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중금속으로 오염된 토양에서 근권부의 화학적 특성에 미치는 vetiver grass (Vetiveria zizianioides)의 영향 (Influence of Vetiver Grass (Vetiveria zizanioides) on Rhizosphere Chemistry in Long-term Contaminated Soils)

  • 김권래;;;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.55-64
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    • 2008
  • 일반적으로 근권부로 알려진, 토양과 뿌리 사이의 계면(soil-root interface)에서 일어나는 주요 기작에 대한 세부적 이해는 성공적인 phytoremediation 기술을 위해 특정 식물의 적용 가능성을 평가하는데 있어 매우 중요하다. 가령 어떤 식물은 토양중 낮은 중금속 유효도라는 제한인자를 극복하기 위해 근권부에서 특정 기작을 일으키기도 한다. 본 연구는 토양 고정 (land stabilization)에 탁월한 효과를 보이고 있는 vetiver grass(Vetiveria zizanioides)를 중금속으로 오염된 3가지의 다른 토양에 재배함으로써, 식물 뿌리가 근권부 토양의 화학적 특성에 미치는 영향과 이에 따른 식물의 중금속 흡수 특성을 조사하였다. Vetiver grass 재배 후 근권부 토양의 토양수 pH는 시험에 이용된 모든 토양에서 0.3-1.1 만큼 증가하였고, 토양수 중 유기탄소의 함량도 $23mg\;L^{-1}$ 에서 $173mg\;L^{-1}$로 가장 많이 증가한 PP02 토양을 비롯해서 모든 토양에서 증가하였다. 이와 같은 근권부 토양수의 화학적 변화는 중금속 오염토양에 노출된 vetiver grass의 뿌리에서 나온 분비물(exudates)에서 비롯된 것이다. 결과적으로 근권부 토양수의 화학적 특성 변화는 중금속(카드뮴, 납, 구리, 아연) 유효도 및 화학종 변화에 영향을 미쳤다. 중금속의 최초 유효도는 시험에 이용된 토양의 종류에 따라 달랐으며 vetiver grass 재배 후 이 유효도의 변화 또한 토양 종류의 영향을 받아 증가 또는 감소하였다. 가장 높은 중금속 유효도를 보인 토양은 Ko01 토양으로 토양수 중 카드뮴과 납의 농도가 각각 $2,091{\mu}g\;L^{-1}$, $318{\mu}g\;L^{-1}$ 이었다. 일반적으로 vetiver grass에 의해 증가한 pH는 중금속 유효도를 감소시켰고, 반면에 증가한 유기탄소는 토양중 중금속과 복합물질을 형성하면서 토양수 중 중금속의 농도를 높였다. Donnan speciation 기술을 이용한 화학종 분리 결과 토양수 중 순이온으로 존재하는 카드뮴과 아연의 농도가 현저히 감소하였고, vetiver grass에 의하여 체내에 축적된 중금속의 함량은 토양중 중금속 총함량이 아닌 토양수 중 중금속 유효도와 깊은 관계를 보였다.

토성(土性) 및 시비조건(施肥條件)이 황금(黃芩)의 생육(生育), 수량(收量) 및 품질(品質)에 미치는 영향(影響) (Effect of Soil Textures and Fertilizer Application Conditions on the Growth, Yield and Quality of Scutellaria baicalensis G.)

