• 제목/요약/키워드: cation exchange capacity (CEC)

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시간효과를 고려한 절개사면 화강토의 전단특성 연구 (The Characteristics of Shear for Decomposed Granite Soils on Cutting Slope Related to Time Effects)

  • 정상국
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.206-217
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    • 2001
  • The purpose of this study was to estimate that the relations of weathering speed and shear strength of granite soil by tracing the weathering depth of granite soil from the very moment of its cutting. The results obtained this follows ; 1) The relationships among Nc, Li and CEC, Li>6%, CEC>14 corresponds to Nc=2~30, and 4%${\phi}$)increases at a standard pressure. 3) And Nc=0~50 corresponds to $27{\sim}50^{\circ}$ of internal fiction angle and to 12~49kPa of cohesion. That is to say, internal friction angle(${\phi}$)corresponds better than cohesion(c). In conclusion, this study suggests that in simplified dynamic cone penetration test a penetration boundary line of 5 centimeters is decided at around Li=4%, CEC=3(meq/100g) which is classified as a completely weathering soil. It also appears that CEC increases as Li increases while Nc decreases.

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천연 제올라이트의 수환경 개선용 기능성 소재로의 활용에 관한 연구 (II): 국내산 제올라이트의 중금속 이온 흡착 특성 (Study of Utilization of Natural Zeolites as Functional Materials for Water Purification (II): Adsorption Properties of Heavy Metal Ions by Domestic Zeolites)

    • 한국광물학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.201-213
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    • 2003
  • 각종 산업폐수에서 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있는 중금속(Ag, Pb, Cr, Cu, Zn, Mn) 이온들에 대한 국내산 주요 제올라이트의 흡착 성향 및 능력을 광물 조성 및 특성 분석과 일련의 흡착실험을 통해서 광석 단위로 평가해 보았다. 국내산 제올라이트 광석의 중금속 흡착 반응은 기본적으로는 양이온 교환방식에 의존되지만, 높은 CEC 값이 반드시 보다 많은 중금속 흡착능력을 의미하는 것은 아닌 것으로 나타난다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착성향은 광종별로 다소 차이를 보이지만, 일반적으로 흡착선호도에 있어서 $Ag\geq$Pb>Cr, $Cu\geq$Zn>Mn와 같은 흡착 서열을 이루는 것으로 밝혀졌다. 휼란다이트는 Cr을 보다 더 선호하는 성향을 보이는 반면에, 클리놉틸로라이트는 Cu를 더 선호하는 경향을 나타낸다. 일반적으로 제올라이트의 광종에 관계없이 Ag와 Pb는 상대적으로 월등한 흡착선호도를 나타낸다. 특히 Ag는 Na에 의한 재용출 과정에서 전혀 유리되지 않을 정도로 제올라이트에 대한 높은 흡착성향을 보인다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 광종별로 현격한 차이를 보인다: 페리어라이트>클리놉틸로라이트>휼란다이트. 이에 비해서 모오데나이트는 CEC 성향으로 보아 클리놉틸로라이트와 비슷한 수준인 것으로 해석된다. 제올라이트의 암모늄 이온에 대한 CEC 값과 중금속 이온 흡착능력은 엄밀히 잘 부합되지 않는 것으로 나타난다. 또한 제올라이트 광석들의 중금속 흡착능력은 대개 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 의존되는 경향을 보이지만, 광석에 따라 그 일반적 추이에서 크게 벗어난 흡착 양상을 보이기도 한다. 이는 제올라이트의 선택적 흡착특성, 중합단층의 존재와 같은 구조적 결함이나 천연상 교환성 양이온의 조성(특히 흡착선호도가 높은 K의 함유도)에 의한 효과로 추정된다. 국내산 제올라이트를 중금속 흡착제거용으로 응용하는 데에는 부존자원의 활용성, 경제성 및 성능을 고려하여 클리놉틸로라이트 계열의 광석을 사용하는 것이 합리적일 것으로 판단된다.

