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수용액 화학 평형에서 천연 유기물(Accounting for natural organic matter in aqueous chemical equilibrium models: a review of the theories and applications)

전문가 제언: □ 컴퓨터 기술의 엄청난 발전 속도는 그 동안 수작업으로 거의 불가능했던 각종 화학 평형에 대한 시뮬레이션 예측 모델의 연구와 개발에 박차를 가했다. 특히, 자연계의 다양성과 복잡성을 이해하는 노력의 일환으로 지구과학 분야가 최근 환경에 대한 관심으로 주목받고 있다.

□ 지구화학(geochemistry)에서, 특히 토양과 물에 대한 열역학적 평형에 관한 연구가 컴퓨터 시뮬레이션 모델 개발에 집중되고 있다. 지구의 대부분을 구성하고 있는 토양의 다양성은 광물질을 포함한 무기질은 물론 동식물에서 배출되는 각종 유기질 성분의 변화에 관한 데이터베이스가 향후 지구 환경 변화에 큰 영향력을 줄 것이다.

□ 현재 지구화학에서 가장 주목받는 화학 평형 모델은 연속 사이트 분산 모델(NICA-Donnan)과 불연속 사이트 분산 모델(WHAM)의 2가지 주요 타입이다. 이 모델들은 양자의 분산과 HS의 금속 결합과 휴믹 이온 결합(humic ion binding)에 관해서 연구되고 있다.

□ 토양은 고도로 복잡하고 다양한 유기질 및 무기질 성분으로 되어 있다. 특히 천연 유기물(NOM)은 저분자량 유기산(LMWOA)에서부터 당류, 아민, 알코올, 풀빅산(fulvic acid), 그리고 휴믹산(humic acid) 같은 고분자량 물질까지 매우 광범위하게 분포되었다. NOM은 미생물에 의해서 식물과 동물 배설물의 일부 부패물로부터 생겼다. 그리고 질소와 인산의 원천으로서 미생물 신진대사의 일부가 될 수 있고, 쉽게 무기질로 변할 수 있는 성분들을 가졌다.

□ 토양화학은 농업적인 입장에서 식물 및 동물의 재배지에 관한 농업토양학과 지표면을 덮고 있는 자연물질의 생성과정에서부터 토양을 파악하는 토양 생성학으로 나누어 연구하고 있다. 그리고 토양화학에 영향을 주는 산-염기, 금속 복합물, 광물질의 침전과 용해, 그리고 미생물 반응 같이 매우 다양한 요소가 작용했다. 이러한 다양성에 관해서 여러 가지의 화학적 평형 모델이 연구되고 있다. 국내에서는 농촌진흥청에서 전국적인 규모의 토양조사와 토양 비옥도에 관한 연구를 실시하였다.

저자: Dudal, Y; Gerard, F
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