  • 김명석;박장현;정병준;박규철;박태동;김상철;심재한
    • 한국약용작물학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.91-98
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    • 2001
  • 남부지방의 황금재배시 토성 및 시비조건에 따른 증수효과(增收效果)를 구명하고자 여천(麗川) 재래종(在來種)을 공시(供試)하여 재식거리를 $40{\times}10cm$로 콘크리트 pot에 토성별 시비조건을 달리하여 4월(月) 1일(日)에 점파하였고 시험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시토양의 화학성을 보면 유기물, 유효인산(有效燐酸), 칼리함량은 식양토, 양토, 사양토 순으로 증가되는 경향을 보였고 토양의 물리성은 사양토에서 고상(固相)비율, 식양토에서 공극율이 가장 높았으며 퇴비의 전질소(全窒素) 및 칼리함량이 각각 2.25, 1.59%였고 C/N율은 21.4로 분해가 용역(容易)하였다. 2. 입모률(立毛率)은 퇴비시용구가 $86{\sim}88%$로 높았고 토성 및 시비조건의 생육(生育)은 양토 및 퇴비시용이 경장 및 경태가 각각 $44{\sim}47\;cm$, $7.50{\sim}8.17\;mm$로 가장 길고 굵어져 주당 분지수 및 건경엽중이 각각 $16.6{\sim}18.5$개, $22.1{\sim}26.0\;g$정도로 증가되었다. 3. 지하부 생육을 보면 식양토와 무비구에 비해 양토 및 퇴비 시용구가 주근장 및 주근경은 각각 $2.2{\sim}3.0\;cm$, $1.09{\sim}1.81\;mm$ 정도로 길고 굵어져 상근중 비율도 $2{\sim}6%$ 높아졌으며 주당 건근중이 $2.3{\sim}3.2\;g$으로 무거워 생장량이 증대되었다. 4, 근(根)의 baicalin, baicalein, wogonin 함량은 토성 간에는 식양토가 각각(各各) 9.03%, 2.72%, 1.62% 높은 함량으로 나타났고 시비조건은 무비구(無肥區)(7.13%, 1.35%, 0.49%)에 비해 퇴비 시용구에서 각각 2.80%, 2.45%, 1.91% 높은 함량을 보였다. 5. 토성 및 시비조건에 따른 상관관계는 경장, 주당 분지수, 주근장, 건근중 등의 지참, 지하부생육과 근의 전질소, 가리간에는 정(正)의 상관을 보였고 근의 baicalin, baicalein, wogonin 등의 총 유효성분함량과는 유의적(有意的)인 부(負)의 상관이 인정되었다.

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국내 육성 및 도입 향미자원의 이화학적 특성 평가 (Estimation of Physico-Chemical Characteristics of Domestic Aroma Rice and Foreign Aroma Rice)

  • 김정순;안상낙;강희경;조양희;곽재균;이석영
    • 한국작물학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.203-216
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    • 2008
  • 본 시험은 국내 육성 5품종, 국외 도입 61품종 등 향미자원 66품종 및 국내에서 재배면적이 넓은 재래종 14품종을 비향미자원의 이화학적 특성을 평가하고자 아밀로스함량, 단백질함량, 알칼리붕괴도(ADV) 및 호화점도(RVA)등을 분석 향후 기능성 및 다양한 향미 품종의 육성에 필요한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 국내 육성향미 자원(18.1%) 및 국내 다면적 재래종(19.0%) 각각의 저아밀로스 자원을 제외하면 평균 아밀로스함량이 비슷하였으며, 외국에서 도입한 인디카형(25.6%) 및 자포니카형(25.0%) 향미자원의 평균 아밀로스함량보다 매우 낮은 경향을 보였다. 2. 국내에서 육성한 통일계와 자포니카형 향미품종 각각의 평균 단백질함량은 7.6%와 6.4%이었고 인디카형 도입 향미자원 및 자포니카형 도입 향미자원의 평균 단백질함량은 각각 7.6%와 7.0%이었으며, 국내 다면적 재래자원(자포니카형)들의 평균 단백질함량은 5.6%이었다. 자포니카형의 품종들이 인디카형 자원에 비해 다소 낮은 단백질함량을 나타내었으며, 외국에서 도입한 향미자원의 경우 단백질함량의 변이 폭이 넓었다. 3. 국내에서 육성한 향미 자원 중 통일계 품종의 평균 알칼리붕괴도는 5.0이었고 자포니카형 품종의 평균 알칼리붕괴도는 6.0이었다. 인디카형 도입 향미자원의 평균 알칼리붕괴도는 4.3이었고 자포니카형 도입 향미자원의 평균 알칼리붕괴도는 5.1이었다. 국내 다면적 재래자원(자포니카형)의 평균알칼리붕괴도는 6.0이었다. 알칼리붕괴도 값은 자포니카형 > 통일계 > 인디카형의 순서로 낮았으며 도입 향미자원의 알칼리붕괴도 값의 분포가 국내 육성 향미 자원이나 국내 재래자원보다 넓었으며 평균값도 낮게 보였다. 4. Amylogram의 전체적인 양상을 살펴보면, 전체 자원의 최고점도, 최저점도, 최종점도는 국내육성 향미 자원 중 통일계 품종 > 국내 다면적 재래자원(자포니카형) >국내 육성 자포니카형 향미자원 > 인디카형 도입 향미자원 > 자포니카형 도입 향미자원 순으로 낮은 평균값을 보였다. 또한 국내외 향미 자원 및 일반 벼의 생태형(ecotype)에 따라 아밀로그램의 양상이 뚜렷하게 차이를 나타내었으며, 배유의 amylose와 amylopectin의 구성조합의 차이에 따른 메벼, 찰벼, 중간찰벼의 아밀로그램의 양상이 구분이 가능하였으며, 특히 찰벼의 경우 메벼나 자포니카형에 비해 뚜렷한 차이를 보였다.