염류집적 비닐하우스 토양의 교환성 양이온 측정 (Measurement of Exchangeable Cations in Salt Accumulated Vinyl Greenhouse Soils)

  • 정종배;이용세;정병룡
    • 한국환경농학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.21-27
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    • 2018
  • 가용성 및 난용성 염류가 집적된 비닐하우스 토양의 교환성 양이온을 가용성 염류의 사전 제거 처리 없이 pH 7.0의 1 M $NH_4OAc$ 용액으로 추출하여 측정할 경우 비교환성 양이온의 용출로 인해 특히 교환성 Ca과 Mg의 함량이 실제보다 훨씬 과다하게 측정될 수 있다. 본 연구의 결과, 노지 토양의 경우에는 1 M $NH_4OAc$(pH 7.0) 용액으로 추출하여 측정한 교환성 양이온 함량의 합은 pH 7.0에서 측정된 CEC를 초과하지 않았으나 비닐하우스 토양의 경우에는 가용성 염류를 사전에 제거하더라도 CEC의 1.9-2.5배 정도로 과다하게 측정되었다. 가용성 염류를 사전에 제거한 후 pH 8.5의 1 M alcoholic $NH_4Cl$ 용액으로 추출하여 측정한 비닐하우스 토양의 교환성 양이온의 합은 pH 7.0에서 측정된 CEC에 매우 근접하였다. 이와 같은 결과는 pH 8.5의 alcoholic $NH_4Cl$ 용액에서 Ca과 Mg의 탄산염을 포함한 토양 중의 난용성 염류의 용해가 억제되었기 때문이다. 따라서 가용성 염류를 사전에 제거하고 $NH_4OAc$ 용액 대신 alcoholic $NH_4Cl$ 용액으로 교환성 양이온을 추출 정량함으로써 비닐하우스 토양의 교환성 양이온을 보다 정확하게 측정할 수 있을 것으로 판단된다.

한국산(韓國産) 주요수피(主要樹皮)의 pH와 C.E.C -소나무속, 사시나무속, 참나무속- (pH and Cation Exchange Capacity of Major tree Barks grown in Korea -Genus Pinus, Populus, and Quercus-)

  • 이화형
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제7권1호
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    • pp.3-7
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    • 1979
  • A bark comprises about 10 to 20 percents of a typical log by volume, and is generally considered as an unwanted residue rather than a potentially valuable resources. As the world has been confronted with decreasing forest resources, natural resources pressure dictate that a bark should be a raw material instead of a waste. The utilization of the largely wasted bark of genus Pinus, Quercus and Populus grown in korea can be enhanced by Knowing its chemical Properties. Specially, uses of bark in mulching, growing media and soil amendment can be enhanced by knowing pH and C.E.C values. In this paper, an investigative study is carried out on the pH-and C.E.C-values. The results may be summarized as follows: 1. Bark is acid in nature, and pH values of bark varying from 3.3 to 4.7, is lower than that of wood.pH value of Pinus is the lowest. 2. Cation exchange capacity of bark is greater than that of wood, silt loam soil, and wheat straw.CEC of bark is 45.7 meq/100gm in Pinus, 41.8 meq/100gm in populus, 37.8 meq/100gm in Quercus.

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유기질 비료의 시용이 배 과원의 토양과 엽과 눈 특성에 미치는 영향 (Effects of Compost Application on Soil Properties and Leaf and Bud Characteristics of Pear Trees in Orchard Farms)

  • 이재안;김월수;최현석
    • 한국유기농업학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.567-575
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    • 2009
  • 본 실험은 미생물이 포함되어있는 환경 친화적인 상업용 유기질비료(compost)를 2년 동안시용함으로서, 토양 내 화학성과 '신고' 배 수체생장을 향상시킬 수 있는 지를 알아보기 위하여 수행하였다. 시판된 유기질 비료 처리는 토양 내 미생물생체량과 토양 pH, 유기물함량, 그리고 양이온 치환용량을 관행재배 구에 비해서 증가시켰다. 유기질 비료 처리에 의해 개선된 토양환경은 엽 내 무기성분 함량에는 크게 영향을 미치지 못했으나, 엽 두께를 증가키시고, 엽과 꽃눈 수를 증가시킴으로서, 배 수체생장에 크게 영향을 미친 것으로 판단된다.

