• 제목/요약/키워드: 토양습윤

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제주도 토양인 용흥통의 분류 및 생성 (Taxonomical Classification and Genesis of Yongheung Series in Jeju Island)

  • 송관철;현병근;문경환;전승종;임한철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.478-485
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    • 2009
  • 제주도 남부 해안지대의 용암류대지에 Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 주로 분포하며, Alfisols로 분류되고 있는 용흥통을 재분류하고, 그 생성에 대하여 고찰하고자 용흥통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil Survey Laboratory Methods Manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량은 3.2$\sim$3.4%로 andic 토양 특성의 분류기준을 충족시키고 있으나, 인산보유능이 72.7$\sim$84.5%로 85% 미만이며, 용적밀도가 $1.21{\sim}1.42Mg\;m^{-3}$으로 $0.90Mg\;m^{-3}$ 이상이다. 따라서 용흥통은 Andic 토양 특성을 보유하고 있지 않으므로 Andisols로 분류할 수 없다. 반면에 BAt층에서 Bt4층 (15~150 cm)까지 점토집적층인 argillic층을 보유하고 있으며, 기준깊이에서의 염기포화도 (양이온합)가 35% 미만이므로 Andisols, 또는 Alfisols이 아니라 Ultisols로 분류되어야 한다. Argillic 층위의 상부 15 cm 깊이에서 유기탄소 함량이 $9g\;kg^{-1}$ 이상이므로 아목은 Humults로 분류된다. 무기질 토양표면에서 150 cm 이내 깊이에 암석질이나 준암석질 접촉면 등이 없으며, 무기질 토양표면에서 150 cm까지 깊이의 argillic 층위에서 점토함량이 최대치와 비교하여 20% 이상 감소되는 층위가 없으므로 대군은 Palehumults로 분류된다. Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 분포하나 Ap층의 용적밀도가 $1.21Mg\;m^{-3}$으로 andic 아군의 분류조건을 충족시키지 못하므로 아군은 Typic Palehumults로 분류된다. 토성속 제어부위에서의 점토 함량이 35% 이상이고, thermic 토양온도상을 보유하므로 용흥통은 fine, mixed, themic family of Typic Hapludalfs가 아니라 fine, mixed, thermic family of Typic Palehumults로 분류되어야 한다. 비교적 건조한 제주도 서부 및 북부 해안지방에는 층형 규산염 점토광물을 주광물로 하고 있는 non-Andisols 토양이 주로 생성 발달되고, 보다 습윤한 그 외의 지역에서는 알로판 또는 Al-유기복합체가 주가 되는 Andisols 토양이 주로 생성 발달하고 있다. 그러나 용흥통의 경우 강우량이 1,800 mm 내외로 비교적 많은 제주도 남부 해안지역에 분포하고 있으면서도 조면암, 조면암질 안산암 및 이들 암석에서 유래된 화산회를 모재로 하고 있기 때문에 non-Andisols 토양으로 생성 발달한 것이라고 생각된다. Andisols로 생성 발달되지 않은 용흥통은 안정한 지형인 용암류 대지에 분포하고 있으므로 토양이 거의 침식되지 않고 충적물이 별로 퇴적되지 않기 때문에 오랫동안 토양수의 하향이동에 따른 점토 집적작용과 염기 용탈작용을 받게 된다. 그 결과 점토집적층인 argillic층이 생성되고, 기준 깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만으로 강산성 토양인 Ultisols로 생성발달한 것이다. 그러나 Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 분포하고 있어서 Andisols 특성을 상당 부분 보유하고 있기 때문에 Ultisols 중에서도 Humults로 생성발달한 것으로 생각된다.

한국형 코즈믹 레이 토양수분 관측 시스템을 위한 국내 적용성 연구 (A Study on Domestic Applicability for the Korean Cosmic-Ray Soil Moisture Observing System)

