• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.551-561
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• 2007

본 연구는 토양오염의 공간적 확산 및 거동을 이해하기 위한 측정방법을 고찰하고, 토양공극수 채취와 해석에 관한 사례연구이다. 이를 위해서 석유계 탄화수소로 오염된 대표적인 국내 유류오염부지 토양내 PAH류(Polycyclic aromatic hydrocarbons)의 오염 확산과 거동을 정량하기 위한 심도별 토양공극수의 추출장치를 구성하고, 불포화층과 포화층의 토양수를 분석하여 오염물질의 거동을 해석하였다. 토양공극수 추출장치는 공극수 추출용 압력펌프와 토양공극수 추출부로 구성되고, 토양수분장력과 추출압력을 동시에 측정하며 심도별로 토양공극수를 채취하도록 구성하였다. PAH류 오염물질은 추출압력과 시간에 따른 주변 토양공극수의 유입에 의한 희석에 의해서 농도가 낮아졌다. 특히, 추출 심도에 따라 토양의 산화환원전위의 영향에 의해 불포화층의 산화환경에서 포화층의 환원환경보다 자연저감정도가 높았다. 따라서 토양수분장력의 세기에 따라 강한 토양수분장력의 모세관수와 약한 장력의 중력수에 해당하는 토양공극수를 추출함으로써 토양공극수의 평형과 비평형정도를 해석할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.17-22
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• 2009

계절에 따른 토양공극의 수리학적 변화를 파악하기 위해서 설마천 유역의 범륜사 독립사면과 광릉 원두부 소유역의 독립사면을 대상으로 장력침투실험을 실시하였다. 토양수분 확보에 신뢰를 받기위해서 TDR(Time Domain Reflectometry)및 현장에서 토양의 불포화 투수계수 측정이 가능한 장력침투계(Tension infiltrometer)를 이용하였다. 계절에 따른 자료수집을 위해서 2008년 3월 20일 부터 약 6주간격으로 10월 29일까지 5회에서 6회 토양수분 자료 및 토양장력침투 자료를 획득하였다. 획득한 자료를 이용하여 포화 및 불포화 수리전도도, 대공극 유효흐름분율(macropore flow), 대공극 유효부피분율을(effective macroporosity) 나타내었다. 분기별로 자료분석 결과 계절별 특성이 나타남을 알 수 있다. 수리전도도는 3월, 5월, 10월은 유사한 반면 6월과 7월 그리고 9월은 상대적으로 높았다. 이는 여름철에 공극 발달이 활발하다는 것을 의미한다. 선행토양수분은 수리전도도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 대공극의 발달은 삼림과 같은 복잡 경관에서는 강우사상에 따른 토양수분의 공간 분포 및 이송, 유출과정이 물순환에 영향을 미친다. 지형분석을 통한 공극의 흐름특성과 토양수분 유의성에 대하여 논의하였고, 대공극 변화에 밀접한 관계가 있는 식생과 그밖에 계절적으로 발달을 일으키는 요인을 모색 하였다. 본 연구는 계절에 따라 변하는 수리전도도를 기초로 하여 불포화대에서 토양공극의 수리학적 변화와 시공간적으로 침투흐름에 얼마나 영향을 주는가를 보여준다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.66-68
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• 2002

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.379-382
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• 2006

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.

• 아시안잔디학회지
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• 제25권1호
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• pp.106-111
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• 2011

본 연구는 아메리카동애등애 사육과정에서 발생한 분변토(SFC)가 골프장의 토양개량제로서 사용가능성을 평가하기 위해 모래와 혼합비율별 물리화학성을 조사하고자 한다. 토양개량제의 혼합비율에 따라 상토의 물리화학성을 조사한 결과는 다음과 같다. SFC, compost 및 cocopeat는 pH와 EC에서 고도의 정의 상관성 (P<0.01)을 나타내어 토양개량제의 특성에 따라 상토의 토양화학성에 영향을 주었다. SFC와 compost의 혼합에 따른 토양물리성 변화에서 가장 중요한 요인은 모세관공극으로 총공극이나 수리전도도의 변화에 영향을 미쳤다. 토양개량제의 혼합비율에 따른 토양개선효과를 비교할 때, SFC는 모세관공극, 총공극 및 수리전도도에서, compost는 모세관공극, 비모세관공극, 총공극 및 수리전도도에서, cocopeat는 모세관공극과 비모세관공극에서 고도의 상판성을 나타내었다(P<0.05). 이들 결과를 통해 토양개량제의 종류와 특성 및 혼합비율이 USGA 상토의 근권층 개량과 토양 이화학성에 영향을 미치고 있음을 알 수 있으며, 본 실험조건에서는 SFC는 상토의 공극과 수리전도도의 개선효과를 보였다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제3권2호
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• pp.143-149
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• 2014

