• 제목/요약/키워드: Cation distribution

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석고 혼합량에 따른 간척지토양의 양이온 용탈 및 분포 (Patterns of Leaching and Distribution of Cations in Reclaimed Soil according to Gypsum Incorporation Rate)

  • 유진희;정덕영;황선웅;이경도;이상복;최원영;하상건;김시주
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.596-601
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    • 2010
  • 고염도 간척지 토양에서 석고시용에 따른 토양의 제염특성을 알아보고자 석고의 혼합비율별 토주를 제작하여 이온의 용출과 토양 중 이온 분포 특성을 조사하였다. 석고의 혼합비율별로 토주의 $K_{sat}$값을 측정한 결과, 석고 혼합 0%에서는 최종적으로 투수가 정지하여 $K_{sat}$ 0 cm $hr^{-1}$을 나타내었고, 석고 0.2% 혼합에서는 0.01 cm $hr^{-1}$를 나타내었으며, 석고 0.4% 이상의 혼합에서는 투수성이 크게 증가하여 0.3 cm $hr^{-1}$ 이상의 $K_{sat}$ 값을 나타내었다. 석고의 혼합비율별 용출액의 EC는 초기 104.2~164.8 dS $m^{-1}$에서부터 141시간 용출 후 크게 감소하여 석고 혼합비율에 따라 0.1~0.6 dS $m^{-1}$을 나타내었다. 석고 혼합비율별 토주 토양내 양이온 함량에 대한 용출된 각 양이온의 비율은 석고 혼합비율이 증가됨에 따라 모든 이온에서 증가하여 석고 혼합비 0.8% > 0.6% > 0.4% > 0.2% 순을 나타내었다. 또한 모든 석고 혼합비율에서 토양내 양이온 함량에 대한 용출 양이온의 비율은 $Na^+>Mg^{2+}>K^+>Ca^{2+}$ 순으로 높았다. 석고혼합토주의 용출 시험 후 토주내 토양의 EC는 시험 전 33.9 dS $m^{-1}$에 비해 98.8% 이상 저하되었다. 토양의 치환성 $Ca^{2+}$는 크게 증가하여 석고 혼합비에 따라 1.7~3.1 $cmol_c\;kg^{-1}$의 함량을 나타낸 반면, 치환성 $Na^+$, $Mg^{2+}$, $K^+$이온은 각각 1.1, 1.3, 0.6 $cmol_c\;kg^{-1}$ 이하의 함량을 나타내었다.

Tb2Bi1GaxFe5-xO12(x=0, 1)의 뫼스바우어 분광연구 (Mössbauer Study of Tb2Bi1GaxFe5-xO12(x=0, 1))

  • 박일진;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.67-70
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    • 2008
  • $Tb_2Bi_1Ga_xFe_{5-x}O_{12}$(x=0, 1)의 조성을 가지는 분말 시료를 sol-gel 법과 진공봉합 열처리를 이용하여 합성하였다. x선 회절기, $M\ddot{o}ssbauer$ 분광기를 이용하여 시료의 결정구조 및 Ga 이온의 점유도에 관하여 연구하였다. XRD측정결과 $Tb_2Bi_1Ga_xFe_{5-x}O_{12}$ (x=0, 1)의 결정구조는 Ia3d의 공간그룹을 갖는 cubic 구조이며, $Tb_2Bi_1Fe_5O_{12}$$Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$의 격자상수 $a_0$는 각각 $12.497\AA$, $12.465\AA$으로 분석되었다. Rietveld 분석법을 이용하여 각 이온들이 점유하는 각각의 부격자 위치를 연구하였다. $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$ 시료의 분석결과, Tb, Bi 이온은 24c 자리에, Fe 이온은 24d, 16a 자리를 점유하였으며, 비자성 이온인 Ga 이온은 모두 16a 자리를 점유하는 것으로 분석되었다. $Tb_2Bi_1Ga_xFe_{5-x}O_{12}$(x=0, 1)의 미시적인 자기구조를 분석하기 위해 시료들의 $M\ddot{o}ssbauer$스펙트럼을 측정하였다. 상온에서의 $M\ddot{o}ssbauer$스펙트럼 측정결과 철 이온들의 흡수 면적비는 $Tb_2Bi_1Fe_5O_{12}$의 경우 24d와 16a자리에서 각각 60.8%, 39.2%로, $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$의 경우 24d와 16a자리에서 각각 74.7%, 25.3%로 분석되었다. 철 이온들의 흡수 면적비 분석을 통해 비자성이온인 Ga은 모두 16a 자리를 점유하는 것을 알 수 있었다.

