혼합토, 토양처리는 미생물처리가 참싸리의 생장량에 가장 많은 영향을 주었다. 생존 개체수와 생장량의 주 효과는 비탈면 방위, 배양토, 토양처리이며, 각 요인 간 상호작용 효과는 비탈면 방위 ${\times}$ 배양토, 비탈면 방위 ${\times}$ 토양처리, 배양토 ${\times}$ 토양처리가 상호작용 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 비탈면방위 ${\times}$ 배양토 ${\times}$ 토양처리의 상호작용 효과도 매우 커 참싸리의 월별 생장량에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 특히, 암반비탈면의 효과적인 녹화를 위해서는 천공지점의 선정이 매우 중요하고, 식생플랜트내 배양토 및 종자의 유실을 보호하고 조기 발아를 위하여 미생물 및 멀칭처리 등도 매우 필요하였다.

질산염 및 황산염 집적 염류 토양의 전기역학적 개량 (Electrokinetic Restoration of Saline Soil Accumulated with Nitrate and Sulfate)

  • 조정민;조성웅;김도형;양중석;백기태
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권5호
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    • pp.18-23
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    • 2011
  • The electrokinetic transport characteristics of salts were investigated using nitrate and sulfate accumulated saline greenhouse soil. Within 8 days, 95% of nitrate was removed from the soil, while sulfate removal was 19% for 8 days. The low removal of sulfate came from adsorption reaction on the soil particles or organic matter and precipitation with calcium. Divalent cations such as calcium and magnesium were transported toward cathode via electromigration, and most monovalent cation such as potassium was removed. The pattern of residual electrical conductivity was similar with that of sulfate. Based on the results, electrokinetic technique is effective to restore nitrate-accumulated saline soil, but is not effective to restore sulfate-accumulated soil.

레인가든을 적용한 환경 친화적 빗물 처리방안 검토 (Environmentally Friendly Controlling Way of Storm Water by Using Rain Garden)

  • 김선미;이인성
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.58-66
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    • 2007
  • 과거 빗물은 토양으로 흡수되어 정화작용을 거쳐 호수나 강으로 유입됨으로써 하천의 수질 오염을 방지할 수 있었으나 개발로 인한 도시의 불투수층 증가로 빗물은 여과없이 도시의 오염물질을 쓸어 내리며 하천으로 유입되어 하천의 수질 오염이 날로 심해지고 범람하는 빗물은 짧은 시간에 도시를 물에 잠기게 한다. 오염물질을 함유한 빗물의 정화 및 빗물 유량 조절을 위한 방안으로 미국에서는 레인 가든의 조성이 활발하게 진행되고 있다. 본 원고에서는 레인 가든의 환경적 의의와 조성방법, 그리고 빗물로부터 하천을 보호하기 위한 미국의 관련 규정을 알아보고 레인 가든의 효과에 대해 검토하고자 한다. 레인 가든은 오염 물질의 하천 유입방지 및 빗물의 저장 역할 외에 도시지역에서 최소 관리로 생물 서식처 역할을 함으로써 생태도시 조성 기술을 한 단계 높이는 방안이 될 것이다.

고랭지밭의 토양침식 저감을 위한 완충식생대의 효과 (Effects of Vegetative Buffers on Reducing Soil Erosion and Nutrient Loss of Highland Field in Korea)

