• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권1호
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• pp.65-72
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• 2014

바이오차는 바이오매스의 열분해를 통해 생산되는 물질로써 최근 토양 내 탄소격리, 토양질 개선, 환경 중 오염물질의 정화 등에 우수한 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 외래 유해 식물인 가시박을 $300^{\circ}C$ 및 $700^{\circ}C$에서 열분해하여 바이오차를 생산하였으며, 생산된 바이오차에 대한 물리 화학적 특성평가 및 수용액 중 항생물질의 흡착제거연구를 실시하였다. 연구결과 열분해 온도가 증가함에 따라 생산된 가시박 바이오차의 pH, EC, 회분, 고정탄소함량은 증가하였으며, 수득률, 휘발분함량, 작용기는 감소하였다. 특히, H/C atomic ratio의 경우 바이오차의 방향성, O/C atomic ratio의 경우 극성과 관련된 인자로서 고온 열분해 시 바이오차의 방향성 구조의 형성이 촉진되었고, 반대로 극성작용기들이 제거되면서 극성은 감소하는 것으로 나타났다. 또한 고온에 의한 가시박 바이오매스의 인장 강도 감소로 인해 생산된 바이오차의 입자크기는 감소하였다. 수용액 중 항생물질 제거효율은 바이오차 생산 온도가 상승함에 따라 증가하였는데, BM, BC300 및 BC700의 항생물질 초기농도 대비 TC의 제거효율은 각각 38, 95, 99%, SMZ의 제거효율은 각각 6, 7, 35%인 것으로 나타나 TC에 대한 제거효율이 상대적으로 높았다. 가시박 바이오차에 의한 수용액 중 항생물질의 제거는 바이오차와 항생물질이 함유한 방향성 구조 간에 발생하는 ${\pi}-{\pi}$ EDA 작용에 의한 흡착제거기작에 기인한 것으로 판단되었다. 본 연구결과 바이오차는 여러 유기오염물질의 제거에 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 이외에도 여러 가지 바이오매스, 다양한 열분해 온도조건 및 화학적 활성화를 통해 생산되는 바이오차의 특성평가와 실제 적용에 관한 연구가 필요하며, 오염물질의 제거와 동시에 토양 적용을 통한 탄소격리, 토양질 개선 등에 관한 연구도 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제39권2호
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• pp.95-101
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• 2003

부영양화된 농업용저수지인 마산지(충남 아산)에서 DAPI와 fluorescent in situ hybridization방법을 이용하여 세균분포의 변화와 이에 영향을 미치는 이화학적 수질인자를 상관관계분석을 통해 살펴보고자 하였다. 2000년 6월부터 11월 동안의 월평균 수온은 12.3~$27.5^{\circ}C$, 수소이온농도(pH) 7.5~9.0, 용존산소량(DO) 7.1~12.8 mg/L의 범위를 보여주었다. 생화학적산소요구량(COD)(6.4-13.0 mg/L)과 엽록소 a(Chl-a)(30.5-99.0 mg/㎥), 총질소(TN)(1.748~3.543 mg/L)는 7뭘, 8월에 높게 나타난 반면, 부유물질(55)(7.5~25.7 mg/L), 총인(TP)(0.104~0.581mg/L)은 9월에 가장 높게 나타나 강우의 영향과 퇴적층의 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 충세균수는 0.4~9.6$\times$$10^{6}$ cells/ml로 총세균수를 기준으로 중영양~부영양상태를 나타내었으며, 총균수에 대한 Eubacteria의 비율은 67.6~88.0%로 높은 범위를 보여주었다. 총세균수 및 Eubacteria group의 분포에 영향을 미치는 이화학적 수질인자를 검토하기 위한 상관관계분석 결과 수온보다는 Org-N, Org-P등 유기성의 영양염류가 세균군집크기와 상관성이 가장 높게 나타나 가장 큰 영향을 미치고 있는 요인으로 나타났으며, Proteobacteria group은 Org-P, Org-N과 가장 큰 영향을, 수온, 전기전도도(EC), COD, 무기질소 등도 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면에 C-F group은 Org-N에 HGC group은 수온에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 그외 항목에서는 Proteobacteria group보다 영향성이 크지 않은 것으로 나타났다. pH, DO, BOD, SS등의 항목에 대해서는 서로 영향을 미치지 않았으며, Chl-a와는 유의성있는 상관성이 전혀 없어 서로 영향을 미치지 않는 것으로 나타나 다른 마산지에서는 식물플랑크톤보다는 강우현상과 그에 따른 유기물질의 영향을 크게 받는 것을 알수 있었다. 따라서 농업용저수지인 마산저수지의 세균군집의 계절적 분포는 수생태계내의 식물플랑크톤의 변화보다 강우현상 및 호소내부의 유기오염물질변화, 수온 등의 환경요인에 더 크게 영향을 받는 것으로 판단되며, 향후 오염된 농업용저수지에서 세균군집 변화에 대한 좀더 면밀한 검토가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권2호
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• pp.162-169
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• 2008

