• 한국환경농학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.253-260
• /
• 2005

국내 시설하우스의 경우 화학비료를 비롯한 각종 농자재의 투입으로 인하여 비료 성분이 집적되었고 이는 작물의 수분흡수 장해를 유발하여 영양장해와 품질저하를 초래하고 있다. 또한 일부 지역에서는 농작물 가식 부위로의 ${NO_3}^-$ 축적과 질소 및 인의 용탈로 인한 수질 오염이 우려 된다. 본 연구에서는 연작장해가 발생한 시설채소재배지 토양의 물리화학적 특성을 평가하고 염류성분을 흡착 고정화할 수 있는 흡착제를 처리하여 토양용액에 존재하는 염류성분을 경감시킬수 있는 최적의 흡착제를 선별하고자 하였다. 실험에 사용된 토양은 유효인산$(1431{\sim}6516mg\;kg^{-1})$, 질산성 질소$(117.60{\sim}395.73mg\;kg^{-1})$, 치환성 칼슘$(4.06{\sim}11.07\;cmol_c\;kg^{-1})$ 및 마그네슘$(2.59{\sim}18.76\;cmol_c\;kg^{-1})$ 성분이 기준치를 과도하게 초과하여 염류장해를 유발하는 요인으로 작용하였다. 염류집적 토양에 대한 미강처리는 토양용액 내의 인산과 질산이온을 $93{\sim}100%$ 감소시켰으며 처리효율은 미강 > 혼합이온교환수지 > 분말형 제올라이트 순으로 나타났다. 미강을 제외한 모든 처리구는 pH $7.98{\sim}8.11$의 범위를 나타내었으며 미강 처리구에서는 토양의 pH가 6.61로 감소되었다. 미강 처리구의 경우 토양의 종류에 따른 차이는 있었으나 음이온에 대한 흡착능력이 매우 뛰어남을 알 수 있었다. 토양용액 중의 칼슘 이온에 대한 제거효율은 제올라이트 $1{\sim}65%$, 혼합이온교환수지 $7{\sim}61%$의 범위를 나타냈으며 미강의 경우 일부 토양에서는 토양용액 중의 칼슘 농도를 증가시키는 것으로 나타났으며 양이온교환수지의 경우 암모니움 이온과 칼륨 및 나트륨 이온에 대해서도 가장 뛰어난 흡착특성을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 양이온의 경우에는 혼합이온 교환수지 처리가 그리고 음이온의 경우 미강 처리가 토양용액 중의 염류성분의 흡착 제거에 뛰어난 효과가 있는 것으로 평가되었으며 경제적인 측면에서도 적용 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.136-142
• /
• 2004

몬모릴로나이트와 일라이트를 대상으로 Hybrid 모델, 세슘흡착법, CEC와 결정분석 및 전원소분석으로 계산한 영구전하량을 상호 비교하였다. 격자구조 계산에 의하면 몬모릴로나이트와 일라이트의 영구전하는 각각 $71.82cmol\;kg^{-1}$, $14.20cmol\;kg^{-1}$로 나타났고. 세슘흡착법으로 구한 영구전하는 격자 구조의 계산 값과 $3.07-6.41cmol\;kg^{-1}$ 이하의 차이를 나타내었다. 따라서 세슘흡착법으로 구한 영구전하 량은 이론적 계산치와 일치함을 알 수 있었다. Hybrid 모델로 구한 영구전하 값은 세슘흡착법과 격자계산법에 비하여 약 5-13배가 과소평가되므로 이 모델을 점토광물의 영구전하 측정에 적용하기는 어려울 것으로 판단되었다. 암모늄 이온을 이용한 양이온교환용량 값의 경우 몬모릴로나이트는 세슘흡착법으로 구한 영구전하 값과 동일하였다. 한편 일라이트에서 영구전하의 이론적 계산치와 CEC 값이 차이를 나타낸 것은 CEC측정에 사용된 암모늄 이온이 층간에 고정된 칼륨이온을 치환시킴으로서 CEC가 상대적으로 높게 평가된 것으로 판단되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 영구전하의 함량이 높은 점토광물이나 토양에서 영구전하를 분리 정량하고자 할 때에는 세슘흡착법을 이용하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권8호
• /
• pp.129-135
• /
• 2016

