본 연구는 골프장의 상토조성 시 사용되는 토양개량제의 적절한 활용과 이해를 위해 입경과 화학적 특성이 비슷한 무기성 토양개량제의 3종의 혼합비율에 따른 모래상토의 물리 화학적 특성변화를 조사하였다. 토양개량제의 혼합비율에 따라 상토의 물리 화학성을 조사한 결과는 다음과 같다. A와 C가 pH가 95% 수준에서 상관성을 나타내었고, C의 양이온치환용량이 95% 수준에서 상관성을 보여 토양개량제의 특성에 따라 상토의 토양화학성에 영향을 주었다. 상토의 토양물리성 결과를 통해 USGA 기준으로 평가할 때, 최적의 혼합비율은 토양개량제 A와 B에서는 3%였고, C는 7~10% 였다. 각 토양개량제들의 혼합에 따른 토양물리성변화에 가장 큰 영향을 미치는 물리적 요인은 총공극량이었다. 토양개량제의 혼합비율에 따른 토양개선효과 를 비교할 때, B는 모세관공극과 비모세관공극에서, C는 모세관공극, 총공극 및 수리전도 도에서 고도의 상관성을 나타내었다(P<0.05). 이들 결과를 통해 골프코스의 상토조성에 사용되는 무기성 토양개량제는 그 종류와 혼합비율이 USGA 상토의 뿌리층 개량의 토양 이화학성에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.
본 실험은 무기 토양개량제가 골프장 그린의 지반 조성용으로 사용 시 크리핑 벤트그래스 '펜크로스'의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 2005년 5월부터 12월까지 신원골프장 너스리에서 수행되었다. 조사내용은 토양 pH, 비중, 보수력, 투수계수, 경도, 뿌리길이, 잔디 분얼경 밀도, 건물중을 조사하였다. 무기 토양개량제 처리구의 토양 pH는 잔디 생육에 적합한 6.7~6.8, 토양비중은 S 100%처리구가 1.48로 다른 처리구 1.28-1.38내외보다 무거웠다. 투수속도는 ZC 15%+P 5%+S 80%와 ZC 10%+S 90% 처리구가 USGA 기준보다 2-4배 빨랐다. 토양 경도는 S 100%에서 가장 높았다. 뿌리길이는 무기 토양개량제가 혼합된 ZC10%+S90% 처리구가 7.6~10.0 cm로 가장 길었다. 여름철 생육 부적기의 잔디밀도는 P 5%+S 95% 처리구가 다른 처리구보다 분얼경수가 4-7개 더 많았으며, 생육 적기에는 ZC 10%+P 5%+S 85% 처리구가 2-3개 많았으며 통계적 유의성이 있었다. 생육 부적기 건물중은 ZC 10%+P 5%+S 85% 처리구가 가장 무거웠으며, 생육 적기의 건물중은 P 5%+S 95% 처리구가 가장 무거웠다. 따라서 USGA 그린 조성 시 혼합층에 무기 토양개량제를 단독(5-15%) 사용 것보다 피트모스(5%)와 혼합하여 사용한다면 그 효과는 상승할 것으로 판단된다.
본 연구는 울산광역시 봉대산 산불 훼손 복원지를 대상으로 토양개량제 처리가 토양층에 매설된 wood stakes의 분해율과 유기 탄소 및 질소 동태에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 산불 훼손 복원지에 식재된 튤립나무, 상수리나무, 왕벚나무, 곰솔 조림지와 미복원지를 대상으로 2015년 3월 토양 0~15cm 깊이에 wood stakes를 매설한 후, 2년 동안 각 1회씩 토양개량제(CLB: 복합비료 + 석회 + 목탄 처리구; LB: 석회 + 목탄 처리구)를 처리하고, 2015년 10월, 2016년 3월, 2016년 10월 채취하여 분해율과 유기탄소 및 질소 농도를 조사하였다. Wood stakes 분해율의 경우 토양개량제 처리구와 대조구 사이에 유의적인 차이는 없었으나, 유기 탄소 잔존율의 경우 대조구(43.7%), CLB처리구(71.3%), LB처리구(71.6%) 순으로 토양개량제 처리구의 탄소 무기화가 대조구에 비해 낮게 나타났다. Wood stakes 내 질소 잔존율의 경우도 대조구가 29.7%로 LB처리구 52.6%에 비해 낮아 탄소 무기화율과 유사한 경향을 보였다. 본 연구결과에 따르면 산불 훼손 복원지에 토양개량제 처리는 wood stakes의 탄소 및 질소 무기화를 지연하는 것으로 나타났다.
