지구가 마그마 바다 상태에서 현재의 층상화된 내부 구조로 분화되는 진화과정의 체계적인 이해를 위하여 규산염 용융체와 같은 비정질 산화물의 결정화과정 메커니즘 규명이 필요하다. 이를 위하여 결정화 과정에서 수반하는 용융체의 원자구조 변화를 실험적으로 측정하여 결정화 과정을 정량적으로 정립할 수 있다. 본 연구에서는 고상 핵자기 공명 분광분석(NMR)을 이용하여 졸겔법으로 합성한 비정질 알루미나(Al2O3)의 온도-가열 시간 변화에 따른 원자구조 변화로부터, 비정질-결정질 상전이 과정을 원자 단위에서 규명하였다. 비정질 Al2O3의 27Al 3QMAS NMR 실험 결과 다량의 배위수 4, 5의 알루미늄([4,5]Al)과 소량의 배위수 6인 알루미늄([6]Al)이 명확히 구분되어 관찰되었고, 973 K와 1,073 K에서 각각 가열시간을 증가시킬수록 배위수 5인 알루미늄([5]Al)이 감소하였다. 본 연구에서는 [5]Al의 분율을 결정화의 지표로 이용하여 27Al 3QMAS NMR 결과를 정량 분석하였다. 분석을 통해 점진적인 원자구조의 변화로 관찰되는 비정질 산화물의 상전이 과정이 결정화 혹은 비정질 내 구조적 무질서도의 변화와 같은 복합적인 단계로 구성될 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 다양한 자연계의 다성분계 규산염 용융체 결정화 과정 및 마그마 바다의 분화와 지구의 화학적 진화에 대한 원자 단위의 이해증진에 도움을 줄 것이다.

Recent research has demonstrated that treating poultry litter with alum (aluminum sulfate) and aluminum chloride can remove environmental threats (ammonia, soluble phosphorus and odor) posed by litter. However, scientific information available on heavy metal in poultry litter with liquid aluminum chloride is still lacked. The purpose of this study was to investigate the effects of applying liquid aluminum chloride to rice hulls on heavy metals and to provide basic information to producers. Six hundred 0-d-old broiler were assigned to 4 treatments (control, 100 g, 200 g and 300 g of liquid AlCl3/kg of rice hulls, respectively) with 3 replicates of 50 birds. The experimental period lasted for 6 weeks. Liquid AlCl3 was sprayed on the rice hulls surface using a small hand pump. Total Al contents increased (P<0.05) with the increasing levels of liquid AlCl3 levels over time in comparison with control groups. Total Cu and Pb were lowered in all liquid AlCl3 treatments compared with the controls during 6 weeks. Significant differences in all treatments were found for total Cu contents at 2, 3 and 5 weeks and total Pb at 0, 1, 2 and 3 weeks. Total Zn contents decreased with time when compared with controls. However, no significant differences in total Zn contents were observed among all treatments. In light of environmental managements, spraying liquid AlCl3 to rice hulls indicated the significant advantages in reducing heavy metals as well as improving poultry industrial competitiveness.

