• KSBB Journal
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• 제21권3호
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• pp.181-187
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• 2006

본 연구에서는 phenanthrene-오염토양의 정화를 위한 동전기 생물학적복원에서 나타나는 pH 조절과 관련한 문제점과 이것에 대한 해결방법이 복원효과에 어떠한 영향을 주는지 조사하므로써 앞으로의 방향을 모색하고자 하였다. 플라스크 배양실험에서 Sphingomonas sp. 3Y를 이용하여 phenanthrene를 분해하기 위해서는 황산염을 적절한 농도로 공급하는 것이 중요하였는데 동전기 생물학적복원에서는 $MgSO_4$를 황산염원으로 공급했을 때 Mg이온이 음극에서 생성된 수산화이온과 결합하여 침전물을 형성하고 토양과 생물반응기의 pH를 과도하게 감소시키므로 미생물활성을 저해하고 제거효율이 감소되었다. 따라서 pH를 중성으로 유지하기 위해 강한 완충성분을 사용한 경우 비록 pH와 미생물활성은 잘 유지되었지만 제거효율이 크게 감소되었다. 한편 낮은 농도로 $MgSO_4$를 공급했을 때 역시 pH와 미생물활성은 잘 유지하였으나 제거효율이 다소 감소하였다. NaOH와 같은 중화제를 첨가한 경우에는 토양 pH의 상승하여 제거효율이 감소되었다. 결과적으로 전해질 조성은 동전기 생물학적복원의 복원효율에 매우 중요한 요소이며 앞으로 오염물 분해와 미생물활성유지에 적합한 황산염원이 조사되어야 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권6호
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• pp.1115-1123
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• 2016

_L-Asparaginase (E.C. 3.5.1.1) is an enzyme involved in asparagine hydrolysis and has the potential to effect leukemic cells and various other cancer cells. We identified the _L-asparaginase gene (_L-ASPG86) in the genus Mesoflavibacter, which consists of a 1,035 bp open reading frame encoding 344 amino acids. Following phylogenetic analysis, the deduced amino acid sequence of _L-ASPG86 (_L-ASPG86) was grouped as a type I asparaginase with respective homologs in Escherichia coli and Yersinia pseudotuberculosis. The _L-ASPG86 gene was cloned into the pET-16b vector to express the respective protein in E. coli BL21 (DE3) cells. Recombinant _L-asparaginase (r-_L-ASPG86) showed optimum conditions at 37-40℃, pH 9. Moreover, r-_L-ASPG86 did not exhibit glutaminase activity. In the metal ions test, its enzymatic activity was highly improved upon addition of 5 mM manganese (3.97-fold) and magnesium (3.35-fold) compared with the untreated control. The specific activity of r-_L-ASPG86 was 687.1 units/mg under optimum conditions (37℃, pH 9, and 5 mM MnSO₄).

• 한국표면공학회지
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• 제49권2호
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• pp.166-171
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• 2016

Cathodic protection is widely recognized as the most cost effective and technically appropriate corrosion prevention methodology for the port, offshore structures, ships. When applying the cathodic protection method to metal facilities in seawater, on the surface of the metal facilities a compound of calcium carbonate($CaCO_3$) or magnesium hydroxide($Mg(OH)_2$) films are formed by $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ ions among the many ionic components dissolving in the seawater. And calcareous deposit films such as $CaCO_3$ and $Mg(OH)_2$ etc. are formed by the surface of the steel product. These calcareous deposit film functions as a barrier against the corrosive environment, leading to a decrease in current demand. On the other hand, the general calcareous deposit film is a compound like ceramics. Therefore, there may be some problems such as weaker adhesive power and the longer time of film formation uniting with the base metal. In this study, we tried to determine and control the optimal condition through applying the principle of cathodic current process to form calcareous deposit film of uniform and compact on steel plate. The quantity of precipitates was analyzed, and both the morphology, component and crystal structure were analyzed as well through SEM, EDS and XRD. And based on the previous analysis, it was elucidated mechanism of calcareous deposit film formed in the sacrificial anode type (Al, Zn) and current density (1, 3, $5A/m^2$) conditions. In addition, the taping test was performed to evaluate the adhesion.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권6호
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• pp.235-242
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• 2018

