• 자원환경지질
• /
• 제50권4호
• /
• pp.303-311
• /
• 2017

본 연구에서는 국내 $CO_2$ 지중저장 후보지인 장기분지에서 덮개암층으로 대표되는 이암과 응회암 코아에 대하여, 초임계이산화탄소(supercritical $CO_2$; $scCO_2$) 초기 주입압력을 측정하고 90일 동안 지화학 반응 실험 결과에 근거하여 두 암석의 $scCO_2$ 차폐능(sealing capacity)을 평가하였다. 장기분지 $CO_2$ 주입 예정부지 주변에서 수행한 대심도시추코아 중 깊이 800 m 이상 되는 이암과 응회암 코아를 대상으로 $scCO_2$ 초기 주입압력을 측정하였다. 스테인레스 강철로 제작한 고압셀(100 mL 용량)을 이용하여 지중저장 조건(100 bar, $50^{\circ}C$)에서 $scCO_2$-지하수-암석 반응을 실시하여 반응 전/후 광물 변화를 관찰하여 덮개암의 지화학적 안정성을 평가하였다. 덮개암에 대한 초기 $scCO_2$ 주입압력을 측정하기 위하여 원통형 스테인레스강철 고압셀 내부에 암석 코아를 고정시키고, 코아 상부와 하부의 압력 차이(100 - 300 bar)를 이용하여 증류수로 포화시킨 후, 고압셀 외부에 부착된 압력계를 이용하여 코아 내에 포화된 공극수압을 100 bar로 유지시켰다. 지중저장 현장에서 덮개암 내부로 $scCO_2$가 이동하는 경계조건을 모사하기 위하여 고압셀 출구를 $scCO_2$와 증류수로 채워진 대형 고압탱크(5 L 용량; 100 bar, $50^{\circ}C$ 유지)에 연결시켜, 고압셀에 고정된 암석 코아 공극 내로 침투하는 경우 지중저장 조건 하에서 일정량의 $scCO_2$가 코아를 통과할 수 있도록 하였다. 셀 입구에서는 코아의 공극수압인 100 bar보다 높게 유지시켜 $scCO_2$를 주입하되, 주입이 지속적으로 진행되기 시작하는 최소 주입압력($100bar+{\Delta}p$)을 암석에 대한 주입압력으로 측정하였다. 90일 반응 후 응회암과 이암의 큰 광물학적 변화는 없는 것으로 나타나 두 암석 모두 $scCO_2$ 주입 시 지화학적으로 안정한 것으로 나타났다. 응회암의 경우 공극수압과 $scCO_2$ 주입압력 차이(${\Delta}p$)가 15 bar에서 $scCO_2$의 내부 침투가 시작되어 20 bar 이후부터는 지속적인 $scCO_2$ 주입이 이루어졌다. 이암의 경우에는 ${\Delta}p$를 150 bar까지 증가시켜도 $scCO_2$가 주입되지 않아 응회암보다 $scCO_2$ 차폐효과가 약 10 배 높은 것으로 나타나, 장기분지에 $CO_2$ 주입 시 응회암보다는 이암층이 덮개암 역할을 할 것으로 판단되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제32권2호
• /
• pp.117-121
• /
• 2005

국내 옥수수 3품종 (두메찰, 미백찰, 흑점찰)과 5 계통(HW1, KL103, HW3, HW4, KW7)의 미숙배를 1 mg/L 2,4-D, 25 mM proline, 100 mg/L casamino acid, 3 mM MES, 1.7 mg/L $AgNO_3$, Eriksson's vitamin 및 20 g/L sucrose가 첨가된 MS배지 (SEM)에 5주 동안 배양하였다. 각 계통 및 품종의 체세포배 발생 빈도는 HW1 (45.20%), KL103 (5.75%), HW3 (37.20%), HW4 (30.10%), KW70 (55.20%), 미백찰 (18.74%), 흑점찰 (22.41%), 두메찰 (36.72%)이었으며, 모델 품종인 Hi II type에서는 10% 이하였다. Hi II계통에서 형성되는 type II캘러스와 같은 노란색의 부드러운 배발생캘러스 (yellowish friable embryogenic callus, YFEC)는 오직 HW3와 흑점찰 품종에서 형성되었으며, 반면 다른 품종 및 계통에서는 late-embryo단계의 단단한 체세포배가 직접 발생되거나 형태적으로 비정상 모양을 갖는 단단하고 팽창된 체세포배가 발생 되었다. 노란색의 부드러운 배발생캘러스 (yellowish friable embryogenic callus, YFEC)는 동일배지에서 빠르게 증식 되었고 6개월 이상 배발생 능이 유지 되었으며, 1차 재분화 배지와 2차 재분화배지에 옮겼을 때 모두 식물체로 전환 되었다. 그러나 단단한 노란색의 배발생캘러스와 비정상 형태의 체세포배는 동일배지에서 매우 느리게 증식되었고, 재분화 배지에서 낮은 식물체 전환율 (25%)을 보였다. 따라서 본 연구로부터 선발된 HW3와 흑점찰은 향후 국내 옥수수 유전자원을 이용한 형질전환 시스템 개발연구에 이용 될 수 있을 것으로 예상된다.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제26권3호
