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심폐바이패스 없이 시행하는 관상동맥 우회수술 중의 혈역학적 변수들의 변화양상 및 수술 후 결과에 미치는 영향 (Relationship of Hemodynamic Changes during Off-Pump Coronary Bypass Grafting and Their Effects on Postoperative Outcome)

  • 허재학;장지민;김욱성;장우익;이윤석;정철현
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권8호
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    • pp.576-582
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    • 2003
  • 심폐바이패스 없이 시행하는 관상동맥 우회수술 중에 심장을 조작하는 동안 심근의 수축력이 저하되고 혈역학적 불안정성이 초래될 수 있다. 본 연구에서는 수술 중의 여러 가지 혈역학적 지표들의 변화양상을 관찰하고 이러한 혈역학적 지표의 변화가 수술 후 결과에 미치는 영향을 평가해 보고자 하였다 대상 및 방법: 2001년 3월부터 2002년 8월까지 시행한 71명의 관상동맥 우회수술 환자 중에서 심페바이패스 없이 시행하는 관상동맥 우회수술을 시행받은 50명을 대상으로 하였다. 체동맥압, 폐동맥압, 혼합정맥산소포화도, 심박출계수 등을 심장을 들어올리기 전과 목표관상동맥을 노출하여 관상동맥을 고정한 후, 그리고 혈관이식편의 원위부 문합 후에 각각 측정하였다. 수술 후에는 CK-MB, Troponin I 등 심장효소의 농도를 측정하고, 수술 후 강심제의 요구량, 수술 후 출혈량 및 수혈량, 수술 후 인공호흡기 보조시간 및 수술 후 중환자실 체류시간 등을 조사하여 분석하였다 결과: 환자당 평균 원위문합수는 2.8$\pm$0.9개이었다. 심장을 들어올려 고정기로 고정할 때 심장의 모든 위치에서 혈압의 하강과 폐동맥압의 상승이 유의하게 나타났지만, 문합을 시행하는 동안에는 유의한 변화를 볼 수 없었다. 심장효소 농도는 수술 후 1일째 치고치를 보여, CK-MB 29.2$\pm$46.7, troponin 10.69$\pm$0.86이었다 수술 중에 혈역학적 변수들 중에서 심전도의 허혈성 변화와 혈관수축제의 정맥내 일시주사 등이 수술 후 심장효소 농도에 영향을 주었다. 그러나 심장 효소 이외의 다른 결과는 차이가 없었다. 결론: 수술 중에 유의한 혈역학적 변화는 심장을 들어올려 고정할 때 발생하였으며, 문합하는 동안에는 의미있는 변화를 보이지 않았다. 수술 중에 심전도의 허혈성 변화가 나타났거나, 혈역학적 안정성을 유지하기 위하여 혈관수축제의 정맥내 일시주사 등이 필요하였던 군에서 수술 후 심장효소 농도의 증가를 보였으나 수술 후 결과에는 영향을 미치지는 않았다. 결론적으로, 수술 중의 심전도의 허혈성 변화나 혈관수축제의 일시주사의 필요여부가 수술 중의 허혈성 손상을 나태내는 지표가 될 수 있다고 생각한다.

유비쿼터스 에코시티 평가지표 개발 및 적용 연구 (Development of Indicators to Assess the Quality of Ubiquitous-Ecological Cities)