오이 관비재배에서 토성에 따른 적정 관비액 조성을 구명하고자 양토와 사양토를 대상으로 Yamasaki 오이배양액 농도에 따른 토양의 화학성 변화, 생육 및 과실 특성 등을 조사하였다. 토양 EC는 모두 재배 중기부터 상승하였고, pH는 양토에서는 적정수준이었으나 사양토는 모두 높은 수준이었다. 광합성속도는 양토 1/2배액, 증산율은 사양토 1배액에서 가장 낮았다. 그리고 확산저항성과 엽록소함량은 사양토 1배액에서 높았다. 배액량은 사양토 1/2배 액에서 가장 많았고 양토 1배액에서 가장 적었고, 수분 흡수량은 반대의 경향이었다. 토양 무기양분은 두 토양 모두에서 칼슘을 제외하고 1배액에서 높았다. 잎의 질소 함량은 사양토 1배액, 인산은 양토 1/2배액, 가리는 모두 1배액, 칼슘은 양토 1/2배액과 사양토 1배액, 마그네슘은 양토 1/2 배액에서 높았다. 생육과 수량은 사양토보다 양토에서 높았고 1배액에서 가장 좋았다. 따라서 오이 관비재배 시 양토에서는 $NO_3$-N 12.3, $NH_4$-N 1.0, P 3.0, K 5.9, Ca 5.7, Mg $3.5\;me\;L^{-1}$, 사양토에서는 $NO_3$-N 11.7, $NH_4$-N 1.0, P 3.0, K 5.9, Ca 4.9, g $3.2\;me\;L^{-1}$으로 조성된 배양액이 적합한 것으로 생각된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제13권4호
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• pp.377-382
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• 1998

항산화효과, 항돌연변이효과, 콜레스테롤농도 상승억제작용이 우수한 것으로 알려진 차추출물의 주요성분을 분리 정량하기 위하여 각 발효정도에 따른 분류 및 녹차의 채엽시기별에 따라 녹차 1번차 녹차2번차 녹차 3번차, 우롱차 및 홍차 등에 대한 일반성분, 아미노산, Vit.C, Vit. E, ${\beta}-carotene$, 카테킨류, 카페인, 데오브로마인 및 데오필린 등을 분석하고 특히 항산화성분인 카테킨류의 항산화효과 및 항돌연변이 효과의 연구에 기초자료로 이용하고자 하였다. 녹차 I, II, III, 우롱차 및 홍차의 일반 성분중 조지방함량은 각각 1.1, 2.5, 4.9, 0.8 및 1.2% 이었으며, 총 아미노산함량은 녹차I>녹차II>녹차III의 순이었고 대부분의 아미노산은 차 성분의 유일한 아미노산인 theanine이 차지하였다. 녹차 I, II, III, 우롱차 및 홍차에 함유된 Vit. C함량은 각각 101.6, 87.5, 95.9, 99.1 및 108.0 mg%이었으며, ${\beta}-carotene$ 함량은 각각 270, 268, 481, 80 및 181 ppm이었고, Vit. E 함량은 ${\alpha}-tocopherol$이 대부분을 차지하였으며 ${\beta}-$ 및 ${\delta}-tocopherol$은 모두 검출되지 않았다. 한편, 총카테킨류의 함량은 각각 10.5, 10.4, 7.2, 8.4 및 1.8%로 총카테킨류중 EGCG의 함량이 가장 높았다. 카테킨류 중 EGC의 함량은 녹차I>녹차III>녹차II>우롱차>홍차의 순으로 녹차I이 가장 높았으며, EGCG와 ECG의 함량은 우롱차>녹차I>녹차II>녹차III>홍차의 순으로 우롱차가 가장 높았다. 또한 GA함량은 0.01, 0.02, 0.05, 0.13 및 0.31%로 홍차에 가장 많은 것으로 나타났으며, 카페인 및 데오브로마인 함량도 홍차의 경우가 가장 높았으나 데오필린 함량은 녹차I이 가장 높게 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제38권3호
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• pp.207-219
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• 2005

