• 한국환경농학회지
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• 제27권4호
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• pp.343-348
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• 2008

시설재배 토마토(To) 생산에 미치는 녹비 토양투입 효과와 양분 수지량을 조사하기 위하여 겨울과 여름 휴한기 동안 헤어리베치(Hv), 호밀(Ry), 콩(Sb), 수단그라스(Sd)를 녹비로 재배하였으며, 녹비와 토마토를 조합한 작부체계로서 두과 녹비작물을 활용한 Hv-To-Sb-To, 화본과 녹비작물로 구성된 Ry-To-Sb-To, 그리고 두과와 화본과 녹비를 교호 재배하는 Ry-To-Sd-To로 구분하여, 화학비료(Cf)를 처리하는 Cf-To-Cf-To 작부체계와 비교하였다. 녹비 수량은 겨울 휴한기에 비해 여름 휴한기 동안 높았던 반면, 녹비의 질소 고정량은 화본과에 비해 두과 녹비작물에서 현저히 높아 두과 녹비작물의 경우 토마토 재배를 위한 질소량의 62%를 고정하였다. 두과 녹비작물로 구성된 작부체계(Hv-To-Sb-To)의 토마토 수량은 관행(Cf-To-Cf-To)과 유사하였으나, 화본과 녹비로 구성된 처리구(Ry-To-Sd-To)의 수량은 두과 녹비작물 처리구 수량의 40% 수준으로서 현저한 수량 감소가 나타났다. 한편 두과 녹비작물 활용에 따른 질소공급 효과로 인해 토마토 생육 및 과실 생산량은 증가한 반면, 후작물에 의한 양분흡수량이 많아 Ry-To-Sb-To 작부체계의 N:P:K 수지량은 -80:-59:$-480\;kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$로서 양분의 불균형이 심각하였다. 역으로 화본과 녹비로 구성된 Ry-To-Sb-To 작부체계의 N:P:K 수지량은 43:1:$130\;kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$로서 양분수지상 3요소 모두 양의 값을 보였으나, 이는 화본과 녹비작물의 낮은 질소 고정량과 높은 C/N율로 인해 후작물 토마토의 생육이 부진하였던 결과로 판단된다. 결론적으로 두과 녹비작물 토양 환원시 양분 수지량에서 큰 음의 값을 보였을지라도 관행수준의 토마토 수량을 얻을 수 있다는 관점에서 두과녹비는 화학비료 없이 유기농 재배를 위한 양분공급 및 토양지력 증진 방안으로서 활용 가능하고, 일반 토마토 재배 시에도 다소의 부족한 양분 수지량만 조정한다면 균형된 작부체계로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.300-300
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• 2009

화학비료를 이용할 수 없는 유기농업에서의 양분관리를 위해서 녹비, 퇴비, 유박 등을 주 원료로 하는 유기질비료 등 다양한 유기물이 농경지에 투입되고 있다. 그러나 다양한 성분 및 탄소/질소비로 이루어진 유기물은 토양 중에서 분해되는 속도가 다르고, 토양수분함량, 통기성, 온도 등과 같은 토양조건에 따라서도 분해속도가 크게 차이가 난다. 본 실험에서는 유기농업에서 시비원으로 자주 이용하는 퇴비, 유박비료, 녹비조건의 알팔파 등을 이용하여 무기화율 및 양분이용률을 화학비료와 비교하였다. 농경지 투입시 유기물은 질소양분양(21kg N/10a)을 동일하게 투입하였으며 화학비료는 기비(전체량의 1/3)만을 투입하였는데 알팔파, 유박비료의 경우 노지조건에서 토양처리 후 1달 내에 가장 높은 무기화율을 보였으며 수분조건이 제한된 무기화통내에서의 무기화도 2개월 내에 대부분 이루어지는 것으로 나타났다. 수딘그라스를 2개월 재배한 결과 화학비료 질소 양분이용율은 70%, 탄질비가 낮은 유박 및 알팔파는 40%내외, 탄질비가 높고 분해가 어려운 가축분 왕겨퇴비는 10%에 불과했다. 즉 화학비료 대비 유기물 양분(질소)의 비효화 율은 알팔파는 60%, 유박비료는 54%, 퇴비는 14% 였다. 또한 화학비료(100%) 대비 인산 이용률(유박: 296%, 알팔파: 660%, 퇴비: 36%로, 인산의 이용율이 높은 것은 유기물로 투입된 인산의 량이 화학비료보다 낮아 상대적으로 유기물질에 의한 작물의 인산이용율이 높고, 화학비료는 토양중 고정화가 작물생육 초기에 일어나는데 비하여 유기물질은 서서히 분해되면서 작물에 흡수되어 인산이용율이 높은 것으로 추정된다. 수단그라스 1차수확 후 포장침수로 인한 생육불량으로 전 생육 과정을 통한 양분흡수율은 측정할 수 없었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권1호
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• pp.95-101
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• 2014

