• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.442-455
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• 2022

고온 구동형 고분자 전해질 막 연료전지(high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell, HT-PEMFC)는 전극의 빠른 활성과 피독 현상에 대한 높은 저항성으로 인해 저온 구동형 PEMFC의 대안으로 많은 연구가 진행되고 있다. 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazole, PBI)을 기반으로 한 PEM의 경우 고온 구동 조건에서 이온 전도성 물질과의 높은 상호 작용과 우수한 열적ㆍ기계적 안정성 특징으로 인해 HT-PEMFC용 PBI 기반 전해질 막 개발과 관련된 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 총설에서는 고성능/고내구성의 PBI 기반 PEM을 개발하기 위해 1) 인산 및 다양한 이온전도성 물질이 도핑된 PBI 막의 특성 분석과 막 제조법에 따른 PBI 막의 물성 비교에 관한 연구를 우선적으로 살펴본 후 2) 다공성 폴리테트라플루 오르에틸렌 지지체 및 무기 입자 혼입을 통한 PBI 복합 막의 성능 개선 연구 및 3) 고분자 블렌딩을 통해 가교 구조가 도입된 PBI 기반 가교 막의 내구성 향상에 관한 연구 동향에 대하여 소개하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.1135-1146
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• 2015

본 논문은 무동력 비탄소 교통수단 중 하나인 자전거 이용의 활성화를 위해 자전거교통의 안전성을 향상시키고자 한다. 이에 현재 설치 운영되고 있는 자전거도로의 문제점을 분석하고, 자전거 교통사고 자료를 토대로 자전거 사고예측모형을 개발하였다. 그에 대한 절차는 다음과 같다. 첫째, 국내 자전거도로의 현황 및 사고 자료를 제시하고 최근 3년(2009년~2011년)동안 전국에서 발생한 자전거교통사고를 수집하여 자료를 토대로 자전거교통사고 특성을 분석한다. 둘째, 전라남도 자전거 사고 자료를 사고 특성 분석을 통해 자전거 사고건수에 영향을 주는 변수를 선정하고, 'SPSS Statistics 21'의 중회귀분석을 이용해 사고예측모형을 개발하였다. 이때 자전거사고건수는 도로형태(교차로, 횡단보도, 기타단일로)별 연장에 따른 사고건수를 사용하였다. 도출된 사고예측모형을 검증하기 위하여 2011년도 광주광역시에서 발생한 자전거 사고자료를 이용하였으며 예측값과 실제 사고건수를 비교하였다. 그 결과, 일부 자료를 제외하고는 대부분 실제사고건수와 일치하는 것을 통해 사고예측모형의 신뢰성이 확보되고 있는 것으로 나타났다. 셋째, 자전거도로 문제점 분석을 위해 자전거도로 현장조사를 실시하였으며 도출된 문제점에 대한 개선대책을 제시하였다. 본 연구를 통해 향후 자전거도로 계획 및 재정비 시 기초자료로 활용 될 것으로 판단되며 자전거 이용자의 안전성을 향상시키고 교통수단으로서의 자전거 이용의 활성화를 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제14권2호
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• pp.164-170
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• 1985

