• 지질공학
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• 제22권1호
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• pp.67-81
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• 2012

금정산 일대 지하수공으로부터 공막힘 물질(clogging material)의 형성원인과 특성을 연구하였다. 공막힘 원시료는 레이저입도측정기를 이용하여 입도분포 분석을 하였고, 광물분석, 미세구조특성분석을 위하여 X-선회절분석(XRD)과 전자현미경(SEM, TEM)분석을 실시하였다. 대부분의 시료들은 로그정규분포에 가까운 입도분포의 특성을 나타내나 일부 시료에서는 여러 구간에서 높은 빈도분포를 보인다. 이 같은 입도특징은 입자의 형성단계가 다양하여 입자의 크기가 다르거나, 물질의 종류 자체가 다름을 의미한다. XRD 분석결과에 의하면, 공막힘 물질들은 주로 침철석, 페리하이드라이트, 래피도크로사이트와 같이 결정도가 낮은 철수산화물이 우세하며, 일부는 철, 망간, 아연의 금속물질, 또는 석영, 장석, 운모 및 스멕타이트 등으로 구성된다. 적갈색 시료의 경우 철수산화물, 암적색 및 암흑색 시료는 철수산화물, 망간수산화물, 회백색 및 연갈색 시료는 스멕타이트, 석영, 장석, 철수산화물 등으로 이루어진다. SEM하에서 공막힘 물질은 주로 철수산화물과 미량의 암편으로 구성되는데, 철박테리아의 일종인 Gallionella와 Leptothrix가 철수산화물과 흔히 수반된다. TEM하에서 철박테리아는 협막과 내부에 철수산화물의 덩어리를 산점상의 형태로 보유하고 있어 대사과정에서 철의 침전작용과 밀접하게 관련됨을 보인다. 석영, 장석, 백운모와 같은 조암광물은 지하수공 분포지역인 금정산 일대의 화강암편으로부터 유래한 것으로 토양이나 대수층으로부터 유래되었다. 지하수공의 성능을 잘 유지하려면 공막힘물질의 형성원인 규명이 중요한 과제이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제39권5호
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• pp.433-443
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• 2006

한국산 식용 및 약용식물의 항당뇨 효과 탐색 연구로 본 연구에서는 Allium속 식물 중 식품으로 다양하게 사용하고 있는 5가지 양파, 파, 마늘, 부추 및 산마늘을 냉동건조하고 분말화하여 첨가한 식이를 STZ로 유발시킨 당뇨 흰쥐에게 28일간 섭취시킨 후 혈장 포도당, 지질 함량 및 간장내 무기질 함량을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) STZ에 의한 당뇨유발로 당뇨대조군의 체중은 감소하였으나 당뇨실험군의 체중은 증가하는 경향을 보였고 특히 마늘섭취군에서는 유의적인 체중 증가를 나타내었다. 식이이용효율에서도 당뇨대조군은 다식현상으로 식이섭취량은 체중증가량이 적어 음 (-)의 식이효율을 나타내었고 양파섭취군과 마늘섭취군 및 부추섭취군은 유의적으로 높은 식이효율을 보였다. 2) 장기의 무게는 당뇨대조군과 당뇨실험군에 비해 마늘섭취군의 신장 무게가 유의적으로 낮아 신장 비대를 엊제한 것으로 나타났으며 다른 장기에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. AST 활성도는 실험군간에 유의성이 없는 결과를 나타내었으나 ALT 활성도는 마늘섭취군에서 유의적으로 낮은 수준을 나타내었다. 3) 당뇨대조군은 고혈당이 지속된 반면 마늘섭취군의 혈당은 실험 1주째부터 유의적으로 낮은 수준을 보여 혈당 억제 효과를 나타내었으며 부추섭취군도 실험 4주째에는 유의적으로 낮은 수준의 혈당을 나타내었다. 