• 제목/요약/키워드: 이온 비율

검색결과 629건 처리시간 0.031초

부산물 활용 발효 유기질비료가 배추 수량 및 토양환경에 미치는 영향 (Application Effects of Fermented Mixed Organic Fertilizer Utilizing By-Products on Yield of Chinese Cabbage and Soil Environment)

  • 안난희;이상민;오은미;이초롱;공민재
    • 유기물자원화
    • /
    • 제28권4호
    • /
    • pp.77-85
    • /
    • 2020
  • 본 연구는 아주까리유박을 주원료로 제조하는 유기질비료의 대체자재 개발 목적으로 제조한 혼합유기질 발효비료의 양분공급 효과 검증을 위해 시용 후 배추의 생육 및 토양 특성을 혼합유박과 비교 분석하였다. 혼합유기질 발효비료는 미강, 주정박, 참깨박, 어분의 혼합비율을 달리하여 비료성분이 질소 5.0, 인산 2.6, 칼리 1.4%인 비료 2종(FA, FB)를 제조하였다. 본 시험은 무처리, 혼합유박, 혼합유기질 발효비료 처리구로 설정하였으며, 배추의 질소시비량(320 kg ha-1)을 기준으로 혼합유기질 발효비료 A와 B는 100%, 200% 수준, 혼합유박 100% 설정하여 시비하였다. 배추 생육 및 수량 조사결과, 혼합유기질 발효비료의 시용량이 증가하면 생육과 수량도 증가하였다. 혼합유기질 발효비료 처리와 혼합유박 100% 시용구의 생육은 처리간의 유의한 차이는 없었으며, 생산량은 FA 100% 처리구가 혼합유박과 대등한 수량을 보였다. 배추의 질소이용효율은 처리구에 따라 20~31% 이었으며, FA 100% 처리가 혼합유박과 대등한 질소흡수량과 이용효율을 보였다. 재배 후 토양 화학성은 pH, EC, 토양유기물 및 유효인산 함량은 처리간의 유의적인 차이는 없었으나, 치환성양이온 함량은 혼합유기질 발효비료 처리구가 높아졌다. 또한 토양의 세균 밀도는 무비구에 비해 비료 처리구가 높았으며, 혼합유기질 발효비료 시용량이 많을수록 증가하였다. 위의 결과를 통해 수입유박 대체자재로 혼합유기질 발효비료 FA가 혼합유박과 유사한 양분공급 효과가 있으며 경제적이고 친환경적인 양분관리를 위해 적정시비량 설정 연구가 추가적으로 필요할 것으로 사료된다.

식품에서 당살초 판별을 위한 LC-ESI-MS/MS 분석법과 KASP 마커 개발 (Development of Method using LC-ESI-MS/MS and KASP for Identification of Gymnema sylvestre in Food)

  • 박보름;이선희;엄권용;노은영;한경문;황진우;김형일;백선영
    • 한국식품위생안전성학회지
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.46-54
    • /
    • 2022
  • 당살초(Gymnema sylvestre)는 다이어트와 당뇨에 효과가 있다고 알려지면서 미국, 일본, 인도에서 다양한 제품들이 판매, 유통되고 있다. 하지만 권장용량이 불분명하고 안전성이 입증되지 않았다. 따라서 식품에서 당살초를 확인할 수 있는 분석법 개발이 필요하다. 이 연구에서는 LC-ESI-MS/MS와 KASP 마커를 이용해 식품 속에서 당살초를 확인할 수 있는 분석법을 마련하였다. LC-ESI-MS/MS에서는 negative 이온화 모드에서 gymnemic acid 와 deacylgymnemic acid를 동시 분석법을 최적화 하였으며 고체시료와 액체시료에 대한 유효성 검증 마쳤다. 또한 염기서열 분석을 통해서 ITS2와 matK에서 당살초 특이적인 SNP를 찾아 KASP 마커를 제작하였다. 제작한 2개의 KASP 마커는 당살초와 결합해 FAM 형광 양성을 나타내며 당살초 원물에서 이러한 양상을 확인하였다. 인터넷을 통해 구매한 21개의 당살초 함유 식품 및 건강기능식품에 대해 적용성 검토를 진행하였다. LC-ESI-MS/MS에서 gymnemic acid 와 deacylgymnemic acid의 비율 차이는 있지만 21개의 제품 모두에서 지표성분이 검출되었다. KASP 분석에서는 9개의 제품에서 FAM 양성이 나타났으며 분석이 되지 않은 제품들은 추출물인 것으로 밝혀졌다. 이 연구는 LC-ESI-MS/MS와 KASP를 이중 시스템으로 당살초를 분석한 첫 번째 연구이며, 2개의 분석법이 식품에서 당살초 판별에 적용되는 것을 확인하였다.