• /
• pp.143-150
• /
• 2003

한국은 양적으로 강수량이 풍부하지만 강우현상이 편중되어 매년 일정기간의 가뭄기를 겪는다. 더구나 그 토양은 대부분 화강암에서 유래한 거친 입자의 것으로서 보수력이 낮다. 수 종의 참나무류와 소나무의 수분스트레스에 대한 반응 결과는 수분수지가 식생의 분포를 결정하는 주 요인임을 보여주었다. 뿐만 아니라 몇몇 상록식물의 월동기간 중 내한성 기작에 기인한 탈수 정도는 자연상태에서 그들의 분포와 밀접하게 관계되었다. 수분스트레스 처리 실험 결과 소나무는 건조에 대해 강한 내성을 보였지만 그 유식물은 가뭄기에 높은 고사율을 나타내었다. 그 고사율은 지소의 토양수분함량에 비례하는 경향이었다. 가뭄이 심한 6월 중 삼림토양의 수분함량과 수분스트레스 처리 실험에서 소나무 유식물이 영구위조점에 도달한 시점에서 배지토양의 수분함량을 비교한 결과는 가뭄기에 소나무 유식물의 높은 고사율이 수분부족에 기인함을 입증하였다. 대기오염물질 폭로실험 중 측정된 시료식물의 수분포텐셜은 시료식물에서 가시피해의 발생과 그 내성에 수분요인이 관계될 가능성을 보여주었다. 야외 현장 조사와 실내실험 결과 둘 다에서 심한 대기오염에 노출된 식물은 그렇지 않은 것과 비교하여 수분소실이 빠르게 일어나는데, 그것은 오염물질에 의한 잎 표면의 손상 정도와 관계되었다. 산성 토양에서 높은 함유량을 보이는 알루미늄은 식물의 뿌리생장을 억 제하거나 비정상적 분포를 가져와 수분스트레스를 유발하였다. 대기오염과 토양 산성화에 기인한 이러한 수분스트레스 효과는 한국의 기후와 토양이 가지는 기존의 수분결핍효과에 덧붙여져 삼림쇠퇴를 유발하는 주 요인으로 작용할 가능성이 있다. 토양의 유기물 함량을 높여 포장용수량 증가에 기여할 수 있는 sludge는 산성토양을 개량하는데 기존의 개량제 못지않은 효과를 보였고, 낙엽 추출물 또한 알루미늄에 의한 수분스트레스 효과를 완화시키는데 기여하였다. 이러한 결과를 종합하여 한국에서 삼림쇠퇴를 유발할 수 있는 스트레스요인들의 잠재적 상호작용을 모식화하였다. 나아가 그것을 완화할 수 있는 복원방안을 토양개량과 식생복원의 측면에서 제시하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.39-46
• /
• 2011

$250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 $NO_x$ 제거를 위해 운영되는 선택적 촉매 환원법의 반응 온도를 $200^{\circ}C$ 이하로 낮추기 위해서는 NO를 $NO_2$로 산화시키는 전처리 공정을 필요로 한다. 이번 연구에서는 분말 $NaClO_2(s)$를 이용하여 NO를 $NO_2$로 산화시킨 후, 탄소 분산형 촉매를 이용한 저온에서의 $NO_x$, $SO_2$ 동시 제거에 관한 실험실 규모 실험과 제철소 소결 공장에서 실제 배기가스를 이용하는 bench 규모 실험을 진행하였다. 실험실 규모 실험에서는 반응기에 $NaClO_2(s)$ (2.4~3.6 g)를 충진 하여 $NO_x$ 200 ppm, $SO_2$ 75 ppm, $H_2O$ 10%, $O_2$ 15%의 모사가스(2.6 L/min)를 통과시켰으며, $NaClO_2(s)$와 반응 후의 모사가스를 탄소 분산형 촉매가 충진 된 반응기(공간 속도 = $2,000hr^{-1}$)로 주입하였다. bench 규모 실험에서는 $50Nm^3/hr$의 배기가스 유량에 screw feeder로 $NaClO_2(s)$ 분말을 주입하여 NO를 $NO_2$로 산화 시킨 후, $1,000hr^{-1}$ 탄소 분산형 촉매를 통과하여 $NO_x$ 제거 가능성을 확인하였다. 실험실 규모와 bench 규모 실험 모두 $SO_2$를 측정하며 $NO_x$, $SO_2$ 동시 제거 가능성을 확인하였다. 그 결과 실험실 규모와 bench 규모 실험 모두 $NaClO_2(s)$에 의하여 NO가 $NO_2$로 산화되었고, 이를 결합한 탄소 분산형 촉매에서 90% 이상의 $NO_x$, $SO_2$ 제거 효율을 나타내는 것을 확인하였다. 이상의 실험 결과로부터 $NaClO_2(s)$와 탄소 분산형 촉매의 결합은 저온에서 $NO_x$와 $SO_2$를 동시에 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