  • 김한샘;정연우
    • 토지주택연구
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    • 제2권2호
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    • pp.111-123
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    • 2011
  • 유비쿼터스 에코시티(U-Eco City)는 첨단 IT기술을 도시공간과 접목시킨 유비쿼터스 도시(U-City)와 지속가능한 생태도시(Eco-City)의 개념이 융 복합된 새로운 도시패러다임이다. 하지만 국내외적으로 처음 시도되고 있기 때문에 U-Eco City에 대한 개발목표, 계획안, 실시설계안, 기술 및 서비스 요소 등이 혼재하여 명확히 정립되지 않고 있다. 무엇보다도 U-Eco City의 무엇을 어떻게 평가해야 하는가에 대한 구체적인 논의가 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 U-Eco City의 도시 질과 환경을 평가하기 위한 지표체계를 제시하고자 하였다. 이에 따른 연구결과는 다음과 같이 정리할 수 있다. 첫째, 국내외에서 논의가 미흡했던 U-Eco City에 대한 개념을 정립하여 지속가능한 도시의 질을 달성하기 위한 개념적 틀을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 U-Eco City의 개념은 기존도시의 경제적 발전과 성장위주 개발방식에서 도시의 질적 환경과 지속성 차원의 복합적인 영향을 종합적으로 파악해야 한다는 점을 제시하고 있다. 이 같은 연구 성과는 향후 도시개발에서 관리체계의 근거로 활용될 수 있다. 둘째, 개발된 평가체계는 의식조사를 통해 평가지표로서의 완성도를 높였다. 전문가 및 이해관계자를 대상으로 설문조사한 결과, 도시의 질적 측면은 안전성이 상대적으로 중요한 요소로 도출되었다. 도시의 지속성 측면에서는 사회, 환경, 경제 모두 중요도가 유사하게 나타났으나 그 중에서 환경요소가 높게 나타났다. 이는 과거 도시개발시 우선요소로 안전성과 경제성을 둔 반면 현대에 들어 환경문제의 심각성을 인식하고 '저탄소 녹색성장'과 같은 각종 정책이 영향을 미친 것으로 해석된다. 마지막으로 평가체계를 기반으로 사례대상지역을 선정하였으며 실시설계안을 중심으로 평가를 실시하였다. 평가결과, '안전성'과 '경제성' 부문이 높게 평가되었으며, 이는 의식조사에서는 환경적 지속성이 중요시 된 반면 설계안에서는 아직까지 경제성장 위주의 개발계획이 우선적으로 이루어진 것을 보여준다. 따라서 향후 도시개발시 환경적 측면의 보완이 필요하며, 경제성장과 환경적 지속성간의 연계방안도 제시되어야 할 것이다.

대보화강암과 불국사화강암지역 먹는샘물의 수리화학적 특성 (Hydrochemical Characteristics of Natural Mineral Water in the Daebo and Bulguksa Granites)

  • 조병욱;성익환;추창오;이병대;김통권
    • 지질공학
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    • 제8권3호
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    • pp.247-259
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    • 1998
  • 먹는샘물은 국민의 건강과 직결될 뿐 아니라 귀중한 지하수자원이라는 점에서 엄격한 품질기준과 사후관리가 요구된다. 본 연구에서는 대보화강암(20개)과 불국사화강암(4개) 지역에 분포하는 먹는샘물 업체를 대상으로 원수의 수질특성을 수리화학적인 측면에서 해석하였다. 대보화강암과 불국사화강암 지역에 분포하는 먹는샘물 업체의 원수의 수질특성은 수리화학적으로 유사한 경향을 보이지만 상이한 부분도 있다. 수소이온농도, 전기전도도, 총고용물질, 경도, 양이온과 음이온의 함량은 대보화강암 지역이 불국사화강암 지역보다 높게 나타난다. 양이온 중에서 대부분은 Ca>Na>Mg>K의 순으로 함량비를 나타내며 음이온 성분의 함량은 $HCO_3>SO_4>Cl>K$의 순을 보인다. 화강암지역에서 $Ca-Na-HCO_3$ 유형이 가장 우세하며 Ca함량이 가장 높은 현상은 화강암에 풍부하게 포함되어 있는 사장석류의 용해작용에 기인하기 때문인 것으로 보인다. 대보화강암 지역에서는 $Ca-HCO_3(0.84),{\;}Mg-HCO_3(0.81),{\;}SiO_2-Cl(0.74),{\;}Na-HCO_3(0.70)$ 등이 비교적 높은 상관관계를 보이며, 불국사화강암 지역의 경우 K-Mg(0.93), $K-HCO_3(0.92)$, Mg-Cl(0.92), $Cl-HCO_3(0.91)$, K-F(0.90) 등이 다소 높은 상관관계를 보인다. 실리카 상들을 제외한다면 대부분의 지하수는 방해석의 포화도에 가장 근접한 상태를 보여 주며 돌로마이트, 석고, 형석에 대하여는 불포화정도가 다소 큼을 나타낸다. 실리카의 활동도가 증가하는 동안 K, Na같은 알칼리원소의 활동도와 pH는 크게 증가하지 않았는데 이는 장석류로부터의 용해작용 이외에 석영과 같은 실리카상들의 용해작용에 의하여 규산이 어느 정도 공급되었음을 의미한다. 전반적으로 보아 화강암 지역의 지하수가 암석내에 가장 풍부하게 존재 하는 장석류에 대하여 아직도 불포화 상태에 있기 때문에 pH의 증가와 함께 장석류와의 반응이 계속 진행될 수 있을 것으로 예상된다.

