• Title/Summary/Keyword: 황화

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논토양중 카드뮴 유효도와 수도의 흡수이행에 미치는 석회 및 Humic acid 시용효과 (Effects of Lime and Humic Acid on the Cadmium Availability and its Uptake by Rice in Paddy Soils)

  • 김민경;김원일;정구복;박광래;윤순강;엄기철
    • 한국환경농학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.28-33
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    • 2004
  • 토양중 중금속이 식물에 흡수 및 이행되는 것을 경감시켜 여기에서 생산된 농산물의 안전성 향상을 위한 기초자료를 확보하고 논토양의 카드뮴 유효도와 흡수이행에 미치는 석회와 humic acid 처리 효과를 구명하기 위하여 실내실험과 포트실험을 수행하였다. 실내실험에서 공시토양에 2.5와 5.0 ton/ha의 석회와 1%와 2% humic acid를 처리한 후 토양중 가용성 카드뮴 함량 변화를 조사한 결과 두 처리 모두 14일까지는 담수상태에서 처리효과로 인하여 가용성 카드뮴 함량이 감소하다가 그 이후에는 토양의 완충능에 의해 다시 증가하는 경향이었다. 이때, 토양의 가용성 카드뮴 함량은 토양 pH 및 양이온치환용량과 부의 상관이 있었다. 2.5 ton/ha의 석회와 1%의 humic acid를 처리한 후 담수시켜 안정화된 다음 벼를 재배하여 조사한 결과, 석회와 humic acid 처리에 비해 분얼기와 수확기의 치환태 및 수용태 카드뮴 함량이 낮아졌으나, 분얼기에 비해 수확기에 토양중 이동이 어려운 산화물 및 탄산염태와 황화물 및 잔류태의 함량이 증가하였다. 식물에 흡수가 용이한 형태로 알려진 치환태와 수용태는 모두 토양 pH와 고도의 부의 상관이 있었다. 수확기의 줄기, 잎 및 현미 건물 중은 석회 및 humic acid 처리구에서 대조구에 비해 모두 높았고, 특히 석회 처리구의 건물중이 현저하게 높았다. 석회 처리구에서 줄기와 잎의 카드뮴 함량은 각각 1.01과 0.37 mg/kg으로 대조구와 비슷하였으나, 뿌리와 현미의 카드뮴 함량은 각각 2.11과 0.09 mg/kg으로 대조구에 비해 낮았다. 지상부와 뿌리의 카드뮴 함량은 humic acid 처리에 의해 현저히 낮아졌으며, 특히 현미로의 카드뮴 이행도 월등히 낮게 나타났다.

Cysteamine의 첨가배양이 돼지 난포란의 체외성숙과 배발달에 미치는 영향 (Effect of Cysteamine on In Vitro Maturation of Porcine Oocytes and Development of Porcine IVM/IVF Embryos)

