• 제목/요약/키워드: SOIL

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금산의 다양한 토양으로부터 채취된 고려 인삼의 주 원소 함량 비교 (Comparisons of the major element contents for the Korean ginsengs from various soils of Keumsan)

  • 송석환;민일식;장규식
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제32권3호
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    • pp.194-209
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    • 2008
  • 연구 결과는 아래와 같다. 풍화토양의 경우 대부분 원소가 셰일 지역이 낮고, 천매암 및 화강암 지역에서 높았다. 상관계수에서 화강암 지역이 더욱 많은 원소에서 정 및 부의 상관관계를 보였다. 밭토양의 경우 천매암 및 화강암 지역이 높았고, 셰일 지역은 낮았다. 연생별 비교에서 셰일 지역의 4년, 천매암 지역의 2년, 화강암 지역의 3년생 토양이 높았다. 연생이 증가함에 따라 정의 상관관계가 증가하였다. 동일 연령이라도 셰일 지역에 비해 천매암 지역이 정의 상관관계가 증가하였다. 인삼의 경우 평균값에서 높은 원소 및 낮은 원소 함량이 화강암 지역에서 나타났다. 연생별 원소 함량에서 2, 3년생이 낮고, 4년생이 높은 원소가 많았다. 셰일 지역은 2, 4년생이, 천매암 및 화강암 지역은 4년생에서 높았다. 상관계수에서 2, 4년생은 정의 상관관계가 셰일 지역이 우세하였고, 3년생의 경우는 화강암 지역이 우세하였다. 평균값의 경우 화강암 지역이 우세하였고, 셰일 지역이 약하였다. 암상에 관계없이 평균값을 포함한 3 지역 모두, Al-Ti 쌍에서 정의 상관관계를 보였다. 타 지역 동일 연생별 성분 비교에서 화강암 지역은 연생이 증가함에 따라 높은 함량의 원소가 많았다. 상대 비에서 2년생은 화강암 지역이, 3년생과 4년생에는 셰일 및 지역이 천매암 지역이 높은 함량을 보였다. 풍화토와 밭토양의 관계에서 전체 풍화토가 화강암 지역 쪽에서 높음을 암시한다. 셰일 지역에서 천매암, 화강암 지역으로 갈수록 1 이상을 보이는 원소가 많아 셰일 지역에 비해 화강암 지역에서 풍화토가 높았다. 토양과 인삼의 성분과의 관계에서 연생에 관계없이 3 지역 공히 평균값에서 전 원소가 인삼보다 토양이 높음을 암시하고, 연생에 관계없이 인삼보다 토양이 Al, Ti는 수 백 배 이상, Mn은 수 십 배 이상 높았다. 동 지역내 연생 차이별 비교(밭토양/인삼 함량)에서 지역별 원소 별 차이가 있었으나 공히 밭토양이 인삼보다 Al, Ti는 수 백 배, Mn은 수 십 배 차이를 보였다. 타 지역 동일 연생 별 비교에서 2, 3, 4년 공히 높은 비율이 셰일 지역의 Na, 천매암 지역의 Mn, 낮은 비율이 셰일지역의 Mg, 화강암 지역의 Al, Mn, Na에서 나타났다. 즉 토양과 인삼 성분 차이가 셰일 지역의 Na, 천매암 지역의 Mn에서 크고, 셰일 지역의 Mg, 화강암 지역의 Al, Mn, Na 에서 작았다.

양송이의 균사생장(菌絲生長) 및 자실체(子寶體) 수량(收量)에 미치는 복토재료(覆土材料)의 이화학적(理化學的) 성질(性質)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Physico-Chemical Characteristics of Different Casing Materials Affecting Mycelial Growth and Yield of Cultivated Mushroom, Agaricus bisporus (Lange) Sing.)