• 인지과학
• /
• 제33권1호
• /
• pp.51-75
• /
• 2022

경두개 직류전기자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)은 지각, 인지, 운동 등의 뇌기능 향상 및 발달 효과가 입증되며, 다양한 분야에서 활용 및 응용되는 비침습적 뇌자극술이다. tDCS 효과는 뇌의 해부학적 구조, 뇌의 노화 정도 등의 뇌신경활성화 특징에 따라 다르게 나타난다는 연구결과들이 보고되고 있다. 일주기 리듬(circadian rhythm)은 대략 하루 주기의 수면과 각성의 생리적 변화패턴을 의미하며 뇌신경활성화 상태는 일주기 리듬에 따라 다르게 나타난다. 일주기 유형(chronotype)은 하루 중에 발현되는 각성도의 크기에 따라 아침의 각성도가 큰 유형은 아침형으로 저녁의 각성도가 큰 유형은 저녁형으로 나누어진다. 본 연구는 일주기 리듬에 의해 변하는 뇌기능 특징이 tDCS 효과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 총 20명의 건강한 성인 대상으로 실험을 진행하였고, 참가자들은 일주기 유형을 분류하기 위해 아침형-저녁형 설문지에 의해 주간형(아침형, 중간형)과 야간형(저녁형)으로 분류했다. 본 실험은 Zoom 프로그램을 이용하여 참가자와 실험자가 온라인으로 만나서 실험을 진행했다. 실험이 확정된 참가자는 실험자로부터 뇌파 기기, 뇌파 데이터를 획득하는 앱이 있는 핸드폰, 핸드폰 거치대, 뇌자극 기기의 사용방법에 대한 설명을 듣고 기기를 테스트해보고 기기를 전달받았다. 기기사용의 어려움을 가진 2명의 참가자는 대면 실험을 진행하여, 실험자가 기기작동을 하여 실험에 참여했다. 일주기 리듬의 상태에 따른 뇌자극 효과를 알아보기 위해 1주일 간격으로 아침과 저녁에 실험했으며, tDCS 자극 전과 후의 신경활성화 반응의 차이를 뇌파를 이용하여 측정하였다. 뇌자극에 의한 뇌기능 변화를 확인하기 위해 자극 전의 뇌파와 자극 후 뇌파가 다른 패턴을 보이며 분류가 잘되는 지를 예측 정확도로 분석했으며, 뇌기능 특징 변화가 일주기 리듬과 일주기 유형에 따라 다르게 나타나는지 확인하기 위해 각 조건의 분류조건(아침/저녁, 주간형/야간형)에서 추출된 주요 EEG 특성을 비교했다. 54개의 뇌파 특성값을 추출하여 SVM(Support Vector Machine) 기계학습 알고리즘으로 분류 모델을 구축하였고, 구축된 모델을 Leave-One-Out 교차검증(Leave-One-Out Cross-Validation)을 사용하여 자극 전과 후의 뇌파 반응을 예측하는지 평가하였고, 분류예측모델의 주요 예측 인자를 확인하는 주요 특성 분석을 진행하였다. 아침과 저녁의 tDCS에 따른 뇌파 특징을 분류하는 예측 정확도는 모두 98%로 나타났으며, 주간형의 아침 자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 92%와 96%이며, 야간형의 아침자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 모두 94%로 나타났다. 아침 자극 전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성결과는 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 좌측 측두 두정엽과 전전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽의 뇌파 특성값들만 나타났다. 저녁 자극전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성 결과 또한 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 우측 측두 두정엽과 좌측 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽과 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났다. 이와 같은 연구결과는 일주기 리듬과 유형에 따라 아침과 저녁의 뇌기능 특징이 다르게 나타나서 뇌자극 효과가 다르게 나타날 수 있음을 확인한 결과이다. 본 연구의 결과는 효과적인 뇌자극을 위해 개인의 뇌신경 활성화 상태 및 특징에 따라서 뇌자극 프로토콜을 조정할 필요성을 제시한다는 데에 의의를 찾을 수 있다.