황토는 주로 규소(Si)와 알루미늄(Al)을 포함하는 각종 점토와 철(Fe) 및 기타 미량 금속을 포함하는 불순물로 구성된 금속산화물로서 분해력, 자정력, 흡수력, 원적외선 방사력, 생약성(해독력 및 항균력)등을 나타내고 있어 오래 전부터 수(水) 처리 과정에서 무기흡착제로 이용되어 오고 있으며, 토양개량제, 의약 및 식용, 환경 정화제와 축산, 적조 제저제에 이르기까지 다양하게 이용되어 오고 있다. (중략)
제지슬러지 소각재, 용광로 슬래그, 미세분말 생석회, 무수석고 및 프라이애쉬를 주성분으로 하는 고화제를 염분을 함유한 해양토양에 알맞도록 제조하였다. 고화제이 주성분은재활용된 세라믹 종류이며 이중 CaO가 고화작용에 있어서 중요한 역할을 한다. 고화처리 후 중성화 시간은 약 2주일이었으며, 표준사를 사용하여 1주일 양성 후 모르타르 실험에서 압축강도는 약 12N/mm2 정도로 나타났다. 이것은 수도권 매립지에 사용되고 있는 고화제에 비하여 14배 정도의 강도이다. 염분 함유된 해양토양에 적용하여 평판재하실험을 한 결과 5일정도 지나면 대형도저가 지나갈 수 있을 정도의 항복하중을 얻었다. 일축압축강도 실험에서는 5일 경과 후 약 300kPa의 전단강도를 얻었다. 인천지역과 같이 해양 매립이 많이 이루어지고 있는 지역의 연약지반 보완작업에 유용하게 적용될 것으로 파악된다.
매년 다량 발생되고 있는 정화토가 적절하게 재이용 또는 재활용되지 못하고 반출 처리장에 적치되어 또 다른 환경적 이슈가 되고 있다. 이에 본 논문에서는 이러한 정화토의 재이용 및 재활용을 활성화하기 위하여 필요한 정화토의 토양 질 회복 기술에 대한 연구 및 개발 동향을 조사하였다. 이를 위해 먼저 정화기술별 토양 특성의 변화 양상을 살펴보고, 정화공정에 따른 토양 질의 열화 특성을 파악하였다. 뿐만 아니라 정화토 재이용 및 재활용을 위한 정책적 관련 사항들을 정리하고, 향후 필요한 연구들에 대하여 제안하였다. 본 논문은 국내외 관련 문헌들을 검색하여 작성하였다. 키워드 검색을 통하여 정화기술별 토양 특성의 변화와 토양 개량 및 회복 기술과 연관된 문헌을 조사하였으며, 본문에서는 주로 최근에 발표된 문헌들을 바탕으로 논의하였다. 뿐만 아니라, 제 1, 2차 토양보전기본계획을 참고하여 정화토 재이용 및 재활용과 관련된 정책적 사항들을 정리하였다. 현재까지 국내에서 가장 많이 적용된 토양경작, 토양세척, 열탈착 등을 대상으로 정화공정에 따른 토양의 특성 변화를 정리한 결과, 적용하는 정화기술에 따라서 매우 상이하게 나타나는 것으로 조사되었다. 특히 정화공정을 거치면서 토양 질이 열화되는 양상이 정화기술에 따라서 다르게 나타났다. 토양 개량 및 회복 기술은 크게 무기 개량제, 유기 개량제, 생물학적 개량제 등의 제제를 이용한 방법들로 구분할 수 있으며, 각 개량제에는 다양한 물질들이 활용되고 있고, 각 물질에 따라 개선 또는 향상되는 토양의 특성이 달랐다. 하지만, 각 정화기술별 열화되는 토양 질 회복을 위한 연구들은 현재까지 활발하게 수행되지 않은 것으로 조사되었다. 제 2차 토양보전기본계획에서는 정화토의 품질인증제, 목표관리제 등과 같은 정책적 방안이 명시되어 있음으로써 향후 정화토의 재이용 및 재활용이 촉진될 수 있을 것으로 예상된다. 정화토의 재이용 및 재활용을 위해서는 적용된 정화기술과 미래 용도를 고려한 공공활용성을 담보한 회복 기술들이 개발되어야 할 것으로 판단된다. 이와 더불어 제 2차 토양보전기본계획에서 제시한 정화토의 적극적 활용을 위해서는 이를 뒷받침할 수 있는 구체적이고 세부적인 정책 추진 방안이 마련되어야 할 것이다.
