• 제목/요약/키워드: 토양분산

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제주도 감귤원 토양의 화학적 특성과 물 분산성 콜로이드 함량 (Chemical Characteristics and Water Dispersible Colloid Content of Jeju Citrus Orchard Soils)

  • 오상실;정종배;현해남
    • 한국환경농학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.130-135
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    • 2002
  • 토양 중에서 농약을 대공극과 숨골을 통하여 지하수로 이동시킬 수 있는 매체로 작용하는 물분산성 콜로이드 함량과 그 안정성은 여러 가지 토양의 이화학적 특성에 의해 결정된다. 본 연구에서는 제주도 감귤원에서 채취한 30개 토양을 사용하여 pH, 유기물, oxalate 용액 추출성 Al과 Fe 등이 물분산성 콜로이드의 함량에 미치는 영향을 조사하였다. 토양의 pH가 증가할수록 물분산성 콜로이드의 함량이 높았으며, pH 5$\sim$6 이상의 토양에서는 표면 음전하의 증가에 따라 콜로이드의 안정성이 높아질 가능성이 많은 것으로 나타났다. 낮은 pH 조건에서는 표면 음전하의 감소와 함께 활성 Al 또는 Fe 함량이 증가함에 따라 콜로이드의 응집 현상이 촉진되는 것으로 나타났다. 물분산성 콜로이드의 함량은 콜로이드의 입단화를 촉진시킬 수 있는 토양의 유기물 함량과 반비례하였으며, 유기탄소 함량 5% 이하의 토양에서 특히 물분산성 콜로이드의 함량이 많게 나타날 가능성이 높은 것으로 나타났다. Oxalate 용액 추출성 Al과 Fe 함량 또한 분산성 콜로이드의 함량과 반비례하였으며, Al과 Fe의 산화물 또는 수산화물들 그리고 치의 유기물 복합체는 토양 중에서 콜로이드 형태로 존재할 수도 있으나 점토광물의 입단화를 촉진시키는 결합제로 작용함으로써 물분산성 콜로이드의 분산을 억제하는 것으로 판단되었다.

수리동역학적 모델링에서 분산지수에 따른 해수침투 범위의 변화 (Change of Seawater Intrusion Range by the Difference of Longitudinal Dispersivity in Hydrodynamic Modeling)

  • 심병완;정상용;김희준;성익환
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제7권4호
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    • pp.59-67
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    • 2002
  • 분산지수는 해수침투 범위를 파악하기 위한 수리동역학적 모델링을 실행하는데 필요한 매개변수이며. 이를 현장실험으로 구하기 위해서는 많은 시간과 비용을 필요로 하기 때문에 종종 기존의 실험과 이론적 연구에서 제시된 것을 이용한다. 그러나 그 분산지수가 실제 대수층의 특성을 나타내지 못할 경우, 모델링 결과에 많은 오차가 발생할 가능성이 크다 본 연구에서는 수치모델링에서 모사된 해수침투 범위와 현장측정치 및 겉보기비저항 단면도를 비교하여 이용된 분산지수의 타당성을 검증하였다. 수치모델링 결과, Neuman의 종분산지수보다 Xu의 종분산지수를 적용한 TDS분포가 연구지역내 관측공과 모니터링 우물에서의 현장측정치와 비교하였을 때 더 유사한 값을 나타내었다. Xu의 분산지수를 이용한 수치모델링에서 해수침투 범위는 건기인 5월에는 TDS 1000mg/L 등치선이 해안에서 약 480m 지점에 위치하며, 7월에는 해안에서 약 390m 지점에 위치한다. 이 차이는 강우에 의한 수리경사의 계절적인 변화에 의해서 해수와 담수의 경계면이 7월에 약 90m 정도 해안쪽으로 더 이동하였기 때문에 나타났다. 겉보기비저항 단면도에서는 해수와 담수의 경계로서 15 ohm-m 등치선을 이용하여 해수침투 범위를 설정하였으며, 그 결과 해수침투 범위가 해안으로부터 약 450m 지점에 위치하였다. 이것은 Xu의 분산지수를 이용한 수치모델링에서 모사된 해수침투 범위와 유사한 결과이다. 따라서 수리동역학적 모델링에서 분산지수에 따라 해수침투 범위가 차이를 보이는데, 본 연구지역에서는 Xu의 공식을 이용하여 산출된 분산지수가 해수침투의 범위를 결정하는데 더 유효하였다.