새만금 유역내 밭작물 재배 농경지의 작부체계와 관련된 최적관리기법을 적용하여 각각의 시나리오별로 농업비점오염원의 저감효과를 분석하였다. 또한 새만금 유역내 동진강 수계와 만경강 수계를 대상으로 행정구역별 작물양분의 투입량 실태분석과 향후 변화 추이에 대한 평가를 수행하였다. 새만금 유역 만경강 수계에서 2012년 기준으로 2020년에는 질소질비료 18%, 인산질비료 22%가 감소하는 추세였으며, 동진강 수계에서는 질소질비료 30%, 인산질비료 19%가 감소할 것으로 평가되었다. 반면, 퇴비의 경우에는 만경강 수계에서는 17%, 동진강 수계에서는 37% 정도 사용량이 증가할 것으로 추정되었다. 새만금 유역내 밭작물의 작부체계 변경과 관련된 최적관리기법 시나리오 가운데 Scenario 1 (동계작물 겉보리와 쌀보리를 경관 녹비작물인 헤어리벳치 또는 자운영으로 작부체계를 변경한 경우) 적용시 질소 41%, 인산 47%의 작물양분 투입량을 감소시키는 결과를 초래할 수 있는 것으로 나타났으며, Scenario 2 (화학비료 시비량이 많은 고추작물을 질소고정능력이 높은 콩작물로 작부체계를 변경한 경우) 적용시 질소 30%, 인산 23%의 작물양분 투입량을 감소시키는 결과를 초래할 수 있는 것으로 나타났으며, Scenario 3 (시나리오 1과 시나리오 2의 통합) 적용시 질소 72%, 인산 70%의 작물양분 투입량을 감소시키는 결과를 초래할 수 있는 것으로 평가되었다. 새만금 유역에서 담수호 수질보전을 위한 유역관리기법 개발시 작물양분요구량이 높은 작물의 재배를 최소화하고 양분배출형 작부체계가 아닌 양분흡수형 작부체계로의 전환을 통한 최적관리기법 모델 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.286-293
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• 2012

전남지역 13곳의 유기과원에서 자생하는 다년생 초종을 조사하여 과수 생장을 위한 양분 공급원으로의 적합한 초생식물을 탐색하기 위하여 수행되었다. 과원에 발생한 초종은 4월과 6월 그리고 8월에 조사하였다. 4월과 6월에 각각 발생한 개밀과 큰개기장에서 가장 높은 건물중을 보였고, 이는 질소와 인산 칼리 고정량을 크게 증가시켰다. 8월에는 다년생초생 발생량이 4월과 6월에 비교하여 감소하였다. 예초된 개밀과 큰개기장의 초생 잔사량은 20년생의 과일나무가 생장하기 위해 필요한 연간 평균 질소(20kg/10a), 인산(11kg/10a), 그리고 칼리(19kg/10a) 수준을 충족시킨 것으로 관찰되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권2호
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• pp.177-185
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• 2016