비파잎의 이화학적 성분과 항산화효과 (Chemical Components and Antioxidative Effects of Eriobotrya japonica Lindl. Leaf)

  • 황윤경;이재준;김아라;이명렬
    • 생명과학회지
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    • 제20권11호
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    • pp.1625-1633
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    • 2010
  • 비파잎의 생리활성 기능과 이용 가능성에 관한 연구의 일환으로 비파잎의 영양성분 및 생리활성 효능을 검증하여 측정한 결과는 다음과 같다. 비파잎의 일반성분은 건량 기준(dry basis)으로 수분 함량 5.78%, 조단백질 6.74%, 조지방 7.87%, 조회분 6.99%, 식이섬유소 43.61%, 탄수화물 29.01%를 함유하였다. 비파잎의 구성당은 총 4종 검출되었으며 이중 rhamnose가 3,391.84 mg/l로 제일 많이 검출되었으며, galactose 663.27 mg/l, glucose 651.65 mg/l, lactose 662.40 mg/l 검출되었다. 비파잎의 유리 아미노산은 glutamic acid 함량이 11.30 mg%로 가장 높았으며, asparagine 9.02 mg%, $\gamma$-amino-n-butyric acid 8.30 mg%, alanine 4.53 mg%, phosphoserine 3.77 mg%, aspartic acid 3.23 mg% 순으로 높게 나타났다. 구성 아미노산의 경우 histidine 함량이 501.26 mg%로 가장 높았으며, 총 아미노산에 대한 필수아미노산의 비율은 50.15%로 높게 차지하는 것으로 나타났다. 지방산 중 포화지방산은 stearic acid가 41.54%로 가장 많이 함유하고 있었으며, lauric acid 12.00%, myristic acid 11.13%, pentadecanoic acid 41.54% 순으로 검출되었다. 불포화지방산은 oleic acid 만 검출되었으며, 총 지방산 함량의 27.9%를 함유하고 있었다. 비타민 A는 0.039 mg%, 비타민 E는 0.096 mg%, 비타민 C는 0.575 mg%로 검출되었다. 무기질은 Ca 함량이 1,892.60 mg%, K 함량이 1,244.90 mg%로 많이 검출되었다. 다음으로 Mg, Na, Mn, Zn 순이었고, Cu 함량은 미량 함유하는 것으로 나타났다. 비파잎의 유기산은 succinic acid 함량이 24,343.57 mg/l로 가장 많았고, 다음으로 citric acid 2,964.87 mg/l, maleic acid 2538.59 mg/l 순으로 검출되었다. 비파잎 에탄올 추출물의 기능성을 측정한 결과 총 polyphenol 함량은 500 ppm에서 15.77 mg/ml, 1,000 ppm에서 32.32 mg/ml 함유하고 있는 것으로 나타나 1,000 ppm에서 약 2배 정도 높게 나타났다. 총 flavonoid 함량은 500 ppm에서 15.58 mg/ml, 1,000 ppm에서 28.65 mg/ml으로 나타났다. 비파잎의 DPPH radical 소거능은 500 ppm에서 68.26%, 1,000 ppm에서 80.53% 소거능을 보였으며, 이는 농도가 증가함에 따라 항산화 활성도 증가되는 것을 알 수 있었다. 특히 1,000 ppm에서 대조구인 500 ppm BHT 및 BHA와 비슷한 수준으로 높은 항산화 활성이 나타났다. 이상의 결과 비파잎은 필수아미노산 및 항산화 비타민, 무기질을 다량 함유하고 있으며 비파잎 에탄올 추출물은 항산화 활성 및 DPPH radical 소거능이 우수한 것으로 나타나 비파잎을 이용한 기능성 식품의 개발가치가 한층 더 높아질 것으로 기대되어 진다.