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마산만에서 통발과 자망어구에 의한 저서 어개류의 군집특성 (Community patterns of demersal fishes by the baited traps and bottom gillnets in the Masan Bay , heavily polluted area)

  • 염말구
    • 수산해양기술연구
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    • 제33권4호
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    • pp.298-310
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    • 1997
  • 마산만의 4개 정점에서 1994년 3월부터 1996년 12월까지 2~3월 간격으로 14회에 걸쳐 21개의통발과 5폭의 저층자망어구를 이용하여 저서어개류의 군집특성을 조사하였다. 통발에 채집된 종은 0~10종으로 불가사리, 게류, 붕장어, 볼락, 노래미, 망둑 및 베도라치 등이었고, 단위 통발당 개체수는 0~46마리였으며 우점종은 S1정점의 납작게와 다른 정점의 불가사리였다. `95년에 출현 종과 개체수가 비교적 많았으나, `94년 3월과 7월 및 `96년 8월에 S1정저메서 생물이 채집되지 않았다. 자망구어에 채집된 종는 0~7종으로 갯가재, 해파래, 도다리, 불가사리, 민꽃게, 및 해조류 등 이었고, 단위 폭당 개체수는 0~30마리였으며 우점종은 해파리와 갯가재엿다, `94년 7월에는 S1정점에서 그리고 `96년 8월 및 12월에는 S4정저메서서 생무링 체포되지 않았으나, `95년 8월과 `96년 8월에는 S1정점에서 고등어, 멸치, 전어, 숭어 등이 저층자망에 포획되기도 하였다. 가장 오염이 심한 S1정점에서 `94년 11월에 통발당 50여 마리의 납작게가 들었으며 이후에도 개체수는 줄었으나 지속적으로 포획되었고, `96년 8월에는 고등어, 숭어, 전어 등의 군집이 빈번하게 형성되었다, 그리고 S1정점에서 도다리, 노래미, 갯가재, 꼼치 등의 치어사 `95년과 `96년의 4~8월에 많이 들었으나 특이하게도 불가사리는 1마리도 채집되지 않았다. 종다양성지수(H`)는 60여회의 조사중 80% 이상이 1.0 이하로 나타났다. 정점별 비교에서 톨발에 의한 군집 안정도는 S1정점에서 가장 낮고 다른 정점에서는 유사한 수준으로 높았지만, 자망의 경우는 S1과 S4정점에서 유사한 수준으로 낮고, S2과 S3정점에서 유사한 수준으로 높게 나타났으며 계절별 큰 차이가 없었다. 그리고 경년별 비교에서 통발의 경우에는 거의 차이가 없으나, 지망의 경우 `95년이 다른 해보다 군의 댜양도가 현저하게 큰 것으로 나타났다. 조사결고를 종합하여 보면 마산만에서의 어개류 군집은 납작게, 해파리, 불가사리, 갯가재 등이 탁월하게 우접하는, 안정도가아주낙은 군집을 하고있는 것으로 나타났다. 그리고 `94년 3월에서 `96년 12월까지 뚜렷한 어개류 서식환경의 개선 징후느 나타나지 않았으나, 마산만에 서식하는 어개류는 이곳의 오염된 서식환경에잘 적응하여 산란.서식하며, 또 회유성 어개류는 주로 외적 요인에 의한 계절 및 경년변동을 하는 것으로 유추된다.

