• 한국토양비료학회지
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• 제39권3호
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• pp.173-183
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• 2006

서낙동강 유역에서 USLE모형을 이용하여 농경지의 작물생산량 및 농업용수 수질과 관련 있는 농경지의 토양침식량을 평가하였다. 모형인자의 data set은 구축에 드는 노력과 시간의 소모를 최소화하고자 정밀토양도, 인공위성 영상 및 DEM자료로부터 RS와 GIS를 이용하여 구축하였는데, 토양상별 K 인자를 정밀토양도에 적용하여 주제도를 작성하고, 인공위성 영상(Landsat TM)으로부터 토지 피복도를 작성하여 C 및 P 인자의 주제도를 작성하였으며, DEM으로부터 LS 인자 주제도를 작성하였다. R인자는 서낙동강 유역 내에 위치하는 김해농업기술센터의 AWS 자료를 이용하여 계산하였다. 농경지발생 토양침식량은 유역전체 발생량의 31.5%였고, 농경지 토양유실량의 97.5%는 밭토양에서 일어나는 것으로 나타났다. 이는 서낙동강 유역이 삼각주평야지대로 경사가 거의 없으나 밭토양의 30.4%는 severe 및 very severe의 침식정도에 분포하였기 때문이다. 또한 식생의 토지 피복 상태 및 강우량의 정도에 따라 작물재배기(5월~9월)와 비재배기(10월~4월)로 나누어 토양침식량을 평가한 결과, 작물재배기는 연간 토양유실위험도와 유사한 경향이었고, 작물비재배포기는 R 값이 작물재포기의 약 1/5에 불과하였음에도 산과 인접한 경사지 밭토양의 일부는 severe 및 very severe의 토양침식 등급을 나타내어서 토양침식 관리에 주의가 필요하였다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.135-142
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• 2005

도곡광산 주변지역 중금속 원소들의 오염 특성을 알아보고, 이들 원소들의 생체흡수도를 평가하기 위해서 본 연구를 수행하였다. 연구 대상 지역의 주오염원은 광미 및 폐석더미 그리고 갱내수 등으로 추정된다. 광미 내에는 As이 $140{\cal}mg/{\cal}kg$, Cd이 $107{\cal}mg/{\cal}kg$, Cu가 $3017{\cal}mg/{\cal}kg$, Pb가 $12926{\cal}mg/{\cal}kg$, Zn는 $9094{\cal}mg/{\cal}kg$(우기 전 시료)로 높은 함량을 나타내고 있다. 밭토양 내의 중금속 원소들 함량은 자연토양 내의 평균함량(Bowen, 1979)보다 높게 나타났으나, 광미적치장의 광미에 비해서 낮은 함량을 나타낸다. 수계내 중금속 함량은 독성 원소들의 주오염원으로 생각되는 본 갱의 광미적치장 주변 하천수 시료에서 가장 높은 수준을 나타내었고, 하류로 가면서 희석 효과에 의해서 그 함량이 점차 감소하는 경향을 나타내고 있다. 광미와 토양을 대상으로 연속추출분석을 한 결과, 비잔류상 형태의 존재비율이 높게 나타났는데 이는 계속적인 풍화와 산화에 의한 오염을 지시한다. 그리고 Cd과 Zn는 대상 지역 대부분에서 높은 이동도를 나타내고 있다. 밭토양을 대상으로 SBET분석에 의한 중금속 원소들의 생체흡수도 평가 결과, $Cd(55.3\%),\;Cu(46.5\%),\;Zn(41.0\%),\;As(37.0\%)$로 나타났다. 밭토양(S3) 시료는 중금속 원소들의 총 함량과 생체흡수도 모두 가장 높은 함량을 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권2호
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• pp.156-160
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• 1985