김해평야(金海平野)에 분포(分布)한 특이산성토(特異酸性土)의 생성(生成)과 광물학적(鑛物學的) 특성(特性) -II. 점토광물(粘土鑛物)의 분포(分布) 및 생성(生成) (Genesis and Mineralogical Characteristics of Acid Sulfate Soil in Gimhae Plain -II. Genesis and Distribution of the Soil Clay Minerals)

  • 정필균;류순호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.168-178
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    • 1994
  • 김해평야(金海平野)에 분포(分布)하는 특이산성토(特異酸性土)는 하해혼성충적층(河海混成沖積層)에서 발달(發達)되어 있으며 풍화환경(風化環境) 조건(條件)이 일반 토양(土壤)과 상이(相異)하다. 특히 이들 토양점토(土壤粘土) 광물(鑛物)은 강산성(强酸性) 조건(條件)에서 규산염광물(珪酸鹽鑛物)의 풍화속도(風化速度)를 촉진(促進)시키며, 건조(乾燥)와 습윤(濕潤)의 반부(反復)은 유황함유광물(硫黃含有鑛物)의 산화환원(酸化還元)으로 인한 토양(土壤)의 pH 변화(變化) 폭(幅)을 증가(增加)시키므로 광물(鑛物)의 풍화(風化)를 더욱 가속화(加速化)시킨다. 본(本) 보(報)에서는 이와같은 환경(環境) 조건(條件)에서 생성(生成)된 김해통(金海統), 봉림통(鳳林統), 해탁통(海拓統), 등구통(登龜統)에 대한 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 동정(同定) 및 특성(特性)을 구명(究明)하므로써 생성과정(生成過程)을 구명(究明)코자 하였다. 점토(粘土)의 규반비(珪礬比)는 3.14~3.77 범위로 토양통간(土壤統間)에 뚜렷한 차이(差異)는 없었으며 illite나 vermiculite 등의 2 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)과 1 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)이 혼재(混在)하기 때문에 규반비(珪礬比)가 높았다. 점토(粘土)의 CEC는 22.1~29.2cmol/kg 범위(範圍)로 낮은 편이며, 이는 1 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)의 함량(含量)이 높고 강산성(强酸性) 조건(條件)에서 생성(生成)될 수 있는 2 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)의 층간(層間)에 CEC가 낮은 Al 및 Fe의 수산화물(水酸化物)의 침입(侵入) 정도(程度)가 크기 때문이다. Jaorosite[$KFe_3(SO_4)_2(OH)_6$]는 B층(層) 혹은 C층(層)에 함유(含有)되어 있으며 X-선(線) 회절(回折) Peak 및 $Fe_2O_3$$K_2O$ 함량(含量)으로 보아 김해통(金海統)에서 가장 많이 혼재(混在)하고 있을 것으로 판단(判斷)된다. X-선(線) 회절분석(回折分析), DTA 분석(分析), TG 분석(分析) 결과(結果) 토양(土壤) 중 점토광물(粘土鑛物)은 kaolin광물(鑛物), vermiculite, illite 및 수산화물(水酸化物)이 층간(層間)에 침입(侵入)된 vermiculite(hydroxy interlayered vermiculite : HIV)가 주광물(主鑛物)이었으며, 특히 강산성(强酸性) 조건하(條件下)에서는 vermiculite로부터 HIV가 많이 생성(生成)되었다. 부산물(副産物)로는 토양(土壤)에 따라 차이(差異)가 있었으나 석영(石英) 및 장석(長石)과 Jarosite, pyrite, hematite 및 goethite 등(等)의 함철광물(含鐵鑛物)이 소량(少量) 존재(存在)하였다. 점토광물(粘土鑛物)의 층위별(層位別) 분포(分布)를 보면 전반적으로 kaolin 광물(鑛物)은 표층(表層)에서 많았고, 심층(心層)으로 갈수록 줄어드는 경향이었다. vermiculite와 illite의 함량(含量)은 층위간(層位間)에 뚜렷한 차이(差異)는 없으나, 김해통(金海統)과 해척통(海拓統)에서 수산화물(水酸化物)이 층간(層間)에 침입(侵入)된 vermiculite(HIV) 함량(含量)이 표층(表層)에 비하며 심층(心層)으로 갈수록 증가(增加)하는 경향이었다. 이러한 경향은 각해통(各海統)과 해척통(海拓統)에서 토양(土壤)의 pH가 심층(心層)에서 매우 낮아 2 : 1 격자형(格子型) 광물(鑛物)의 안정도(安定度)가 떨어져 Al 및 Fe의 수산화물(水酸化物)이 층간(層間)에 침입(侵入)된 vermiculite가 많이 생성(生成)된 결과(結果)로 생각된다.