$Y_2O_3$를 소결조제로 사용한 질화알루미나(AlN)에 다양한 소결조건과 MgO의 도핑이 고온전기전도도의 특성에 대해 미치는 영향에 대해 연구하였다. MgO를 도핑 하였을 때, 2차상으로 스피넬과 페로브스카이트 상이 생성되었고, 이는 전기적 특성에 영향을 끼쳤다. 고온 임피던스를 분석한 결과 MgO의 도핑은 AlN 입내의 활성화 에너지와 전기전도도의 감소를 보이는 반면에, 입계의 경우에는 활성화 에너지와 전기전도도의 증가를 보였다. 이는 저항이 높은 비정질의 액상이 입계에 형성되거나, Mg의 석출에 의하여 쇼트키 장벽이 높아졌기 때문으로 예상된다. MgO가 도핑된 AlN을 어닐링 한 경우에는 어닐링 하지 않은 경우에 비하여, 활성화 에너지와 전기전도도가 더욱 증가하는 것을 볼 수 있었다. 이러한 결과는 $1500^{\circ}C$에서 어닐링을 통하여 미세구조분석에서 보이는 바와 같이 Mg 이온이 입계에서 입내로 확산된 때문으로 예상된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권2호
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• pp.147-154
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• 1999

본 연구는 임해매립지에서 생태적인 복구를 위한 토양관리 방안을 제시하기 위하여 매립특성에 따라 준설매립지역에서 매립연도를 구분하여 준설토의 화학적 특징을 조사하였고, 수목이 염류에 피해를 받지 않도록 여러 가지 식재기반을 조성한 후 조성방법에 대한 염류차단 효과를 검토하였다. 준설초기의 토양은 침출용액의 pH 7.5, EC $11.3{\sim}10.6dSm^{-1}$ 치환성나트륨백분율이 34.8~35.2%로 알칼리성염류토양의 특징을 나타냈고, EC, 치환성 $Na^+$, $Cl^-$의 양은 매립 후 6년까지 현저하게 감소되었으나 토양의 화학적 특성은 수목이 생장하기에는 아주 부적절한 조건을 가지고 있었다. 식재기반 조성지에서 토양중 치환성나트륨백분율은 표층보다 심층에서 높았으며, 완충녹지보다 근린공원과 가로수지역에서 높게 나타났다. 토양포화침출용액에서 $Na^+$, $Cl^-$와 $SO_4^{2-}$의 농도는 다른 이온들보다 높았고, $Na^+$, $Cl^-$의 농도는 표층보다 심충에서 증가하였으며, 완충녹지보다 근린공원과 가로수지역에서 높았다. 토양중 $Ca^{2+}+Mg^{2+}$ 함량은 근린공원과 가로수지역보다 완충녹지에서 높았으나 토양 포화침출용액내 $Ca^{2+}+Mg^{2+}$ 함량은 완충녹지보다 근린공원과 가로수에서 높았는데 이는 토양중 치환성 $Na^+$ 함량 차이에서 기인되었다. 따라서 임해매립지의 식재기반 조성방법에 대한 염류차단효과는 완충녹지가 가장 높았으며, 가로수지 역에서 염분농도는 가장 높게 나타났다. 그리고 동일한 식재기반 조성에 대하여 성토높이에 따라서 염분차단 효과는 다르게 나타나 성토 높이가 70cm보다 120cm인 지역이 토양중 염분농도가 낮았다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.783-789
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• 2011