간장 글리코겐 함량은 정상군에 비해 모든 당뇨유발군이 유의적으로 낮은 함량을 나타내었으나 당뇨대조군에 비해 Allium속 식물의 섭취는 모두 높은 수치를 보이었다. 4) 혈장 내 콜레스테롤, 중성지방, 유리지방산, HDL-콜레스테롤 함량은 각 실험군간의 유의차가 없었으며 폐의 MDA 함량은 당뇨대조군에 비해 양파섭취군, 마늘섭취군, 부추섭취군과 산마늘섭취군에서 유의적으로 낮았다. Allium속 식물 중 마늘과 부추는 고혈당의 수준을 저하시키거나 억제시켜 혈당을 개선할 수 있으며 부추와 산마늘섭취가 혈당저하에는 관련되지 않았으나 조직의 과산화지질 감소에는 작용함을 알 수 있었다. 당뇨병의 주요증세가 고혈당 그리고 다식임에도 불구하고 급격한 체중감소를 보인다는 점에서 본 실험결과는 Allium속 식물을 당뇨동물에게 급여함으로써 체중저하를 방지하고 당대사를 개선함으로써 당뇨병의 증세가 어느 정도 호전될 수 있음을 보여준다. Allium속 식물이라도 함유된 생리활성 성분에 따라 다른 생리적 기능을 나타낼 수 있으므로 그 생리활성성분을 고려한 적절한 섭취는 그 효능을 극대화할 수 있음을 추정할 수 있으며 각 성분에 대한 생리 활성에 대해서는 더 깊은 연구가 필요하다고 사료된다. 또한 그 자체로서 항산화 작용에 관여하거나 다양한 체내 산화스트레스에 대해 영향을 받는 Cr, Zn, Fe 및 Mn과 같은 미량 원소들의 체내 반응 기작에 관해서는 앞으로 좀더 연구해야 할 과제라고 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제37권sup2호
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• pp.447-463
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• 2007

치주인대세포는 시험관적 실험에서 광물화 결절형성을 유도할 수 있으므로 광물화 결절형성에 관여하는 유전자들을 특이하게 발현할 것으로 여겨진다. 이에 본 실험은 cDNA microarray를 이용한 동시 유전자분석을 시행하여 치주인대세포의 분화에 의한 광물화 결절형성시 나타나는 유전자의 특징적 발현 양상을 알아보고자 하였다. 교정치료를 목적으로 경북대학교병원에 내원한 환자의 제일소구치를 발치하여 통상적 방법으로 치주인대세포를 분리, 배양하였고, 3세대의 치주인대세포를 사용하여 실험을 시행하였다. 치주인대세포를 100mm 배양접시에 넣고 배양하여 매 2일 마다 배지를 교환해 주고, 10% FBS만을 투여한 대조군으로, ascorbic acid $(50\;{\mu}g/ml)$, ${\beta}-glycerophosphate$ (10 mM) 및 100 nM dexamethasone을 투여한 군을 실험군으로 하였다. 배양된 치주인대세포에 ascorbic acid, ${\beta}-glycerophosphate$, 그리고 dexamethasone을 투여한 실험군에서 21일째 광물화된 결정을 관찰할 수 있었으나 대조군에서는 관찰할 수 없었다. 3063개의 유전자를 분석한 결과 35개 유전자가 대조군에 비해 2배이상 발현이 증가하였고, 38개 유전자는 2배이상 발현이 감소하였다. 형태학적 검사에서 보여준 바와 같이 광물화 형성과정시 관여하는 JGF-2과 IGFBP2와 같은 유전자가 실험군에서 증가하였으며, 세포골격과 세포외기질 형성에 관여하는 proteogycan 1, fibulin-5, keratin 5, ${\beta}-actin$, ${\alpha}-smooth$ muscle actin, capping protein 등도 발현이 실험군에서 증가하였다. 한편 periostin and S100 calcium-binding protein A4는 대조군에서 오히려 높게 나타나므로 이는 배양된 치주인대세포가 그 자체의 표현형을 유지하고 있음을 보여 주고 있다. 그 외 apoptosis를 유발시키는데 관여하는 Dkk-1와 Nip3는 실험군에서 높게 발현되었고, apoptosis를 억제시키는데 관여하는 Btf와 TAX1BP1는 오히려 낮게 발현됨을 알 수 있으므로 이는 실험군에서 치주인대세포가 골아세포로의 분화되었음을 나타낸다.