• 핵의학기술
• /
• 제26권1호
• /
• pp.38-41
• /
• 2022

Testosterone에 대한 방사면역측정법(radioimmunoassay, RIA) 검사는 남성의 사춘기 지연 및 androgen 결핍 시, 여성과 어린이의 경우 androgen 과잉(다모증) 및 내분비 치료 모니터링 시 시행된다. 현재 본원 핵의학 검체검사실에서는 testosterone RIA 검사를 A사 kit로 사용하고 있지만, 최근 RIA kit의 생산이 중단되거나 공급에 어려움이 발생하여, 다른 회사에서 판매되고 있는 testosterone RIA kit에 대한 유효성 평가 실험을 실시하여 비교하였다. 2021년 10월 서울대학교병원 본원에 의뢰된 검체를 대상으로 실시하였으며, 정밀도, 민감도, 회수율, 직선성, 상관성을 분석하여 비교 평가하였다. 실험 방법은 각 회사에서 제공하는 testosterone RIA kit의 매뉴얼을 준수하였으며, 검체의 양, incubation, 세척(washing) 방법에서 차이가 있었다. 실험 결과 민감도, 직선성, 상관성 실험의 경우 모두 우수한 결과를 나타내었지만, 정밀도와 회수율의 경우 허용범위를 벗어났는데, 이는 낮은 농도의 검체로 실험을 진행하여 벗어난 것으로 사료된다. 이 실험을 바탕으로 각 병원에서 사용 중인 kit가 생산이 중단되거나 공급에 문제가 생길 경우 상호 호환이 가능할 것으로 생각되나, 본 실험에서 고농도의 검체로 실험을 진행하지 못했다는 아쉬움이 있다. 따라서 추후 검사실별로 다양한 농도와 고농도의 검체를 획득하여 추가적으로 실험을 진행해야 할 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제50권6호
• /
• pp.807-818
• /
• 2008

본 시험은 외인성 유산균의 장내 생존성과 유산균 첨가수준 및 급여빈도가 육계 생산성에 미치는 영향을 조사함으로써 유산균의 적정 급여방법을 구명하기 위하여 실시되었다. 시험 1에서는 외인성 유산균의 장내 체류 시간을 조사하기 위하여 5주령 육계(Abor Acre) 100수에서 사료 내 1.0×104cfu/g 수준으로 GFP 유전자가 도입된 유산균을 급여하였다. GFP 유산균을 육계에게 급여한 결과 급여 3일차까지는 일정한 수 이상의 유산균이 관찰되었으나 그 이후 급격히 감소되는 것을 확인하였다. 시험 2에서는 유산균 적정 첨가 수준을 구명하기 위하여 1일령 육계 수평아리(Abor Acre) 480수를 공시하여 4처리 4반복, 반복당 30수씩 임의 배치하여 5주간 사양시험을 실시하였다. 시험처리는 항생제 무첨가구를 대조구로 하였으며, 음수 내 유산균을 5.0×10cfu/mL, 5.0×103 cfu/mL, 및 5.0×105cfu/mL 수준으로 첨가하여 유산균 처리구를 두었다. 5주 종료 체중은 5.0×103cfu/mL 첨가 급여시 1,919g으로 가장 높았으며(P<0.05), 증체량은 5.0×103cfu/mL 및 5.0×105cfu/mL 첨가 급여시 대조구에 비해 유의하게 증가하였다(P<0.05). 회장 및 맹장 내 유산균 수에 있어서는 첨가수준별로 차이는 있었으나 유산균 첨가 급여시 회장 및 맹장 내 유산균 수가 유의하게 증가하였으며(P<0.05), 그 변화 양상은 회장과 맹장에서 유사하게 나타났다. 단백질 및 지방 이용율이 유의하게 증가하였다(P<0.05), 건물 및 조회분에 있어서는 처리간 차이가 관찰되지 않았다. 시험 3에서는 유산균 적정 급여 빈도를 구명하기 위하여 1일령 육계 수평아리(Abor Acre) 600수를 공시하여 5처리 4반복, 반복당 30수씩 임의 배치하여 5주간 사양시험을 실시하였다. 시험처리는 항생제 무첨가구를 대조구로 하였으며, 유산균이 5.0×103cfu/mL 수준으로 첨가된 음수를 1일, 2일, 3일 및 5일 간격으로 급여한 유산균 처리구를 두었다. 5주 종료체중 및 증체량에 있어서 유산균을 매일 또는 격일로 급여시 유의하게 증가하였다(P<0.05). 