하수처리장에서 발생되는 잉여슬러지가 고온 호기 소화 반응을 거치면 슬러지부피가 크게 감소하게 된다. 그러나 고온 호기 소화 상등액에는 고농도의 유기물, 질소 및 인이 함유되어 있기 때문에 이들을 별도로 제거해 주어야만 한다. 본 연구에서는 고농도의 질소와 인의 제거에 많이 사용되는 방법인 Struvite 결정화 공법을 이용하여 고온 호기 소화 여액에 함유되어 있는 질소와 인을 제거하였다. 대상폐수의 암모니아성 질소와 인산염인의 평균농도는 각각 1716.5 mg/L 및 325.5 mg/L였다. 최적의 결정화 반응 조건을 결정하기 위하여 $Mg^{2+}$와 $PO_4^{3-}$의 주입량, pH, 교반 시간($t_d$), 교반 강도(G), 결정핵 주입 그리고 반응 온도를 결정하였다. Struvite 결정화 반응시 마그네슘원으로 $MgCl_2{\cdot}6H_2O$, 인산염인염의 원으로 $K_2HPO_4$를 이용하였다. 질소와 인의 제거를 위한 $Mg^{2+}:PO_4^{3-}:NH_4^+$의 적정 주입 몰비는 2 : 1 : 1과 2 : 2 : 1로 압축되었는데 각각의 주입 몰비에 따른 암모니아성 질소 및 인산염인의 제거효율은 전자의 경우에 각각 71.6% 및 99.9%였고, 후자의 경우에는 93.8%와 98.6%였다. Struvite 결정화 반응에서 반응 시간($t_d$)과 교반 강도(G)는 암모니아성 질소와 인산염인의 제거율에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 결정핵 주입과 온도의 영향에서도 같은 결과가 나타났다. 그러나 결정핵의 주입량이 증가함에 따라 슬러지 발생량이 감소하였으며, 온도의 증가에 따라 생성된 슬러지의 부피는 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제14권2호
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• pp.47-58
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• 1981

