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대류가 유도하는 중규모 흐름에 미치는 비정역학 효과 (Nonhydrostatic Effects on Convectively Forced Mesoscale Flows)

  • 우소라;백종진;이현호;한지영;서재명
    • 대기
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    • 제23권3호
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    • pp.293-305
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    • 2013
  • 대류가 유도하는 중규모 흐름에 미치는 비정역학 효과를 조사하기 위하여 기존의 무차원화된 정역학 모형을 바탕으로 무차원화된 비정역학 모형을 개발하였다. 모형을 검증하기 위하여 정역학 방정식 계의 해석해와 비정역학성이 아주 작은 경우의 수치 실험 결과를 비교하였고, 두 결과가 거의 같음을 확인하였다. 무차원화된 비정역학 모형을 이용하여 선형 계와 비선형 계에서 대류가 유도하는 중규모 흐름에 미치는 비정역학 효과를 조사하였다. 선형 계와 비선형 계 모두에서 비정역학성 인자가 작은 경우 열원 꼭대기 위에서 연직 방향으로, 비정역학성 인자가 상대적으로 큰 경우 주 상승 기류의 풍하측에서 수평 방향으로 상승 운동과 하강 운동이 교대하는 파동 형태의 섭동장이 나타났다. 풍하측에서 나타나는 상승 운동과 하강 운동을 분석하기 위하여 선형, 정상 상태, 비점성 흐름에 대한 Taylor-Goldstein 방정식을 구하였다. 주 상승기류의 풍하측에서 교대로 나타나는 상승 하강 기류세포는 전파파의 수평 방향 전파 성분과 에바네센트파, 즉 비정역학성 인자에 의해 결정되는 임계 파장보다 파장이 짧아 연직 방향으로 전파되지 못하고 수평 방향으로만 전파되는 중력파의 중첩으로 설명할 수 있다. 선형 계에 대한 수치 실험 결과에서 나타난 상승 하강 기류 세포의 수평 방향 길이는 선형 계에 대한 방정식에서 얻은 에바네센트 파의 임계 파장 길이의 절반과 일치하였으나, 약한 비선형 계에 대한 수치 실험 결과에서 나타난 상승 하강 기류 세포의 수평 방향 길이는 선형 계에 대한 방정식에서 얻은 에바네센트 파의 임계 파장 길이의 절반보다 다소 길었다. 주 상승 기류 지역 내에서 최대 상승 기류의 위치는 비선형성과 비정역학성 정도에 따라 다르게 나타났다.

Glycol ethers에 대한 피부 투과 특성 (Characteristics of Percutaneous Absorption of Glycol ethers)

  • 이한섭;최성부;김낙주;근장현;황현석;백정훈;최진호;이호준
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.116-126
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    • 2013
  • Glycol ethers는 페인트에 흔히 사용되는 ethylene glycol의 alkyl ethers에 기반을 둔 용제들이다. 이 용제들은 일반적으로 저분자량 에테르와 알코올의 용제 친화적 성질과 더불어 더 높은 비등점을 가지고 있다. Union Carbide Corp.는 "Glycol ethers"를 하나의 미국 상표로 등록했으며, 이는 제약, 자외선차단제, 화장품, 잉크, 염료 및 수성페인트에서 찾아볼 수 있다. 반면 glycol ethers는 그리스 제거제, 세제, 에어로졸 페인트와 접착제에서도 발견된다. 대부분의 glycol ethers는 수용성, 생분해성이며, 아주 적은 수의 glycol ethers만이 유독성이라고 여겨진다. 그러므로 glycol ethers는 환경에 부작용을 낳을 것 같지는 않다. 최근 연구는 glycol ethers에 작업상 노출되는 것이 남성 정자의 저 운동성과 연관이 되어 있다고 제시했지만, 이는 다른 이들에 의해 반박되어지고 있다. 본 연구에서는 3가지 종류의 glycol ethers의 피부침투성에 관해 용제와 세제의 조합을 사용하여 시험관을 통해 연구한다. Methyl glycol ethers, ethyl glycol ethers and butyl glycol ethers의 흡수는 쥐의 피부를 통해 시험관에서 측정되었다. Epidermal membranes는 Franz diffusion cells에 세워졌으며, 그들의 PBS 침투율은 glycol ethers가 epidermal surface에 적용되기 전, 피부의 보전을 위해 처리하였다. 개별 glycol ethers의 흡수율은 최대 흡수 파장(${\lambda}_{max}$)에서 흡광도를 측정하여 결정하였으며, 침투율의 측정은 esters와의 접촉을 이유로 장벽 기능 내 불가역 변화를 정량화하였다. 시험관 실험 결과 glycol ethers의 종류는 methyl glycol ethers > ethyl glycol ethers > butyl glycol ethers의 순에 따라 빠르게 나타났다. 피부침투는 저분자량 피부침투, 친수성과 같은 화학적구조의 차이에서 유익했다. 이는 분배계수와 용해 방법 및 수동확산이 전달이 고려되는 곳에서 속도를 올렸기 때문이다.