사료섭취량 및 사료요구율은 처리구간 차이가 없었다. 회장과 맹장내 유산균의 수는 유산균 급여시 전체적으로 증가하는 경향을 보였으며, 특히 매일 및 격일 급여시 유의하게 증가하였다(P< 0.05). Coliform bacteria 및 Salmonella 수에 있어서는 처리구간 차이가 없었다. 본 시험 결과, 유산균의 음수 내 첨가 급여는 육계 생산성 및 장내 미생물 균총에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 유산균의 적정 첨가 수준은 음수 1ml 당 유산균 5.0×103cfu이었으며, 급여 빈도에 있어서는 매일 급여하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

• 경영정보학연구
• /
• 제14권3호
• /
• pp.75-97
• /
• 2012

온라인 뱅킹 서비스의 성공을 위해서는 이용 고객의 신뢰를 제고하는 것이 필수적이다. 현재까지 인터넷 뱅킹 이용자들의 신뢰를 제고하는 보안 메커니즘으로 공인인증 서비스가 가장 유력한 대안으로 사용되어 왔다. 그러나 최근 공인인증서를 통한 보안 메커니즘은 해커 등 악의적인 사용자의 침입에 취약할 수 있다는 주장이 제기되고 있다. 본 연구에서는 온라인 뱅킹 보안 메커니즘의 견고성을 높이기 위한 추가적인 대안으로 공인인증서 사용과 관련된 과정의 투명성과 결과 피드백의 투명성이라는 두 가지 요소를 제안하였다. 과정의 투명성은 거래과정에 대한 정보를 이용자에게 제공함으로써 거래 과정을 통제할 수 있도록 하는 것이다. 결과 피드백은 거래결과를 이용자에게 알려줌으로써 이용자가 거래가 의도한 대로 완료되었음을 확인할 수 있도록 하는 것이다. 정보의 투명성에 관한 선행 연구에 따르면, 거래과정과 결과에 대한 정보를 제공하여 투명성을 제고하면 정보시스템 이용자의 의사결정 품질이 제고된다. 거래과정에 대한 정보의 투명성이 확보되면, 정보시스템 이용자들은 거래가 원활하게 수행되고 있는지를 확인할 수 있게 되고, 거래 과정과 결과를 자신이 의도한 대로 통제할 수 있게 되기 때문에, 이용자들의 거래 위험을 감소시킬 수 있다. "구조기반 신뢰" 에 대한 연구에 따르면, 정보시스템 이용자들은 자신들이 성공적으로 거래를 할 수 있도록 구조적인 요소를 제공하는 서비스 제공자들을 보다 신뢰하는 속성이 있다. 거래과정과 거래결과를 확인할 수 있는 정보의 투명성은 정보시스템 이용자가 거래를 원활하게 추진할 수 있는 구조적 기반을 제공하므로 서비스 제공자에 대한 신뢰는 증가하게 된다. 거래 위험이 감소하고 신뢰가 증가되면, 이용자들은 제공되는 서비스에 대해 보다 만족하게 되고, 따라서 서비스 제공자에 대해 충성도가 제고되거나 서비스에 대해 지불 의사를 가지게 될 것이다. 본 연구에서는 실험실 실험을 통해 연구 가설 및 연구 모델을 실증적으로 검증하고자 하였다. 실험설계는 과정의 투명성과 결과의 투명성이라는 두 가지 요인에 따라 $2{\times}2$ 집단으로 구성하여 진행하였다. 공인인증서 사용과 관련된 과정의 투명성과 결과 피드백 요소가 현재 온라인 뱅킹 사이트에서 제공되고 있지 않기 때문에 가상의 온라인 뱅킹 사이트를 구축하여 실험을 진행하였다. 총 138개의 유효한 자료를 실험을 통해 수집하였으며 PLS 알고리즘을 활용하여 분석을 진행하였다. 분석 결과, 과정의 투명성은 온라인 뱅킹 거래의 위험을 줄이고 온라인 뱅킹 사이트에 대한 신뢰를 증가시키는 것으로 나타났다. 결과 피드백은 온라인 뱅킹 사이트에 대한 신뢰를 증가시키는 것으로 나타났다. 이렇게 증가된 신뢰와 감소된 거래위험은 서비스 만족도를 증가시킴으로써 온라인 뱅킹 서비스 이용 고객의 서비스에 대한 지불의도와 온라인 뱅킹 사이트에 대한 충성도를 증가시키는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 온라인 뱅킹 서비스의 보안이라는 주제에 대해 정보의 투명성이 보안에 미치는 영향을 실증자료를 통해 분석함으로써 온라인 보안 메커니즘 연구의 범위를 확대하였을 뿐만 아니라 실제 구현이 가능한 보안 메커니즘에 대한 효과를 검증함으로써 실무적 측면에서의 동헌도가 있다고 판단된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.54-101