  • 이경본;한만희
    • 한국가축번식학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.41-51
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    • 2002
  • 본 연구는 돼지 난포란의 체외배양액과 배발달 배양액에 저분자량의 황화합물인 cysteamine을 각자 0, 25, 50 및 100$\mu$M 첨가배양함으로서 cysteamine이 돼지 난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 영향을 규명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지 난포란을 체외성숙배양액인 0.9mM CySH가 함유된 NCSU-23 배양액에 cysteamine을 각각 0, 25, 50 및 100$\mu$M 첨가배양하여 성숙을 유기한 다음, 체외수정을 실시한 결과, 모든 처리구에서 핵성숙률, 정자침투율, 웅성전핵형성률, 다정자침입률 및 평균침입정자수에서 유의적(P〉0.05)인 차이가 인정되지 않았다. 2. 체외수정을 실시한 후, 배발달배양액인 NCSU-23에 7일간 배양한 결과, 배반포형성률은 각각 17.9$\pm$6.1, 17.4$\pm$6.3, 24.2$\pm$l.9 및 16.9$\pm$2.0%로서 50$\mu$M의 cysteamine 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈고, 총세포수에 있어서도 각각 30.7$\pm$2.4, 34.9$\pm$2.8, 39.6$\pm$2.3 및 36.8$\pm$3.6개로서 50$\mu$M의 cysteamine 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 3. 작성된 배반포기 수정란의 총세포수에 대한 내부세포괴세포(ICM/total cells)가 20~40%범주에 드는 비율은 각각 20.5, 41.6, 19.5 및 31.8로서 25$\mu$M 처리구가 가장 높은 성적을 나타냈다. 4. 체외에서 생산된 초기 수정란을 배발달배양액인 NCSU-23에 cysteamine을 각각 0, 25, 50 및 100$\mu$M 첨가하여 7일간 배양한 결과, 배반포기 도달률은 각각 16.0$\pm$0.2, 13.6$\pm$1.7, 25.0$\pm$0.8 및 15.7$\pm$4.5%로서 50$\mu$M의 cysteamine 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈고, 총세포수에 있어서는 각각 27.0$\pm$3.7, 36.1$\pm$4.8, 34.0$\pm$3.8 및 25.2$\pm$4.4개로서 25$\mu$M의 cysteamine 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 5. 작성된 배반포기 수정란의 총세포수에 대한 내부세포괴세포(ICM/total cells)가 20~40% 범주에 드는 비율은 처리구가 대조구보다 낮은 결과를 나타냈다. 결론적으로 돼지난포란을 이용하여 체외성숙을 유기할 때 효과적인 cysteamine의 농도는 50$\mu$M이 적당하며, 초기배발달을 유기할 때의 효과적인 cysteamine의 농도는 25~50$\mu$M인 것으로 판단된다.

축산폐기물의 안정화 처리에 대한 연구 (A Study on the Lime Stabilization of Livestock Waste)

  • 김현철;최용수
    • 분석과학
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    • 제8권1호
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    • pp.91-99
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    • 1995
  • 축산폐기물의 처리에 이용되는 혐기성 및 호기성 소화법은 복잡한 처리기술과 유지관리 및 과다한 처리비용 등의 문제점이 있으며, 재활용법인 퇴비화는 긴 부숙기간, 수분조절제 사용 및 완숙도 판정의 어려움 등의 문제점이 있다. 이와 같은 축산폐기물의 기존 처리법의 문제점을 탈피하고 축산폐기물을 이화학적 및 위생학적으로 안정화시켜 축산폐기물 자체의 환경 부적인 측면인 악취, 기생충 및 병원균, 혐오감 등을 해소하며 처리물을 토양개량제 또는 유기질비료로 이용할 수 있는 축산폐기물의 안정화 처리 및 자원 재활용공정을 연구하였다. 본 논문은 대표적 축산폐기물의 하나인 돈분을 대상으로 안정화 반응조건을 확립하고 처리물의 안정성, 안전성, 위생성 및 비효성 등을 평가하는 목적으로 수행하였다. 연구결과 최적 안정화를 위한 첨가제의 투여량은 고형분 대비 약 30%, 반응시간은 약 5분이며, 건조는 자연건조 후 강제건조가 적합한 것으로 나타났다. 최종 안정화 처리물은 약알칼리성으로서 유기물 함량은 약 50% 내외, 비료성분인 총 질소, 인산 및 칼리의 합은 약 5.3%였다. 또한 안정화 처리시 암모니아, 황화수소 등의 악취물질이 거의 제거되었고, 일반세균과 대장균은 98% 이상, 기생충은 완전 사멸되었다. 따라서 돈분의 안정화 처리물은 토양개량제 또는 유기질비료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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축분 퇴비화과정 중 특성변화와 축분퇴비 이용효과 (Changes of characteristics of livestock feces compost pile during composting period and land application effect of compost)

