• 제목/요약/키워드: waterlogged soil

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Transport of Urea in Waterlogged Soil Column: Experimental Evidence and Modeling Approach Using WAVE Model

  • Yoo, Sun-Ho;Park, Jung-Geun;Lee, Sang-Mo;Han, Gwang-Hyun;Han, Kyung-Hwa
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제43권1호
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    • pp.25-30
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    • 2000
  • The main form of nitrogen fertilizer applied to lowland rice is urea, but little is known about its transport in waterlogged soil. This study was conducted to investigate the transport of urea in waterlogged soil column using WAVE (simulation of the substances Water and Agrochemicals in the soil, crop and Vadose Environment) model which includes the parameters for urea adsorption and hydrolysis, The adsorption distribution coefficient and hydrolysis rate of urea were measured by batch experiments. A transport experiment was carried out with the soil column which was pre-incubated for 45 days under flooded condition. The urea hydrolysis rate (k) was $0.073h^{-1}$. Only 5% of the applied urea remained in soil column at 4 days after urea application. The distribution coefficient ($K_d$) of urea calculated from adsorption isotherm was $0.21Lkg^{-1}$, so it was assumed that urea that urea was a weak-adsorbing material. The maximum concentration of urea was appeared at the convective water front because transport of mobile and weak-adsorbing chemicals, such as urea, is dependent on water convective flow. The urea moved down to 11 cm depth only for 2 days after application, so there is a possibility that unhydrolyzed urea could move out of the root zone and not be available for crops. A simulated urea concentration distribution in waterlogged soil column using WAVE model was slightly different from the measured concentration distribution. This difference resulted from the same hydrolysis rate applied to all soil depths and overestimated hydrodynamic dispersion coefficient. In spite of these limitations, the transport of urea in waterlogged soil column could be predict with WAVE model using urea hydrolysis rate (k) and distribution coefficient ($K_d$) which could be measured easily from a batch experiment.

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수침고목재의 흑화 원인과 제거방법에 관하여 (A study on the Investigation and Removal the Cause of Blacken Effect of Waterlogged archaeological woods)

  • 양석진
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제40권
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    • pp.413-430
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    • 2007
  • 우리나라 저습지에서 출토되는 목제유물은 대부분 흑갈색을 띠고 있다. 이와 같은 현상은 매장 환경의 주체인 토양성분에 기인한다고 할 수 있다. 예를 들면 광주 동림동 저습지 유적과 창녕 송현동 고분군 내의 토양성분을 비교 분석한 결과 두 유적 모두 Si, AI, Fe 등의 함유량이 높게 나타난 바가 있다. 또한 신안선과 광주 동림동 및 창녕 송현동 고분 출토 목재의 무기물 분석에서도 모두 토양의 주성분인 Si보다 Fe의 함유량이 상대적으로 높은 수치를 나타냈으며, 성분과 함유량에 있어서도 유사함을 보였다. 출토지가 다름에도 불구하고 Fe 함량에서 유사한 결과를 나타내는 것은 일반적으로 매장 환경의 영향을 크게 받는다는 근거자료가 될 수 있는 것이다. 그 중 Fe는 목재의 열화로 생성된 타닌과 반응하여 타닌산 제I철이 되고, 산소와 결합하여 타닌산 제II철이 되므로 흑색을 띠게 된다. 이러한 목재흑화의 주원인이라고 할 수 있는 Fe은 EDTA를 사용하여 킬레이트 화합물을 형성함으로써 제거가 가능하다. EDTA를 통해 흑화된 목재에서 Fe을 제거하는 실험을 한 결과 EDTA-2Na가 가장 효율적이었으며, 72시간 동안 반응 후 용액을 제거하고 다시 EDTA와 반응시켜 Fe을 제거하는 방법이 가장 효과적으로 흑화현상을 제거할 수 있었다.

수침목제유물 보존처리에 관한 연구 -EDTA 처리에 관하여- (A study on the conservation treatment of waterlogged wood cultural properties for the subject of EDTA treatment)

  • 양석진
    • 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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    • 한국문화재보존과학회 2005년도 제22회 학술대회 발표 논문집
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    • pp.122-134
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    • 2005
  • XRF, EDX, IR analysis was conducted to figure the effect of Fe to blacken the waterlogged wood. The results showed that investigated soil contained more Fe than normal soil by XRF analysis and wood ash contained more sulfur and Fe than any other element by EDX analysis. C-H and C-O peaks were significantly reduced at the surface of wood where is blackened part of waterlogged wood by IR analysis. The optimum condition to remove Fe from waterlogged wood by EDTA was investigated. To do this, removed concentration of Fe was measured at various concentration of EDTA-2Na. The optimum pH of EDTA-2Na was figured to be 4.1 to 4.3 and as the concentration of EDTA was increasing, extracted concentration of Fe was also increased. In the case of 0.4 wt% of EDTA-2Na, 700ppm of Fe was eliminated and was stabilized after 48 hours time lapse. In the case of EDTA-3Na, the optimum pH was 7 to 8, and 10 ppm of Fe was eliminated at 0.4 wt% of EDTA-3Na. In the case of EDTA-4Na, the optimum pH was 10 to 11, and 120 ppm of Fe was eliminated at 0.4 wt% of EDTA-4Na.