본 연구는 간이 수경재배법을 이용하여 보리의 알루미늄 스트레스 내성과 민감성 품종을 간편하고 빠르게 screen하는 방법을 소개하고, 선별된 품종간의 뿌리의 생장, 뿌리 조직의 염색, 알루미늄 함량, 원형질막의 H+ -ATPase의 발현 변화를 조사하여 분석하였다. l. 보리 65가지 품종을 간이 수경재배법을 이용하여 20uM 알루미늄을 24시간 처리 후 뿌리생장의 차이로 내성 세 품종(자예2, 자예6, 모치무기)과 민감성 세 품종(흰쌀, 올쌀, 품2)을 선별하였다. 2. 알루미늄에 내성 품종은 알루미늄 처리 농도(0, 5, 10, 20uM )에 따라 뿌리 생장 감소폭이 적었으나, 민감성 세 품종은 상대적으로 낮은 5uM 농도에서부터 80%의 생장이 억제되었다. 3. 내성인 자예2와 민감성인 품2의 알루미늄 처리 후, 농도별(0, 5, 10, 20uM ), 시간별(3, 6, 12, 24시간)로 0.2% hematoxylin으로 염색 시 주로 apex에 3시간 이후부터 염색되었으며, 민감성 품2가 내성인 자예2에 비해 농도와 시간에 따라 그 피해 정도가 매우 심각하였다. 4. 20uM 로 24 시간 처리된 뿌리 apex(10 mm)의 알루미늄 함량을 측정한 결과, 내성인 자예2는 주당 47.1 nmol의 함량을 보여 주었으나, 민감성인 품2는 주당 64.9 nmol의 높은 함량을 보여 주었다. 5. 24시간 동안 20uM 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 H+ -ATPase 발현을 western blotting을 통해 분석한 결과, 내성인 자예2는 차이가 없었으나, 민감성 품2는 현저히 억제되었다. 이로 보아 원형질막 H+ -ATPase가 알루미늄의 내성 기작에 관여하는 것으로 보인다. 6. 본 연구를 통해 간이 수경재배와 hematoxylin을 이용한 염색으로 간단하고 빠르게 보리의 알루미늄 내성과 민감성 품종의 screening을 할 수 있었고, 보리뿐 아니라 쌀, 밀 등의 다른 종자에도 적용할 수 있을 것이다.

다양한 요인에 의해 성능이 저하된 철근콘크리트 구조물은 보수․보강 공법이 요구된다. 현재 다양한 공법과 신소재를 이용한 보강법의 개발이 진행 중에 있다. 최근에 섬유보강 복합체(FRP)를 이용한 보강공법이 주목받고 있으며, 많은 연구와 개발이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 FRP-알루미늄 유공복합보로 보강된 RC보의 화재거동에 관한 실험결과를 제시하고자 한다. 사전가력으로 손상시킨 RC보에 FRP-알루미늄 유공복합보로 보강후 화재노출시킨 결과, 손상율이 높아질수록 화재노출에 더욱 많은 영향을 받았으며, 보강효과가 떨어짐을 실험결과 나타났다.

This paper proposed a new magnetic field detection algorithm to detect metal pieces in food producing processes. This algorithm can detect mixed metal pieces by sensing magnetic field. Some metal pieces are passed through an over-current circuit to magnetize them. The magnetic field sensor can detect the change in the magnetic field on the conveyor belt caused by the flow of the metal pieces in the food product. However, such a method detects the output of signals that change their amplitude and phase according to the movement of the conveyor belt with the food product, in which the equilibrium of the positive signal that is created in the receiver coil loses its balance due to the magnetized material. This includes not only the signal elements resulting from the effect of the alternating magnetic fields of the mixed metals, but also the signal elements resulting from the effect of the alternating magnetic fields of the examined object itself.

The goals of this study were conducted to investigate the effects of applying liquid aluminum chloride (AlCl3) to rice hulls on pH and soluble reactive P (SRP). A total of 800 broiler chicks (4 treatments × 4 replicates × 50 birds) were housed into 16 floor pens in a single house for 5 weeks. The treatments were divided into 4 groups: control, 100 g of liquid AlCl3/kg of rice hulls, 200 g of liquid AlCl3/kg of rice hulls, and 300 g of liquid AlCl3/kg of rice hulls. Liquid AlCl3 was sprayed on the rice hulls surface at a rate of 100 g, 200 g, and 300 g liquid AlCl3 per kg rice hull. pH values and SRP contents were significantly decreased (P<0.05) with the increased liquid AlCl3 levels in comparison with control. However, no significant differences in SRP contents were observed among all treatments at 3 and 4 weeks. Applying 100 g, 200 g, and 300 g liquid AlCl3 to rice hulls reduced SRP contents by 18, 25, and 52% for 5 weeks, respectively, compared with the controls. In conclusion, these results suggest that using liquid AlCl3 on rice hulls should be promising for reducing water contamination and resulted in a reduction in SRP contents, which reduced pH.

