• 환경영향평가
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• 제29권5호
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• pp.350-362
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• 2020

본 연구에서는 전정가지 부산물과 one-pot 합성방법을 이용하여 철 나노입자가 담지된 바이오차인 INPBC(Iron Nano-Particles Impregnated BioChar)를 제조하고 비소 오염토양의 안정화제로써의 적용 가능성을 평가하였다. INPBC는 전정가지 부산물과 Fe(III) 용액을 220℃에서 3시간 동안 수열반응하고 이후 N₂ 분위기에서 1시간 동안 소성하여 제조하였으며 FT-IR, XRD, BET, SEM을 이용하여 INPBC의 특성을 분석하였다. INPBC의 안정화 성능평가는 국내 E폐광산과 S폐광산의 인근 농경지에서 채취한 비소로 오염된 토양 Soil-E와 Soil-S를 채취하여 4주 동안의 배양실험을 실시하였다. 배양실험 후 토양중 비소의 안정화 정도를 알아보기 위해 TCLP와 SPLP 용출시험을 실시하였다. TCLP와 SPLP의 용출시험결과, INPBC의 적용 농도의 증가에 따라 토양 중 비소의 용출농도는 감소하여 안정화 효율이 높아지는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 Soil-E의 경우 SPLP 용출액 중 비소의 농도는 먹는물 수질기준치 이하의 낮은 값을 나타내었다. 안정화 토양의 연속추출시험에서는 쉽게 용출되는 1단계 및 2단계의 분획비율이 감소되고 그 보다 용출이 어려운 3단계 및 4단계의 분획비율이 증가되는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 오염토양에 주입한 INPBC의 표면에 존재하는 철 나노입자로 인해 토양에서 용출된 비소가 sorption에 의해 안정화된 것으로 판단된다. 본 연구에서 나타난 INPBC의 비소 오염토양의 안정화 효과는 대규모 비소 오염토양의 위해성 저감을 위한 안정화제로서 높은 적용 가능성을 보여 준다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권3호
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• pp.153-163
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• 2017

데이터 처리 속도는 예보 능력과 관련이 있다. 최신의 입력 자료를 이용한 예측 데이터의 고속 생산은 신속한 대처를 가능하게 한다. 또한 알고리즘 작성, 계산, 결과 평가, 알고리즘 개선으로 이어지는 순환 구조를 원활하게 할 뿐만 아니라 오류 발생시 빠른 시간 내에 복구할 수 있게 하는 등 매우 중요한 요소이다. 현재의 조기경보 시스템은 매 계산 주기 마다 섬진강 유역의 10개 시군에 대해 30미터 해상도의 격자형 자료를 400개 이상 생성하고 있으며(중간 데이터 포함) 최대 9일까지 예보되는 자료를 포함할 경우 600개 이상이다. 이는 전국을 30미터 해상도로 약 45개를 생성하는 계산양과 비슷하다. 또한 14,000여개의 필지에 대한 구역 통계와, 각 래스터의 평균, 최대, 최소 등의 통계자료 생성도 함께 수행 해야 한다. 이와 같은 대량의 데이터를 한정된 시간 내로 처리하기 위한 몇 가지 기법을 적용하여 적용하였으며, 아직 적용은 못하였으나 가능성의 여부를 평가해 보는 것으로 본 연구를 진행하였다. 그 결과 앞서 제시된 래스터 캐시, NFS 캐시, 분산 처리를 모두 적용할 경우 데이터 처리 시간을 1/8로 단축 시킬 수 있음이 확인되었다. 또한 GPU를 이용한 연산을 적용할 경우 일부 모듈에 대해 매우 큰 폭으로 수행 시간을 단축 시킬 수 있음을 확인하였다. 다만 캐시를 위한 추가적인 디스크, GPU라는 별도의 하드웨어, 추가된 하드웨어 지원을 위한 고출력 전원 장치와 이에 따른 UPS (Uninterruptible power supply, 무정전 전원공급 장치)까지 상대적으로 높은 사양으로 준비해야 하는 비용적인 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서 제시한 네 가지 기법 중 세 가지는 계산 서버 추가를 통한 수평적 성능 확장에 관한 것이다. 하지만 서버의 추가가 처리 속도 향상으로 이어지지 않음은 물론 오히려 저하시키는 경우가 있다. 본 연구에서는 특정 시간 내로 작업을 완료 시키지 못하면 해당 작업을 반환하여 다른 서버가 처리하는 간단한 방식을 이용한다. 하지만 이런 문제를 지속적으로 발생시키는 계산 서버가 발견된다면 정해진 기준에 따라 계산 작업에서 완전히 퇴출 시켜야 성능 향상에 도움이 된다. 따라서 처리 속도에 대한 정확한 원인을 검사하고 이를 실시간으로 반영할 수 있는 기법이 필요하다.

