• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.56-65
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• 2022

구리는 우수한 특성, 특히 높은 전도성과 낮은 저항으로 인해 전기/전자 제조 산업에 널리 사용되는 비철금속 중 하나이다. 이러한 산업의 표면 처리 공정에서는 구리 함량이 높은 폐수가 발생하며, 직간접적으로 수계로 배출된다. 이는 심각한 환경 오염을 일으키고 또한 귀중한 유용금속의 손실을 초래한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 효율적이고 저렴하며 친환경적인 흡착제를 찾기 위한 목적으로 흡착 분야에서 전 세계적으로 지속적인 연구개발이 진행되고 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 연구에서는 위와 같은 폐수로부터 구리 흡착을 위한 바이오 흡착제로서 식물뿌리(Datura 뿌리 분말)의 성능을 합성 흡착제(Tulsion T-42)와 비교하였다. 실험은 흡착제 투여량, 접촉시간, pH, 주입액 농도 등의 변수들을 최적화하기 위하여 회분식으로 수행되었다. 초기구리농도가 100 ppm이고 pH가 4인 주입액에서, 0.2 g Datura 뿌리 분말을 15분간 접촉하였을 때 구리 흡착율은 95%이었으며, 0.1 g Tulsion T-42은 30분간 접촉에서 95%의 흡착율을 나타내었다. 두 흡착제의 흡착 데이터는 Freundlich 등온선과 잘 일치하였으며, 유사 2차 속도식을 따르는 것을 나타내었다. 전체 결과는 본 연구의 바이오 흡착제가 표면처리 공정의 폐액 또는 폐수로부터 금속 회수에 적용될 가능성을 보여주고 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.444-451
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• 2022

최근 토마토 수경재배가 증가하며 장기 재배가 일반화 되고 있다. 수경재배에서는 작물의 양분과 수분 요구도를 고려하여 적정 양액을 공급하는 것이 생산성, 자원의 이용, 환경보전 측면에서도 매우 중요한데 장기재배에서는 계절적인 환경변화가 심하므로 이것을 고려한 급액 관리가 매우 중요하다. 따라서 코이어 배지를 이용한 토마토 장기재배에서 급액량이 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 온실 외부에 설치된 일사 센서로 적산일사를 기준으로 급액 횟수를 조절하였으며, 생육시기별로 급액 기준을 변경하며 4수준(High, Medium high, Meidum low, Low)으로 급액량을 달리 처리하였다. 급액량이 많을수록 배액률이 높았으며 배액의 EC가 지나치게 높아지는 것을 방지 할 수 있었다. 재배기간이 경과하면서 배액 EC가 높아졌는데 급액량이 적은 처리일수록 상승 폭이 컸다. 초장은 급액량이 가장 적은 처리구가 다른 처리구에 비하여 작았고 마디수와 화방의 발생 수는 급액량에 영향을 받지 않았다. 착과수는 전체적으로는 급액량의 영향을 크게 받지 않았으나 저온기에 발생한, 12-15화방에서는 급액량이 가장 많았던 처리구가 착과수가 적었다. 배꼽썩음과는 급액량이 가장 적은 처리구가 많았고 발생 시기도 빨랐다. 과실의 크기는 High 처리구가 컸으나 전체 수량은 Medium high 처리가 가장 많았다. 시험의 결과로 코이어를 이용한 토마토 수경재배에서 급액량이 근권의 양·수분 안정화와 생산성에 미치는 영향과 적정한 급액 관리의 중요성을 확인할 수 있었다. 따라서 최근에 보급되고 있는 복합환경제어시스템에 근권의 정보를 기준으로 정밀급액제어 알고리즘을 적용한다면 수경재배 제어기술 발전과 더불어 작물의 생산성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 판단되므로 이에 대한 지속적인 연구가 필요할 것이다.

• 농업과학연구
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• 제41권4호
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• pp.327-334
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• 2014

