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골반부 방사선 치료 환자에서 in vivo 선량측정시스템의 임상적용 (Clinical Application of in Vivo Dosimetry System in Radiotherapy of Pelvis)

  • 김보경;지의규;허순녕;이형구;하성환
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제27권1호
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    • pp.37-49
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    • 2002
  • 방사선치료 시 종양에 정확한 양의 방사선을 조사하는 것은 국소 재발을 방지하고 합병증의 빈도를 낮춰 효과적인 치료를 가능하게 하는 중요한 요소이다. 종양에 조사되는 방사선량의 측정을 통해 치료의 정확성을 확인하기 위한 여러 방법들이 시도되고 있으며, 투과선량을 이용한 측정법도 그 중 한 예로 비침습적이며 매 치료 시 측정이 가능한 장점을 가지고 있다. 본 교실에서는 투과선량을 이용한 in vivo 선량측정시스템과 임의의 치료 조건에서 투과선량을 계산하기 위한 알고리즘을 개발하였다. 본 교실에서 개발한 in vivo 선량측정시스템의 단기간 및 장기간의 재현성을 확인하고, 환자의 방사선치료에서의 이용 시 발생할 수 있는 문제점을 파악하고 알고리즘의 정확성을 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 2000년 7월 25일부터 8월 14일 사이에 방사선치료를 시행 받은 환자 66명을 대상으로 투과선량의 측정을 시행하였으며, 이 중 골반부위의 방사선 치료를 3회 이상 시행 받은 11명의 환자를 대상으로 측정선량과 예측선량의 비교 분석을 시행하였다. 측정시스템의 재현성의 확인을 위하여 환자의 치료 전 및 치료 중 매시간 기준 조사조건에서 측정치를 확인하였다. 일별 및 일 중 변동은 ${\pm}2%$ 이내로 재현성을 확인할 수 있었다. 본 시스템의 사용 시 별다른 문제점은 없었으나, 2명의 흉부 치료환자에서 투과선이 치료용테이블의 측면 금속을 관통하는 문제가 발생하였다. 골반부위 환자에서는 골반부위의 불균질조직에 의한 영향의 확인을 위하여, CT 및 simulation film을 이용하여 골 조직의 두께를 확인하여 보정 전 및 후의 값을 비교하였다. 전후방 및 후방조사야의 경우 골 조직의 보정을 시행하지 않은 경우 평균오차가 -5.20% 내지 +2.20%이었으며, 보정을 시행한 경우 -0.62%내지 +3.32%로 환자에 따라 정도의 차이는 있으나 골 보정이 필요함을 확인할 순 있었다. 측정치와 예측치 간 오차의 표준편차는 1.19%내지 2.46%로서 재현성이 높음을 확인할 수 있었다. 좌우 측방조사야에서 골 보정을 시행하지 않은 경우 평균오차는 -10.80%내지 +3.46%로서 골 조직의 보정이 필요하지 않은 1인의 환자를 제외하면 모두 음수 값을 지녔고, 보정을 시행한 경우 -0.55% 내지 +3.50%의 평균오차를 지녀 골 보정의 필요성을 확인할 수 있었다. 측정치와 예측치 간 오차의 표준편차는 1.09%내지 6.98%로 전후방조사야의 경우보다 재현성이 낮음을 알 수 있었다. 복와위로 방사선치료를 시행 받은 환자의 경우를 제외하면, 표준편차는 1.09%내지 3.12%로 1례 외에는 2.57% 이내로 재현성이 높음을 확인할 수 있었다. 본 실험을 통하여 in vivo 선량측정시스템의 안전성과 재현성을 확인할 수 있었다. 정확한 예측치를 얻기 위하여 불균질 조직이 조사야에 포함되는 경우 보정이 요구되며, 골반의 경우 골 조직의 보정이 중요한 요인임을 알 수 있었다. 이를 위하여 불균질 조직에 대한 정확한 정보가 요구되며, 이는 CT 영상을 이용하는 것이 크게 도움이 되리라 생각된다.