발효더덕의 화학성분 (Chemical Compositions of Fermented Codonopsis lanceolata)

  • 박성진;성동호;박동식;김승섭;고징유;안주희;윤원병;이현용
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.396-400
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    • 2009
  • 더덕(Codonopsis lanceolata Bench. et Hook.)은 예로부터 한방에서 염증을 제거하는 작용이 있고, 인후염이나 림프절 결핵에 효과가 있으며 오랫동안 먹어도 독성이 없는 상품(上品)의 한약자원이다. 민간에서는 고혈압 및 당뇨병 치료에도 이용하며, 최근에는 항암효과와 변비 예방 및 치료에 효능이 있는 식이섬유가 다량 함유되어 있는 것이 밝혀져 약용을 겸한 건강식품으로 주목을 받는 산채이다. 본 연구는 등급 외 더덕을 이용하여 발효더덕을 제조한 후 약이성 음식으로의 활용을 위한 가능성을 타진하고자 계획 수행되었다. 따라서 발효더덕의 영양성분 분석을 통한 식품영양학적 접근을 하고자 분석을 하였다. 식품영양학적 접근에서의 일반성분은 건량기준으로 당질(79.3%) 조단백질 (13.0%), 조지방(2.40%) 및 조회분(5.3%)이었고 각 시료 100 g의 함유열량은 390.5 kcal로 분석되었으며, 총 식이섬유소 함량은 건량기준으로 총 당질 중 47.4%를 나타내었다. 또한, 총 18 종의 아미노산으로 구성되었으며 필수아미노산(8,118.18 mg)과 비필수아미노산(10,913.42 mg) 함량을 나타내었으며, 무기질 중 칼륨의 함유량이 가장 높았고 그 다음이 인, 칼슘, 마그네슘 순으로 나타나 알칼리성 재료임을 알 수 있었으며, 지방산 함량의 경우 총 포화지방산(37.86%), 단일불포화지방산(3.84%) 및 다가불포화지방산(35.64%)으로 구성 되어 있어 다른 식물류에 비해 불포화지방산의 함량이 높은 것으로 나타났다. 조사포닌의 경우 60.1 mg/g이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 유리당 함량의 경우 maltose (15.4%), glucose(8.9%), fructose(0.8%)의 함량을 나타내었다.

대기오염물질(大氣汚染物質)의 산림생태계내(山林生態系內) 유입(流入)과 토양(土壤)의 화학적(化學的) 특성(特性) 변화(變化) (Deposition of Atmospheric Pollutants in Forest Ecosystems and Changes in Soil Chemical Properties)

  • 김동엽;유정환;채지석;차순형
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권1호
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    • pp.84-95
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    • 1996
  • 최근 우리 나라 대도시와 공업지역의 환경오염은 주변 자연생태계의 만성적 피해에 대한 우려를 일으키고 있다. 본 연구는 오염지역 주변의 산림생태계내 물질유입과 환경오염이 토양환경의 변화에 미치는 영향을 구명하기 위하여 이루어졌다. 오염지역으로 서울, 울산, 여천 및 서산을 선정하였고 청정지역으로 평창을 선정하여 이들 지역의 산림에 유입되는 대기강하물을 강우와 임내우(수관통과수, 수간수)를 통하여 측정하였고 각 지역 토양의 화학적 특성을 조사하여 비교하였다. 대도시와 공업지역의 평균 강우 pH는 4.5에서 5.5사이에 분포하여 산악지역의 pH 5.8에 비하여 낮은 수준에 머물렀다. 강우 는 임분을 통과하면서 이온농도가 최고 4배까지 증가했으며 대도시와 공업지역에서 임내우 이온농도가 현저하게 증가한 것으로 나다났다. 임내우에서 나타난 물질유입 총량도 대도시와 공업지역이 산악지역에 비하여 2-3배 정도 높았다. 산성강하물의 영향으로 토양산성화가 진행되는 과정에서 가장 많은 영향을 받은 것으로 보이는 대도시의 토양은 산악지역에 비하여 pH 1정도 낮은 것으로 나타났다. 토양의 양이온 함량은 대도시와 공업지역에서 높게 나타나 양이온 유실은 심하게 이루어지지 않은 것으로 보이지만 산성물질 유입에 의한 토양산성화의 진행은 계속되고 있는 것으로 보인다. 대도시와 공업지대에서 배출되는 오염물질에 의해 주변 산림생태계내 물질유입과 토양환경의 변화가 관측되었으며 앞으로의 생태계의 변화 과정과 식물생육에 미치는 영향은 계속적인 연구를 통하여 밝혀져야할 과제이다.