최근 육성된 고품질 벼 품종인 보람찬, 호품 및 호농을 공시하여 질소 시비량(9, 18 kg/10a) 및 출수 직후 차광처리(50, 70%)에 의한 등숙기 일조부족이 광합성 특성 변화와 수량 및 수량구성형질 등에 미치는 영향을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 등숙기 차광처리에 의해 Fv/Fm 및 SPAD값은 차광률이 높을수록 그 감소율이 적었으며, 질소 시비량을 증가에 따른 유의적인 변화는 없었다. 다른 품종과 달리 호농의 경우 18 kg 처리시 자연광에서 자란 시료에서도 감소율이 완만하게 나타났다. 2. 등숙기 차광처리에 의해 천립중과 수량은 차광에 따라 감소하였고, 차광률에 따라 더 높은 감소율을 보였다. 천립중은 세 품종 중 보람찬이 가장 많이 감소하는 경향을 보였다. 차광 70% 처리시 질소 시비량의 증수에 따라서 감소율이 더 급격히 나타나 등숙기 일조부족에 질소질 비료의 추가시용은 비효율적임을 알 수 있었다. 3. 등숙기 차광처리시 백미 단백질 함량은 증가하였고 50% 차광 보다 70% 차광에서 높았으며, 호농이 보람찬과 호품에 비해 단백질 함량의 변화가 적었다. 4. 등숙기 차광처리시 아밀로스 함량 변화는 감소하는 경향을 보였으며, 호농이 보람찬과 호품에 비해 변화가 적었다. 5. 등숙기 차광처리에 따른 쌀의 품위 분석 결과 보람찬과 호품은 차광에 의해 완전립 비율이 차광율 70%일 때 64.8-70.9%로 크게 감소하였는데 이는 분상질립의 증가로 인한 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.59-77
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• 2015

본 연구에서는 매립재료에 대한 새로운 요구를 만족하기 위해 석탄회(bottom ash)와 해안준설토를 혼합한 혼합토를 준설매립지반에 적용하기 위한 연구를 계획하였다. 화력발전소에서 발생되는 석탄회는 크게 비회와 저회로 구분된다. 비회의 경우 입자가 작아 재활용 시 투수계수가 작기 때문에 환경적인 부분에서 문제가 제기되지 않아 연구가 많이 진행되었으나 저회의 경우 입도가 크고 투수계수가 커 재활용 시 환경적인 문제가 제기되어 그동안은 활용이 제한되었다. 하지만 최근에 발표된 연구결과에 따르면 bottom ash를 활용한 지반개량구간에서 추출한 침출수의 수질분석 실험을 실시한 연구결과 중금속 오염수치가 기준치 이내로 나타나 환경적인 문제는 크게 없는 것으로 나타나 향후 bottom ash의 활용이 크게 늘어날 것으로 평가된다. 이러한 bottom ash는 모래의 입도를 가지고 있으며, 그동안은 대부분이 폐기되기 때문에 재료 수급 시 운반비만 고려하면 되며, 대부분의 화력발전소가 해안에 위치하고 있어 배를 이용하여 운반하면 운반비를 줄일 수 있어 경제적인 측면에서도 준설매립에 가장 적당한 재료로 판단된다. 또한 새만금사업 등 해안준설 매립에 대한 수요가 크기 때문에 준설토보다 시공기간과 공사비 절감의 효과를 극대화할 수 있는 혼합토의 연구가 필요한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 최근 해안매립지반의 새로운 개발 요구에 따라 bottom ash와 카올리나이트를 혼합한 혼합토에 대한 실내 자중압밀실험을 실시, 혼합토의 시료처리과정과 혼합방법에 따른 자중압밀특성에 대해 연구하였으며, 이 연구결과는 향후 대규모 해안 준설매립지반의 적용시 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.85-92
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• 2005

도시하수 1차슬러지의 가수분해와 산발효특성 향상을 위해 슬러지상 형태를 가진 새로운 회분식 및 반연속시 발효시스템의 운전특성을 운전 온도와 pH를 함수로 평가하였다. 본 공정에서 적용한 산세정 슬러리 반응조는 pH 9와 고온($55^{\circ}C$)의 운전조건하에서 비교적 짧은 체류시간내 유출수내 다량의 유기산을 생산하는 우수한 운전특성을 가지고 있다. 가수분해 특성은 대상기질인 슬러지의 특성에 미치는 계절적 특성에 상당한 영향을 받았으나, 반면에 산형성특성은 거의 영향을 받지 않았다. 우기계절을 기준으로 할 때 최적 운전조건하에서의 휘발성 유기산의 생성과 회수율은 $0.18\;g\;VFA_{COD}\;g^{-1}\;VSS_{COD}$과 63.3%이었으며, 발효부산물로써 질소와 인의 용출율은 각각 $0.006\;g\;N\;g^{-1}\;VSS_{COD}$ 및 0.003 g $P\;g^{-1}\;VSS_{COD}$이었다. 실규모 처리장($Q=158,880\;$m^3\;day^{-1}$)에서의 물질수지 결과 우기계절동안의 휘발성 유기산과 비휘발성 유기산의 생산량은 약 $3,110\;kg\;VFA_{COD}\;day^{-1}$ 및 $1,800\;kg\;COD\;day^{-1}$이었는데, 이는 유입 하수기준으로 약 $31\;mg\;COD\;L^{-1}$, $20\;mg\;VFA_{COD}\;L^{-1}$, $0.7\;mg\;N\;L^{-1}$ 및 $0.3\;mg\;P\;L^{-1}$의 수질향상을 가져올 것으로 평가되었다. 이 공정의 적용에 따라 유입하수 $1,000\;m^3$ 당 약 $67 (에너지 비용 제외시)의 경제적 이득이 있으며, 건기계절시에는 이보다 더 높은 경제성을 가질 것으로 기대된다. 또한 본 연구결과 고성능 발효조는 병원성균이 없는 안정화된 고형물 생산, 우수한 고형물 분리특성 및 경제성 등 다양한 장점이 있는 것으로 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권1호
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• pp.65-72
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• 2008