본 연구에서는 회동저수지 상류 수영강 유역에 발달된 토양을 대상으로 지질 및 토지이용별로 토양의 물리화학적 특성을 조사하고 그 영향을 다변량 통계분석법인 주성분 및 판별분석을 이용하여 고찰하였다. 연구지역내 토양의 토성은 안산암에서 발달한 토양이 화강암의 것보다 세립질이며 용출 무기성분, 점토 및 유색광물의 함량도 높았다. 경작지 토양 내 염류 집적(EC, 양이온, 음이온)과 pH증가는 대부분 경작과정에 투입된 비료의 영향에 의한 것이며 임야 토양에 비해 상대적으로 낮은 유기물 농도는 경운에 의한 유기물의 산화 촉진 및 작물 수확에 기인하는 것이다. 토지이용별 무기성분의 함량은 밭>과수원>논>임야 토양 순으로 나타났으며, 논 토양의 높은 $SO_4\;^{2-}$함량은 담수 상태 환원조건하 침전된 황화광물형태가 산화조건의 용출 실험에 의해 용해되어 증가되는 것에 기인한다. 주성분 분석결과는 토지 이용이나 지질에 따른 토양 특성을 잘 나타내었으며, 주성분 1은 시비, 광물 풍화작용 및 질소질 비료에 의한 이온교환 반응의 영향을 나타내었다. 토양 용출 성분과 성분비를 이용한 두 종류의 판별분석결과는 모두 토지이용별로 판별함수 1과 2에 의해 뚜렷하게 구분되며, 토양 성분을 이용한 판별분석에서 판별함수 1은 경작에 의한 비료의 영향을 나타내며 밭, 과수원, 논, 임야 토양 순서로 증가하였다. 판별분석에 의한 토지이용 특성의 조사 및 예측자료는 비교적 잘 일치하였으며 토지 이용의 변화를 확인할 수 있는 방법으로도 사용될 수 있었다.

• 지질공학
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• 제8권3호
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• pp.247-259
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• 1998

먹는샘물은 국민의 건강과 직결될 뿐 아니라 귀중한 지하수자원이라는 점에서 엄격한 품질기준과 사후관리가 요구된다. 본 연구에서는 대보화강암(20개)과 불국사화강암(4개) 지역에 분포하는 먹는샘물 업체를 대상으로 원수의 수질특성을 수리화학적인 측면에서 해석하였다. 대보화강암과 불국사화강암 지역에 분포하는 먹는샘물 업체의 원수의 수질특성은 수리화학적으로 유사한 경향을 보이지만 상이한 부분도 있다. 수소이온농도, 전기전도도, 총고용물질, 경도, 양이온과 음이온의 함량은 대보화강암 지역이 불국사화강암 지역보다 높게 나타난다. 양이온 중에서 대부분은 Ca>Na>Mg>K의 순으로 함량비를 나타내며 음이온 성분의 함량은 $HCO_3>SO_4>Cl>K$의 순을 보인다. 화강암지역에서 $Ca-Na-HCO_3$ 유형이 가장 우세하며 Ca함량이 가장 높은 현상은 화강암에 풍부하게 포함되어 있는 사장석류의 용해작용에 기인하기 때문인 것으로 보인다. 대보화강암 지역에서는 $Ca-HCO_3(0.84),{\;}Mg-HCO_3(0.81),{\;}SiO_2-Cl(0.74),{\;}Na-HCO_3(0.70)$ 등이 비교적 높은 상관관계를 보이며, 불국사화강암 지역의 경우 K-Mg(0.93), $K-HCO_3(0.92)$, Mg-Cl(0.92), $Cl-HCO_3(0.91)$, K-F(0.90) 등이 다소 높은 상관관계를 보인다. 실리카 상들을 제외한다면 대부분의 지하수는 방해석의 포화도에 가장 근접한 상태를 보여 주며 돌로마이트, 석고, 형석에 대하여는 불포화정도가 다소 큼을 나타낸다. 실리카의 활동도가 증가하는 동안 K, Na같은 알칼리원소의 활동도와 pH는 크게 증가하지 않았는데 이는 장석류로부터의 용해작용 이외에 석영과 같은 실리카상들의 용해작용에 의하여 규산이 어느 정도 공급되었음을 의미한다. 전반적으로 보아 화강암 지역의 지하수가 암석내에 가장 풍부하게 존재 하는 장석류에 대하여 아직도 불포화 상태에 있기 때문에 pH의 증가와 함께 장석류와의 반응이 계속 진행될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권1호
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• pp.51-58
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• 2009