  • 정광화;강호
    • 유기물자원화
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    • 제9권1호
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    • pp.56-64
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    • 2001
  • 경제적, 환경적 측면에서 볼 때 가축분뇨의 퇴비화는 생태계로의 유기성오염물의 직접적인 유출 위험성을 감소시킬 수 있는 저렴하고 안전한 방법이다. 본 연구에서는 가축분의 퇴비화와 관련한 세 가지 시험을 실시하였다. 시험 1은 저온기의 낮은 온도에 따른 퇴비단의 특성변화에 대한 연구를 목적으로 실시하였다. 저온에 노출된 대조구와 시험구의 퇴비화효과를 비교하기 위하여 시험구의 온도가 $35^{\circ}C$에 도달할 때까지 온풍을 공급하였다. 톱밥과 왕겨 그리고 볏짚을 수분조절재로 이용하였다. 퇴비화 기간중 퇴비단의 최고 온도는 톱밥과 왕겨, 볏짚 그리고 저온 노출구에서 각각 $75^{\circ}C$, $76^{\circ}C$, $68^{\circ}C$, $45^{\circ}C$에 달하였다. 퇴비화 기간동안 퇴비단의 수분함량과 산도, 탄질비 그리고 부피는 감소하였다. 시험 2는 작물에 의한 퇴비의 이용성을 구명하기 위하여 퇴비와 화학비료를 시용한 경작지에서 옥수수를 3년간 재배하였다. 옥수수의 수확량과 영양학적 가치를 분석하였다. 시험 1년 차에 퇴비를 시용한 구의 옥수수 수확량은 화학비료구에 비해 20%정도 적었다. 시험 2년 차에는 두 처리구 간에 차이가 없었다. 3년 차에는 퇴비구의 수확량이 더 많았다. 시험 3은 생물필터에 의한 가축분의 퇴비화시 발생되는 악취의 감소정도를 평가하기 위해 수행하였다. 톱밥, 분변토, 부숙퇴비 그리고 부엽토를 충진한 네 종류의 필터를 제작하여 시험하였다. 각각의 필터는 87~95%의 암모니아 제거율을 보였다. 이 효율은 10일 동안 유지되었다. 암모니아 최고 감소효율은 부엽토구에서 운용 1일째에 95%를 달성하였다. 분변토와 발효퇴비구의 암모니아 제거효과는 시험개시후 10일 동안 93~94%의 비슷한 수준을 보였다. 퇴비화시 발생된 황화수소와 멀캡턴 농도는 각각 $3{\sim}2mg/{\ell}$ 이하였으나 필터를 거친 후에는 검출되지 않았다.

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하수처리오니 알칼리 안정화 처리시설에서의 암모니아 발생특성 (Characteristics of Ammonia in Alkaline Stabilization Facility of Sludge from Sewage Treatment Plant)

  • 김용준;정다위;정미정;유혜영;윤철우;신선경
    • 유기물자원화
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    • 제24권3호
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    • pp.23-33
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    • 2016
  • 본 연구는 하수처리시설의 유기성슬러지가 알칼리 안정화 처리시설을 거쳐 발생되는 암모니아의 특성을 조사하였다. 암모니아 검지관을 통해 알칼리 안정화 처리시설의 혼합 및 양생 공정에서 87.78 ppm($66.62mg/m^3$) ~ 1,933 ppm($1,467.01mg/m^3$) 으로 높은 농도의 암모니아가 검출 되었다. 이는 하수처리오니의 질소산화물이 생석회와 혼합되며 암모니아로 변환되는 것으로 예상된다. 일부 시설에서는 황화수소, 메틸메르캅단이 비교적 높은 농도로 검출되었으나, 대부분의 시설에서는 암모니아를 제외한 악취 물질은 검출되지 않았다. 공정 중 암모니아의 농도는 일반적으로 혼합 > 양생 > 반출 > 저장 > 건조 > 입고 순으로 높게 나타났다. 현재 운영 중인 5개 알칼리 안정화 처리시설에서 발생된 악취 물질들은 황산과 차아염소산 등을 사용하여 습식처리하는 것으로 조사되었다. 각 시설은 1 ppm($0.76mg/m^3$), 50 ppm($37.95mg/m^3$) 또는 100 ppm($75.89mg/m^3$)으로 방출되도록 설계되었으나 설계 기준을 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 암모니아의 경우, 일부 알칼리 안정화 처리시설은 노동부가 정한 노출기준을 초과하는 것으로 조사되었다. 이것은 향후 근로자의 안전을 위해 적절한 환기가 필요함을 의미하고 있다. 또한, 암모니아를 포함한 악취물질이 시설의 부지경계선에서 검지관으로 검출되지 않았으나, 현재의 운전상태로 볼 때, 미량의 악취물질이 존재할 것으로 판단된다.