• /
• 1976

우리나라 요사방지(要砂防地)에서의 토양침식(土壤侵蝕)의 경과(經過)와 기구(機構)를 토양침식(土壤侵蝕)에 작용(作用)하는 몇가지 주(主) 요인(要因), 즉(即) 토성(土性)(조토(粗土), 세토(細土)), 사면경사도(斜面傾斜度)($10^{\circ}$, $20^{\circ}$, $30^{\circ}$, $40^{\circ}$), 강우강도(降雨强度)((50, 75, 100mm/hr), 사면피복방법(斜面被覆方法)(무피복(無被覆), 거적덮기, 새풀덮기, 토양침식방지액제피복(土壤侵蝕防止液濟被覆), 그리고 식생밀도(植生密度)(소(疎), 중(中), 밀(密))등(等)에 관련(關聯)시켜 실험분석(實驗分析)하여 침수(侵蝕)의 내용(內容)을 수량적(數量的)으로 밝히고 각(各) 요인간(要因間)의 상호작용(相互作用)과 영향도(影響度)를 구명(究明)하는 동시(同時)에, 또한 토양침식(土壤侵蝕)과 표면유출(表面流出)에 대(對)한 피복처리(被覆處理)의 효과(効果)를 분석(分析)하여 산지사방공법개발(山地砂防工法開發)에 필요(必要)한 기초자료(基礎資料)를 제공(提供)하고저 인공강우장치(人工降雨裝置)를 이용(利用)한 4개조(個組)의 실내실험(室內實驗)과 자연강우하(自然降雨下)에서 1개조(個組)의 야외실험(野外實驗)을 수행(遂行)하여 연구(硏究)한 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)될 수 있다. 1. 실험요인(實驗要因)과 표면유출율(表面流出率) 표면유출량(表面流出量)은 토성(土性), 사면경사도(斜面傾斜度), 강우강도(降雨强度), 사면피복처리(斜面被覆處理)에 따라서 그 차이(差異)가 많았다. 자연강우하(自然降雨下)의 야외실험무피복사면(野外實驗無被覆斜面)에서는 경사도(傾斜度)에 따라서 다르지만 대체(大體)로 조토(粗土)에서 약(約) 24.7~27.3%, 세토(細土)에서 약(約) 26.0~28.7%이었으며, 피복사면(被覆斜面)에서는 거적덮기 조토(粗土)에서 약(約) 14.0~15.7%,세토(細土)에서 약(約) 15.0~16.4%이었으며, 토양침식방지액제피복(土壤侵蝕防止液濟被覆) 조토(粗土)에서 약(約) 7.9~8.7%, 세토(細土)에서 약(約) 8.6~9.1%이었고, 새풀덮기 조토(粗土)에서 약(約) 5.6~6.9%, 세토(細土)에서 약(約) 6.0~7.2%로서, 일반적(一般的)으로 조토(粗土)에 비(比)하여 세토(細土)에서 약(約) 1~2%가 많았다. 그리고 인공강우(人工降雨)때에는 특(特)히 강우강도(降雨强度)에 따라서 각(各) 처리별(處理別)로 그 차이(差異)가 크게 나타났다. 2. 표면유출(表面流出)에 작용(作用)하는 주요인(主要因)의 상호작용(相互作用)과 영향도(影響度) 표면유출율(表面流出率)에 작용(作用)하는 주(主) 요인(要因), 즉(即) 토성(土性), 경사(傾斜), 강우(降雨), 피복(被覆), 식생요인(植生要因)에 관련(關聯)한 전(全) 실험(實驗)을 통(通)하여 각(各) 처리(處理)에서 발생(發生)된 표면유출율(表面流出率)의 평균치(平均値)의 차간(差間)에는 토성간(土性間), 경사도간(傾斜度間), 강우강도간(降雨强度間), 피복방법간(被覆方法間), 그리고 식생밀도간(植生密度間)에 각각(各各) 5%의 수준(水準)에서 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 각(各) 요인간(要因間)의 상호작용(相互作用)은 토성(土性)과 경사(傾斜), 경사(傾斜)와 식생(植生), 토성(土性)과 경사(傾斜)와 강우(降雨), 토성(土性)과 경사(傾斜)와 피복요인(被覆要因)의 상호작용(相互作用)을 제외(除外)한 다른 요인간(要因間)의 상호작용(相互作用)은 각각(各各) 1%의 수준(水準)에서 표면유출율(表面流出率)에 영향(影響)을 미치었다. 