Thiocarbamate wool은 $CS_2$ 및 기타의 SH-reagent로 쉽게 수식(修飾)할 수 있을 뿐만 아니라 가역적(可逆的)으로 사용(使用)이 가능(可能)하며 일반적(一般的)인 조건(條件)에서도 효소(酵素)와 쉽게 결합(結合)하여 재사용(再使用) 및 제거(除去)에 용이(容易)하므로 thiocarbarmate wool의 특이(特異)한 반응성(反應性)을 이용(利用), 효소(酵素)를 고정(固定)하여 공업적(工業的)인 이용(利用) 목적(目的)으로 연구(硏究) 검토(檢討)하였다. $DTC-wool-{\alpha}-amylase$의 일반적(一般的)인 성질(性質)은 $Nat-{\alpha}-amylase$에 비(比)하여 최적온도(最適溫度), 최적(最適) pH, 내열성(耐熱性), 동력학적(動力學的) 동태(動態) 및 활성화(活性化) 에너지 등(等)이 다르게 나타났다. 1) 반응시간(反應時間)은 70분(分)에서 환원탕(環元糖)이 12.2 mg/ml로서 최대(最大)의 활성(活性)을 나타내었고 2) 효소량(酵素量)은 3.0g 으로서 13.5 mg/ml의 환원탕(還元糖)으로 최대(最大)의 활성(活性)을 나타내었으며 3) Michaelis constant $(K_m^*)$는 5.6 mg/ml 였고 $V_{max}^*$는 $370.37\;{\mu}g/ml{\cdot}min^{-1}$이었다. 4) 최적온도(最適溫度)는 $60^{\circ}C$였고 이때의 환원탕(還元糖)의 양(量)은 16 mg/ml 였고 5) 최적(最適) pH는 pH 7.0이었고 95% 이상(以上)의 활성(活性)을 나타낸 pH 안정성(安定性)은 pH $6.0{\sim}7.0$ 이었다. 6) 내열성(耐熱性)은 $Nat-{\alpha}-amylase$ 보다 강(强)하였으며 7) 활성화(活性化) 에너지는 16.6 Kcal/mole 이었다. thiocarbamate wool은 가역(可逆), 재사용(再使用) 및 제거(除去)의 편리(便利)에 큰 의의(意義)를 둘 수 있으며 쉽게 조제(調製)할 수 있는 용이점(容易點)이 있을 뿐 아니라 이 DTC-wool에서 효소(酵素)의 고정(固定)이 室溫(室溫)에서도 짧은 시간(時間) 내(內)에 이루어지며 상당히 높은 고정율(固定率)을 기대할 수 있다. 또 최적온도(最適溫度)가 $60^{\circ}C$이고 최적(最適) pH는 7.0이므로 반응장치(反應裝置) 및 운용(運用)에 별다른 어려움이 없고, 내열성(耐熱性)이 강(强)하므로 쉬운 조건하(條件下)에서 경제적(經濟的)으로 공업적(工業的) 이용(利用)에 유리(有利)하다고 판단(判斷)되어진다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.485-494
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• 2000

지구 온난화에 대하여 55% 이상의 영향을 미치는 $CO_2$ 제어에 관심이 고조되고 있는 가운데 $CO_2$ 저감을 위한 새로운 기술들이 개발중이다. 특히 저농도의 $CO_2$ 분리 및 회수를 위해서는 화학적 흡수법이 유용하다 본 연구에서는 입체적으로 감추어진 아민 AMP(2-Amino-2-Methyl-1-Propanol)에 piperazine을 첨가한 혼합흡수제를 이용하여 stirred vessel 에서 $2.0kmol/m^3$ AMP수용액에 piperazine의 농도 $0{\sim}0.4kmol/m^3$, 반응온도 $30{\sim}70^{\circ}C$. $CO_2$ 분압 10.130~20.260 kPa등의 조건에서 실험을 하여 $CO_2$와 혼합흡수제간의 동역학적 특성을 조사하여 다 음과 같은 결론을 얻었다. 1) 온도가 싱승함에 따라 piperazine을 첨가한 흡수제와 첨가하지 않은 흡수제 사이의 흡수속도 차이가 더욱 크게 나타났으며 이 사실은 piperazine의 활성화에너지 57.147 kJ/mol이 AMP의 활성화에너지 $E_2$ 41.7 kJ/mol보다 크기 때문에 고온으로 갈수록 흡수속도에 대한 piperazine의 가여도가 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 2) 단일 흡수제 AMP $2.0kmol/m^3$에 piperazine 농도를 $0.4kmol/m^3$까지 첨가시켰을 때 단일 AMP 흡수제에 대해 $30^{\circ}C$ 에서 최소 6.33%, $70^{\circ}C$에서 최대 12% 정도의 흡수속도 향상을 얻을 수 있으므로 신흡수제의 반응성괄 비교해 볼 때 기존의 흡수제보다 우수하다고 볼 수 있다. 3) 혼합흡수제의 $CO_2$ 실험에서 piperazine과 $CO_2$와의 반응속도 상수는 30, 40, 50, $70^{\circ}C$에서 각각 217.21, 420.46, 707.00, $3162.167m^3/kmol{\cdot}s$였으며 MDEA에 piperazine을 첨가하여 행한Xu 실험에서 30, 40, 55, $70^{\circ}C$에서 얻은 1867, 367.32. 693.01, $2207.65m^3/kmol{\cdot}s$값과 비교하여 볼 때 $30{\sim}70^{\circ}C$ 모든 범위에서 높게 나타났으며 AMP와 piperazine의 혼합흡수제에서 piperazine 반응속도상수 $k_p$는 In $k_p$=28.324-6934.7/T로 표현된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.259-267
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• 2010