방사선 세기 조절 치료에서 선량을 규명하는 데 사용된 BlnS System의 특성 (The Properties of Beam Intensity Scanner (BInS) for Dose Verification in Intensity Modulated Radiation Therapy)

  • 박영우;박광열;박경란;권오현;이명희;이병용;지영훈;김근묵
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • 방사선 치료과정에서 가장 중요한 것은 환자에게 조사된 흡수선량을 검증하는 것이다. IMRT에 사용되는 방사선의 물리적 특성을 결정하고 환자에 조사된 선량분포를 검증할 수 있는 정밀한 선량 측정 장치가 필요하다. 본 연구에서 2차원 광자선의 선량검증을 위해 만들어진 BInS (Beam Intensity Scanner)에 관하여 논의한다. BInS에 있는 Scintillator는 광자선이나 전자선에 조사되면 형광을 발생하는 Gd$_2$O$_2$S:Tb를 주성분으로 한다. Scintillator에서 발생된 형광은 디지털 비디오카메라에 의해 수집되어 디지털 신호로 바뀌고 자체 제작한 소프트웨어에 의해 분석되며 상대적인 선량 분포가 3차원 그림으로 표시된다. BInS가 IMRT에서 사용가능한지를 알아보기 위하여 치료에 관련된 몇 가지 측정을 하였다. IMRT의 주요 작동방식 중의 하나인 SMLC (static multileaf collimator) 방식에서는, leaf들의 동작을 통제하여 만들어지는 여러 개의 정적 조사면적(static portal)을 통하여 IMB (intensity modulated beam)이 만들어진다. 따라서 여러 개의 정적 조사면적이 연달아 맞닿아 있는 경우, 연속된 두 조사면적의 경계면에서 penumbra와 산란된 광자들이 겹쳐지고 따라서 hot spot이 생기게 된다. 이와 같이 SMLC 방식에서 나타나는 inter-step hot spot들의 존재를 BInS를 이용하여 측정하여 가시화하였고 또한 그것들을 제거하는 실험적 방법도 제시하였다. IMRT에서 사용되는 다른 주요한 작동방식인 DMLC (dynamic multileaf collimator)는 광자선이나 전자선을 제어하는 leaf의 작동방식이 다르기 때문에 SMLC 방식과는 다른 특성을 보인다. 따라서 BInS를 이용하여 SMLC와 DMLC 방식에 의해 실제로 target에 투사된 선량을 측정 비교하였다. 비록 같은 선량을 target 부위에 투사하기로 계획했을지라도, 실제로는 산란된 광자와 전자들 때문에 DMLC 방식에 의한 선량이 SMLC 방식에 의한 선량보다 14.8%나 큰 것으로 측정되었다.

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식물에 의한 호수생태계 건강성 평가법에 대한 고찰 (Review of a Plant-Based Health Assessment Methods for Lake Ecosystems)

  • 정연숙;이경은
    • 생태와환경
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    • 제46권2호
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    • pp.145-153
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    • 2013
  • 물관리 정책이 수질평가 중심에서 수생태계 건강성 평가로 전환되고 있는 것은 세계적인 추세이다. 현재까지 수계의 평가기법은 수질이나 하상구조와 같은 물리화학적 요소 및 플랑크톤, 저서동물과 같은 일부 생물의 평가에 국한되어 개발되어 왔다. 식물은 호수의 물리, 화학 및 생물 변화를 민감하게 반영하는 지표인데 개발이 늦었다. 환경부에서는 전국의 호수와 저수지를 생태계로써 평가하고 관리할 목적으로 생태계의 평가 기법을 마련 중에 있다. 이 연구사업의 일환으로 식물을 이용하여 우리나라 호수생태계에 적합한 건강성 평가기법을 개발하기 위해서 기개발된 국외의 평가기법 중 주로 다변수법을 주로 고찰하였다. 다변수법의 적용은 시간과 비용이 많이 소요되고 변수 간의 상관성 등의 한계점이 있다. 그러나 현재 단일 변수로 쓸 만한 지표가 개발되어 있지 않으며 다변수법은 다면평가와 데이터 축적의 장점이 크다. 다변수법을 세 단계, 즉 평가지표의 선정, 점수화, 평가지수의 결정과 검증단계로 나누어 검토하였다. 평가지표 선정단계에서 가장 적용가능한 지표는 종조성과 수도 및 종 풍부도와 다양성 관련 지표들이다. 국외에서 대부분 포함하는 지표종은 아직 개발이 불완전해서 우리나라에서 적용하기에 한계가 있다. 다수 조사자가 참여할 경우 식물상에 대한 오동정이 결과에 영향을 미칠 수 있으므로 이 점의 사전 고려가 필요하다. 지표의 점수화 단계도 한계가 있다. 우리나라에 인위적 교란이 거의 없는 기준 호수가 없기 때문에 대안으로 다수의 호수를 조사하고, 조사된 호수의 지표값을 상대화하여 적용해야 한다. 같은 이유로 지수에 대한 검증과정도 어렵다. 종합할 때, 여러 가지 한계가 있지만 현장에서 조사 가능한 지표를 이용하여 식물을 이용한 호수 건강성의 다변수평가체계를 구축하는 것은 가능하다. 추후, 식물종의 질적 가치에 대한 지표를 추가하고 보다 많은 호수 조사의 결과가 누적되면 수준 높은 평가체계로 발전시킬 수 있을 것이다.