• Applied Microscopy
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• 제30권4호
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• pp.347-355
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• 2000

Zinc는 인체 내에 철$(Fe^{2+})$다음으로 많은 trace element로서 200여개 효소의 기능에 필수적일 뿐만 아니라 신경계통내에서는 신경조절물질로 작용한다. 뿐만 아니라 허혈, 간질 및 퇴행성 뇌질환의 주요 병리기전에도 관여되어 있다. 그러나 대부분의 Zinc는 단백질에 결합되어 (bound form)신경세포의 세포질 및 핵질내에 존재하고, 10% 이하의 Zinc는 이온상태(free form, $Zn^{2+}$)로 신경종말 (Zinc enriched terminal)에 있는데 , 후자만이 조직화학법으로 가시화된다. 최근까지 새로 개발된 조직화학법으로 Zinc enriched(ZEN)neurons의 분포에 관한 연구가 각광받고 있으나, 국내에서는 이에 대한 연구가 전무한 실정이다. 이에 본 연구자는 고전적인 조직화학법의 기본 원리를 소개하고, 렛드 중추신경계통내 Zinc의 분포를 광학 및 전자현미경으로 관찰하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 Wistar 계통의 랫드(10주령)와 BALB/c 마우스이며, 마취제로는 Pentobarbital(50mg/kg)을 이용하였다. 생체 뇌조직내 이온상태의 $Zinc(Zn^{2+})$를 침전시키기 위하여 selenium(10mg/kg, i.p.)을 처리하였고, 1시간 후 3% Glutaraldehyde액으로 관류고정하여 동물을 희생시켰다. 뇌와 척수를 꺼내어 sucrose에 가라앉을때 까지 담가두었다가 Dry Ice를 이용하여 얼리고, Freezing microtome위에서 $30{\mu}m$두께의 절편을 작성하였다. 조직절편내 $Zn^{2+}$을 동정하기 위한 조직화학법으로는 autometallography (AMG) (Danscher, 1985)를 이용하였다. 광학현미경하에서 밝혀진 Zinc의 분포는 해마복합체를 비롯한 종뇌의 여러부위에 고농도로 분포하였고, 척수에는 중간정도, 그리고 소뇌 및 뇌간에는 매우 낮은 농도로 분포하였다. 전자현미경에서 관찰된 AMG염색과립(silver grains)은 신경종말에 있는 연접소포에 국한되었으며, 이러한 ZEN terminals은 주위 여러 신경세포의 돌기(dendrites)및 세포체 (soma)에 특이한 연접을 이루고 있었다. 즉 후각망울을 포함한 종뇌에서는 주로 비대칭연접 (asymmetrical synapses)이 관찰되었던 반면에, 척수에서는 대칭연접(symmetrical synapses)을 이루고 있었다. 이상의 결과를 종합하면, 신경종말내 연접소포에 Zinc를 함유하고 있는 소위 ZEN terminals은 중추신경계통에 광범위하게 분포하고 있으며 또한 신경부위에 따라 다양한 분포와 미세구조의 차이를 보였다. 이러한 사실은 중추신경계통내에서 Zinc가 영위하는 신경생물학적 기능이 신경부위에 따라 다양할 것임을 시사한다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-20
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• 1983