불균일 촉매 CuO를 이용한 반응성 아조계 염료 Reactive Black 5(RB5) 폐수의 촉매습식산화에서 반응온도($190{\sim}230^{\circ}C$) 및 촉매농도(0.00~0.20 g/l)가 폐수의 색도 및 총 유기탄소 TOC 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 폐수의 색도는 분광광도계를 사용하여 측정하였고, 습식산화속도는 TOC를 이용하여 산출하였다. 열분해 조건($230^{\circ}C$, 120 min)에서 폐수의 색도는 약 90%까지 제거되었지만 TOC는 제거되지 않았다. RB5 폐수 촉매 습식산화에서의 폐수의 색도 및 TOC 제거속도는 반응온도 및 촉매농도를 증가시킴에 따라 증가하였다. 촉매의 영향은 0.01 g CuO/l에서 이미 상당히 크게 나타났으며 0.05 g CuO/l 이상에서의 촉매농도 증가에 따른 효과는 작았다. 폐수 색도의 초기변화는 색도에 대한 1차 반응속도론으로 나타낼 수 있었으며, TOC 변화는 폐수 TOC를 쉽게 산화되는 TOC와 난분해성 TOC 로 구분한 global 모델로 묘사할 수 있었다. 반응온도의 폐수 색도 및 TOC 제거속도에 미치는 영향은 Arrhenius 상관관계식으로 묘사할 수 있었다. RB5 폐수의 열분해, 습식산화 및 0.20 g CuO/l의 촉매농도를 사용한 촉매습식산화 조건에서의 색도 제거반응의 활성화에너지는 각각 108.4, 78.3 및 74.1 kJ/mol의 값을 나타내었다. RB5 폐수 촉매습식산화에서의 TOC 제거반응에서 산화 최종산물로의 전환에 대한 난분해성 중간산물로의 전환 비는 페놀 습식산화에 비하여 상대적으로 높았다.

• 농약과학회지
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• 제6권1호
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• pp.16-24
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• 2002