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고랭지 주요작물의 시비 및 토양관리 실태 (Status of Fertilizer Application and Soil Management for Major Vegetable Crops in Farmers' Fields of Alpine Area)

  • 이정태;이계준;장용선;황선웅;임수정;김창배;문영훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.357-365
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    • 2006
  • 본 연구는 고랭지 주요 채소작물에 대한 적정 시비관리 및 토양관리기술의 기초 자료로 이용하고자 2003년에서 2004년까지 2년에 걸쳐 고랭지권역 792개소를 대상으로 토양관리실태 및 시비실태를 조사하였다. 그 결과 재배지역의 표고는 강원(679 m)>경북(560 m )>전북(524 m) 순으로 높은 반면, 경사는 전북(10.6%)>경북(8.2%)>강원(7.5%) 순으로 높았다. 그리고 토성은 강원과 전북은 사양토(강원 76%, 전북 64%), 경북은 양토(42%)와 사양토(35%)가 많았다. 토양의 화학성은 pH 5.7, 유기물 $27.6g\;kg^{-1}$, 유효인산 $765mg\;kg^{-1}$, 치환성의 칼륨, 칼슘 및 마그네슘은 각각 1.16, 6.1, $1.6cmol_c\;kg^{-1}$, 양이온 치환용량은 $9.2cmol_c\;kg^{-1}$이었다. 고랭지 주요작물의 시비실태 조사결과 화학비료 시비량은 토양검정 시비량에 비하여 감자는 질소 1.7~2.0배, 인산 4.2~7.0배, 칼리 1.4~2.2배, 배추는 질소 1.4~1.6배, 인산 4.6~8.3배, 칼리 3.5~4.2배, 무는 질소 1.2~1.3배, 인산 4.2~7.2배, 칼리 3.0~3.6배였다. 이와 같은 결과는 모든 작물에서 토양의 축적된 화학성분과 작물의 양분 요구도을 고려하지 않고 관행적으로 시비하고 있음을 보여 주고 있다. 특히 인산과 칼리를 과용하고 있는 것은 시급히 개선해야 할 사항으로 토양검정기준에 의한 시비관리 및 영농기술 지도가 필요할 것으로 생각된다.

온천수 내 리튬 분포: 국내 심부 지하수환경의 리튬 지화학 연구 (Lithium Distribution in Thermal Groundwater: A Study on Li Geochemistry in South Korean Deep Groundwater Environment)