포항 지열 개발지역에서의 SP 장기 관측 (Application of SP Monitoring in the Pohang Geothermal Field)

  • 임성근;이태종;송윤호;송성호;;조병욱;송영수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권3호
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    • pp.164-173
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    • 2004
  • 포항 지열 개발지역에서 지열수 유동을 파악하기 위하여 자연전위(self-potential; SP) 탐사를 수행하고 양수시험 동안에 SP 장기 관측을 실시하였다. 이를 위해 시추 작업이 시작되기 이전에 대상 지역의 자연전위의 분포를 알아보기 위하여 배경 SP 탐사를 수행하였다. 양수시험은 2003년 12월의 24시간과 2004년 3월의 72시간 동안의 두 번에 걸쳐서 시행되었는데, SP장기 관측은 이러한 양수시험 전후로 128채널 자동 SP측정 시스템을 이용하여 이루어졌다. 배경 SP 탐사에서는 지열수 순환의 상승부로 해석될 수 있는 뚜렷한 양의 이상이 시추공을 중심으로 북쪽에서 관측되었다. 양수 시험으로 인하여 일어나는 심부 지열 저류층의 유동 양상 및 지열수 흐름 방향을 탐지할 목적으로 수행한 1차 및 2차 SP 장기 관측 자료에서 양수 및 양수 중단에 의한 직접적인 SP 변화는 뚜렷하게 보이지 않았다. 이러한 이유는 다양한 물리탐사 방법으로 밝혀졌듯이 상부에 낮은 전기비저항의 미고결 퇴적층이 깊이 약 360m 두께로 덮고 있어 지열수 유동에 의한 전기역학적 전위가 지표 부근에서 심하게 감쇠되었기 때문으로 해석된다. 하지만 예비 양수시험 및 장기 양수 시험 동안에 얻어진 지하수 분석 자료와 SP 관측 자료를 비교한 결과 양수로 인한 SP 변화가 비교적 크게 나타나는 몇몇 측점들을 확인할 수 있었다. 이러한 큰 폭의 SP 변화는 시추공을 중심으로 남서부에 위치한 측점에서 예비 및 장기 양수시험 동안에 반복하여 관측되었는데, 이 지역은 3차원 MT 해석 결과에서 나타난 심도 $600m\~1,000m$ 하부의 저비저항 이상대와 일치한다. 따라서 시추공을 중심으로 남서부 지역은 시추공과 수리지질학적으로 연결되어 있음을 추정할 수 있다.은 $2.34{times}10^{-4}$초임을 알 수 있었다. 또한 동물 실험에서도 동일한 방법으로 시간에 대한 거리 그래프와 획득-보정간의 지연 시간 등을 분석한 결과 팬텀 데이터와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 결론 : 팬텀, 동물 실험 모두에서 시간에 대한 거리 값과 각각의 경우에 획득-보정간의 지연 시간을 분석한 결과 데이터 값은 ${\pm}1\%$ 이내에서 일치하였으며, 데이터 획득-보정 지연 시간은 2.34H10-4 초 이내 즉, 실시간으로 얻을 수 있어 새로운 호흡운동 조절 방사선치료 기술의 임상적용에의 가능성을 확인할 수 있었다.X>$44.7\%$로 $19.2\%$인 저선량군에 비해 훨씬 좋은 예후를 보였다. 단변량분석에서 예후에 영향을 미치는 중요인자로는 환자의 나이, 전신수행도, 종양의 위치, 수술절제범위, 표적체적, 방사선총선량 등이었다 다변량분석에서 통계적으로 유의한 인자는 환자의 나이(p=0.012), 수술절제범위(p=0.000), 방사선선량군(p=0.049)이었다. 방사선괴사와 같은 방사선으로 인한 직접적인 만성합병증은 추적관찰기간 동안 발생하지 않았다. 결론: 3차원 입체조형치료기법을 통하여 70 Gy까지의 방사선을 부작용 없이 조사할 수 있었고, 근치적 국소요법의 일환으로 방사선 선량증가가 전체 생존기간 및 무진행 생존기간을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.: 유방암치료에서 virtual wedge는 통상 사용하는 physical wedge에 비하여 주변 연부조직선량, 반대편 유방선량, 동측 페선량 및 심장선량을 감소시켜 급, 만성 방사선 부작용의 위험을 감소시킬 수 있는 임상적으로 매우 유용한 방법이며 또한 방사선조사시간을 단축시킴으로써 선형가속기의 부하를 줄일