인공강우(人工降雨)때에 나지사면(裸地斜面)에서 토성(土性), 경사(傾斜) 및 강우(降雨)의 3요인(要因)이 표면유출율(表面流出率)에 작용(作用)하는 영향도(影響度)는 강우강도(降雨江度)의 영향(影響)이 가장 크고 다음이 토성(土性), 경사(傾斜)의 순(順)이었다. 그리고 피복사면(被覆斜面)에서 토성(土性), 강우(降雨) 및 피복요인(被覆要因)의 영향도(影響度)에서는 피복(被覆), 강우(降雨), 토성(土性)의 순(順)이었으며, 토성(土性), 경사(傾斜), 피복요인(被覆要因)에서는 피복(被覆), 토성(土性), 경사(傾斜)의 순(順)이었다. 식생사면(植生斜面)에서 토성(土性), 경사(傾斜) 및 식생요인(植生要因)의 영향도(影響度)에서는 식생(植生), 토성(土性), 경사(傾斜)의 순(順)으로 작용(作用)하였다. 자연강우(自然降雨)때에 야외실험(野外實驗)에서는 사면피복(斜面被覆)의 영향(影響)이 가장 크고 다음이 토성(土性), 경사요인(傾斜要因)의 순(順)이었다. 3. 실험요인(實驗要因)과 토양유실량(土壤流失量) 토양유실량(土壤流失量)은 토성(土性), 강우강도(降雨强度), 사면경사도(斜面傾斜度), 피복처리(被覆處理)에 따라서 그 차이(差異)가 많았다. 자연강우하(自然降雨下)의 야외실험사면(野外實驗斜面)에서는 조토(粗土)에서 보다도 세토(細土)에서 약(約) 1.1~1.3배(倍)가 더 많았으며, 인공강우하(人工降雨下)의 실내실험(室內實驗)에서는 조토(粗土)에서 보다도 세토(細土)에서 약(約) 1.2~3.3배(倍)가 많았다. 인공강우하(人工降雨下)에서 사면경사도(斜面傾斜度)(log S)와 토양유실량(土壤流失量)(log E)간(間)에는 대체(大體)로 $E=aS^b$ (a, b는 상수(常數))의 관계(關係)가 있으며, b값은 강우강도(降雨强度)가 커짐에 따라서 작어지는 경향(傾向)을 보였다. 그리고 강우강도(降雨强度) (log I)와 토양유실량(土壤流失量) (E)간(間)에서는 대체(大體)로 $E=aI^b$의 관계(關係)가 있으며 b값은 경사도(傾斜度)가 커짐에 따라서 작어지는 경향(傾向)을 보였다. 자연강우하(自然降雨下)에서 토양유실량(土壤流失量)은 나지사면(裸地斜面)에서의 토양유실량(土壤流失量)에 비(比)하여 거적덮기에서 약(約) 38~41%, 토양침식방지액제피복(土壤侵蝕防止液濟被覆)에서 약(約) 20~22%, 그리고 새풀덮기에서 약(約) 14~15% 정도(程度)이었다. 식생사면(植生斜面)에서는 나지사면(裸地斜面)에 비(比)하여 식생밀도(植生密度) 소(疎) 때에 약(約) 7.1~16.4배(倍), 중(中) 때에 약(約) 10.0~17.9배(倍), 밀(密) 때에 약(約) 11.1~28.1배(倍)의 침식방지효과(浸蝕防止効果)가 있었다. 4. 토양침식(土壤侵蝕)에 작용(作用)하는 주요인(主要因)의 상호작용(相互作用)과 영향도(影響度) 토양침식(土壤侵蝕)에 작용(作用)하는 주(主) 요인(要因), 즉(即) 토성(土性), 경사(傾斜), 강우(降雨), 피복(被覆), 식생요인(植生要因)에 관련(關聯)한 전(全) 실험(實驗)을 통(通)하여 각(各) 처리(處理)에서 발생(發生)된 토양유실량(土壤流失量)의 평균치(平均値)의 차간(差間)에는 토성간(土性間), 경사도간(傾斜度間), 강우강도간(降雨强度間), 피복방법간(被覆方法間), 그리고 식생밀도간(植生密度間)에 각각(各各) 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었으며, 각요인간(各要因間)의 상호작용(相互作用)이 있어서도 대체(大體)로 큰 영향(影響)을 미치었다. 