고추 세균점무늬병에 대한 Bion-M의 방제 효과 (Controlling activity of Bion-M against bacterial spot caused by Xanthomonas euvesicatoria)

  • 김아형;연초롱;김주형;김흥태
    • 농약과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.171-177
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    • 2012
  • 온실에서 6엽기까지 재배한 고추 유묘(품종: 왕대박)에 병원균을 접종하기 7일 전에 Bion-M을 농도별로 토양 관주 처리한 후에, 세균점무늬병균인 Xanthomonas euvesicatoria 1523의 현탁액을 고추 잎 뒷면에 분무접종하였다. 이 때 세균 현탁액의 흡광도는 0.5로 조절하였다. 무처리구에서는 75%의 발병도를 보였으며, Bion-M을 20 ${\mu}g\;mL^{-1}$의 농도로 관주처리한 처리구에서는 19%의 발병도를 보여 74.7%의 효과를 보였다. Bion-M의 처리 농도가 4.0과 0.8 ${\mu}g\;mL^{-1}$일 경우에는 49.3과 29.3%의 방제 효과를 보였다. Bion-M을 20 ${\mu}g\;mL^{-1}$로 관주처리하였을 때에는 병원균의 접종농도와 관계없이 병이 발생하지 않았지만, 고추 유묘의 잎 색이 황화되며 하위엽은 탈락하는 약해 증상이 관찰되었다. Bion-M을 4.0 ${\mu}g\;mL^{-1}$로 처리하였을 때, 낮은 병원균 접종구에서는 97.8%, 높은 농도 접종구에서는 86.0%의 우수한 효과를 얻었다. 하지만 4.0 ${\mu}g\;mL^{-1}$의 처리구에서도 유묘의 생육이 저해되는 약해증상이 관찰되었다. 고추 성체에 병원균을 접종하기 2일 전과 7일 전에 Bion-M을 관주처리한 경우, 2일 전보다 7일전 처리에서 우수한 효과를 얻을 수 있었다. 2011년 충북 청주시 포장에서 Bion-M의 방제 효과를 조사하기 위하여 Bion-M을 7일 간격으로 3회 경엽 및 토양관주 처리하고 병발생 정도를 발병엽율로 조사하였을 때, Bion-M의 경엽과 토양관주처리 효과는 각각 24.0%와 58.4%이었지만, 발병도를 조사하였을 경우에는 58.8%와 71.2%로 나타났다. 이상의 결과를 통해서 Bion-M을 토양에 관주처리하였을 경우, 고추 세균점무늬병에 대한 방제 효과가 인정되었다.

밀 잎집눈무늬병원균(Rhizoctonia cerealis)의 배양적 특성과 국내육성 맥류 품종의 저항성 평가 (Cultural Characteristics of Rhizoctonia cerealis Isolated from Diseased Wheat Fields and Evaluation of the Resistance of Korean Winter Cereal Crops)