느타리버섯 수확후배지 바이오차 시용이 토양 이화학성 및 작물 생육에 미치는 영향 (Effects of applied biochar derived from spent oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) substrate to Soil Physico-chemical Properties and crop growth responses)

  • 장재은;임성희;신민우;문지영;남주희;임갑준
    • 유기물자원화
    • /
    • 제31권3호
    • /
    • pp.73-82
    • /
    • 2023
  • 본 연구는 느타리버섯 수확후배지를 이용하여 바이오차를 제조하고 바이오차 시용이 토양 이화학성과 작물생육에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 연구에 사용한 바이오차는 TLUD 연소생산시스템 사용하여 450~600℃에서 제조하고 바이오차의 성분을 조사하였다. 사용한 바이오차는 원소분석결과 C 76.2%, H 2.5%, N 3.2%로 H/C 비율이 0.39로 국제적인 바이오차의 분해 안전성 인증기준(IBI)인 0.7 이하로 나타났으며 pH는 10.1, P2O5 1.0%, K2O 1.8%, CaO 2.5%로 나타났다. 느타리버섯 수확후배지 바이오차를 시용량별로 처리하여 배추, 대파 포장시험 결과 바이오차를 시용하지않은 시험구와 비교하여 바이오차 시용으로 토양의 유기물(OM), 전질소(T-N), 전탄소(T-C), K 함량이 증가하고 치환성양이온교환용량(CEC)이 증가하였다. 또한 토양 물리성에 대한 영향을 조사한 결과 바이오차 시용으로 토양의 용적밀도가 낮아지고 공극률이 높아져 토양 물리성이 개선되는 효과가 나타났다. 바이오차 200 kg/10a 시용시 배추와 대파 생육이 양호하고 최대수량을 나타내었으나 통계적인 차이는 없었다. 바이오차 시용량이 증가할수록 토양 탄소함량이 증가하고 이에 따라 토양 탄소격리량도 증가하였다. 느타리버섯 수확후배지 바이오차를 토양개량제로 활용하면 토양의 이화학성 개선에 효과가 있어 친환경 농가에서 토양개량제로 활용도가 높을것으로 생각되며 농업 부산물의 유기자원화를 통한 버섯 수확후배지의 소비처 확대에도 기여할 것으로 기대된다.

울진군 대형산불 발생 인근 마을어장의 해조류 군집 특성 (Characteristics of Marine Algal Communities in Village Fishing Grounds Near Large Wildfires in Uljin-gun)

  • 심정희;최희찬;정해근;갈종구;심정민;홍성익;권철휘;김상우
    • 해양환경안전학회지
    • /
    • 제29권2호
    • /
    • pp.87-97
    • /
    • 2023
  • 본 연구에서는 울진군 대형산불 발생이 연안해역에 미치는 영향을 파악하기 위하여 울진군 나곡(F-1), 후정(F-2), 봉평(F-3), 공세항(F-C)에서 수질과 함께 해조류의 종조성, 우점종 및 군집 특성을 분기별로 조사하였다. 수질 분석 결과, 산불에 대한 영향을 판단하기 위한 수소이온농도(pH)는 표·저층에서 각각 8.07~8.30과 8.12~8.48 이었다. 본 연구의 pH 값은 동해의 연안 해수에 있는 일반적인 농도 범위에 포함된 값으로 산불로 인한 직접적인 영향으로 볼 수 없었다. 연안 조하대에서 조사한 해조류의 분석 결과, 전 시기에 대한 해조류의 종조성 비율은 홍조류(58.1%) > 대롱편모조류(갈조류, 25.8%) > 녹조류(14.5%) > 현화식물(1.6%) 순이었다. 시기별 해조류의 우점종은 3월과 6월에 나곡(F-1)과 후정(F-2) 해역에서 대롱편모조류(Ochrophyta, 갈조류)의 미역(Undaria pinnatifida)이 가장 우점하였다. 9월과 11월은 봉평(F-3) 해역과 공세항(F-C)에서 각각 홍조류(Rhodophyta)인 우뭇가사리(Gelidium elegans)와 혹돌잎류(Lithophyllum sp.)가 가장 우점하였다. 군집분석에서는 그룹이 계절에 따른 특정 해조류의 출현 유무에 따라 2개(A, B)로 나누어졌다. 우점종은 그룹 A에서 미역, 우뭇가사리, 미끈뼈대그물말, 그룹 B는 주로 혹돌잎류가 출현하였다. 따라서, 연구지역의 해조류 종조성과 군집구조는 전형적인 수온에 따른 계절변화와 함께 대조구와의 유의미한 차이도 보이지 않아서 산불에 의한 영향은 나타나지 않았다.