본 연구는 알칼리 환원수기에 3가지 필터(활성카본, 중공사막, 카본블럭)를 이용해서 원수를 통과시켜 통수 양에 따른 산화환원전위(Oxidation Reduction Potential) ORP값이 안정화되는 것을 평가한 것이다. 알칼리 환원수기는 환원의 기능을 가지고 있는 물을 만드는 시스템으로 인체에 유익한 미네랄과 ORP값이 일반 물에 비해 매우 낮은 값을 가지고 있는 기능수이다. 필터를 통과한 물을 전기 분해하면 물속에 있는 음이온과 양이온은 격막을 통해서 -전극 쪽에는 칼슘($Ca^+$), 칼륨($K^+$), 마그네슘($Mg^+$), 나트륨($Na^+$)을 포함한 물로 인체에 유익한 미네랄이 포함된 알칼리 환원수를 얻고 +극에는 염소(Cl),인(P),유황(S)등 - 이온을 띄고 있는 유기물이 만들어 진다. 실험에서 알칼리 환원수(Alkaline Reduced Water)에서 전기분해의 전압의 크기를 조절하여 1단(pH8), 2단(pH8.5), 3단(pH9), 4단(pH9.5)으로 알칼리 환원수에 사용되고 -1단(pH6.0), -2단(pH5.0)의 산성산화수로 사용하고 있다. 이러한 시스템으로 3가지 필터에 통수하면서 ORP값이 어떻게 변화하고 어느 정도에서 안정화되는지를 평가하였고 대략 100L는 통수되어야 ORP값이 안정화하는 것을 측정하고 평가하였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.33-39
• /
• 2011

시설재배 딸기를 위한 생력적이고 환경친화적인 순환식 수경재배기술을 확립하기 위하여 고형배지 종류별로 딸기의 무기이온 흡수 특성을 조사하였다. 톱밥배지를 제외한 나머지 세 종류의 배지에서는 대체적으로 많은 양의 질산태질소의 흡수를 나타내었는데, 펄라이트배지와 입상양면배지 보다는 코코피트배지에서 약간 높은 흡수농도를 나타내었다. 인은 톱밥배지를 제외한 세 종류의 배지에서는 초기에는 $5me{\cdot}L^{-1}$의 높은 흡수농도를 나타내었으며 생육이 진행됨에 따라 점차 감소하여 $3me{\cdot}L^{-1}$ 정도의 흡수량을 나타내었는데, 이것은 비교적 높은 농도로서 추후 검토를 할 필요가 있을 것으로 생각되었다. 그러나 톱밥배지에서는 3월 중순까지 인의 흡수가 거의 없는 것으로 나타났다. 칼륨의 흡수농도는 톱밥배지를 제외하고는 세 배지 모두 비슷한 흡수량을 나타내었는데 생육초기에는 비교적 높은 흡수량을 나타내었지만 점차적으로 감소하여 $4me{\cdot}L^{-1}$ 전후의 흡수량을 나타내었다. 칼슘의 흡수량은 펄라이트배지와 입상암면배지에서는 생육초기에 약간 높은 농도를 나타내기는 하였지만 생육전반에 걸쳐서 $2me{\cdot}L^{-1}$ 정도의 안정적인 흡수양상을 나타내었다. 마그네슘은 코코피트배지에서 생육 전반기에 $3me{\cdot}L^{-1}$ 정도의 높은 흡수농도를 나타내었으며 생육 후반기까지도 다른 배지에 비해서 가장 높은 흡수 농도를 나타내었다. 다음으로는 펄라이트 배지와 입상암면배지 순이었으며 세 배지 모두 마그네슘의 흡수는 대체적으로 $1me{\cdot}L^{-1}$ 정도의 농도를 나타내었다. 본 실험의 결과는 고형배지를 이용한 순환식 딸기 수경재배에서 유용하게 활용될 것으로 생각된다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제20권2호
• /
• pp.105-111
• /
• 1988

과망간산염들, 즉 과망간산 칼륨, 과망간산 암모늄, 과망간산 바륨에서 망간의 중성자 포획으로 야기되는 화학적 효과를 고찰하였다. $^{55}$Mn(n, ｒ) $^{56}$ Mn 반응에서 생성된 방사성 망간 화학종, 즉 양이온 56/Mn, $^{56}$ MnO$_2$ 그리고 $^{56}$ MnO$_4$$^{-}$의 분포에 미치는 용제의 pH효과를 여러 가지 흡착제들과 이온교환체, 즉 제올이프 A-3, 카올리나이트, 알루미나, 이산화망간 그리고 도엑스 -50을 이용하여 고찰하였다. 카올리나이트와 알루미나에서 방사성 MnO$_4$$^{-}$의 분포가 대표적인 pH값인 4, 7 그리고 9 각각에서 다른흡착제와 이온교환체보다 높게 나타나며 동일한 흡착제일경우에는 pH 4 는 및 pH 9에서가 pH 7에서보다 높게 나타난다. $^{55}$Mn(n, ｒ) $^{56}$ Mn 반응에 의하여 과망간산염에서 생성된 반조망간원자들의 열-어니어링 거동 또한 고찰하였다. 열-어니어링에서 $^{56}$ MnO$_4$$^{-}$의 잔류율은 10$0^{\circ}C$ 및 13$0^{\circ}C$ 처리에서 온도가 높아질수록 증가함을 보였다. 망간염의 반조효과는 hot zone model로 설명하였다.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.753-767
• /
• 2013