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Urea Transformation and Nitrogen Loss in Waterlogged Soil Column

  • Seol, Su-Il;Lee, Sang-Mo;Han, Gwang-Hyun;Choi, Woo-Jung;Yoo, Sun-Ho
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제43권2호
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    • pp.86-93
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    • 2000
  • An experiment was conducted to obtain the quantitative data on the transformation and loss of applied urea-N in waterlogged soil columns. The soil columns were pre-incubated for 35 days to develop oxidized and reduced soil conditions prior to urea application. After urea application at the rate of $150kg\;N\;ha^{-1}$(29.5 mg N), the amounts of nitrogen which were volatilized, leached, and remained in soil column were measured during 38 days of incubation period. On 2 and 4 days of incubation, 54.1%(15.9 mg N) and 98.4%(29.0mg N) of the applied urea was hydrolyzed, respectively. Most of the applied urea was completely hydrolyzed within 6 days. After urea application, the rates of ammonia volatilization were increased with the floodwater pH when the floodwater pH were higher than 7.0. The maximum rate of ammonia volatilization was $0.3mg\;d^{-1}$ when pH of the floodwater showed maximum value of 7.6. The total amount of volatilized nitrogen was 6.1% (1.8mg N) of the applied urea-N. A 63.2 % (18.6mg N) of the applied urea was remained in soil as $NH_4{^+}-N$ and 28.0% (8.2mg N) of the applied urea was leached as $NH_4{^+}-N$ at the end of the incubation. Amount of $NO_3{^-}-N$ in soil was smaller than 2.0 mg throughout the incubation period. The total amount of $NO_3{^-}-N$ leached was very small, which value was 1.8 mg. It suggested that nitrification process was not significant in waterlogged soil column of this study due to high infiltration rate of urea solution applied to the soil column. Therefore only small amount of $NO_3{^-}-N$ was lost by denitrification and leaching process.

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수침목재유물(水浸木材遺物) 보존처리(保存處理) 폐수(廢水)로부터 EDTA회수(回收) (Recovery of EDTA from Waste Fluid of Archeological Waterlogged Wood Conservation Treatment)

  • 양석진;송주영;김종화
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권5호
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    • pp.58-63
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    • 2011
  • Fe-EDTA를 함유한 수침목재유물 보존처리 폐수로부터 EDTA를 회수하고 재활용하기 위해 산 조절 침전 석출 기법을 이용하였다. EDTA는 문화재보존처리 분야에서 수침고목재의 흑화현상을 제거하는데 사용되어왔다. 수침목재유물은 오랜 기간 땅속에서 매장되어 토양의 Fe가 목재 내부의 타닌과 결합하여 흑색을 띄게 되며, 목재의 흑색을 제거하기 위해 고농도의 EDTA용액을 사용한다. 목재의 흑색은 Fe-EDTA착물이 형성되어 제거되며, EDTA는 pH 2.68이하에서 Fe와 분리되어 침전된다. 침전획득물과 실제 EDTA를 적외선분광분석기 (FT-IR)와 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM)를 이용하여 비교 분석하였다. 분석결과 pH조작 후의 침전획득물은 나트륨착체나 Fe-EDTA 형태의 착물형성이 아닌 순수한 EDTA로 확인되었다. 본 연구에서는 Fe-EDTA를 함유한 폐수에 HCI을 첨가하여 Fe$^{3+}$를 분리해 내고 강산성에서 EDTA가 석출되는 원리를 이용하여 EDTA의 재활용이 가능하다.

세척 후 수침고목재의 물리.화학적 특성 변화 (Alteration of Physical and chemical Characteristics of Waterlogged Archaeological Woods After Cleaning)

  • 차미영;이광호;김윤수
    • 보존과학회지
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    • 제19권
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    • pp.19-30
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    • 2006
  • 저습지에서 출토된 상수리나무를 재료로 세척에 따른 수침고목재 내 이물질의 제거 효과와 물리 화학적 특성 변화를 파악하였던 바 얻어진 결과는 다음과 같다. 수침고목재에 나타나는 대부분의 무기성분은 수침고목재가 매몰된 토양환경의 성분과 거의 동일하였다. 보존처리 현장에서 적용하고 있는 세척방법 즉, 도구법, 탈기법, EDTA법 및 초음파세척법을 적용하여 독립적 혹은 연속적 방법으로 수침고목재를 세척하였다. 독려세척의 경우 도구법에 의해 표면에 고착된 이물질이 효과적으로 제거되었고, EDTA 처리에 의해 표면 색상이 밝아졌다. 그러나 탈기법과 초음파에 의한 세척효과는 나타나지 않았다. 연속 세척의 경우 1단계 세척(도구법)은 독립세척과 동일한 효과를 얻었으며, 2단계 세척인 탈기법은 수침고목재 내에 있는 이물질을 제거하지 못했다. 탈기법이 무기물의 제거에는 적절하지 않았지만, 탈기 후 수침고목재가 균일화되어 치수안정제의 침투를 용이하게 하는 역할은 결코 무시할 수 없을 것으로 사료된다. 3단계 EDTA처리는 수침고목재 내의 철분(Fe)을 제거함으로써 수침고목재의 색상이 밝아지는 효과를 얻을 수 있었다. 4단계 세척은 3단계 세척시 목재 내에 잔류한 약품(Na)과 미세 이물질의 제거에 효과적이었다.