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인체 섬유모세포(HGF-1) 배양에서 소아용 치과금속재의 세포친화성에 대한 분자생물학적 연구 (A MOLECULAR BIOLOGIC STUDY ON BIOCOMPATIBILITY OF METALLIC DENTAL MATERIALS USED FOR CHILDREN WITH CULTURED HUMAN GINGIVAL FIBROBLASTS)

  • 김주미;정태성;김신
    • 대한소아치과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.243-254
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    • 2002
  • 소아치과 임상에 흔히 사용되는 3종의 금속재에 의한 인체 섬유모세포(HGF-1)를 이용하여 세포독성에 대한 세포적 및 분자적 접근을 시도하였다. 세포의 성장과 증식 및 세포사, 그리고 이들과 관련된 세포내 신호전달물질 발현의 변화를 보고자 하였고, 세포사는 screening한 후 세포사의 유형(necrosis/apoptosis)을 규명하고자 하였다. HGF-1은 DMEM으로 계대배양한 후 유지하였으며, 사용한 금속재는 stainless steel crown (R), 교정용 band(B), 교정용 wire(W)의 세 종류였다. HGF-1세포의 증식에 대하여 기본적으로 cell count를 하였고, 생존세포 count를 위하여 대조군에 대한 실험군의 상대증식도를 계산하였다. 세포수는 배양일이 지남에 따라 증가하여 7일째에 최고를 나타내었고, 11일째에는 감소하였으며, 대조군과 실험군 사이의 통계적 유의한 차이는 관찰되지 않았다(p>0.05). 대조군에 대한 실험군의 상대증식도 또한 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 세포사에 대한 형태적 소견은 괴사(necrosis)를 나타내었다. PCNA lableing index에 대한 대조군과 실험군간에 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 신호전달 관련 MAP kinase인 ERK1 및 ERK2, p38, JNK는 배양일의 경과에 따른 발현의 변화는 관찰되었으나, 대조군과 각 실험군 간에 차이는 관찰되지 않았다. 결론적으로 본 연구대상인 stainless steel crown, 교정용 band 와 wire, 세 종류의 소아 치과용 금속재는 단기간의 인체섬유모세포를 이용한 세포친화성 검정에 있어서 세포적, 분자적 위해 양상을 나타내지 않았다.

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변산반도국립공원 소나무림 식물군집구조 및 관리방안 연구 (A Study for Plant Community Structure and Management Plan of Pinus densiflora Forest in Byeonsanbando National Park)

  • 최진우;곽정인;이경재;최운규
    • 한국환경생태학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.447-459
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    • 2009
  • 본 연구는 변산반도국립공원 소나무군집의 식생구조 특성을 분석하여 소나무군집의 관리방안 수립하고 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 변산반도국립공원 전체 현존식생 조사결과 소나무군집과 소나무-참나무류군집이 40.3%의 넓은 면적으로 분포하였다. 소나무군집 내에 설정한 21개 조사지(단위면적: $400m^2$)의 TWINSPAN 분석결과 8개 유형으로 구분되었으며 수령 분석결과 소나무와 낙엽활엽수와의 수령이 40~50년생으로 유사하였다. 8개 유형은 굴참나무와 경쟁하는 소나무군집, 아교목층에 쇠물푸레나무와 졸참나무가 출현하는 소나무군집, 아교목층에 졸참나무, 관목층에 청미래덩굴이 출현하는 소나무군집, 아교목층에서 소나무와 쇠물푸레가 출현하는 소나무 군집, 졸참나무, 개서어나무와 경쟁하는 소나무군집, 굴참나무, 졸참나무와 경쟁하는 소나무군집, 산벚나무가 출현하는 소나무군집, 전나무가 출현하는 소나무군집이었다. 굴참나무, 졸참나무 등 참나무류, 개서어나무와 경쟁하는 소나무림은 향후 이들 낙엽활엽수림으로의 천이가 예측되었다. 샤논의 종다양도지수는 0.2756~1.3879이었으며 상관관계 분석결과 소나무는 굴참나무, 개서어나무 등과 유의적인 부의 상관관계가, 쇠물푸레나무, 철쭉꽃 등과는 유의적인 정의 상관관계가 인정되었다. 변산반도국립공원 소나무림 식생구조 분석 결과 일부 참나무류, 낙엽활엽수로 천이가 예측되는 지역이 전체면적의 30.4%로 분포하여 관리방안으로 소나무림 경관보전을 위한 보존지역 설정과 참나무류, 개서어나무 등 경쟁수종의 관리를 제안하였다.