밭토양(土壤)의 비옥도(肥沃度) 평가(評價)와 비옥도별(肥沃度別) 시비반응(施肥反應)을 검토(檢討)하기 위하여 수원(水原), 음성(陰城), 대구(大邱) 연초시험장(煙草試驗場) 시험포장(試驗圃場)에서 24개(個) 경작지(耕作地)를 선정(選定)하여 경작지별(耕作地別)로 무비료구(無肥料區)와 연초용(煙草用) 복합비료(複合肥料)(10-10-20)의 시비수준(施肥水準)을 각각(各各) 70, 100, 130kg/10a으로 두어 황색종(黃色種) 연초(煙草)의 시비반응(施肥反應)을 종합(綜合)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 밭토양의 비옥도(肥沃度) 구분(區分)은 무비구(無肥區)의 건엽중(乾葉重)으로서 평가(評價)가 가능(可能)하였다. 2. 경작지별(耕作地別) 시비량증가(施肥量增加)에 따른 시비효율(施肥效率) (시비구(施肥區) 건엽중(乾葉重)-무비구(無肥區) 건엽중(乾葉重))은 비옥도(肥沃度)가 높아짐에 따라 매우 작아지며 특히 70과 100kg/10a간(間)에서만 증수차이(增收差異)가 인정(認定)되고 100과 130kg/10a 시비수준간(施肥水準間)에는 시비효과(施肥效果)를 인정(認定)할 수 없었다. 3. 수익(收益) (수량(收量) ${\times}$ kg당(當) 가격(價格))을 기준(基準)으로한 시비한계(施肥限界)는 건엽중(乾葉重)이 208.5kg/10a 이하(以下)인 경작지에서는 100kg/10a이고 건엽중(乾葉重)이 33.3kg/10a 이하(以下)의 비옥도(肥沃度)를 나타내는 매우 척박(瘠薄)한 경작지에서는 130kg/10a이고 시비범위(施肥範圍)이었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.336-336
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• 2011

본 연구에서는 강우시 경사지 밭에서 발생하는 토양유실량을 저감하기 위하여 지표피복재의 유무와 강우강도를 달리하여 실외인공강우 실험을 통하여 평가하였다. 인공강우 실험은 경사도 28%와 각 시험포는 $5\times30m$의 크기로 strawmat+PAM+sawdust, control(bare), strawmat+PAM, strawmat+PAM+rice husks를 4개 조성하고, 각 시험포는 하단부에 강우유출수를 채취할 수 있는 설비(flume)를 설치하였다. 대조구 실험을 위하여 각 시험포에서 발생하는 직접유출량과 유사량을 비교 분석하였다. 시험포의 토양은 양질사토로 일반 고랭지 밭의 흙과 동일한 성질을 가지고 있는 토양을 사용하였고, 지표 피복처리는 straw mat, saw dust, rice husk 그리고 PAM 등 4개의 재료를 사용하였다. 인공강우 실험은 1차 10월 18일, 2차 10월 24일, 3차 10월 30일, 4차 11월 7일로 총 21일간 각각 약 1주일의 간격을 두고 실시하였으며 인공강우 시험기의 강우강도는 각 31.1 ~ 44.4 mm/hr로 모의하였다. 연구결과 시험포에서 발생한 유출량은 지표피복을 하지 않은 대조구 시험포보다 지표를 피복한 시험포에서 약 15.7 ~ 19%의 감소한 것으로 나타났다. 유사량은 대조구 시험포보다 약 93.1 ~ 99.3% 감소한 것으로 나타났으며, 유출량과 유사량은 straw mat+PAM+sawdust와 straw mat+PAM+rice husk를 적용한 시험포에서 저감효과가 큰 것으로 나타났다. 이와 같이 지표피복처리는 강우가 발생하였을 때 강우타격력의 감소와 유출수의 유속감소 그리고 침투능을 증가하는 역할을 하여 경사지, 농경지 및 공사현장에서 토양 유실을 저감하며, 하천이나 강으로 유입되는 탁수량의 저감에 큰 효과가 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.255-259
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• 2005