  • 서현수;이정환;박선주;오준섭;최재훈;이종태;윤성택
    • 자원환경지질
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    • 제56권6호
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    • pp.729-744
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    • 2023
  • 전기 자동차 및 배터리에 대한 수요가 증가함에 따라 리튬의 가치가 크게 증가하였다. 리튬은 주로 페그마타이트, 열수변질을 받은 응회암질 퇴적 점토 및 대륙성 염수에서 발견된다. 전 세계적으로 지하수로 공급되는 염호와 유전 염수는 세계 리튬 생산량의 약 70%를 차지하는 대륙 염수의 주요 리튬 공급원으로 주목받고 있다. 최근에는 심부 지하수, 특히 지열수도 리튬의 잠재적 공급원으로 연구되고 있다. 심부 지하수의 리튬 농도는 상당한 물-암석 반응과 염수와의 혼합을 통해 증가할 수 있다. 심부 지하수 중의 리튬 탐사를 위해서는 그 기원과 거동을 이해하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 전국적인 규모에서 국내 온천지역 지열수의 수문지화학 특성과 진화에 관한 예비연구를 바탕으로, 심부 지하수 환경에서의 리튬의 분포를 평가하고 그 농도에 영향을 미치는 지구화학적 요인을 이해하고자 하였다. 총 555개의 온천 지하수 시료 자료는 수화학적 특성에 따라 뚜렷한 지화학 진화 특성을 갖는 5가지 유형으로 분류되었다. 또한, 리튬의 부화 기작을 평가하기 위해 리튬 농도가 90번째 백분위수(0.94 mg/L)를 초과하는 시료(n = 56)에 대해 자세히 고찰하였다. 리튬의 농도는 수화학 유형에 따라 유의미한 차이를 보였는데, Na(Ca)-Cl유형, Ca(Na)-SO4유형, pH가 낮은 Ca(Na)-HCO3 유형 순이었다. Ca(Na)-Cl 유형에서 리튬 부화는 해수침투에 따른 역이온 교환으로 발생한다. 백악기 화산퇴적 분지에서 특징적으로 나타나는 Ca(Na)-SO4 유형 지하수에서 용존 리튬의 부화는 열수 변질 점토 광물의 산출 및 화산활동과 관련이 있는 반면, 낮은 pH의 Ca(Na)-HCO3 유형 지하수에서는 심부 CO2의 상승 혼입에 의한 기반암의 풍화 촉진으로 인해 리튬 부화가 일어난 것으로 해석된다. 본 광역 예비 지화학 연구 결과는 심부 지질환경에서의 수문지화학 진화에 대한 이해와 함께 향후 경제성 있는 리튬 탐사 지침과 관련하여 유용한 정보를 제공할 것이다.

지질매체내에서의 $^{241}Am,\;^{152}Eu,\;^{160}Tb,\;^{60}Co$의 흡착특성비교: 지표지질내에서의 Am의 거동특성을 위한 최적 유사체로서의 Eu (Sorption Behavior of $^{241}Am,\;^{152}Eu,\;^{160}Tb\;and\;^{60}Co$ in the Geological Materials: Eu as an Optimum Analogue for Fate and Transport of Am Behavior in Subsurface Environment)

  • 이승구;이길용;조수영;윤윤열;김용제
    • 자원환경지질
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    • 제40권4호
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    • pp.361-374
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    • 2007
  • 희토류원소는 지각의 진화, 분화작용 등을 포함한 여러 가지 지질학적 역사를 이해하는 매우 유용한 도구로서 활용되어 왔다. 뿐만 아니라, 이 희토류원소는 방사성폐기물의 처분과 관련된 물-암석반응연구에 있어서 액티나이드 원소의 유사체로서 사용되어져 왔다. 본 논문에서는 희토류원소인 Eu와 액티나이드 원소인 Am의 유사한 물리적/화학적 특성을 토대로 지질매체의 종류에 관계없이 희토류원소와 액티나이드 원소의 거동이 매우 유사하다는 가설을 설정하고 이를 검증하기 위한 회분식(batch experiment) 실험을 수행하였다. 회분식 실험에는 4종류의 암석(화강암, 화강암질 편마암, 앰피볼라이트, 응회암)을 지질매체로 선택하였고, 고준위 방사성 핵종으로는 액티나이드계열인 $^{241}Am$, 희토류원소 계열인 $^{152}Eu,\;^{160}Tb$을 선택하였고, 중저준위 핵종으로는 $^{60}Co$를 사용하였다. 특히 $^{160}Tb$$^{60}Co$$^{241}Am-^{152}Eu$의 흡착능과 다른 방사성핵종의 흡착능을 비교하는데 사용되었다. 핵종과 혼합한 흡착실험용 용액의 pH는 5.5전후로 조절하였다. 실험결과, $^{241}Am,\;^{152}Eu,\;^{160}Tb$의 흡착 특성은 암상의 변화에 관계없이 매우 유사하게 나타났지만, $^{60}Co$는 다르게 나타났다. 이는 $^{60}Co$의 흡착특성은 암상의 종류에 따라 큰 차이가 있음을 지시해주는 것이다. 이와 같은 실험결과는 1) 희토류원소 중 Eu이 지표지질하에서의 Am의 거동을 추적하고 예측하기 위한 최적 유사체이고, 2) 비록 암석가루의 비표면적 혹은 양이온교환능과 같은 물리적/화학적 특성에 의한 영향을 배제할 수는 없지만, $SiO_2,\;TiO_2,\;P_2O_5$같은 화학조성 및 Eu의 이상과 같은 희토류원소의 분포도의 차이가 지표지질하에서의 방사성 핵종의 흡착거동에 중요한 역할을 하고 있음을 지시해주는 것이다.