고 에너지 방사선치료에서 환자의 피폭선량 분포와 생식선의 차폐 (Shielding for Critical Organs and Radiation Exposure Dose Distribution in Patients with High Energy Radiotherapy)

  • 추성실;서창옥;김귀언
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.1-10
    • /
    • 2002
  • 의료용 선형가속기에서 발생되는 고 에너지 광자선은 콜리메이터에 의하여 누출되며 치료두부(head), 콜리메이터, 환자를 포함한 치료실내의 모든 벽과 구성 물질들에 의하여 많은 산란선이 발생된다. 방사선치료는 종양에 따라서 최소한 40 Gy에서 80 Gy까지 조사되기 때문에 주위건강조직 특히 생식가능한 사람에 대한 생식선의 피폭선량을 평가하여야하며 종양치료에 영향을 주지 않은 범위에서 가능한 방법을 동원하여 피폭선량을 줄여야한다. 방사선 안전관리등의 기술기준에 관한 규칙(과학기술부령 제17호) 제3절 의료분야의 특별기준, 제44조(진료환자의 방사선 피폭)에 의하면 진료를 위한 환자 피폭선량을 합리적으로 달성 가능한 최소의 수준으로 유지하기 위한 절차를 구비하여야 하며 과학기술부 장관은 이에 준하는 의료시설 및 장비취급의 기술기준을 정하고 고시하여야한다고 명시 되어있다. 고 에너지방사선은 악성종양환자들의 치료성과를 향상시키는 동시에 치료후 방사선에 의한 만성효과가 발생 될 수 있기 때문에 주선속의 다양한 산란선과 누출선의 선질변화와 선량을 측정하고 생식선과 같은 주요장기를 산란선으로부터 차폐할 수 있는 기구를 제작 사용함으로서 방사선 피폭선량을 최대한으로 감소시킬 수 있었다. 고 에너지 방사선은 의료용 선형가속기(CLINAC 2100C/D. 2100C. 600C)에서 발생시킨 4, 6, 10 MV x-ray와 코발트원격치료장치(ALCYON II)의 코발트선원에서 방출되는 1.25 MV의 감마선을 이용하였다. 선량측정은 폴리스틸렌과 인체팬텀(Rando)사용하였으며 측정기는 이온함, TLD 및 필름을 사용하였다. 고 에너지 방사선에 의한 산란선은 장치의 콜리메이터 뿐만 아니라 치료실 벽 인체내부등 모든 방향에서 방사됨으로 납 벽돌에 의한 차폐율측정은 많은 변수를 가졌으며 고환인 경우에는 3면이 모두 차폐되도록 항아리모양으로 제작하였다. 태아인 경우 태아가 위치하고 있는 골반위에 육교모양의 선반을 만들고 그 위에 납 벽돌을 장치하도록 고안하였다. Co-60 감마선, 4 MV x-선, 10 MV x-선에서 발생되는 누출선량과 산란선량에 의한 평균 피폭선량은 조사면 중심으로부터 10, 30, 60cm 거리에서 조사면내 최대선량에 대하여 각각 $10^{-2},\;10^{-3},\;10^{-4}$의 비율로 측정되었으며 거리에 따라 지수함수로 줄어들었다. 흉부에 국한된 종양을 10 MV x-ray, $12{\times}12 cm^2$ 조사면으로 치료하였을 때 자궁에 받는 피폭선량은 0.9 mGy/Gy이며 고환이 받는 피폭선량은 0.6 mGy/Gy 이었으며 체장과 신장은 각각 4.8 mGy/Gy 와 2.5 mGy/Gy이다 10 MV x-선, $14{\times}14cm^2$ 조사면 경계로부터 10 cm 밖에서 납벽돌의 반가층 두께는 약 9.0 mm 이였고 20cm 밖에서는 반가층 두께가 약 6.5 mm로 측정되었다. 복부에 위치한 악성종양을 60 Gy 조사하였을 경우 태아가 위치하고 있는 자궁의 피폭선량은 약 370 mGy이고 이곳을 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 6.2 cm두께의 납 벽돌을 자궁위에 장착하여야 하며 골반치료시 고환에 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 5 cm 두께의 납 항아리가 요구된다. 고 에너지 고 준위 방사선치료시 고환은 3면을 항아리모양으로 차폐할 수 있어 피폭선량을 상당히 줄일 수 있으며 자궁인 경우 체내에서 산란된 선량의 차폐는 불가능하였다.

