• 제목/요약/키워드: 포화지수

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정식 후 초기 생장기 배추의 생장, 광합성 속도 및 기공전도도에 미치는 토양수분의 영향 (Effect of Soil Water Content on Growth, Photosynthetic Rate, and Stomatal Conductance of Kimchi Cabbage at the Early Growth Stage after Transplanting)

  • 김성겸;이희주;이희수;문보흠;이상규
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.151-157
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    • 2017
  • 본 연구는 정식 후 토양의 수분 함량에 따른 배추의 생장과 토양 수분에 따른 배추의 생리 반응 모델 개발을 위한 유효 매개변수를 알아보고자 수행되었다. 처리는 5개 수준으로 각각 0, 200, 300, 400 및 500mL/d/plant로 매일 1회 관수하여 토양 수분 함량 차이로 구분하였다. 토양수분과 기공전도도를 정식 후 10일부터 6일 간격으로 총 5회 측정하였으며(단, 0과 200mL/d/plant 처리구는 총 3회 측정), 광합성기구 활성을 알아보고자 정식 후 25일에 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)와 결핍 처리구(0mL/d/plant)에서 이산화탄소 포화 곡선을 작성하였고, 정식 후 38일에 생장을 조사하였다(단, 관수량 처리구 0과 200mL/d/plant는 위조되어 정식 후 29일에 생장 조사함). 토양수분과 배추의 기공전도도는 밀접한 관계가 있었으며($r^2=0.999$), 직선의 정의 상관관계로 y = 6097.4x - 4.2984였다. 충분히 관수된 배추의 이산화탄소 포화곡선은 정상적인 포화 곡선을 보였으나, 토양수분이 극도로 결핍된 배추는 체내로 이산화탄소가 확산되어 들어가지 않으며, 광합성 속도도 약 $6.5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 미만으로 급격히 감소하였다. 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)에 비하여 토양 수분 결핍구(0mL/d/plant 처리)에서는 약 6.8배 이상 건물생산량이 감소하였다. 그리고 토양의 수분 함량에 따라 엽면적 지수가 로그함수적(y = 16.573 + 3.398 ln x)으로 증가하였고, 결정 계수 $r^2=0.913$로 높은 상관 관계가 있었다. 결과적으로, 정식초기의 토양 수분 함량이 결핍되면 배추의 생장이 지연되며, 광합성 속도와 기공전도도가 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 토양수분 함량과 배추 생장 반응 모델을 기공전도도와 엽면적 지수를 변수로 활용하면 정확도가 우수한 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

폐쇄성수면무호흡증 환자의 야간뇨 유병률 및 관련인자 (Prevalence and Predictors of Nocturia in Patients with Obstructive Sleep Apnea Syndrome)

  • 강현희;이종민;이상학;문화식
    • 수면정신생리
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    • 제21권1호
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    • pp.14-20
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    • 2014
  • 목 적: 본 연구는 수면 무호흡증이 의심되어 수면 클리닉을 내원한 남성 환자를 대상으로 야간뇨의 유병률 및 이를 예측할 수 있는 인자를 알아보고자 하였다. 방 법: 2009년부터 2012년까지 수면무호흡증이 의심이 되어 수면 클리닉을 방문한 남성 환자를 대상으로 임상적 소견 및 수면다원검사 결과를 후향적으로 분석하였다. 배뇨 증상은 국제전립선증상점수를 기준으로 측정하였다. 임상적으로 유의한 야간뇨은 밤 동안에 2회 이상 배뇨를 하기 위해 깨는 경우로 정의하였다. 폐쇄성수면무호흡증은 무호흡-저호흡 지수가 5 이상인 경우로 정의하였다. 결 과: 전체 161명의 분석 대상자의 평균 연령은 $46.7{\pm}14.1$세였다. 이 중 27명은 단순 코골이 환자였으며 134명은 폐쇄성수면무호흡증 환자로 진단 되었다. 야간뇨는 53명의 폐쇄성수면무호흡증 환자, 8명의 단순 코골이 환자에서 관찰되었다. 전체 분석 대상환자에서 야간뇨의 유병률은 37.9%, 폐쇄성수면무호흡증 환자에서 야간뇨의 유병률은 39.6%였으나, 폐쇄성수면무호흡증의 유무에 따른 야간뇨 발생의 통계학적 차이는 없었다. 야간뇨를 호소한 환자가 야간뇨가 없는 환자보다 무호흡-저호흡 지수가 통계적으로 유의하게 더 높았다(p=0.001). 야간뇨를 동반한 폐쇄성수면무호흡증 환자는 야간뇨를 호소하지 않은 폐쇄성수면무호흡증 환자에 비하여 각성 지수가 더 높았고, 혈중 산소 포화도는 더 낮은 것으로 분석 되었다. 다중회귀분석에서 나이와 무호흡-저호흡 지수가 야간뇨의 유무를 예측할 수 있는 인자로 분석 되었으며, 나이에 따른 야간뇨의 위험도는 1.4, 무호흡-저호흡 지수에 따른 위험도는 1.02로 나타났다. 결 론: 본 연구에서 폐쇄성수면무호흡증 환자에서 야간뇨의 빈도는 높은 것으로 나타났다. 폐쇄성수면무호흡증 환자에서 야간뇨의 동반여부를 예측할 수 있는 유용한 인자는 나이와 무호흡-저호흡 지수였다.

