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Modeling the effects of excess water on soybean growth in converted paddy field in Japan 1. Predicting groundwater level and soil moisture condition - The case of Biwa lake reclamation area

  • Kato, Chihiro;Nakano, Satoshi;Endo, Akira;Sasaki, Choichi;Shiraiwa, Tatsuhiko
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.315-315
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    • 2017
  • In Japan, more than 80 % of soybean growing area is converted fields and excess water is one of the major problems in soybean production. For example, recent study (Yoshifuji et al., 2016) suggested that in the fields of shallow groundwater level (GWL) (< 1m depth), rising GWL even in a short period (e.g. 1 day) causes inhibition of soybean growth. Thus it becomes more and more important to predict GWL and soil moisture in detail. In addition to conventional surface drainage and underdrain, FOEAS (Farm Oriented Enhancing Aquatic System), which is expected to control GWL in fields adequately, has been developed recently. In this study we attempted to predict GWL and soil moisture condition at the converted field with FOEAS in Biwa lake reclamation area, Shiga prefecture, near the center of the main island of Japan. Two dimensional HYDRUS model (Simuinek et al., 1999) based on common Richards' equation, was used for the calculation of soil water movement. The calculation domain was considered to be 10 and 5 meter in horizontal and vertical direction, respectively, with two layers, i.e. 20cm-thick of plowed layer and underlying subsoil layer. The center of main underdrain (10 cm in diameter) was assumed to be 5 meter from the both ends of the domain and 10-60cm depth from the surface in accordance with the field experiment. The hydraulic parameters of the soil was estimated with the digital soil map in "Soil information web viewer" and Agricultural soil-profile physical properties database, Japan (SolphyJ) (Kato and Nishimura, 2016). Hourly rainfall depth and daily potential evapo-transpiration rate data were given as the upper boundary condition (B.C.). For the bottom B.C., constant upward flux, which meant the inflow flux to the field from outside, was given. Seepage face condition was employed for the surrounding of the underdrain. Initial condition was employed as GWL=60cm. Then we compared the simulated and observed results of volumetric water content at depth of 15cm and GWL. While the model described the variation of GWL well, it tended to overestimate the soil moisture through the growing period. Judging from the field condition, and observed data of soil moisture and GWL, consideration of soil structure (e.g. cracks and clods) in determination of soil hydraulic parameters at the plowed layer may improve the simulation results of soil moisture.

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한국 서남해역 시아해의 조하대 저서동물 군집 (Subtidal Macrobenthic Community in Shia Sea, Southwest Coast of Korea)

  • 임재근;임현식
    • 환경생물
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    • 제34권4호
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    • pp.329-345
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    • 2016
  • 해남반도와 신안 및 진도 사이에 위치한 시아해에서 저서동물 주요 우점종, 군집 구조 및 분포 특성을 파악하고자 49개 정점을 설정하고 2001년 11월, 2002년 2월, 5월, 8월에 van Veen grab(채집 면적 $0.1m^2$)을 사용하여 각 정점당 2회씩 저서동물을 채집하였다. 퇴적상은 목포구와 인접한 내측해역은 muddy sandy gravel 퇴적상이, 조류가 강한 명랑수도와 인접한 지역은 gravel의 퇴적상이, 우이도 남측 해역에서는 sand muddy의 퇴적상이었다. 퇴적물내의 유기물 함량은 0.5~1.5%의 범위로서 평균 약 0.6%였다. 전 조사기간 동안 총 271종의 저서동물이 출현하였으며 다모류가 전체의 34%를 점유하여 가장 우점하였으며, 갑각류가 28%, 연체동물이 21%를 점유하였다. 평균 밀도는 $166ind.\;m^{-2}$였으며, 다모류가 약 40%, 갑각류가 26%를 차지하였다. 생체량은 평균 $29.2g\;m^{-2}$로서 연체동물이 44%였다. 입도가 세립한 신안군 압해도에서 입도가 조립한 진도군 외측 해역으로 갈수록 출현 종 수, 밀도 및 생체량이 감소하는 경향을 나타내었으며 Bio-env 분석 결과 군집은 입도 조성과 유기물 함량에 따라 영향을 받는 것으로 나타났다. 주요 우점종으로는 세립질 퇴적상에서는 Photis longicaudata, Septifer keenae, Maldane cristata, Lumbrineris longifolia, Heteromastus filiformis, Coptothyris grayi 등이었다. 집괴 분석 결과 4개의 정점군으로 구분되었으며 SIMPER 분석 결과 정점군 A에서는 Striarca symmetrica, 정점군 B에서는 Glycera chirori, 정점군 C에서는 Heteromastus filiformis, 정점군 D에서는 Latreutes planirostris가 유사도에 영향을 미쳤다. 이 연구결과로부터 시아해의 대형 저서동물 군집은 퇴적상과 이에 수반된 유기물 함량에 따라 영향을 받는 양호한 군집 특성을 보였다.