시비는 고정포지에서 연속적인 묘목 생산에 의해 발생할 수 있는 양분 부족을 예방하고 건전한 묘목 생산을 위해 필수적이다. 본 연구에서는 물푸레나무, 들메나무, 잣나무, 전나무 묘목을 대상으로 무처리인 대조구를 포함하여, 단일원소비료 질소(N $13.8g{\cdot}m^{-2}$), 인(P $6.1g{\cdot}m^{-2}$), 칼륨(K $7.5g{\cdot}m^{-2}$) 처리와 NPK복합비료 1x(N $6.9g{\cdot}m^{-2}$, P $3.05g{\cdot}m^{-2}$, K $3.75g{\cdot}m^{-2}$), 2x(1x의 2배량), 4x(1x의 4배량) 처리가 묘목의 생장과 양분 변화에 미치는 영향을 양분벡터분석법(Vector diagnosis method)으로 정량화하였다. 토양 pH는 시비량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며, 치환성 칼슘과 마그네슘은 질소와 복합비료 처리에서 감소하였다. 물푸레나무와 들메나무는 질소와 복합비료 시비에서 수고와 근원경이 유의하게 증가하였고, 잣나무와 전나무는 처리에 따른 차이가 없었다. 물푸레나무와 들메나무는 대조구에 비해 복합비료 처리에서 약 2배의 물질량 증가를 보였다. 양분벡터반응은 수종과 시비처리에 따라 상이한 경향을 보였는데, 물푸레나무는 식물체 내 질소 농도와 함께 질소함량이 감소되는 "양분희석" 현상이 나타났고, 식물체 인과 칼륨은 4x처리에서 식물체 농도 변동 없이 함량이 증가하는 "양분최적" 현상을 보였다. 들메나무는 질소, 인, 칼륨의 단일원소비료 처리에서 건중량의 변화 없이 질소 함량을 감소시키는 "체내이동" 현상을 보였으며, 복합비료 처리는 정도는 다르지만 "양분희석" 현상을 보였다. 본 연구는 양묘과정에서 물푸레나무와 들메나무는 적절한 시비가 요구되지만, 잣나무와 전나무는 시비가 필수적이지 않음을 보여주고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권5호
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• pp.290-303
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• 2003

현대 농업은 과도한 인구 증가에 따른 필요한 식량을 충족하기 위해 화학비료에 많이 의존하고 있다. 이는 농작물의 집약적인 경작으로 인해 토양의 중요 식물영양소가 점차 고갈되고 유기물 함량이 낮아진 토양에서 양분을 공급하기 위해 화학비료를 많이 사용하기 때문이다. 그러나 화학비료의 무분별한 사용은 화학비료의 가격상승과 더불어 화석연료의 소모를 늘리며, 심각한 환경오염을 일으키게 되었다. 따라서, 현재 세계가 주목하고 있는 새로운 방안은 농업 환경을 유지시키는 토양에 인산과 질소를 높이는 bacteria, fungi, algae와 같은 미생물의 접종과 함께 유기물 비료를 시비함으로서 화학 비료의 효능을 증가시키거나 화학비료의 대체 영양분으로 이용하는 것이다. 이러한 미생물비료 중 Azospirillum은 식물뿌리에 군집화 함에 있어 기주 식물에 특이성이 없으며, 넓은 범위의 pH 환경과 질소화합물이 존재하는 환경에서도 질소고정이 가능하다. Azospirillum 균 접종은 10-25%의 수확량 증가를 나타냈으며 질소비료시비를 25% 절감시키는 효과를 나타내었다. 질소고정 외에 Azospirillum은 뿌리의 생육을 증가시켜 무기양분과 수분의 흡수를 증가시킨다. 또한, Azospirillum은 식물 생장 호르몬을 생성하여 뿌리호흡 및 물질대사와 뿌리의 생장 및 활력을 높이고 polyhydroxybutyrate를 생성 이용하여 thermosplastic을 분해할 수 있다고 보고되고 있으며, 이러한 Azospirillum의 호르몬 생성 및 질소 고정 효능을 증대 향상시키기위해 많이 연구되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 친환경농업을 위한 유용미생물로써 Azospirillum의 효율적 가치를 평가하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제39권2호
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• pp.95-105
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• 2020