  • 진용익;이정태;이계준;황선웅;장용선;박창영;서명철;류종수;정진철;정일민
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.231-238
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    • 2009
  • 본 연구는 고랭지 경사밭에서 발생하는 유거수량, 토양유실, 영양물질 유출량을 감소시키는 완충식생대의 효과를 연구하기 위하여 수행하였다. 시험에 사용된 포장의 토양은 운교통이고, 가로 2.5m, 세로 20m인 무저 lysimeter에서 시험하였다. 연구포장은 경사율 17%를 가진 경사밭이며, 배추를 재배하였다. 완충식생대로 이용된 초종은 Rye(Secale cereale L.), Tallfescue(Festuca arundinacea Schreb) Orchardgrass(Dactylis glomerata L.)이다. 이들은 경사밭 아래 부분에 조성되었다. 호밀 식생대의 폭은 1m, 2m, 4m를 두었고, Orchard grass와 Tall fescue는 2m로 설정하였다. 완충식생대를 조성하기 위해 각 초종을 2005년 9월에 파종하였고, 배추는 2006년 6월에 정식하였다. 토양유실량, 유거수량, 영양물질 유출량의 측정은 2006년 6월부터 8월까지 수행하였다. 유거수량, 토양유실량 및 영양물질 유실량은 강우가 집중된 7월에 가장 높았다. 유거수를 감소시키는 완충식생대의 효과를 대조구와 비교해 볼 때, 2m로 폭이 같은 완충식생대에서 호밀은 3%, Orchard grass는 1%, Tall fescue는 2% 저감 효과가 있었다. 폭이 다른 호밀 완충식생대간의 비교에서, 1m는 1%, Rye 2m는 3%, Rye 4m는 13%의 저감효과가 나타나 Rye 4m의 효과가 가장 좋았다. 토양유실저감측면에서 대조구와 비교할 때, 2m 완충식생대 중 호밀식생대는 59%, Orchard grass 46%, Tall fescue 28% 토양유실을 줄이는 것으로 나타나 같은 폭에서 호밀식생대의 효과가 가장 좋았다. 폭이 다른 호밀 식생대의 비교에서 1m는 62%, 2m는 60%, 4m는 88%의 토양유실 저감 효과가 나타나, 4m의 효과가 토양유실을 저감하는데 가장 좋은 효과를 보였다. 한편, 유거수와 토양에서 발생한 N, P, K 유출 저감에서는 호밀 2m완충식생대에서 각각 54%, 16%, 11%, Orchard grass는 각각 22%, 24%, 22%를, Tall fescue는 10%, 7%, 12% 영양물질유출을 줄였다. 호밀완충식생 중에서 폭이 큰 4m에서 영양물질 유출저감효과가 가장 좋았다. 이 연구의 결과, 유거수량, 토양유실 저감효과는 호밀완충식생대가 다른 초종의 식생대보다 좋아서 유거수, 토양유실 그리고 영양물질 유출 저감을 위해 폭이 큰 호밀완충식생대의 설치가 효과적이라 생각된다.

서성 연-아연광산 주변 농경지 토양의 중금속 오염 연구 (A Study on the Heavy Metal Contamination of paddy Soil in the Vicinity of the Seosung Pb-Zn Mine)

  • 황은하;위수민;이평구;최상훈
    • 한국토양환경학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.67-85
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    • 2000
  • 광미를 매립하여 객토한 토양을 농경지로 사용하고 있어 식용작물로의 중금속 흡수가 우려되는 서성연-아연광산 주변 농경지를 대상으로 중금속 오염실태를 조사하기 위하여 서성광산 주변 농경지의 토양과 토양 간극수 시료를 분석하였다. 연구지역 토양과 토양 간극수 pH는 6.5~8.2으로 중성에서 약알칼리성을 보이며, 토양시료의 XRD 분석 결과 대표전인 광물 조성은 철백운석, 능철석, 석영, 운모, 카오린(kaolin)군의 점토광물 및 미량의 녹니석과 각섬석 등으로 나타났다. 폐석의 연마편 관찰 결과에서 함연, 아연광물인 방연석과 섬아연석이 주로 괴상으로 산출됨이 확인되었으며, 소량의 황철석, 황동석, 유비철석, 자류철석, 백철석 등이 관찰되었다. 토양시료에 대한 화학분석은 토양오염 공정시험법상의 0.1N HCl을 이용한 용출법과 $HNO_3$-$HCIO_4$-HCl을 이용한 산분해방법의 두가지 전처리과정을 통하여 ICP-AES로 이루어졌다. 연구지역 농경지 토양에서 중금속 원소들의 평균함량은 $HNO_3$-$HCIO_4$-HCl의 혼합산을 이용한 분석 결과 Pb(4,612 ppm), Zn(4,468 ppm), As(334.4 ppm), Cu(214.1 ppm), Cd(37.6 ppm), Co(15.7 ppm), Cr(21.9 ppm)로서 Co나 Cr을 제외한 모든 원소가 심각하게 오염되어 있다. 그러나 국내 토양환경보전법상의 0.1N HCl을 이용한 분석에서는 Pb를 비롯하여 분석한 모든 중금속 원소들의 함량이 혼합산을 이용한 총함량 분석결과에 비하여 수 십분의 일에서 수 백분의 일까지 낮게 검출되었다.