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수박에 오이녹반모자이크바이러스의 토양전염과 예방대책 (Soil Transmission of Cucumber green mottle mosaic virus and Its Control Mensures in Watermelon)

  • 최국선;김재현;김정수
    • 식물병연구
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    • 제10권1호
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    • pp.44-47
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    • 2004
  • 오이녹반모자이크바이러스(CGMMV)가 오염된 포장에서 이 바이러스병의 토양전염율은 0.2∼3.5%였다. 경작지 토양과 같이 습도가 적당히 유지된 토양에서 CGMMV의 생물활성 지속기간은 17개월 후에는 바이러스의 활성이 손실되었으나, 담수 토양에서는 33개월 이상 이 바이러스의 생물활성이 유지되었다. CGMMV의 토양전염을 억제하기 위하여 정식직전 수박 묘의 뿌리를 10% 탈지분유액에 침지하여 정식한 처리구에서는 이 바이러스병이 발병되지 않았으나, 무처리구에서는 5.0∼7.6%가 발병되었다. 탈지분유액을 처리한 뿌리를 주사전자현미경으로 관찰한 결과 뿌리 주위로 얇은 막이 형성되어져 있었다.

Evaluation for anaerobic germinability of rice germplasm for direct-seeding cultivation under submerged conditions

  • Rauf, Muhammad;Choi, Yu-Mi;Lee, Sukyeung;Lee, Myung-Chul;Oh, Sejong;Hyun, Do Yoon
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.71-71
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    • 2017
  • Stable stand establishment is pre-requisite in direct rice seeding system for obtaining optimal yield of rice crop in rain-fed and waterlogged areas. Anaerobic condition on waterlogged soil causes low germination which significantly reduces crop yield. Due to low availability of tolerant genetic material for anaerobic germination, there is urgent need to evaluate rice germplasm for better germinability under anaerobic conditions. Seeds of the 185 rice accessions were evaluated for germination vigor and coleoptile length under anaerobic conditions. The variation among germplasm was tested for significance using analysis of variance and various multivariate components. Significant level of variation was observed among all accessions for germination vigor and coleoptiles length. Although highest mean values for coleoptiles length (2.1cm) and germination rate (60%) were observed in japonica accessions but maximum coleoptile length (4.68cm) and germination rate (96%) was found in indica genotype CO18. A highly significant and positive correlation was also observed between germination vigor and coleoptiles length, which signify the importance of elongated coleoptile under anaerobic conditions. The PCA analysis illustrated that 97.24% variation was accounted by PC1 while PC2 and PC3 explained 2.54% and 0.24% variation for germination vigor and coleoptile length. PCA scattered plot divided the accessions in four various groups. All AG tolerant accessions were included in group I. Likewise in the case of cluster analysis, two major clades (I and II) were formed. All accessions showing >40% germination rate were included in clade I, whereas all other accessions with <40% germination rate were grouped in clade II. Further more highly tolerant accessions (>80% germination) were grouped in sub-cluster IA.

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환원(還元)된 토양현탁액중(土壤懸濁液中) pH, pe, Fe++ 및 수용성(水溶性) 인산간(燐酸間)의 관계(關係)에 관한 연구 (Interrelationships among pH, pe, Fe++ and Water Soluble Phosphate in Reduced Soil- Water Suspension)

  • 윤정희;홍종운;허범량
    • 한국토양비료학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.162-165
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    • 1982
  • 담수환원(湛水還元)된 토양중(土壤中) 인산(燐酸)의 유효도증가 원인(原因)을 밝히기 위하여 $30^{\circ}C$에서 8주간(週間) 담수(湛水) 항온시킨 토양현탁액의 pH, pe, $Fe^{+{+}}$ 및 수용성인산간(水溶性燐酸間)의 관계를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 환원정도(還元程度)는 vivianite가 형성(形成)될 수 있는 안정범위에 들었다. 2. 수용성(水溶性) $Fe^{+{+}}$의 농도(濃度)는 vivianite가 용해(溶解) 되었을 때 나올 수 있는 값보다 높았다. 3. pH-$Fe^{+{+}}$간(間)의 관계(關係)로 볼 때 수용성(水溶性) $Fe^{+{+}}$의 농도변화는 $FeCO_3$계(系)에서와 같은 양상으로 나타났다. 4. 수용성(水溶性)P의 농도(濃度)와 pH간(間)에는 일정(一定)한 관계가 없는 것으로 보아 이계(系)에서 수용성(水溶性)P의 농도(濃度)는 vivianite의 침전(沈澱)과 용해(溶解)에 의(依)하여 결정(決定)되는 것 같지는 않다.

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