분만 직전의 개에서 급성 부신겉질저하증과 유사한 일과성 저나트륨혈증 및 고칼륨혈증 일례 (Hypoadrenocortical Crisis-like Transient Hyponatremia and Hyperkalemia in a Near-Term Pregnant Dog)

  • 강지훈;김민준;조민행;장동우;강현구;김일화;나기정;양만표
    • 한국임상수의학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.450-452
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    • 2005
  • A 3-year-old, 43kg, pregnant Great Pyrenese was examined for clinical signs of acute weakness and anorexia for 4 days. The dog was in lateral recumbency at referral. The rectal temperature was within reference range, and the respiratory and heart rates were 36 breaths/min and 58 beats/min, respectively. The abdomen was distended, and several puppies were palpated. The mean fetal head diameter was 2.8cm in the ultrasonographic examination. The initial complete blood count and serum biochemical examinations revealed mild dehydration, mud hyperglycemia, hypochloremia, hyperkalemia, hyponatremia, and low sodium-potassium ratio. Serum BUN and total cholesterol values were slightly high. Hypoadrenocortical crisis was suspected on the basis of signs of acute collapse, hyponatremia and hyperkalemia. Adrenal gland function was evaluated by an ACTH stimulation test. The baseline cortisol concentration was $18.6{\mu}g/dl$ and the concentration at 1 hour after administration of tetracosactrin (ACTH, Synacthen) was $8{\mu}g/dl$. The dog was treated for the correction of assumed hypoadrenocortical crisis and substantial hyperkalemia. In addition to rapid infusion with saline solution, other medications administered intravenously included sodium bicarbonate and cimetidine hydrochloride. The dog was monitored with repeated serum electrolyte examination. After clinical stabilization, cesarean section was performed. All of 13 puppies were delivered, and the dog recovered from anesthesia without complications. The values of postpartum blood tests returned to normal or within reference range. The dog remained healthily.

하구(河口)의 해수(海水)의 염도변동(鹽度變動)에 관한 연구(研究) - 군산외항(群山外港)부근을 중심(中心)으로 - (A Study on the Salinity Variation of Salt Water in an Estuary)

  • 이정규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.1-8
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    • 1981
  • 하구(河口)는 해수(海水)와 담수(淡水)가 만나는 아주 복잡(複雜)한 지점(地點)으로 하구(河口)에서의 염도분포(鹽度分布)에 대한 수리학적(水理學的)인 일반적(一般的)인 해석(解析)은 대단히 어렵기 때문에 본(本) 연구(硏究)에서는 현지관측(現地觀測)을 통(通)하여 염도(鹽度)의 분포특성(分布特性)을 알기 위하여 조차(潮差)가 큰 군산(群山) 외항(外港)부근의 3지점(地點)에서 조석일주기(潮汐一週期)동안 1~1.5시간 간격으로 연속적(連續的)으로 현지관측(現地觀測)을 실시하였으며 분석결과(分析結果) 다음과 같은 몇가지 결론(結論)을 얻었다. 1. 염도(鹽度)와 전기전도도와의 비(比)가 0.5~1.0 사이에 대부분(大部分)이 산만하게 분포(分布)되어 있음이 재확인(再確認)되었다. 2. 염도(鹽度)는 만조시(滿潮時)에 가장 크고 만조(滿潮)에서 간조(干潮)로 됨에 따라 점점 작아져서 간조후(干潮後) 0~2시간(時間) 사이에 가장 작았다. 3. 금강하구(錦江河口)의 밀도류(密度流)는 대체로 강혼합형(强混合型)이었고 유량(流量)이 클 때는 완혼합형(緩混合型)이었다. 4. 연직염도분포(鉛直鹽度分布)에 파고(波高)의 영향은 별(別)로 없었다. 5. 최대연직염도차(最大鉛直鹽度差)는 대체로 10g/l 이하(以下)였으며 최소치(最少値)가 나타나는 시기(時期)는 대조시(大潮時)에는 간조후(干潮後) 0~2시간후(時間後)였고 소조시(小潮時)에는 만조후(滿潮後) 2~3시간(時間) 후(後)에 나타났다.