폐쇄성 수면무호흡증의 치료에 사용되는 하악전방이동장치-'바이오가드'의 안전성과 유효성 검증을 위한 전향적, 다기관, 단일군 및 비열등성 연구 (Safety and Efficacy of the Mandibular Advancement Device 'Bioguard' for the Treatment of Obstructive Sleep Apnea : A Prospective, Multi-Center, Single Group, and Non-Inferiority Trial)

  • 김형욱;황청풍;은헌정
    • 수면정신생리
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    • 제23권2호
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    • pp.84-92
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    • 2016
  • 목 적 : 본 연구의 목적은 폐쇄성 수면무호흡증의 치료에 사용되는 하악전방이동장치의 한 제품인 '바이오가드'의 유효성과 안정성을 확인하는 것이다. 방 법 : 코골이 및 수면무호흡으로 내원한 총 62명의 환자를 대상으로 하여 하악전방이동장치를 치료법으로 선택하여 전향적, 다기관, 비열등성 연구를 하였다. 일차적으로 설문지 및 야간수면다원검사를 통해 수면무호흡지수의 변화를 수술적 치료의 선행 연구 결과와 비교한 비열등성 연구를 하였고 이차적으로 수면의 질, 주간졸리움, 산소포화도, 코골이 비율의 변화를 '바이오가드' 사용전후와 비교하였다. 또한 이상반응발생을 조사하여 안정성을 평가하였다. 결 과 : 62명의 환자 중 중도 탈락한 3명을 제외한 59명에게서 MAD 치료 5주 뒤에 평가한 수면무호흡지수의 변화는(54%) 수술적 치료의 선행 연구 결과(45%)와 비교하여 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(95% CI). 코골이 비율의 변화를 제외하고 수면무호흡지수, 수면의 질, 주간졸림증, 산소포화도는 통계적으로 유의한 개선을 보였다(p < 0.001). 총 62명 중 39명(62.9%)의 대상자에게서 총 85건의 이상반응이 보고되었으며 대부분(78건, 91.8%)의 경우 경증으로 보고되었고 중증으로 보고된 2건의 경우는 바이오가드와의 연관성은 없는 것으로 밝혀졌다. 결 론 : 하악전방이동장치의 한 제품인 '바이오가드'는 코골이와 수면무호흡 환자에게 안전하고 효과적인 치료방법이다. 따라서 기존의 비가역적인 수술 치료법을 시도하기 전에 적용하는 대체치료법으로써 우선적으로 고려하여 사용할 수 있을 것이다.