본 연구는 수경재배에서 여과액비의 양액대체 가능성을 평가하기 위하여 양돈농가의 퇴비화 과정 중 여과되어 나오는 퇴비단여과액비(SCB액비)와 화학양액의 혼합 시용이 상추(Lactuca sativa L.)의 생육에 미치는 영향를 검토하기 위하여 수행하였다. 본 연구에 사용된 수경재배 방식은 박막순환 수경재배(NFT방식) 방식으로 실시하였다. 처리는 상추의 수경재배에서 질소함량을 기준으로 여과액비와 양액의 혼합수준 처리구를 두었다. 처리구는 여과액비(CL 100%) 단독처리구, 여과액비 80% + 양액 20%(CL80% + NS20%) 혼합처리구, 여과액비 60% + 양액40%(CL 60% + NS 40%) 혼합처리구, 여과액비 40% + 양액60%(CL 40% + NS 60%) 혼합처리구, 여과액비 20% + 양액80%(CL 20% + NS 80%) 혼합처리구, 양액 100%(NS 100%) 단독처리구를 두었다. 여과액비와 양액혼합액은 전기전도도와 pH를 조정하여 상추의 양액재배를 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 여과액비는 칼리함량이 상대적으로 높고 질산태질소, 인산 함량이 낮아 여과액비 100% 처리구는 양분의 불균형을 초래하여 양액재배에서 상추의 지상부의 생육이 지연되어 대조구인 양액 대비 60%의 수량을 나타내어 수량감소가 있었으나 상추유기 농 수경재배의 가능성을 제시하였다. 2. 질소기준으로 여과액비와 양액을 40%;60% 혼합시 양액 대비 10%의 수량감소가 있었으나, 여과액비와 양액을 20%:80% 혼합하여 처방 처리 할 경우 대조구인 표준양액 처리와 대등한 수량을 나타내었다. 이상의 결과에서 여과액비와 양액을 질소기준으로 60% 이상 혼합 할 때 양분불균형이 해소되어 화학양액 100%에 근접하는 수량을 나타내어 여과액비 수경재배 활용시 40%의 화학양액을 절감하는 효과를 기대 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제26권1호
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• pp.163-186
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• 2000

Elastase (EC 3. 4. 4. 7)는 구조 단백질인 fibronectin, collagen 그리고 elastin을 포함한 다양한 단백질들을 분해한다. Elastase는 생체 염증 방어의 중요한 성분이며, $\alpha$$_1$-proteinase inhibitor ($\alpha$$_1$PI)와 같은 생체 내부에 있는 단백질 분해 효소 저해제들에 의해 조절된다. 그러나, 만성 염증의 결과, elastase와 $\alpha$$_1$PI 사이의 균형이 elastase 쪽으로 기울어지면 조직 파괴가 일어나게 된다. 본 연구자들은 이미 피부의 진피내에서 백혈구로부터 과다하게 분비되는 elastase를 저해하는 물질을 찾기 위하여, 150 여가지의 한방식물 추출물에 대해 elastase 저해활성을 스크리닝 (screening) 하여, 빈랑 (Areca catecheu) 추출물이 가장 높은 저해활성을 보여줌을 확인하였다. 본 연구에서는 유효성분을 찾기 위하여 빈랑을 90% 에탄올로 추출한 다음, 다양한 용매를 사용하여 분획하였고, 각 분획에 대해 elastase 저해활성을 측정하였다. 이 중 저해 활성이 뛰어난 분획은 silica gel 컬럼 크로마토그래피, Preparative TLC 그리고 역상 HPLC를 실시하였다. 역상 HPLC에서 elastase 저해 활성이 있는 peak은 성분을 확인할 수 있는 여러 가지 정색 반응과 UV, IR 스펙트럼을 통하여 phenol 성 물질임을 확인하였다. 빈랑으로부터 정제한 phenol 성 물질은 돼지 췌장 elastase (Porcine pancreatic elastase : PPE)와 사람 백혈구 elastase (Human neutrophil elastase ; HNE)에 대한 $IC_{50}$/ 값이 각각 26.9 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$과 60.8 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서, 기존에 elastase의 저해제로 알려진 oleanolic acid (각각 76.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 219.2 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)와 ursolic acid (각각 31.0 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 118.6 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)에 비하여 더 우수한 저해 활성을 나타내었으며, PPE와 HNE에 대하여 기질과 경쟁적으로 반응함을 알 수 있었다. 또한 빈랑으로부터 정제한 phenol 성 물질이 염증 과정 중에 발생하는 free radical을 소거할 수 있는지를 조사한 결과, free radical을 50% 소거시키는 농도값이 6 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로 표준물질인 비타민 C (19 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)나 butylated hydroxyl toluene (18.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)보다 우수한 효과를 나타내었다. 그리고 mast cell내에서 활성화되며 hyaluronic acid를 분해하는 hyaluronidase에 대한 저해를 조사한 결과, $IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서 효과적인 저해 활성을 나타내었다 따라서, 본 연구에서 빈랑으로부터 분리한 phenol 성 물질은 피부 결합 조직을 구성하는 단백질들을 보호함으로써 피부 노화를 억제하는 효과를 나타낼 것으로 생각된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권4호
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• pp.33-44
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• 2009