  • 김동수
    • 한국균학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-19
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    • 1975
  • Since the importance of casing in fruit body formation of Agaricus bisporus has been emphasized, physico-chemical characteristics of casing materials were discussed by many workers and a mixture of peat and mineral soil as proper casing material has been adopted in many of mushroom growing countries. Because of limited resources of peat in Korea, it is necessary to find practical performance and substitutional materials for casing. The effect of casing on mycelial growth and mushroom yield of A. bisporus varied with materials, its combination and practices etc. The experiments to be discussed in this paper are concerned with pH and Ca of casing material which influence A bisporus, and changes of physico-chemical characteristics with mixing ratio of casing materials and its effect on A. bisporus. The optimum range of moisture content of each material, management of watering and application of physico-chemical characteristics casing materials was also investigated and re-use of weathered spent compost for casing material was described. 1. The effect of calcium on mycelial growth of A. bisporus at various pH in Halbschalentest showed different results with calcium sources. Best results were obtained around neutrality and fresh weight of fruit bodies grown in the range of pH 7 to 8 was highest among the tested levels. 2. Available moisture, pore space, organic matter, cation exchangeable capacity and exchangeable cation was increased by an increase of mixing ratio of peat in casing materials, while an adverse effect was obtained by addition of sand. 3. Mycelial growth on clay loam was more rapid at a lower bulk density of 0.75g/cc and at 20% moisture content on a dry weight basis at the same bulk density. 4. Mixing ratio of casing materials, 60 to 80 per cent by volume of peat mixed with 20 to 40 per cent of clay loam produced the highest yield of fresh fruit bodies and sand the lowest. However, per cent of open cap was highest in peat and lowest in sand. 5. Days required for fruit body initiation was shortened in mixtures of peat and clay loam by one to three days compared with other materials and the formation of flushes was clear. 6. The effect of some physico-chemical characteristics of casing materials on the fresh weight of fruit bodies were estimated by a multiple regression equation; Y=-923.86+$8.18X_1+8.04X_2+7.90X_3+0.12X_4+2.03X_5-0.82X_6-0.54X_7$ where $X_1,X_2,X_3,X_4,X_5,X_6,X_7$ are sand, silt, clay, available moistuer, porosity, organic matter and exchangeable cation respectively. The productivity of certain casing material could be predicted from this equation. 7. Fresh weight of fruit bodies was positively correlated with porosity exchangeable cation, organic matter, available moisture, silt and clay of materials; while sand was negatively correlated. On the contrary, sand was the unique factor reducing per cent of open cap. 8. Distribution of three phases of high productive casing material was concentrated in the range of 10 to 30 per cent solids, 15 to 30 per cent liquids, and 50 to 60 per cent in air volume. 9. Fresh weight of fruit bodies from peat was not affected with heavy watering but in clay loam and sandy loam severe crop losses occurred. Fresh weight of individual fruit was increased and open caps were decreased with heavy watering but light watering resulted in adverse effects: its effect was especially great in peat. 10. Optimum range of moisture content by weight on a dry basis was different with each casing material. To maintain optimum moisture content concerned with yield of fruit bodies and open cap, sandy loam and peat mixtures required daily watering of 0.6, 0.6 to 1. 2 and 1.2 to 2.4 liters per $3.3m^2$ of bed area, respectively. 11. Maximum yield of fruit body was recorded in the range of pF 2. 0 to 2. 5 of casing materials if organic matter content was below 4.2 per cent and in pF 1. 3 to 1.8 if above 7.1%. 12. pF curve of a certain casing material could be draws from moisture content at various pF values by multiple regression equations provided texture, organic matter and calcium of the casing material are given. Optimum moisture range of the casing materials also could be estimated by the equation. 13. It was possible to improve the phyico-chemical characteristics of clay loam and sandy loam by addition of weathered spent compost although the effect was less than in the case of peat. Fresh weight of fruit bodies wsa increased by addition of weathered spent compost but its effect was not as remarkable as peat. Accordingly, further studies will be required.

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재배양식(栽培樣式)에 따른 벼와 피의 생장(生長) 및 해부형태학적(解剖形態學的) 차이(差異) - IV. 재배양식(栽培樣式)에 따른 제초제(除草劑) Butachlor에 대(對)한 벼와 피간(間)의 해부형태학적(解剖形態學的) 반응(反應) 차이(差異) (Morphological Characteristics of Growth of Rice and Barnyardgrass under Various Cropping Patterns - IV. Difference in Morphological and Anatomical Response to Butachlor)