  • 정재환;조성근;이슬찬;김기영;이용준;이충대;이신재;최민하
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.233-246
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    • 2023
  • 수문순환의 이해와 효율적 수자원 관리의 측면에서 토양수분의 중요성이 조명되고 있으나, 국내에는 양질의 지점 토양수분 자료의 부재로 그 활용도가 매우 낮은 실정이다. 때문에 인공위성 기반의 토양수분을 적용할 때에도, 기준자료가 되는 지상 관측자료가 없어 객관적인 평가 및 교정이 어려운 실정이다. 코즈믹 레이 중성자 탐지센서(cosmic-ray neutron probe, CRNP)를 활용한 토양수분 관측소는 위성 자료의 검보정을 위한 기준 자료 생산에서 핵심적인 역할을 수행할 수 있다. CRNP는 비침습식으로 설치가 가능하여 토양층 교란과 식생 환경의 피해를 최소화할 수 있고, 공간 대표성을 가진 중간 규모의 관측 범위를 가지고 있다는 장점이 있다. 이러한 특징은 지형이 복잡하고 식생이 우거진 지형이 많은 우리나라에서의 활용이 용이하다는 장점으로 이어진다. 따라서 본 연구는 한국형 코즈믹 레이 토양수분 관측 시스템(Korean cOsmic-ray Soil Moisture Observing System, KOSMOS) 구축의 일환으로, CRNP를 활용한 토양수분 관측소의 국내 적용성을 평가하고자 수행되었다. CRNP 관측소는 전력 및 설치 부지 확보의 용이성과 추후 타 수문기상 인자와의 효율적 활용을 고려하여, 한강홍수통제소의 홍천군 군업리 관측소에 병행 설치되었다. CRNP 토양수분 자료의 평가를 위해 12개소의 지점 토양수분 센서를 추가로 설치하였으며, 시간 안정성 분석을 통해 공간적 대표성을 평가하였다. CRNP에서 생성되는 중성자는 평균 1,087 counts per hour 정도로 설마천 관측소에 비해 낮게 나타나 홍천 관측소의 환경이 더 습윤한 환경임을 알 수 있었다. 관측된 중성자 자료의 중성자 보정과 초기교정을 통해 토양수분을 산정하였으며, 산정된 토양수분 자료는 짧은 교정 기간에도 지점 자료와의 검증에서 r=0.82로 높은 상관성을 보여주었고, root mean square error=0.02 m3/m3의 높은 정확도를 보여주었다. 추후 계절성을 반영할 수 있도록 연간 자료가 축적된 후 재교정을 수행하면 보다 높은 정확도를 보여줄 것으로 판단된다. 이러한 결과는 CRNP 토양수분 자료의 우수성을 검증한 선행연구들과 더불어, KOSMOS 구축 시 양질의 토양수분 자료를 생산할 수 있음을 시사한다.

건답(乾畓) 직파(直播) 논에서 초기(初期)의 암모니아 휘산(揮散) 경감(輕減)을 위한 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)의 효과(效果) (Use of Phosphate Coated Urea to Decrease Ammonia Volatilization Loss from Direct Seeded Rice Field at Early Stage)

  • 정영상;하상건;조병옥;이호진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.8-14
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    • 1996
  • 건답(乾畓) 직파(直播) 재배(栽培) 논에서 건답(乾畓) 초기(初期)에 표면(表面) 시용(施用)된 요소(尿素)의 암모니아 휘산량(揮散量)을 알아내고, 이를 억제(抑制)하기 위하여 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)의 사용(使用) 효과(效果)를 검토(檢討)하였다. 인산(燐酸)입힌 요소(尿素)는 요소(尿素) 94.5%, 인산(燐酸) 5%, 그리고 silica powder 0.5% 비율로 섞어 조제하였다. 토양(土壤) 수분(水分)이 다른 상태로 조절한 토양(土壤)에 요소(尿素), 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素) 및 urease 활성 억제제인 thio urea 5%를 처리하여 실험실 내에서 요소(尿素) 가수 분해율(分解率)을 조사하였다. 건답(乾畓) 직파(直播) 포장(圃場)에서의 암모니아 휘산량(揮散量)을 측정하기 위하여 직경22.5cm 높이 40cm인 아크릴 원통을 이용하여 인산(燐酸)과 giycerol 암모니아 포집포를 설치하여 암모니아 휘산량(揮散量)을 조사하였다. 실내 실험 결과 포장용수량(圃場容水量) 상태에서 요소(尿素) 첨가 후 3일만에 요소(尿素) 잔존률이 39.6%로 떨어졌고, 1주일 후에는 대부분의 요소(尿素)가 가수(加水) 분해 되었다. Thiourea의 사용에 의하여 가수분해(加水分解) 억제 효과가 있었다. 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)를 첨가한 경우 3일만의 요소(尿素) 잔존률은 높았으나, 7일 후에는 요소(尿素) 첨가와 비슷해졌다. 토양수분(土壤水分) 함량이 포장용수량(圃場容水量) 이상으로 충분한 조건에서는 요소(尿素) 및 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素) 첨가 1주일 후의 가수분해율(加水分解率)은 97~98%로 차이가 없었고 thiourea 사용 효과만 있었다. 비교적 건조한 상태인 300KPa 수분(水分) 상태에서는 습윤한 상태 보다 가수(加水) 분해율(分解率)이 낮았으며, 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)와 thiourea 첨가 요소(尿素)의 가수분해율(加水分解率)은 요소(尿素) 사용에 비해 낮았다. 건답(乾畓) 직파(直播) 논에서 포장(圃場) 시험한 결과 담수 전인 건답(乾畓)상태에서 요소(尿素) 시용구에서는 시용 질소(窒素)의 14.7%가 암모니아로 휘산(揮散)되어 손실되었으며, 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)와 인산(燐酸)과 magnesium phosphate를 입힌 완효성(緩效性) 비료(肥料)의 암모니아 휘산률(揮散率)은 2~4%로 매우 낮았다. 한편 축산분(畜産糞) 유기질(有機質) 비료(肥料)를 사용한 구에서의 암모니아 휘산량(揮散量) 역시 많았다.

