• 제목/요약/키워드: Cation exchange capacity (CEC)

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Use of OSMI(Ocean Scanning Multi-spectral Imager) Wave Bands for Agricultural Applications

  • Hong, Suk-Young;Rim, Sang-Kyu;Jung, Won-Kyo
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.396-402
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    • 1999
  • The aim of this study is to assess the OSMI (Ocean Scanning Multi-spectral Imager), whose central bands are 443nm, 490nm, 510nm, 555nm, 670nm, and 865nm, for agricultural applications. Radiance measurements, used to determine per cent reflectance of canopies and soils, were acquired with spectro-radiometers (Li-1800;330~1,100nm, GER-SFOV;350 ~2,500nm, and MSR-7000; 300~2,500nm) in situ for crops and indoors for soils. OSMI equivalent bands and their ratio values were prepared(20nm interval for bands 1~5; 4nm interval for band 6) by averaging spectral reflectance values to the real OSMI bands and analyzed as to crop growth parameters, leaf area index (LAI), total dry matter, and growth index in crops and physiochemical properties in soils. Spectral variations for each growth stage in rice and for crop discrimination in upland crops were significant statistically. In soils, clay and water content, CEC (Cation Exchange Capacity), free iron oxide, and some cation content were correlated with the OSMI equivalent bands. The result of this study shows OSMI wave bands would be promising for agricultural application in terms of spectral information and resolution.

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A Field Experiment Study on the Use of OSMI Wave Bands for Agricultural Applications

  • Hong, Suk-Young;Rim, Sang-Kyu;Jung, Won-Kyo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.307-319
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    • 1999
  • The aim of this study is to assess the OSMI (Ocean Scanning Multi-spectral Imager), whose central bands are 443nm, 490nm, 510nm, 555nm, 670nm, and 865nm, for agricultural applications. Radiance measurements, used to determine per cent reflectance of canopies and soils, were acquired with spectro-radiometers (Li-1800;330∼1,100nm, GER-SFOV;350∼2,500nm, and MSR-7000; 300∼2,500nm) in situ for crops and indoors for soils. OSMI equivalent bands and their ratio values were prepared(20nm interval for bands 1∼5; 40nm interval for band 6) by averaging spectral reflectance values to the real OSMI bands and analyzed as to crop growth parameters, leaf area index (LAI), total dry matter, and growth index in crops and physiochemical properties in soils. Spectral variations for each growth stage in rice and for crop discrimination in upland crops were significant statistically. In soils, clay and water content, CEC (Cation Exchange Capacity), free iron oxide, and some cation content were correlated with the OSMI equivalent bands. The result of this study shows OSMI wave bands would be promising for agricultural application in terms of spectral information and resolution.

다공질유리의 이온교환성에 미치는 알루미나의 영향 (Effect of Alumina on the Ion-Exchange Capacity of Porous Glasses)

  • 김병호;이덕열;김성길
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.251-260
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    • 1988
  • $10Li_2O$.$(90-x)B_2O_3$.$xSiO_2$ 기초유리에 $Al_2O_3$ 또는 $MoO_3$를 첨가한 유리를 열처리한 후 열수 또는 산처리하여 이온교환성 다공질 유리를 제조하였다. 그리고 $Al_2O_3$ 또는 $MoO_3$ 첨가가 분상과 양이온교환능(CEC)에 미치는 영향을 조사하였다. 이들 유리의 분상최적조건은 48$0^{\circ}C$, 10시간 열처리하였다. 분상은 $Al_2O_3$ 10mol%까지는 급격히 억제되고 그 이후에는 분상억제 효과가 완화되었다. 양이온교환능의 최대값은 $1OLi_2O$.$45B_2O_3$.$45SiO_2+7.5Al_2O_3$ 조성유리를 열수처리한 다공질유리에서 약 252meq/100g을 나타냈으며 이 유리의 세공평균반경은 약 16.3A이었다. $MoO_3$ 첨가는 분상과 용출속도를 증가시켰다. $MoO_3$첨가에 의해 다공질유리의 세공반경과 세공용적이 크게 증가하는 것으로 보아 $MoO_3$는 유리의 붕산염상중의 실리카 농도를 낮추고 용출처리중 실리카를 수용성 착체로 형성시키는 효과가 있다고 생각된다.