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남극 킹조지섬 마리안소만에서 침강 입자와 금속 플럭스의 계절 변화 (Seasonal Variations of Settling Particles and Metal Fluxes at a Nearshore Site of Marian Cove, King George Island, Antarctica)

  • 심정희;강영철;한명우;김동선;정호성;이상훈
    • Ocean and Polar Research
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    • 제24권2호
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    • pp.123-134
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    • 2002
  • Seasonal variations of settling particles and metal fluxes were monitored at a nearshore site of Marian Cove, King Geroge Island, Antarctica from 28th February 1998 to 22nd January 2000. Near-bottom sediment traps were deployed at 30m water depth of the cove, and sampling bottles were recovered every month by SCUBA divers. Total particulate flux and metal concentrations were determined from the samples. Total particulate flux showed a distinct seasonality, high in austral summer and low in austral winter: the highest flux $(21.97g\;m^{-2}d^{-1})$ was found in February of 1999, and the lowest $(2.47g\;m^{-2}d^{-1})$ in September of 1998, when sea surface was frozen completely. Lithogenic particle flux accounted for 90% of the total flux, and showed a significantly negative correlation with the thickness of snow accumulation around the study site. It was suggested that the most of the lithogenic particles trapped in the bottles was transported by melt water stream from the surrounding land. Fluxes of Al, Fe, Ti, Mn, Zn, Cii, Co, Ni, Cr, Cd, and Pb showed similar seasonal variations with the total flux, and their averaged fluxes were 34000, 9000,960, 180, 13.8, 17.6, 3.0,2.1, 5.4, 0.02, and $1.5nmol\;m^{-2}d^{-1}$ respectively. Among the metals, Cu and Cd showed the most noticeable seasonal patterns. The Cd flux correlated positively with the fluxes of biogenic components while the Cu flux correlated with both the lithogenic and biogenic particle fluxes. The Cu flux peak in the late summer is likely related to a substantial amount of inflow of ice melt water laden with Cu-enriched lithogenic particles. On the other hands, the Cd flux peak in the early spring may be associated with the unusually early occurred phytoplankton bloom.

곁사슬에 모노-아조벤젠기를 갖는 비선형 광학 폴리퀴논디이민의 합성과 성질에 관한 연구 (The Synthesis and Properties of Nonlinear Optical Polyquinonediimine Containing Mono-Azobenzene Group in the Side Chain)

  • 이상배;양정성;박동규
    • 폴리머
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    • 제24권6호
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    • pp.737-743
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    • 2000
  • 본 연구에서는 곁사슬에 mono-azobenzene 그룹을 갖는 polyquinonediimine (PQDI)을 TiCl$_4$ 존재 하에서 축합 중합법으로 합성하였다. 합성된 단량체와 고분자는 FT-IR과 $^1$H-NMR로 확인하였으며, 특히 적외선 스펙트럼에 의하여 고분자의 특성 피크인 1625$cm^{-1}$ / 부근에서 >C=N 이중결합이 형성되었음을 보여 주었다. Mono-azobenzene이 양쪽 측쇄에 붙어있는 PQDI는 유전상수가 작은 극성용매에는 극히 부분적으로 용해성을 가졌으며 비극성 용매에는 거의 녹지 않았으나 황산과 $CH_3$SO$_3$H와 같은 강산에는 좋은 용해성을 보여주었다. GPC에 의한 분자량 분포는 1.74로 제법 넓은 분포를 가졌고, X-ray분석으로부터 날은 각도의 영역에서 부분적 결정성을 보였으며, 1$25^{\circ}C$로 열처리 후에는 무정형 고분자임을 확인하였다. 고분자의 열 분석에 의하면, TGA측정에서는 308$^{\circ}C$에서 분해온도가 나타나므로 열적으로 안정한 고분자임을 알 수 있으며, DSC에 의한 T$_{g}$ 값은 1$25^{\circ}C$이었고, mono-azobenzene이 유도체로 결합된 PQDI를 이 온도에서 분극 처리시킨 NLO-active한 PQDI의 SHG값은 8.6 pm/V 값을 가졌고, 경시 안정성의 측정 결과 초기 상태에서는 서서히 감소하는 경향을 보이나 100시간 후에는 안정성을 나타내었다.

