• 한국토양비료학회지
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• 제32권4호
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• pp.412-420
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• 1999

하수오니 처리 석회질 토양에서의 Cd, Cu 및 Zn의 수송 특성을 조사하기 위하여 하수오니 무처리 토양, 하수오니 50과 100 ton $ha^{-1}$ 처리 토양 및 하수 오니를 대상으로 용출현상 (elution development)과 혼성치환 (miscible displacement) 기술을 이용하여 실험을 수행하였다. 하수오니 50과 100 ton $ha^{-1}$처리 토양의 Cd, Cu 및 Zn 의 용출곡선 (elution curve)과 출현곡선 (breakthrough curve)은 하수오니 무처리 토양의 Cd, Cu 및 Zn의 용출곡선 및 출현곡선과 거의 비슷하였다. Cd, Cu, 및 Zn 10 mg을 처리한 Cd, Cu 및 Zn의 용출곡선은 Cd, Cu 및 Zn을 처리하지 않았을 때의 용출곡선과는 거의 비슷하였으나, Cd, Cu 및 Zn의 50 mg을 처리한 용출곡선과는 크게 달랐다. Cd, Cu 및 Zn 혼합용액 500과 $1000mg\;L^{-1}$을 이용한 Cd, Cu 및 Zn의 출현곡선은 서로 비슷하였으나, Cd, Cu 및 Zn 혼합용액 $100mg\;L^{-1}$을 이용한 출현곡선과는 크게 달랐다. 실험에 사용한 석회질 토양에서 하수오니 50과 100 ton $ha^{-1}$ 처리량은 Cd, Cu 및 Zn의 수송특성에 큰 영향을 주지 못하였으며, Cd와 Zn의 수송특성은 서로 비슷하였으나 Cu의 수송특성은 Cd 과 Zn의 수송 특성과는 크게 달랐다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.112-117
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• 2024

Numerical simulations on the onset and the growth of viscous fingering during the miscible displacement due to the radial source flow were conducted. With introduction of a new stability criterion, the critical log-viscosity ratio, R_c, was found as a function of the Peclet number, Pe. Similar to the previous linear stability analyses, Pe made the system unstable, i.e., accelerated the onset of instability. For a large Pe system, the present numerical simulation yielded much stable results than the previous theoretical predictions This discrepancy was commonly encountered in the comparison between the theoretical prediction and the experimental finding. Additionally, the difference between the rectilinear system and the present one was also discussed. The present system was found more insensitive to the Peclet number than the rectilinear one.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권2호
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• pp.71-78
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• 2000

사과 과수원 토양(송정통, the fine loamy, mesic family of Typic Hapludults)을 층위별로 채취하여 토양 수리적 특성과 누적공극분포를 조사하고 표토인 Ap1층과 점토집적층인 B1층에서 각각 토양코아시료 (지름 7.4 cm, 높이 7.4 cm)를 채취하여 포화조건에서 $Cl^-$와 $Cu^{2+}$로 혼성치환실험을 수행하고 그 출현곡선으로부터 선택류(選擇流)를 검증하고자 하였다. Ap1층과 B1층은 사질 식양토로 같은 토성이나 Ap1층의 포화수리전도도는 $2.0cmhr^{-1}$로 B1층($0.27cm hr^{-1}$)의 약 7배에 달하였다. C층은 포화수리전도도 $5.2cmhr^{-1}$인 구조가 없는 사양토로 물과 용질의 이동을 제한하는 역할이 가장 낮을 것으로 판단되었다. 누적 공극분포에서 Ap1층과 B1층의 대공극량(토양수분포텐셜 - 6 kpa에 해당하는 지름 $49{\mu}m$ 이상의 공극)은 각각 총 공극량의 24%, B1층은 14%이었다. 염소출현곡선에서 Ap1층 코아와 B1층 코아의 수력학적 분산계수는 각각 $34cm^2hr^{-1}$, $1.3cm^2hr^{-1}$이었고 이때 B1층 코아의 지연계수는 1인 반면 Ap1층 코아는 0.6으로 부동수분과 유동수분의 분배가 일어났다. 양이온 치환용량이 Ap1층이 B1층보다 높음에도 불구하고 Ap1층 코아의 구리지연효과가 B1층보다 더 작게 나타났다. 이 결과는 포화수리전도도와 대공극 함량이 큰 Ap1층에서 선택류(選擇流)가 일어날 수 가능성을 보여 주었다. 그러나 투수성이 좋은 모재층을 가진 이 토양단면에서 Ap1층에서 선택류(選擇流)가 일어난다 하더라도 B1층에 의해 제한될 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권1호
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• pp.15-21
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• 2011

Transport of heavy metals such as Cd is affected by several rate-limiting processes including adsorption and desorption by exchange reactions in soils. In this study, column transport and batch kinetic experiments were performed to assess Cd mobility in a double-layered soil with a reclaimed saline and sodic soil (SSS) as top soil and macroporous granule (MPG) as a bottom layer. For individual soil layer having different physical and chemical properties, Cd was considered to be nonlinear reactivity with the soil matrix in layered soils. The dispersive equation for reactive solutes was solved with three types of boundary conditions for the interface between soil layers. The adsorption of Cd with respect to the saline-sodic sandy loam and the MPG indicated that the nature of the sites or the mechanisms involved in the sorption process of Cd was different and the amounts of Cd for both of samples increases with increasing amounts of equilibrium concentration whereas the amount of Cd adsorbed in saline-sodic sandy loam soil was higher than that in MPG. The results of breakthrough curve indicating relative Cd retardation accompanied by layer material and sequence during leaching showed that the number of pore volumes to reach the maximum relative concentration of 1 increased in the order of MPG, SSS, and double layer of SSS-MPG. Breakthrough curves (BTCs) from column experiments were well predicted with our double-layered model where independently derived solute physical and retention parameters were implemented.

