강원지역에서 산출되는 탄산천의 수리 화학적 특성과 모암과의 관계, 그리고 생성기원에 대해서 해석하고자 하였다. 이 연구에서는 기존의 연구결과에 대한 재해석도 포함되어 있다. 강원지역의 13개 지역에서 탄산수 시료를 채취하였다. 탄산수의 수리 화학적 특성을 보면 PCO2 /는 0.787∼4.78 atm 범위의 높은 값을 보이고, 약산성 pH, 높은 전기전도도값(422∼2,280 μS/cm)의 특성을 보인다. 탄산수의 화학적 유형은 Ca-HCO3형, Na-HCO3형, Ca(Na)-HC O3형으로 구분된다. 아울러 강원지역 탄산수는 다량의 철과 불소를 함유하는 것이 특징이다. 탄산수의 화학적 성분과 모암의 화학분석 자료를 종합하면 Na-HCO3형의 탄산수는 설악산일대 흑운모-칼리장석 화강암의 영향을 Ca-HCO3형의 탄산수는 편마암과 화강암내 방해석등에 영향을 받는 것으로 보인다. 암석내 Na, K, Ca, Mg 함량과 탄산수내 그들의 함량과의 관계가 비례함이 이를 뒷받침한다. 불소는 Na-HCO3형의 탄산수에서 높은 값을 보이고 철 성분은 Ca-HCO3형의 탄산수에서 더 높은 함량을 보인다. 불소는 흑운모(혹은 복운모)화강암내 운모의 OH를 치환한 F성분의 용해에 의한 것으로 해석된다. 동위원소와 암석성분 자료를 근거로 볼 때 모암의 광물화학성분이 탄산수의 화학적 유형을 결정한 것으로 보인다. 이를 확실히 뒷받침하기 위해서는 암종별 현미경적 관찰과 광물에 대한 화학성분 분석이 추가적으로 이루어져야 할 것이다. 탄산수의 δD과 δ18O 값은 순환수선에 도시되며, δ13C 값이 -0.3∼-6.2‰PDB 범위를 보여 국내 다른 지역 탄산수와 거의 유사한 범위를 보인다. 탄산수는 지하 심부의 CO2 가스가 지표부로 상승하면서 순환하는 지하수와 혼합된 후 반응하는 모암에 따라서 다양한 화학적 유형의 탄산수가 생성된 것으로 해석된다.

본 연구는 헛개나무의 광합성 효율증진을 위한 기상환경 조건을 규명하여 재배적지의 선정과 재배관리에 대한 기초적 자료를 제공하고자 광도와 온도, 그리고 CO2의 농도에 대한 광합성과 증산량을 조사하였다. 광 보상점은 2.4 μmol m-2 s-1이었고, 포화점은 1033 μmol m-2 s-1이었다. 광도 100 μmol m-2 s-1에서 광합성의 최적온도는 25℃이었다. 이산화탄소 보상점은 67 vpm이었고, 포화점은 707 vpm이었다. 증산량은 광도가 1750 μmol m-2 s-1까지 그리고 온도가 18℃에서 36℃까지 높아질수록 2 mmol m-2 s-1와 4 mmol m-2 s-1정도로 각각 증가하였으나 이산화탄소 농도가 21 vpm에서 800 vpm으로 높아질 때는 감소하는 경향이었다.

본 연구는 야콘의 광합성 효율증진을 위한 기상환경 조건을 규명하여 재배적지의 선정과 재배관리에 대한 기초적 자료를 제공하고자 광도와 온도, 그리고 CO2의 농도에 대한 광합성과 증산량을 조사하였다. 광 보상점은 58 μmol m-2 s-1이었고, 포화점은 1708 μmol m-2 s-1이었다, 증산량은 광도가 증가할수록 높아져 광도 2193 μmol m-2 s-1에서 약 4 mmol m-2 s-1간에 이르렀다. 광합성의 최적온도는 24℃였으며, 온도의 변화에 의하여 증산량이 4 mmol m-2 s-1에서 8 mmol m-2 s-1까지 증가하였을 때 광합성은 오히려 감소하는 경향이었다. 이산화탄소 보상점은 63 mol mol m-2 s-1이었고, 포화점은 1155 vpm이었으며, 이산화탄소 농도가 350vpm에서 1300vpm까지 증가함에 따라 광포화점은 높아졌다.