초석잠(Stachys sieboldii MIQ) 뿌리 추출물의 항산화 활성 고찰 (Antioxidant Activities of Stachys sieboldii MIQ Roots)

  • 백홍석;나영수;김도한;이창한;류병호;송승구
    • 생명과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • 약용 식물로서 그 효능이 알려져 있으나 다른 약용 작물에 비해 성분 연구가 알려져 있지 않은 초석잠에 대한 항산화 활성도에 시험하였다. 뿌리의 메탄올 추출물 100 mg을 메탄올 20 mL에 녹여 만든 샘플에서 total poplyphenols과 flavonoids가 각각 14.3 $\mug/mL$ (3.02%), 9.9$\mug/mL$ (1.97%)씩 함유되어 있음을 알 수 있으며 각 유기 용매층의 추출물의 항산화 활성도를 비교해 본 결과 DPPH법을 통해 기존의 항산화제인 $\alpha-tocopherol$ (21.8 $\mug$), BHT (100 $\mug$) 그리고 BHA (20.6 $\mug$)와 비교해서 에틸아세테이트(2.8 $\mu\textrm{g}$), 부탄올(10$\mug$_ 추출물이 보다 우수한 항산화능을 보였다. 과산화 지질 형성 억제능과 아질산염 소거능 조사에서는 에틸아세테이트의 추출물이 다른 용매 분획물과 비하여 가장 높은 활성도를 나타내었으며 기존의 항산화제들과 비슷한 효능을 나타내었다. 이를 실리카겔칼럼 크로마토그래피를 이용해 다시 분획하여 6개의 분획을 얻었으며 UV/VIS 흡광광도계를 통해 최대 홉광도의 파장은 280∼330 nm사이에 있음을 확인하였다. 그 중 최대 흡광도가 띠 I 이 325 nm, 띠 II가 289 nm 인 ES-R5에서 가장 높은 항산화 활성을 보였다. 이는 일반적으로 알려져 있는 phenolic compounds의 UV-VIS spectral data와 일치하며 특히 flavones의 UV- VIS spectral data와 유사한 경향을 보이고 있으므로 flavones 계통의 phenolic compounds가 초석잠(stachys sieboldii MIQ)속에 함유되어 있음을 알 수 있었다.향을 미치는 인자로서는 술전의 증상의 정도가 중요하다. 중증 근무력증으로 흠선절제술을 시행받은 환자들에 대한 중장기 추적 결과 술전에 비해 우수한 증상의 호전을 보였다.하는 중요한 역할을 담당하고 있다. 따라서 주부의 바람직한 식생활 행동과 건강상태는 자신뿐만 아니라 가족 구성원 개개인의 영양소 섭취상태에 직접, 간접적으로 큰 영향을 미칠 수 있으므로 이들에 대한 영양교육은 그 중요성이 크다고 볼 수 있다. 중요성이 크다고 볼 수 있다.였다. 이와 같은 영향이 계속된다면 동아시아 유황부족은 2005년에는 1.05백만 톤으로 증가될 것으로 예상된다. 그러나 중국에서 황화철에서부터 공급되는 유황함량이 많아 이 지역에서의 원소유황의 진정한 균형에 대해서는 정확하게 평가되지 못한다. 1995년 동아시아에서는 1.3백만 톤의 원소유황을 일본, 캐나다, 미국에서 수입했다. 이들 국가는 앞으로도 이 지역의 주요 공급자가 될 것이다. 황산의 많은 양은 일본에서 이 지역으로 수출되는데 그 양은 1995년 10만톤 이상에 이른다. 더욱이 경제?환경적 이점 때문에 중국이 황화물에서 회수하는 유황대신 원소 유황의 수입을 지속적으로 증가시키고 있어 지역내의 유황 부족이 증가 될 것이다. 이 같은 상황진전으로 앞으로 10년 이내에 2.5백만 톤의 추가시장이 있게 될 것이다. 이 기간내 한국으로서 현재 326,000톤의 부족에서 2005년에는 309,000톤의 과잉으로 유황균형이 변할 수 있는 주요계기가 될 것이다 이 같은 과잉은 회수 유황생산이 1995년 333,000톤에서 2005년 870,000톤으로 $161\%$가 증가될 것으로 예상된다. 동기간 내에 기타 유황생산은 280,000톤에서 320,000톤으로 $14\%$ 증가되는 것으로 추정된다. 그리하여 2005년 한국에서 유황 공급은 1.19백만 톤이고 수요는 881,000톤으로 추정 된다. 미래 한국에서 유황의 또 다른 잠재시장은 식물양분으로서