복운모 화강암의 암석화학적 특징 : 청산, 인제-홍천, 영주 및 남원지역의 예 (Petrological Characteristics of Two-Mica Granites : Examples from Cheongsan, Inje-Hongcheon, Yeongju and Namwon areas)

  • 좌용주
    • 암석학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.210-225
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    • 1997
  • 청산, 인제-홍천, 영주 및 남원지역에 분포하는 복운모 화강암은 과알루미나질이며, 일반적으로 S-타입 및 티탄철석계열의 화강암류임을 나타내어, 지각물질로부터 유래된 마그마가 환원 환경에서 관입.고결하여 생성된 것이다. 인제-홍천과 남원 지역의 복운모 화강암은 각각 반상 흑운모 화강암과 높은 Ti/Mg 비의 흑운모 화강암으로부터 분화.파생된 잔류 마그마로부터 형성되었다. 청산과 영주지역의 복운모 화강암은 접촉하고 있는 반상 흑운모 화강암과, 화강섬록암과는 각각 성인적인 관련이 없을 것으로 판단된다. 남원과 영주지역 복운모 화강암은 비교적 물에 포화된 마그마로부터 형성되었고, 청산과 인제-홍천지역 복운모 화강암질 마그마는 물에 불포화 되었음이 나타난다. 한편, 물에 포화되었던 남원지역의 흑운모 화강암과 복운모 화강암에 있어 마그마 내의 물의 함량은 5.8wt.%이상으로 추정되고, 영주 목운모 화강암질 마그마의 경우 2.4~5.8wt.%정도의 물을 포함했을 것으로 생각할 수 있다. 인제-홍천과 영주지역의 복운모 화강암의 최소융해액 조성으로 구해지는 압력 (0.5~2kb)과 세립질 내지 극세립질의 암석 조직은 화강암질 마그마가 지각의 얕은 곳에서 관입.배태된 양상을 나타내며, 청산과 남원지역의 복운모 화강암의 경우 최소융해액 조성 압력(2~3 kb)과 세립~중립질 내지 조립질의 암석 조직으로부터 비교적 지하 심부에 관입.배태외었음을 알 수 있다. 화강암질 마그마의 고상선/백운모의 안정선의 교점으로부터 물에 포화된 마그마에서는 최소한 약 1.6kb (약 6km)이상의 압력에서 마그마기원의 1차 백운모가 정출될 수 있으며, 그 이하에서는 고상선 아래에서 교대작용으로 2차적인 백운모가 형성된다. 반면, 물에 불포화된 마그마에서 1차 백운모가 정출되기 위해서는 보다 놓은 압력이 요구된다. 백운모 형성에 대한 이 조건은 각 지역 복운모 화강암에 산출되는 백운모에 1차 백운모와 2차 백운모 양쪽이 나타남을 설명하기에 충분하다. 한편, 실험으로 구해진 백운모의 안정선의 적용에는 주의가 필요하고, 특히 순수한 합성 백운모 단성분을 이용한 실험의 경우 팔면체 배위에 Ti, Fe, Mg의 성분이 첨가됨에 따라 안정선이 높은 온도 영역으로 이동됨을 고려해야 한다.