농약의 식물 엽면 침투성에 관하여 보고한 국내외 논문을 조사하여 최근에 빈번하게 사용되고 있는 침투율 측정법과, 계면활성제에 의해서 유도되는 농약의 엽면 침투기작에 관한 연구 동향을 고찰하였다. 농약의 식물 엽면 침투성 연구에는 생물검정법, 식물 잎이나 cuticular membrane을 이용하는 방사능 추적 기술이 주로 이용되고 있다. 가장 최근에는 수용성 색소 Congo Red를 추적물질로 이용하는 새로운 침투율 측정법이 제안되었다. 농약의 엽면 침투에 있어서 최대의 장벽은 epicuticular wax와 cuticular wax를 포함하는 잎 표면의 왁스층이며, 일부 연구자들은 이를 limiting skin이라 부르기도 한다. 농약의 몰부피(molar volume), 수용해도 및 분배계수 등의 이화학적 성질은 식물 엽면 침투성에 영향을 미치지만 제한적인 상관관계를 나타낼 뿐이며, 일반화할 수 있는 어떠한 상관관계도 아직 발견되지 않았다. Polyoxyethylene을 친수기로 가지는 지방족 알콜 계면활성제들은 많은 농약에 대하여 좋은 침투성 증진제로 알려져 있다. 침투성 증진제로 사용되는 계면활성제가 농약의 엽면 침투성을 증진하는 데에는 계면활성, 가용화 능력, 흡습성 및 미셀생성임계농도 등 계면활성제 고유의 성질이 크게 관여하는 것 같지는 않다. 최근의 연구에서 침투성 증진 효과가 큰 계면활성제는 식물의 왁스층에 쉽게 흡수되어 가역적으로 왁스층의 유동성을 증가시키는 가소제 역할(plasticizing effect)을 한다는 것이 밝혀졌다. 계면활성제가 왁스층에 먼저 침투하면 wax층의 유동성이 증가하고, 이로 인하여 wax층 내에서 농약의 이동성과 분배계수가 달라짐으로써 농약의 엽면 침투 속도가 변화한다는 것이다. 그러나 계면활성제의 친유기 부분인 지방족 알콜의 탄소수와 친수기의 ethylene oxide 부가중합도가 농약의 침투성 증진에서 어떠한 역할을 하는지는 상세히 밝혀져 있지 않다. 다만 계면활성제 자체의 엽면 침투 속도가 농약의 침투속도와 깊은 관련이 있을 것으로 추정되고 있다.

• 한국균학회지
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• 제26권2호통권85호
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• pp.246-255
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• 1998

영지균사체로부터 기능적인 면역활성 물질을 얻고자, 여러 조건으로 추출된 ${\beta}-glucan$성 다당류(GAM)의 Raw 264.7 대식세포 활성 정도를 알아보았다. GAN으로 자극된 Raw 264.7 대식세포는 대조군보다 약 $2{\sim}5$배의 nitric oxide 생성을 촉진하였다. 대식세포의 활성화 정도는 GAM의 구조와 분자량 그리고 화학적 조성에 따라 NO생성에 차이를 보였다. 서당을 탄소원으로 배양된 균사체로부터 추출된 알칼리 가용성이며 수용성인 G-BUC로 활성화된 Raw 264.7세포는 $22{\mu}M$의 NO생성을 유도하였다. G-SUC(WS)는 87%의 탄수화물과 3.4%의 단백질로된 평균분자량 30 kD의 다당류이다. 탄수화물의 구성당은 48%의 포도당과 22%의 mannose등으로 구성된 glucomannan성 GAM이다. 세포분획성 GAM가운데 세포벽으로부터 추출된 알칼리 가용성(CW-AB-WS)인 ${\beta}-glucan$성 다당류가 가장 많은 NO생성을 촉진시켜 영지의 대식세포 활성 다당류로 가장 잠재력이 있는 다당류인 것으로 나타났다. NO생성에 GAN과 대식세포 활성물질(LPS 및 $IFN-{\gamma}$)의 혼합 효과는 독자적인 자극보다는 혼합하여 자극했을 때 NO의 생성이 증폭되었다. GAM으로 활성화된 대식세포의 유사분열은 대조군에 비해 현저히 억제되었으며, 활성화된 대식세포의 배양액은 in vitro에서 L1210 암세포 주에 세포독성을 나타내었다. 이와 같은 결과로 보아 영지의 ${\beta}-glucan$성 다당류(GAN)는 ${\beta}-anomeric$ glucan receptor를 갖고 있는 대식세포를 자극하여 NO를 생성하며, 이때 NO생성의 촉진하는 다당류의 조건은 어느정도의 수용성을 갖고 있는 소량의 단백질이 포함된 고분자성 ${\beta}$glucan다당류이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권2호
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• pp.199-209
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• 2003