1. 낙동강 하류수의 수질조성을 파악하기 위하여 1974년 3월에서 1980년 4월까지 물금지역의 측정치2,374개 및 남지에서 원동사이 지역 측정지 483개로부터 전기전도도에 대한 염화이온, 황산이온, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 주요무기이온 총양과의 상관관계 및 염화이온, 황산이온, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨의 각 성분양간의 상관관계를 계산했다. 2. 물금지역에서의 각 성분양의 전기전도도에 대한 관계는 대체로 1상이온은 반대수관계가 좋았고 2상이온은 양이대수관계가 좋았다. 이 때 최소자승법으로 처리한 전기전도도($\lambda_{25}$)에 대한 각 성분양(C)의 관계식은 다음과 같다. 염화이온 $log\;C(ppm)=2.37{\cdot}\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+0.733{\pm}0.141$, 황산이온 $log\;C(ppm)=1.12{\cdot}log\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+2.14{\pm}0.18$,칼슘$log\;C(ppm)=0.615{\cdot}log\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+1.67{\pm}0.12$, 마그네슘$log\;C(ppm)=0.756{\cdot}log\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+1.27{\pm}0.11$,나트륨$log\;C(ppm)=2.82{\cdot}\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+0.551{\pm}0.133$,칼륨$log\;C(ppm)=1.33{\cdot}\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+0.136{\pm}0.095$, 주요무기 이온 총양 $C(ppm)=399{\cdot}\lambda_{25}(m{\mho}/cm)-0.9{\pm}14.6$. 3. 남지와 원동사이 지역에서도 각 성분양(C)의 전기전도도($\lambda_{25}$)에 대한 관계는 대체로 1상이온은 반대수관계가 좋았고 2상이온은 양이대수관계가 좋았으며, 이 때 최소자승법으로 처리에 인한 관계식은 다음과 같다. 염화이온 $log\;C(ppm)=4.27{\cdot}\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+0.380{\pm}0.138$, 황산이온$log\;C(ppm)=0.915{\cdot}log\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+1.95{\pm}0.18$,칼슘 $log\;C(ppm)=0.756{\cdot}log\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+1.74{\pm}0.12$, 마그네슘$log\;C(ppm)=1.00{\cdot}log\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+1.41{\pm}0.10$. 나트륨$log\;C(ppm)=2.47{\cdot}\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+0.614{\pm}0.065$, 칼륨$log\;C(ppm)=1.62{\cdot}\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+0.030{\pm}0.060$, 주요무기이온 총양 $C(ppm)=323{\cdot}\lambda_{25}(m{\mho}/cm)+11.7{\pm}9.3$. 4. 물금지역에서 각 성분양간에는 상관계수 $0.502\sim0.803$의 뚜렷한 관계가 있었으며 대체로 직선관계보다는 양이대수관계가 좋았다. 이 때의 최소자승법으로에 인한 각 성분양간의 관계식은 다음과 같다. $log\;Cl(ppm)=0.711{\cdot}log\;SO_4(ppm)+0.488{\pm}0.206$, $log\;Cl(ppm)=0.337{\cdot}log\;Ca(ppm)+0.822{\pm}0.130$, $log\;Cl(ppm)=0.605{\cdot}log\;Mg(ppm)-0.017{\pm}0.154$, $Cl(ppm)=0.676{\cdot}Na(ppm)+2.31{\pm}4.67$, $log\;Cl(ppm)=0.406{\cdot}log\;K(ppm)-0.092{\pm}0.112$, $log\;SO_4(ppm)=0.378{\cdot}log\;Ca(ppm)+0.721{\pm}0.125$, $log\;SO_4(ppm)=0.462{\cdot}log\;Mg(ppm)+0.107{\pm}0.118$, $log\;SO_4(ppm)=0.592{\cdot}log\;Na(ppm)+0.313{\pm}0.191$, $log\;SO_4(ppm)=0.308{\cdot}log\;K(ppm)-0.019{\pm}0.120$, $Ca(ppm)=0.262{\cdot}Mg(ppm)+0.74{\pm}1.71$. $log\;Ca(ppm)=1.10{\cdot}log\;Na(ppm)-0.243{\pm}0.239$, $Ca(ppm)=0.0737{\cdot}K(ppm)+1.26{\pm}0.73$, $log\;Mg(ppm)=0.0950{\cdot}Na(ppm)+0.587{\pm}0.159$, $log\;Mg(ppm)=0.0518{\cdot}K(ppm)+0.111{\pm}0.102$, $Na(ppm)=0.0771{\cdot}K(ppm)+1.49{\pm}0.59$. 5. 남지에서 원동사이 지역의 각 성분양간에는 칼슘의 염화이온에 대한 관계가 상관계수 0.189로 거의 관계가 없었으며 그 외는 대체로 상관계수$0.330\sim0.868$의 양이대수관계가 있었다. 이 때의 최소자승법으로 처리한 관계식은 다음과 같다. $log\;Cl(ppm)=0.312{\cdot}log\;SO_4(ppm)+0.907{\pm}0.210$, $log\;Cl(ppm)=0.458{\cdot}log\;Mg(ppm)+0.135{\pm}0.130$, $Cl(ppm)=0.484{\cdot}logNa(ppm)+0.507{\pm}0.081$, $Cl(ppm)=0.0476{\cdot}K(ppm)+1.41{\pm}0.34$, $log\;SO_4(ppm)=0.886{\cdot}log\;Ca(ppm)+0.046{\pm}0.050$, $log\;SO_4(ppm)=0.422{\cdot}log\;Mg(ppm)+0.139{\pm}0.161$, $log\;SO_4(ppm)=0.374{\cdot}log\;Na(ppm)+0.603{\pm}0.140$, $log\;SO_4(ppm)=0.245{\cdot}log\;K(ppm)+0.023{\pm}0.102$, $log\;Ca(ppm)=0.587{\cdot}log\;Mg(ppm)+0.003{\pm}0.088$, $log\;Ca(ppm)=0.892{\cdot}log\;Na(ppm)+0.028{\pm}0.109$, $log\;Ca(ppm)=0.294{\cdot}log\;K(ppm)-0.001{\pm}0.085$, $log\;Mg(ppm)=0.600{\cdot}log\;Na(ppm)+0.674{\pm}0.120$, $log\;Mg(ppm)=0.440{\cdot}log\;K(ppm)+0.038{\pm}0.081$, $log\;Na(ppm)=0.522{\cdot}log\;K(ppm)-0.260{\pm}0.072$.