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사막화방지(沙漠化防止) 및 방사기술개발(防沙技術開發)에 관한 연구(硏究)(I) - 중국(中國)의 사막화현황(沙漠化現況) 및 방지대책(防止對策) - (Studies on the Desertification Combating and Sand Industry Development(I) - Present Status and Countermeasures for the Combating Desertification in China -)

  • 우보명;이경준;전기성;김경훈;최형태;이승현;이병권;김소연;이상호;전정일
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.45-76
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    • 2000
  • The purposes of this study were to investigate and understand the present status of various types of "deserts", such as sand desert, gravel desert, rock desert, earth desert, salt desert, desert, rocky desert, gobi desert, sandy desert, clay desert, etc., and the general countermeasures for the combating "desertification" "desertization", and to develop the technologies on the revegetation and restoration for the combating desertification in China. The methods of this study were mainly composed of field surveys on the several experimental sites and research institutes related to combating desertification in China, and examinations on the various technologies for the combating desertification at the Daxing Experimental Station of Beijing Forestry University. The conclusion from this study may be summarized as follows; 1. Status and tendency of desertification in China : China is one of the countries seriously threatened by desertification. Desertification affected areas in China are mainly distributed in arid, semi-arid and dry sub-humid areas in China, covering the most regions of the Northeast China (eastern region of Inner-Mongolia), the northern part of the North China (middle and western region of Inner-Mongolia, Shaanxi, Ningsha, Gansu) and the western part of the Northwest China (Xinzang, Qinghai, Xizang). The total area affected by desertification in China is approximately 2.622 million $km^2$. It covers 27.3% of the total territory of China. Until recently, it is estimated that the annual spreading ratio of desertification in China is 2,460 $km^2$. Therefore, desertification is mostly serious problems facing to the Chinese people. 2. The causes and environmental effect of desertification : The desertification in China is mainly caused by compound factors, including natural condition and human activities. In China, the desertification is started by the decrease of precipitation, continuous dry and drought, strong wind, wind and water erosion, land degradation and loss of natural vegetation caused by climate variation, and accelerated by the human activities, such as over-cultivating, over-grazing, over-cutting of woods, irrational use of water resources. Because desertification has affected the geographical features, soil nutrients contents, salinity, vegetation coverage and the functions of ecosystem, the environmental deteriorations in the desertification affected areas are very seriously. 3. The fundamental strategies of combating desertification in China are the increase of education and awareness of people through various mass media, the revision of laws to guarantee operation of Desertification Combating Law and to improve many relating laws and regulations, the application of advanced technologies and training of experts, the establishment of discriminative policies, and increasing arrangement of budget-investment, and so on. China, as a signed country in UNCCD, has made efforts for the combating desertification. Korea is also signed country in UNCCD, so we should play an important role in the desertification combating projects of China for the northest asia and global environmental conservation as well as environmental conservation of Korea.

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PoulShot® MG-F 백신의 마이코플라즈마 감염증에 대한 산란계 농장에서의 야외 효능 평가 (Evaluation of Efficacy of PoulShot® MG-F Vaccine against Mycoplasma gallisepticum Infection in the Layer Farms)

  • 전은옥;우창곡;원호근;모인필
    • 한국가금학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.181-190
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    • 2010
  • 본 연구에서는 Mycoplasma gallisepticum F 주 생독 백신(PoulShot$^{(R)}$ MG-F)의 안전성과 효능을 평가하였다. 충청북도 진천과 경기도 안성 지역의 산란계 농장을 선정하여, 백신과 야외주 공격 접종에 따른 혈청 역가 변화, 상부 호흡기에서의 마이코플라즈마균 재분리, 조직학적 병변과 백신 접종군 및 백신 미접종군 간의 산란율 및 오파란율의 차이를 농장별로 평가하였다. 백신 접종에 의한 혈청 역가 변화는 백신 접종 후 3주부터 확인되었으며, 농장에 따라 접종 후 23주에서 31주까지 지속됨으로써 백신 항체가 오랫동안 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 상부 호흡기에서 MG-F 재분리 및 PCR에 의한 유전자 검출도 백신 접종 후 31주까지 양성이었다. 이러한 항체 및 항원의 지속적인 검출은 상부 호흡기에 MG-F 백신주의 집락 형성이 오랫동안 지속된다는 것을 의미하는 것이다. 동일한 방법으로 백신 접종군에 대한 야외주 공격 접종 후 상부 호흡기에서의 백신주 집락 형성을 분석한 결과, 공격 접종 후 3주까지 백신주의 집락 형성율이 야외주보다 동등하거나 높은 것으로 확인됨으로써 야외주 공격에 대한 백신주의 방어력이 입증되었다. MG-F의 안전성과 생산성 측면에서의 효능을 야외 농장에서 검증하기 위하여 두 실험 농장에서 백신 접종군과 백신 미접종군간의 산란율 및 오파란율을 비교하였다. 그 결과, MG-F 접종에 따른 임상적 부작용과 산란율 하락은 발견되지 않았으며, 오히려 백신 접종군의 오파란율이 백신 미접종군보다 평균 1~3% 낮은 것으로 분석됨으로써 백신 접종에 의한 난질 개선 효과가 있음이 확인되었다. 따라서, PoulShot$^{(R)}$ MG-F 생균백신을 산란계에 접종하였을 때 임상적으로 안전하였으며, 오랜 기간 야외 감염에 방어할 수 있는 항체 형성과 상부 호흡기에서의 지속성이 확인됨으로써 마이코플라즈마 야외 감염을 효율적으로 방어할 수 있을 것으로 판단된다.