평행식 진동탄환 암거 천공기의 연구(III)-견인력, 토크, 동력 및 모멘크에 관한 모형시험- (A Study on Balanced -type Oseillating Mole-Drainer(III)-Model Test for Draft Force, Torque, Power and Moment)

  • 김용환
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.1-6
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    • 1976
  • This paper is the third one of the study on balanced type oscillating mole-drainer, the first one was presented in No 9. Gyeongsang College Report and the second one in Vol. 17, No.4 of the KSAE. In the first part of this study, the characteristics of traction forces between the nonoscillating earth working equipments and oscillating ones was compared. A model of the balanced type oscillating mole-drainer, which composed of a mechanism that may reduce the machine vibration, was designed following the dimensional analysis and similitude technique. The model test was carried out to clarify the balancing mechanism of the oscillating parts and other parts of the machine. In the light of the results from the model tests, a prototype machine was made for experimental purpose. Results from the field test by a reported in the near future. In the second report, the model tests were carried out under the same soil conditions, i.e, . oscillating frequency, running velocity, and oscillating amplitude, etc. It was clear that use of balanced type oscillating model could substantially reduce the vibration of the whole system of the machine, when compared with the nonoscillating type model. In this paper(the third report), results of investigation on the traction force, power requirement, and moment. etc, is presented. Analysis of variance technique was used for analyzing the effect of the frequency, amplitude, and running velocity on the draft force, torque, power requirements, and moments. The results obtained from the model tests are as follows, 1) By practicing a balanced-type oscillating mole-drainer, it was possible to reduce the traction resistance by 55.1-61. 2 percent of traction resistance, however, was 1.75 - 1.95 times greater than the value of resistance which was induced by use of a mole-drainer with single bullet. The resistance of rear shank against soil was considered as a main causing factor of the above results. 2) As the oscillation frequency was increased, the traction resistance was decreased. Considering on the effect of oscillation the greater the amplitude, and the slower the running velocity was, the greater the reduction ratio of traction resistance was. 3) The ratio of the traction resistance of oscillating mole-drainer to that of non-oscillating one could be represented as a function of dimensionless variable (V/$Af$). The results from the tests were well agreed with the reported results from the experim ents on oscillation plow or hoe. 4) By taking a lower value of (V/$Af$), reducing the traction resistance was possible. This fact meant, however, that the efficiency of mole drain practice would be lower. 5) It was experimentally confirmed under the same condition of soil that the variable (R/$rD1^3$) could be represented as a function of a variable($V^2/gD$) when a non\ulcornerocillating mole-drainer was used. 6) When a oscillating mole-drainer was used, the variable(R/$rD_1^{3}$) could be represented as a function of two variables ($v^2/gD_1$) and (V^2/gD_1$). 7) The torque was not affected by a change of frequency. However, a relation of proportionality existed between torque and amplitude, running velocity, and ratio of bullet diameter. When a balanced type oscillating mole-drainer with two bullets was used, torque was increased by 52.8-78. 4 percent and total power requirement was also increased. 8) Total power requirement was increased linearly in accordance with the increasing frequency, 41.96 percent of total power was used for oscillating action. The magnitude of total power requirement was 1. 8-9. 4 times greater than that of a non-oscillating mechanism. In the view point of power requirement, it was not advisable to increase the frequency, amplitude, running velocity, and ratio of bullet diameter at the same time. 9) Only the positive moment occured in the rear shank. Change of the diameter of a rear bullet, could not affect the balancing against the soil resistance. It was necessary for rear bullet to have a large resistance against soil only when the rear bullet was in backward motion. 10) Within an extent of the experimental base, optimum limits for several design factors were A=0.5cm, $f$=22.5Hz, V=O. 05m/sec, and $\lambda$=1.0 By adapting these values traction resistance was reduced by 40 percent and vibration acceleration wa s reduced by 60 percent. Even though the total , power requirements for operating a balanced type oscillation mechanism was greater ~than that of non-oscillating one, using a oscillating mechanism would be more effective. Because a balanced type oscillating mechanism is used, tractive resistance will be reduced and then the lighter . tractive equipment could be used.