대공극층위 형성 간척지 다층토주의 양이온 용탈 및 분포 (Leaching and Distribution of Cation in Multi-layered Reclaimed Soil Column with Intermediate Macroporous Layer)

  • 유진희;정덕영;황선웅;강종국;이상복;최원영;하상건;김시주
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.602-609
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    • 2010
  • 간척지 토양에서 대공극 중간층위의 형성이 가지는 제염 촉진 효과를 구명하기 위하여 석탄바닥재를 대공극층으로 가지는 다층토주 (multi-layered soil column)를 만들어 실내 실험을 수행하였다. 시험토양의 투수성을 조사한 결과, 표토층은 초기 $K_{sat}$ 0.25 cm $hr^{-1}$에서부터 240시간 후 투수가 정지하여 $K_{sat}$ 0 cm $hr^{-1}$을 나타내었고 심토층은 초기부터 투수가 되지 않아 $K_{sat}$ 0 cm $hr^{-1}$을 나타내었다. 표토에 5 $cmol_c\;kg^{-1}$의 석고를 혼합한 다층토주의 $K_{sat}$ 값은 표토 30cm+CBA 20 cm+심토 20 cm 토주에서 $0.39{\times}10^{-4}cm\;sec^{-1}$를 나타내었고, 표토 30cm+CBA 30 cm+심토 20 cm 토주에서 $0.31{\times}10^{-4}cm\;sec^{-1}$을 나타내었다. 반면 대공극층을 가지지 않은 표토 30cm+ 심토 20 cm 토주는 $K_{sat}$ $0.64{\times}10^{-4}cm\;sec^{-1}$로 매우 낮은 값을 나타내었다. 다층토주 용출액의 EC가 1 dS $m^{-1}$ 이하로 감소한 시간은 대공극 중간층을 가진 토주가 대공극층이 없는 토주 (표토 30 cm+심토 20 cm)에 비해 크게 짧았다. 다층토주 용출액의 양이온 농도는 심토층을 가진 다층토주는 $Na^+>Mg^{2+}>K^+>Ca^{2+}$ 순으로 높았고, 심토층이 없는 다층토주는 $Na^+>Mg^{2+}>Ca^{2+}>K^+$순으로 높았다. 다층토주의 이온용출 후 표토의 화학성은 모든 토주에서 EC가 0.31 dS $m^{-1}$ 이하로 감소하여 시험전의 33.9 dS $m^{-1}$에 비해 99% 이상 저하되었다. 토양의 치환성 Na는 0.1~0.2 $cmol_c\;kg^{-1}$ 범위로 시험전에 비해 95~96% 감소하였고, 반면 치환성 Ca는 2.56~2.96 $cmol_c\;kg^{-1}$ 범위로 시험 전 대비 98~129% 증가하였다.

신개간경사지(新開墾傾斜地) 토양개량(土壤改良)과 작물생육(作物生育)에 관(關)한 연구(硏究) III. 토양개량(土壤改良)이 토양화학성(土壤化學性)과 청예용(靑刈用) 옥수수 생육(生育)에 미치는 영향(影響) (The Soil Improvement and Plant Growth on the Newly-Reclaimed Sloped Land III. Effects of Soil Improvement on the Soil Chemical Properties and Silage Corn Growth)