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폐자원을 이용한 사격장 토양내 중금속(Pb, Cu) 안정화 처리 (Application of Waste Resources for the Stabilization of Heavy Metals (Pb, Cu) in Firing Range Soils)

  • 이근영;문덕현;김경웅;정경훈;김태성;김지형;문경란;최수빈
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.71-76
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    • 2011
  • 본 연구는 Pb와 Cu로 오염된 사격장 토양을 대상으로 폐자원을 가공하여 만든 안정화제를 이용하여 안정화 처리를 수행하였다. 안정화제는 폐굴껍질을 소성하여 생석회로 가공한 Calcined oyster shells (COS)와 폐소뼈를 가공한 Waste cow bones (WCB)로 오염토 함량대비 각각 5%와 3%를 사용하여, 28일간 습윤양생한 후 각종 용출시험법을 통해 효율성을 평가 하였다. 증류수 용출 및 SPLP에서는 뚜렷한 안정화 효율이 관찰되지 않았는데, 이는 중성 또는 약산성 환경에서는 중금속의 용출량 자체가 많지 않기 때문으로 판단된다. 반면, TCLP 및 0.1 N HCl을 이용한 용출실험에서는 안정화 처리를 한 토양의 경우 중금속의 용출량이 확연하게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 특히, 0.1 N HCl 용출 결과에서 Pb 99.9%, Cu 83.9%의 매우 높은 용출량 저감효과를 보였고, 이는 비교적 강산성 용출환경에서는 중금속의 안정화 효과가 크게 나타남을 의미한다. 연속추출 결과를 통해 Pb와 Cu 간에 안정화 경향성의 차이는 Pb가 불용성 물질로의 변환과 안정화 효율이 더 탁월한 것으로 판단된다. 본 연구는 폐자원을 이용한 안정화제가 오염토양 처리에 활용 가능함을 증명하고 있고, 또한 폐기물로 취급되는 폐자원의 재사용 방안을 제시한다는 점에서도 큰 의미를 갖는다.

디젤오염기간 및 토성이 오염토양 콤포스팅 처리에 미치는 영향 (Effects of Aging and Soil Texture on Composting of Diesel-Contaminated Soil)