  • 이은숙;이왕휴;강천식;김미정;김태수;박종철
    • 식물병연구
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    • 제17권1호
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    • pp.19-24
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    • 2011
  • 밀의 잎의 황화와 줄기 고사 증상이 발생한 포장에서 분리한 균을 동정한 결과 배지 생육 반응, 형태학적 유전자적 특성과 병원성, 균의 DNA 검정 결과 밀 잎집눈무늬병을 일으키는 Rhizoctonia cerealis로 확인되었다. R. cerealis의 온도와 pH에 따른 배양적 특성을 조사한 결과 생육 최적 온도는 $20{\sim}25^{\circ}C$로 약간 저온성인 것으로 확인 되었다. pH에 따른 생육 반응 조사 결과는 pH 5~7에서 생육이 좋아 대체로 약산성에서 활발한 특징을 보였다. 밀 잎집눈무늬병에 대해 국내 육성 맥류 품종에 대한 저항성 검정을 수행하였다. 밀 품종 검정 결과 검정한 29품종에서 20% 이상의 발병률로 저항성이 확인되지 않았다. 안백밀 등 12품종이 발병률 20~30%의 중도저항성을 보였으나 '그루밀' 등 17품종은 40~80% 이상으로 감수성을 보였다. 사료용으로 이용되는 청보리, 귀리, 호밀, 트리티케일 검정 결과에서는 호밀 2품종에서만 50% 이상의 발병률을 모여 감수성으로 나타났으나, 청보리, 귀리, 트리티케일에서는 발병율 15% 이하로 저항성인 것으로 나타났다. 귀리나 트리티케일, 호밀의 발병과 저항성 평가는 국내에서 처음 이루어졌다. 한편 식용 및 맥주용 보리 검정 결과 겉보리 9품종 중 '탑골보리', '알보리', '서둔찰보리' 등 3품종이 발병률 10% 이하의 저항성을 보였으며 6개 겉보리와 5개 맥주보리 전체 검정 품종은 중도 저항성을 보인 반면 검정 쌀보리 품종들은 감수성인 것으로 나타났다.

항생제 대체 생균제가 자돈의 생산성,영양소 이용률, 유해가스 발생량 및 분내 미생물 수에 미치는 영향 (Effects of Probiotics as an Alternative for Antibiotics on Growth Performance, Nutrient Digestibility, Noxious Gas Emission and Fecal Microbial Population in Growing Piglets)

  • 김종덕;정흥우;심금섭;박승용;주종철;송재준;이경호;박중국;박도연;김창현
    • 한국유기농업학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.527-539
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    • 2010
  • 본 시험은 생균제를 자돈 사료에 첨가하여 자돈의 성장능력, 영양소 이용률, 유해가스 및 분내 미생물 발생정도를 비교하여 항생제 대체효과를 규명하여 하기 위하여 실시하였다. 본 시험은 삼원교잡종(Landrace${\times}$Large White${\times}$Duroc) 자돈(22.5kg) 96두를 선발하여 28일간 사양시험을 실시하였다. 본 시험은 3처리 4반복의 난괴법 배치로 T1 처리구 항생제, T2 처리구는 무항생제에 복합생균제 0.2% 첨가, T3 처리구는 무항생제에 단일생균제 0.3%를 첨가하였다. 자돈의 일당 증체량, 일일 사료섭취량 및 사료요구율은 처리간에 유의적인 차이가 없었다. 그러나 건물, 조단백질, 조지방 및 조회분의 소화율은 처리간에 유의성이 있었으며, 특히 복합생균제와 Bacillus subtillis natto 생균제가 대조구인 항생제 처리구보다 소화율이 높았다. 돈 분뇨의 유해가스 발생량에서는 암모니아($NH_3$), 아민(R-$NH_2$), 황화수소($H_2S$) 및 멜캅탄($CH_2$-SH)의 발생량은 항생제 처리구보다 생균제 첨가구가 적어 돈사내 가스 감소에 효과가 있었다. 그러나 분의 수분함량은 처리간에 유의적인 차이가 없었다. 돈분내 총균, 대장균 및 내열성균은 처리간에 유의적인 차이가 있었다. 즉 총균과 대장균의 수는 생균제 첨가에 의하여 감소하였으며, 내열성 포자의 수는 T3 처리구가 다른 처리구보다 많았다. 따라서 생균제를 항생제 대체물질로 급여한 결과 자돈의 장내 환경을 개선하고 돈사 내 유해가스 감소시킬 뿐만 아니라 자돈의 생산성 향상에도 기여한 것으로 판단되었다.

