• 한국산림과학회지
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• 제89권5호
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• pp.618-629
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• 2000

난대림(暖帶林) 육림(育林)에 필요한 기초 자료를 제공(提供)하고자 붉가시나무군락(群落)이 가장 발달되어 있는 보길도(甫吉島)에서 1998년 7월부터 1998년 10월에 걸쳐 붉가시나무가 우점(擾古)하는 임분(林分)을 대상으로 군락생태(群落生態)를 조사하였으며, 본 연구(硏究)에 의해 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 붉가시나무군락지(群落地)의 종구성(種構成)은 54과(科) 91속(屬) 113종(種) 9변종(變種) 1품종(品種) 등 모두 123종류(種類)가 출현(出現)하였고, 이중 상록성(常綠性) 식물종(植物種)은 모두 45종(種)이었으며, 모든 조사구(調査區)에서 공통(共通)으로 출현(出現)한 종(種)으로는 동백나무, 광나무, 사스레피나무, 청미래덩굴, 마삭줄 및 그늘사초의 6종(種)이었고, 생달나무, 자금우, 보춘화, 족제비고사리, 덜꿩나무 등 5종(種)의 출현빈도(出現頻度)가 80% 이상으로 가장 높게 나타났다. 2. 임관(林冠) 상층(上層)의 교목층(喬木層) 식피율(植被率)은 85% 이상으로 붉가시나무, 잣밤나무류(類), 참가시나무, 곰솔, 산벚나무의 순(順)으로, 아교목층(亞喬木層)에서는 동백나무, 광나무, 붉가시나무, 사스레피나무, 잣밤나무류(類)의 순(順)으로, 하층(下層)의 관목층(灌木層) 식피율(植被率)은 20% 내외로 동백나무, 광나무, 청미래덩굴, 생달나무, 덜꿩나무의 순(順)으로, 초본층(草本層)에서는 마삭줄, 자금우, 그늘사초, 동백나무(치수(稚樹)), 붉가시나무(치수(稚樹))의 순(順)으로 각각 중요치(重要値)가 높게 나타났다. 3. 붉가시나무군락(群落)은 평균(平均) 토양산도(土壤酸度)(pH) 5.00, 평균(平均) 유기물함량(有機物含量) 6.42%인 토양환경에서 군락이 발달하고 있었으며, 본(本) 도(島)의 남사면(南斜面), 서사면(西斜面), 북사면(北斜面) 및 동사면(東斜面)의 분포(分布) 순(順)으로 생장(生長)이 양호하게 나타난 것으로 보아 양수(陽樹)의 특성(特性)을 갖고있는 것으로 사료(思料)된다. 4. 임내(林內)의 평균(平均) 상대조도(相對照度)(RI)는 0.89%로서 미명(未明)의 상태를 유지하고 있는 것으로 나타났는데, 이는 붉가시나무의 엽면적(葉面積)이 다른 상록활엽수(常綠闊葉樹)들에 비해 크고, 분지(分技)된 맹아(萌芽)의 발달로 임관(林冠) 상층(上層)의 피복율(被覆率) 높아짐에 따라 임내(林內) 수광량(受光量)이 현저히 낮아져 나타난 결과이며, 지표층(地表層) 식생(植生)의 분포(分布)를 결정하는 가장 중요한 요인(要因)으로 작용하고 있는 것으로 사료(思料)된다. 5. 군락(群落) 내(內) 붉가시나무의 흉고직경(胸高直徑) 분포(分布)를 분석한 결과 교목층(喬木層), 아교목층(亞喬木層)모두 역J자형(逆J字形)의 분포(分布)를 보이고 있어 군락의 유지가능성(維持可能性)이 불투명(不透明)한 것으로 판단(判斷)된다. 6. 붉가시나무의 연륜폭(年輪幅)을 분석한 결과 년평균(年平均) 직경생장량(直徑生長量)은 2.44mm로, 맹아지(萌芽枝)의 발생초기(發生初期)인 1~12년 사이에는 완만하게 생장(2.04mm)하다 맹아지가 임관(林冠) 상층(上層)에 도달하는 13년 이후부터 22년까지 가장 높은 생장량(2.95mm)을 기록하였고, 이후부터는 생장량이 완만하게 감소(減少)하거나 정체(停滯)되는 경향(2.41mm)을 나타냈다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.377-388