자연환기식 육계사내의 환기효율성 조사연구-( I )하절기 (Study on Ventilation Efficiency of A Naturally Ventilated Broiler House-( I ) Summer Season)

  • 이인복;유병기;정문성;윤진하;전종길;김경원;성시흥
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.9-18
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    • 2003
  • 국내 대형육계사의 최적환기구조 개발을 주요환경요소의 적정성, 안정성, 균일성 등의 기초자료가 매우 부족한 실정이어서, 자연환기식 계사에서 하절기동안 기상데이터와 함께 육계사내 주요환경 변수를 시간별로 측정하였다. 이 연구의 목적은 자연환기식 육계 사내의 주요환경 요소 및 환기효율성 등을 정확하게 이해하고, 현 시설 및 환기구조상의 문제점을 파악하고자 함이었다. 이 자료는 앞으로 공기유동분석 등 공학적 접근을 통한 시설 및 환기구조 개선연구를 위한 기초자료로 활용할 계획이며, 실험결과는 다음과 같다. 1. 자연환기식 계사내 온도는 외부기상의 변화, 환기제어의 어려움, 닭의 성장 등으로 인하여 적정성 및 안정성이 많이 부족하였다. 계사내 평균온도는 적정온도와 최대 $14.0^{\circ}C$ 차이가 발생하였고, 일별 낮과 밤 온도차는 최대 $10.5^{\circ}C$가 발생하였다. 계사내 0.4m 높이에서의 시간별 온도 균일성은 최대 $5.2^{\circ}C$가 발생하였다. 2. 시험기간 중 계사내 평균습도는 최대 89.3%, 평균 73.7%, 최저 49.2%이었고, 지점별로 측정된 최대 및 최소습도는 각각 95.1%와 47.2%이었다. 외부 기상변화에 따라 불안정한 것으로 나타났다. 3. 시험기간 중 열량계수는 각각 최대 2,787, 평균 2,185, 그리고 최소 1,432이었으며, 사육기간의 약 98% 이상이 더위에 대한 대책이 필요하거나 아주 위험한 상태이었다. 4. 환기량을 최대로 유지하는 하절기 동안, 계군에서의 암모니아가스와 분진농도는 닭의 성장과 함께 꾸준하게 증가하여 각각 최대 15ppm와 0.38mg/$m^3$이었다. 5. 계사 중앙에 계군에서 측정된 공기유속은 평균 0.9m/s이어서, 하절기동안 자의 열적스트레스를 줄이기 위하여 계군에서의 공기 유속을 증가시킬 필요성이 있다. 또한 외부풍속이 매우 낮은 경우에도 적정환기량을 유지할 수 있도록 배기 덕트에 팬을 설치하는 것이 필요하다. 6. 계사내 바닥의 표면온도는 최저 $30.6^{\circ}C$와 최고 $37.3^{\circ}C$로 측정되었다. 하절기동안 닭의 열적스트레스를 줄이기 위하여 계군에서의 공기유속을 증가시킬 수 있는 환기구조개발이 시급하였다.

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함안 용산리 함안층 새발자국 화석산지의 보존과학적 진단 및 평가 (Conservation Scientific Diagnosis and Evaluation of Bird Track Sites from the Haman Formation at Yongsanri in Haman, Korea)

