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조립질(粗粒質) 화강암(花崗巖) 토양(土壤)의 특성(特性)과 생성(生成)·분류(分類) (Characteristic, Genesis and Classification of Soils Derived from Coarse Grain Granitic Materials)

  • 정석재;현근수;문용택;조영길
    • 한국토양비료학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.3-9
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    • 1994
  • 조립질(粗粒質) 화강암지대(花崗岩地帶)인 경기도(京畿道) 여주군(驪州郡) 능서면(陵西面) 광대리(光大里) 일대(一帶)에 분포(分布)하는 토양(土壤)의 지형(地形) 및 토지이용(土地利用)에 따라 토양특성(土壤特性)이 상이(相異)하므로 삼각(三角), 상주(尙州), 사촌(沙村) 그리고 예천통(醴泉統)의 물리(物理) 화학(化學) 및 점토광물학약(粘土鑛物學約) 특성(特性)을 파굴(把掘)하여 조립질토양(粗粒質土壤)의 특성(特性)과 생성(生成)을 밝혀 토지판용(土地判用) 및 개량(改良)의 기초자료(基礎資料)로 활용(活用)하기 위하여 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 토양배수(土壤排水)는 매우양호(良好)(삼각통(三角統)), 양호(良好)(상주통(尙州統), 약간불량(若干不良)(사촌통(沙村統)) 및 불량(不良)(예천통(醴泉統))의 순(順)으로 배수연쇄(排水連鎖)(Soil draingae sequence)를 이루고 있었다. 2. 토성(土性)은 사양토(砂壤土)내지 양토(壤土) 범위(範圍)였지만, 미사(微砂)와 점토함량(粘土含量)은 지형(地形)이 낮아질수록 증가(增加)하였고, 모래함량(含量)은 감소(感少)하는 경향(傾向)이었다. 3. 화학적(化學的) 특성(特性)을 보면 토양(土壤) pH는 4.6~5.3으로 강(强)한 산성(酸性)을 나타내고 유기물(有機物), CEC, 치환성양(置換性陽)이온 및 유효인산(有效燐酸)은 지형(地形)이 낮아질수록 많은 경향(傾向)이었다. 4. 주점토광물(主粘土鑛物)은 Kaolinite 및 Quartz이고, 부점토광물(副粘土鑛物)은 Vemiculite 및 Illite이었다. 5. 새로운 분류방법(分類方法)(Soil taxonomy)에 의하면 삼각통(三角統)은 Typic Dystrochrepts, 상주통(尙州統)은 Dystric-Fluventic Eutrochrepts로 분류(分類)되었으며 사촌통(沙村統)과 예천통(醴泉統)은 각각 Aeric-Fluventic Haplaquepts 및 Fluventic Ha-plaquepts로 되었다.

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소각재 용융슬래그를 이용한 제올라이트 Na-A의 합성 (Synthesis of Na-A type Zeolite From Melting Slag)

  • 장영남;채수천;배인국;류경원
    • 한국광물학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.11-17
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    • 2005
  • 소각재 용융슬래그를 출발물질로 하여 알카리 조건하에서 활성화시킴으로써 Na-A형 제올라이트를 합성하였다. 합성실험은 스텐레스 철재로 제작된 반응용기를 사용하였다. 출발물질은 슬래그 외에 수정인공합성 공장에서 배출되는 '규산질 수용액'과 NaAlO₂ 수용액을 사용하였는데, 전자의 화학조성은 SiO₂ 5.7 wt% Na₂O 3.2 wt%이고, 후자는 몰비가 Na₂O/Al₂O₃= 1.2와 H₂O/Ma₂O=9의 조건으로 알루미늄 드로스와 NaOH 수용액을 반응시켜 제조하였다. 위에서 언급된 슬래그, '규산질 수용액' 그리고 NaAlO₂ 수용액을 혼합시킨 혼성물을 약 80℃에서 7∼8시간 반응시키면 Na-A형 제올라이트가 단일상으로 합성되었다. 출발물질의 이상적인 혼합비율은 Na₂O:Al₂O₃:SiO₂의 몰비가 1.3∼l.4 : 0.8∼0.9 : 2이었으며 반응용액과 슬래그의 비율은 1 : 7∼10 (g/cc)이었다. 합성된 제올라이트의 형태는 균일한 입방형이었으며 입도는 약 1 ㎛이었다. 한편, Ca/sup 2+/이온에 대한 이온교환 용량(CEC)은 180∼210 meq/100 g이었으므로 통용되는 세제용 제올라이트와 비교하면 약 80% 수준이었으므로 폐수처리나 오염된 중금속처리와 같은 환경처리용으로 사용될 수 있을 것이다.