생쥐 간 S9 분획을 이용한 방사성추적자 대사물질의 새로운 체외 측정방법 (A Novel in Vitro Method for the Metabolism Studies of Radiotracers Using Mouse Liver S9 Fraction)

  • 류은경;최연성;김동현;이상윤;최용;이경한;김병태
    • 대한핵의학회지
    • /
    • 제38권4호
    • /
    • pp.325-329
    • /
    • 2004
  • 목적: 생쥐 간에서 분리한 S9 분획을 사용하여 방사성추적자의 대사물질을 측정함으로써 S9 분획이 새로운 방사성추적자의 대사물질 측정에 사용될 수 있는가를 평가하였다. 대상 및 방법 : 저자들에 의하여 체내 대사경로가 연구된 방사성추적자를 사용하였으며, 생쥐 간 S9 분획은 마이크로솜을 얻는 과정에서 생쥐의 간으로부터 얻어졌다. 체외 대사물질 측정방법을 방사성추적자에 S9 분획과 NADPH를 넣고 $37^{\circ}C$에서 반응하였으며 해당하는 시간대에 반응용액의 일부를 취하여 대사물질을 방사능 TLC로 측정하였다. 대사로 인한 탈불소화는 뼈 모사물질인 인산칼슘과 반응하여 흡착 정도를 측정함으로써 확인하였다. 결과: S9 분획을 사용한 체외 대사물질 측정방법에서 방사성추적자 $[^{18}F]1$은 대사로 인한 탈불소화가 일어나 15분 이내에 거의 모두 $[^{18}F]$ 플루오라이드 이온으로 대사되었다. 이 결과는 동일한 방사성추적자를 사용하여 저자들이 보고한 체내방법 및 마이크로솜을 사용한 체외방법에서 얻은 결과와 일치하였다. 방사성추적자 $[^{18}F]2$는 60분 이내에 모두 대사되었으며, $4-[^{18}F]$플루오로벤조산을 포함한 3개의 대사물질이 확인되었다. 이 중에서 원점에 위치한 대사물질은 체내방법 및 마이크로솜을 사용한 체외 대사물질 측정방법에서 얻은 대사물질과 일치하였다. 마이크로솜을 사용한 체외방법에서 얻은 결과와 비교할 때 대사물질을 유사하였으나 대사물질들의 비율은 상이하였으며, 이 결과는 S9 분획에 있는 세포질의 영향으로 여겨진다. 결론: S9 분획을 사용한 체외 대사물질 측정법은 체내의 간 대사물질을 예측하는데 매우 유용성이 크며, 특히 대사로 인한 탈불소화를 추적하는 데는 인산칼슘을 이용한 흡착법과 함께 높은 신뢰성을 갖는 것이 확인되었다. 각 횡단면에 대한 랜덤계수율, 산란계수율, NECR을 구하였다. 결과: 스캐너의 중심에서 1 cm 벗어난 지점에서 횡축방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.3, 6.5 mm (FBP), (2) 5.1, 5.9 mm (3D RAMLA)이었다. 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 횡축반경방향, 횡축접선방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.7, 5.7, 7.0 mm (FBP), (2) 5.4, 5.4, 6.4 mm (3D RAMLA)이었다. 감쇠매질이 없는 이상적인 상황에서의 민감도는 횡단면의 중심에서 3,620 counts/sec/MBq, 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 4,324 counts/sec/MBq이었다. 산란분획은 40.6%, 최대 참계수율과 최대 NECR은 각각 88.9 kcps @ 12.9 kBq/mL, 34.3 kcps @ 8.84 kBq/mL이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001을 이용해 GSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET/CT에 대한 성능 평가를 실시하였다. 이는 BGO, LSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET 스캐너의 특성과 비교할 수 있는 자료를 제공하며 PET 영상 획득 시 객관적 평가와 분석에 유용하였다.tinning 시간은 20분 이상(20-35분)을 유지하고, 가능한 rotating invertor를 사용하는 것이 좋을 것으로 생각된다.KC $\varepsilon$이 K562(Adr)세포에서 많이 발현되었으나, K562와 K562(Adr)세포에서는 verapamil처리에 따른 PKC 아형의 변화는 없었다. 결론: Verapamil은 암세포의 종류에 따라 MIBI와 TF의 섭취를 감소시켰고, 고용량에는 MDR세포의 섭취도 감소시켰으며 이러한 현상은 세포독성 이나 PKC효소 아형과는 관련이 없었다. 그러므로 MDR의 진단시 verapamil을 처치에 따른 MIBI와 TF의 섭취 정도를 기준으로 하는