  • 이규혜;박준형;이찬희
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제52권3호
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    • pp.74-93
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    • 2019
  • 함안 용산리 함안층 새발자국 화석산지(천연기념물 제222호)에서는 Koreanaornis hamanensis와 Jindongornipes kimi로 명명된 두 종의 새발자국이 발견되었으며, 용각류 발자국과 생흔화석 Cochlichnus도 보고되었다. 특히 Koreanaornis hamanensis는 세계에서 두 번째로 기록된 새발자국 화석종으로 학술적 가치가 매우 뛰어나다. 이 일대는 구들장용 판석의 채석장이었으며, 1969년에 세계적 희귀 화석지로 알려지면서 크게 훼손되어, 현재는 지정 당시의 25% 정도가 잔존한다. 함안층은 경상누층군의 하양층군에 속하며 주로 적회색의 미사암과 흑색의 이암이 교호하는 암상을 보인다. 미사암과 이암의 경계는 점이적이며, 연흔과 건열 등의 퇴적 구조가 뚜렷하다. 연구 지역의 퇴적암은 퇴적순서와 구조 및 암상에 따라 총 7개의 지층으로 구분되며, 새발자국 화석은 최상부층에서 나타난다. 비파괴 손상도 평가 결과, 화학적 생물학적 손상은 7개 지층에서 모두 매우 낮게 나타났다. 물리적 손상도의 경우 박락 0.49%, 박리 0.04%, 탈락 0.28%로 매우 낮은 손상률을 보였다. 그러나 절리 등 불연속면의 균열지수는 6.20으로 비교적 높으며, 배면과 북서측의 표면은 하등생물의 피복이 심하여 지층의 단면을 중심으로 염에 의한 백화현상이 관찰된다. 화석산지의 초음파 물성은 전반적으로 중간풍화단계(MW)를 보였다. 특히 공룡발자국이 있는 남서측 부근이 상대적으로 신선하며, 보호각 기둥 주위로 풍화가 진전된 양상을 보였다. 이 화석산지에 발달한 불연속면은 5종류로서 가장 높은 점유율을 보이는 불연속면은 층리면이다. 평사투영으로 사면의 안정성을 분석한 결과, 평면 및 쐐기파괴에는 안정적이지만 전도파괴의 가능성이 있는 것으로 나타났다. 이 화석산지의 종합적인 손상 정도 및 안정성은 양호한 것으로 판단되나, 화석층의 물리화학적 풍화와 보호각 기둥과 접하는 모르타르의 백화현상 등은 제어하기 어려운 상태로 보여, 지속적인 모니터링과 보존처리 및 관리가 수행되어야 할 것이다.

산청군 고령토(백토) 노천 광산 채굴지와 인접 소나무 임분의 토양 물리·화학적 성질 (Soil Physical and Chemical Properties of Kaolinite Opencast Mines and Adjacent Red Pine Forests in Sancheong-gun)

  • 김경태;백경원;최병길;하지석;김춘식
    • 한국산림과학회지
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    • 제109권4호
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    • pp.382-389
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    • 2020
  • 노천 광산 채굴지의 토양 물리·화학적 성질은 광산지 식생 복원의 가장 중요한 요인이다. 본 연구는 경상남도 산청군 고령토 광산의 고령토 폐석지와 식생 복원지 및 인접한 소나무 임분의 토양 성질을 비교하기 위하여 수행하였다. 고령토 채굴이 진행되고 있는 6개 지역을 선정하고 고령토 폐석지, 식생 복원지, 소나무 임분의 토양 10 cm 깊이에 물리·화학적 성질을 조사하였다. 토양 용적밀도는 고령토 폐석지가 1.51 g·cm-3로 식생 복원지 1.19 g·cm-3나 소나무 임분 0.93 g·cm-3에 비해 유의적으로(P < 0.05) 높게 나타났으며, 기상은 고령토 폐석지가 14.2%로 소나무 임분 32.6%에 비해 유의적으로 낮았다. 점토함량은 소나무 임분이 33.6%로서 고령토 폐석지 14.8%나 식생 복원지 18.7%에 비해 유의적으로 높았다. 토양구조 안정지수는 고령토 폐석지가 0.87%, 식생 복원지가 1.61%로 소나무 임분 7.75%에 비해 유의적으로 낮았다. 토양 pH는 고령토 폐석지 pH 6.68, 식생 복원지 pH 6.27로 소나무 임분 pH 5.31에 비해 유의적으로 높았다. 그러나 토양 유기탄소 농도는 고령토 폐석지 2.12 mg·g-1, 식생 복원지 5.00 mg·g-1, 소나무 임분 36.03 mg·g-1, 전질소 농도는 고령토 폐석지 0.07 mg·g-1, 식생 복원지 0.31 mg·g-1, 소나무 임분 2.08 mg·g-1로 고령토 폐석지와 식생 복원지는 소나무 임분에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였다. 토양 내 유효 인 농도는 고령토 폐석지, 식생 복원지, 소나무 임분 사이에 유의적인 차이가 없었다. 토양 포타슘 농도는 고령토 폐석지 0.08 cmolc·kg-1과 식생 복원지 0.21 cmolc·kg-1로 소나무 임분 0.30 cmolc·kg-1에 비해 유의적으로 낮았다. 본 연구 결과에 따르면 고령토 노천 채굴지의 고령토 폐석지나 식생 복원지는 토양 용적밀도가 높고, 토양 유기탄소, 전질소, 유효 인, 교환성 포타슘 농도가 낮았으며 식생 복원지의 경우 토양 비옥도로 향상할 수 있는 관리 방안이 필요한 것으로 나타났다.