1954년부터 운영해온 장기 연용 포장은 벼를 경작하는 체계에서 토양의 비옥도를 향상하기 위한 방안을 모색하고자 수행되었다. 59년 동안의 시험에서 볏짚퇴비의 시용은 토양의 유기탄소 함량을 41년 이후에 최대 $19{\sim}20g\;kg^{-1}$까지 도달하게 하였고, 볏짚퇴비를 시용하지 않은 것보다 표토에서는 1.4배, 심토에서는 2배까지 높아지게 하였다. 또한 처리구별로 토양용액중의 수용성유기탄소의 함량도 달라졌는데, 퇴비구에서 가장 높았고, 종합개량구에서는 퇴비구의 1/2 수준으로 환경으로 유출되는 수용성 유기탄소의 양이 감소하였다. 화학비료와 볏짚퇴비, 그리고 토양개량제인 규산질비료를 59년 동안 시용하였을 때, 토양의 pH, 유효인산, 치환성 양이온, 유효규산 함량 모두 증가하였다. 따라서, 무기질 비료와 유기질비료, 그리고 토양개량제인 규산질비료를 혼용하는 것은 토양의 탄소축적을 증대시키고, 환경으로 유출될 수 있는 수용성탄소의 함량을 감소시키며, 토양비옥도의 질을 향상시켜 작물을 안정적으로 생산할 수 있는 가장 적합한 방법이라 생각된다.
제강슬래그의 작물재배시 산성토양개량제로서의 이용 가능성을 밝히기 위해 1997년에 공시품종을 동진벼로 하여 순천시 인안동의 간척논, 보성군 유정기 깨시무늬병 대량 발생논 그리고 나주시 남평의 실험논에 무처리, 제강슬래그 4, 8, $12Mg\;ha^{-1}$ 그리고 석회 $2Mg\;ha^{-1}$를 처리하여 벼를 재배하였다. 토양 pH, Ca, Mg, Fe 그리고 규산함량은 제강슬래그 시용량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 토양 pH의 증가는 주로 Ca함량의 증가에서 기인한 것으로 나타났으며 Fe함량은 처리 후 시간이 경과함에 따라 급격히 감소하다가 점차 안정된 값을 보였다. 토양 규산함량도 제강슬래그 시용량이 증가할수록 점차로 높아지는 경향이었고 무처리구나 석회 $2Mg\;ha^{-1}$ 처리구에 비해 유의하게 높아 제강슬래그가 산성토양 개량제, Fe 또는 Si의 공급원으로 이용가능성이 있음을 알 수 있었다. 석회 $2Mg\;ha^{-1}$수준의 토양 Ca함량은 제강슬래그 4 또는 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리의 그것과 비슷하여 석회 시용에 의한 토양개량 효과를 얻기 위해서는 석회 시용량의 2~4 배의 제강슬래그를 시용해야 함을 알 수 있었나. 식물체내 무기화학성분 중 식물체내 무기화학성분 중 식물체내 Ca, $SiO_2$ 그리고 Fe함량은 제강슬래그 시용량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 제강슬래그 시용구에서는 생육후기로 갈수록 제강슬래그 4와 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리구에서 생육이 양호하였으며 생육후기까지 지속적인 생장이 이루어져 생육후기에는 석회 처리구나 무처리구의 생육량을 능가하였다. 정조수량 및 수량관련 형질은 제강슬래그 4나 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리에서 가장 높아 최고 수량을 얻기 위한 제강슬래그 처리수준은 $4{\sim}8Mg\;ha^{-1}$정도로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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