• 한국가금학회지
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• 제8권2호
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• pp.55-68
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• 1981

칼슘과 인은 동물의 골격형성 및 반 평형유지에 필수적일 뿐 아니라 란각의 중요간 구성물질이다. 그러나 가금의 주요 원료사료인 식물성사료는 대부분 칼슘과 인의 함량이 낮으며 그 이용성도 낮아 별도로 추가공급이 필요하다. 따라서 칼슘과 인의 기능을 밝히고 요구량을 찾아내며, 그 공급원 및 이용성을 조사하는 것은 매우 중요하다. 이제까지 칼슘과 인의 영향적 특성 및 공급에 관해 고찰하였는 바 결과를 요약하면 다용과 같다. 1. 칼슘과 인은 정상적인 기능을 수행하기 위해 비타민D 및 Na 등과 긴밀한 상호작용을 가지고 있다. 2. 대부분의 식물성 사료내에 들어 있는 인은 피 틴태로서 단위 동물에는 이용성이 낮으며 가축의 년령이 증가하거나 비타민D$^3$의 급여가 증가하면 피틴태 인외 이용율도 다소 증가한다. 일반적으로 동물성사료 및 무기가물사료내 존재하는 칼슘과 인은 이용성이 상당히 높다. 3. 가금의 칼슘과 인의 요구량은 부로일러 및 산란용 초생추의 경우 칼슘 1.0% 인 0.7% 내외이며. 산란계의 경우 칼슘 3.5% 인 0.4% 수준으로 요약되었는데 이는 최근 NRC(1977)의 요구량 수준과 비슷하다. 4. 칼슘과 인의 공급은 사료섭취량이 적은 경우 공급수준을 증가시켜 주는 것이 바람직하며 산란계의 경우 산란율이 높거나 년령이 오래된 닭의 경우 칼슘의 급여량을 증가시켜 3.75%까지 급여하는 것이 좋다. 실제 사육시에는 칼슘과 인의 이용율을 고려하여 요구량 수준보다 20%정도 증가시켜 주는 것이 바람직하다. 5. 칼슘과 인 공급제의 이용성은 제1, 제2, 제3 인산칼슘. 탄산칼슘, 골분, 석회석, 패분등이 가장 우수하였으며 연인광석, 탈불인광석, 석고등은 다소 떨어졌다. 산란계의 경우 칼슘공중제로서 방해 석은 석회석이나 패분과 비교해 볼때 거의 같은 효과를 가지는 것으로 나타났다. 따라서 방해석은 새로운 칼슘공급제로서 효과적으로 사용될 수 있을 것이다. 6. 칼슘공급제의 입자도가 산란능력에 미치는 영향은 아직 확정지을만한 결과를 얻지 못하고 있으나 일반적으로 패분은 입자도가 굵을때 석회석은 입자도가 미세할 때 산란능력이 우수하였다. 7. 산란계에 있어서 패분과 석희석을 단용 하는 것보다 혼용하면 그 이용성이 증가하였다. 8. 사료내 Na의 농도가 높으면 인의 급여량도 높여 주는 것이 산란능력 향상에 도움이 되었으며 Na수준이 낮은경우는 인의 급여수준도 낮추는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권2호
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• pp.117-122
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• 2005

Beijerinckia indica를 통한 Heteropolysaccharide-7(PS-7)생산 최적화를 위해 다양한 탄소원과 질소원을 첨가하여 다른 배지 조성들이 PS-7에 미치는 영향을 조사하였다. 높은 C/N ratio에서 PS-7 생산을 배양 40시간까지 효과적으로 증가시킬 수 있었으며 낮은 C/N ratio에선 탄소원으로 첨가한 glucose가 균체의 생산에 사용되었을뿐 PS-7의 생산은 낮았다. 하지만, 높은 C/N ratio에서는 배양액의 점도로 균체의 생산이 정체하는 것으로 보아 본 실험에서는 20g/l glucose와 $NH_{4}NO_3$ 7.5 mM으로 33.3의 C/N ratio가 PS-7 생산에 적절한 비율인 것으로 관찰되었다. 