본 연구는 1981-1991년 농업과학기술원 라이시미터에서 수집한 결과를 이용하여 집중강우시 경사지 밭토양의 물유출 특성을 구명하였다. $7\~9$월 집중강우시 토양 침투수나 지표 유거수는 농업지역에서 환경으로 물질이 이동하는 주요 경로이며 특히 경사지 밭토양에서 지표 유거수는 토양유실의 주원인 중 하나이기 때문에 이에 대한 이해는 매우 중요하다. 이를 위해 강우량, 지표 유거수량, 지하 침투수량 측정 자료 중 호우주의보가 발령되는 일강우량 80mm이상일 때를 대상으로 하여 토성과 경사도에 따른 강우량과 유거수, 침투수의 관계를 분석하였다. 강우량이 적을 때 강우에 대한 침투수와 유거수의 비율은 강우시 표토의 토양수분함량에 많은 영향을 받는다. 이는 표토의 토양수분함량에 따라 유출 또는 침투 발생 유효강우량이 결정되기 때문이다. 강우량이 적을 때의 유거수량과 침투수량을 판단하기 위해 범용토양유실예측공식(Universal soil loss equation, USLE)에서는 0.5 inch 즉, 12.5 mm 이상의 강우를 유출에 대한 유효강우로 가정하고 있으며 많은 모형에서 토양의 침투속도, 포장용수량, 강우시점의 토양수분함량의 함수로 유출 또는 침투 유효강우량을 산정하고 있다. 그러나 강우량이 클 때는 강우에 대한 침투수와 유거수에 비율에 토양수분함량이 미치는 영향이 비교적 적기 때문에 토양의 수분함량에 대한 고려없이 강우와 침투수, 유거수에 대한 관계를 평가하는 것이 가능하였다. 경사도 $10\%$, 경사장 15m, 피복작물 콩인 양토를 기준으로 할 때 강우량과 침투수의 관계는 $I_{10}(mm)=0.44R(mm)+5.8(r^2=0.55)$이었다. y절이 발생한 이유는 이전 강우에 의해 침투되고 있는 물이 있음을 함축하며 기울기 0.40은 강우의 $40\%$가 지하로 침투하였음을 의미한다. 침투수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 1.12로 가장 컸고, 식양토 0.94, 식토 0.91로 평가되었다. 이는 토성간의 침투속도 및 투수속도의 경향이 반영된 것이다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 지수적으로 감소하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $I(mm)=I_{10}{\times}1.17{\times}e^{-0.0164s(\%)}$로 나타났다. 같은 조건에서 강우량과 유거수의 관계는 $Ro_{10}(mm)=5.32e^{0.11R(mm)}(r^2=0.69)$로 나타났다. 이는 토양의 투수특성에 따라 강우량 증가에 비례하여 점증하는 침투수와 구분되는 현상이었다. 경사와 토양이 같은 조건에서 나지의 경우 역시 $Ro_{B10}(mm)=20.3e^{0.08R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권1호
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• pp.28-34
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• 1991

본(本) 연구는 간척지(干拓地)를 밭으로 이용(利用)할 경우(境遇) 토양중(土壤中)의 염이동(鹽移動) 상태(狀態)를 구명(究明)하기 위(爲)해 계화도(界火島) 간척지(干拓地) 토양(土壤)((문포통(文浦統):세사양토(細砂壞土))에서 실시(實施)한 결과(結果) 다음과 같다. 1. 지하수(地下水)의 양(陽)이온함량(含量) 변화(變化)는 경시적(經時的)으로 증가(增加)를 보였으나 지표수(地表水)의 경우(境遇)는 변화(變化)가 심(甚)하였고 $Na^+$ 과 $M^{2+}$에 비(比)해 $K^+$의 함량(含量)이 적었다. 2. 강우차단(降雨遮斷) 조건시(條件時) 저염농도(低鹽濃度) 토양(土壞)에서는 수분함량(水分含量)이 높은 토양(士壞)에서 염분함량(鹽分含量)이 높았으나, 고염농도(高鹽濃度) 토양(土壞)은 큰 차이가 없었다. 3. 강우차단(降雨遮斷) 조건(條件)에서 토양중(土壤中) 유효인산함량(有效憐酸嚴含) 저염농도(低鹽濃度) 토양(土壞)에 비(比)해 고염농도(高鹽濃度) 토양(土壞)에서 많았다. 4. 자연강우(自然降雨) 조건(條件)에서는 토양수분(士壞水分) 함량(含量)과 유효인산함량(有效憐酸含量) 간(間)에 유의성(有意性)있는 정(正)의 상관(相關)을 보인 반면(反面), 강우차단(降雨遮斷) 조건(條件)의 표토(表土)에 있어서는 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았다. 5. 토양(土壞) 염농도(鹽濃度), SAR 그리고 $Cl^-$, $SO_4{^{2-}}$ 등(等) 토양(土壞) 음(陰)이온의 상승(上昇)은 흑색(黑色)Vinyl>백색(白色)Vinyl>생고(生藁)〉무처리순(無處理|順)으로 억제(抑制) 되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권3호
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• pp.145-152
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• 2000