Aluminum (Al) toxicity in plants is one of the major limitations to crop growth on acid soils. The Al-induced change of H+-ATPase expression has been regarded as an important mechanism for Al tolerance in soybean. To investigate whether translational regulation of plasma membrane H+-ATPase is involved in the response to Al stress, we conducted western - blot of this protein. The results show that western - blot of plasma membrane H+-ATPase in the "Sowon" (Al tolernace) significantly increased in translational expression level, while citric acid (50 μM) with Al (50 μM) treatment has not effected. In contrast, Al sensitive cultivar "Poongsannamool" inhibited expression level of plasma membrane H+-ATPase with Al treatment. Two - dimensional gel analysis were performed to determine the protein induction patterns of control and Al (50 μM, 24 h) treated soybean. There are many changes of plasma membrane proteins in both cultivars under Al stress. Especially "Sowon" was significantly enhanced the expression of the plasma membrane H+-ATPase in Al treatment. But protein expression of "Poongsannamool" was less than "Sowon". These results suggest that the regulatory role of plasma membrane H+-ATPase may involved the tolerance mechanism in soybean roots. At the present, transcriptional level of H+-ATPase is under investigation.

본 연구는 알루미늄 스트레스가 녹두에 미치는 영향을 보기 위해 뿌리의 생장, 알루미늄 함량, 뿌리 표면의 pH 변화, 원형질막의 H+-ATPase 활성과 단백질 양의 변화를 조사하여 분석하였다. 1. 처리된 알루미늄의 농도는 10, 25, 50, 100uM 이었으며, 알루미늄에 의한 뿌리생장의 억제는 25uM 이상의 농도 처리구에서 12시간부터 현저히 나타났고, 50과 100uM 처리구에서는 뿌리의 생장이 거의 중단되었다. 2. 0.2% Hematoxlin으로 염색 시 알루미늄이 처리된 근단부에서 주로 염색되었으며, 50uM 농도로 처리된 뿌리의 경우 12시간째보다는 24시간째에 근단부 전체가 염색되어 그 피해가 심각함을 보여 주었다. 또 근단 부위가 대조구와 비교하여 어두운 갈색을 나타내고, 표면이 가로 쪽으로 갈라졌다. 3. 처리 농도별 근단부(1 cm)와 근단부를 제외한 부위의 뿌리로 나누어 24시간 처리를 한 후 알루미늄 함량을 측정한 결과, 10uM 처리구에서는 차이가 없었다. 그러나 알루미늄 처리 농도가 높을수록 즉, 25uM 이상 알루미늄 처리구에서는 근단부에서 2.5배 이상 높았다. 4. pH 지시약과 agarose plate technique를 이용하여 뿌리표면의 H+-flux 의 차이를 본 결과 녹두의 근단부 표면의 알카리화가 대조구에서는 12시간 정도부터 노란색(pH 4.5)에서 보라색(pH 6.0 이상)으로 변하는 것을 관찰하였으나 알루미늄 처리구에서는 색깔의 변화를 볼 수 없었다. 5. 24시간 동안 50uM 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 H+-ATPase 활성은 대조구에 비해 56%가 억제 되었다. H+-ATPase 단백질의 발현을 조사한 Western blotting 결과는 효소 활성의 감소와 유사하게 알루미늄이 처리된 뿌리에서 현저하게 줄어들었음을 확인할 수 있었다.