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• 2022

제강슬래그를 이용한 광물탄산화 공정 이후 발생하는 잔사슬래그의 비소(As) 제거 기작 규명을 위해, 전로제강슬래그(blast oxygen furnace slag: BOF)에 직접 및 간접탄산화 공정이 각각 적용된 두 종류의 잔사슬래그를 대상으로 실험실 규모의 실험을 실시하였다. 광물탄산화 공정은 잔사슬래그의 화학적-광물학적 조성변화, 용출수의 pH 저감, 표면 미세공극 형성 등 기존 제강슬래그의 특성을 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 다양한 pH 범위의 As 인공오염수(초기농도: 203.6 mg/L)에 잔사슬래그를 반응시킨 배치실험에서, RDBOF (직접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 감소할수록 As 제거효율이 증가하는 경향을 보이며 초기 pH가 1인 환경에서 99.3%의 As 제거효율을 나타냈다. 이는 RDBOF 표면을 피복하던 CaCO₃가 낮은 초기 pH 환경에서 용해되어 RDBOF 표면에서 철산화물의 노출 면적을 증가시킴으로 인해, 철산화물의 As 음이온 표면 흡착을 촉진한 것에서 기인한 것으로 판단되었다. 반면 RIBOF (간접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 높은 환경일수록 As 제거효율이 증가하며 초기 pH 10의 As 오염수에서 70.0%의 가장 높은 As 제거효율을 보였다. RIBOF의 영전하점(pH 4.5)을 고려할 때, 초기 pH 4-10 조건에서 음전하를 띠는 RIBOF의 표면에 As 음이온의 전기적 인력에 의한 표면 흡착은 발생하기 어려울 것으로 예상되었다. 다만 수용액 내 용존하는 Ca²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺와 같은 2가 양이온들에 의해 As 음이온이 RIBOF 내 철산화물에 간접적으로 고정되는 양이온 가교효과(cation bridge effect)가 발생하였고, 초기 pH가 높은 환경일수록 슬래그 표면이 더 강한 음전하를 띠며 양이온 가교효과가 가속화되어, 결과적으로 많은 As가 흡착된 것으로 판단되었다. 하지만 강알칼리 (pH 10-11 이상) 조건에서는 RIBOF 표면에 생성된 칼슘침전물이 철산화물을 피복함으로써 철산화물에 의한 As 음이온 표면 흡착을 저해하는 현상이 발생하였다. 또한 배치실험 이후 회수된 잔사슬래그에 TCLP 시험을 수행한 결과, RDBOF와 RIBOF 모두 2% 미만의 As 탈착률을 보여 안정적인 형태로 As가 고정되어 있음이 확인되었다. 본 연구 결과를 통해, 잔사슬래그가 기존에 As 제거제로 활용되던 제강슬래그의 단점인 수계의 급격한 pH 상승을 억제하는 동시에, 높은 As 제거효율 및 안정성을 나타내는 저비용-친환경의 As 제거제로서의 활용 가능성을 입증하였다.