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수산물 시장에서의 양식 어류 가격변동성.계절성.요일효과에 관한 연구 - 노량진수산시장의 넙치와 조피볼락을 중심으로 - (Price Volatility, Seasonality and Day-of-the Week Effect for Aquacultural Fishes in Korean Fishery Markets)

  • 고봉현
    • 수산경영론집
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    • 제40권2호
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    • pp.49-70
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    • 2009
  • This study proviedes GARCH model(Bollerslev, 1986) to analyze the structural characteristics of price volatility in domestic aquacultural fish market of Korea. As a case study, flatfish and rock-fish are analyzed as major species with relatively high portion in an aspect of production volume among fish captured in Korea. For analyzing, this study uses daily market data (dating from Jan 1 2000 to June 30, 2008) published by the Noryangjin Fisheries Wholesale Market which is located in Seoul of Korea. This study performs normality test on trading volume and price volatility of flatfish and rock-fish as an advanced empirical approach. The normality test adopted is Jarque-Bera test statistic. As a result, first, a null hypothesis that "an empirical distribution follows normal distribution" was rejected in both fishes. The distribution of daily market data of them were not only biased toward positive(+) direction in terms of kurtosis and skewness, but also characterized by leptokurtic distribution with long right tail. Secondly, serial correlations were found in data on market trading volume and price volatility of two species during very long period. Thirdly, the results of unit root test and ARCH-LM test showed that all data of time series were very stationary and demonstrated effects of ARCH. These statistical characteristics can be explained as a reasonable ground for supporting the fitness of GARCH model in order to estimate conditional variances that reveal price volatility in empirical analysis. From empirical data analysis above, this study drew the following conclusions. First of all, from an empirical analysis on potential effects of seasonality and the day of week on price volatility of aquacultural fish, Monday effects were found in both species and Thursday and Friday effects were also found in flatfish. This indicates that Monday is effective in expanding price volatility of aquacultural fish market and also Monday has higher effects upon the price volatility of fish than other days of week have since it has more new information for weekend. Secondly, the empirical analysis led to a common conclusion that there was very high price volatility of flatfish and rock-fish. This points out that the persistency parameter($\lambda$), an index of possibility for current volatility to sustain similarly in the future, was higher than 0.8-equivalently nearly to 1-in both flatfish and rock-fish, which presents volatility clustering. Also, this study estimated and compared and model that hypothesized normal distributions in order to determine fitness of respective models. As a result, the fitness of GARCH(1, 1)-t model was better than model where the distribution of error term was hypothesized through-distribution due to characteristics of fat-tailed distribution, was also better than model, as described in the results of basic statistic analysis. In conclusion, this study has an important mean in that it was introduced firstly in Korea to investigate in price volatility of Korean aquacultural fishery products, although there was partially a limited of official statistic data. Therefore, it is expected that the results of this study will be useful as a reference material for making and assessing governmental policies. Also, it is looked forward that the results will be helpful to build a fishery business plan as and aspect of producer, and also to take timely measures to potential price fluctuations of fishery products in market. Hence, it is advisable that further studies related to such price volatility in fishery market will extend and evolve into a wider variety of articles and issues in near future.