정화토양 RSA(remediated soil A)와 RSB(remediated soil B)의 토양 특성을 조사한 결과, 사질양토로서 작물 별 토양 특성 권장 기준에 적정 토성이지만, 높은 토양 pH와 치환성 칼슘, 다소 낮은 양이온치환용량(cation exchange capacity, CEC)과 치환성 칼륨, 매우 낮은 토양유기물 함량과 유효인산 함량을 보여 작물 생육에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 그러나, 친환경농자재인 부산물비료, charcoal, biochar를 토양개량제로 처리 후 토양 특성이 수준 이상의 개선을 보여준 것으로 보인다. 토양 pH 경감 효과는 볼 수 없었으나, 토양유기물 함량 증가, 유효인산 함량 증가 등의 효과가 있었으며, 총질소(total nitrogen, T-N)와 치환성 칼륨의 함량이 다소 증가하였다. 그리고, 치환성 칼슘의 함량이 작물 별 권장 기준 이상으로 높은 것을 감안하였을 때 biochar 처리구에서 치환성 칼슘 함량을 감소시킨바, 지속적인 연구 또한 필요할 것으로 판단된다. 이는 토양경작법에 의하여 정화된 토양에 대하여 부산물비료, charcoal, biochar 등의 친환경농자재를 토양개량제로 사용할 경우 토양 개선 효과가 나타난 것으로 생각되며, 특히 biochar의 경우 토양 특성 변화에 많은 영향을 주었다. 따라서, 정화토양을 지속적으로 유지하고 관리 할 경우 토양의 질을 꾸준히 증진시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 농업과학연구
• /
• 제27권2호
• /
• pp.95-100
• /
• 2000

본 연구는 충청북도 충주시 산척면의 산화지에 대한 토양조사를 통해 산화에 의한 토양의 이 화학적 특성 변화를 알아보기 위해 실시되었다. 산불은 1997년 4월에 소나무 우점립에서 발생하였으며, 산불로 인한 고사목들은 별채되지 않았다. 토양시료는 1998년 11월에 산불지와 비산불지에서 각각 0-5, 5-10, 그리고 10-20cm의 토양층위에서 채취한 후 토양의 유기물, 전질소, 유효인산, 치환성 칼륨, 칼슘, 미그네슘, 산도, 가비중, 수분함량을 분석하였다. 산불로 인해 산화지의 유기층은 거의 존재하지 않았던 반면, 비산불지의 유기층은 약 4cm 깊이로 발달되어 있었다. 유효인산이 5-10cm 토양 깊이에서 비산불지에서 높게 나타난 것을 제외하고 토양내 유기물, 전 질소, 유효인산, 치환성 칼륨, 칼슘, 미그네슘, 양이온 치환용량, 산도, 가비중, 그리고 수분함량은 모든 토양 깊이에서 산불지와 비산불지 간에 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 연구에서 산불은 유기층의 소실이외에는 토양의 이 화학적 특성 변화에 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 산불로 인한 식생과 유기층의 유실은 장기적으로 볼 때 임지생산력의 저하를 가져올 수 있다고 사료된다.