VA 균근균(菌根菌) 접종(接種)에 의한 고추의 염류장해(鹽類障害) 경감효과(輕減效果) (Effect of VA Mycorrhizal Fungi on Alleviation of Salt Injury in Hot Pepper (Capsicum annuum L.))

  • 손보균;허상만;김길용;김용웅
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.482-492
    • /
    • 2000
  • VA균근균(菌根菌)은 식물(植物)의 성장(成長)을 증가(增加)시킬 뿐만 아니라 염류장해(鹽類障害) 경감(輕減)에도 과(果)가 있다고 알려져 있다. 균근균(菌根菌)의 염류경감(鹽類輕減) 효과(效果)를 규명하기 위해서 관주용(灌注用) 염류용액(鹽類溶液) 농도(濃度) 3 수준(水準)(0.5, 2.0, $6.0dS\;m^{-1}$) 인산비료(燐酸肥料) 4 수준(水準)(0, 200, 400, $600kg\;ha^{-1}$)과 VA균근균(菌根菌)을 접종(接種)과 무접종(無接種)으로 비닐하우스 내에서 Pot 시험(試驗)으로 수행(遂行)된 결과(結果)는 다음과 같다. 초장(草長)은 이식(移植) 후 4주 및 7주일 조사시(調査時) 인산비료(燐酸肥料) $400kg\;ha^{-1}$ 수준의 EC $6.0dS\;m^{-1}$ 처리(處理)까지는 대체로 VA균근균(菌根菌) 접종효과(接種效果)가 나타났으며, 인산(燐酸) $600kg\;ha^{-1}$ 수준에서는 감염효과가 미약하거나 그 반대(反對)의 결과(結果)를 보였다. 엽면적(葉面積)은 인산(燐酸) 무시용(無施用)처리의 3개 EC수준(水準)과 EC $0.5dS\;m^{-1}$ 수준(水準)의 인산(燐酸) $200kg\;ha^{-1}$ 수준까지 VA균근균(菌根菌) 접종효과(接種效果)가 인정(認定)되었다. 접종처리(接種處理) 4주와 7주 후의 건물중(乾物重)은 EC수준(水準)에서 고도(高度)의 유의성(有意性) 있는 영향(影響)을 미친 것으로 나타났고 인산수준(燐酸水準)과 EC수준(水準) 그리고 인산수준(燐酸水準)과 VA균근균(菌根菌)의 상호작용(相互作用)에서 특히, 지하부(地下部) 건물중(乾物重) 증가(增加)에 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. R/S비율(比率)은 대부분의 VA균근균(菌根菌) 접종처리(接種處理)에서 감소(減少)하는 경향(傾向)이였다. 특히 인산(燐酸) 0, 400, $600kg\;ha^{-1}$ 수준(水準)의 EC $6.0dS\;m^{-1}$ 처리(處理)에서 VA균근균(菌根菌) 효과(效果)가 뚜렷하였다. 이식처리(移植處理) 후 7주째의 염록소(葉綠素) 함량(含量)은 인산수준(燐酸水準)과 염류용액(鹽類溶液) 농도(濃度)가 낮을 수록 높았으며, VA균근균(菌根菌) 접종은 엽록소(葉綠素) 함량(含量)을 더욱 증가시켰다. 청과(靑果)의 수량(收量)은 일정(一定)한 경향(傾向)을 얻을 수 없었으나, 대체로 VA균근균(菌根菌)의 효과(效果)는 인산함량(燐酸含量)이 낮고 염류농도(鹽類濃度)가 높지 않은 조건(條件)에서만 인정(認定)되었다. 고추의 균근(菌根) 의존성(依存性)은 이식처리(移植處理) 4주, 7주 후 조사 모두에서 인산(燐醱) 무시용(無施用)과 인산(燐酸) $200kg\;ha^{-1}$ 수준의 EC 0.5, $2.0dS\;m^{-1}$ 처리(處理)의 경우만 의존성(依存性)을 보였고, 그 외의 처리(處理)에서는 균근균(菌根菌) 의존성(依存性)을 보이지 않았으며 높은 의존성(依存性)을 보인 처리(處理)는 인산무시용(燐酸無施用)의 EC $6.0dS\;m^{-1}$, 인산(燐酸) $200kg\;ha^{-1}$ 수준의 EC 0.5, $2.0dS\;m^{-1}$ 처리(處理)였다. 고추의 균근(菌根) 감염율(感染率)과 포자밀도(包子密度)에서 균근균(菌根菌) 감염율(感染率)은 3.3-43.3% 범위(範圍)를 보였고 인산수준(燐酸水準)이 낮고 염류농도(鹽類濃度)가 낮았을 경우에 높은 감염율(感染率)을 나타냈다. 포자밀도(胞子密度) 역시 VA균근균(菌根菌) 감염율(感染率)과 비슷한 경향(傾向)으로 건토 100 g당 47.7-198.3개(個)의 범위(範圍)로 감염율(感染率)과 포자밀도는 고도(高度)의 유의성(有意性) ($r=0.858^{**}$)을 보였다. 인산(燐酸)의 시용수준(施肥水準), 염류용액(鹽類溶液)의 농도(濃度) 및 VA균근균(菌根菌) 접종(接種)에 따른 고추의 무기(無機)이온의 흡수(吸收)에 있어서 인산수준(燐酸水準)이 낮고 염류수준(鹽類水準)이 높지 않은 처리(處理)에서 VA균근균(菌根菌) 접종효과(接種效果)가 인정되었다.