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양이온 물질로 오염된 지하수 정화를 위한 반응벽체 개발 : 제올라이트의 적용성 평가

  • 이승학;이재원;김시현;박준범;박상권
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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    • pp.23-26
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    • 2001
  • Batch test and column test were performed to develop the design factors for PRBs against the contaminated groundwater by ammonium and lead. Clinoptilolite, one of the natural zeolites having excellent cation exchange capacity(CEC), was chosen as the reactive material through the ion-exchange mechanism. In the batch test, the reactivity of Clinoptilolite to ammonium and lead was examined with varying the particle size of Clinoptilolite. The nit weight of Clinoptilolite showed removal efficiencies of 65 % against the ammonium and 98% against lead. The effect of particle size of Clinoptilolite was not noticeable. In the column test, the permeability was examined using flexible-wall permeameters with varying the particle size of Clinoptilolite. When the washed Clinoptilolite having the diameter of 0.42-0.85 nm was mixed with Jumunjin sands in 20:80 ratio (w/w), the highest permeability of 2$\times$10$^{-3}$ -7 x 10$^{-4}$ cm/s was achieved. The reactivity and the strength property of the mixed material were investigated using fixed wall column having 8 sampling ports on the wall and the direct shear test, respectively. Clinoptilolite was found to be a suitable material for PRBs against the contaminated groundwater with ammonium and/or heavy metals.

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제주도 한림지역의 지하수와 토양의 오염특성 (Characteristics of Groundwater and Soil Contamination in Hallim Area of Jeju Island)

  • 현근탁;송상택;좌달희;고영환
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제15권3호
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    • pp.44-51
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    • 2010
  • Contamination of groundwater from point and non-point sources is one of major problems of water resource manangement in Jeju island. This study characterized groundwater and soil contamination in Hallim area which is one of the areas of significantly contaminated soil and groundwater in Jeju Island. The amount of loaded contaminant (ALC) of Jeju area was estimated as 13,212 ton N/yr and 3,210 ton P/yr, The ALC of Hallim area was amounted to 2,895 ton N/yr and 1,102 ton P/yr, which accounted for 21.9% and 34.3% of the Jeju's ALC, respectively. The soil pH values (5.6-5.9) were not much different in land use areas. By contrat, average cation exchange capacity (CEC) of 14.1 $cmol^+/kg$ was high comparing to the nationwide range of 7.7-10.9 $cmol^+/kg$. Further, Sodium adsorption ratios (SARs) of horse ranch, pasture, and cultivating land for livestock were as high as 0.19, 0.17, and 0.16 respectively, comparing to the other landuse areas. Nitrate nitrogen at 22.2% of total groundwater wells exceeded 10 mg/L (the criteria of nitrate nitrogen for drinking water), averaginged 6.62 mg/L with maximum 28.95 mg/L. Groundwater types belonged to Mg-$HCO_3$, Na-$HCO_3$, Ca-$HCO_3$, and Na-Cl, among which Mg-$HCO_3$ type occupied more than 70% of the total samples, indicating the presence of anthropogenic sources. The concentration of nitrate nitrogen was negatively related to altitude and well depth, and positively related to the concentration of Ca, Mg, and $SO_4$ which might originate from chemical fertilizer. The ratio of nitrogen isotopes was estimated as an average of 8.10$^{\circ}/_{\circ\circ}$, and the maximum value of 17.9$^{\circ}/_{\circ\circ}$. According to the nitrogen isotope ratio, the most important nitrogen source was assessed as chemical fertilizer (52.6%) followed by sewage (26.3%) and livestock manures (21.1%).