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방사성폐기물 처분장 공학방벽 재료로서의 국산 벤토나이트 및 제올라이트에 대한 물리화학적 특성 평가 (Assessment of Physicochemical Properties of Domestic Bentonite and Zeolite as Candidate Materials for a Engineered Barrier in a Radwaste Repository)

  • 정찬호
    • 지질공학
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    • 제9권2호
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    • pp.89-100
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    • 1999
  • 핵폐기물 처분장 공학방벽재로서의 우리나라 제 3 기층에서 산출되는 벤토나이트와 제올라이트의 활용 가능성을 물리화학적 특성을 중심으로 평가하였다. 연일 및 감포일대 제 3 기층의 9개 대표적인 벤토나이트 광산과 6개의 제올라이트 광산에서 채취한 자연산 시료와 관련회사의 추천상품시료에 대해 X-선 회절 분석, 팽윤도 측정, 양이온교환능 측정, 비표면적 측정, 몬모릴로나이트의 함량계산, 유기탄소함량 분석, 시차 열분석(DTA), 편광현미경 관찰, 주사전자현미경(SEM)관찰 및 전자현미분석(EPMA)을 실시하여 각 분석항목을 비교 평가하였다. 연구결과를 종합하면 U-41 및 G-46의 광산에서 산출되는 벤토나이트와 대도 및 Y-1호 광산의 제올라이트가 인공방벽재료로 갖추어야할 물리화학적 특성이 최적인 것으로 평가된다.

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볏짚 회분의 토양적용에 따른 양분 특성 변화 (Characteristics of Soil Nutrients by the Application of Rice Straw Ash)

  • 강구;홍성구
    • 한국농공학회논문집
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    • 제60권5호
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    • pp.105-113
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    • 2018
  • In this study physical and chemical characteristics of rice straw ash (RSA) were analyzed in agricultural by-products such as the characteristics of soil pH, electric conductivity (EC), total phosphorus (T-P), available phosphate (Avail-P), and cation exchange capacity (CEC). The results showed that RSA is of mainly C in 95.74% and followed by Si > Al > P > Mg > K > Ca. The pH of RSA was high near 11 and the T-P concentration was $2,322.38{\pm}10.35mg/kg$. The specific surface area of RSA was $123.50m^2/g$, which was much lower than that of biochar. The X-ray diffraction (XRD) analysis indicated that RSA were C and Si based crystalline. TCLP and KSLT test results implied that the heavy metal concentrations were below the environmental standards and would not impose the risks. T-P concentration increased from $225.59{\pm}12.69mg/kg$ to $593.39{\pm}17.36mg/kg$ along with RSA mixing ratio to soil from 0% to 15%. Both pH and EC values were increased with the increase of RSA ratio. The changes in Avail-P and CEC were not when RSA mixing ratio was 1%. whereas the Avail-P concentration was slightly increase when the mixing ratio was more than 5%. Additional investigation considering receiving soil characteristics based on the results of this study would help effective application of RSA to soil.

소성 점토다공체 및 코코넛 피트를 이용한 인공지반용 혼합배지의 개발 (Developing Growth Media for Artificial Ground by Blending Calcined Clay and Coconut Peat)

  • 심경구;허근영;강호철
    • 한국조경학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.109-113
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    • 1999
  • The objective of this research was to develop growth media for artificial ground by blending calcined clay and coconut peat. To achieve this, aggregates of clay particles were mixed with disel oil and heated to high temperature(1150~120$0^{\circ}C$) to expand clays. The particle sizes of expanded clay were controlled to 2~5mm in diameter. Then expanded clayes were mixed with coconut peat and changes of soil physicochemical properties and their effect on plant growth of Hedera L. were determined. The infiltration rate of calcined clay was very high, but the water holding capacity, the cation exchange capacity(CEC), and the nutrient contents were low. The characteritics of coconut peat was vice verse to calcined clay. This indicates that the mixture of calcined clay and coconut peat have the better characteristics than each material. As compared to mineral soil, the infiltration rate, the water holding capacity, the CEC and the nutrient contents increased, but bulk density decreased to about 1/4. And, Hedera L. grown in the mixture of calcined clay and coconut peat(6:4, v/v) had higher plant height, longer leaf length, more total number of leaves per plant and fresh weight than that grown in mineral soil, but statistical differences were not observed between two treatments.