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재배지역에 따른 농산물의 phytochemical 함량 (Phytochemical contents of agricultural products cultivated by region)

  • 나환식;김진영;윤설희;박학재;최경철;양수인;이지헌;조정용
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.451-458
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    • 2013
  • 최근 건강 증진을 위해 소비가 증가하고 있는 농산물을 대상으로 phytochemical 성분을 정량하고, 다양한 phytochemical 성분을 동시에 분석하는 방법에 대해 조사하였다. Lycopene, ${\alpha}$, ${\beta}$-carotene, cryptoxanthin과 lutein을 대상으로 동시분석을 실시한 결과 회수율은 각각 lycopene $120.7{\pm}4.1%$, lutein $89.1{\pm}3.5%$, ${\alpha}$-carotene $91.2{\pm}2.9%$, ${\beta}$-carotene $99.1{\pm}4.4%$, cryptoxanthin $100.0{\pm}5.3%$로 나타나 향후 다양한 phytochemical 성분을 동시에 분석하는데 유효하 방법이 될 것으로 판단된다. 농산물을 대상으로 4종의 phytochemical(${\beta}$-carotene, lycopene, lutein 및 cryptoxanthin)을 분석한 결과, lutein은 시금치>참다래>토마토>블루베리>메론 순이었으며 시료별 분석 결과 시금치(나주, 신안산), 참다래(해남, 보성산)와 블루베리(담양산)가 타 시료에 비해 lutein 함량이 더 높은 결과를 보였다. Lycopene은 토마토와 시금치에서 검출되었으며, 분석 시료 중 흑 토마토($56.66{\pm}7.48mg/kg$)와 장성 토마토($50.28{\pm}5.42mg/kg$)의 lycopene 함량이 가장 높았다. ${\beta}$-carotene의 경우 시금치와 토마토 시료에 가장 많이 함유되어 있었으며 특히, 나주 시금치($65.03{\pm}4.83mg/kg$)와 신안 시금치($37.67{\pm}5.49mg/kg$)에 다량 함유되어 있었다. Quercetin 분석 결과 블루베리에서 가장 높게 검출되어 담양산 블루베리가 $1,054.06{\pm}80.54mg/100g$으로 수입산($986.57{\pm}67.85mg/100g$) 보다 높았으며, kaempferol의 경우도 비슷한 경향을 보였다. 총 폴리페놀의 경우 블루베리(213.60~229.96 mg/100 g)가 가장 높은 결과를 보였고, 시금치(112.50~141.67 mg/100 g), 참다래(46.49~70.44 mg/100 g) 에서도 높게 검출되었다. 총 플라보노이드 함량을 분석한 결과 블루베리, 시금치 시료에서 타 시료에 비해 함량이 높게 검출되었으며, 비타민 C 함량은 참다래(39.45~86.79 mg/100 g), 한라봉(38.65~50.96 mg/100 g), 토마토(5.90~15.97 mg/100 g), 블루베리 순으로 나타났고, 블루베리에서 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과 담양산 블루베리>수입산 블루베리 순으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 유통 중인 농산물에 다양한 phytochemical 성분이 존재하는 것으로 확인되었으며, 이는 재배지역, 품종, 숙성 정도 등에 따라 조금씩 차이가 나는 것으로 판단된다.