사용후핵 연료 심지층 처분의 목적은 그 독성이 인간 및 자연환경에 영향을 미치지 않도록 장기간 동안 격리하고, 방사성물질의 누출을 지연시키는 것이다. 이러한 심지층 처분장 설계시 주요한 요건은 처분시스템의 건전성 유지를 위하여 폐기물로부터 발생된 열로 인하여 완충재의 온도가 $100\;^{\circ}C$를 넘지 않도록 하는 것이다. 따라서, 원자력 발전소에서 방출된 후의 사용후핵연료 냉각기간은 심지층 처분장 설계시 효율 및 경제성을 위한 중요한 고려인자이다. 본 연구에서는 가장 적절한 사용후핵연료 냉각기간 설정을 위하여 처분시스템 온도요건을 만족하는 심지층 처분장 배치에 필요한 처분터널-처분공 간격 및 그에 따른 면적, 열하중에 대한 분석을 수행하였다. 이를 위하여, 기준 처분개념을 바탕으로 사용후핵연료의 냉각기간 및 처분터널/처분공 간격을 다양하게 설정하여, 처분시스템에서의 열적 안정성을 해석하고 그 결과를 비교분석하였다. 그리고 분석 결과를 바탕으로 처분면적 측면에서 효율적인 사용후핵연료 냉각기간을 도출하였다. 그 결과, 사용후핵연료의 냉각기간이 짧을수록 처분장에서 설계온도 제한치 범위내 최고온도에 이르는 시간은 빨라지고, 사용후핵연료 냉각기간이 길수록 처분장에서 온도상승 및 하강속도는 완만해지는 것으로 나타났다. 또한, 본 연구에서 고려대상으로 삼은 처분장 규모와 사용후핵연료를 심지층에 처분한다고 할 때 그 냉각기간을 40-50년으로 함이 적합한 것으로 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제35권1호
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• pp.38-45
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• 2017

본 연구에서는 온도구배터널을 이용하여 기온상승이 우리나라 주요 노지 채소인 월동무의 광합성, 무기성분 조성, 생장에 미치는 영향을 조사하여 겨울철 기온상승이 월동무의 생육에 미치는 영향을 예측하였다. 월동무의 생육(지상부와 뿌리의 생체중과 건물중, 초장, 뿌리의 길이와 직경)은 겨울철 대기온도에서 보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 재배하였을 때 증가하였다. 그리고, 겨울철 온도가 높아졌을 때 월동무 뿌리에서는 Cu 함량이 감소하지만 K, Ca, Mg, Fe 함량은 증가하였으며, 지상부에서는 N, P, Ca, Mg, Fe의 함량이 증가하였다. 최대광합성률은 겨울철 대기온도에서 $9.7{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 낮은데 반하여 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 각각 $22.1{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$과 $22.9{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 대기온도에서보다 2배 이상 높았다. 반면에 수분이용효율은 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 재배하였을 때 대기온도에서보다 감소하였다. 이러한 결과는 미래의 겨울철 온도 상승이 무기염류의 흡수와 광합성의 증가를 유도하여 월동무의 생육에 우호적으로 작용하여 생산성을 높이지만 수분 요구도가 높아질 수 있음을 나타내 주고 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.250-260
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• 2019