토양검정에 의한 유기자원 시비처방 효과를 구명하기 위하여 양배추를 대상으로 처리별로 유기자원 시비량을 달리하여 포장시험을 실시하였다. 유기자원 시비량은 유기자원의 질소, 인산, 칼륨 성분함량에 무기화율을 적용하였다. 화학비료구와 비교하여 처리 1, 2구의 초장은 차이가 없었지만 엽색도는 처리 1구에서 높았다. 구고, 구폭, 구중은 처리 1구에서 화학비료구보다 높았고, 화학비료구는 무처리구보다 높았다. 양배추의 전질소, 전칼륨 함량은 화학비료구보다 처리 1, 2구에서 높았고, 전인산 함량은 처리 1구가 화학비료구보다 높았다. 건물중은 크기가 작은 무처리구에서 높았다. 질소의 양분이용효율은 20% 내외로 처리간 차이가 없었다. 인산의 이용효율은 화학비료구보다 처리 1, 2구에서 높았고, 칼륨의 이용효율은 처리 1구에서 화학비료구보다 높았다. 양배추 수확 후 토양의 양이온 칼륨의 함량은 유기자원을 시용한 처리 1, 2구에서 화학비료구보다 낮아졌지만 유기물, 질산태질소 및 전기전도도는 화학비료구보다 높아졌다. 인산과 칼륨의 토양 고정력은 화학비료 처리구에서 높았고, 양분이용효율은 유기자원 및 광물질을 처리한 구에서 높아 인산과 칼륨의 공급원으로 유기자원 및 광물질을 활용하는 것이 유리하다. 결론적으로 유기자원으로 시비한 처리 1, 2구에서 엽색도, 구고, 구폭, 구중 및 양분이용효율과 수확 후 토양 유기물, 질산태질소 및 전기전도도가 화학비료 대비 비슷하거나 오히려 높아졌다. 따라서 유기자원의 질소, 인산, 칼륨 성분함량에 무기화율을 적용하여 화학비료대비 질소는 180~200%, 인산은 100~130%, 칼륨은 185~250%를 사용한 처리 1과 처리 2는 양배추의 유기자원 시비 처방법으로 활용할 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권2호
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• pp.234-241
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• 2022

본 연구는 고령토 광산 식생 복원지와 인접 소나무 임분을 대상으로 토양양분 저장량을 비교하고 복원지 식생의 잎 양분 농도와 토양 특성과의 관계를 조사하였다. 경상남도 산청군에 위치한 고령토 광산은 복원 식생으로 목본은 상수리나무와 잣나무, 초본은 큰김의털과 비수리가 식재 또는 파종되었다. 한편, 일부 식생 복원지는 인접 산림으로부터 유입된 물오리나무, 아까시나무, 싸리류 등이 침입 식생으로 분포하였다. 토양 0~10 cm 깊이의 탄소 및 질소 저장량은 소나무 임분이 식생 복원지에 비해 유의적으로 높았으나(P < 0.05), 인, 포타슘, 마그네슘 저장량은 유의적인 차이가 없었으며, 칼슘 저장량은 식생 복원지가 높게 나타났다. 식생 복원지에 조성된 비수리 잎 내 질소 농도는 20.28 mg N g^-1로 큰김의털 5.67 mg N g^-1에 비해 약 3배 정도 높았으나, 포타슘 농도는 비수리가 9.07 mg K g^-1로 큰김의털 18.8 mg K g^-1에 비해 약 2배정도 낮았다. 침입 식생인 물오리나무, 싸리류, 아까시나무는 잣나무나 상수리나무 같은 식재 수종에 비해 잎 내 질소 농도가 2~4배 정도 높게 나타났다. 본 연구에 따르면 고령토 광산 식생 복원지의 열악한 토양 특성을 고려할 때 복원 수종으로 질소고정식물을 식재하거나 파종하고 토양 비옥도를 향상할 수 있는 산림 사업이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권6호
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• pp.548-552
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• 1991

Bradyrhizobium sp. R938과 VA 내성 균근균인 Glomus mosseae의 동시 접종이 영호 땅콩의 질소고정력에 미치는 영향을 포트 실험을 통하여 조사하였다. 땅콩에 Glomus mosseae와 Bradyrhizobium을 동시에 접종한 처리에서 질소고정력이 Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 얻었다. 땅콩을 69일 동안 생육시킨 결과 근류의 크기도 내생균근균의 동시 접종으로 인해 증가되었다. 동시접종처리구에서 근류 하나의 평균 중량은 6.7mg으로, Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 보였다. 이상의 결과로 Bradyrhizobium과 Glomus mosseae의 동시 접종은 양분 흡수의 증진을 통한 질소고정력 증진효과 이외에도 VA 내생균근균으로 인한 호르몬 효과가 있으리라는 점을 추정할 수 있었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-10
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• 2011