초석잠(Stachys sieboldii MIQ) 뿌리 추출물의 항산화 활성 고찰 (Antioxidant Activities of Stachys sieboldii MIQ Roots)

  • 백홍석;나영수;김도한;이창한;류병호;송승구
    • 생명과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • 약용 식물로서 그 효능이 알려져 있으나 다른 약용 작물에 비해 성분 연구가 알려져 있지 않은 초석잠에 대한 항산화 활성도에 시험하였다. 뿌리의 메탄올 추출물 100 mg을 메탄올 20 mL에 녹여 만든 샘플에서 total poplyphenols과 flavonoids가 각각 14.3 $\mug/mL$ (3.02%), 9.9$\mug/mL$ (1.97%)씩 함유되어 있음을 알 수 있으며 각 유기 용매층의 추출물의 항산화 활성도를 비교해 본 결과 DPPH법을 통해 기존의 항산화제인 $\alpha-tocopherol$ (21.8 $\mug$), BHT (100 $\mug$) 그리고 BHA (20.6 $\mug$)와 비교해서 에틸아세테이트(2.8 $\mu\textrm{g}$), 부탄올(10$\mug$_ 추출물이 보다 우수한 항산화능을 보였다. 과산화 지질 형성 억제능과 아질산염 소거능 조사에서는 에틸아세테이트의 추출물이 다른 용매 분획물과 비하여 가장 높은 활성도를 나타내었으며 기존의 항산화제들과 비슷한 효능을 나타내었다. 이를 실리카겔칼럼 크로마토그래피를 이용해 다시 분획하여 6개의 분획을 얻었으며 UV/VIS 흡광광도계를 통해 최대 홉광도의 파장은 280∼330 nm사이에 있음을 확인하였다. 그 중 최대 흡광도가 띠 I 이 325 nm, 띠 II가 289 nm 인 ES-R5에서 가장 높은 항산화 활성을 보였다. 이는 일반적으로 알려져 있는 phenolic compounds의 UV-VIS spectral data와 일치하며 특히 flavones의 UV- VIS spectral data와 유사한 경향을 보이고 있으므로 flavones 계통의 phenolic compounds가 초석잠(stachys sieboldii MIQ)속에 함유되어 있음을 알 수 있었다.향을 미치는 인자로서는 술전의 증상의 정도가 중요하다. 중증 근무력증으로 흠선절제술을 시행받은 환자들에 대한 중장기 추적 결과 술전에 비해 우수한 증상의 호전을 보였다.하는 중요한 역할을 담당하고 있다. 따라서 주부의 바람직한 식생활 행동과 건강상태는 자신뿐만 아니라 가족 구성원 개개인의 영양소 섭취상태에 직접, 간접적으로 큰 영향을 미칠 수 있으므로 이들에 대한 영양교육은 그 중요성이 크다고 볼 수 있다. 중요성이 크다고 볼 수 있다.였다. 이와 같은 영향이 계속된다면 동아시아 유황부족은 2005년에는 1.05백만 톤으로 증가될 것으로 예상된다. 그러나 중국에서 황화철에서부터 공급되는 유황함량이 많아 이 지역에서의 원소유황의 진정한 균형에 대해서는 정확하게 평가되지 못한다. 1995년 동아시아에서는 1.3백만 톤의 원소유황을 일본, 캐나다, 미국에서 수입했다. 이들 국가는 앞으로도 이 지역의 주요 공급자가 될 것이다. 황산의 많은 양은 일본에서 이 지역으로 수출되는데 그 양은 1995년 10만톤 이상에 이른다. 더욱이 경제?환경적 이점 때문에 중국이 황화물에서 회수하는 유황대신 원소 유황의 수입을 지속적으로 증가시키고 있어 지역내의 유황 부족이 증가 될 것이다. 이 같은 상황진전으로 앞으로 10년 이내에 2.5백만 톤의 추가시장이 있게 될 것이다. 이 기간내 한국으로서 현재 326,000톤의 부족에서 2005년에는 309,000톤의 과잉으로 유황균형이 변할 수 있는 주요계기가 될 것이다 이 같은 과잉은 회수 유황생산이 1995년 333,000톤에서 2005년 870,000톤으로 $161\%$가 증가될 것으로 예상된다. 동기간 내에 기타 유황생산은 280,000톤에서 320,000톤으로 $14\%$ 증가되는 것으로 추정된다. 그리하여 2005년 한국에서 유황 공급은 1.19백만 톤이고 수요는 881,000톤으로 추정 된다. 미래 한국에서 유황의 또 다른 잠재시장은 식물양분으로서