植物界에 昆蟲의 脫皮 호르몬이 存在하고 있는 것은 잘 알려져 있다. 本實驗에서는 韓國에서 栽培또는 自生하고 牛膝(Achyranthes 屬)에서 昆蟲 脫皮 호르몬을 抽出 精製하고 이의 最適抽出條件과 現化學的性狀을 檢討했으며 이 物質의 家蠶에 對한 生理活性을 檢定하였는 바 이 結果를 要約하면 다음과 같다. 1. 乾燥 粉碎한 牛膝뿌리 200g에 對하여 1l의 메탄올로 1時間씩 連續 3回 還流冷却 抽出하는 方法에서 ecdysterone 抽出의 收率이 가장 높았으며 試科의 粉碎 粒度가 重要함을 알았다. 2. 粗結晶의 離分 精製過程은 n-Butyl acetate에 의한 gum 狀의 高分子物質을 沈澱시킨 후 工業用硅素에 吸着을 거쳐 알루미나 chromatography에 의해서 이루어 졌으며 最適狀態에서의 粗結晶의 收率은 牛膝뿌리 kg當 約 500mg程度였다. 3. 원래 野生種이나 現在 栽培되기도 하는 Achyranthes japonica에서는 ecdysterone (20-hydroxyedysone)과 inokosterone이 抽出되었으며 이들의 含量比는 1:1임을 알았다. 이들을 純粹 分離하기 위하여 아세틸化를 한 後, 알루미나 chromatography와 alcohol分解에 의한 脫아세틸化, 이온 交換法을 거쳐 最終結晶을 얻었다. Achyanthes japonica에서는 뿌리 kg當 125mg의 ecdysterone과 小量의 inokosterone이 結晶化 되었고 inokosterone은 分離 精製過程에서 많이 消失됨을 알았다. 4. 野生種으로 알려진 Achyranthes obtusifolia에서는 ecdysterone만이 分離 結晶되었고 收率은 뿌리 kg當 284mg 程度였다. 5. 分離된 ecdysterone과 inokosterone의 理化學的性狀을 얻기 위하여 赤外線 分光分析, 紫外線分光分析, 核子氣共嗚法, 融點測定, 薄層 chromatography를 하여 標準品 또는 文獻値와 一致함을 알았다. 6. 이 物質의 生理活性을 대認하기 위하여 4齡의 家蠶幼蟲을 結紮한 後 ecdysterone을 注射에 의하여 幼蟲脫皮가 誘導되었다. 7. 人工飼科를 利用하여 ecdysterone 給與에 따른 絹物質 增加效果의 臨界期를 알기 위한 試驗結果 ecdysterone 給與는 各齡의 前半部가 效果的임을 알았다. 8. 5齡期 家蠶幼蟲에 5% 뽕잎 분말이 含有된 人工飼科를 利用하여 1, 2, 3, 5ppm의 ecdysterone을 脫皮後72時間동안 給與한 바 2ppm 添加區에서 體重 및 繭層重이 가장 무거웠고 그 以上의 添加濃度에서는 오히려 體重과 繭層重 增加의 沮害效果를 나타내었다. 2ppm 添加區에서 體重은 12%, 繭層重은 12.5% 增加를 보였고 全齡期間中 各齡의 前半部에 ecdysterone 2ppm添加의 人工飼科로 누에를 飼育하여 全繭重 6.6% 繭層重 12.9%의 增加를 보였다. 9. 5齡 後半의 ecdysterone 급여는 5齡 幼蟲期間을 20時間 단축시켰고 結果的으로 繭重 繭層重을 減少시켰다.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권3호
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• pp.158-165
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• 2003