• 한국농림기상학회지
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• 제2권4호
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• pp.190-197
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• 2000

산성비와 같은 요인에 의해 토양으로 유입되는 C $l^{-}$, N $O_3$$^{-}$, S $O_4$$^{2-}$ , P $O_4$$^{3-}$ 그리고 유기산 등의 음이온은 점토광물의 결정구조에 포함되지 않기에 관심 대상이다. 본 논문에서는 포화 또는 불포화 상태의 청원통 Bt 층 토양에 특정 또는 비특정적으로 흡착된 음이온을 혼입치환시킴으로서 토양내 자연 황산이온의 용탈과 파쇄곡선을 조사하였다. 시험결과 파쇄곡선 모양과 형태는 토양입자 표면에서의 치환과 흡착에 따라 영향을 받은 것을 알 수 있었다. 포화와 불포화토양분 조건에서 조사된 옥살릭 이온의 파쇄곡선은 토양 자체의 황산이온을 치환시키는데 작은 공극 수량이 필요하였으며 최대 감지한계에 도달은 불포화보다 포화조건에서 더 빨리 도달하였다. 그리고 오른쪽으로 치우친 파쇄곡선은 비록 토양내 유속변화 순에 따라 영향을 받았지만 주로 각각의 음이온의 서로 다른 흡착 특성에 의해 영향을 받았다고 판단된다. 교호상태의 조건에서 얻어진 파쇄곡선과 용출특성은 C/Co가 0보다는 1에 빨리 도달하였다. 이와 같이 음이온의 비대칭형 형태의 용출 특성은 토양을 통과하는 토양수내의 음이온이 전회를 띠고 있는 토양입자 표면과의 선택적 반응에 기인한다. 그리고 토양을 통과하는 용출수의 pH 변화를 조사한 결과 토양 내의 치환과 흡착반응이 진행되는 6 공극수량 까지는 pH가 7까지 증가되나 이 이후 점진적으로 4까지 감소됨을 알 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제28권2호
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• pp.76-81
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• 1985

유기물처리(有機物處理)가 토양내(土壤內) 카드뮴, 아연(亞鉛) 및 구리의 이동(移動)에 미치는 영향을 밝히기 위해 혼성치환실험기술(混成置換實驗技術)을 이용(利用)하여 실내실험(室內實驗)으로 수행하였고, I보(I報)에서 검토(檢討)한 흡착실험(吸着實驗)의 결과(結果)와 비교(比較)하고자 하였다. 공시토양(供試土壤) 및 유기물처리(有機物處理) 수준(水準)은 I보(報)와 동일하게 하였다. 공시토양중(供試土壤中) pH, 유기물함량(有機物含量) 및 양(湯)이온치환용량(置換容量)이 가장 낮은 본양토(本良土) 토주(士柱)에서 중금속(重金屬)의 이동속도(移動速度)가 가장 빨랐는데, 카드뮴과 아연(亞鉛)은 $1{\sim}7pore\;volume$에서, 구리는 $5{\sim}15pore\;volume$에서 대부분 출현(出現)하였다. 교래토(橋來土) 토주(土柱)에서 카드뮴과 아연(亞鉛)의 이동양상(移動樣相)은 본양토(本良土)와 비슷하였으나 구리의 이동속도(移動速度)는 대단히 늦어 30pore volume을 흘려보내는 동안 출현(出現)하지 않았다. pH가 가장 높고 유기물함량(有機物含量)과 양(湯)이온치환용량(置換容量)이 중간인 강서토(江西土)에서 중금속(重金屬)의 이동속도(移動速度)가 가장 느렸다. 본양토(本良土)와 강서토(江西土)에서 중금속간(重金屬間) 이동순서(移動順序)는 Cd>Zn>Cu이었으며, 교래토(橋來土)에서는 Zn>Cd>Cu이었다. 3% 퇴비(推肥) 처리(處理)한 본양토(本良土) 토주(土柱)에서 카드뮴은 5pore volume에서, 아연(亞鉛)은 20pore volume에서 소량(少量) 출현(出現)하였으나, 구리는 출현(出現)하지 않았다. 7% 퇴비(推肥) 처리(處理) 시(時) 20pore volume에서 소량(少量)의 카드뮴이 출현(出現)하여 퇴비(堆肥) 처리량(處理量)이 증가(增加)할수록 이동속도(移動速度)는 급격히 감소(減少)하였다. 또한 이 효과(效果)는 석회(石灰)의 효과(效果)와 동시에 나타났음을 확인하였다. Humic acid 처리 시(處理 時) 구리의 이동속도(移動速度)는 약간 감소(減少)하였으나, 카드뮴과 아연(亞鉛)의 이동(移動)에는 영향을 주지 못하였다. 전보(前報)의 흡착실험(吸着實驗)의 결과(結果)와 비교(比較)하였을 때 최대흡착량(最大吸着量)이 증가(增加)할수록 이동속도(移動速度)는 느렸다.