지하수내 갈색 부유/침전 물질의 생성 반응에 관한 평형 및 반응속도론적 연구: 적정 양수 기법 및 탁도 제거 방안에 대한 제안 (Geochemical Equilibria and Kinetics of the Formation of Brown-Colored Suspended/Precipitated Matter in Groundwater: Suggestion to Proper Pumping and Turbidity Treatment Methods)

  • 채기탁;윤성택;염승준;김남진;민중혁
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.103-115
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    • 2000
  • 갈색 침전물의 생성은 우리나라 지하수의 개발 및 공급에 있어 흔히 발생하는 문제 중의 하나인데, 이에 따라 색도, 맛, 탁도 및 용존 철 함량 등의 항목에 있어 먹는 물 수질 기준을 초과하게 되고, 물 공급 시스템에 스케일링의 문제를 야기하게 된다. 경기도 파주 지역 지하수의 경우에도 양수 후 몇 시간 내에 갈색 침전물이 형성되어 수질을 악화시키고 있다. 본 연구에서는 지하수의 탁도를 유발하는 원인과 지화학적 반응 경로를 이해하고자, 평형열역학 및 반응속도론적 접근을 통하여 갈색 침전물의 형성과정을 파악하였다. 본 연구결과는 침전물의 형성을 최소화하기 위한 적정 양수 기법은 물론 수질 향상을 위한 최적 수처리 기법을 설계하는데 있어 중요한 자료로 활용될 것이다. 파주 지역의 암반 지하수는 물/암석(편마암)반응에 의해 Ca-$HCO_3$형의 수질 특성을 보인다. SEM-EDS 및 XRD 분석 결과, 갈색 침전물은 비정질의 함철 산화물 또는 수산화물로 해석된다. 다양한 공극 크기(6, 4, 1, 0.45, 0.2 $\mu\textrm{m}$)를 갖는 여과지를 이용한 다단계 여과 결과, 이들 침전물은 크기에 있어 대부분 1 내지 0.45$\mu\textrm{m}$의 입도를 갖는 콜로이드 형태이지만, 질량 분포로 볼 때는 1 내지 6$\mu\textrm{m}$범위가 우세함(총 질량의 약 81%)을 알 수 있다. 다량의 용존 철(II)은 지하수 유동 중에 철 함량이 높은(최대 3wt.%) 단층 파쇄암 내의 녹니석(clinochore)의 용해로부터 기원하는 것으로 판단된다. PHREEQC 프로그램을 이용한 포화지수 계산 및 pH-Eh 관계도에 대한 검토 결과, 침전물은 함철 수산화물임이 확인되며, 환원 조건에 있던 심부 지하수가 양수에 의해 산소에 노출되면서 화학성 변화(특히, 산화)에 의하여 침전함을 알 수 있다. 양수 이후의 시간 경과와 더불어 양수된 지하수의 pH, DO, 알칼리도는 점차 감소하며. 탁도는 증가하다가 일정 시간 경과 후 감소하는 경향을 보인다. 양수 이후의 경과 시간에 따른 용존 철(II)의 농도 감소율(즉, 반응 속도)은 Fe(II)=10.l exp(-0.0009t)로 표현된다. 따라서 갈색 침전물의 생성 반응은 양수 및 양수 후 저장 과정 중에 산소의 유입에 따른 산화 반응에 기인하며, 그 반응은 시간, 산소분압 및 pH에 의존함을 알 수 있다. 탁도를 제거하여 음용 가능한 수질을 확보하기 위해서는, 충분한 시간 동안 충분한 크기를 갖는 탱크 내에서의 다단계 저장 및 폭기를 거친 이후에 응집된 침전물에 대한 여과가 제안된다. 이때, 비용 절감 차원에서 상이한 입도 조건에서의 다단계 여과가 효과적일 것으로 생각된다. 한편, 개발 관정 내에서의 스케일링을 최소화하기 위해서는 심부 지하수로 산소가 풍부한 천층 지하수가 유입되는 과정을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 적정 채수량 범위 내에서의 지속적인 양수가 효과적일 것이다. 아울러, 산소가 풍부한 천층 지하수의 채수를 위한 별도의 관정 설치도 고려할 수 있을 것이다.

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