앞으로 건강 기능식품 및 농산촌의 단기 소득자원으로 활용될 수 있는 유망 수종인 마가목에 대한 기초 자료를 제공하고자 우리나라 마가목 천연분포 지역중 지리적으로 내륙과 떨어져 있고 온대습윤 지역에 속하며 사면이 동해와 접해 있어 전형적인 해양성 기후의 특징을 나타내고 있는 울릉도 지역의 마가목 천연림에 대하여 해발고별로 분포 특성을 파악하고 Thornthwaite의 기후학적 방법으로 기상인자를 추정한 결과는 다음과 같다. 1971년부터 2000년까지 울릉도 기상관측소에서 측정된 년 강수량과 추정된 잠재증발산량을 식물의 생육기와 생육휴지기로 구분하여 비교ㆍ분석한 결과, 전자는 년 강수량의 68%에 달하는 수분이 공급되는 반면에 81%의 수분이 증발산에 의하여 소모되는 것으로 추정되며, 후자는 32%의 수분 공급에 비하여 19%만이 소모되는 것으로 나타나 수분수지 측면에서 마가목을 비롯한 다른 수종들의 생육에 많은 도움을 주고 있는 것으로 판단된다. 조사된 자료들을 기초로 울릉도의 해발고별 월평균 기온과 잠재증발산량을 추정하여 비교ㆍ분석한 결과, 해발고도가 증가하면서 전체적인 수분수지 측면에서는 양호한 경향을 나타내는 것으로 판단되며, 주생육 온도범위는 66.8＜W＜95.0, -21.5＜CI＜-7.7인 것으로 분석되어 마가목의 분포와 적지 선정을 하는데 있어서 객관적인 기준이 될 수 있을 것으로 판단된다. 울릉도 마가목 천연집단의 해발고별 분포특성을 파악하기 위해 식생 조사를 실시한 결과 교목층은 총 10종이 출현하였으며, 마가목(46.85), 너도밤나무(13.43), 고로쇠나무(12.41), 피나무(12.03) 등의 순서로 중요치가 높게 나타났고 아교목층에서는 교목층 보다 7종이 더 많은 총 11종이 출현하였으며, 고로쇠나무(13.16), 너도밤나무(12.68), 당단풍나무(11.37), 마가목(10.76) 등의 순서로 높은 중요치를 나타내었다. 이것은 마가목 천연집단 내에서 상당한 수준의 종간경쟁이 이루어지고 있음을 나타내는 결과라고 추정할 수 있으며, 관목층에서도 동일한 경향을 나타내었다. 관목층은 총 25종이 출현하였으며, 조릿대(22.09), 만병초(10.51) 등이 높은 중요치를 나타내는 특징을 보였고 그 다음으로 고로쇠나무(9.83), 너도밤나무(7.84), 마가목(7.08) 등의 순서로 높은 중요치를 나타내고 있었다. 교목층에서는 만병초와 섬벚나무, 푸조나무 아교목층에서는 동백나무, 만병초, 섬벚나무, 섬피나무, 관목층에서는 자금우, 말오줌때, 새비나무, 섬댕강나무, 줄사철나무 등과 같은 특이종도 출현하였다. 본 조사지의 층위 구조별 종다양도(H') 및 균재도 (J')를 분석한 결과, 교목층에서는 0.6199ㆍ0.6199, 아교목층 1.0859ㆍ0.8825, 관목층 1.1390ㆍ0.8148으로 분석되었으며 우점도(1-J')는 대체적으로 낮게 나타나 다수의 종에 의해서 지배됨을 알 수 있었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제7권1호
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• pp.32-46
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• 2000

유성 지역의 지열수를 포함한 자연수에 대한 용존이온의 분포 및 거동과 같은 지구화학적 특성을 밝히고 지열수의 지화학적 진화과정, 심부온도 및 물-암석 상호반응특성을 규명하기 위해 유성 지역 내에 부존하는 유형별 자연수 (지열수, 심부 및 천부지하수, 지표수)에 대한 수문지구화학 및 동위원소 ($\delta$$^{18}$ O, $\delta$D, $^3$H, $\delta$$^{13}$C, $\delta$$^{34}$ S, $^{87}$ Sr/$^{86}$Sr) 연구를 수행하였다. 유성 지역 지열수는 순환수 기원의 지하수가 심부 열원에 의해 온도가 상승하였고, 방해석 침전이 수반된 규산염 광물의 가수분해 반응을 거치면서 천부 기원 지하수와 혼합되어 Na-HCO$_3$유형의 지열수로 진화되었다. 인위적 오염의 지시원소인 NO$_3$함량이 일부 지열수 및 심부지하수 시료에서 높은 값을 보이는 것으로 보아 오염에 노출된 지표수가 지하수로 유입되었으며 또한 일부 온천공으로도 유입되었을 것이다. 