폐쇄성 수면 무호흡-저호흡증후군 환자에서 과도한 주간졸음증과 혈압 사이의 연관성 (The Association between Excessive Daytime Sleepiness and Blood Pressure in Patients with Obstructive Sleep Apnea-Hypopnea Syndrome)

  • 김천식;김대식
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.255-261
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    • 2016
  • 수면무호흡-저호흡를 가지고 있는 환자에서 과도한 주간졸음증의 표현형과 혈압 사이의 관계를 조사하고자 한다. 환자는 수면 다원검사 결과에 따른 무호흡-저호흡지수가 5미만인 그룹은 코골이 그룹(n=108), 5~15 사이는 경도 무호흡 그룹(n=186), 15~30 사이는 중증도 무호흡 그룹(n=179), 30 이상인 그룹은 중증 무호흡 그룹(n=233)으로 나누었다. 혈압 측정은 검사 시작 전과 후에 똑바로 누운 자세에서 3분 간격으로 2회 측정 후 평균값으로 야간 혈압과 아침 혈압을 측정하였다. 주간졸음증군과 비주간졸음증군의 수면 파라미터와 혈압과의 상관관계를 측정하였다. 수면 파리미터와 혈압과의 이변량 상관관계에서 평균 동맥혈압과 체질량지수, 무호흡-저호흡지수, 총 각성지수는 양의 상관관계로 나타났고(r=0.099, r=0.142, r=0.135, p<0.01, p<0.01, p<0.01), 최저산소포화도는 음의 상관관계로 나타났다(r=-0.258, p<0.01). 주간졸음증군은 비주간졸음증군에 비해 나이가 어리고($47.2{\pm}11.3$ vs $50.3{\pm}11.4$, p=0.023), 이완기 혈압이 높고(야간 이완기혈압과 아침 이완기혈압, $83.1{\pm}9.7$ vs $81.4{\pm}8.8$, $86.4{\pm}9.2$ vs $83.6{\pm}9.7$)(p=0.031, p=0.047), 수축기혈압도 높았다(야간 수축기혈압, 아침 수축기혈압, $126.7{\pm}11.2$ vs $123.4{\pm}12.4$, $128.9{\pm}12.4$ vs $125.3{\pm}12.9$)(p=0.021, p=0.021). 무호흡-저호흡를 가지고 있으면서 고혈압이 있고, 주간졸음증을 함께 가지고 있는 그룹은 그렇지 않은 그룹에 비해 나이가 어리고, 총 각성숫자가 높고, 아침과 야간 수축기 및 이완기혈압이 높았다(p<0.005, p=0.008, p<0.001, p<0.001). 결론적으로 주간졸음증의 표현형은 나이가 어리고, 아침 및 야간 수축기혈압과 이완기혈압이 높고, 수면 중 산소포화도가 더 떨어졌다.

폐쇄성 수면무호흡증 환자의 지속적 상기도 양압술 순응도 (Compliance of Nasal Continuous Positive Airway Pressure in Patients with Obstructive Sleep Apnea Syndrome)

  • 최종배;이승희;정도언
    • 수면정신생리
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    • 제13권1호
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    • pp.27-32
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    • 2006
  • 목 적:이 연구는 폐쇄성 수면무호흡증의 치료에 사용되는 지속적 상기도 양압술(nCPAP)의 순응도를 조사하고, 순응도를 좌우하는 요인을 파악하여 치료에 도움이 되게 하고자 시행되었다. 방 법:1995년 1월부터 1999년 4월까지 서울대학교병원 신경정신과 수면다원검사실에서 nCPAP 처방압력 측정 검사를 받은 모든 환자 120명을 대상으로 하였다. 환자들의 의무기록을 열람하여 연령, 성별, 학력, 체중, 신장, 호흡장애지수, 평균 산소포화도, nCPAP 처방 압력, 이비인후과 수술여부, 주간 졸림 여부, 고혈압의 병력 등을 조사하였고, 환자들을 외래에서 직접 면담하거나 주소지로 전화하여 nCPAP의 구입여부, 현재 nCPAP 치료 여부, 사용기간, nCPAP 중단 이유 등을 조사하였다. 결 과:대상 환자 120명 중 83명에서 정보를 얻을 수 있었다. 83명 중 60명은 nCPAP 기기를 구입하였고 23명은 nCPAP을 구입하지 않았는데, nCPAP 기기를 구입한 환자들은 주간 졸림증이 있었고 학력이 높았다. nCPAP 기기를 구입한 60명 중에 지금까지 사용하고 있는 환자들은 26명(43.3%)이었고 나머지 34명(56.7%)은 사용을 중단하였는데, 가장 큰 중단 사유는 마스크의 불편(26.5%)이었고, 그밖에 소리가 시끄러움(17.6%), 다른 방법으로 해결(17.6%), 코가 막히고 입이 마름(11.8%) 등의 순이었다. 치료를 중단한 환자들 중 25명(73.5%)이 치료를 시작한 후 3개월을 넘기지 못하고 중단하였으며, 31명(91.2%)이 1년 내에 그만 두었다. nCPAP을 6개월 미만으로 사용한 25명(41.7%)과 6개월 이상 사용한 35명(58.3%)간에 성별, 연령, 호흡장애지수, 평균산소포화도, 처방압력, 이비인후과 수술 여부, 체질량지수, 고혈압의 병력, 주간졸림 여부, 학력 등을 비교하였는데, 주간 졸림 여부에서만 의미 있는 차이가 있었고, 나머지 변수에서는 차이가 없었다. 결 론:이 연구를 통해서 우리는 nCPAP 순응도가 외국의 연구에 비해 다소 낮고, 초기 주간 졸림의 여부가 nCPAP의 장기 사용에 의미있는 영향을 미친다는 것을 알게 되었다. 또한 초기 3개월 이상 지속적으로 사용하는 환자들이 장기적으로 사용할 가능성이 높았다. 이 결과를 바탕으로 우리는 폐쇄성 수면무호흡증에 nCPAP 치료를 할 때 환자를 적절히 선택하고 교육을 지속적으로 해야 nCPAP 순응도를 높일 수 있다고 제안한다.