투각섬석-처마카이트 각섬석 고용체의 고압합성 및 화학적 성질 (High-Pressure Synthesis and Chemistry of Amphibole Solid Solutions along the Joint Tremolite-Tschermakite)

  • 조문섭
    • 한국광물학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-6
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    • 1990
  • Clacic amphiboles along the tremolite (Tr)-tschermakite(Ts) joint were synthesized using a piston-cylinder appratus. At 750-85$0^{\circ}C$and 12-2 kb, amphibole+corundum coexist with zoisite($\pm$talc, chlorite, and Mg-staurolite), but with anorthite($\pm$cholorite, spinel, pyroxenes, and sapphirine) at lower P. At 90$0^{\circ}C$, amphibole+corundum+clinopyroxene($\pm$anorthite, forsterite, sapphirine, and garnet) are stable over the P range 12-18 kb. These amphibole-bearing assemblages are replaced at high P by clcinopyroxene+talc+chlorite+zoisite at 650-75$0^{\circ}C$, and at higher temperatures by garnet+clinopyroxene($\pm$zoisite, orthopyroxene, and Mg-staurolite). Synthetic amphiboles with Ts>~45 mol% contain as much as 0.15 excess cations per formula unit(pfu) based on 23 oxygens(anhydrous formula), whereas less tschermakitic ones are deficient in cation occupancy by up to 0.18 pfu. This trend is attributed to the 야/trioctahedral substitution in Ca-amphiboles. Compositions of synthetic amphiboles display systematic changes with P and T governed by coexisting mineral assemblages. The Ts content (=[8-Si-Na]/2) increases with increasing T( Ts/ T=~0.1 nik% K-1) in the range 750-85$0^{\circ}C$, but remains nearly constant at 850-90$0^{\circ}C$. Pressure dramatically affects the Ts content of Ca-amphiboles:it increases with P at 8-12 kb( Ts/ T=2-3 mol% K-1), but significantly decreases at 12-21 kb( Ts/ P=-2.5 mol% Kb-1). Hence, the most tschermakitic amphiboles, containing 60$\pm$5 mol % Ts, or 1.2$\pm$0.1 tetrahedral Al, occur at 12 kb and 850-90$0^{\circ}C$. Compositions of Ca-amphiboles defined by a simple reaction, 3 Tr+2 zoisite+7 corundum+H2O=5 Ts, are reversed and used to estimate thermodynamic parameters of tschermakite assuming ideal mixing of Tr-Ts solid solutions. Predicted standard molal entropy and enthalpy of tschermakite are : S$^{\circ}$of Tr-Ts solid solutions. Predicted standard molal entropy and enthalpy of tschermakite are : S$^{\circ}$=566.9$\pm$13.7 J mol-1K, -1and H$^{\circ}$=-12518.36$\pm$15.17 kJ mol.-1

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2004년 가창댐 탁수의 원인과 부유물질의 환경지질학적 특징 (Environmental Geological Characteristics of Suspended Matter and Turbidity Water at Gachang Dam in 2004)

  • 추창오;고은영;오수진;이성우;김병기;이지은;김영규
    • 한국광물학회지
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    • 제19권1호통권47호
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    • pp.49-61
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    • 2006
  • 본 연구는 댐으로 유입되는 하천수의 수질과 부유물질의 특성 분석을 통하여 댐의 탁수발생원인을 환경지질학적으로 규명하는 데 있다. 이를 위하여 2004년 5월부터 8월까지 3회에 걸쳐 가창댐의 본 댐 유역, 수변과 상류지역의 토양, 암석, 유입하천을 대상으로 댐 원수와 하천수, 토양, 암석, 부유물질의 특성을 ICP, IC, 입도분석기, XRD, SEM로써 분석하였다. 상류에서 하류로 갈수록 EC, 탁도, 양이온, 음이온의 농도가 증가하는데, 이는 풍화와 같은 지질학적인 영향으로 이온들의 총량이 증가하기 때문이다. 부유물과 토양내의 주 광물조성은 질석, 일라이트, 카올리나이트, 석영, 장석, 철수산화물 등이었다. 토양의 경우, 상류에서 하류로 갈수록 세립질 10% 구간(d10)의 입자의 양이 약간 증가하며, 부유물은 댐에 가까워질수록 질석의 함량이 증가한다. 그러나 본 유역을 구성하는 암석은 대부분 유사함을 보이고 이러한 지질분포특성에 의하여 부유물과 토양의 광물조성의 변화는 거의 나타나지 않는다. 부유물을 구성하는 점토광물들은 주변의 토양 구성광물과 유사하며 주변 모암의 풍화작용에 의해 생성된 토양으로부터 유래된 것을 지시한다.