밀양점토광상의 알루미늄이 풍부한 다이아스포아 단괴에서 열수변질 기원 전기석은 집합체나 미립으로 산출한다 대부분의 전기석 결정은 미세한 대구조가 특징적인데, 이는 열수변질 작용동안 개방계의 유체혼합과 같은 변동이 심한 환경에서 형성되었음을 지시한다. 본 전기석의 화학적 진동누대 구조의 양상은 결정축의 방향과는 무관하게 흡사한 특징을 보인다. Mg는 결정성장 초기, Fe는 후기 단계동안에 부화되었으며, Fe/Mg의 비는 규칙적으로 진동함을 보여 준다. 화학분석, 후방산란영상(BSE), X-선 화학분석도에 따르면 전기석내 진동누대구조는 Fe와 Mg 함량변화에 주로 제어되었으며 봉소함량의 기여도는 미미하다. 전기석이 다이아스포아와 딕카이트로 변질되는 것으로 볼 때 전기석은 B, Fe, Mg의 활동도가 감소하면서 이들 고알루미나 광물에 비하여 불안정해 진다. 그러므로 열수계내 알루미늄 활동도가 전기석의 안정성을 제어하는 것으로 볼 수 있다.

A laboratory experiment was performed to investigate phosphorus and nitrogen removal from synthetic wastewater by intermittently aerated activated sludge process packed with aluminum and silver plate. Three continuous experimental processes, i. e. an intermittently aerated activated sludge process(Run A), an intermittently aerated activated sludge process with an aluminum and silver plate packed into the reactor(Run B), and a reactor post stage(Run C) were compared. In the batch experiments, the phosphorus removal time in the reactor packed with aluminum and silver plate simultaneously was faster than that of the reactor packed with only an aluminum plate. More phosphorus was removed with an increase of NaCl concentration. The pitting corrosion of aluminum does not affect the performance of the biological treatment. The total nitrogen removal efficiency in Run B was 57% and 43.6% at the HRT of 12 and 6 hours respectively. The effluent PO4-P concentration as low as 1.0 mg/L could be obtainable through the continuous experiment in Run B at HRT of 6 hours.

더덕의 뿌리로부터 aluminum스트레스와 관련이 있는 aluminum induce protein(ClAIP)유전자를 분리하였다. ClAIP 유전자의 염기서열를 분석한 결과 906 bp 길이로, 236개의 아미노산으로 번역되는 711bp의 ORF를 가지고 있으며, A. marina(84%), G. hirsutum(84%), V. radiata(83%), A. thaliana(80%), B. hapus(78%), T. aestivum(68%) 등 다른 식물에서 밝혀져 있는 aluminum induce protein과 높은 상동성을 나타내었고, N-terminal에는 Asn synthetase영역이 존재하고 있다. 더덕에서 분리한 aluminum induced protein(ClAIP)을 aluminum처리 농도와 시간에 따른 ClAIP유전자의 발현양상을 알아보고자 50uM Al3+ 를 처리 후 시간대별로 RT-PCR을 수행한 결과 시간이 지남에 따라 ClAIP유전자의 발현이 증가되는 것으로 나타났다 중금속, 염 , 온도에 대한 유전자의 발현양상을 조사하기 위 해 50uM CdCl,2, 20 uM CuSO4, 50uM Fe2O3, 100 uM NaCl를 2일과 42℃에서 4시간 처리 후 발현량을 조사한 결과 카드뮴(Cd)에 대해서 특이적으로 반응하는 것으로 나타났다.

The effect of boron and aluminum on the development of adventitious roots was studied in sunflower cuttings. Three-day-old seedlings were de-rooted and grown in nutrient solutions with or without boron and supplemented with different concentrations (from 50 to 700 μM) of aluminum. The number and length of the adventitious roots and proline content in adventitious roots in response to insufficient boron and aluminum stress were determined periodically. The micronutrient boron caused the development of numerous roots in the lower parts of the hypocotyl. A dose-response of boron-induced rooting yielded an optimum concentration of 0.1 mM boron. In the absence of boron, in the majority of the adventitious roots, a significant inhibition was observed with or without aluminum, indicating that the most apparent symptom of boron deficiency is the cessation of root growth. Increasing concentrations of aluminum caused progressive inhibition of growth and rooting of the hypocotyls, and a parallel increase in proline levels of adventitious roots. Supplemental boron ameliorated the inhibitory effect of aluminum, suggesting that aluminum could inhibit root growth by inducing boron deficiency. Ascorbate added to medium in the absence of boron improved root growth and induced a significant decrease in proline levels. These findings suggest that adventitious root growth inhibition resulting from either boron deficiency or aluminum toxicity may be a result of impaired ascorbate metabolism.