• 원예과학기술지
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• 제34권6호
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• pp.871-877
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• 2016

일반적인 순환식 수경재배에서는 배액을 원수로 희석하여 EC기준으로 제어하기 때문에 순환되는 배양액은 필연적으로 이온 불균형이 발생한다. 따라서 이 연구는 상용 가능성이 높은일부 이온센서(N, K, Ca)를 이용한다는 전제 하에 작물의 필수원소인 N, P, K, Ca, Mg를 이온 단위로 자동제어 할 수 있을지 검토하고자 수행하였다. 상추를 재료로 배양액 내 이온 흡수량을 2회 조사하여 양분흡수패턴과 흡수된 이온간의 흡수 상관관계를 분석하였다. $PO_4$는 N과, Ca는 Mg와 비슷한 흡수패턴을 나타났고 센서로 측정 가능한 이온들 중에서 $PO_4$는 N와 Ca는 Mg간의 상관계수도 가장 높았다. 회귀분석의 결과 도출된 $N-PO_4$간의 회귀계수는 두 번의 시험의 결과가 1.04와 0.55로 다르게 나타났으나 Ca-Mg는 0.35와 0.40으로 거의 유사한 수치를 나타내었다. 청경채, 장미를 이용하여 상관관계 적합성을 검증하고 더불어 작목확대 가능성을 검토하고자 추가 시험을 수행하였다. 청경채의 $N-PO_4$, Ca-Mg 이온간의 $R^2$은 모두 0.86과 0.86이었고 장미는 각각 0.87, 0.73으로 이었다. 회귀계수는 청경채는 0.56, 0.24이고 장미는 0.51, 0.16이었다. 종합적으로 판단했을 때 $N-PO_4$는 상추에서 반복 시험간의 결과 일치하지는 않았음에도 전체적으로는 상추, 청경채, 장미가 회귀계수가 0.55~0.58로 유사하게 나타나 모든 작물에 공통적으로 적용가능성이 있지만 Ca-Mg는 작물별로 다른 계수가 필요하다고 판단되었다. 순환식 수경재배에서 개별 이온의 실시간 제어를 위하여 센서와 장비 개발에 관한 연구가 지속적으로 이루어지겠지만 단기간에 이온제어가 실용화되기는 어려울 것으로 판단된다. 따라서 이 연구는 먼저 상용화 가능한 센서를 이용하여 상용화가 어려운 이온의 조절은 다른 방법으로 순환 식수경 재배에서 꼭 해결되어야 할 과제에 접근하였다는데 의의가 있다.

• 자원환경지질
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• 제49권1호
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• pp.13-22
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• 2016

이 연구는 사문석군 광물을 산 처리하고, 용출액을 pH 조절 하여 사문석군 광물로부터 규소와 철산화물 회수와 광물탄산화에 대해 연구하고자 하였다. 연구에 사용된 암석시료는 홍성 구항면에서 채취한 사문암으로 안티고라이트와 자철석로 구성되며, $SiO_2$(45.3 wt.%), MgO(41.3 wt.%), $Fe_2O_3$(12.2 wt.%)의 화학조성을 보였다. 자원회수실험은 $75{\mu}m$ 이하의 크기로 분쇄한 사문암을 1 M의 염산, 황산, 질산으로 각각 용해시켜 잔류물을 추출(1 단계)하였고, 남은 용출액에 $NH_4OH$를 추가하여 pH=8.6까지 상승시켜 형성된 붉은색 침전물을 회수(2 단계)하였다. 광물탄산화 실험은 침전물이 제거된 상층액에 $CO_2$를 주입한 후, pH=9.5까지 상승시켜 형성된 백색의 침전물을 회수(3 단계)하였다. 각 단계에서 회수된 잔류물과 침전물의 광물학적 특성을 확인하기 위해 XRD, TEM-EDS 분석을 실시했고, 용출액과 침전물이 제거된 상층액에 함유된 원소(Si, Mg, Fe)의 농도 변화는 ICP-AES 분석을 통해 확인했다. 용출된 금속은 Si, Fe, Mg이었다. 안티고라이트는 산과 반응한 후에도 판상을 유지하나 비정질실리카로 변했다(1 단계). pH=8.6에서 회수된 침전물은 Fe, Si, O로 구성된 비정질광물로, 2~10 nm 크기의 구형 나노물질이었다(2 단계). 마지막으로 $CO_2$를 주입한 후, pH=9.5에서 회수된 침전물은 nesquehonite[$Mg(HCO_3)(OH){\cdot}2(H_2O)$]와 lansfordite[$MgCO_3{\cdot}H_2O$]로 $1{\sim}6{\mu}m$ 크기를 가진 주상의 결정질광물이었다(3 단계). 따라서 산 처리된 사문석군 광물에서 나노물질의 실리카(잔류물)과 철산화물(침전물)을 회수가능하며, $CO_2$ 반응과 pH 조절을 이용하여 탄산염광물을 형성하였다. 회수된 실리카와 철산화물은 다른 물질로 합성하는 전구체로 유용하게 이용될 수 있으며, 이산화탄소를 이용한 광물탄산화 반응은 대기 중 이산화탄소 고정에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제23권3호
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• pp.452-464
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• 1990