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탄화수소계 배합세정제에서의 세정성 영향인자 연구 (Influencing Factors on Cleaning Ability in the Formulated Hydrocarbon-based Cleaning Agents)

  • 정용우;이호열;배재흠
    • 청정기술
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    • 제13권2호
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    • pp.143-150
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    • 2007
  • 본 연구에서는 플러스, 솔더, 그리스와 같은 오염물질을 효과적으로 세정하기 위하여 글리콜 에테르계, 파라핀계 및 실록산계 물질을 배합한 탄화수소계 세정제를 제조하고 습윤지수, 아닐린점 그리고 용해도 매개변수 등의 세정성능에 대한 영향을 조사하였다. 탄화수소계 세정제의 배합은 단일물질의 물성에 기초하여 제조되었다. 제조된 세정제의 습윤지수와 아닐린 점은 실험을 통하여 측정하였으며 용해도 매개변수는 Hansen의 추정식을 사용하여 계산하였다. 본 연구에서는 플럭스, 솔더, 그리스의 오염물을 사용하여 세정제의 세정성능 평가를 진행하였다. 실험결과 배합 세정제의 세정성능이 플럭스, 솔더, 그리스의 오염물 세정에 매우 우수하게 나타났으며 오염물에 따라 세정효율에 영향을 미치는 변수가 다르게 나타났다. 플럭스 세정에서는 플럭스($21.3MPa^{1/2}$)와 유사한 용해도 매개변수의 MC($20.3MPa^{1/2}$), DF-1($24.2MPa^{1/2}$), DF-2($21.5MPa^{1/2}$)세정제가 3분 이내에 100%의 세정효율을 보였다. 그리고 솔더 세정에서는 -$20^{\circ}C$ 이하의 아닐린점인 CFC-113, MC, 1,1,1-TCE가 높은 세정효율을 보였다. 그리스 세정에서는 그리스의 용해도 매개변수($15.0{\sim}17.0\;MPa^{1/2}$)와 가장 유사한 DG-1 세정제($16.2\;MPa^{1/2}$)와 DG-2 세정제($15.5\;MPa^{1/2}$)의 세정효율이 비교적 저조하였고 습윤지수가 크고 아닐린 점이 낮은 CFC-113과 MC가 세정효율이 우수하였다. 본 연구를 통해 플럭스, 솔더, 그리스의 오염물을 세정하기 위해 글리콜 에테르계, 파라핀계 및 실록산계 물질을 알맞게 배합하여 CFC-113, MC, 1,1,1-TCE와 같은 규제물질을 대체할 수 있는 탄화수소계 세정제를 개발할 수 있었다. 그리고 습유지수, 아닐린점, 용해도 매개변수 등과 같은 세정성 영향을 검토하여 비수계 세정제의 세정성능을 예측하고 세정제의 배합에 적용할 수 있었다.