  • PDF

사용후핵연료 심지층 처분장의 완충재 소재인 WRK 벤토나이트의 pH 차이에 따른 우라늄 흡착 특성과 기작 (Uranium Adsorption Properties and Mechanisms of the WRK Bentonite at Different pH Condition as a Buffer Material in the Deep Geological Repository for the Spent Nuclear Fuel)

  • 오유나;신대현;김단우;전소영;김선옥; 이민희
    • 자원환경지질
    • /
    • 제56권5호
    • /
    • pp.603-618
    • /
    • 2023
  • 사용후핵연료(Spent nuclear fuel; SNF) 심지층 처분장의 완충재 소재로서 WRK (waste repository Korea) 벤토나이트가 적합한 지를 평가하기 위하여, 대표적인 방사성 핵종인 U (uranium)에 대한 WRK 벤토나이트의 흡/탈착 특성과 흡착 기작을 규명하는 다양한 분석, 흡/탈착 실내 실험, 동역학 흡착 모델링을 다양한 pH 조건에서 수행하였다. 다양한 특성 분석 결과, 주성분은 Ca-몬모릴로나이트이며, U 흡착 능력이 뛰어난 광물학적·구조적 특징들을 가지고 있었다. WRK 벤토나이트의 U 흡착 효율 및 탈착율을 규명하기 위한 흡/탈착 실험 결과, pH 5, 6, 10, 11 조건에서 WRK 벤토나이트와 U 오염수(1 mg/L)가 낮은 비율(2 g/L)로 혼합되었음에도 불구하고 높은 U 흡착 효율(>74%)과 낮은 U 탈착율(<14%)을 보였으며, 이는 WRK 벤토나이트가 SNF 처분장에서 U 거동을 제한하는 완충재 소재로서 적절하게 사용될 수 있음을 의미한다. pH 3과 7 조건에서는 상대적으로 낮은 U 흡착 효율(<45%)이 나타났으며, 이는 U가 용액의 pH 조건에 따라 다양한 형태로 존재하며, 존재 형태에 따라 상이한 U 흡착 기작을 가지기 때문으로 판단된다. 본 연구 실험 결과와 선행연구를 바탕으로 WRK 벤토나이트의 주요 화학적 U 흡착 기작을 pH 범위에 따라 용액 내 U의 존재 형태에 근거하여 설명하였다. pH 3 이하에서 주로 UO22+ 형태로 존재하는 U는 벤토나이트 표면의 Si-O 또는 Al-O(OH)와의 정전기적 인력(예: 이온 결합)에 의해 흡착되기 때문에 pH가 감소할수록 음전하 표면이 약해지는 WRK 벤토나이트 특성에 의해 비교적 낮은 U 흡착 효율이 나타났다. pH 7 이상의 알칼리성 조건에서 U는 음이온 U-수산화 복합체(UO2(OH)3-, UO2(OH)42-, (UO2)3(OH)7- 등)로 존재하며 비교적 높은 흡착 효율이 나타내는데, 이들은 벤토나이트에 포함된 Si-O 또는 Al-O(OH)의 산소원자를 공유하거나 리간드 교환에 의해 새로운 U-복합체가 형성되어 흡착되거나 수산화물 형태의 공침(co-precipitation)에 의해 벤토나이트에 고정되기 때문이다. pH 7의 중성 조건에서는 pH 5와 6보다 오히려 낮은 U 흡착 효율(42%)이 나타났는데, 이러한 결과는 용액 내 존재하는 탄산염(carbonate)에 의해 U가 U-수산화 복합체보다 용해도가 높은 U-탄산염 복합체로 존재하는 경우 가능하다. 연구 결과 pH를 약산성 또는 염기성 조건으로 유지하거나 용액 내 존재하는 탄산염을 제한함으로써 WRK 벤토나이트의 U 흡착 효율을 높일 수 있는 것으로 나타났다.