경북 영양지역의 밭토양을 세부 정밀 조사하여 분류하고, 고추재배지 토양을 특성별로 구분하여, 토양특성에 따른 고추재배지의 이화학성과 생육상황을 비교 분석하여 고추의 생육 및 품질에 미치는 영향을 조사한 결과 다음과 같았다. 영양지역 밭토양의 유형별 분포에 있어 곡간지가 전체면적(4,894ha)의 41.4%로 제일 많이 분포하였으며, 경사정도 및 토성에 따른 분포에 있어서는 7~15% 경사를 가진 "경사지"가 61.2%로 가장 많았고, 토성별로는 식양질토가 전체의 약 73.2%로서 고추재배지 토양은 대부분 좋은 조건으로 나타났다. 영양지역의 밭토양을 분류한 결과로서 대군수준에서 염기포화도가 높으나, 미숙토양으로서 반층이 없는 Eutrochrepts가 전체의 약 49.5%로 가장 넓게 분포하였다. 영양지역 토양의 형태적 특성별 화학성은 지대별로는 중간지(100~250m)에서, 배수등급별로는 "약간양호"한 토양에서 무기성분의 함량이 높은 것으로 나타났다. 토양형태 별 고추의 생육특성에 있어서는 중간지에서 과장이 길었으며, 중산간지에서 초장과 주경장이 긴 편이었다. 품질 및 수량에 있어서는 산간지가 수량은 낮고 당도도 떨어지지만 생과중은 무거운 편이었으며 토성별로 식질토에서 당도 및 수량이 높게 나타났다. 배수등급이 "약간양호"한 토양에서 건물중 및 수량이 높게 나타났는데, 이는 전 생육 기간을 통하여 충분한 수분공급이 원활하여 수량과 건물중이 고추를 생산에 유리한 조건인 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권3호
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• pp.245-249
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• 1986

담수상태(湛水狀態)와 밭상태(狀態)의 토양조건(土壤條件)에 볏짚과 규산질비료(珪酸質肥料)를 시용시기별(施用時期別)로 처리(處理)한 후(後) 토양(土壤)에 이몰(理沒)하였다가 질내(窒內)에 채취(採取)하여 담수항온(湛水恒溫)하면서 탈질량(脫窒量)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 볏짚과 규산질비료(珪酸質肥料)의 병용시 탈질량(脫窒量)은 항시담수구(恒時湛水區)보다 밭상태(狀態)로 유지(維持)하다 담수처리(湛水處理)한 구(區)에서 현저(顯著)히 증가(增加)되었다. 2. 볏짚 및 규산질비료(珪酸質肥料)의 시용시기별(施用時期別) 탈질량(脫窒量)은 이앙(移秧) 2주전(週前) 시용구(施用區)가 조춘(早春) 및 가을 시용구(施用區)보다 현저(顯著)한 증가량(增加量)을 보였다. 3. 질소(窒素) 1 mole 탈질(脫窒)시키는데 소요(消要)되는 탄소량(炭素量)은 항시담수구(恒時湛水區)가 밭상태(狀態)의 토양(土壤)보다 많았으며 볏짚과 규산질비료시용(珪酸質肥料施用)은 탄소(炭素)의 소모량(消耗量)은 감소(減少)시켰다. 4. 항온기간중(恒溫期間中) 무기태질소생성량(無機態窒素生成量) 및 초산화성율(硝酸化成率)은 항시담수구(恒時湛水區)보다 밭상태(狀態)의 토양(土壤)에서 현저(顯著)한 증가(增加)를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1331-1343
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• 2000