연구 지역의 $\delta$$^{18}$ 와 $\delta$D의 분포는 지구순환 수선상 주변에 도시되며 유형별로는 뚜렷한 차이를 보이지 않는다. 삼중수소 함량은 유형별로 뚜렷이 구분되나 대부분 지열수의 경우 지표수 및 천부지하수의 혼입활동이 수반된 특징을 보여준다. 탄소 동위원소비에 있어서도 대부분 토양내 유기물 기원의 값에 가까울 정도로 낮은 값을 보이는 것으로 보아 (평균 -16.3$\textperthousand$)전체적인 지하수 순환체계에 걸쳐 지표 토양 환경의 이산화탄소 공급이 이루어지고 있음을 지시하고 있다. 황 동위원소비 역시 지열수와 천부지하수와의 혼합 특성을 보이며, 스트론튬 동위원소비에 의하면 지열수의 Ca기원은 사장석의 용해인 것으로 판단된다. 다성분계 평형상태의 계산은 심부저장지 지열수가 100~1$25^{\circ}C$에서 평형상태에 있었음을 지시한다. 따라서 연구 지역의 지하수는 지하 순환과정 중 심부에서 열원을 만나게 되어 온도가 상승하였고, 물-암석 반응을 거치면서 상승하게 되었고, 이 과정중 천부지하수의 혼합과정이 수반되면서 진화된 것으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권1호
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• pp.15-26
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• 2017

오염수로부터 자성분리가 가능하며, 방사성 세슘을 효율적으로 제거하기 위한 코발트 페로시아나이드(cobalt ferrocyanide, CoFC) 혹은 니켈 페로시아나이드(nickel ferrocyanide, NiFC)가 도입된 자성입자 흡착제를 제조하였다. $Fe_3O_4$ 나노입자는 공침법을 이용해 제조하였고, $Co^{2+}$와 $Ni^{2+}$ 이온을 입자 표면에 도입시키기 위해 금속이온과 금속 배위결합(metalcoordination)을 하는 카르복실기를 포함한 숙신산(succinic acid, SA)을 자성나노입자(magnetic nanoparticles, MNPs) 표면에 코팅하였다. CoFC와 NiFC는 자성나노입자 표면에 도입된 $Co^{2+}$ 혹은 $Ni^{2+}$ 이온이 hexacynoferrate와 결합하여 형성된다. 제조된 CoFC-MNPs 그리고 NiFC-MNPs는 각각 $43.2emu{\cdot}g^{-1}$, $47.7emu{\cdot}g^{-1}$의 우수한 포화자화 값을 보여주었다. X-선 회절분석(XRD), 퓨리에 변환 적외선 분광분석(FT-IR), 나노입자 입도 분석기(DLS), 투과전자현미경(TEM) 등의 분석을 통해 흡착제의 물성을 파악하고, 세슘에 대한 흡착 성능을 알아보았다. 흡착실험을 평가하기 위해 Langmuir/Freundlich 등온흡착식을 이용해 실험 결과 값을 곡선맞춤 하였고, CoFC-MNPs와 NiFC-MNPs의 최대흡착량($q_m$)은 각각 $15.63mg{\cdot}g^{-1}$, $12.11mg{\cdot}g^{-1}$이다. CoFC-MNPs와 NiFC-MNPs는 방사성 세슘에 대해서도 최저 99.09%의 제거율을 가지며, 경쟁이온의 존재에도 방사성 세슘만을 선택적으로 흡착한다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권12호
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• pp.1381-1389
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• 2007