25,26,27,28-테트라아세트오키시[4]에렌${\cdot}$일수화물의 결정 및 분자구조 (The Crystal and Molecular Structure of 25,26,27,28-Tetrnacetoxy[4]Arene${\cdot}$Monohydrate)

  • 안중태;노광현
    • 대한화학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.344-350
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    • 1993
  • 25,26,27,28-테트라아세트오키시[4]에렌·일수화물은 사방정계의 Pbca의 공간군을 갖고 있으며 a = 14.979(4), b = 15.154(4), c = 27.890(3) ${\AA}$, Z = 8, V = 6330.6 ${\AA}^{-3}$, D$_c$ = 1.28 $g{\cdot}cm^{-3}$, ${\lambda}$(Mo K${\alpha}$) = 0.71069 ${\AA}$, ${\mu}$ = 0.86 cm$^{-1}$, F(000) = 2600이고, 1.0 ${\sigma}$(I)보다 큰 강도를 가진 3376갱의 관측된 회절반점에 대하여 최종 R값은 0.069이다. 직접적에 의하여 구조를 풀었으며, 계단식 대각최소자승법에 의하여 정밀화하여, 모든 C-H 결합길이 (=0.96 ${\AA}$) 및 메칠기와 메칠렌기는 이상적인 기하학적 구조에 맞추어 계산하였다. 큰 고리는 1,3 alternate conformation을 하고 있으며 메칠렌기의 평균 평면으로부터 벤젠고리는 각각 110.7, 68.4, 113.7 및 60.8$^{\circ}$를 이루고 있으며, 4개의 각 아세트오키시기는 그들 자신의 벤젠고리와 각각 68.2, 97.6, 78.9 및 71.3$^{\circ}$의 각을 만들고 있다. 반대편에 마주 위치한 벤젠고리 (1)과 (3)은 135.6$^{\circ}$, (2)과 (4)는 135.2$^{\circ}$의 상대적 각을 이루고 있다. 물분자는 메칠렌기를 포한하고 잇는 큰고리의 평면의 z-좌표와 거의 같은 높이에 있으며, 분자내의 O(8)부터 2.942(5) ${\AA}$, 타분자의 O(2)(1/2-x, -1/2+y, z)부터는 2.901 ${\AA}$의 거리에 있으며, 가장 짧은 분자간 거리는 O(4) 와 C(3)(1/2+x, 1/2-y,-z)의 3.193 ${\AA}$이다.

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황해와 지중해에서의 클로로필 및 부유입자의 비흡광계수 연구 (Specific Absorption Coefficients for the Chlorophyll and Suspended Sediment in the Yellow and Mediterranean Sea)