다양한 탄소원을 첨가한 결과, B. indica는 PS-7 생산을 위하여 탄소원으로 hexose 또는 glucose-generating 당을 효율적으로 이용할 수 있었다. Beijerinckia indica를 이용한 PS-7 생산을 위해 첨가한 다양한 탄소원 중 sucrose 농도가 최고의 PS-7(6.96 g/L)을 생산 하였다. 51 배양기를 이용한 배양에서 탄소원 20 g/L glucose, 질소원 7.5 mM $NH_{4}NO_3$이 포함된 MSM 배지내 배양된 B. indica의 세포 농도가 최고 2.5 g/L이였고, 생산된 최고 PS-7농도는 7.5 g/L(35174 cp)으로 나타났다. 질소원이 완전히 소모된 12시간 이후, 7.5 mM의 $NH_{4}NO_3$, glutamine, glutamate을 첨가한 MSM 배지에서의 B. indica 배앙 결과, 질소원이 B. indica 내에서 탄소원 대사를 조절하는 역할을 하는 것을 관찰할 수 있었으며 최종적으로 PS-7의 생산을 조절할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권3호
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• pp.393-400
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• 2011

항산화 작용에 효과가 있다고 알려진 복분자, 울금, 산수유 추출물과 알코올분해 효소 작용을 촉진시킬 수 있는 천연미네랄수(HSMW)를 첨가한 복합물(MIX)이 항산화 활성 및 알코올을 투여한 쥐의 혈중 알코올 농도와 체내 알코올 대사에 어떤 영향을 미치는지 검토하였다. 약용식물 추출물에서 복분자, 산수유의 총 페놀 및 플라보노이드 함량이 유의적으로 높게 정량되었으며, DPPH radical scavenging과 SOD 활성에서는 MIX가 유의적으로 높아 항산화 효과를 나타내었다. 혈중 알코올 농도를 측정한 결과에서 10% HSMW 투여군이 대조군의 농도보다 유의적인 차이를 나타내었다. MIX와 CP 투여군은 모든 시간 경과 후에 대조군의 농도보다 유의적인 차이를 나타내었으며 두 군 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았지만 고농도가 저농도에 비해 5~10% 더 감소하였다. MIX와 CP 투여군의 간 균질액의 ADH 활성은 정상군에 비해 유의적인 차이를 볼 수 없었으며, ALDH 활성은 MIX와 CP 투여군이 유의적으로 높았다. 또한 혈청 중 간 기능 지표 효소인 GOT, GPT 활성은 MIX 투여군이 정상군과 비슷한 활성을 보여 간 손상이 적었음을 알 수 있었다. 따라서 MIX에 함유된 미네랄수(HSMW)인 Zn, Ca, Mg, Mn 등이 알코올 분해 효소 활성을 조절함과 동시에 약용식물 추출물이 항산화 작용을 하여 음주로 인해 발생하는 숙취 증상과 산화적 스트레스를 효과적으로 완화시킬 수 있으며, 체내 알코올 대사에 직 간접적으로 작용해 간 기능의 저하를 방지하는 기능성 숙취 음료로 사용될 것이라고 사료되어진다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제51권6호
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• pp.489-497
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• 2018