홍도 상록활엽수림의 식생과 토양특성 (Vegetation and Soil Properties of Warm Temperate Evergreen Broad-Leaved Forest in Hongdo, Korea)

  • 이지혜;소순구;서강욱;김무열;송호경
    • 한국환경생태학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.54-61
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    • 2010
  • 홍도 상록활엽수림을 식물사회학적 방법으로 군락을 분류하고, 방형구법을 사용하여 구배분석을 실시하였다. 식물사 회학적으로 군락을 분류한 결과 붉가시나무군락, 굴거리군락, 소사나무군락으로 분류되었다. 토양특성은 유기물, 전질소, 유효인산, 치환성 K, 치환성 Ca, 치환성 Mg, 양이온치환용량(CEC)의 함량이 6.49~13.71%, 0.19~0.46%, 26.19~10.63(mg/kg), 0.24~0.56($cmol^+$/kg), 0.68~3.19($cmol^+$/kg), 0.83~1.82($cmol^+$/kg), 9.74~22.55($cmol^+$/kg) 이며, pH는 4.04~4.14로 약산생토양인 것으로 분석되었다. 소사나무군락은 해발고가 가장 높고, 붉가시나무군학과 굴거리 군락은 다소 낮은 해발고에 분포하는 것으로 나타났으며, 붉가시나무군락이 굴거리군락보다 전질소, CEC, 치환성 Ca 함량이 다소 많은 입지에 분포하는 것으로 나타났다.

토양(土壤)의 화학성(化學性)이 옥수수 수량(收量)에 미치는 영향(影響) (Field Survey on Soil Chemical Properties as Influenced on Corn Yield)

  • 신철우;김정제;허범량;윤정희
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.173-178
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    • 1984
  • 옥수수 수량(收量)과 토양(土壤)의 화학적특성(化學的特性)과의 상관관계(相關關係)를 검토(檢討)하여 옥수수 재배지토양(栽培地土壤)의 토양화학성(土壤化學性) 개량(改良) 기준(基準)을 설정(設定)할 목적(目的)으로 16개(個) 옥수수 시범재배포장(示範栽培圃場)을 대상(對象)으로 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 옥수수 수량(收量)과 토양화학성(土壤化學性)과의 상관관계(相關關係)에서 $pH\;r=0.706^{**}$, $Av.\;P_2O_5\;r=0.675^{**}$, $Ex.\;K\;r=0.697^{**}$, $Ex.\;Ca\;r=0.763^{**}$, $Ex.\;Mg\;r=0.626^{**}$, $CEC\;r=0.803^{**}$, $Av\;SiO_2\;r=0.670^{**}$, $B.S\;r=0.729^{**}$로 정(正)의 상관관계(相關關係)를 나타내었으나 유기물(有機物) 및 전질소함량(全窒素含量)과는 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았다. 2. 옥수수에 대한 토양중(土壤中) 적정무잔성함량(適正無棧成含量)(1,000kg/10a생산기준(生産基準))은 pH5.6, Av $P_2O_5$, 327ppm, Ex. K0.39me/100g, Ex. Ca 5.5me/100g, Ex. Mg1.3me/100g, Ex. Al 0.44me/100g, CEC 11.5me/100g, Av. $SiO_2$, 116ppm. B.S 58%로 추정(准定)되었다. 3. 토양중(土壤中) 치환성(置換性)알루미늄함량(含量)은 옥수수 수량(收量)뿐만 아니라 토양산도(土壤酸度), 유효인산(有效燐酸), 치환성가리(置換性加理), 치환성석회함량(置換性石灰含量)과도 유의성(有意性)있는 부(負)의 상관관계(相關關係)를 나타내었다.

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국내 토목용 벤토나이트의 물리화학적 특성 (Physico-chemical Properties of the Bentonites Used for the Civil Engineering Works in Korea)