연구배경 : 만성폐쇄성폐질환 환자의 체중감소는 질환의 자연경과로 조직의 산소소모량을 최소로 유지하기 위한 일종의 신체적응과정으로 이해하였다. 그러나 만성폐쇄성폐질환 환자의 체중감소가 에너지대사량 증가와 관계 있고, 체중감소가 심한 환자들은 폐기능의 감소정도와 상관없이 이환율과 사망률이 증가한다는 연구결과가 보고된 후, 영양학적인 부분에 대하여 관심을 가지게 되었다. 저자들은 만성폐쇄성폐질환자 중 만성기관지염 환자와 폐기종 환자의 폐기능과 체성분을 측정하여 혈중 leptin농도 및 $TNF-{\alpha}$ system 과의 관계를 비교하여, 체중감소와의 관계를 알아보았다. 방 법 : 미국흉부학회의 진단기준에 따라 1초간 노력성 호기량이 예측치의 80% 미만이고, 노력성 폐활량에 대한 1초간 노력성 호기량의 비 ($FEV_1$/FVC)가 70% 미만인 41명의 환자를 대상으로 하였다. Kco가 60미만인 경우를 폐기종으로, 80이상인 경우를 만성기관지염으로 분류하였으며, 체성분 분석, 및 혈중 leptin농도, 그리고 $TNF-{\alpha}$ system의 활성도를 측정하였다. 결 과 : 만성기관지염 환자 및 폐기종 환자의 혈중 leptin농도는 각각 $1378.1{\pm}428.3pg/ml/kg$, $947.0{\pm}441.0pg/ml/kg$로 만성기관지염 환자가 유의하게 높았으며, 이들 값을 체지방량으로 교정하였을 때도 $180.9{\pm}57.7pg/ml/kg$, $108.5{\pm}39.4pg/ml/kg$로 만성기관지염 환자가 유의하게 높았다 (p<0.05). 혈중 $TNF-{\alpha}$ system 은 $TNF-{\alpha}$, sTNF-R75는 양 군에서 차이가 없었으나, sTNF-R55는 폐기종 환자군에서 $920.4{\pm}116.4pg/ml$로 만성기관지염 환자보다 유의하게 높았다 (p<0.05). 혈중 leptin농도는 체지방량 및 체질량지수와 상관관계가 있었으며, sTNF-R55는 체지방량이나 체질량지수와 관계가 없었다. 또한 sTNF-R55의 활성도는 혈중 leptin농도와도 무관하였다. 결 론 : 만성기관지염에 비하여 체중감소가 심한 폐기종의 체중감소에는 혈중 leptin보다는 $TNF-{\alpha}$ system이 관계할 것으로 생각되며, $TNF-{\alpha}$ system은 혈중 leptin와는 무관하게 작용할 것으로 생각한다. 그러나 앞으로 이에 대하여 더 많은 환자를 대상으로 한 연구가 있어야 하겠으며, 만성폐쇄성폐질환자의 체중변화에 영향을 줄 수 있는 영양섭취, 운동량, 안정시 에너지소모량 및 다른 사이토카인 등과의 관계에 대한 연구도 이루어져야 할 것이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권6호
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• pp.683-693
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• 1993