어린이들의 음료를 통한 카페인 섭취량 실태조사 및 영양교육에 따른 효과 평가 (Survey of Daily Caffeine Intakes from Children's Beverage Consumption and the Effectiveness of Nutrition Education)

  • 김성단;윤은선;장민수;박영애;정선옥;김동규;김연천;채영주;김민영
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제38권6호
    • /
    • pp.709-720
    • /
    • 2009
  • 서울시내에 유통 중인 음료 140건을 HPLC를 이용하여 분석한 결과로 음료의 유형별 카페인 함량을 파악하였으며, 서울시내 강남 북에 위치한 3개 학교 9학급 267명의 어린이를 대상으로 음료의 선호도 및 섭취량을 설문조사하여 어린이들의 카페인 섭취량을 확인하였다. 이를 토대로 어린이들의 음료를 통한 카페인 섭취의 위해성에 대한 정보를 제공하고, 올바른 식습관을 형성하기 위하여 "카페인 섭취를 줄이자"라는 제목으로 여름방학 전에 강의, 프레젠테이션 및 동영상을 활용한 영양교육을 실시하였다. 영양교육의 효과를 평가하기 위하여 여름방학 후에 음료의 선호도와 섭취횟수를 다시 설문조사하여 교육 전 후의 실생활에서 카페인에 대한 인식과 섭취량의 변화를 토대로 결과를 비교하였다. 교육대상의 연령은 $6{\sim}7$세(2학년)가 88명(33.0%), $8{\sim}9$세(4학년)가 95명(35.6%) 및 $10{\sim}11$세(6학년)가 84명(31.4%)이었으며, 아동의 성별은 남아 142명(53.2%), 여야 125명 (46.8%)으로 연령별 및 성별 비슷한 분포를 보였다. 어린이들의 음료에 대한 선호도는 탄산음료(27%) 및 과실 채소음료(27%)> 이온음료(26%)> 초콜릿음료(7%)> 유제품(6%)> 비타민 및 기능성음료(3%)> 녹차음료(2%)> 홍차음료(1%) > 커피(1%)의 순서였다. 유통 중인 음료의 유형별 카페인 함량은 커피($33.8{\pm}2.4{\sim}49.1{\pm}5.6\;mg/100\;mL$)> 커피우유 ($10.6{\pm}3.3\;mg/100\;mL$)> 콜라($6.0{\pm}2.4\;mg/100\;mL$)> 녹차, 홍차, 및 우롱차함유 액상차($2.3{\pm}1.9{\sim}4.1{\pm}0.6\;mg/100\;mL$) > 초콜릿우유 및 음료($1.6{\pm}0.7{\sim}1.7\;mg/100\;mL$)> 홍차함유 고형추출차($1.3{\pm}1.7\;mg/100\;mL$) 순서로 높았다. 유통음료의 카페인 함량과 어린이들의 음료 섭취빈도를 설문조사한 결과를 토대로 전체 어린이들의 음료를 통한 평균 카페인 섭취량은 $5.9{\pm}11.2$ mg/person/day이었다. 음료를 통한 카페인 섭취량이 $8{\sim}9$세는 $0.0{\sim}22.0$ mg/person/day(평균 $4.2{\sim}5.6$ mg/person/day) 그리고 $10{\sim}11$세는 $0.0{\sim}80.5$ mg/person/day(평균 $7.9{\pm}13.1$ mg/person/day)로 연령이 높아 질수록 섭취량이 늘어났으며, 성별에 따른 섭취량은 남자가 $0.0{\sim}80.5$ mg/person/day(평균 $6.9{\pm}12.8$ mg/person/day), 여자가 $0.0{\sim}67.5$ mg/person/day(평균 $4.8{\pm}9.0$ mg/person/day)로 남자 어린이들의 카페인 섭취량이 여자 어린이들에 비해 높았다. 