  • 안유환;문정언
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.353-365
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    • 1998
  • 해수 중에서 클로로필을 포함하는 식물성 플랑크톤 미생물 입자와 그 외 모든 부유입자의 단위 질량 당 광 흡수계수의 크기, 즉 "비흡광계수"는 ocean color 원격탐사 기술개발에서 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 분석방법으로는 spectrophotpmeter을 사용한 "젖은 필터법"과 "Kishino법"을 사용하였다. 황해에서는 직접 광학적 관측으로, 지중해에서는 과거의 databank를 활용하여 클로로필(ph)과 부유침전물(ss)의 "비흡광수계수"($a^{*}_{ph}$$a^{*}_{ss}$)가 분석되었다. 그리고 필터법에서 측정 중 baseline의 변동에 의하여 발생하기 쉬운 측정오차를 제거하기 위한 새로운 분석방법을 제안하였다. 이것은 흡광 스펙트럼의 기울기를 이용한 것으로, 필터 technique 와 Kishno method에서 간혹 발생하는 baseline의 변경을 완전하게 복구할 수 있게 되었다. 식물성 플랑크톤의 광흡수 파장인 440nm에서 분석한 결과, 비흡광계수는 지중해의 빈 영양해에서 큰 값이 얻어졌으며, 서해 및 남해의 부 영양해에서는 아주 낮은 값이 관측되었다. 즉, 관측 값의 범위는 약 0.01 - 0.12 $m^2$/mg 이며, 해수의 영양 등급이 낮을수록 그 값은 증가하는 r서으로 밝혀졌다. 클로로필 농도와 440nm의 비흡광수계수 관계를 희귀 분석한 결과 이들 관계는 지수 함수적으로 표현되며 ($a^{*}_{ph}=0.039 ^{-0.369}$), Bricaud(1995)의 연구결과와 거의 일치되는 것으로 나타났다. 반면에 부유침전물의 비흡광계수는 클로로필 입자와는 다르게 그 자신의 농도와는 별다른 관계를 나타내지 않았다. 그러나 서해 연안해수의 부유침전물의 흡광 스펙트럼의 특징은 Ahn(1990)이 측정한 유상 토양입자의 흡광 스펙트럼과 아주 유사한 거승로 나타났으며 그 값의 범위는 0.005 - 0.08$m^2$/g였다. 그리고 클로로필 입자 보다 훨씬 다양한 침전 부유입자의 광특성은 유기입자와 광물질의 혼합비에 의한 것으로 사료되며 그 외 해수 중에서 생물입자 size 분포 보다 더 광범위한 분포와 다양한 환경(입자의 비중, 해상의 바람, 저질상태, 수심 등)에 의한 것으로 추정되었다.

레이저유도붕괴분광법을 활용한 토양의 정량분석 (Quantitative Elemental Analysis in Soils by using Laser Induced Breakdown Spectroscopy(LIBS))

  • 장용선;이계준;이정태;황선웅;진용익;박찬원;문용희
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.399-407
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    • 2009
  • 레이저 유도붕괴 분광법(LIBS)은 물질상태(고체, 액체, 기체)에 상관없이 신체 접촉시 오염 우려 및 미량 시료도 전처리 없이 동시에 많은 종류의 원소 분석으로 분석과정이 단순하고 신속하게 분석이 가능하며, 소형화된 레이저의 개발로 시료의 직접적인 채취가 어려운 조건의 현장분석에도 적합하다. 농산물 안정성 평가나 친환경 농업 및 정밀농업을 위한 조사 등에 활용될 수 있는 비파괴 실시간 정량분석기술로서 LIBS 분석법의 토양분석 가능성을 평가하고자 표준광물, 미국의 표준기술연구소의 표준토양, 미국 테네시주 초지 및 밭토양을 대상으로 토양 구성성분의 정성 정량적 분석에 필요한 측정조건을 조사하고 이를 토대로 LIBS에 의한 농도값과 기존의 화학분석법을 통해 측정한 결과를 비교하였다. LIBS 측정은 펄스형 Nd:YAG 레이저(Minilite II, Continuum, Santa Clara, CA)에서 나오는 1064 nm 에너지 파장의 광원을 시편의 플라즈마를 생성시키는데 사용하였고, 25 mJ/pulse 여기 에너지 빔을 펄스폭 35 ns, 펄스 반복 주기 10 Hz, 노출시간 10 s 동안 시료의 표면에 조사하였다. LIBS 분광은 0.03 nm의 해상력으로 200 nm에서 600 nm의 영역에서 50 m 이하로 분쇄하여 원형 펠렛 형태로 압축시킨 시료를 10 rpm의 속도로 회전시키면서 상온 상압의 실험실 조건에서 수행되었다. LIBS를 이용한 토양 중 주요한 원소의 적정 파장(nm)은 Al(I) 309.2 nm, Ca(I) 422.6 nm, Fe(I) 406.4 nm, Mg(I) 285.2 nm, Na(I) 589.2 nm, Si(I) 288.2 nm, Ti(I) 398.9 nm 이었다. LIBS의 피크강도가 물질 중 원소의 농도가 증가됨에 따라 각 원소의 특정 파장대에서 일정하게 증가되는 것으로 나타나고 있으나 표준물질의 LIBS의 신호비와 원소비를 통해 측정된 검량곡선의 상관계수($r^2$)는 0.863에서 0.977의 범위로 원소별로 상이할 뿐만 아니라 0.98에 미치지 못하였다. 또한, 토양 중 분석대상원소에 대하여 기존 ICP-AES에 의한 표준방법으로 분석된 시료의 측정값과 비교하여 상대적인 오차는 대략적으로 (-)40%에서 80%이상이며, 평균오차는 32.2%로 표준척도 20% 이상을 초과하였다. LIBS에 의한 토양분석은 토양의 조성과 입자의 크기에 따른 매질효과(matrix effect)로 표준물질의 검량곡선에서 결정계수가 낮고, 원소별 함량도 기준의 표준방법과 비교할 때 오차가 컸다. 따라서 LIBS에 의한 토양분석은 정성적인 분석 수준의 정밀도를 보였으며, 토양 매질의 영향을 최소화하기 위하여 기존의 분쇄 펠렛형 시료조제 및 회전측정 이외의 다양한 토양매질의 표준물질(standard reference material)의 확보, 새로운 전처리 방법 및 측정상 방법개선 등 신뢰성 있는 정량 분석을 위한 노력이 필요할 것으로 사료된다.