연구배경 : 생체의 운동은 움직임 자체를 수행하기 위한 근육, 관절 및 이를 관장하는 신경계와 운동중 적절한 산소를 공급하기 위한 심혈관계 및 호흡계의 조절이 동반되는 매우 복잡한 기전에 의하여 유지되고 있다. 이들의 상호관련성을 밝히기 위하여 많은 연구들이 진행중이나 특히 관절과 호흡중추의 연계성에 대하여는 아직도 연구가 미진한 편이다. 이에 본 연구는 관절의 정상적인 움직임이 호흡계에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하고자 $\alpha$-chloralose로 마취한 고양이의 분당 호흡수, 횡격신경과 흡식신경섬유의 변화를 관찰하였다. 방법 : 26마리의 성숙한 숫고양이에서 슬관절 자극중 횡격신경 및 흡식중추신경의 활동성을 기록하기 위하여 쌍극백금전극과 탄소섬유전극을 이용하여 세포외에서 기록하였다. 슬관절을 자극하기 위하여 슬관절의 굴곡-신전운동, 슬관절 동맥을 통한 화학적인 자극 및 슬관절 신경의 전기적인 자극법 등을 사용하였다. 결과 : 슬관절의 정상 운동각도내에서 120 Hz.의 빠른 운동을 1분간 시킨 경우에는 분당호흡수와 분당호흡신경활동이 유의하게 증가하였으며 3분간 운동을 시킨 경우에는 호흡수, 일회호흡신경활동 및 분당호흡신경활동이 모두 유의하게 증가하였다. 그러나 60Hz.의 운동에 대하여는 전체적인 호흡활동에 뚜렸한 변화가 없었다. 과격한 운동중에 형성되는 젖산의 혈중농도와 같은 농도의 젖산을 슬관절내에 주입한 결과 주입후 30초 동안에 호흡수 이외의 일회호흡신경활동과 분당 호흡신경 활동이 유의한 증가를 보였다. 또한 potassium chloride에 대하여는 젖산의 경우와 유사한 반응을 보였으나 반응기간이 짧았다. 구심성 신경중 I, II군만을 선택적으로 흥분시킬 수 있는 강도인 1V로 슬관적 신경을 자극한 경우 자극기간에 한하여 호흡수를 제외한 일회호흡신경활동 및 분당호흡신경활동이 유의한 증가를 보였다. 또한 구심성 신경을 모두 흥분시키는 강도인 20V 자극에 대하여는 호흡계의 전체적인 항진효과가 있었으며 1V 자극에 비하여 매우 큰 반응을 나타내었다. 흡식중추의 신경세포에서 기록한 결과 횡격신경에서 나타난 반응과 유사한 결과를 얻었다. 결론 : 슬관절 구심성 신경중 제 I, II 군 신경의 흥분에 의하여 호흡중추는 직접적으로 활성화될 수 있으며 이러한 효과는 운동중의 슬관절로부터 중추로 유입되는 정보의 양에 비례하여 증가하는 것으로 생각된다. 따라서 이러한 사실은 슬관절의 정상적인 움직임에 의해서도 생체의 호흡기능이 항진될 수 있다는 것을 시사하고 있다.

• 농약과학회지
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• 제10권4호
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• pp.296-305
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• 2006

토양 중 pencycuron의 온도, 수분함량 및 토성에 따른 흡착, 잔류 특성을 구명하고자 실내 및 포장실험과 환경의 영향에 대하여 실험을 수행하였다. 2종 토양에서 진탕 시간과 약제의 흡착량사이에 높은 유의성이 있는 power function의 상관관계가 인정되었다. 흡착속도는 진탕 1시간 이내에 사질식양토에서 최대 흡착량의 60%가, 미사질식양토에서 65%가 흡착되었고, 12시간 후에는 의사평형에 도달하였다. Pencycuron의 농도별 흡착은 Freundlich 등온식에 부합되었으며, 흡착분배계수 $K_d$값은 사질식양토에서 2.31, 미사질식양토에서 2.92었다. 토양 중 유기탄소에 대한 분배계수 $K_{oc}$는 사질식양토에서 292.9이었고, 미사질식양토에서 200.5이었다. 흡착강도 및 비선형도를 성명하는 상수값은 사질식양토에서 1.45, 미사질식양토에서 1.68이었다. 실내 실험에 있어서 pencycuron의 잔류는 1차 반응식에 부합되었고, 반감기는 $12^{\circ}C{\sim}28^{\circ}C$에서 95일${\sim}$20일로, 토양 수분함량이 포장용수량의 $30{\sim}70%$인 토양에서 38일에서 21일로 짧아졌다. 토양 종류에 따른 pencycuron의 반감기는 토성이 현저히 달랐음에도 사질식양토에서 25일, 미사질식양토에서 22일로 나타났다. 포장 실험에서도 pencycuron의 반감기는 사질식양토에서 26일, 미사질식양토에서 23일이었다. 포장에서 10%까지 잔류되는 기간은 미사질식양토에서 57일, 사질식양토에서 69일로 나타났다.