인공강우(人工降雨)때에 나지사면(裸地斜面)에서 토성(土性), 경사(傾斜) 및 강우(降雨)의 3개요인(個要因)이 토양침식(土壤浸蝕)에 작용(作用)하는 영향도(影響度)는 강우강도(降雨强度)의 영향(影響)이 가장 크고 다음이 토성(土性), 경사(傾斜)의 순(順)이었다. 그리고 피복사면(被覆斜面)에서 토성(土性), 강우(降雨) 및 피복요인(被覆要因)의 영향도(影響度)에서는 피복(被覆), 강우(降雨), 토성(土性)의 순(順)이었으며, 또 토성(土性), 경사(傾斜), 피복요인(被覆要因)의 영향도(影響度)에서는 피복(被覆), 토성(土性), 경사(傾斜)의 순(順)이었다. 식생사면(植生斜面)에서 토성(土性), 경사(傾斜) 및 식생요인(植生要因)의 영향도(影響度)는 경사(傾斜), 식생(植生), 토성(土性)의 순(順)으로 작용(作用)하였다. 자연강우(自然降雨)때에 야외실험(野外實驗)에서는 사면피복(斜面被覆)의 영향(影響)이 가장 크고 다음이 경사(傾斜), 토성(土性)의 순(順)이었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제45권5호
• /
• pp.853-860
• /
• 2012

비산재 혼합에 의한 $CH_4$과 $CO_2$ 방출 저감 가능성을 조사하기 위해 질소 ($(NH_4)_2SO_4$) 무처리구와 처리구를 두고 비산재를 0, 5, 10% 수준으로 혼합한 후 토양 수분 변동조건 (습윤기간, 전이기간, 건조기간)에서 60일간 실험실내 항온배양실험을 통해 $CH_4$과 $CO_2$ flux를 분석하였다. 전체 항온배양기간 중 평균 $CH_4$ flux는 $0.59{\sim}1.68mg\;CH_4\;m^{-2}day^{-1}$의 범위였으며, 질소 무처리구에 비해 처리구에서 flux가 낮았는데, 이는 질소 처리시 함께 시용된 $SO_4^{2-}$의 전자수용체 기능에 의해 $CH_4$ 생성이 억제되었기 때문으로 판단되었다. 질소 무처리구와 처리구에서 비산재 10% 처리에 의해 $CH_4$ flux가 각각 37.5%와 33.0% 감소하였는데, 이는 물리적인 측면에서 미립질 (실트 함량 75.4%)인 비산재 시용에 의해 통기성 대공극량이 감소되어 $CH_4$ 확산 속도가 저감되었기 때문으로 판단되었다. 또한, 생화학적 측면에서는 비산재의 $CO_2$ 흡착능에 의해 $CH_4$ 생성의 주요 기작 중 하나인 이산화탄소 환원에 필요한 $CO_2$ 공급이 억제된 것도 원인 일 수 있다. 한편, 전체 항온 배양 기간의 평균 $CO_2$ flux ($0.64{\sim}0.90g\;CO_2\;m^{-2}day^{-1}$) 역시 질소 무처리구가 질소 처리구보다 높았다. 이는 일반적으로 질소 시비에 의해 토양 호흡량이 증가한다는 기존의 연구결과와는 상이한데, 본 연구에서 질소 처리에 의해 활성화된 미생물에 의해 $CO_2$ flux 최초 측정 시점 (처리 후 2일째) 이전에 이미 상당한 양의 $CO_2$가 이미 방출되어 실측 flux에 반영되지 못했기 때문으로 설명이 가능했다. $CH_4$과 유사하게 $CO_2$ flux도 비산재무처리구에 비해 비산재 10% 처리구에서 약 20% 감소하였는데, 이는 비산재의 원소 구성 중 Ca과 Mg과 토양수내 탄산이온의 탄산염 ($CaCO_3$과 $MgCO_3$)화 반응에 의한 $CO_2$ 침전 때문이다. 이상과 같은 비산재 처리에 의한 $CH_4$과 $CO_2$ flux 감소에 의해 지구온난화지수 역시 비산재 10% 처리구에서 약 20% 감소하였다. 따라서, 비산재는 논 토양에서 $CH_4$과 $CO_2$ 방출 저감에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 실재 벼 재배 포장에서의 실험을 통한 추가적인 검증이 필요하다.