본 연구에서는 고지방식이로 유도한 비만군과 저지방식이를 공급한 대조군에서 각 조직의 아연 농도와 아연수송체 발현 수준을 비교하여, 비만 상태가 아연 대사에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. C57BL/6J mice를 두 군으로 나누어 각 군당 15마리씩 고지방식이 (비만군) 또는 저지방식이 (대조군)를 총 15주간 공급하였다. 본 연구 결과, 비만군은 대조군에 비해 체중 증가량, 부위별 지방조직, 혈청과 간의 중성지방과 콜레스테롤 농도, 혈청 ALT 및 AST 활성 등이 모두 유의적으로 높게 나타났다. 또한 혈청 렙틴과 염증성 사이토카인인 IL-6의 농도도 비만군에서 유의적으로 증가하였다. 조직 별 아연 농도를 비교한 결과, 간, 소장, 신장, 췌장 등의 측정한 모든 조직에서 비만군이 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, 대변으로 배설되는 아연 함량은 비만군이 대조군에 비해 유의적으로 높았다. 혈청 아연 농도의 경우 두 군 간 유의적인 차이가 없었으나, 혈청 내 아연-의존 금속효소인 ALP 활성은 비만군에서 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타나 아연의 기능적인 결핍을 확인하였다. 내인성 아연의 체외 배출에 관여하는 췌장 조직에서의 ZnT1 mRNA 수준은 비만군에서 대조군에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 식이 아연 흡수에 관여하는 소장에서의 Zip4와 ZnT1의 mRNA 수준은 두 군간에 유의적인 차이가 없었다. 간 조직의 경우, ZnT1과 Zip10 mRNA이 모두 비만군에서 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과를 요약하면, 비만 상태는 아연의 배설 증가와 조직 내 아연 농도 감소를 유발하는 것으로 나타났으며, 이들 아연 대사의 변화는 췌장과 간 조직의 아연 수송체 발현 수준 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 보인다. 비만인들에서 아연 영양상태가 결핍되지 않도록 관심을 가져야 할 것으로 생각되며, 비만으로 인한 아연 대사의 이상 (dysfunction)을 억제하기 위해서는 아연 수송체 발현을 조절할 수 있는 요인들에 대한 이해가 더욱 필요할 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제10권3호
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• pp.103-134
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• 1977

밭 작물에 대(對)한 칼리의 생리(生理) 및 생화학적(生化學的) 역할(役割)을 최근(最近) 연구결과(硏究結果)를 중심(中心)으로 검토(檢討)하였으며 우리나라 밭 작물(作物)의 가리영양(加里營養) 현황(現況)을 살펴봤다. 칼리이온의 물리화학적(物理化學的) 특성(特性)은 Na에 의(依)하여 완전(完全) 대체(代替) 불가능(不可能)함을 보이며 대부분(大部分)의 작물(作物)에서 Na의 K대체(代替)는 불가피(不可避)한 대체기능(代替機能)에 대(對)한 부분적(部分的) 대체(代替)에 불과(不過)한 것 같다. 칼리의 특이성(特異性)은 엽록체(葉綠體) thylacoid막(膜)과 같은 미세구조(微細構造)를 효율적(效率的) 구조(構造)로 유지(維持)하며 주(主)로 탄수화물(炭水化物)과 단백질(蛋白質) 대사(代謝)에 관계(關係)하는 제효소(諸酵素)들의 allosteric effector로, 효율적(效率的) conformation의 유지자(維持者)로 작용(作用)하는 것으로 보였다. 광인산화(光燐酸化) 반응(反應)과 산화적(酸化的) 인산반응(燐酸反應) 등(等) energy 대사(代謝)에 필수적(必須的) 존재(存在)로서 유기물(有機物)의 합성(合成)과 전류등(轉流等) 광범(廣範)한 energy 의존(依存) 생리작용(生理作用)에 관여(關與)하고 있다. 