본 연구에서는 10∼15 ㎬의 압력, 1000∼1400 ℃의 온도 조건에서 함수 현무암질 물질로부터 합성된 스티쇼바이트의 함수량을 결정하였고, 스티쇼바이트에 고용하는 알루미늄과 수소와의 치환 메커니즘을 고찰하였다. 단결정 스티쇼바이트의 최대 함수량은 844±44 ppm H2O이며, 수소 고용은 3가이온(주로 알루미늄)에 비례하여 증가하며, 다른 원소들보다 온도에 민감하다. 이러한 결과는 무수광물 중에서 스티쇼바이트는 중요한 함수상임을 시사하며, 하부맨틀로 물을 수송하는 중요한 운반매체 역할을 한다고 판단된다.

알루나이트는 포항지역의 제3기 연일층군의 이암 층내의 탄산염 결핵체 주변에서 할로이사이트와 함께 극미립 변질물 (1-2 μm)로서 산출된다. 알루나이트는 정육면체와 유사한 능면체 결정형을 이루고 침상 내지 단주상의 할로이사이트와 밀접한 공생관계를 이룬다. X-선회절 분석에 의해서 이 알루나이트는 a=6.9897(1) a, c=17.2327(4)a, V=728.75(3) a3의 격자상수값을 갖는 것으로 밝혀졌다. X-선형광된 이 알루나이트의 화학식은 (K0.94N0.06)(Al2.55Fe3+0.45)(SO4)2(OH)6 으로서, 나트로알루나이트 단성분을 6-7 mole%정도 함유하는 것으로 분석되었다. 또한 시차열분석 (TG-DTG-DTA)을 통해서 알루나이트의 승화성 성분들 (H2O와 SO3)의 존재와 함유 정도를 조사하였고, 고온X-선회절분석을 병행하여 이 광물의 OH기의 이탈 반응 (520℃)과 고온상으로의 전이 반응 (600℃ 및 700℃)을 감정 하였다. K/Ar 법으로 측정된 알루나이트의 생성 연대 (0.342±0.008 Ma)와 안정동위원소들의 분석 결과 (δ18Oso4=-1.7, δDSMOW=-31, δ34S=-10.8)는 이 알루미늄 황산염 광물이 연일충군의 융기 이후에 야기된 민물의 유입에 의한 표성기원의 변질작용의 결과로 생성되었음을 지시한다. 알루나이트+할로이사이트 공생군의 침전은 이암 내에서 조성된 강산성 (pH=2-3)의 알루미늄 황산염 용액이 탄산염 결핵체를 만나 반응하여 pH가 국지적으로 증가되어 (pH=4) 과포화되는 과정에 의해서 야기되었다. 컴퓨터를 이용한 Al3+의 포화지수에 관한 화학적 평형 모델링 실험 결과, 알루미늄 황산염 용액으로부터의 알루나이트와 할로이사이트의 침전은 pH=4 및 「SO42-=10-4M 조건에서 K+과 Si(OH)4의 농도가 10-4M 이상 유지되어야 가능한 것으로 밝혀졌다.