본 연구는 마늘을 온도구배터널에서 재배하면서 생육기간 동안 인편의 발아, 지상부 생육과 광합성 특성, 인경 발달 등을 조사함으로써 기후변화에 대응하여 마늘 생육 전반에 미치는 기온상승의 영향을 살펴보고 이를 최소화 할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 터널 중앙부 온도(T_amb+3℃)와 후미부 온도(T_amb+6℃)는 입구의 대기온도(T_amb)를 기준으로 각각 3.2℃, 5.8℃가 높게 유지되었다. 인편의 발아는 터널 입구보다 중앙부와 후미부에서 더 늦었다. 그러나 추대기간과 개체당 최대 엽수에 도달하는 기간이 터널 입구에서 보다 중앙부와 후미부에서 짧게 나타났다. 지상부의 생장은 터널 입구에서 생육하였을 때 전반적으로 높고 중앙부와 후미부에서 감소하는 양상을 보였으며, 인경은 터널 내부의 온도 간에 큰 차이를 보이지는 않았으나 생육후기에 인경 생체량과 건체량은 터널 입구와 중앙부에서 생육하였을 때 다소 높았다. 광합성률(A), 기공전도도(g_s), 증산률(E)은 터널 입구에서 보다 중앙부에서 재배하였을 때 증가하였다. 또한 최대 광합성률(A_max)은 중앙부에서 생육하였을 때 높았으며, 호흡률(R_d)은 낮았다. 터널 입구 및 중앙부에서 인경발달이 더 왕성하여 크기가 크고 상품성이 높은 인경을 수확할 수 있었으나 터널 후미부인 대기온도 +6℃에서는 인경의 크기가 작아지고 소인편들이 생겨서 상품성이 낮았다. 따라서 대기온도보다 기온이 상승하였을 때에는 파종 전에 인편 발아에 필요한 저온요구도를 미리 충족시키거나 파종시기를 늦춘다면 인편 발아율을 높이면서 생산량도 증가시킬 수 있을 것으로 보인다. 그리고 인경 발달 단계에서 고온에 의한 상품성 하락을 최소화하기 위하여 수확시기를 앞당겨 수확하는 것도 고려할 필요가 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.43-71
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• 1999

본 연구는 하수처리장 슬러지를 사용하여 매립지의 복토재 및 차수재의 건설재료로 개발하기 위하여 수행한 실험의 분석결과이다. 하수슬러지에 그의 지반공학적 물성증진을 위하여 화강토와 화력발전소의 부산물인 플라이애쉬를 주첨가물로 사용하고 부첨가물로 시멘트 및 벤토나이트를 소정의 혼합비율로 섞어서 각각 전단강도 증진과 투수계수 감소효과를 도모하였다. 주재료인 하수슬러지와 첨가재의 혼합비율을 변화시킨 혼합물에 대하여 다양한 실내실험을 수행하여 복토재 및 차수재의 설계기준의 적합성 여부를 조사하였다. 각 주재료, 첨가재, 혼합물의 비중, 입도분석, 액\ulcorner소성한계 실험을 실시하여 기본물성을 구하고 그들이 투수성, 다짐성, 압축성, 전단강도에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 혼합물에 대하여 실내다짐시험을 실시하여 최대건조단위중량과 최적함수비를 구하고 현장 다짐효율성을 평가하였다. 다짐혼합시료에 대하여 변수두 투수시험을 실시하여 투수계수를 구하는 한편 변수두 투수시험을 하중제어식 압밀시험중에 병행 실시하여 그들의 압밀정수 및 투수계수를 측정하였다. 슬러지의 장기적 안정성과 관련하여 크리프실험을 변수두 투수시험과 함께 실시하였다. 한편, 한달간을 부패시킨 다짐시료에 대하여 투수시험을 실시하여 슬러지내 유기물질 부패에 의한 투수계수에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 슬러지에 화강토, 플라이애쉬, 벤토나이트를 일정비율로 섞은 혼합물에 대하여 직접전단시험을 실시하여 전단강도정수를 구하였다. 시멘트와 혼합한 슬러지에 대하여 일축압축 강도시험을 실시하여 혼합비와 재령기간에 따른 압축강도 변화를 분석하였다. 한편, 다짐혼합시료에 대하여 CBR시험을 수행하여 그들의 주행성에 대한 평가를 실시하였다. 이와 같은 다양한 실험결과를 종합분석하여 매립지의 차수재 및 복토재로서 사용조건 만족여부를 검토하였다.

