본 연구에서는 다양한 토지이용의 불교란 토양칼럼 시료를 대상으로 토양 물리화학 특성 및 자연강우에 대한 토양배수 양상을 분석하였다. 공극률은 토양컬럼에서의 유효공극률과 투수계수 및 자연강우에 대한 배수율과 대체로 정의 상관관계를 보인다. 미국 통일분류법에 따라 토양을 분류하였을 때 소성성이 낮은 실트질 토양과 점토질 토양은 유효공극률이 낮으면서 배수율도 낮고, 소성성이 없는 실트질이 섞인 자갈(유구-논)과 실트질 모래는 유효공극률이 비교적 높으면서 배수율이 다소 높았다. 불교란 토양컬럼을 완전 포화상태에서 자연배수할 때 대부분의 토양은 50시간 전후로 거의 다. 배수되며 $150{\sim}200$시간 경과되면 거의 모든 토양에서 완전배수가 되었다. 일부 500여시간이 경과되어도 지속적으로 배수되는 토양이 있는데 이는 토양수분보유특성에 기인하는 것으로 사료된다. 배수량으로 가정한 함양량 실측실험에서는 오송(전의)임야 > 무주-밭, 무주-논 > 유구-임야 > 김해-밭 > 유구-논, 유구-밭 순으로 높았으며 이들 시료들의 함양률은 50% 이상이었다. 토성에 따른 자연강우 배수상태를 보면, 소성성이 낮은 실트질 토양의 배수율이 낮고, 실트질 모래는 다양한 배수상태를 보이나 대체로 배수율이 높다. 그리고 1차, 2차 실험에서 선행 강우 5mm 미만은 토양배수에 영향을 미치지 않았다.
Riew와 Sposito의 차원 분열 모델을 적용하여 토양과 상토를 대상으로 다공성 매체의 공극 분포와 보수력 비교를 시도하였다. 토양 시료는 라이시메터에서 2" 코아로 채취하였다. 상토 시료는 코코피트, 제올라이트 및 펄라이트를 혼합하여 아크릴 코아(100 mL)에 충진하여 조제하였다. 식 D=log(N)/log(1/r)를 포함한 차원 분열 모델에 의한 계산 Excell 프로그램을 작성하고, 이에 의해 분획된 다공성 매질을 이루는 보다 작은 크기(부피)의 매질 분획 상수인 N 값과 자기유사 비율 r 값을 얻었다. 이에 의해 대상 토양과 상토의 공극 분포와 빈도에 대한 자료를 얻을 수 있었다. 그 결과 라이시메타 토양은 상토 보다 더 넓은 공극 분포를 갖으며, 이에 비해 평균 공극크기는 상토 보다 라이시메타 토양에서 적은 것으로 해석되었다. 또한 공극크기(${\gamma}$) 분포에 따른 토양, 상토의 보수력은 토양은 상당한 단계의 토양수분이 빠져 나갔을 때 포장용수량(FC, 30kPa) 상태에 이르고, 상토는 비교적 적은 단계에서 포장용수량에 이르는 것으로 나타났다.
토양수분조건에 따른 공극(孔隙) 크기별 분포(分布)의 변화를 구명하기 위하여 Vertisol과 Alfisol을 가지고 수분조건(水分條件)이 각각 0.033MPa, 1.5Mpa 및 건조상태(乾燥狀態)에서 동결건조(凍結乾燥)시켜 수은(水銀) 침투법(浸透法)과 보수력(保水力)으로 공극(孔隙)의 크기별 분포(分布)를 측정(測定)하였다. 수은(水銀) 침투법(浸透法)으로 측정한 공극량은 보수력법(保水力法)보다 대공극량(大孔隙量)이 많았고 냉동건조전(冷凍乾燥前)의 수분조건(水分條件)에 따라서도 공극분포(孔隙分布)는 큰 차이가 있었다.
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.