In Pohang area, basaluminite accompanying a little amounts of hydrobasalumnite, super-genetically occurs as whitish cryptocrystalline (2-4 μm) clay-like aggregates in the vicinity of altered carbonate concretions embedded within mudstones of the Tertiary Yeonil Group. A hydrobasaluminite changed readily into a basaluminite at room temperature in air, and, in turn, into a metabasaluminite when heating to 150˚~300℃. For the basaluminite, a monoclinic unit-cellparameters (a=14.845a, b=10.006a, c=11.082a, β=122.15˚) were calculated by X-ray powder diffraction data. Its basal reflections (001 and 002) are XRD analyses strongly indicate that the aluminum sulphate mineral has a layer structure and, at least, three types of water, i.e., (1) interlayer water (9.0 wt %), (2) crystal water (8.0 wt %), and (3) structural water (19.0 wt %). may present in its lattice. Based on TG-DTG data combined with EDS and IR analyses, a new chemical formula of Al5SO4(OH)134H2O was given to the basaluminite. Field occurrence and stable isotope data (δ18O, δD, δ34S) for the basaluminite seem to reflect that it was formed by the leached meteoric solution from surrounding mudstones during or after uplifting. An interaction of the acid solution with carbonate concretion and the resultant local neutralization of the fluid rich in Al3+ and SO42- are major controls on the basaluminite formation.

Effects of aluminium(Al), soil pH and calcium(Ca) on growth response and heavy metal accumulation and regulation of nitrogen fixation in Melilotus suaveolens seedlings, a biennial legume plant dominating in the disturbed area, were quantitatively analyzed during the growing periods. Accumulation of metals in each organ of M. suaveolens was increased with the lowering of pH. Al contents in leaf and root treated with 30ppm Al at pH 4.2 on the 28th day after treatment were 8 and 11 folds higher than those of control, while the contents with 100ppm Al were 21 and 24 folds as compared to control. The significent inhibition in Al contents was induced by 100ppm Al and Ca at pH 6.5. Increased metals inhibited height at pH 4.2 and the growth inhibition due to Al was reversed by the addition of Ca, suggesting that growth correlates to the pH value. Chlorophyll contents in leaves increased during growth stage were inhibited by Al treatments. The biomass was decreased with the lowering of pH and the increase of concentrations. 100ppm Ca treatment resulted in 5.1-5.9% increase of the biomass as compared to that of 100ppm Al. Specific nitrogen fixation activities in nodules in the 100ppm Al at pH 4.2 and pH 6.5 were reduced to 35. 2% and 52.2% of control, on the 28th day after treatment, while the combination of Al and Ca induced inhibition of activities to 4.6% and 69.9% of control, respectively. Total amount of nitrogen fixation was reduced by 10% as compared to control with the treatment of 100ppm Al at pH 4.2 due to the inhibition of nodule formation. However the stimulative effect of nodule formation was enhanced by the combination of 100ppm Al and Ca and lowering of pH.

본 실험은 벼 종자에 Al을 0, 300, 600 및 900ppm으로 처리하여 발아중 Al에 대한 벼의 초장, 근장, 발아율 등의 생육특성, 엽록소 함량, 전분, 당 및 유리 proline함량 등의 변화를 일품벼와 향미벼 001를 공시하여 검시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초장과 근장은 Al의 농도가 증가할수록 신장이 감소하였는데 뿌리의 신장억제가 보다 현저하였다. 발아율은 일품벼와 향미벼 001 모두 Al의 농도가 증가함에 따라 발아율의 급격한 감소를 보였다. 2. 엽록소 함량은 품종간 뚜렷한 차이를 보였고 두 품종 모두 Al의 농도가 증가할수록 함량이 감소하는 경향을 보였다. 3. 식물체의 전분과 당함량은 Al 처리시 대조구에 비해 함량이 감소하였다. 4. 식물체의 중금속과 무기성분의 함량은 일품벼에 있어 무처리보다 Al의 농도가 증가함에 따라 Al 600ppm까지는 식물체내의 중금속 축적이 증가하다가 Al 900ppm에서는 오히려 감소하는 경향을 보였고, Ca, Mg, Fe 및 Mn의 식물체내의 함량은 두 품종 모두 Al 처리시 무처리에 비해 Al 처리시 급격한 증가를 보였다. 5. 무처리에 있어서는 발아일수별로 proline함량이 차이가 없었으나 Al 처리의 경우 발아후 1일째는 Al의 농도가 증가함에 따라 유리 proline의 함량도 증가하였고 특히 처리 후 3일째에는 급격한 함량의 증가를 보였다.