• 자원환경지질
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• 제56권2호
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• pp.125-138
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• 2023

수계 내 세슘(cesium: Cs)을 제거하기 위하여 개발된 대부분의 기존 Cs 흡착제들은 원재료 값이 고가라는 단점과, 해수와 같이 높은 이온 강도와 낮은 Cs 농도를 가지는 대규모의 오염수를 실질적으로 정화하는데 한계를 가지고 있었다. 본 연구에서는 석탄광산배수를 처리하는 과정에서 생성되는 슬러지(CMDS)에 Na와 S를 첨가하여 친환경적이고 높은 Cs 제거 효율을 가지는 Cs 흡착제를 개발하였다. Fe 및 Ca 함량이 풍부한 CMDS를 1차 소재로 사용하였고, 열처리 과정으로 Na와 S를 첨가하여 새로운 Cs 흡착제를 제조하였다(이하 본 연구에서 개발한 흡착제는 Na-S-CMDS라 명명함). Na-S-CMDS의 Cs 흡착능 및 흡착 기작을 평가하기 위해 실험실 규모의 실험과 흡착 동역학 및 등온 모델링 연구를 수행하였으며, XRF, XRD, SEM/EDS, XPS 등의 분석을 통해 Na-S-CMDS의 물리화학적, 광물학적 특성을 조사함으로써 Cs 흡착 기작을 규명하였다. 흡착 배치 실험 결과, Cs은 빠르게 Na-S-CMDS에 흡착되어 1시간 내 평형에 도달하였으며, 낮은 Cs 농도(0.5 mg/L) 조건에서도 높은 Cs 제거 효율(> 90.0%)을 보였다. 흡착 등온 모델링 결과, 단일 흡착을 가정하는 Langmuir 흡착 등온 모델에 대응되는 경향을 보였으며, 흡착 동역학 모델링 결과 흡착 경향이 유사 2차 속도(pseudo second order kinetic) 모델과 일치하는 경향을 보였고, 이러한 결과는 단순한 물리적 흡착보다 이온 교환과 같은 화학적 흡착이 우세함을 의미한다. 고농도의 Cs 용액으로 반응시킨 Na-S-CMDS의 XRF/XRD 분석 결과, Na-S-CMDS 내 Na 함량은 감소하고 흡착 전 존재하던 erdite (NaFeS₂·2(H₂O))가 관찰되지 않는 것을 통해, Na⁺과 Cs⁺ 사이에서 활발한 이온 교환 반응이 진행되었음을 알 수 있었다. XPS 분석 결과, Na-S-CMDS에서 Cs와 S 사이의 강한 결합 작용이 관찰되었으며, 이러한 Cs와 S(또는 S-복합체)내 결합에너지 감소도 Na-S-CMDS의 Cs 흡착능을 증가시키는 요인으로 판단되었다. 본 연구를 통해 기존에 폐기물로 처리되었던 석탄광산배수슬러지를 개량하여 제조한 Na-S-CMDS는 기존의 Cs 흡착제보다 제조 비용이 저렴하고, 해수 및 지하수와 같이 이온 강도는 높지만 Cs 농도가 낮은 대규모 오염 수계에서도 Cs 흡착능이 높게 유지되어, 현장에서 효과적인 Cs 흡착제로 사용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국식품영양학회지
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• 제24권3호
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• pp.367-375
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• 2011

본 연구는 효모 Kuyveromyces fragilis와 유산균 Streptococcus thermophiles, Lactobacillus bulgaricus의 starter를 유청 분말(대조구: A, 2%: B, 4%: C, 6%: D, 8%: E)이 첨가된 탈지분유에 혼합 접종하여 한국형 Koumiss를 제조하였다. 