사문암(Serpentinite)을 이용한 광물탄산화: Mg 추출과 pH swing 및 탄산화 (Mineral Carbonation of Serpentinite: Extraction, pH swing, and Carbonation)

  • 이승우;원혜인;최병영;채수천;방준환;박권규
    • 한국광물학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.205-217
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    • 2017
  • 간접 탄산화(indirect method) 및 양이온 공급원으로 사문암(serpentinite)을 이용하여 광물탄산화 연구를 수행하였다. 이산화탄소와 사문암 내 알칼리 토금속(칼슘과 마그네슘)의 탄산화 반응을 통해 고순도의 탄산칼슘과 탄산마그네슘을 합성할 수 있었다. 마그네슘 추출을 위해 황산암모늄을 사용하였고 Mg 추출률 향상을 위해 황산암모늄 농도, 반응온도 및 사문암과 추출 용매의 비(고액비) 등 여러 반응 변수를 검토하였다. 본 연구로부터 2 M 황산암모늄을 사용하여 $300^{\circ}C$ 반응온도에서 고액비(5 g/66 mL) 실험을 진행한 경우 약 80 wt% 이상의 Mg를 얻을 수 있었다. Mg 추출률은 추출 용매 농도 및 반응온도와 비례하여 증가하였다. 사문암의 Mg 추출 과정에서 얻어진 암모니아($NH_3$)는 회수하여 탄산화 과정에서 필요한 pH 복원제(pH swing agent)로 활용하였다. 본 연구를 통해 약 1.78 M 암모니아를 회수할 수 있었고 지구화학 모델링을 통해 사문암의 Mg 추출 과정의 핵심 단계를 해석하고자 하였다.

제주도(濟州道) 토양(土壤)의 화학적(化學的) 특성(特性) 조사(調査) 연구(硏究) -II. 경작년대(耕作年代)에 따른 감귤원(柑橘園) 토양(土壤)의 화학적(化學的) 특성(特性) 변화(變化) (Chemical Characteristics of soils in Cheju Island -II. Variations in Chemical Characteristics of the Citrus Orchard Soils as a Function of Years of Cultivation)

  • 유순호;송관철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.161-166
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    • 1984
  • 제주도(濟州道) 화산회토(火山灰土)는 인산(燐酸)을 흡착(吸着), 고정(固定)하는 능력(能力)이 대단히 커서 유효인산(有效燐酸)이 결지(缺之)되기 쉽기 때문에 감귤원(柑橘園)에 Ca과 Mg 함량(含量)이 높은 용성인비(熔成燐肥)를 매년(每年) 다량(多量)으로 시용(施用)하고 있을 뿐 아니라 감귤(柑橘)에 효과(效果)가 특(特)히 좋은 가리비료(加里肥料)를 다량(多量)으로 시용(施用)하고 있다. 따라서 제주도(濟州道)에서의 비료(肥料) 시용(施用) 양상(樣相)을 구체적(具體的)으로 살펴보고, 이에 따른 감귤원(柑橘園) 토양(土壤)의 화학적(化學的) 특성변화(特性變化)를 경작년대별(耕作年代別)로 고찰(考察)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 전국(全國) 평균(平均)에 비(比)하여 단위면적당(單位面積當) 시비량(施肥量)이 제주도(濟州道)에서 더 많을 뿐만 아니라 질소비료(窒素肥料)에 대(對)한 인산(燐酸)과 가리비료(加里肥料)의 시용화율(施用化率)도 더 높았는데, 이러한 경향(傾向)은 감귤원(柑橘園)이 많은 남제주군(南濟州郡)에서 더욱 현저하였다. 2. 감귤원(柑橘園)의 경작년대(耕作年代)가 오래될수록 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)이 증가(增加)하는데, 심토(深土)에서도 그 증가(增加)가 미미하나 같은 경향(傾向)이었다. 3. 감귤원(柑橘園)의 경작년대(耕作年代)가 오래될수록 치환성(置換性) Ca, Mg 및 K 함량(含量)이 증가(增加)하며, 표토(表土)/심토(深土)의 함량비(含量比) 또한 증가(增加)하고 있다. 4. 양(陽)이온 치환용량(置換容量)은 감귤원(柑橘園)의 경작년대(耕作年代)에 따른 변화(變化)가 거의 없는데 반(反)하여 치환성(置換性) 염기(鹽基) 함량(含量)이 증가(增加)하므로 염기포화도(鹽基飽和度)가 높아지고 따라서 pH가 올라가고 있다.