  • 허봉구;김무성;한기학;강우성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.197-204
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    • 1989
  • 지력(地力)이 낮은 신개간경사지(新開墾傾斜地) 토양(土壤)을 개량(改良)하기 위(爲)하여 대조구(對照區), 퇴비구(堆肥區), 심경구(深耕區), 석회구(石灰區), 인산구(燐酸區) 및 종합개량구(綜合改良區) 등(等)의 6개(個) 처리구(處理區)를 경사(傾斜) 20%인 송정(松汀)에 설치(設置)하고 1985년(年)부터 3년간(年間) 청예용(靑刈用) 옥수수를 재배(栽培)했을때 토양개량(土壤改良) 요인별(要因別) 처리(處理)가 토양(土壤)의 화학성(化學性) 및 옥수수 생육(生育)과 청예수량(靑刈收量)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위(爲)하여 실시(實施)한 시험(試驗)의 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 pH는 표토(表土)에서 대조구(對照區)와 인산구(燐酸區)를 제외(除外)하고는 5.0이상(以上)이었고 심토(心土)에서는 석회구(石灰區)와 종합개량구(綜合改良區)만이 5.0이상(以上)이었다. 유기물(有機物) 함량(含量)은 표토(表土)에서 대조구(對照區)와 심경구외(深耕區外)에는 2.0% 이상(以上)이었고 심토(心土)에서는 대조구(對照區)와 종합개량구(綜合改良區)가 낮았으며 양(陽)이온 치환용량(置換容量)은 대조구(對照區) 외(外)에는 표토(表土) 7.4~7.8 me/100g, 심토(心土) 7.0~7.7 me/100g 범위(範圍)에 있었다. 2. 근권토양(根圈土壤)의 미생물상중(微生物相中) 세균밀도(細菌密度)는 종합개량구(綜合改良區)에서 가장 높았고 출사기(出絲期)보다는 수확기(收穫期)때가 높았으며 전(全) 처리간(處理間)의 평균(平均)은 세균(細菌)이 $61.3{\times}10^5/g$이고 균류(菌類)와 방선균(放線菌)은 비슷하였고 B/F 비(比)는 28.5, B/A 비(比)는 2.9이었다. 3. 토양(土壤) 층위별(層位別) 뿌리 분포(分布)는 심경(深耕)을 한 심경구(深耕區)와 종합개량구(綜合改良區)에서 뿌리량이 가장 많았고 10cm 이하(以下)에서의 뿌리량도 많았다. 4. 무기성분중(無機成分中) 총질소(總窒素) 함량(含量)은 종합개량구(綜合改良區)에서 가장 높았고 인산함량(燐酸含量)은 엽(葉)에서는 퇴비구(堆肥區)와 종합개량구(綜合改良區)가 높고 간(稈)과 종실(種實)은 비슷하였다. 가리함량(加里含量)은 식물체(植物體) 전체(全體)가 종합개량구(綜合改良區)가 가장 높았다. 옥수수 건물중(乾物重)은 총질소(總窒素) 함량(含量)에서 상관계수(相關係數)가 가장 높았으며 인산(燐酸), 칼슘, 마그네슘과도 유의성(有意性)이 있었으나 가리(加里)와는 유의성(有意性)이 없었다.

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우리나라 표층토(表層土)의 인산흡수력(燐酸吸收力)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Absorption Capacity of Phosphorus of Korean Top-soils)