이 제품의 지방, 단백질, 유당, 적정산도, pH, 생균수, 알코올 함량, 휘발성 지방산, 휘발성 유리아미노산 및 무기물을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 유청 분말의 농도에 따라 지방 함량은 대조구 0.74%, B는 1.14%, C는 1.57%, D는 2.00%, E는 2.30%로 증가하였고, 단백질함량은 대조구 2.95%, B는 3.66%, C는 3.87%, D는 4.22%, E는 4.39%로 증가했으며, 유당 함량은 대조구 3.10%, B는 4.74%, C는 5.78%, D는 6.59%, E는 7.43%로 증가하였다. 농도에 따라 적정산도 및 pH도 점진적인 증가를 보였다. 유산균의 경우 유청 분말의 농도가 높을수록 증가하였는데, 대조구는 $2.4{\times}10^9\;cfu/m{\ell}$, B는 $2.7{\times}10^9\;cfu/m{\ell}$, C는 $3.1{\times}10^9\;cfu/m{\ell}$, D는 $3.4{\times}10^9\;cfu/m{\ell}$, E는 $3.8{\times}10^9\;cfu/m{\ell}$로 검출 되었고, 효모수는 유청 분말의 농도에 따라 대조구는 $6.1{\times}10^7\;cfu/m{\ell}$, B는 $8.6{\times}10^7\;cfu/m{\ell}$, C는 $1.08{\times}10^8\;cfu/m{\ell}$, D는 $1.27{\times}10^8\;cfu/m{\ell}$, E는 $1.65{\times}10^8\;cfu/m{\ell}$로 역시 증가하였다. 알코올 함량은 대조구의 평균이 0.863%, B의 평균은 0.963%, C의 평균은 0.890%, D의 평균은 1.290%, E의 평균은 1.313%로 유청 분말의 농도가 높을수록 알코올 함량도 점진적으로 증가하는 경향을 보여주었다. E에서 알코올 함량 평균 1.313%는 카자흐스탄 Koumiss의 알코올 함량 평균 1.08%보다 높게 나타났다. 유리아미노산은 모두 16종의 아미노산이 검출되었다. Glycine은 대조구에서 0.38 mg/$m{\ell}$로 E에서는 0.64 mg/$m{\ell}$로 유청 분말 농도에 따라 높아졌으며, histidine도 대조구가 0.42 mg/$m{\ell}$에서 E는 0.65 mg/$m{\ell}$로 높아졌다. 반면에 glutamic acid는 대조구가 4.13 mg/$m{\ell}$에서 E가 6.96 mg/$m{\ell}$로 함량이 높아졌으며, proline도 대조구가 1.71 mg/$m{\ell}$에서 E가 2.80 mg/$m{\ell}$로 높아졌다. Aspartic acid, leucine도 대조구보다 E가 더 많이 함유된 것으로 나타났다. 휘발성 유리지방산의 경우에서도 대조구와 B, C, D, E의 휘발성 유리지방산의 함량이 대체로 증가하는 경향을 보여주었고, 초산은 대조구의 함량이 $12,661{\mu}g/100 m{\ell}$이었고, E에서는 $37,140{\mu}g/100m{\ell}$로 증가하였다. 낙산은 대조구에서는 측정되지 않았고, E에서 $1,950{\mu}g/100m{\ell}$로 측정되었으며, 가프른산에서는 대조구가 $177{\mu}g/100m{\ell}$이었고, E에서는 $812{\mu}/100m{\ell}$로 함량이 증가하였다. 발레린산은 대조구에서 $22{\mu}g/100m{\ell}$로 미량 측정되었으나, 다른 시험구에서는 측정되지 않았다. 무기물 Ca, P, Mg, Na, K의 각각의 성분은 Ca의 경우 대조구가 1,042.38 ppm에서 E는 1,535.12 ppm으로, P의 경우 대조구가 863.61 ppm에서 E는 1,336.71 ppm으로, Mg의 경우 대조구가 101.28 ppm에서 E는 162.44 ppm으로, Na의 경우 대조구가 447.19 ppm에서 E는 1,001.57 ppm으로, K의 경우 대조구가 1,266.39 ppm에서 E는 2,613.93 ppm으로 유청 분말의 함량이 높을수록 무기물 또한 증가하는 것으로 나타났다. 관능검사는 유청 분말의 첨가가 많을수록 전반적으로 점수가 높음을 보여주었다. 풍미는 대조구가 6.3점으로 가장 낮았고, E는 8.2점으로 가장 높았다. 조직은 유청 분말을 첨가하지 않은 대조구가 4.2점으로 가장 높게 나타났고, 외관은 시험구들 사이에 별 차이를 보이지 않았다.