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산화적스트레스에 대한 노출척도로서 뇨중 8-Hydroxyguanine Adduct의 측정 (Detection of Urinary 8-Hydroxyguanine Adduct as Exposure Biomarker for Oxidative Stress)

  • 유아선;김윤신;모인필;마응천;조명행
    • Toxicological Research
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    • 제14권4호
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    • pp.515-523
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    • 1998
  • Oxidative stress by reactive oxygen species (ROS) damages cellular DNA, RNA, proteins, lipids and others causing various diseases such as cancer, arthritis, and heart diseases. 8-Hydroxyguanine (8-OHG) is one of the products formed from DNA or RNA damaged by ROS. Since high amounts of 8-OHG can be excreted in urine, it may serve as a potential biomarker indicating the level of oxidative damage to nucleic acids. Residents in industrial area with severe air pollution are expected to be affected by higher level of oxidative stress from pollutants like polyaromatic hydrocarbons (PAHs), etc. Smokers are also expected to be damaged by higher level of oxidative stress from cigarette smoke components like PAHs than non-smokers. To examine if the determination of the urinary concentration of 8-OHG could be used as exposure biomarker for the oxidative stress caused by air-pollutants, this study was performed to determine and compare the urinary concentrations of 8-OHG in smokers and non-smokers, or non-polluted area residents and polluted area residents. Urine samples were collected and purified by a strong cation exchange and cellulose partition column, then analyzed by HPLC with electrochemical detector at 600 ㎷ potential. Concentrations of urinary 8-OHG in non-smokers and smokers of Seoul area college male students were determined as 15.12$\pm$9.68 (ng/mg creatinine) and 34.72$\pm$11.72 (ng/mg creatinine), respectively, showing significantly higher level of 8-OHG in smokers than in non-smokers. Urine samples of elementary school students were collected from Sokcho area, which is known to be non-polluted, and 3 representative polluted areas; Yocheon industrial area, Ulsan urban and Ulsan industrial area. The concentrations of 8-OHG in these samples were 12.42$\pm$8.27 (ng/ mg creatinine, Sokcho), 22.55$\pm$9.12 (ng/mg creatinine, Yocheon), 17.41$\pm$2.30 (ng/mg creatinine, Ulsan urban), 55.04$\pm$39.73 (ng/mg creatinine, Ulsan industrial). Thus, samples from polluted area tend to have higher level of 8-OHG and the levels of Yocheon and Ulsan industrial area were significantly higher than that of Sokcho area. The results indicate that the residents of polluted industrial area or smokers are more severely exposed to oxidative stress probably caused by air pollutants like PAHs. Thus, the determination of urinary 8-OHG concentration could be used as biomarker for the extent of body exposure to oxidative stress caused by various pollutants.

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경작지대 및 재배방법에 따른 논토양의 비옥도 분포 (Distribution of Soil Fertility in Paddy Fields as Affected by Cultivation Methods and Topographical Regions)

  • 김동진;강다슬;안병구;이진호
    • 한국유기농업학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.595-604
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    • 2015
  • 논토양의 화학적 특성은 경작지대 및 재배방법에 따라 차이가 나타났다. 토양 pH는 전라남도 간척지의 관행재배지를 제외하고 대체적으로 적정기준(pH 5.5~6.5) 범위로 나타났다. EC는 이모작재배지에서 다소 높게 나타나긴 하였으나 우려할 수준은 아니었고, 이모작재배지에서 유효인산(avail. $P_2O_5$) 함량이 매우 높게 나타나 담수상태에서 유효인산의 하천 유출로 인한 2차 오염이 우려된다. 토양유기물(SOM) 함량은 전라북도 지역 논토양에서는 대체적으로 적정기준 ($25{\sim}30g\;kg^{-1}$) 보다 낮게 나타났으나, 전라남도 지역 논토양은 적정범위 이거나 초과하는 것으로 나타났다. CEC는 일부 재배지를 제외하고는 적정기준($10{\sim}15cmol_c\;kg^{-1}$) 범위로 나타났고, 유효규산 (avail. $SiO_2$) 함량은 적정기준($157{\sim}180mg\;kg^{-1}$)보다 매우 높게 나타나는 경우도 있었으나, 대체로 경작 지대 및 재배방법에 따라 특이적 함량차이가 나타났다. 토양 화학성 상관성 분석에서 EC와 치환성 K, Ca, Mg, Na 이온은 유의성 있는 정의 상관관계로 나타났다. SOM 함량과 CEC는 유의성 있는 정의상관관계가 나타났고,avail. $SiO_2$는 pH, EC, 치환성 양이온(exch. K, Ca, Mg, Na), CEC와 유의성 있는 정의 상관관계를 보였다. 그러나 T-N은 치환성 K 및 Mg 이온과는 유의한 부의 상관관계를 나타내었다. 이러한 결과를 토대로 비옥도의 기준이 되는 대표적인 논토양을 설정하는데 귀중한 자료가 될 것으로 판단된다.