칼리는 삼투압(渗透壓) 및 교질(膠質)의 가수도(加水度)를 유지(維持)하여 수분흡수(水分吸收) 및 전류(轉流)의 동인(動因)으로 작용(作用)하여 생리작용(生理作用)의 최적환경(最適環境)을 만들며 수분효율(水分效率)을 높인다. 칼리는 무기양분(無機養分)의 흡수(吸收)와 체내분포(體內分布)에 영향(影響)을 주고 생산물의 품질향상(品質向上)에도 영향을 주며 생산품의 K함량자체(含量自體)가 인체(人體)에서의 K의 중요성(重要性)으로 품질평가(品質評價)의 기준(基準)이 될 것 같다. 칼리의 흡수(吸收)는 저온(低溫)에 의(依)해 크게 저해(沮害)받으며 내부(內部) 칼리 함량에 의(依)한 부(否)의 feedback기작(機作)이 있어서 칼리의 사치흡수는 재평가(再評價)되어야 할 것으로 보였다. 우리나라 토양(土壤)의 전가리(全加里)는 약(約) 3%이나 치환성(置換性)은 0.3me/100g으로 동해(凍害), 한해(寒害)와 불균일(不均一)한 강우(降雨)로 인(因)한 습해(濕害), 한해(旱害) 등(等)으로 모든 밭 작물(作物)에서 요구도(要求度)가 컸다. 대맥(大麥)은 결빙직전(結氷直前) 및 해빙(解氷) 직후(直後)의 K영양(營養)이 수량(收量)과 유의성(有意性) 상관(相關)을 보이며 곡실(穀實)로 많이 전류(轉流)되는 것이 좋았다. 대맥(大麥)의 가리이용률(加里利用率)은 27%, 대두(大豆)는 숙전(熟田)에서 58% 개간지(開墾地)에서 46%였다. 대두(大豆)는 야산(野山) 개발지(開發地)에서 특(特)히 가리(加里) 결핍증상(缺乏症狀)을 많이 보였으며 화아분화기(花芽分花期)에 엽(葉) 중(中) $K_2O$ 2% 이상(以上) K/(Ca+Mg) (함량비(含量比))비(比)는 1.0 이상(以上)이어야 할 것 같다. 고구마는 가리흡수력(加里吸收力)이 커서 후작(後作)의 K영양(營養)에 크게 영향(影響)을 주었다. 감자와 옥수수는 Ca와 Mg에 비(比)해 K가 특히 높았다. 가리결핍(加里缺乏) 고구마는 뿌리에서 K농도 차이가 가장 컸다. 당근, 가지, 배추, 고추, 무우, 도마도가 가리(加里) 함량(含量)이 많았으며 배추 수량(收量)은 가리(加里)와 정상관(正相關)이었다. 사료작물(飼料作物)의 가리(加里) 함량(含量)은 비교적(比較的) 높은 편이었으며 식물체(植物體) 중(中) N, P, Ca와 유의정상관(有意正相關)을 보였다. 과수원(果樹園)의 16~25%가 가리(加里) 부족(不足)으로 나타났으며 우량(優良) 사과밭과 배밭의 토양(土壤)과 엽(葉)은 가리(加里) 함량(含量)이 높았다. 뽕나무의 동해(凍害)에 의(依)한 가지 끝 고사방지(枯死防止)를 위(爲)한 엽(葉) 중(中) $K_2O/(CaO+MgO)$ 임계치(臨界値)는 0.95이었다. 밭 작물재배(作物栽培) 뒤의 토양(土壤) 중(中) 가리(加里)는 전작(前作)에 따라 증가(增加)되는 경우와 감소(減少)되는 경우가 있으며 가리(加里) 흡수(吸收)는 토양수분(土壤水分)에 존재(依存)하는 것 같다. 따라서 토양(土壤) 중(中)의 전가리(全加里)를 포함한 형태별(形態別) 가리(加里) 함량(含量)의 토질(土質), 기상(氣象), 작부체계(作付體系) 등(等) 제요인(諸要因)과 관련(關聯) 장기적(長期的)이고 정량적(定量的)인 조사(調査)가 필요(必要)하다. 가리(加里)의 추비(追肥), 심층시비(深層施肥) 또는 완용성(緩溶性) 비료(肥料)와 입상비료(粒狀肥料) 등(等)이 강우양상(降雨樣相)과 관련(關聯) 검토(檢討)됨으로써 K흡수(吸收) 및 효율(效率)을 증진(增進)시킬 수 있을 것 같다. 가리영양(加里營養)을 포함하여 밭 작물(作物)의 영양해석(營養解析)에는 다요인분석(多要因分析)에 의(依)한 합리적(合理的)이고 실용적(實用的)인 영양지표(營養指標)를 찾는데 경주(傾注)해야 할 것 같다.