본 연구는 한국과 일본의 특정 도시내 주거녹지의 미기후개선 및 CO2 농도저감 효과를 계량화하였다. 또한, 도시수목에 의한 화재방지의 효과를 검토하고, 그들 효과를 함께 증진하기 위한 녹지계획 및 관리 전략을 제시하였다. 수목 생장기간 중 평균 온도는 수목피도 12% 및 22%인 지구에서 녹지부재의 지구보다 각각 0.5℃, 1.2℃ 더 낮았다. 수목의 호당 연간 CO2, 흡수량과 O2, 생산량은 수목피도가 2배 더 높은 지구에서 3배 더 많았다. 수목피도 22% 지구의 수목은 광합성과 에너지 절약을 통해 지구 총 CO2배출량의 약 3%를 해마다 상쇄시켰고, 지구내 거주민 모두가 연간 필요로 하는 산소량의 약 10%를 생산하는 중요한 역할을 담당하였다. 흉고직경 15cm인 느티나무 한 그루의 8월 하루 증산량은 7,100kca1/h(사무실 24평용) 냉방능력을 가진 냉방기를 12시간 동안 약 3대 가동하는 효과와 같았다. 또한, 그 수목은 해마다 32리터의 휘발유 소비에 따른 CO2, 배출량을 상쇄시켰고, 한 사람이 68일간 호흡하는데 필요한 산소량을 생산하였다. 화재 방지를 비롯한 미기후개선 및 CO2 농도저감의 효과를 증진하기 위해, 수종선정 , 건물주변 식재기법, 녹지확충, 식생관리 등과 관련된 도시 주거녹지의 적정한 계획 및 관리전략을 제시하였다. 제안한 전략은 현존 단독주거지에서는 물론 새로운 주거단지를 조성하는데 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

To improve CO2 permselectivity, a modified silica membrane was prepared by chemical vapor deposition with tetraethoxysilane(TEOS)-ethanol-water, and TEOS-ethanol-water-HCI solution at 300-600℃. The silica was effectively deposited in the mesopores of a γ-alumina film coated on a porous α-alumina tube by evacuating the reactants through the porous wall. In this membrane, CO2 interacts, to some extent, with the pore wall, and CO2/N2 selectivity then exceeds the value of the Knudsen diffusion mechanism, while the membrane derived from TEOS alone has no CO2 selectivity. The silica membrane prepared from TEOS-ethanol-water-HC1 solution showed that CO2 permeance was 2.5×10-7㏖/s-1. m-2. Pa-1 at 30℃ and CO2/N2 selectivity was approximately 3. The CO2 permeance and selectivity was improved by enlarging the surface diffusion with modification of chemical affinity of the silica pores.

인삼조직배양에서 배양환경 조절방법의 필요성을 검토코자 생장조절물질 IBA, BA, GA 각 3mg/ l 첨가한 MS 배지에 CO2(2500ppm)를 강제 통기방식에 의해 기내에 처리하여 기관분화 유형별로 특성을 조사하였던 바 결과를 요약하면 다음과 같다. 저장종자의 분화능은 저온처리 60일 종자에서 적출한 배에 비하여 80일정도 저온처리한 성숙된 배의 자엽조직이 양호하였다. 기관발생 유형에서 CO2처리 효과는 부정아 형성보다 shoot primordium 의 생장과 발달에 현저한 효과가 있었고 1개의 배로부터 shoot primordium 을 통해 수백 개의 신초분화가 가능하였다. 배발생 유형에서 CO2처리는 무처리에 비해 indirect somatic embryo 분화 모두에 효과가 있었다. Indirect somatic embryo는 대체로 유관속 중심주와 상배축이 미분화된 관계로 신초가 분화 생장하지 못하였다. 그리고 direct somatic embryo는 자엽 이변의 하단부에서 분화 발달하였고 지상부와 지하부 그리고 잠아를 갖는 완전한 식물체로 생장하였다.