본 연구는 새만금방조제의 해저준설토 매립지반에서 한국들잔디(Zoysia japonica)에 의한 효율적인 지표고정 공법을 개발하기 위해 수행하였다. 관행적 방법인 줄떼붙이기 시공지(A처리구 : 해저준설토 위에 15cm의 일반 흙을 복토)를 대조구로 하고, 해저준설토와 토양개량제를 혼합한 처리구와 여기에 일반 흙을 추가로 혼합한 처리구 등 생육기반이 다른 3개의 처리구에 한국들잔디를 기계파종 하였다. 관행방식으로 처리한 대조구인 A는 일반 흙을 15cm나 복토한 상태에서 시공한 것임에도 피복률이 43%이었으나 해저준설토 개량처리구인 B(천층)와 C, D(심층) 처리구는 모두 100%로 피복률이 높게 나타났다. 생육상황 분석은 엽장, 엽폭, 뿌리길이에 대해 실시하였는데 토양개량 효과가 뚜렷하였다. 엽장은 대조구 A는 5.73cm, 천층처리구 B는 5.97cm로 유사하였으며, 심층처리구인 C와 D처리구는 27.42cm, 30.18cm로 높게 나타났다. 엽폭은 C와 D처리구가 각각 3.79mm, 3.49mm이었으며 천층처리구 B는 2.40mm, 대조구 A는 1.97mm에 그쳤다. 뿌리길이는 D, C, B처리구에서 각각 13.18cm, 12.20cm, 8.56cm이었으며 대조구 A는 9.38cm이었다. 식물체 내 양분 분석 결과 전질소를 비롯하여 다른 양분함량에 대해서도 토양개량 효과가 확인되었다. 전질소 함량은 심층개량구인 C처리구의 지상부가 1.014%로 가장 높았으며 D와는 근소한 차이를 보였고 천층개량구 B, 대조구 A처리구 순으로 나타났다. 질소는 식물의 생장에 가장 큰 영향을 하는 양분으로서 지상부 생육상황 조사결과와 일치하였으며 지하부는 D처리구가 0.892%, C > A > B처리구 순이었다. 뿌리생장에 중요한 기능을 하는 인산의 함량에 있어서는, C처리구의 지상부가 0.442%로 가장 높았으며 D > B > A 처리구 순으로 나타났고, 지하부는 D > C > A > B처리구 순으로 높게 나타나 전질소와 같은 경향을 보였다. 칼륨 함량은 지상부에서 C > D > B > A 순으로, 지하부에서는 D > C > B > A 순으로 나타나 전질소만큼의 차이는 아니지만 뚜렷한 토양개량 효과를 보였다. 나트륨은 칼슘과 더불어 간척지, 건조지 등에서 토양의 염분집적으로 식물생장에 장애를 일으키는 대표적인 염류로서 토양을 개량하지 않은 대조구 A에서 지상부의 함량이 월등히 높았다. 이에 반해 지하부의 함량은 나트륨, 칼슘 모두 모든 처리구에서 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 엽록소의 생성에 영향하는 마그네슘도 모든 처리구에서 유사한 수치를 나타냈는데 지상부는 0.226~0.237%, 지하부는 0.167~0.211%이었다. 이상과 같이 본 연구를 수행함으로써 해저준설토만의 생육기반에 일반 흙을 사용하지 않거나 최소화를 추구하면서 식재가 아닌 파종에 의한 지표고정공법을 개발하였다. 즉, 피복률은 물론 엽장, 엽폭, 뿌리길이 등 생장에서 심층개량구(C와 D)는 물론 천층개량구(B)도 관행방법이나 다른 집약관리 시험지에 비해 아주 우수한 것으로 나타났다. 단 C와 D 심층처리구는 수목식재기반까지 고려한 것이므로 잔디가 필요이상으로 생장한 것이다. 따라서 교목성 수목 식재를 고려하지 않고 지표고정만을 목적으로 한다면 B 처리구가 적합한 것으로 판단된다. 현재 방조제 사면에 대한 지표고정은 해저준설토 위에 산지채취토를 15~30cm 복토하고 한국들잔디(Zoysia japonica)를 평떼나 줄떼붙이기로 시공되어 있는데 특히 줄떼붙이기 시공지의 경우 피복속도가 예상보다 더디고 잡초와의 전쟁을 하고 있으며, 더욱이 일부 구간에는 2종의 녹화매트류가 시험적 규모로 시공된 상태이나 1년도 못되어 완전히 고사하는 등 충분한 지표고정 효과를 보지 못하고 있다. 일반 흙을 전혀 사용하지 않거나 적은 양을 사용하면 훼손산지가 줄게 됨으로 자연을 보호하고 보전하는 효과와 가치는 헤아릴 수 없을 정도로 지대하다고 생각한다. 따라서 관행적으로 시공하고 있는 현행의 지표고정공법은 바꾸어야 할 필요가 있으며, 본 연구결과가 널리 활용되기를 기대한다.