중금속 폐수는 다양한 유독성 화합물과 함께 배출되므로 상수원, 토양, 지하수 등의 환경에 악영향을 야기 시킬 수 있다. 이러한 고농도의 복합중금속과 시안착염을 포함한 도금폐수 처리 시 일반적으로 잘 알려진 알카리염소법에 의한($1^{st}$ Oxidation: pH 10, reaction time 30 min, ORP 350 mV, $2^{nd}$ Oxidation: ORP 650 mV) 시안의 잔류농도에 대한 제거효율은 유입수의 시안농도 374 mg/L에 비해 처리 후 잔류시안농도는 3.74 mg/L로써 그 제거효율이 99%로써 상당히 높았으나 수질환경보전법상 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L 이하에 만족하기 위해서는 2차, 3차 등의 고도처리가 요구됨을 알 수 있었고, 이에 아연백법 및 공침처리공정(reaction time: 30 min, pH: 8.0, rpm: 240)을 적용하여 용해되어 잔류하는 시안착염을 불용성염으로 침전시켜 처리한 결과 잔류시안농도가 1.0 mg/L 이하의 만족할 만한 결과를 있었다. 크롬의 처리는 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원(pH: 2.0 max, ORP: 250 mV)시킨 후, 수산화물로 처리(pH: 9.5)시 무난히 99%의 최대 제거효율을 얻을 수 있었다. 폐수 중 나머지 동(Cu)과 니켈(Ni)처리는 황화물 응집침전법을 적용한 결과 최적 pH는 $9.0\sim10.0$에서 $Na_2S$의 최적주입량이 Cu의 경우 0.5 mol에서 99.1%, Ni의 경우 3.0 mol에서 99.0% 이상 제거할 수 있었다. 즉 중금속 복합폐수 중 시안착염은 알카리 염소산화처리법만으로는 수질환경보전법의 규제치 이하로 처리가 불가능 하였고 아연백법 및 공침공정을 같이 적용한 결과 규제치 이하로 처리가 가능하다는 것을 현장 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회지
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• 제14권2호
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• pp.2634-2648
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• 1972

관개용수(灌漑用水)의 수온(水溫)이 수도생육(水稻生育)과 수량(收量)에 미치는 영향(影響)을 수원공(水源工)에 따른 용수별(用水別)로 구명(究明)하였다. 1. 본실험(本實驗)은 강원도(江原道) 횡성군(橫城郡) 횡성면(橫城面) 청룡리(靑龍里) 포장(圃場)에서 실험(實驗)하였다. 2. 공시품종(共試品種)은 통일(統一)(IR667)을 택(擇)하였다. 3. 실험처리(實驗處理)는 사처리반복(四處理反覆) 난괴법(亂魁法)으로 배치(配置)하였다. 4. 무저(無底) pot로 높이 0.9m 폭(幅)1m 상자(箱子)를 만들어 polyethylene Chloride film을 씌워 지중(地中)에 매설(埋設)하고 강우(降雨)의 차단(遮斷)을 위(爲)해 polyethene Chloride film으로 비가림을 하여 재배(栽培)하였다. 5. 재배(栽培)에 관(關)한 경종관리(耕種管理)는 농촌진흥청(農村振興廳) 작물시험장(作物試驗場) 표준경종법(標準耕種法)에 준(準)하였다. 6. 기상상황(氣象狀況)은 평년(平年)에 비(比)해 기온(氣溫)은 비슷하였으며 강우(降雨), 일조량(日照量)은 다소(多少) 낮은 편(便)이었으나 작황(作況)에는 지장(支障)이 없었다. 7. 토질(土質)은 비옥도(肥沃度)가 양호(良好)한 편(便)으로 일반답(一般畓) 토양(土壤)과 비슷한 양토(壤土)였다. 8. 