It is well known that extracellular Calcium plays a very important role in several steps of smooth muscle excitability and contractility, and there have been many concerns about factors influencing the distribution of extracellular Ca++ and the Ca++ flux through the cell membrane of the smooth muscle. Based on the assumption that Mg++ may also play an important role in the excitation and contraction processes of the smooth muscle by taking part in affecting Ca++ distribution and flux, many researches are being performed about the exact role of Mg++, especially in the vascular smooth muscle. But yet the effect of Mg++ in the smooth muscle activity is not clarified, and moreover the mechanism of Mg++ action is almost completely unknown. Present study attempted to clarify the effect of Mg++ on the excitability and contractility in the multiunit and unitary smooth muscle, and the mechanism concerned in it. The preparations used were the guinea-pig aortic strip as the experimental material of the multiunit smooth muscle and the rat uterine strip as the one of the unitary smooth muscle. The tissues were isolated from the sacrificed animal and were prepared for recording the isometric contraction. The effects of Mg++ and Ca++ were examined on the electrically driven or spontaneous contraction of the preparations. And the effects of these ions were also studied on the K+ or norepinephrine contracture. All experiments were performed in tris-buffered Tyrode solution which was aerated with 100% 02 and kept at 35oC. The results obtained were as follows: 1] Mg++ suppressed the phasic contraction induced by electrical field stimulation dose-dependently in the guinea-pig aortic strip, while the high concentration of Ca++ never recovered the decreased tension. These phenomena were not changed by the a - or b - adrenergic blocker. 2]Mg++ played the suppressing effect on the low concentration [20 and 40 mM] of K+-contracture in the aortic muscle, but the effect was not shown in the case of 100mM K+-contracture. 3] Mg++ also suppressed the contracture induced by norepinephrine in the aortic preparation. And the effect of Mg++ was most prominent in the contracture by the lowest [10 mM] concentration of norepinephrine. 4] In both the spontaneous and electrically driven contractions of the uterine strip, Mg++ decreased the amplitude of peak tension, and by the high concentration of Ca++ the amplitude of tension was recovered unlike the aortic muscle. 5] The frequency of the uterine spontaneous contraction increased as the [Ca++] / [Mg++] ratio increased up to 2, but the frequency decreased above this level. 6] Mg++ decreased the tension of the low[20 and 40mM] K+-contracture in the uterine smooth muscle, but the effect did not appear in the 100mM K+-contracture. From the above results, the following conclusion could be made. 1] Mg++ seems to suppress the contractility directly by acting on the smooth muscle itself, besides through the indirect action on the nerve terminal, in both the aortic and uterine smooth muscles. 2] The fact that the depressant effect of Mg++ on the K+-contracture is in inverse proportion to an increase of K+ concentration appears resulted from the extent of the opening state of the Ca++ channel. 3] Mg++ may play a depressant role on both the potential dependent and the receptor-operated Ca++ channels. 4] The relationship between the actions of Mg++ and Ca++ seems to be competitive in uterine muscle and non-competitive in aortic strip.