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Soybean Whey에 배양(培養)한 Candida guilliermondii의 균체조성(菌體組成) (The Composition of Candida guilliermondii Grown in Soybean Whey)

  • 이강자
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.21-24
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    • 1982
  • 두부(豆腐) 제조시(製造時) 방류(放流)되는 soybean whey에 4%의 폐밀당(廢糖密) 및 0.5% ammonium acetate 를 첨가(添加)하여 Candida guilliermondii(KFCC 35120)를 배양(培養)하여 liter 당(當)8.1g의 건조균체(乾燥菌體)를 얻었으며 균체(菌體) 분석(分析) 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 건조균체(乾燥菌體)는 회수화물(灰水化物) 39.3%, 단백질(蛋白質) 40.5%, 지질(脂質) 3.9%, 핵산(核酸) 9%, 회분(灰分) 6%를 함유(含有)하였다. 2. Amino acid 조성(組成)은 lysine 함량(含量)이 약(約) 10%이었고 glutamic acid가 18%로서 가장 높은 함량(含量)을 나타내었다.3. 지방함량(脂肪含量)은 C. guilliermondii가 대조(對照)의 S. cerevisiae 보다 $1.7{\sim}2.5$배(倍) 높은 함량(含量)을 나타내었으며 양균주(兩菌株)가 모두 whey 단독(單獨)으로 培養한 균체(菌體)가 廢糖蜜을 첨가(添加)한 것 보다 약(約) 2배(倍)의 높은 함량(含量)을 나타내었다. 균체(菌體)의 지방산(脂肪酸) 조성(組成)은 oleic acid가 48%로서 가장 높은 함량(含量)을 나타내었고, linoleic acid와 linolenic acid 함량(含量)이 각각(各各) 17% 및 4%로서 S. cerevisiae에 비(比)하여 각각(各各) 9배(倍)와 24배(倍)에 대(達)한 반면(反面)에 palmitic acid 함량(含量)은 약(約) 5.5%로서 S. cerevisiae에 비(比)하여 낮았다.

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마산항 표층 퇴적물의 유기물 및 금속원소의 분포 (Distribution of Organic Matters and Metallic Elements in the Surface Sediments of Masan Harbor, Korea)

  • 황동운;진현국;김성수;김정대;박종수;김성길
    • 한국수산과학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.106-117
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    • 2006
  • We measured the concentrations of organic matter and metallic elements (Al, Fe, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb and Hg) in the surface sediments of Masan Harbor (in the southern sea, Korea) to evaluate the geochemical characters of sediment and the pollutions by organic matter and metallic elements. The mean grain size of the surface sediments in the study area ranged from $5.6{\phi}$ to $7.8{\phi}$, indicating silt sediment. The water content of the surface sediments exceeded 60% except at some stations. The contents of ignition loss (IL), total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) ranged from 7.2-14.3%, 1.2-3.2%, and 0.10-0.28%, respectively. Based on the C/N ratios, the organic matter in the surface sediments of Masan Harbor may originate from terrigenous sources including fluvial inputs (mainly sewage in urban areas). The chemical oxygen demand (COD) and acid volatile sulfide (AVS) ranged from $11.3-29.9\;mgO_2/g\;dry$ and 0.20-4.47 mgS/g dry, respectively, and low concentrations were observed near a shipping route. In addition, the concentrations of metallic elements showed large spatial variations in Masan Harbor and the distributions of metallic elements were also comparable to those of organic matter. This implies that the distributions of organic matter and metallic elements in the surface sediments of Masan Harbor are mainly controlled by biogenic matter and artificial action (mainly dredging). In addition, we calculated the enrichment facto. (EF) and geoaccumulation index (Igeo) in order to evaluate pollution by metallic elements. The enrichment of metallic elements relative to Al was three to eighteen times higher at the study sites, compared to levels in the Earth's crust except for Fe, Ni and Mn. In addition, the Igeo class indicated that the surface sediments in the study area were moderately to strongly polluted in terms of metallic elements.