임상에 따른 계류수의 수질변화에 관한 연구 (A Change of Stream Water Quality by Forest Types)

  • 마호섭;강원석;강은민
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권2호
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    • pp.142-148
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    • 2011
  • 본 연구는 밤나무림, 소나무림 개벌조림지로 이용되고 있는 산지소유역에서 임상별 계류수질의 차이와 변화를 분석하고, 이를 먹는물 수질기준과의 비교를 통하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 세 임분의 계류수 pH는 소나무임분(pH 7.18) >밤나무임분(pH 6.90) >개벌조림지(pH 6.82) 순으로 나타났다. 전기전도도는 개벌조림지 >밤나무임분 >소나무임분의 순으로 높게 나타났다. 양이온은 세 조사구의 계류수 모두 $Ca^{2+}$, $Na^{+}$, $Mg^{2+}$, $K^{+}$, $NH_{4}{^{+}}$의 순으로 높게 나타났다. 음이온은 밤나무임분과 소나무임분 계류수에서는 $SO_{4}{^{2-}}$, $Cl^{-}$, $NO_{3}{^{-}}$의 순으로 높게 나타났으나, 개벌조림지 계류수에서는 $SO_{4}{^{2-}}$, $NO_{3}{^{-}}$, $Cl^{-}$의 순으로 높게 나타나 차이를 보이고 있다. 세 조사구의 계류수 간에 차이를 살펴보기 위하여 각 임분별 수질의 변화에 대한 다중검정을 실시한 결과 12개 항목 중에서 pH, EC, $NO^{3-}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^{+}$, $Cl^{-}$, TNU, Color 9개 항목들은 임분 간에 유의성이 인정되므로 각 임분별 수질의 차이가 나타났다. 특히, 개벌조림지는 식재목 성장을 위한 비료의 시용으로 인하여 밤나무림과 소나무림에 비해 오염지표라 할 수 있는 EC, $NO{^{3-}}$, $SO_{4}{^{2-}}$, $Cl^{-}$, 탁도, 색도 등이 높은 것으로 보아 임지 이용에 따라 수질에 영향이 있는 것으로 나타났다. 각 임분별 계류수의 pH, $NH_{4}{^{+}}$, $Cl^{-}$, $SO_{4}{^{2-}}$, $NO_{3}{^{-}}$는 먹는물 기준이하를 나타내어 수질이 비교적 양호한 편으로 나타났으나, 탁도와 색도의 수치는 모든 임분에서 먹는물 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 따라서 도시주변 산림지역은 토사 유출로 인하여 탁수화 및 밤나무 재배지는 시비 등으로 수질오염이 예상되므로 계류수를 식수화하기 위해서는 간이 수질정화시설과 같은 적절한 대비책이 마련되어야 할 것으로 사료된다.