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폐쇄성(閉鎖性) 수면무호흡증(睡眠無呼吸症)에서 지속적(持續的) 상기도(上氣道) 양압술(陽壓術)이 혈력학적(血力學的) 변화(變化)에 끼치는 영향(影響) (Blood Pressure Reactivity during Nasal Continuous Positive Airway Pressure in Obstructive Sleep Apnea Syndrome)

  • 박두흠;정도언
    • 수면정신생리
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    • 제9권1호
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    • pp.24-33
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    • 2002
  • 목 적 : 폐쇄성 수면무호흡증(이하 수면무호흡증) 환자에서 고혈압이 흔히 병발되나 지속적 상기도 양압술(이하 양압술)에 따른 고혈압 해소 정도는 연구방법에 따라 상이한 결과를 보이고 있다. 이에 저자들은 지속적-비관혈적 혈압 측정법을 이용하여 기초 혈압치가 다양한 수면무호흡증 환자군에서 양압술을 적용하면서 야간 수면중 혈압 및 심박 동수 반응에 양압술이 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 또한 양압술에 의한 혈역학적 변화에 영향을 줄 수 있는 요인들을 찾고자 하였다. 방 법 : 연구대상으로는 수면무호흡증의 임상 증상을 지니고 있으며 기초 측정일의 야간 수면다원검사 결과 호흡장애지수가 5이상인 환자 10명(평균연령 52.2$\pm$12.4세, 남자 9명, 여자 1명)을 선택하였다. 양압술을 시행하지 않은 상태인 기초 측정일과 양압술을 시행한 양압술 시행일 모두에서 야간 수면다원기록과 동시에 지속적-비관혈적 혈압측정기($Finapres^{(R)}$)를 사용하여 매 박동(beat-to-beat)시의 수축기 혈압, 이완기 혈압, 그리고 심박동수를 측정하였다. 또한 매 2초마다 혈중산소포화도($SaO_2$)를 측정하였다. 기초 측정일과 양압술 시행일 두 군간에 혈역학적 및 호흡기적 변인들의 평균치를 비교하였다. 기초 측정일 값에서 양압술 시행일 값을 뺀 수축기 혈압 델타값 및 이완기 혈압 델타값 각각과 기초 측정일의 측정치들(수축기 혈압, 이완기 혈압, 그 각각의 혈압 변이도, 심박동수 및 심박동수 변이도, 혈중산소포화도 평균치, 그리고 호흡장애지수), 양압술 시행일의 측정치들(양압술 처방압력 및 총 각성시간 분율), 연령, 그리고 비만도 간의 상관관계를 분석하였다. 결 과 : 1) 혈중 산소포화도의 평균치와 호흡장애지수가 기초 측정일에 비해 양압술 시행일에서 각각 증가(p<.01) 및 감소(p<.01)하였으나, 혈역학적 변인을 포함한 다른 비교 변인들에서는 차이가 없었다. 2) 기초 측정일의 혈압에서 양압술 시행일의 혈압을 뺀 델타값들을 분석한 결과 기초 측정일의 혈압치와 대상군의 연령에 따라 혈압 반응이 차별적으로 나타났다. 수축기 혈압 델타값과 기초 측정일의 수축기 혈압간에 유의한 정적 상관관계를 보였으나(p<.01), 이완기 혈압 델타값과 기초 측정일의 이완기 혈압간에는 각성기(p<.01)를 제외한 다른 수면단계에서 유의한 상관관계가 없었다. 렘수면단계를 제외한 모든 수면단계에서 이완기 혈압의 델타값과 연령 사이에 유의한 역 상관관계가 있었지만(p<.05), 수축기 혈압의 델타값과 연령 간에는 유의한 상관관계가 없었다. 3) 수축기 혈압 델타값 및 이완기 혈압델타값 각각과 기초 측정일의 측정치들, 양압술 시행일의 측정치들, 그리고 비만도 간의 상관관계를 분석한 결과, 이완기 혈압 델타값과 양압술 시행일의 각성시간 분율간의 유의한 정적 상관관계(p<.01) 외에는 유의한 상관관계가 없었다. 결 론 : 양압술 적용에 따라 수축기 혈압 델타값과 이완기 혈압 델타값이 기초 측정일의 수축기 혈압치와 대상군의 연령에 따라 각각 증가 또는 감소하였다. 따라서, 본 연구는 양압술에 따른 혈압 반응은 단순 감소로 나타나는 것이 아니라 여러 변인의 조건에 따라 차별적 혈압 반응 양상으로 나타나는 복합적인 현상이며 앞으로 좀더 세밀하게 연구되어야 할 대상임을 시사한다.