• 화훼연구
• /
• 제19권3호
• /
• pp.144-150
• /
• 2011

본 연구는 염류집적 국화 재배지 토양적응성 인산분해미생물 탐색하고 선발된 미생물 시용을 통한 염류집적 국화 재배지 토양에서의 토양 화학성의 변화를 조사하였으며 이를 통하여 염류집적 국화 재배지 토양 환경 개선 기술을 개발하고자 수행되었다. 시험에 사용된 인산분해미생물은 염류집적토양에서 분리된 Pseudomonas putida(KSJ11), Acinetobacter calcoaceticus (KSJ3) 및 Acinetobacter calcoaceticus (WP20) 3종류이었으며 미생물의 제형은 버미큘라이트에 혼합되어 있는 상용화된 제품을 이용하였다. 시험장소는 광주광역시 광산구 소재 신우화훼농장의 15년간 작물이 재배되어 염류집적현상이 나타나는 국화재배지에서 처리구 $82m^2$에 각각의 미생물 제재 250 L씩 시용하였다. 염류집적이 이루어진 국화재배온실에 처리된 인산분해미생물 Acinetobacter calcoaceticus(KSJ3; WP20)는 유효인산을 효율적으로 분해하는 것으로 나타났으며, 특히 Acinetobacter calcoaceticus(WP20)는 염류의 분해능력이 높았다. 인산분해미생물 시용에 따라 토양내 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 함량의 증가가 A. calcoaceticus(KSJ3; WP20)처리구에서 뚜렷하게 나타났으며 이러한 변화의 영향으로 판단되는 토양내 전기전도도도 증가되었다. 또한 인산분해미생물 시용은 선충밀도의 감소효과를 나타내어 토양환경개선을 위한 재료로 활용될 가능성을 나타내었다. 결과적으로 염류집적이 이루어진 국화재배 온실에서의 인산분해미생물 시용은 처리된 미생물의 종류에 따라 차이를 나타내었지만 토양의 유효인산량 증가와 양이온의 유용화에는 분명한 효과를 나타내었다. 따라서 염류집적 토양에서의 인산분해미생물 시용은 토양양분의 효율적인 사용을 가능하게 할 수 있는 방안이 될 수 있기 때문에 시비량 절감 등의 방법으로 활용할 수 있다고 판단되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권6호
• /
• pp.847-852
• /
• 2019

본 연구에서는 퀴노잘린(quinoxaline)과 페로시아나이드(ferrocyanide)를 활물질로 활용한 알칼리 전해질 기반 수계 유기 레독스 흐름전지에 대해 다양한 첨가제를 적용하여 성능을 비교하는 실험을 진행하였다. 퀴노잘린(quinoxaline)의 경우 염화칼륨(KCl) 전해질보다는 수산화칼륨(KOH) 전해질에서의 레독스 전위(-0.97 V)가 더 작은 위치에 있으며, 이에 따라 KOH 전해질에 대해 페로시아나이드와 조합을 이루었을 때, 셀 전압 값은 1.3 V로 높게 나타났다. 상용 양이온 교환막 중 하나인 Nafion 117 멤브레인을 사용하였을 때, 퀴노잘린(quinoxaline)의 부반응 현상을 반전지 상에서 관찰할 수 있었으며, 이에 따라 충방전 자체가 잘 되지 않는 문제점이 있다. 따라서, 문제점이 되는 퀴노잘린(quinoxaline)의 부반응을 해결하기 위해 친전자체와 친핵체 중 하나인 포타슘설페이트($K_2SO_4$)와 포타슘아이오다이드(KI)를 사용하였으며, 포타슘아이오다이드(KI)를 사용하였을 때, 용량 손실율 측면에서 포타슘 아이오다이드(KI)를 첨가제로 넣지 않았을 때($0.29Ah{\cdot}L^{-1}per\;cycle$) 보다 더 낮은 용량 손실율($0.21Ah{\cdot}L^{-1}per\;cycle$)로 더 높은 용량 유지율을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권5호
• /
• pp.695-700
• /
• 2019

본 연구에서는 유기물인 안트라퀴논(AQDS)와 템포(TEMPO)를 활물질로 사용하고 N 중성 전해질 기반 수계 유기레독스 흐름전지 성능이 멤브레인에 따라 어떻게 영향을 받는지 분석하였다. 안트라퀴논과 템포 모두 중성 전해질인 염화칼륨(KCl) 전해질에 대해 높은 전자전달성(0.068 V의 산화 반응 및 환원 반응의 피크 전위차) 및 셀전압(1.17 V)을 얻을 수 있었다. 성능비교를 위해 사용한 멤브레인으로, 상용 양이온 교환막 중 하나인 Nafion 212를 사용하였을 때, 0.1 M 활물질을 1 M 염화칼륨 전해질에 용해해서 작동한 레독스 흐름전지 완전지 테스트를 통해, 전류효율 97%, 전압 효율 59%의 성능을 나타내었지만, 방전 용량(discharge capacity)은 4 사이클에서 $0.93Ah{\cdot}L^{-1}$로 이론 용량($2.68Ah{\cdot}L^{-1}$)의 35%를 도달하였으며, 총 10사이클 동안 방전 용량의 용량 손실율(capacity loss rate)은 $0.018Ah{\cdot}L^{-1}/cycle$ 이다. 그 외에도 Nafion 117 멤브레인, SELEMION CSO 멤브레인을 사용하여 단전지 성능을 테스트하였을 때, 오히려 저항 증가 및 투과 유도로 인해 더 큰 용량 손실을 이끌었다.