킬레이트 유기 미네랄 액비가 '죽향' 딸기의 생육 및 과실품질에 미치는 영향 (Effect of Chelated Organic Minerals Liquid Fertilizer on Growth and Fruit Quality in 'Jukhyang' Strawberry)

  • 노혜지;채효석;조향현;이철규
    • 한국유기농업학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.725-736
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    • 2017
  • 본 연구는 수경재배시스템에서 킬레이트 유기 미네랄 액상비료인 AGH-Ringer의 관주가 '죽향' 딸기의 생육과 과실 수량 및 품질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 그 결과 AGH-Ringer는 대조군에 비해 초장의 증가와 함께 엽장과 엽폭이 각각 0.47 cm, 0.7 cm 증가함에 따라 엽면적이 유의적으로 22.2% 증가하였다. 또한, AGH-Ringer에 의해 잎의 생체중과 건물중 및 엽색도를 측정하는 SPAD도 유의적인 증가를 보였다. 하지만 뿌리 길이와 뿌리의 건물중은 대조구와의 차이를 보이지 않았다. 과실 품질평가에서 AGH-Ringer는 대조구보다 과장의 변화는 보이지 않았지만 과 폭의 증가를 통해 과실의 무게가 과실 1개당 1.5 g이 증가하였다. 수확량에서도 AGH-Ringer에 의해 딸기 1묘당 수확량이 대조구에 비해 3.2개 더 수확하였으며 3.37 g 더 무거웠다. 딸기 품질평가 결과에서도 AGH-Ringer는 대조구 대비 과실의 색을 더욱 붉게 변화시키고 경도는 15.5% 증가시켰다. 하지만 가용성 고형물과 산 함량에는 영향을 주지 않았다. 상기와 같은 결과로 볼 때 '죽향' 딸기의 수경재배시스템에서 AGH-Ringer의 관주는 대조구로 사용된 무기 미네랄 양액비료보다 적은 미네랄 함량과 배양액 EC를 공급하고도 잎의 생육과 더불어 과실의 무게와 수확량을 증가시키고 가용성 고형물 증가를 통한 품질향상을 나타내었다. 결과적으로 본 연구결과를 통해 AGH-Ringer가 관행 무기 미네랄 양액비료 보다 생장과 생육에 효과적이고 농가의 비료 사용에 편리성(비침전)을 더한 유용한 양액비료임을 현장 실증을 통해 확인하였다.

지식기반적 방법을 활용한 저서생태계 평가의 유효 조사정점 개수 산정 (A Knowledge-based Approach for the Estimation of Effective Sampling Station Frequencies in Benthic Ecological Assessments)