벼 유기농업은 한국에서 빠르게 확산되고 있다. 유기재배에서 벼 생육은 토양 물리적 특성과 토양 미생물의 기능에 크게 의존한다. 본 연구는 무경운 답에서 유기농업을 위하여 토양 물리성과 미생물 생체량에 미치는 녹비작물의 효과를 검토하였다. 시험구는 무경운, 무경운+볏짚, 무경운+호밀, 무경운+자운영 그리고 경운구를 3반복으로 죽곡통에서 2005년 5월에서 2006년 10월까지 수행하였다. 경운구는 2005년과 2006년 모두 토양 가밀도가 가장 높은 반면 공극률은 가장 낮았다. 무경운+호밀 처리구는 공극률이 가장 높았으며 무경운 처리구의 표토 관입저항은 경운구 보다 낮았다. 담수 전 2005년과 2006년 토양 미생물 생체량 탄소 함량은 무경운+자운영 처리구가 477 mg $kg^{-1}$ 및485 mg $kg^{-1}$으로 가장 높았고 무경운+호밀 처리구는 413 mg $kg^{-1}$ 및 484 mg $kg^{-1}$였으며 경운 처리구는 363 mg $kg^{-1}$ 및 445 mg $kg^{-1}$을 나타냈다. 시기적으로 토양 미생물 생체량 탄소 함량은 유수형성기에 낮아지는 경향이었다. 연구결과 녹비작물을 시용한 무경운 재배기술은 경운에 비해 토양 공극률과 토양 미생물 생체량 탄소 함량을 크게 개선하였다.
본 연구는 토양개량제 '프로파일'의 처리에 의한 토양의 물리화학성 및 잔디의 생육에 미치는 영향에 대해 조사 하였다. 토양개량제 비율별 처리구는 토양개량제 '프로파일'을 처리하지 않은 대조구(0%), 3% 처리구(3%), 5% 처리구(5%), 7% 처리구(7%), 그리고 10% 처리구(10%)로 설정하였다. 토양개량제 '프로파일'의 혼합비율 증가에 따라 전기전도도, 양이온치환용량, 모세관공극 및 공극은 증가하였고, 용적밀도와 수리전도도는 감소하였다. 잔디의 엽색 지수와 잔디 예지물이 7% 처리구에서 가장 높았고, '프로파일'의 처리량과 엽색 지수는 정의 상관성을 보였다. 토양의 이화학적 특성과 잔디 생육 지수별 상관관계 조사에서 양이온치환용량은 엽색 지수, 엽록소 지수 및 잔디 예지물에 대해 정의 상관성, 토양공극은 엽색 지수에 대해 정의 상관성을 나타내었다. 이들 결과를 종합할 때, 토양개량제 '프로파일'은 토양의 양이온치환용량과 토양공극을 개선하여 잔디의 품질과 생육이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.
본 연구는 게릴라성 폭우 시 도심침수 방지를 위한 배수촉진 이원화 시설 구축공법을 개발하기 위한 것이다. 풍수기 지하수 함양을 통해 가뭄 시 지하수를 사용할 수 있는 지하저류 시설을 구축하는 공법이다. 이는 지하 토양의 공극을 양호한 재료로 치환, 저류량을 증대시켜 도심지 홍수 시 배수 보완시설로 활용하고, 농촌지역 가뭄 시 농업용수의 취수시설로 활용할 수 있다. 공법개발을 위한 토양치환 재료는 실내 현장실험을 통해 저류특성 증대효과를 분석하였다.
본 연구는 산불 발생이 임지의 수저류 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시했다. 비산불 지역과 산화적지를 대상으로 산림토양의 수저류능을 토양공극, 최대수분량, 이용가능수량, 그리고 투수율을 측정하여 비교 분석하였다. 주요 인자들의 측정에 의해서 얻어진 결과는 다음과 같다. 산화적지와 대조구에서 토성이 깊어질수록 전공극(全孔隙), 조공극(組孔隙), 이용가능 수량, 투수율은 모두 감소하는 경향을 나타내고, 세공극(細孔隙)은 약간 증가하는 경향이 있었다. 대조구에 비해 산화적지에서는 투수율, 조공극량 및 이용가능수량이 낮게 나타나는 반면, 세공극량은 높게 나타났다. 그리고 산불이 발생한 직후에는 산림토양의 공극량 분포에 큰 변화가 일어나지 않지만, 시간이 경과함에 따라 산화적지의 표토 공극분포에 변화를 일으키면서 서서히 토심 20-40cm까지 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 토심변화에 따른 이용가능수량의 변화는 대조구에 비해 산화적지에서 상대적으로 큰 폭으로 감소하는 경향이 있었다. 이 결과로 산림의 수저류능은 산불에 의해 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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