규산질다공체와 무기첨가물의 수중 인 제거 효과 (Effects of CellCaSi and Inorganic Additives on Phosphorus Removal in Water)

  • 박명환;한명수;이석준;안치용;윤병대;오희목
    • 생태와환경
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    • 제35권3호통권99호
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    • pp.213-219
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    • 2002
  • 녹조 제어를 위하여 수중의 인 제거에 관여하는 CellCaSi의 여러 가지 조건별 인 제거효과를 조사하였다. CellCaSi의 입도에 따른 인 제거효과는 직경 1, 2 그리고 4mm 이하의 3가지 중 1mm 이하의 작은 입자를 사용했을 때 가장 우수하였다. CellCaSi의 인 제거효과는 처리량의 증가에 비례하였다. 수중의 pH 5, 7, 9에서 초기 인 농도 0.20mg/l는 각각 0.09, 0.08및 0.08mg/l로 감소되어 상이한 pH조건에 따른 CellCaSi의 인 제거효과는 큰 차이를 보이지 않았다. CellCaSi에서 용출되는 양이온은 Ca이며, Al과 Fe양이온은 검출되지 않았다. 초기에 급격히 용출된 Ca양이온은 수중의 인과 반응하는 것으로 확인되었다. 초기 인 농도 0.10, 1.0mg/1는 CellCaSi와 Ca, Fe 화합물을 첨가한 처리구에서 8일 후 각각 0.03,0.47mg/l를 기록하며 가장 많이 감소하였다. 이에 따라 인 제거효과는 CellCaSi와 Ca, Fe 화합물을 동시에 처리하였을 때 가장 좋은 것으로 조사되었다. CellCaSi의 처리에 따라 pH가 약간 증가하였고, 전기전도도도 증가되지만 상수원수 기준 허용치 (500${\mu}$S/cm) 이내였다.

천연의 점토광물질 발효산물 급여에 의한 친환경 고품질 원료돈육 생산 (The Environment-Friendly High Quality Pork Production by feeding the Fermentation Products of Natural Clay Mineral)

  • 조진국;양승학;황성구
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권sup호
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    • pp.55-64
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    • 2012
  • 축산물 생산은 집약적 사육환경으로 인한 각종 병원균이 내재한 가운데 이루어지고 있어 항생제 및 각종 사료첨가제등의 사용이 날로 증가해왔다. 한편, 축산물의 안전성에 대한 인식이 높아짐에 따라 농축산물 생산에 있어서 안전성 확보에 대한 연구가 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서 특수발효 미생물을 이용하여 복합미량원소(Se, Ge, Zn, S)를 강화시킨 점토광물질 발효 산물이 돈육의 생산성 및 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 공시동물은 Large White와 Yorkshire 교잡종 80두를 대조구와 실험구로 임의 배치해 실험하였다. 실험 결과, 점토광물질 발효산물을 사료 내 0.3% 첨가 급여했을 때 사료섭취량 및 증체량, 사료효율, 도체의 pH, 육색의 명도와 대퇴부의 밝기 등은 일반사료를 급여한 군과 비슷하였으나, 지육율은 2.7%, 도체육의 적색도는 12%, 보수력은 10% 개선되고 가열감량은 6% 감소하였다. 또한 면역기능조절효과를 조사하기 위해 비육돈의 혈액을 채취하여 혈액 내 말초혈액단핵세포의 증식 및 cytokine 분비 능을 조사한 결과, PBMC는 증식정도가 유의하게 증가하였고, LPS와 Con A를 처리하였을 때 대조구에 비해 더욱 뚜렷이 증가하는 것으로 나타났다. cytokine의 분비량도 TNF-${\alpha}$의 경우 약간 증가하는 경향을 보였다. 따라서 양이온 치환능력이 높고 원적외선 수치가 높은 점토광물 발효산물을 급여함으로써 면역능력이 강화되어 항생제를 사용하지 않고도 안전성 높은 고품질 친환경 돈육을 생산할 수 있는 가능성이 시사되었다.