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재배 중 황 처리 횟수가 양파의 화학적 조성 개선 및 품질 특성에 미치는 영향 (Influence of the Number of Sulfur Applications on the Improvement of the Chemical Composition and Quality of Onions)

  • 최보경;서정희
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.478-487
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    • 2013
  • 양파 재배 시 국내 토양에 절대적으로 부족한 황을 처리 횟수를 달리하여 재배 생산한 후, 황 함유 성분(sulfur-containing compounds)을 포함한 양파의 화학적 조성과 물리적 관능적 특성이 개선되었는지를 평가하였다. 선행연구를 토대로, 파종 시 토양에 직접 MSM 식이 유황을 1회 공통 처리하고 수확 2달 전황을 1회만 추가 처리한 군(Sulfur-1)과 수확 3달 전부터 수확 1달 전 까지 일정 간격으로 황을 총 4회 처리한 군(Sulfur-4)으로 구별하였으며, 황을 전혀 처리하지 않은 군(Control-S)과 타 지역 양파(Control-M)를 비교를 위한 대조군으로 선정하였다. 황 처리 횟수가 증가함에 따라, 수분은 감소하는 경향을, 총 질소로 측정된 조단백질과 무기질 총량인 회분(p<0.01), 그리고 식이섬유는 증가하는 경향을 나타내었으며, Mg, K, Fe, Zn 등이 증가하여(p<0.05), 전반적으로 무기질을 포함한 화학적 조성이 개선되었음을 시사하였다. 또한, 항산화력의 지표인 총 환원물질의 양도 2배 가량 유의적으로 증가하는 결과가 관찰되었다(p<0.05). 그러나, 황 함유 성분인 thiosulfinate와 함황 아미노산에서는 황 처리 효과가 관찰되지 않았고, 전자코로 측정된 향미 프로파일 역시 향미 성분의 차이를 시사하지 않았다. 이는, 본 실험에서 처리된 황 수준은 질소대사 및 토양의 pH를 변화시키는 간접적 경로를 통한 양파의 이화학적 조성 변화는 가능하게 할 수 있었으나, 황 함유 성분들을 직접적으로 증가시키기에는 충분하지 못했음을 시사하였다. 그럼에도 불구하고, 황 처리 횟수 증가와 함께, 함황 성분들에 의해 주로 인지되는 매운 맛과 매운 향 특성은 관능적으로 강해지는 것으로 평가되었다. 이러한 차이는, 양파 특유의 냄새 성분들이 지닌 낮은 역치에서 기인한 것으로 해석하였다. 한편, Control-S, Sulfur-1, Sulfur-4 양파들은 $4^{\circ}C$에서 4개월 동안 저장한 후, 모두 수분의 큰 증가 없이 총 환원력이 2배 가량 증가하였으며(p<0.01), 황 처리군이 무처리군에 비해 여전히 유의적으로 높았다(p<0.001). 반면, 동일조건에서 Control-M은 유의적 변화가 관찰되지 않았다. 이러한 차이는, 황 처리, 호흡작용으로 인한 환원당의 증가 이외에 지역적 영향이 관여했을 가능성을 시사하였다.