관개용수(灌漑用水)의 수질(水質)은 지표수(地表水), 지하수(地下水) 공(共)히 중성(中性)에 가까우며 관개용수(灌漑用水)로 양호(良好)하였다. 9. 벼생육기간중(生育期間中) 지하수온(地下水溫)은 평균(平均) $14.2^{\circ}C$이고 지표수온(地表水溫)은 $24.1^{\circ}C$로서 평균(平均) $9.9^{\circ}C$ 차이(差異)가 있었다. 10. 벼재배(栽培)에 가장 적당(適當)한 수원(水源)의 하천(河川) 및 저수지(貯水池)의 용수(用水)이며 저온(低溫)의 지하수(地下水)는 벼의 전반적(全般的)인 생육(生育) 및 수량(收量)에 지장(支障)을 주었다. 11. 저온(低溫)의 지하수(地下水)도 수온(水溫)만 상승(上昇)시켜 관개(灌漑)하면 생육(生育) 및 수량(收量)에는 하차(下差)가 없었다. 12. 지하수(地下水) 관개(灌漑)로 일어나는 저온(低溫)의 장애(障碍)는 분얼기(分蘖期) 초장(草長)이 짧아지고 분얼최성기(分蘖最盛期)가 지연(遲延)되며 생식생장기(生殖生長期)에는 출수지연(出穗遲延), 임실율(稔實率)의 저하(低下), 수당입수(穗當粒數)의 감소(減少), 수장(穗長) 간장(稈長)의 짧음 등(等)으로 나타났고 수량면(收量面)에서는 정조중량(正粗重量)의 감소(減少)로서 지표수(地表水)를 이용(利用)한 것 보다 15.8%의 감소(減少)를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권11호
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• pp.603-610
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• 2016

본 연구에서는 폐 알칼리망간전지 분말(spent alkaline manganese battery powder, SABP <8 mesh)의 산 침출액으로부터 분리한 망간이온을 이용하여 산화-중합반응 촉매인 버네사이트를 제조하였고, 1-naphthol (1-NP)을 대상으로 페놀계 화합물의 제거 반응성을 조사하였다. 망간산화물의 결정상과 반응성은 순수 망간시약($MnSO_4$, $MnCl_2$)을 사용하여 합성한 망간산화물(manganese oxide, MOs) 및 기존의 McKenzie 합성방법에 의한 Acid birnessite (A-Bir)의 결과와도 비교 평가하였다. SABP에 존재하는 망간과 아연이온은 과산화수소 존재 하에서의 황산 침출($1.0M\;H_2SO_4+10.5%\;H_2O_2$, solid/liquid (S/L)비=1/10 g/mL, $60^{\circ}C$)을 통해 각각 약 96%와 98% 회수하였다. 산 침출액으로부터 망간이온은 수산화물(NaOH) 침전을 통해 pH 8과 pH>13 조건에서 각각 69.0%와 94.3% 분리하였다. 1-NP 제거능을 토대로 SABP 산 침출액으로부터 알칼리(NaOH) 수열합성법에 의한 망간산화물의 제조를 위한 적정 OH/Mn 혼합비(M/M)는 6.0이었고, XRD 분석을 통해 버네사이트(${\delta}-MnO_2$) 결정상을 가짐을 확인하였다. pH 8 (${Mn^{2+}}_{(aq)}$)과 pH>13 ($Mn(OH)_{2(s)}$)에서 회수한 망간을 사용하여 얻은 망간산화물의 1-NP 제거 반응속도(k, at pH 6)는 각각 0.112, $0106min^{-1}$으로서 $MnSO_4$ 시약을 사용하여 얻은 망간산화물의 결과($0.117min^{-1}$)와 유사하였다. 이상의 연구를 통해 폐 알칼리망간전지 분말로부터 얻은 버네사이트는 미량 유해물질 제거를 위한 산화-중합 반응 촉매로 활용 가능함을 알 수 있었으며, 버네사이트 제조를 위한 폐 알칼리망간전지의 재활용 흐름도를 제시하였다.