본 연구는 아메리카동애등에분변토(soldier fly casts; SFC)의 단점을 개량하기 위해 코코피트(cocopeat; Coco)와 혼합된 토양개량제의 골프장 토양개량제로서의 사용가능성을 평가하기 위해 모래와 혼합비율 별 물리화학성을 조사하였다. 토양개량제는 SFC, Coco, 25% SFC+75% Coco(Mix1), 50% SFC+50% Coco (Mix2) 및 75% SFC+25% Coco (Mix3)이었고, 각각 3%, 5%, 7% 및 10% 씩 혼합되어 모래상토를 조성하였다. SFC, Mix1, Mix2 및 Mix3는 토양 pH와 EC에서 고도의 상관성(P<0.01)을 나타내어 토양개량제의 혼합에 의해 모래상토의 토양화학성에 영향을 주었다. SFC, Coco, Mix1, Mix2 및 Mix3은 모세관공극, 비모세관공극 및 공극이 USGA기준에 적합하였고, 혼합비율이 증가할수록 모세관공극과 총공극이 증가하였으며(P<0.05), Mix1과 Mix3의 비모세관공극은 모세관공극과 수리전도도에서 부의 상관성을 보였다(P<0.01). Mix1, Mix2 및 Mix3에서 SFC는 상토의 모세관공극의 변화에 영향을 주었고, Coco는 모세관공극과 총공극의 변화에 영향을 주었다. 이들 결과를 종합할 때, SFC와 Coco가 혼합된 토양개량제(Mix1~3)는 SFC보다 모래상토의 모세관 공극과 수리전도도를 개선하여 SFC의 단점을 보완한 것으로 평가되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권3호
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• pp.189-195
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• 2007

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.

• 한국토양비료학회지
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• 제26권4호
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• pp.284-288
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• 1993

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.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.407-414
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• 2010

토양의 공극 크기별 분포는 토양중 수분의 함량과 수분퍼텐셜의 관계를 나타내는 토양수분특성 자료로부터 계산된다. 그러나 기존의 토양수분특성 측정방법들은 교란된 토양을 이용하거나 코어시료를 채취한다 하여도 동역학적으로 변화하는 현장 토양 공극분포를 반영하는 데는 많은 어려움이 있었다. 또한 이러한 토양수분특성 자료를 얻기 위해서는 많은 시간과 노력이 요구되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 교란되지 않은 현장 토양에서 측정한 불포화 수리전도도 자료로부터 토양의 공극 크기별 분포 곡선을 추정하는 이론적 체계를 제시하고자 하였다. 이를 위해 Brooks-Corey와 van Genuchten의 수리학적 모델을 이용하여 토양의 불포화 수리전도도 자료로부터 공극의 크기별 분포를 추정하는 이론적 모델을 전개하였으며, 이러한 이론적 모델에 근거하여 Brooks-Corey와 van Genuchten의 soil parameter들의 변화에 따른 불포화수리전도도와 공극 크기별 분포곡선의 모사하였다. 공극크기별 분포곡선의 모사는 토성별 불포화수리전도도 곡선의 scaling factor 역할을 하는 $K_s$를 1.0 cm $h^{-1}$로 설정하고, 수리학적 모델별로 일정한 경계조건 (Brooks-Corey soil parameters, ${\alpha}_{BC}=1-5L^{-1}$, b = 1 - 10; van Genuchten soil parameters, ${\alpha}_{VG}=0.001-1.0L^{-1}$, m = 0.1 - 0.9)에서 수행하였다. Brooks-Corey 모델을 이용한 공극 크기별 분포곡선의 모사에서는 parameter b가 공극분포곡선의 형태에 영향을 주었으며, ${\alpha}_{BC}$는 공극분포곡선의 민감도에 영향을 주었다. 또 van Genuchten 모델을 이용한 공극 크기별 분포곡선의 모사에서는 ${\alpha}_{VG}$가 scaling factor의 역할을 하였으며, parameter m은 공극분포곡선의 형태에 영향을 주었다. 따라서 경계조건 안에서 불포화 수리전도도 자료로부터 공극의 크기별 분포 모사가 가능하였으며, 토양 parameter들이 토성, 입자분포 등의 물리적 특성을 잘 반영하는 경우 이론적으로 현장 토양의 공극 크기별 분포의 추정이 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.127-130
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• 1998

이 연구에서는 부정류의 판상체 이중공극 프랙탈 모델과 입방체 이중공극 프랙탈 모델의 지하수위 거동을 비교 연구하였다. 균열내 지하수위 거동 해석은 판상 이중공극 프랙탈 모델은 Hmm과 Bidaux(1996)을 이용하였고 입방체 이중공극 프랙탈 모델의 경우에는 입방체블록과 같은 크기의 구상체 블록으로 간주하여 지하수위 거동을 해석하였다. 그리고 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3차원에 대해서 판상체 이중공극 프랙탈 모델과 입방체 이중공극 프랙탈 모델의 이론적인 수위강하 곡선을 작성하여 비교, 분석하였다. 부정류의 판상체 이중공극 프랙탈 모델과 입방체 이중공극 프랙탈 모델은 기반암내 균열의 분포가 프랙탈망을 형성하고, 균열과 매트릭스 블록이 거의 수평의 층상으로 발달하는 경우와 균열이 수평방향과 수직방향으로 발달하면서 매트릭스 블록이 입방체를 이루는 경우에 적용될 수 있다.