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석회암 유래 토양에서의 물의 이동특성과 토양 입자 및 유기물과의 관계에 따른 Pedo-Transfer Function의 결정 (Determination of Pedo-Transfer Function Using the Relation Between Soil Particle Distribution, Organic Matter and Water Movement in Soil Originated from Limestone)

  • 허승오;정강호;손연규;하상건;김정규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.132-138
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    • 2009
  • 강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리 분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양으로 세립(細粒)질로 구성이 되어 있고 자갈이나 잔돌이 있는 토양으로 분류되므로 토양의 침투 및 투수속도가 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본 연구는 석회암 유래 토양의 침투속도와 토양층위별 투수속도 측정결과인 현장 포화수리전도도(Kfs, field saturation hydraulic conductivity)에 토양의 입도 분포 및 유기물 함량이 미치는 영향을 파악하고자 그들 사이의 상호관계를 분석하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안의 6개 토양통이었고 장력 침투계(disc tension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelph permeameter)로 침투 및 투수속도를 측정하고 입도 분포와 유기물함량을 분석했다. 전체 측정대상 토양의 표토 및 층위별 Kfs와 그 토양들의 모래, 미사, 점토 및 유기물 함량과는 유의한 상관관계를 찾을 수 없었다. 그것은 측정 토양이 농경지 토양 외에도 산림 토양이 포함되어 있고, 산림토양도 유기물 층이 존재한다거나 다량의 자갈이나 잔돌 등의 함량이 존재하기 때문인 것으로 여겨진다. 이것은 포화수리 전도도가 토양의 입도분포나 유기물 함량과의 관계가 있다고 했던 다수의 연구와는 상반된 결과이므로 이를 더 검토해볼 필요성이 있다. 이를 위해, 측정된 6개의 대상 토양 중에서 암쇄토인 모산통과 유기물 함량이 9.2%로 일반토양보다 월등히 높은 과림통의 O충을 제외하고 토양 입도분포 및 유기물 함량과 침투 및 투수속도와의 관계를 살펴보았다. 분석결과 모래의 함량과 Kfs의 관계는 결정계수($R^2)가 0.309로 비교적 낮게 나타나고 있지만 정의 직선 상관관계를 나타냈으며, 미사함량과는 관계가 없었고, 점토함량과는 결정계수가 0.3164로서 부의 직선 상관관계를 나타냈다. 유기물 함량과는 다른 토양 입도분포들보다 결정계수가 높으며($R^2=0.4884^{*}$) 지수함수 관계를 나타내고 있다. 이러한 결과들을 종합하면 석회암 유래토양에서의 현장포화수리 전도도는 모래나 유기물 함량이 많으면 증가하고 점토 함량이 많으면 감소할 것이므로 이들을 조합한다면 현장 포화수리전도도를 예측하는 PTF(Pedo-Transfer Function)를 작성할 수 있다. 본 연구에서는 이를 위해 모래, 점토, 유기물 함량을 고려해 PTF를 분석한 결과 점토는 다중 공선성 때문에 제외를 하고 모래와 유기물 함량만을 이용해 Kfs를 예측할 수 있는 PTF를 작성했다.