  • 유재원;김창수;정회인;이용우;이만우;이창근;진승주;맹준호;홍재상
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제16권3호
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    • pp.147-154
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    • 2011
  • 환경영향평가와 해역이용협의의 의사결정은 보고서에 기초하는 것이며, 이는 자연 서식처에 대한 구체적이고 정확한 정보를 필요로 한다. 생태학적 질과 상태에 대한 보고가 갖는 높은 중요성에도 불구하고, 생태학 분야의 축적된 연구 지식과 최근 기술(즉 연구 사례나 지시자/지표 기술의 활용 등) 등은 평가 현장에서 활용되고 있지 않으며, 환경영향평가서 조차 보존과 개발의 여부를 판단하는 데에 활용 가능한 정보를 담아내지 못하고 있다. 게다가 현장에서 행해지는 채집 노력량은 매우 제한적이며, 해역이용협의의 경우, 대부분의 사례가 2개 이상의 소수 표본만을 활용하는 것으로 나타났다. 이는 전문가 검토나 의사 결정에 활용될 중요한 생태학적 정보의 이해와 전달을 어렵게 하는 것이다. 따라서 보다 정확한 평가를 위해서는 효율적인 채집 정점 수의 설정이 우선 해결되어야 할 문제인 것으로 인식할 수 있었다. 본 연구에서 저자들은 대형저서동물 조사에서 채집 정점 수를 결정할 수 있는 몇 가지 통계 기법을 소개하였다. 그러나 이 기법들은 반드시 예비 조사를 통한 정보를 필요로 하므로 국내에서의 활용은 현실적으로 불가능할 것으로 판단되었다. 본 연구는 과학적 저널에 보고된 연구의 정점 배치가 환경영향평가 또는 해역이용협의 등에서 활용될 수 있는 생태학적 현상을 성공적으로 이해한 데에 기여한 것으로 볼 수 있다는 가정을 바탕으로 19개의 기존 연구에서 활용된 정점 배치 사례(총 19개 사례)를 분석하였다. 이로부터 추정된 정점 간 거리와 $4{\times}4$ km의 단위면적 내 정점수를 계산하였고, 각각의 중위수는 2.3 km, 3개로 추정되었다. 본 연구는 각 사례별 단위면적 내 정점수(NSSU)와 총 조사 정점수(TNSS)를 이용하여 어림 조사지역 면적 (ASA, $km^2$)을 계산하고, 적절한 규모의 ASA 또는 NSSU/TNSS의 예측에 활용하기 위해 ASA와 조사 목적 그리고 NSSU 간 통계적으로 유의한 함수 관계를 추정하고, 제시하였다. 이와 같은 경험적 접근 방식에 의한 추정은 환경영향평가와 해역이용협의 현장 조사 시 채집 노력량을 늘리고 타당한 자료와 정보를 근거로 의사를 교환하는 데에 기여할 것으로 판단된다.

제강슬래그와 CaO를 이용한 폐광산 주변 중금속 오염 농경지 토양의 안정화 처리 연구 (Stabilization of Heavy Metal Contaminated Paddy Soils near Abandoned Mine with Steel Slag and CaO)

  • 손정호;노훈;이선영;김성규;김길홍;박중규;양재규;장윤영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권6호
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    • pp.78-86
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    • 2009
  • 비소 및 여러 양이온 중금속으로 오염된 풍정광산 주변 밭토양 및 논토양의 안정화처리를 위해 CaO 및 제강슬래그를 여러 혼합비로 사용하였을 때의 적용성을 회분식 및 컬럼반응기를 이용하여 연구하였다. TCLP 용출시험법을 이용하여 안정화제 처리 전후의 중금속 고정화도 변화를 평가하였다. 안정화제로 제강슬래그만 사용한 경우에는 비소 및 양이온 중금속 모두에서 고정화도가 15% 이하로서 높지 않았다. 이러한 것은 제강슬래그 주요 성분인 $Fe_2O_3$$SiO_2$에 의한 중금속들의 안정화효과가 크지 않은 것과 제강슬래그 자체에 함유된 CaO에 의한 토양 pH 상승효과가 용출실험에 사용한 TCLP 용액의 산성도에 의해 상쇄된 것에 기인하여 나타난 것으로 여겨진다. CaO와 제강슬래그를 함께 사용한 경우에는 주입비율의 차이에 따른 양이온 중금속 제거율은 큰 변화가 없었으나 제강슬래그의 비를 높여 줄수록 비소의 제거율의 증가를 가져왔다. 컬럼실험에서도 CaO와 제강슬래그를 함께 주입한 경우 비소 및 양이온 중금속들의 용출농도는 처리기간 동안 수질배출허용 기준이하로 나왔다. 이것은 양이온 중금속의 경우 CaO 사용에 따른 pH 증가함에 따른 중금속의 고정화, 비소의 경우는 CaO에서 유리된 $Ca^{2+}$$AsO_4^{3-}$와의 반응에 의해서 생성되는 난용성의 $Ca_3(AsO_4)_2$가 생성되는 것에 기인한 결과로 판단된다. 비소 및 양이온 중금속이 함께 오염된 토양의 안정화에 CaO와 제강슬래그를 함께 주입할 경우 복합오염물질을 효과적으로 안정화처리가 가능함을 알 수 있었다.