  • 박천서;한기학;임수길;이재현
    • 한국토양비료학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-13
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    • 1969
  • 토양조사(土壤調査)에서 채취(採取)된 층위별시료중(層位別試料中) 표층(表層) 30cm 내외(內外)까지의 표층토양시료(表層土壤試料) 129점(點)에 대(對)한 인산흡수계수(燐酸吸收係數)를 조사(調査)하고 토양(土壤)(Association)별(別)로 그 범위별(範圍別) 분포(分布)와 인산흡수계수(燐酸吸收係數)를 지배(支配)하는 수종이화학적성질(數種理化學的性質)에 대(對)하여 검토고찰(檢討考察)한 결과(結果)는 대략(大略) 다음과 같다. 1. 대체(大體)로 기경지(旣耕地)에 속(屬)하는 토양(土壤)(Association)의 표층토(表層土)는 미경지(未耕地)보다 인산흡수계수(燐酸吸收係數)가 낮다. 2. 양(陽)이온치환용량(置換容量)이 큰 토양(土壤)일수록 인산흡수계수(燐酸吸收係數)가 크다. 3. 각토양(各士壤)(Association)별(別) 인산흡수계수(燐酸吸收係數)를 지배(支配)하는 주요(主要) 인자(因子)는 다음과 같다. 가) 점토함유량(粘土含有量)이 주(主)로 인산흡수계수(燐酸吸收係數)를 지배(支配)하는 토양(土壤); (1) 하해혼성충적과부식질회색토(河海混成沖積寡腐植質灰色土) 및 충적토, (2) 곡간충적토 및 산록추적토(山麓推積土), (3) 중성내지석회암저구릉(中性乃至石灰岩低丘陵) 및 산록적갈색토(山麓赤褐色土). 나) 유기물함량(有機物含量)이 주(主)로 인산흡수계수(燐酸吸收係數)를 지배(支配)하는 토양(土壤); (1) 하성충적과부식질회색토(河成沖積寡腐植質灰色土) 및 충적토(沖積土). 다) 양(陽)이온치환용량(置換容量)과 점토함량(粘土含量)이 인산흡수계수(燐酸吸收係數)를 지배(支配)하는 토양(土壤); (1) 산성암산악암쇄토(酸性岩山岳岩碎土) 라) 양(陽)이온치환용량(置換容量)과 유기물함량(有機物含量)이 인산흡수계수(燐酸吸收係數)를 지배(支配)하는 토양(土壤); (1) 중성내지염기성암산악암쇄토(中性乃至鹽基性岩山岳岩碎土). 마) 유기물(有機物) 및 점토함량(粘土含量)이 주(主)로 인산흡수계수(燐酸吸收係數)를 지배(支配)하는 토양(土壤); (1) 산성암저구릉(酸性岩低丘陵) 및 산록적황색토(山麓赤黃色土). 4. 인산흡수계수측정(燐酸吸收係數測定)에 있어서 $2.5%(NH_4)_2HPO_4$를 사용(使用)한것(y)과 $P{\cdot}700ppm$$NaH_2PO_4$를 사용(使用)한것(x)간(間)에는 $y=2.716x+37(r=0.96^{**})$의 직선회귀관계(直線回歸關係)와 고도(高度)의 유의(有意)한 정상관(正相關)이 있었다.

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X-선 흡수분광기를 이용한 유기벤토나이트의 요오드 흡착연구 (Study of Iodide Adsorption on Organobentonite using X-ray Absorption Spectroscopy)

  • 윤지해;하주영;황진연;황병훈
    • 한국광물학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.23-34
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    • 2009
  • 유기양이온(hexadecylpyridinium chloride monohydrate ($HDP^+$))으로 개질시킨 유기벤토나이트의 특성을 유기탄소함량 측정, 마이크로-X 선회절 분석, 전기영동 이동성 측정을 이용하여 관찰하고, 무처리 벤토나이트와 유기벤토나이트의 요오드에 대한 흡착성을 비교 조사하였다. 벤토나이트는 유기양이온인 $HDP^+$에 대해서 높은 친화력을 보여주었다. 마이크로-X선 회절 분석 결과에 의하면 유기벤토나이트는 저면 간격에 있어서 현저하게 팽창을 하였고, 이는 유기 양이온이 벤토나이트의 층간에 충분히 삽입되었음을 의미한다. 전기영동 이동성 측정에 의하면벤토나이트의 양이온 교환 용량 이상의 유기 양이온으로 치환시킨 유기벤토나이트의 경우 무처리 벤토나이트와 전혀다른 표면 전하분포를 나타냄을 알 수 있다. 요오드의 흡착능에 있어서, 무처리 벤토나이트는 요오드를 전혀 흡착하지 못한 반면, 벤토나이트의 양이온 교환용량의 200% 양으로 개질 시킨 유기벤토나이트의 경우 요오드 439 mmol/kg를 흡착하였다. 유기 벤토나이트에 흡착된 요오드의 분자 환경은 요오드 K-edge와 $L_{III}$-edge X-선 흡수 분광을 이용하여 연구하였다. 유기벤토나이트의 요오드 X선 흡수 변연 구조를 통해 유기벤토나이트에 흡착된 요오드의 경우 KI 표준용액의 구조와 유사함을 알 수 있었다. 광범위 X-선 흡수 미세구조의 선형 결합 분석결과는 유기 복합체와 반응한 요오드의 비율이 벤토나이트에 흡착된 유기 복합체의 양이 증가함에 따라 같이 증가함을 나타냈다. 본 연구를 통해, 벤토나이트의 개질 특성에 의해 요오드의 흡착 환경이 현저하게 달라짐을 관찰할 수 있었으며, 음이온성 방사성 요오드를 포함하는 핵폐기물 저장소 주변의 방어벽 물질로 유기벤토나이트의 적용 가능성을 살펴 볼 수 있었다.