또한 어린이들이 카페인을 섭취하게 되는 음료의 유형은 커피 57%(평균 3.4 mg/person/day)> 커피우유 20%(평균 1.2 mg/person/day)> 탄산음료 15%(평균 0.9mg mg/person/day)> 초콜릿우유 6%(평균 0.4 mg/person/day)> 비타민 및 기능성음료 2%(평균 0.1 mg/person/day)의 비율이었다. 교육전 후 카페인함유음료의 선호도 및 섭취량 변화를 살펴본 결과, 음료의 선호도 변화는 카페인함유음료 모두 교육 전보다 교육 후에 선호도가 감소하였다. 특히 탄산음료, 커피, 비타민 및 기능성음료의 선호도 평균값이 각각 교육 전 3.25, 2.50 및 3.30에서 교육 후 3.07(t=2.084), 2.29(t=2.174) 및 3.04(t=3.002)로 감소하였다. 즉 교육 전보다 교육 후에 탄산음료, 커피, 비타민 및 기능성음료의 선호도가 유의적으로 감소하여(p<0.05, p<0.05, p<0.01) 카페인 섭취를 줄이고자 하는 영양교육의 효과가 나타났다. 연령별 교육 후의 선호도변화는 선호도가 유의적으로 감소하였던 청량음료, 커피, 비타민 및 기능성음료의 경우 연령이 높아질수록 감소폭이 낮아졌다. 교육전 후 카페인함유음료를 통한 카페인 섭취량 변화는 커피를 제외한 카페인함유음료 모두 교육 후에 카페인 섭취량이 감소하였다. 특히 탄산음료, 초콜릿함유음료, 비타민 및 기능성음료를 통한 카페인 섭취량 평균값이 각각 교육 전 0.88 mg/person/day, 0.36 mg/person/day 및 0.13 mg/person/day에서 교육 후 0.65 mg/person/day(t=2.736), 0.27 mg/person/day(t=2.217) 및 0.08 mg/person/day(t=3.171)로 카페인 섭취량이 유의적으로 감소하여(p<0.01, p<0.05, p<0.01) 영양교육 후의 카페인 섭취에 대한 식습관이 개선되는 영양교육의 효과가 나타났다. 연령별 교육 후의 카페인 섭취량 변화는 유의적으로 감소하였던 초콜릿함유음료, 비타민 및 기능성 음료의 경우 $6{\sim}7$세의 어린이들만 교육 전보다 유의적으로 감소하여(p<0.05, p<0.05, p<0.001), 선호도와 같이 영양교육에 대한 효과가 연령이 높아질수록 낮았다. 성별 변화는 남자아이들의 카페인 섭취량이 영양교육 후에 유의적으로 감소하고(p<0.001, p<0.05, p<0.001), 여자아이들의 경우에는 유의적인 변화를 나타내지 않았다. 그러므로 본 영양교육으로 일부음료에서 카페인 선호도 및 섭취량이 유의적으로 감소하는 결과를 나타내어 어린이들이 카페인 섭취를 줄이려는 의식 및 행동변화를 보임으로써 식습관이 개선되는 효과가 나타났다. 한편 식습관의 변화를 확장하기 위해서는 교육기간의 확대, 교육방법의 변화를 고려하여야 할 것이다.