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산성강하물이 지표수의 산성화에 미치는 영향 II: 컬럼연구 및 현장조사 (Effect of Acid Deposition on the Acidification of Surface Water II : Column and the Field Studies)

  • 김영관;우경식
    • 한국토양환경학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.35-44
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    • 1997
  • 토양층과 모암층에서의 산성우에 대한 중화능력을 평가하기 위하여 인공강우를 이용한 컬럼실험을 실시하였으며 토양을 이루고 있는 모암 특성의 차이에 의한 산성강하물의 완충효과를 비교하기 위하여 연구지역내의 모암의 조성광물에 차이가 있는 두 개의 골짜기를 선정하고 골짜기에 흐르는 지표수의 pH를 1996년 5월부터 1996년 10월까지 측정하였다. 컬럼실험에서 사용한 인공강우는 증류수에 황산과 질산을 적절히 첨가하여 pH를 각각 3, 4, 및 5로 조절하였으며 컬럼유출수의 주요 양이온과 음이온을 측정하였다. A층위와 B층위의 양이온 교환용량(CEC)은 각각 9.68 meq/100g과 6.16 meq/100g 이었으며 인공강우의 살포시 컬럼유출수의 pH는 중간층토양에서보다 양이온 교환용량이 큰 표층토양에서 더 크게 나타났다. 컬럼유출수에서의 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^{+}$의 합이 점차로 감소하여 지속적인 산성우는 토양의 양이온 교환용량을 감소시키는 것으로 나타났다. 현장조사결과에 따르면 골짜기의 하류로 내려옴에 따라 지표수의 pH는 계속 증가하여 하류로 흐르는 과정에서의 완충효과를 나타내었다. 이러한 완충효과는 모암의 조성광물중 kaolinite와 illite 이외에도 smectite를 함유하고 있는 골짜기에서 더 크게 나타나는 것이 특징적이었다. 이 결과는 토양충 뿐만 아니라 모암이 산성우의 완충용량을 가지고 있음을 나타내었다.

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단위결합재량에 따른 고로슬래그 기반 육성용 인공토양골재의 특성평가 (Evaluation of Properties of Artificial Soil Aggregate Based on Ground Granulated Blast-Furnace Slag According to Unit Binder Content)

  • 문주현;심재일;윤인구
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.85-92
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    • 2016
  • 본 연구에서는 경량기포 콘크리트를 이용한 육성용 토양골재의 적용성을 평가하기 위해서 고로슬래그 기반 기포콘크리트의 총 8배합과 인공토양골재를 제조하였다. 고로슬래그 기반 기포콘크리트 배합의 주요변수는 단위결합재량으로서 100에서 $800kg/m^3$으로 변화하였다. 경량기포콘크리트는 플로우, 슬러리 및 절건 밀도와 재령별 압축강도를 측정하였으며, 파쇄된 인공토양골재는 pH, 입도분포, 투수계수, 양이온치환용량(CEC), 유기물함유량(C/N비)을 측정하였다. 측정결과 경량기포콘크리트의 플로우, 슬러리 및 절건밀도와 재령별 압축강도는 단위결합재량이 증가함에 따라 증가하였다. 경량기포콘크리트의 단위결합재량이 $500kg/m^3$ 이상인 배합의 28일 압축강도는 4 MPa 이상이었다. 인공토양골재에 3일 이상의 15% 희석된 제1인산암모늄의 수용액침지는 pH를 저감시키는데 효과적이었다. 또한 제조된 인공토양골재는 양이온 치환용량(CEC) 측면에서 상급으로 평가되었지만 C/N비 측면에서는 조경시방서를 만족시키지 못하였다.