  • 황진연;박성완;황한석
    • 지질공학
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    • 제7권2호
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    • pp.127-137
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    • 1997
  • 현재 국내에 사용되는 토목용 벤토나이트에 대하여 점도, 팽윤도, 양이온교환용량 (CEC) 및 화학성분 등의 물리화학적 특성과, X-선 회절분석 및 적외선 분광분석을 이용하여 구성광물의 함량 및 그 특성을 비교 검토하였다. 그 결과 이들 벤토나이트의 몬모릴로나이트의 함량은 50-79%의 비교적 넓은 범위를 나타내었다. 이들은 몬모릴로나이트 함량의 증가에 따라 점도, 팽윤도, 함수량, 메칠렌불루 흡착량, 양이온 교환용량, 점토입도의 함량 등이 대체적으로 증가하는 상관관계가 나타났다. 이들 특성들간에서도 서로의 상관관계가 잘 나타나므로 간접적인 특성의 파악에 본 자료가 이용될 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 일부 시료에서는 특성에 따라 일반적인 경향과 다른 상관관계를 나타내는데 이는 원광석중 구성광물의 특성과 제조방법에 따른 혼합물질의 차이가 기인되는 것으로 생각된다. 몬모릴로나이트의 함량이 가장 적은 시료는 토목용 벤토나이트의 역할에 요구되는 여러 물리화학적 특성도 모두 열세한 것으로 나타났다.

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가시.근적외 분광 스펙트럼을 이용한 토양 특성 정량화 (Quantification of Soil Properties using VNIR Spectroscopy)

  • 최은영;홍석영;김이현;송관철;장용선
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.121-125
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    • 2009
  • 농업과 환경분야에서 토양 상태를 신속하고 주기적으로 모니터링하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 토양의 특성을 측정하는 기존의 화학분석 방식은 분석의 정밀도, 시료의 수, 분석항목 등에 따라 시간, 인력, 비용적 소모가 커진다. 최근에는 식품, 농업, 환경 분야에서 신속하고 비파괴적 분석 방법으로 가시 근적외선 분광학을 도입하고 있다. 가시 근적외선 영역(VNIR, 400-2400 nm)에는 다양한 물질의 고유한 흡수분광형태가 존재한다는 이론적 토대로부터 물질의 정성 정량적 분석이 가능하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 VNIR 분광 스펙트럼으로부터 Al, organic carbon (OC), clay, silt, sand, CEC (Cation exchange capacity), CEC/clay 등의 토양 특성을 정량하고자 하였다. 농경지에서 채취한 94개 토양시료를 기존의 화학분석 방법으로 분석하고 실내에서 VNIR 스펙트럼을 측정하였다. 스펙트럼은 원시형태와, 1차, 2차 도함수로 변환된 형태 모두 partial least square regression (PLSR) 모델에 적용하였다. PLSR에 의한 토양특성 추정식은 RMSE, $R^2$, SDE, RPD 값을 이용하여 검증하였다. Al, OC, silt, sand 함량에 대해서는 통계적으로 유의한 수준의 추정값을 산출하였고, clay와 CEC/clay에 대해 추정한 값은 실측값과 약한 상관성을 나타내었다. 이러한 분광학적인 추정 기법은 영상을 이용한 정성 정량분석에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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In-situ 중합법에 의한 폴리스티렌/점토 나노복합재료의 실시간 X선 분석 (Real-Time XRD Analysis of Polystyrene/Clay Nanocomposites by In-Situ Polymerization)

  • 김장엽;황석호;홍유석;허완수;이상원
    • 폴리머
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    • 제29권1호
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    • pp.87-90
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    • 2005
  • 본 연구에서는 폴리스티렌/점토 나노복합재료를 스티렌 단량체를 이용한 in-situ 중합법으로 제조하면서, 여러가지 유기화제로 처리한 점토들의 박리거동을 실시간 XRD 분석을 통해 확인하였다. 실시간 XRD 실험은 포항 가속기 연구소의 4CI 빔라인에서 수행되었다. 사용된 점토의 양이온 교환능과 유기화제의 구조에 의해서 서로 다른 박리거동을 보여주었다. 양이온교환능이 높은 10A-MMT와 15A-MMT의 경우, 스티렌 단량체의 중합과정중 점토의 특성피크 위치는 변화가 없었다. 하지만, 양이온교환능이 상대적으로 낮고 벤질그룹 혹은 비닐그룹을 포함하고 있는 점토들(25A-MMT와 VDAC-MMT)의 경우, 중합초기 점토의 특성피크가 중합시간이 증가함에 따라 점진적으로 저각도쪽으로 움직이며 점토층간 박리현상이 진행되는 것을 확인하였다.