중원지역 지열수의 CO2 가스의 용축과 수반된 탄산염 침전물의 광물학적 특성을 밝히기 위하여 탄산염 침전물에 대해 광물학적 및 지구화학적 분석방법을 적용하여 보았다. 이들은 매년 수 mm의 두께로 저수조내에 침전되며 미세한 층상으로 결정화되어 있고, 검은 갈색의 얇은 층들이 반복적으로 존재하고 있다. 침전물은 비교적 순수한 방해석으로 되어 있으며 1M HCl로 처리하여 잔류물을 XRD 분석한 결과는 카올린 광물 및 일라이트질 광물이 확인되었다. 전자현미분석에 의하면 검은 갈색층은 주로 방해석과 Fe나 Mn 산화광물의 집합체이며 소량의 점토광물도 함께 섞여 있는 것으로 추정된다. Fe의 경우에는 주로 방해석내 Ca자리를 치환하여 존재하며 일부 산화광물로 함께 침전된 것으로 보인다. 반면에 Mn의 경우는 일부는 Fe처럼 방해석결정구조 내에서 Ca를 치환하면서 존재하기도 하지만 주로 산화물의 형태로 존재하는 것으로 보인다. 후방산란전자상(BSEI) 관찰에 의하면 Fe와 Mn 모두 매우 미세한 입자의 산화광물들로 밀집해 있는 부분이 관찰되기도 한다. 중원지역 탄산수로부터 방해석이 침전되는 과정은 CO2 가스가 방출되면서 pH가 증가하면서 방해석 및 Fe, Mn 산화물이 과포화상태가 되어 침전되는 것으로서 해석할 수 있다. 또한 지하 심부를 순환하면서 활발한 물-암석반응의 결과로 Si나 Al 및 기타 이온들의 함량이 상대적으로 높았던 탄산수가 pH가 높아지면서 카올린 광물이나 일라이트질 광물, 석영등의 규산염 광물들이 함께 침전하였을 것이다. 그러나 방해석의 침전과정이 이루어지는 과정 동안에, 온천공으로부터 채수되는 탄산수의 양이 수요에 따라 매우 불규칙해서 탄산수의 수요가 많은 경우 탄산수가 지속적으로 과잉 채수되면 주변 천층지하수가 탄산수에 혼합되어 Fe, Mn 등의 농도를 상대적으로 낮추게 되어 산화물형태로 침전되기가 어려워져서 거의 순수한 방해석만이 침전하게 된다. 결과적으로 거의 순수한 방해석 층에 검붉은 층이 불규칙하게 반복되고 있는 중원지역 탄산염침전물은 침전작용이 일어나는 대부분의 기간 동안 지속적으로 주변 전층지하수의 유입이 일어났음을 지시하고 있다. 또한 Fe, Mn 등의 함량이 높은 탄산수로부터의 침전은 매우 짧은 기간동안 단속적으로 일어났음을 지시한다.

인삼 조직배양에 있어 multi-shoot 대량번식을 통한 이차대사산물의 이용가능성을 조사코자 강제통기방식에 의해 CO2를 기내에 공급하여 배배양하였던 바 multi-shoot 분화특성 및 사포닌 함량에 미치는 CO2의 효과는 다음과 같다. 부정아 수와 부정아 유래의 신초수는 무처리와 CO2 2처리구간에 차이가 적었고 분화율은 50%내외이었고 부정아에서 분화한 신초는 경엽의 전개가 빠르고 생장량이 높은것이 특징이었다. 한 개의 자엽에서 분화되는 shoot primordium의 수는 대체로 15.4개-23.9개로 CO2 2, 500ppm처리구가 가장 양호하였고 CO2 10, 000ppm의 고농도는 오히려 shoot primordium수 뿐만 아니라 신초 분화율도 저하시켰다. 무처리의 건물율은 7,50%이었던데 반하여 CO2 2, 500ppm처리구는 건물율이 8.59%로 여타 CO2 처리구에 비하여 가장 높았다. 기내개화율은 무처리가 7.6%이었으나 CO2, 2, 500-5, 000ppm처리구는 16.3-15.7%로 무처리에 비하여 2배 가량 높았다. 그러나 1개의 치상 배에서 얻어지는 개화수는 1.2-1.3개로 CO2 처리농도에 따른 차이가 없었다. 조사포닌 함량은 CO2 2, 500ppm처리구의 경우, 캘러스와 신초가 혼재되어 있는 소식물체는 5.80%이었던데 비하여 multi-shoot가 8.32%로 높았고 ginsenoside함량은 multi-shoot의 경우, ginsenosid Rd, Re 그리고Rg1이 특히 많았다.