  • 천상욱;구자옥;김용재
    • 한국잡초학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.199-211
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    • 1994
  • 다양(多樣)한 재배양식(栽培樣式), 건답직파(乾畓直播), 담수직파(湛水直播) 및 이앙재배조건하(移秧栽培條件下)에서 제초제(除草劑) butachlor에 대한 벼와 피의 해부형태학적(解剖形態學的) 반응차이(反應差異)가 검토되었다. 파종(播種) 및 이앙(移秧)후 5일(日)째에 butachlor를 추천량(推薦量)의 배양(倍量)인 3,600g ai/ha를 토양처리(土壤處理)한 후(後) 10일 및 20일째에 외부형태(外部形態) 및 해부학적(解剖學的) 반응(反應)을 조사(調査)하였다. 1. 초장(草長)과 근장(根長)은 건답(乾畓)보다 담수조건(湛水條件)에서, 토중(土中)벼보다는 표면(表面)벼에서 억제정도(抑制程度)가 컸고 이앙(移秧)벼는 피해정도가 경미하였다. 2. 지상부생체중(地上部生體重)은 건답(乾畓)벼에서 무처리(無處理)에 대비(對比)하여 15% 미만, 피는 53% 억제되었으며 담수(湛水)벼는 70% 이상, 피는 94%로 크게 억제되었다. 지상부생체중(地下部生體重)은 담수상태(湛水狀態)에서만 벼와 피 모두 91% 이상 높은 억제율(抑制率)을 보였다. 3. 잎 형태변화(形態變化)도 건답(乾畓)에서의 피가 엽생장(葉生長)은 엽령(葉齡) 및 제(第) 1 엽(葉) 신장에서 경미(輕微)하게, 엽초장과 제(第) 2 엽(葉) 신장은 무처리(無處理)에 대비(對比)하여 30-50% 억제되었으나, 벼의 제(第) 2 엽(葉) 신장과 엽령(葉齡)은 6~42%와 6~29% 억제(抑制)되었다. 담수상태(湛水狀態)에서의 피는 100% 억제(抑制)되었고, 벼는 침엽기(針葉期)에 생육이 지연되었고, 이앙(移秧)벼는 제 1 엽초장만 23% 억제되었다. 4. 중경장(中莖長)은 담수(湛水)피가 무처리(無處理)에 대비(對比)하여 33%, 건답(乾畓)피는 57%까지 억제되었다. 5. 줄기횡단명(橫斷面)의 해부특징(解剖特徵)은 건답(乾畓)의 경우 피에서만 최외곽(最外廓)엽초의 두께 감소와 부분적 조직파괴(組織破壞)가 있었고, 담수(湛水)에서는 표면(表面)벼의 엽시원체(葉始原體) 두께 감소(減少)와 위축현상(萎縮現狀)이 있었고 토중(土中)벼는 세포(細胞)의 위축현상(萎縮現狀)이 나타났다. 담수(湛水)피는 엽시원체(葉始原體) 생장(生長)이 정지(停止)된 간엽(簡葉)을 형성하였다. 6. 줄기종단면(縱斷面)의 해부특징(解剖特徵)은 건답(乾畓)에서의 피와 담수조건(湛水條件)에서의 표면(表面)벼 및 피가 분제조직(分製組織)의 신장억제(伸長抑制)가 있었고 특히 담수(湛水)피에서 심하였다.

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반응 표면 분석법을 사용한 Bacillus subtilis NC1 유래 cellulase 생산 배지 최적화 (Optimization of a Medium for the Production of Cellulase by Bacillus subtilis NC1 Using Response Surface Methodology)

  • 양희종;박창수;양호연;정수지;정성엽;정도연;강대욱;문자영;최낙식
    • 생명과학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.680-685
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    • 2015
  • 이전에 토양으로부터 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 B. subtilis NC1으로 명명하였다. Bacillus subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning 하여 유전자 배열을 규명하였다. 또한, 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 Glycoside hydrolase family (GH) 5 그리고 xylanase는 GH30에 속하는 효소임을 밝혔다. 본 연구에서는 B. subtilis NC1 의 cellulase 생산을 위한 배지성분의 최적 농도를 결정하기 위해 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 기반으로 한 반응표면 분석법(Response Surface Methodology) 을 수행하였다. 세가지 독립변수로는 tryptone, yeast extract, 그리고 NaCl이 조사되었다. 반응값에 대하여 분산분석을 실시한 결과 결정계수(R2)는 0.96이었으며 전체 모델에 대한 유의확률이 0.0001로 매우 높은 유의성을 지님을 확인하였다. 반응표면분석법을 통하여 얻어진 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 위한 최적화 배지의 각 변수 농도는 tryptone 2.5%, yeast extract 0.5%, 그리고 NaCl 1.0%로 예측 되었다. 최적화 배지에서의 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 검증한 최적화를 실시하기 이전인 대조구의 cellulase 활성 0.5U/ml와 비교하면 24% 활성이 향상된 0.62U/ml의 높은 활성을 보였다.