  • 최정영;남궁완;박준석;황의영
    • 유기물자원화
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    • 제10권2호
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    • pp.132-139
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    • 2002
  • 본 연구는 디젤의 오염기간 및 토성이 콤포스팅 처리효율에 미치는 영향을 살펴보고자 실시하였다. 오염경과기간은 15일과 60일로 하였으며 대조실험으로 오염직후의 토양실험도 실시하였다. 연구에 사용된 토양은 실트질양토와 사토이었으며 대상오염물질은 디젤오일이었다. 초기오염농도는 건조질량기준으로 약 10,000mgTPH/kg으로 하였으며, 수분은 각 토성의 수분보유능력의 70%로 조절하였다. 유기물질 보충 및 미생물식종의 목적으로 하수슬러지를 첨가하였으며 토양대 슬러지 혼합비율은 습윤질량비로 1:0.3이었다. 휘발된 TPH양은 초기농도의 0.9-1.8%정도로써 디젤오염토양의 콤포스팅 적용시 디젤은 주로 생물학적인 요인에 의하여 제거되었다. 휘발에 의하여 손실되는 n-alkanes들은 대부분 C10~C17의 성분들이었으며, 특히 C10~C14까지의 성분들이 C15 이상의 성분들보다 휘발이 많이 되었다. 사토의 TPH에 대한 1차반응 분해속도상수 k값은 0.081-0.094/day로 실트질양토의 0.056-0.061/day보다 약 1.5배 정도 높았다. 오염경과기간의 영향을 살펴보면, 60일까지의 오염경과기간으로는 TPH 분해효율의 뚜렷한 차이를 발견할 수 없었다. 이산화탄소회수율은 0.61-0.89이었으며, TPH분해량과 이산화탄소발생량과의 상관계수는 0.90-0.96의 범위에 있었다.

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봄철 영농형 태양광 시설 하부 휴경논 토양의 온도와 수분 변화 (Changes of Soil Temperature and Moisture under the Agrivoltaic Systems in Fallow Paddy Field during Spring Season)

  • 조유나;조은이;정재혁;정회정;황운하;조재일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.218-225
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    • 2023
  • 영농형 태양광 시스템은 노지 작물 경작과 동일한 토지 상부에 설치된 태양광 패널을 통한 발전을 동시에 하는 시스템이다. 지금까지 영농형 태양광은 에너지와 식량의 양자구도로만 집중되어있다. 영농환경 중 하나인 토양수분은 강우 또는 관개수로 증발 및 유출⋅침투로 손실된 수분을 공급받아 노지 작물 생산에 기여한다. 본 연구는 식량, 에너지와 함께 물의 개념을 포함하여 영농형 태양광 시설을 보고자 하였으며, 미기상 관측을 통해 봄 기간 동안 휴경논에서 영농형 태양광 시설 하부의 토양수분과 지온의 변화를 분석하였다. 영농형 태양광 하부는 패널로 인한 부분차광 조건으로 지면에 입사되는 광 에너지량이 감소하여 지온이 낮아질 뿐만 아니라 토양수분 손실이 적어 대조구인 노지에 비해 습윤한 조건을 보인다. 또한, 태양광 하부는 에너지 제한 환경이며, 상대적으로 지온이 높은 노지는 수분 제한 환경으로 설명된다. 노지와 태양광 하부의 상이한 토양수분 환경은 필연적으로 작물에 영향을 미칠 것이며, 농업 환경과 농촌 경제를 고려한 지속가능한 대처가 필요하겠다.

현장 모니터링 적용을 위한 풍화토와 함수비센서의 접촉체적에 따른 지반물성 연구 (A Study on the Geotechnical Property caused by Contact Volume between Weathered Soils and Moisture Sensor for Application of Field Monitoring)

  • 김만일;채병곤
    • 지질공학
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    • 제18권3호
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    • pp.311-319
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    • 2008
  • 주파수 인피던스를 이용하는 ThetaProbe ML2x인 ADR 형식의 토양함수비센서를 적용하여 주문진 표준사, 상주 화강 풍화토, 장수 편마암풍화토을 대상으로 실험을 수행하였다. 시험의 목적은 측정센서의 측정 정밀도를 측정로드부 삽입 깊이에 따른 변화 양상을 파악하였다. 흙매질은 체적함수비 함량과의 관계를 비교하기 위하여 건조상태와 습윤상태로 구분하여 수행하였다. 측정결과에서 측정로드부가 흙매질 내 5cm 이상 삽입되면 측정전압의 변화폭이 크게 감소하는 것을 파악하였다. 또한, 표준사와 같이 균질한 입자를 가진 흙보다는 점토와 실트 등과 같은 세립질을 함유한 화강풍화토와 편마암풍화토에서 측정전압이 안정적인 형태를 갖는 것으로 나타났다. 따라서, 측정치는 측정로드부가 다공질매질과의 접촉 면적이 커질수록 안정적인 값을 제공한다.