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벼멸구에 대한 수도품종(水稻品種)의 저항성기작(抵抗性機作)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Mechanism of Varietal Resistance of Rice to the Brown Planthopper(Nilaparvata lugens $ST{\AA}L$)

  • 김정화;최승윤;박종성
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.51-60
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    • 1985
  • 본시험(本試驗)은 우리나라에서 수도(水稻)에 큰 피해(被害)를 주는 벼멸구(Nilaparvata lugens $ST{\AA}L$)에 대(對)한 수도품종(水稻品種)의 저항성반응(抵抗性反應), 항충성(抗蟲性), 화학적성분(化學的成分), 효소(酵素)의 작용(作用)및 벼멸구의 선호성등(選好性等)을 분석(分析)하여 벼멸구에 대(對)한 수도품종(水稻品種)의 저항성기작(抵抗性機作)을 밝히고자 실시(實施)하였으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1 유묘(幼苗)의 저항성반응(抵抗性反應)에서 청청(靑靑)벼, 가야(伽倻)벼, 한강(漢江)찰벼, 삼강(三剛)벼, IR-36는 저항성(抵抗性), 남풍(南豊)벼, 영풍(永豊)벼는 중도저항성(中度抵抗性), 진흥(振興), 상풍(常豊)벼, 추청(秋晴)벼는 감수성(感受性)이었다. 2 선호성중(選好性中) 식이선호성(食餌選好性)은 감수성품종(感受性品種)에서 높았고, 저항성(抵抗性)과 중도저항성품종(中度抵抗性品種)에서 낮았다. 이상(以上)과같은 식이선호성(食餌選好性)은 충접종(蟲接種) 72시간이내(時間以內)에 검정(檢定)하여야 한다. 산란선호성(産卵選好性)은 감수성품종(感受性品種)에서 높았고, 저항성(抵抗性)과 중도저항성(中度抵抗性)에서는 낮았으나 이와같은 산란선호성(産卵選好性)은 감수성대조품종(感受性對照品種)과 공시품종(供試品種)을 각(各) 1본(本)씩 짝지어 충(蟲)을 접종(接種)하고 조사(調査)해야 진정(眞正)한 구별(區別)이 된다. 3. 항충성(抗蟲性)에서 감로배설량(甘露排泄量)은 저항성품종(抵抗性品種)에서보다 감수성품종(感受性品種)에서 현저(顯著)히 많았다. 벼멸구의 Amylase 활성(活性)은 저항성(抵抗性)에서보다 감수성품종(感受性品種)에서 높았으며 접종시간(接種時間)의 경과(經過)에 따라 감수성품종(感受性品種)에서 그 변화(變化)가 컸다. 암컷성충(成蟲)의 체중(體重)은 수컷보다 무거웠으며 감수성(感受性)에서 사육(飼育)된 성충(成蟲)의 자웅평균체중(雌雄平均體重)은 저항성품종(抵抗性品種)에서 사육(飼育)된 것보다 무거웠다. 차세대(次世代)의 밀도증식(密度增植)은 감수성(感受性)에서보다 저항성품종(抵抗性品種)에서 현저(顯著)히 낮았다. 4. 수도품종(水稻品種)의 화학적조성성분중(化學的組成成分中) $P_2O_5$, CaO, MgO, Hemicellulose, 엽록소(葉綠素)는 감수성(感受性)에서보다 저항성(抵抗性)에서 함량(含量)이 높았고, Acid detergent fiber, Lignin, Cellulose 는 감수성(感受性)에서 높았다. Esterase isozyme의 영동대(泳動帶)에 있어서 Est ${\beta}-2$는 IR-36을 제외(除外)한 저하성(抵抗性)과 중도저항성품종(中度抵抗性品種)에서, Est ${\beta}-3$는 IR-36에서만 검출(檢出)되었다. 이상(以上)의 결과(結果)로보아 벼멸구의 Amylase 활성정도(活性程度)와 수도(水稻)의 Estrase isozyme의 전기영동(電氣泳動)은 품종저항성(品種抵抗성)을 판정(判定)하는 새로운 방법(方法)으로 이용(利用)할 수 있을 것으로 생각한다.