황산처리를 이용한 개싸리 종자의 물리적 휴면 타파 (Breaking Physical Dormancy with Sulfuric Acid in Seeds of Lespedeza tomentosa (Thunb.) Siebold ex Maxim)

  • 이용하;최한;이수광;이정호;이기철
    • 한국자원식물학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.136-142
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    • 2016
  • 싸리속(Lespedeza)식물은 가축사료, 제방 녹화용 등으로 활용되는 자원식물이다. 이들 종자는 산지의 화재 이후에 발아, 출현하는 fire species로 알려져 있다. 선행연구에서 이런 점을 착안하여 인위적으로 열을 가했을 때 발아가 되었으나 발아율이 낮고 처리가 용이하지 않았다. 따라서 본 연구는 개싸리 종자를 황산처리하여 화학적으로 종피처리하여 발아율을 높이기 위해 수행되었다. 개싸리 종자를 98% 황산에 0, 1, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384분 동안 침지시키고 흐르는 물에 24시간 동안 씻었다. 황산처리를 하지 않은 대조구의 경우 거의 발아가 되지 않았지만, 황산처리 기간이 길어질수록 개싸리의 발아율이 증가하였다. 황산 24, 48, 92분 처리에서 90% 이상 발아가 되었다. 그러나 장기간 황산처리시 발아된 유근에 황산피해가 관찰되었다. 기외 실험에서 황산처리 후 건전묘 출현을 알아보기 위해 황산 30, 60, 90, 120, 150, 180, 300분을 처리한 원예상토가 충진된 트레이에 파종하고 비닐온실에서 발아율을 측정하였다. 황산 90분, 150분 처리에서 발아율은 각각 92%, 84%였으나 이보다 더 긴 기간 동안 처리하였을 때 출현율이 떨어졌다. 따라서 개싸리의 발아를 위한 황산 최적시간은 1~2시간으로 판단된다. 개싸리는 종피처리 이후 바로 발아가 시작되어 대부분 1달 이내에 발아가 완료되었으며, 이는 개싸리 종자는 생리적 휴면은 없는 물리적 휴면을 가지고 있음을 알 수 있다.

대형정수식물을 활용한 높은 생산성의 인공습지 조성 및 관리 (The Construction and Management of Artificial Wetland Using Emergent Macrophytes for High Biomass Production)

  • 홍문기;허영진;김재근
    • 한국습지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.61-72
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    • 2014
  • 높은 생산성을 위한 인공습지 조성 및 관리 방안 제시를 위해 세 가지 대형정수식물(갈대, 애기부들, 줄)을 두 가지 매질조건(개별 매질과 혼합 매질)과 두 가지 수위 조건(5 cm와 20 cm)에 식재한 뒤 3년간의 모니터링을 수행하였다. 그 결과 줄의 경우 조성 환경에 상관없이 첫 해 초기 생육(최대 초고, 약 200 cm; 최대 지상부 생산성 약 500 $g/m^2$)뿐만 아니라 3년경과 후 최종 생육(줄, 약 1,100 $g/m^2$; 애기부들, 770 $g/m^2$; 갈대, 450 $g/m^2$)에 있어, 전반적으로 갈대나 애기부들에 비해 월등하게 나타났다. 특히 초기 생육이 좋았던 줄은 자연적으로 유입돼 발생하는 잡초들에 의한 피해가 거의 없었던 반면 갈대나 애기부들의 경우 다년생 잡초를 포함한 여러 잡초와의 종간 경쟁으로 생육이 다소 부진하였다. 특히 얕은 수심환경과 moss peat를 포함한 혼합 매질 조건에선 식재종들의 생육이 전반적으로 부진하였으며, 그로 인해 잡초들의 생육이 상대적으로 좋았다. 높은 지상부 생산성을 위한 인공습지 조성을 위해선 줄과 같이 생육 환경에 크게 구애받지 않으며 초기 생육이 뛰어난 종의 선발을 통해 자연유입 잡초나 야생동물 등에 의한 피해를 최소화시켜야 할 것이다. 만약 줄이 아닌 갈대나 애기부들과 같은 종을 식재하고자 한다면 온실과 같은 환경에서 일정 수준 이상 생육시킨 뒤 식재함으로써 더욱 경쟁력을 제고시킬 수 있을 것이다. 더불어 높은 지상부 생산성을 위한 인공습지를 지속적으로 유지시키기 위해선 한두 가지 선택지가 아닌 제초와 관련된 최적의 관리방안들을 적시에 활용하는 통합적 잡초 관리 시스템의 적용을 제안하는 바이다.