수질평가지수를 이용한 시화호 내측 및 외측 해역의 시·공간적 수질 변화 평가: 조력발전소 가동에 따른 영향 연구 (Evaluation of Spatial and Temporal Variations of Water Quality in Lake Shihwa and Outer Sea by Using Water Quality Index in Korea: A Case Study of Influence of Tidal Power Plant Operation)

  • 나공태;김종근;김은수;김경태;이정무;김성근;김의열;이승용;박은주
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.102-114
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    • 2013
  • 인공호수인 시화호 유역은 우리나라에서 가장 고도로 산업화가 진행되고 있는 지역 중 하나이며 현재 조력발전소 가동으로 인한 수질변화가 예상되고 있다. 본 연구에서는 2011~2012년 동안 총 14회에 거쳐 시화호 내 외측의 투명도, 저층 용존산소 포화도, 용존무기인, 용존무기질소 및 클로로필-a의 조사결과를 개정된 수질평가기준(수질평가지수, WQI)에 적용하여 시화호 주변해역의 시 공간적 수질변화 특성과 조력발전소 가동에 따른 수질개선 효과를 평가하였다. 수질평가지수는 시화호 내측의 산업단지 주변과 외측의 하수처리장 방류구 주변에서 상대적으로 높았으며 각각 시화방조제와 외해역으로 갈수록 감소하는 수평분포 특성을 나타내었다. 시화호 내 외측의 수질은 주로 시화호 유역의 산업지역, 도심지역 및 농촌지역에 산재하는 비점오염유출과 하수처리장 방류에 큰 영향을 받고 있는 것을 알 수 있었다. 시화호 내측 수질평가지수는 2011년 평균 53.0(IV 등급, 나쁨)에서 2012년 평균 42.8(III 등급, 보통)로 큰 폭으로 감소하였다. 조력발전소 가동이 해수교환량을 증가시켜 저층 빈산소 환경이 약화되어 시화호 수질이 크게 개선된 것으로 나타났다. 시화호 외측 수질평가지수는 2011년과 2012년 각각 37.4와 35.3으로 모두 보통(III 등급)의 수질상태를 보여 조력발전소 가동 이후 내측 해수의 외측 방류에 의한 수질 오염은 없는 것으로 판단된다. 그러나 군집분석 결과, 산업단지 주변의 시화호 상류지역은 조력발전소 가동을 통한 수질개선 효과가 미미한 것으로 나타났으며, 강우가 집중되는 여름철에 수질이 악화되고 있어 시화호 전체 수질을 개선시키기 위해서는 하천이나 우수토구를 통한 비점오염물질 관리 및 저감대책이 시급한 것으로 판단된다.