LPG를 저장하는 지하공동의 수장막 시스템은 고압의 가스가 공동 밖으로 새어나가지 못하도록 원활한 지하수의 흐름과 안정적인 지하수두 유지가 필수적이다. 본 연구에서는 전남 여수 LPG공동의 유출수 및 주변 지하수의 수질특성을 파악하기 위하여 2007년 2월, 5월, 8월, 10월에 걸쳐 시료채취, 현장측정 및 실내 수질분석을 실시하였다. 현장 측정 결과 pH는 약산성에서 중성으로 나타났고 10월로 갈수록 증가하는 경향을 나타내었다. 전기전도도는 소금적치장과 인접한 관정의 경우 $10.47{\sim}38.50\;mS/cm$로 매우 높게 나타났다. 용존산소는 $0.20{\sim}8.74\;mg/L$로 매우 넓은 범위를 보였고, 산화환원전위는 평균 159 mV로 비교적 산화환경임을 나타냈다. 또 $Fe^{2+}$, $Mn^{2+}$의 농도는 대부분 3 mg/L 미만으로 나타났다. 수질유형은 유출수의 경우 4차례 모두 Na-Cl type로 나타났으나 지하수의 경우 소금적치장 인접 관측정은 Na-Cl type으로 높은 TDS를 보였다. 다른 지하수 관측정은 전형적인 $Ca-HCO_3$ type으로 나타났다. 미생물 분석결과 호기성세균의 수가 $573{\sim}39,520\;CFU/mL$로 비교적 높게 검출되었다. 본 연구에서 수리화학 및 미생물학적 특성을 분석한 결과 지하수와 유출수는 여수 저장공동의 운영에 있어서 큰 문제를 일으키지 않을 것으로 사료된다. 그러나 미생물 증식의 제어와 수리적 안정성을 유지하기 위해서는 지속적인 모니터링이 요구된다.

• 한국환경농학회지
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• 제38권1호
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• pp.38-46
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• 2019

BACKGROUND: Salinity is one of the main environmental stresses deteriorating qualities as well as yields of food crops. This study was conducted to identify the effects of salt stress on dry matter ratio, glucose content, and mineral content and composition in potatoes (Solanum tuberosum L.). METHODS AND RESULTS: Four potato varieties were grown in plastic pots (diameter 20 cm and height 25 cm) with three salinity levels (EC: 1.0, 4.0, and 8.0 dS/m) in a glasshouse. Dry matter ratio, specific gravity, starch, and glucose content in tubers harvested at 90 days after sowing were analyzed. Also, mineral contents (T-N, T-C, $P_2O_5$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$) in stem, leaf, and tuber were investigated and statistically analyzed for analysis of variance (ANOVA). Dry matter ratio, specific gravity, and starch content in tubers were reduced in all varieties as the salt concentration increased. Glucose content tended to decrease according to the salt concentration. In ANOVA analysis of mineral contents, there were significant differences in $K^+$ and $Mg^{2+}$ of leaf and stem, in $Na^+$ of leaf and tuber, and also in $Ca^{2+}$ of leaf by the interactions of variety and salinity. In the case of $K^+/Na^+$ and $Ca^{2+}/Na^+$, the stem was more sensitively influenced by the salt treatment than the leaf or the tuber. The $K^+/Na^+$ and $Ca^{2+}/Na^+$ decreased in leaf, stem, and tuber of four varieties, as the salt concentration became higher. The decreasing level varied according to the varieties. 'Kroda' and 'Duback' maintained relatively higher $K^+/Na^+$ and $Ca^{2+}/Na^+$ than 'Atlantic' or 'Goun' under the salt stress conditions. CONCLUSION: The composition and accumulation of minerals in potato plant as well as dry matter ratio, starch, and glucose contents were significantly influenced by salt stress. The respond patterns were different depending on the varieties and it was related to the salt tolerance among varieties.