토양수분(土壤水分) 불족(不足)이 토천궁(土川芎)의 생육(生育)에 미치는 영향(影響) (Effect of Water Stress on Growth of Ligusticum chuanxiong $H_{ORT}$)

  • 김청국;강병화;고문환;정동희;서종허
    • 한국약용작물학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.301-307
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    • 1996
  • 토양수분(土壤水分) 불족(不足)이 토천궁(土川芎)(Ligusticum chuanxiong Hort.)의 생육형질(生育形質)에 미치는 영향(影響)을 알아 보고자 비가림 비닐하우스안의 베드에서 우리나라 기상(氣象) 여건상(與件上) 한발(旱魃)이 자주 발생(發生)되는 유식물기(幼植物期), 개화기(開花期) 및 근경비대기(根莖肥大期)에 토괴수분(土壞水分) 불족(不足)을 유발(誘發)시켜 시험(試驗)을 속행(速行)한 정과(精果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 엽면적(葉面積)은 수분불족처리(水分不足處理) 위료직후(緯了直後)에는 유식륜기(幼植輪期) 수분불족(水分不足) 처리시(處理時) 대조구(對照區) 24.4%로 가장 심하게 감소(減少)되 었으며, 수확기(收穫期)에는 근경비대기(根莖肥大期) 수분불족(水分不足) 처리시(處理時) 대조구(對照區)의 41.6%로 가장 감소(減少)가 심하였다. 2. 엽녹소(葉綠素) 함양(含量)은 수분불족처리(水分不足處理) 종료(終了) 직후(直後)에는 대조구(對照區)에 비해 유식물기(幼植物期) 수분불족(水分不足) 처리시(處理時) 41.2%가 감소(減少)되어 감소율(減少率)이 가장 심하였고, 개화기(開花期) 수분불족(水分不足) 처리시(處理時) 감소률(減少率)이 적었으며, 수확기(收穫期)에 는 유식물기(幼植物期)와 개화기(開花期) 수아불족(水芽不足) 처리시(處理時)는 95% 이상(以上) 회복(回復)되었다. 3. 세근(細根)의 뿌리분포(分布)는 유핵물기(幼核物期) 수분불족(水分不足) 처리시(處理時) 지표면(地表面)에서 l0cm부근의 분포률(分布率)이 90%로 가장 높았으며, 토양(土壤) 20cm 이상(以上)의 깊이에서는 근잔비대기(根盞肥大期) 수분불족(水分不足) 처리시(處理時) 6.4%로 가장 높았고, 세근(細根)의 건물중(乾物重)은 수맥불족(水麥不足) 장득(障得)를 받을 경우 대조구(對照區)에 비해 $19.3{\sim}40.3%$가 감소(減少) 되었다. 4. 지상부(地上部)와 지하부(地下部) 건물중(乾物重)은 유식물기(幼植物期), 개화기(開花期), 근동범대기(根童犯大期), 대조구(對照區)의 순으로 감소(減少)되었으며, 수분불족(水分不足) 처리시(處理時) 지하부(地下部) 건물중(乾物重) 보다는 지상부(地上部) 건물중(乾物重)의 감소(減少)가 더 심하였다.