풍기 지역 지하수의 수리지구화학 및 환경동위원소 특성 연구 (Hydrogeochemical and Environmental Isotope Study of Groundwaters in the Pungki Area)

  • 윤성택;채기탁;고용권;김상렬;최병영;이병호;김성용
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.177-191
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    • 1998
  • 경북 풍기읍 일대의 선캠브리아기 편마암 지역에 부존하는 지하수계의 수리지구화학.수리지질학적 특성을 규명하기 위하여, 지표수, 천층 지하수(심도<70 m) 및 심층 지하수(심도 500~810 m)를 대상으로 수리화학, 다변량 통계, 열역학, 환경 동위원소(삼중수소, 산소-수소, 탄소, 황) 및 질량 보존 모델링을 포함한 종합적인 연구를 수행하였다. 천층 지하수의 수질은 Ca, Mg, SO$_4$및 NO$_3$의 함량이 높은 'Ca-HCO$_3$' 유형으로 특징되는 반면, 심층 지하수는 Na, Ba, Li, H$_2$S, F 및 Cl의 함량이 높고 방해석에 대해 포화 상태를 보이는 'Na-HCO$_3$' 유형으로 특징된다. 본 지역 자연수의 수질은 크게 두 유형, 즉 1) 지표수 및 천층 지하수와 2) 심층 지하수 및 일부천층 지하수로 대분되며, 앞의 유형은 계절적인 조성 변화를 나타낸다. 다변량 통계 분석 결과, 심층 지하수의 수질을 지배하는 세 개의 요인이 도출되었다. 이들 요인은 총 86%의 설명력을 가지는데, 1) 사장석의 용해와 방해석의 침전, 2) 황산염의 환원, 3) 수산화 광물(특히 운모류)의 산성 가수 분해 반응으로 요약될 수 있다. 열역학적 해석 결과와 결합한 질량 보존 모델링을 통하여, 심층 지하수의 수질 특성을 지배하는 수/암 반응을 적절히 설명해 주는 네 개의 모델을 제시하였다. 각 모델은 사장석, 고령토 및 운모류 용해와 방해석, 일라이트, 로몬타이트, 녹니석 및 스멕타이트의 침전을 보여준다. 산소 및 수소 동위원소 연구 결과, 심층 지하수의 경우는 먼 거리의 고지대(소백산 일대)에서 충진된 강우로부터 기원한 후 광역적인 심층 순환을 하면서 상당한 정도의 수/암 반응을 수반한 반면, 천층 지하수는 근처의 저지대에서 충진되었음을 알 수 있다. 삼중수소 자료에 따르면, 심층 지하수(0.2 TU)의 충진 연령은 핵실험 이전인 반면, 천층 지하수(5.66~7.79 TU)는 핵실험 이후였다. 용존 황산염의 황동위원소 조성 분석을 통하여, 본 지역의 심층 지하수에서 특징적으로 높은 함량을 보이는 황화수소(최대 3.9mg/l) 는 황산염의 환원에 기인함을 밝혔다. 또한, 용존 탄산염의 탄소 동위원소비는 토양 이산화탄소에 의한 탄산염 광물의 용해(천층 지하수의 경우), 또는 방해석의 재침전(심층 지하수의 경우)에 의해 조절되고 있음을 확인하였다. 본 지역에 부존하는 지하수의 기원과 유동 및 화학적 진화를 종합적으로 보여주는 모델을 제시한다.

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