GIS와 USLE를 접목해서 토양유실량을 산정하는 방법론을 개발하여 동해안의 소규모 하천인 강릉 사천천에 적용하였다. GIS를 이용해서 유역의 수계도를 작성하고, 유로추적, 유역면적의 결정 등의 공간분석을 효과적으로 수행할 수 있었다. 토양도와 토지이용도를 이용해서 유역내 토양과 토지이용정보를 일정한 크기의 그리드별로 입력하였고, 공간분석 결과도 그리드별로 저장하였다. 이들 정보에 기초하여 USLE의 각종 인자에 대한 주제도를 생성하였고, 각각의 주제도를 중첩하여 토양유실량을 산출하였다. 이와 같이 GIS를 활용함으로서 지역별로 토지이용 형태별로 토양유실량의 정도를 효과적으로 평가할 수 있었다. 사천천 유역 전체의 평균 토양유실량은 약 1.36ton/ha/yr로 나타났으며, 임야지에서는 0.15ton/ha/yr, 밭에서는 27.04ton/ha/yr, 논에서는 0.78ton/ha/yr로 산출되었다. 밭은 전체유역면적의 약 4.4%인 $2.4km^2$를 차지하는데 밭에서의 총토양유실량은 약 6561ton/yr로 전체 유실량의 84.9%를 차지하고 있어서 면적에 비해 토양유실량이 많다. 산림지역의 토양침식량은 적은 편에 속하나, 밭에서는 경작지에 대한 토양유실 허용치 11.2ton/ha/yr와 비교하면 밭에서의 토양침식에 대한 대비가 필요함을 알 수 있다. 사천천 하류부에서 98년 7월 24일~28일, 98년 9월 29일~10월 1일 2회의 집중호우시에 유출량과 수질을 실측 조사한 결과, 유출량이 증가함에 따라 SS, TN, TP의 오염물질 농도가 높아지고, 유출오염부하량도 증가하는 경향을 보였다. 따라서 토양유실이 많은 홍수기에 인과 질소의 영양물질의 유출량이 큰 것으로 나타났다. 사천천 유역에서 년간 발생되는 오염부하량 중에서 SS는 21%, TN은 39%, TP는 약 19%가 본 연구에서 조사한 2회의 강우동안에 유출되었다. 따라서 우리 나라의 하천에서는 여름의 홍수기에 단기간에 많은 양의 오염물질이 집중적으로 유출되는 것을 알 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.667-673
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• 2011

우리나라 밭은 대부분 산지를 개간하여 조성한 경사 밭으로 작물이 재배되는 여름철 집중강우에 의해 많은 양의 토양이 유실된다. 특히 경사 밭 전면경운에 의한 토양 교란은 무의 발아, 생육초기 단계로 쏟아지는 강우에 표토가 직접 노출되어 토양유실 위험이 가중되고 있다. 본 연구에서는 고랭지 무 재배의 경우 토양피복방법 개선에 의한 토양유실 저감기술을 개발하고자 수행하였다. 토양피복 방법으로 호밀 예취피복, 호밀 초생피복, 흑색비닐멀칭 등 8 처리를 두었으며, 경사 17%내외 무저라이시메타에서 유거수 및 토양유출 특성과 무 생육특성을 평가하였다. 시험결과 호밀예취피복을 포함한 토양피복처리는 유거수 유출량에 있어 ha당 관행 $2,994m^3$인 반면, $773{\sim}2,325m^3$이 유거되어 관행보다 26~78% 수준으로 유거수 량이 감소하였다. 이와 같은 결과는 토양유실량에도 영향을 미쳐 관행 처리구가 ha당 68.2톤인 반면, 호밀예취피복을 포함한 피복처리구는 0.3~16.1톤으로 관행 대비 76~99%에 해당하는 토양유실 경감 효과가 있는 것으로 평가되었다. 무 수확기 수량 구성요소인 근중은 관행의 경우 ha당 92.5톤 수준을 보였는데, 호밀 초생피복은 40.1톤, 벌개미취 초생피복은 46.1톤, 곰취 초생피복은 78.5톤 수준으로 낮은 경향을 보였다. 반면, 호밀 예취피복은 92.9톤, 들묵새 초생피복은 102.6톤, 흑색비닐멀칭은 109.8톤으로 관행과 비슷하거나 오히려 증수되는 결과를 보였다. 본 연구 결과 호밀 예취피복 및 들묵새 초생피복은 무 수량에 는 영향을 미치지 않으면서 토양유실 경감효과가 매우 높아 경사 밭 토양보전기술로 유용하게 적용 되리라 판단된다.