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자철석의 비소에 대한 흡착특성 연구 (Study on Adsorption Characteristics of Arsenic on Magnetite)

  • 정현수;이우춘;조현구;김순오
    • 한국광물학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.425-434
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    • 2008
  • 토양과 지하수의 비소 오염은 최근 심각한 환경문제들 중 하나로 대두되고 있으며, 이러한 비소 오염은 다양한 자연적 또는 인위적 원인들로 인하여 발생할 수 있다. 지중에서 비소의 거동은 철, 망간, 알루미늄 등과 같은 여러 종류의 산화물 또는 수산화물들과 점토광물에 의하여 영향을 받고, 특히 이중에서 철 (산)수산화물이 가장 효과적으로 비소를 제어하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 철 산화물의 일종인 자철석의 비소 흡착 특성을 연구하였다. 자철석이 비소의 화학종(5가와 3가 비소)에 따라서 어떠한 흡착 특성을 나타내는가 알아보기 위하여 비소 흡착에 주요하게 영향을 줄 수 있는 자철석의 물리화학적 특성들을 측정하고, 평형론적 실험과 반응속도론적 실험을 병행하여 수행하였다. 비소 흡착제로 사용하기 위하여 실험실에서 합성한 자철석의 영전하점(point of zero charge, PZC)과 비표면적은 각각 6.56과 $16.6\;g/m^2$로 다른 철 (산)수산화물들에 비해 상대적으로 낮은 간들을 나타냈다. 두 비소 화학종과 자철석의 평형실험 결과, 3가 비소가 5가 비소보다 더 많이 흡착되는 것으로 조사되어, 3가 비소가 흡착제로 사용된 자철석과 더 높은 친화력을 가지는 것으로 나타났다. 3가 비소는 pH 7에서, 5가 비소는 pH 2에서 흡착량이 가장 높았으며, 5가 비소의 경우 pH가 증가함에 따라 자철석의 표면과 전기적 반발력으로 인해 그 흡착량이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 pH에 따른 자철석의 표면전하의 변화와 비소의 화학적 형태 등이 비소를 제어하는데 있어서 중요한 인자로 고려되어야 한다는 것을 지시한다. 시간에 따른 흡착 반응연구에서는 5가 비소가 3가 비소보다 더 빠르게 흡착됨을 알 수 있었으나, 비소의 화학적 존재형태에 관계없이 모두 4시간 이내에 평형 흡착에 도달하였다. 또한, 반응속도 실험결과를 지금까지 제안된 다양한 반응속도 모델들과 비교하였을 때, power function과 elovich 모델이 본 연구에서 사용된 자철석과 비소의 흡착을 가장 잘 모사하는 것으로 나타났다.

나노크기 매킨나와이트로 코팅된 알루미나에 의한 아비산염의 제거 (Removal of Arsenite by Nanocrystalline Mackinawite(FeS)-Coated Alumina)

  • 이승열;강정천;박민지;양경희;정훈영
    • 한국광물학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.101-110
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    • 2013
  • 나노크기 매킨나와이트(nanocrystalline mackinawite, FeS)는 높은 비표면적을 지닌 반응성 높은 광물로, 오염된 지하수나 토양의 복원을 위해 널리 사용된다. 또한 매킨나와이트는 혐기성 부식반응에 대해 열역학적으로 안정하고, 황산염 환원미생물의 대사에 의해 재생된다는 장점이 있다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 지하수 흐름에 의해 멀리 확산되거나 입자집적이 일어나 대수층 공극을 막는다. 따라서 현장복원을 위한 투과반응벽(permeable reactive barrier)의 설치를 위해서 나노크기 매킨나와이트에 대한 변형이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 코팅법을 활용해 매킨나와이트 나노입자를 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 및 활성알루미나(activated alumina) 표면에 증착시켰다. 매킨나와이트의 코팅량은 pH에 따라 현저히 달랐으며, 두 종의 알루미나 모두 약 pH 6.9에서 최대 코팅이 관찰되었다. 이 pH에서 알루미나와 매킨나와이트는 반대의 표면전하(surface charge)를 띠어 두 광물 간 정전기적 인력이 발생하고, 이로 인해 효율적인 코팅이 일어났다. 이 pH에서 알루미나 및 활성 알루미나에 의한 코팅량은 각각 0.038 $mmol{\cdot}FeS/g$과 0.114 $mmol{\cdot}FeS/g$이었다. 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 알루미나 및 활성 알루미나, 그리고 최적 pH에서 코팅된 알루미나 및 활성 알루미나를 사용해 아비산염(arsenite) 흡착실험을 수행했다. 코팅되지 않은 활성 알루미나는 코팅되지 않은 알루미나와 비교해 단위질량당 높은 아비산염의 제거를 보여주었으나, 매킨나와이트의 코팅에 의한 흡착량 증가를 보이지 않았다. 활성 알루미나는 높은 비표면적을 지니고 있어 반응성 높은 수산화작용기(hydroxyl functional group)가 다수 존재했고, 이로 인해 코팅된 매킨나와이트에 의한 아비산염의 제거가 중요하지 않았다. 반면 알루미나는 매킨나와이트 코팅에 의해 향상된 아비산염의 제거율을 보였는데, 이것은 알루미나에 존재한 수산화작용기가 아비산염과의 표면배위결합(surface complexation)에 소모되고, 코팅된 매킨나와이트에 의한 부가적인 흡착이 일어났기 때문이다. 코팅된 알루미나는 이전에 연구된 코팅된 실리카와 비교해보면 단위 비표면적당 매킨나와이트의 코팅량이 약 8배 높았으며, 더 높은 아비산염에 대한 흡착력을 보였다. 따라서 본 연구의 결과는 코팅된 알루미나는 투과반응벽의 설치에 적합한 물질이고, 특히 아비산염으로 오염된 지하수의 정화에 유용하게 적용될 수 있음을 지시하고 있다.