만경강 하천변 충적 지하수의 용존 Fe와 Mn 거동에 대한 산화-환원 과정과 용해 평형의 효과 (Effect of Redox Processes and Solubility Equilibria on the Behavior of Dissolved Iron and Manganese in Groundwater from a Riverine Alluvial Aquifer)

  • 최범규;고동찬;하규철;전수현
    • 자원환경지질
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    • 제40권1호
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    • pp.29-45
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    • 2007
  • 전라북도 전주시 지역의 만경강 하천변 충적 대수층에 심도 30m까지 설치된 다중 심도 관정을 이용하여 산화-환원 환경과 관련된 지하수의 생물지구화학적 특성을 조사하였다. 대체로 용존 산소(DO)가 1 mg/L이하의 혐기성 환경이 지배적이었으며, 10-20m 구간에서는 높은 농도의 Fe($14{\sim}37mg/L$)와 Mn($1{\sim}4mg/L$)이 나타나고 그 하부에서는 S(-II) 이온이 검출되었다. 용존 Fe와 Mn이 높은 구간에서는 $O_2,\;NO_3$가 거의 없고, 퇴적물내의 Fe와 Mn의 함량은 심도에 따라 큰 차이 없이 분포하고 있어 전자수용체로서 이용된 Fe(III), Mn(IV)의 환원에 의해 지하수내의 용존 Fe와 Mn의 농도가 높아진 것으로 볼 수 있다. 용존 농도에서 Mn이 Fe에 비해 상대적으로 농도가 높게 나타나는 구간이 더 넓다. 환원 과정에서 전자공여체(electron donor)로 이용될 수 있는 유기 탄소(DOC) 농도가 지하수면 부근에서 급격히 감소하는 것으로 보아 지하수내 유기물은 상부에서 유입되는 것으로 보인다. 20m 하부에서는 $SO_4$가 감소하고 S(-II) 이온이 검출되는 것으로 보아 상부 구간보다는 하부구간에서 $SO_4$ 환원작용이 활발함을 지시한다. 여러 산화-환원쌍으로부터 계산된 산화-환원 전위는 Fe를 포함하는 쌍들간을 제외하고는 모두 일치하지 않아 전체적으로 산화-환원적으로 비평형 상태에 있다고 볼 수 있다. 지하수면 부근을 제외하고는 siderite, rhodochrosite 등의 탄산염 광물의 포화지수가 -2에서 +1의 범위를 보여 이들 광물에 의해 각각 Fe(II), Mn(II) 이온의 농도가 지하수내에서 조절될 수 있음을 보여주며, 20m 하부 심도 구간에서 S(-II) 이온이 검출되는 지점에서는 Fe(II)의 경우 FeS 광물에 의해서도 농도가 조절될 수 있다.

경상계 퇴적암에서 산출되는 탄산지하수의 지화학적 특성과 생성기원 (Geochemistry and Origin of $CO_2$-rich Groundwater from Sedimentary Rocks of Kyungsang System)

  • 정찬호;이진국
    • 지질공학
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    • 제10권1호
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    • pp.51-62
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    • 2000
  • 경상계 퇴적암에서 산출되는 신촌 및 고란약수는 탄산을 다량으로 함유하는 탄산지하수이다. 탄산수의 화학적 유형은 Ca(Na)-$HCO_3$형에 속한다. 탄산수는 높은 $P_{CO2}$ 분압(0.29~1.01 atm)과 1,093~2,810$\mu$S/cm 범위의 높은 전기전도도를 보인다. 무기이온성분을 보면 Ca이 116~321mg/l 농도범위를 보이고 $HCO_3$성분이 702-2,115mg/l 농도로 가장 풍부한 성분이다. 그리고 Na 성분이 62~225mg/l 범위를, Mg 성분이 36.4~101mg/l 농도범위를, Fe는 1.0~31.5mg/l 농도범위를 보여 일반지하수에 비해 훨씬 높은 값을 보인다. 그 외 F, Li, Mn, Sr 등의 미량원소도 상당히 풍부한 편이다. 탄산수의 $^2H/^1H, ^{18}O/^{16}O$ 동위원소 분석결과 탄산수는 모두 순환수 기원이며, 삼중 수소의 수준으로 볼 때 1950년대 이후에 함양된 강수가 탄산수로 진화된 것으로 보인다. 약수내 $CO_2$의 공급은 퇴적암과 인접한 화강암 또는 산성 반암류의 심부에서 기원한 것으로 추정된다. 탄산수의 수질특성에 영향을 미친 근원광물은 퇴적암내 풍부한 탄산염광물과 앨바이트에 의한 것으로 해석되고, 열역학적 계산에 의한 포화지수를 볼 때 탄산수는 앨바이트에 대해서 용해성조건이며, 방해석과는 거의 평형상태를 이루고 있다.

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