한국 서해남부 조간대 표층 퇴적물의 지화학적 특성 (Geochemical Characteristics of Intertidal Surface Sediments along the Southwestern Coast of Korea)

  • 황동운;류상옥;김성길;최옥인;김성수;고병설
    • 한국수산과학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.146-158
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    • 2010
  • In order to evaluate the characteristics of sediments and pollution by organic matter and metallic elements in intertidal sediments along the southwestern coast of Korea, we measured various geochemical parameters, including the mean grain size (Mz), water content (WC), ignition loss (IL), chemical oxygen demand (COD), acid volatile sulfide (AVS), and metallic elements (Al, Fe, Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, Mn, Hg, As), in intertidal surface sediments. The Mz of the surface sediments ranged from 2.1 to 8.3$\phi$, indicating that the surface sediments consist of various sedimentary facies, such as sand, slightly gravelly mud, sandy mud, and silt. The IL and COD in surface sediment ranged from 0.8 to 5.5% (mean $2.9\pm1.2%$) and from 3.9 to $13.8\;mgO_2/g{\cdot}dry$ (mean $8.5\pm2.6\;mgO_2/g{\cdot}dry$), respectively, which were lower than the values for surface sediment in areas near fish and shellfish farms or industrial complexes. No AVS was detected at any sampling station, despite various sedimentary facies. Most of metallic elements in surface sediments showed relatively good positive correlations with Mz and IL, which imply that the concentrations of metallic elements are mainly controlled by grain size and the organic matter content. The concentrations of metallic elements, except As, at some stations were considerably lower than those in the Sediment Quality Guideline (Effect Range Low, ERL) proposed by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in the United States. Similarly, the geoaccumulation index (Igeo) class indicated that pollution by metallic elements in intertidal surface sediment, except As, was moderate or non-existent. Our results imply that the intertidal surface sediments along the southwestern coast of Korea are not polluted by organic matter and metallic elements and are healthy for benthic organisms.

부산지역 소아 및 성인의 A형 간염 바이러스 항체 양성률에 대한 역학적 조사 (An epidemiologic study on the seropositive rate of hepatitis A virus among a selected group of children and adults in Busan)

  • 권영옥;최임정;정진화;박지현
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권3호
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    • pp.262-267
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    • 2007
  • 목 적 : A형 간염 유병률은 그 지역의 생활환경과 위생상태와 밀접한 관계가 있으며 시간 및 지역에 따라 다양한 양상을 보인다. 최근에 들어와 A형 간염 유병률의 변화에 대하며 많은 이들이 보고하여 왔다. 이에 본 연구는 부산 지역에 거주하는 소아과 성인을 대상으로 A형 간염 항체 유병률을 측정하였다. 방 법 : 부산시에 거주하고 2004년 10월부터 2005년 3월까지 메리놀병원에 입원한 472명을 대상으로 하였으며 전 연령층의 혈청으로부터 면역방사계수 측정법을 이용하여 항 A형 바이러스 IgG 항체 유무를 측정하였다. 결 과 : 1) A형 간염 IgG 항체 양성률은 총 472명 중 108명에서 항체가 검출되어 22.8%이었고, 2-5세가 1.7%, 6-10세가 1.7%, 11-20세가 0%, 21-30세가 40.5%, 31-40세가 82.1%, 41-50세가 94.7%, 51세 이상이 100%로 조사되었다. 2) 각 연령군 모두에서 남녀간의 항체 양성률(P=0.2)간에 유의한 차이는 없는 것으로 나타났다. 결 론 : 우리 나라에서는 최근 경제발전과 더불어 생활환경이 향상되어 A형 간염 항체 양성률이 지난 20년 전보다 현저하게 감소되었다. 현재 소아 연령에서 A형 간염 항체 보유율이 매우 낮아 이들이 성인이 되는 경우 현증 A형 간염의 유행이 초래될 가능성이 높아지고 있다. 따라서 개인위생 및 생활환경을 개선하고, 고위험군을 대상으로 수동면역 및 능동면역을 시행하여 바이러스의 전파를 막아 A형 간염의 발생을 적극적으로 예방하여야 하겠다.