우리 나라의 순1차생산력 및 벼 수량의 지역성과 변이성 (Regionality and Variability of Net Primary Productivity and Rice Yield in Korea)

  • 정영상;방정호;임양생
    • 한국농림기상학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.1-11
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    • 1999
  • 작물의 수량은 재배하는 식물의 특성과 토양 그리고 기후 등 환경에 의하여 지배된다. 주곡인 쌀 수확량의 지역성과 변이성을 알아내기 위하여 기상청의 기상 자료와 농림부의 쌀생산량 통계 자료를 수집 분석하였다. 기상 자료로부터 순복사량, 증발산량 및 순1차 생산력지수 NPP를 산출하고, Jung의 모형을 이용하여 우리 나라 각 지역의 쌀 생각량을 산출하고, 이를 실생산량과 비교하였다. 7, 8월 기온의 장기 변이를 검토한 결과, 수원의 경우 장주기는 15.1년, 단주기는 7.4년으로 나타났고, 대구의 장주기는 32.9년, 단주기는 4.1년으로 나타났다. 장주기는 대구가 수원 보다 약 2배이상으로 주기성이 강했고, 단주기는 반대로 수원이 대구보다는 주기성이 강하게 나타났다. 한국의 67개 지점에서 순1차생산력지수인 NPP와 총생산력지수 GPP를 추정 결과, 순 복사량이, 16개 지점에서 기온, 1개 지점에서 강수량이 NPP의 제한 요소로 작용하는 것으로 나타났다. 순 복사량은 한국에서의 자연 생산력에 1차적으로 주된 제한 요인으로서 작용하였고, 2차적인 제한 요인는 주로 기온이 작용하였다. 남한 지역의 NPP는 10.87~17.52 Mg ha$^{-1}$, GPP가 18.63~36.31 Mg ha$^{-1}$의 범위이었고, 평균은 NPP와 GPP가 각각 14.69 Mg ha$^{-1}$, 27.94 Mg ha$^{-1}$의 값을 나타냈다. 북한 지역의 경우에는 NPP가 6.47~15.50Mg ha$^{-1}$, GPP가 10.08~24.64 Mg ha$^{-1}$의 범위이었고, 평균은 NPP와 GPP가 각각 12.59 Mg ha$^{-1}$, 13.62 Mg ha$^{-1}$의 값이 나타났다. Jung의 모델에 의하여 97년과 98년의 쌀 생산량을 추정한 결과 실제 쌀 생산량과 근접하였다. 경상도 지역은 타 지역에 비해 실측치보다 예측치가 높게 평가되었고, 추정 생산량과 실제 생산량간 사이에 상관이 없었다. 이 지역에 대한 모델의 수정이 필요하며, 순복사량과 강수량 요인이 고려되면 좀 더 정확한 분포도가 작성될 수 있을 것이다.

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