• 농업과학연구
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• 제2권1호
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• pp.61-100
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• 1975

수도재배(水稻栽培)에 있어 작중토(作中土)의 유효규산함량(有效珪酸含量), ppm과 유기물함량(有機物含量)% 비(比) $SiO_2$/O.M. 근거(根據)한 N 적량(適量) 추정식(推定式) $Nkg/10a=(4.2+0.096\;SiO_2/O.M.).F$에서 N시비량(施肥量)을 추정(推定) 시용(施用)할 때의 적정(滴定) 가리(加里) 시용량(施用量) 추정식(推定式) $K_2Okg/10a=(K_O/\sqrt{Ca+Mg}-Ks/\sqrt{Ca+Mg})\sqrt{Ca+Mg}{\cdot}47{\cdot}BD$ 단 (但) $K_O/\sqrt{Ca+Mg}=0.03158+0.0007658\;SiO_2/O.M.$ $K_S/\sqrt{Ca+Mg}=Kme/100g/\sqrt{(Ca+Mg)}me/100g$의 타당성(妥當性) 여부(如否)를 판단(判斷)하기 위하여 3수준(水準)의 규회석처리(珪灰石處理)를 주구(主區)로하여 작토중(作土中)의 $SiO_2$/O.M. 비(比)를 증대(增大) 시키고 각주구별(各主區別)로 적정가리시용량(適正加里施用量) 추정식(推定式)에서 추정(推定)한 $K_2O$ 시용량(施用量)과 이에30%를 증비(增肥)하는구(區) 및 적정가리시용추정치(適正加里施用推定値)와는 관계(關係)없이 $K_2O\;8kg/10a$를 시용(施用)하는 3개수준(個水準)의 $K_2O$ 처리구(處理區)를 설정(設定)하여 수도품종(水稻品種) Akibare를 재배(栽培)하는 포장시험(圃場試驗)을 수행(遂行)하고 토양(土壤), 식물체분석(植物體分析) 및 수도(水稻)의 생육(生育)과 수량(收量) 및 수량구성요소(收量構成要素)들을 조사(調査)한 성적(成績)들을 종합검토(綜合檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 작토중(作土中) 유효규산함량(有效珪酸含量) ppm과 유기물함량(有機物含量)%비(比), $SiO_2$/O.M.에 근거(根據)한 수도(水稻)에 대(對)한 N적량추정식(適量推定式)에서 추정(推定)한 N시용량(施用量)은 수도품종(水稻品種) Akibare의 생육(生育) 및 수량면(收量面)에서 볼 때 과량(過量)이었으며 토양(土壤) 및 식물체(植物體) 분석치(分析値)들에서 검토(檢討)한 결과(結果) $SiO_2$/O.M. 비조절(比調節)의 기본원리(基本原理)는 합당(合當)하나 그 식(式)의 상수(常數) 또는 F값은 변동(變動)되여야 한다고 판단(判斷)되였다. 2. 작토중(作土中)의 K활성도(活性度) 치환성(置換性) 염기 me/100 g비(比) $K/\sqrt{Ca+Mg}$를 조절(調節)하기 위한 $K_2O$ 시비량(施肥量) 추정식(推定式)에서 추정(推定)한 $K_2O$ 시용량(施用量)은 수도품종(水稻品種) Akibare의 생육(生育) 및 수량면(收量面)에서 과량(過量)이였으며 토양(土壤) 및 식물체(植物體) 분석치(分析値)들에서 검토(檢討)한 결과(結果) 조절기준(調節基準)되는 $K_O/\sqrt{Ca+Mg}$의 설정식(設定式) 즉(卽) $K_O/\sqrt{Ca+Mg}=0.03158+0.0007658\;SiO_2/O.M.$의 원리(原理)는 합리적(合理的)이나 기상수(其常數)의 변동(變動)이 필요(必要)하며 $K_S/\sqrt{Ca+Mg}$에 있어서도 토양(土壤)의 K공급능(供給能)을 고려(考慮)할수 있는 새로운 조절기준(調節基準)이 설정(設定)되어야 한다고 판단(判斷)되였다. 3. 수도(水滔)에 대한 $K_2O$ 시용량(施用量) 추정식중(推定式中)의 $K_S/\sqrt{Ca+Mg}$ 조절(調節) 기준(基準)은 K 공급능(供給能)을 대표(代表)할수 있는 작토중(作土中)의 치환성(置換性) Kme/100g에 근거(根據)해서 마음과 같이 설정(設定)함이 보다 합리적(合理的)임을 수도품종(水稻品種) Akibare의 천상수량 $K_2O$ 흡수량면(吸收量面)에서 밝힐수 있었다. 즉 $K_S/\sqrt{Ca+Mg}=0.037+0.78Kme/100g$.