토양습윤모형을 이용한 강우-유출분석 (Rainfall-Runoff Analysis with Soil Moisture Accounting Model)

  • 황만하;고익환;정우창;맹승진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.605-609
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    • 2005
  • This study is to perform the rainfall-runoff analysis of the basin of Yongdam dam where is loacted in the Geumriver basin. The model used is the SAC-SMA model which was developed by U.S. National Weather Service. The Precipitation data used as the input data of the model are daily ones observed in 2002 and the mean of values recorded in 5 rainfall stations. The evaporation data are used observed in Daejeon meteorological station. The geographical data such as basin slope and stream gradient are elicited from the numerical map analysis. In the verification through the comparison of calculated daily inflow with observed one, parameters used in the model are estimated manually. As the result of verification, total annual calculated inflow is 13,547CMS and agree accurately with the observed one. During the period of one year of 2002, before 100 days and after 250 days, the soil moisture condition in the upper zone was significantly dry and in spite of the rainfall in this period, the runoff was not generated. Through this result, we can observe that the moisture condition in the soil affects strongly the runoff in a basin.

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탄자니아 이시밀라 아슐리안 유적발굴 조사 연구 (Archaeological Reaserach of the Isimila Site, Tanzania and A Comparative Archaeology of Acheulean Industries in East Africa and East Asia.)

  • 배기동
    • 고문화
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    • 63호
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    • pp.5-42
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    • 2004
  • 탄자니아의 이시밀라 유적은 중부홍적세의 후반에 형성된 전형적인 아슐리안 석기공작을 출토하는 유적으로 알려지고 있는데 이 유적에 대한 3번째의 발굴조사에서 많은 주먹도끼를 비롯한 석기 공작들이 수습되었다. 그리고 이시밀라 유적의 층위는 확인된 것이 모두 13개 층으로 구성되는데, 상부의 라테라이트 토양군과 하부의 수성퇴적물로 구분된다. 수성퇴적물은 호소성환경과 유로환경에서 퇴적된 것으로 유적 형성 당시의 환경이 현재보다도 훨씬 습윤한 것으로 판단된다. 이점은 이번의 수습된 하마뼈와 악어뼈의 존재에서도 할 수 있다. 3개의 지점에서 실시된 발굴에서 드러난 양상은 상부층의 석기집합에서는 주먹도끼가 다수 포함된 반면에 하층에 해당되는 선인장 지점은 불규칙한 형태의 석기공작들이 산발적으로 출토되었다. 그리고 선인장 지점에서도 상부층에서 재퇴적된 석기공작에서는 많은 주먹도끼가 발견되는 것으로 보아서 상층부와 하층부 사이에 석기공작의 차이를 암시하고 있다고 판단되며 석기공작의 발달이 관찰될 가능성을 보여준다. 그리고 석기공작에서 주먹도끼를 비롯한 대형 자르개 석기들이 차지하는 비중이 높은 것으로 미루어 제작과는 별도의 행위가 당시의 물가 환경에서 이루어진 것으로 보인다. 이 유적에서 출토되는 주먹도끼의 형태적인 분석에서는 석재에 따라서 주먹도끼의 정형성이 크게 영향을 받고 있는 것이 확인되었다. 이점은 동아시아의 아슐리안 형의 석기공작이 서구의 비교에서 원시형을 유지하는 것은 석재에서 기인되었을 가능성이 많다는 증거가 될 수 있다.

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화장품 소재와 천연고분자를 이용한 도로분진 제어에 대한 연구 (Study on control of road dust using Cosmetic Material and Natural Polymer)

  • 이한섭;최성부
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.284-291
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    • 2018
  • 본 연구에서는 식품 및 화장품 원료로 널리 사용되는 천연 다당류의 분자 구조, 분자량, 점도, 친수성, 팽창, 습윤 및 보습 특성을 이용하여 도로 분진 방지제를 제조하였다. 다양한 분진 제어 효과가 확인되었으며 단순한 물 분사 및 시험 대조군인 합성PVA보다 우수한 결과를 얻었다. 또한 수분증발 비교, 비산 저감율, 공사현장 테스트 및 물벼룩 급성 독성 시험 등의 영향을 연구하고 토양 및 수질의 안전성을 연구하여 도로 분진 방지제의 유용성을 확인하였다.