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태안지역 강우의 산성도 중화 및 화학성 평가 (Neutralization of Acidity and Ionic Composition of Rainwater in Taean)

  • 이종식;김민경;박성진;최철만;정태우;정임영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.336-340
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    • 2009
  • 최근 급속한 산업화가 진행되고 있는 중국의 편서풍 영향 하에 위치한 우리나라의 경우에는 장거리 이동에 따른 강우의 산성도 변화 및 예상되는 피해에 대한 대책 마련을 위하여 강우의 화학성에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 태안지역 강우의 화학적 특성을 알아보기 위하여 2007년 4월부터 10월까지 19점의 빗물을 채수하여 pH 및 화학적 성분조성을 조사하였다. 강우량을 고려한 가중평균(volume-weighted mean) 이온농도 변화와 알카리성 물질들에 의한 빗물의 산성도 중화를 평가한 결과는 다음과 같다. 조사기간 중 평균 pH값은 4.9를 보였다. 빗물의 EC는 조사기간 평균 $32.9{\mu}S\;cm^{-1}$을 나타냈으며, 월별로는 9월에 $9.7{\mu}S\;cm^{-1}$로 조사기간 중 가장 낮은 값을 보였으며, 강우량이 가장 적었던 4월에 $91.4{\mu}S\;cm^{-1}$의 높은 수치를 나타내어 강우량 분포에 따른 EC의 계절적 특성을 보였다. 빗물의 조성에서 양이온 구성은 $Na^+$> $NH_4{^+}$ > $Ca^{2+}$ > $H^+$ > $Mg^{2+}$ > $K^+$의 순이었으며, $Na^+$$NH_4{^+}$가 전체 양이온 함량의 70% 이상을 차지하였다. 음이온은 $SO_4{^{2-}}$ > $NO_3{^-}$ > $Cl^{-}$ 순으로 $SO_4{^{2-}}$가 약 56%를 차지하였다. Sulfate의 조사기간 중 평균 함량은 $152.1{\mu}eq\;L^{-1}$ 이었다. 총 sulfate 함량 중 비해염 sulfate $(nss-SO_4)^-$ 함량은 평균 90%로 빗물 중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인되었다. 또한, 강우 산성도의 중화 정도를 알아보기 위하여 평가한 fractional acidity (pAi) 및 theoretical acidity ($pH_{the}$.) pH를 비교한 결과 1:1 직선의 오른쪽으로 분포되어 있음에 따라 본 조사기간 강우의 산성도가 빗물에 포함된 각종 알카리 물질들에 의해 중화되었음을 보였다.

미이용 산림바이오매스 및 폐목재의 기포 유동층 Air 가스화 특성 연구 (Air Gasification Characteristics of Unused Woody Biomass in a Lab-scale Bubbling Fluidized Bed Gasifier)

  • 한시우;서명원;박성진;손성혜;윤상준;라호원;문태영;문지홍;윤성민;김재호;이은도;정수화;양창원;이영우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권6호
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    • pp.874-882
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    • 2019
  • 본 연구에서는, Lab-scale 기포 유동층 가스화기(직경 : 0.11 m, 높이 : 0.42 m)에서 미이용 산림 바이오매스 4종과 폐목재 1종의 가스화 특성을 살펴보았다. 실험은 온도와 연료 주입량을 각각 $800^{\circ}C$, 1 kg/h로 고정하고, ER 0.15-0.3, 가스 유속 $2.5-5U_0/U_{mf}$으로 변화시키면서 진행했다. 층 물질로는 silica sand와 olivine을 사용하였다. 생성 가스의 조성은 NDIR 분석기와 GC를 통해 분석하였으며, 분석 결과 평균적으로 $H_2$ 3~4 vol%, CO 15~16 vol%, $CH_4$ 4 vol%, $CO_2$ 18~19 vol.%으로 미이용 산림바이오매스와 폐목재 모두 비슷한 조성을 보였으며, 생성 가스의 평균 저위발열량은 $1193{\sim}1301kcal/Nm^3$을, 고위발열량은 $1262{\sim}1377kcal/Nm^3$을 나타내었다. 또한, 타르 저감 효과를 알아보고자 층 물질로 olivine을 사용 시 silica sand에 비해 생성 가스 내 C2 이상 성분이 대부분 감소하였고, $H_2$ 함량이 증가하여 타르의 cracking 반응이 생겼음을 확인하였다. 비응축성 타르는 72% ($1.24{\rightarrow}0.35g/Nm^3$), 응축성 타르는 27% ($4.4{\rightarrow}3.2g/Nm^3$) 가량 감소하는 효과를 확인하였다.