산지지형에서의 최적 수문인자 산정 (Estimation of Optimal Hydrological Parameter in Mountainous Terrain)

  • 최민하;서찬양;정용
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.169-169
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    • 2011
  • 토양수분의 시공간적 분포는 수문 및 침식 모형 등에 중요한 근거를 제공하는 동시에 사면에서의 증발과 강우형성, 강우로 내려온 물이 침투나 하천 유입 등으로 인해 다시 해수로 들어가는물 순환 과정을 이해하기 위한 수문과정의 중요한 요소이다. 최근 들어 토양수분에 대한 많은 연구가 진행이 되고 있지만, 토양수분을 직접 측정하는 과정이 매우 어렵기에 통계적인 방법을 통해 예측을 하는 경우가 많다. 그렇기에 이번 연구에서는 설마천과 청미천 유역의 토양수분 자료를 이용하여 통계적 방법 중에 하나인 시간안정도 분석을 실시하여 시공간적 변동성에 대해 해석하였다. 토양수분 자료의 유의성을 검토해 본 결과, 연구지역에서의 토양수분의 공간적 분포는 Gumbel 분포가 적합하다는 결과가 나왔고, 이로 인해 연구지역의 토양이 비 균질함을 알 수 있었으며, 시간 안정도 분석을 통해 유역을 대표하는 지점을 찾을 수 있었다. 각 유역의 대표성을 띄는 지점을 찾음으로써, 모든 측정 지점에서 측정해보지 않더라도, 유역의 전체적인 토양수분 값의 분포를 예측해 볼 수 있다. 이는 토양수분 자료를 이용하는 향후 연구에 많은 경제성과 효율성을 제시할 수 있다. 외부적인 환경요인이 토양수분의 변동성에 어느 정도의 영향을 미치는지에 대한 분석을 분산 분석과 Tukey's 분석으로 실시하였고, 점토질의 토양과 경사도가 토양수분 변동성에 영향을 미친다는 결과를 얻을 수 있었다. 경사도가 토양수분의 변동성에 영향을 미친다는 결과를 통해, 산지 지형이 많은 우리나라의 대표적인 지표 특성상 향후 연구에 기반이 될 것이다.

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토양(土壤)의 입경분포(粒徑分布)에 대(對)한 공간변이성(空間變異性) 분석(分析) -II. 입경공간변이성(粒徑空間變異性)의 Variogram 적합(適合)과 Kriging (Spatial Variability for Particle Size Distribution of Two Soils -II. Fitting Variogram Models and Kriging)

  • 박창서;김재정;조성진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.319-324
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    • 1984
  • 지질통계학적(地質統計學的) 개념(槪念)인 지역변수(地域變數) 이론(理論)을 적용(適用)하여 $2{\times}3m$ Grid형태(形態)로 표본추출(標本抽出)된 중동사양토(中東砂壤土)와 화동미질식양토(華東微質埴壤土)의 입경분포(粒徑分布)에 대한 구조분석(構造分析) 결과(結果) 설정(設定)된 Variogram에 기본(基本)을 둔 최량(最良)의 선형불편추정치(線型不偏推定値)(BLUE)인 Kriging값을 계산(計算)하였다. 1. 화동토양(華東土壤)의 모래함량(含量)에 대한 선형(線型) Variogram은 적합(適合)하지 않았으며, 중동토양(中東土壤)의 점토함량(含量)은 선형(線型) 또는 곡면형(曲面型) Variogram에 부적합(不適合)하였다. 2. 공시지역(供試地域)의 Kriging값과 Kriging 분산(分散)이 계산(計算)되었다. 3. 화동토양(華東土壤)에서 Kriging 분산(分散)과 표준오차(標準誤差)의 차(差)는 Nugget효과(效果)와 근사(近似)하였지만 중동토양(中東土壤)의 점토함량은 그 차(差)가 컸다.

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지하수면 위의 LNAPL 이동을 고려한 용질이동에 대한 분석 (Analyses on Solute Transport with the Movement of an LNAPL on the Water Table)

  • 김지훈;최종근
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권3호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 지하 유류저장탱크에서 유류가 지속적으로 누출되는 경우에는 지하수 이동에 비해서 LNAPL의 이동을 무시할 수 없다. 본 연구에서는 지하수면 위에서 LNAPL의 이동을 고려한 수정된 용질이동 모델을 개발하였다 LNAPL 이동을 고려하지 않는 기존 모델과 비교한 결과 수두 구배, 누출되는 기름의 양, 분산지수에 따라 두 모델은 차이점을 보였다. 수두 구배가 낮을수록, 누출되는 유류의 양이 증가할수록 수정된 모델과 기존 모델 사이의 평균편차가 증가하였다. 분산지수가 변화함에 따라서 평균편차는 변하지 않았지만, 분산지수가 증가할수록 두 모델 사이의 편차는 공간적으로 보다 넓게 나타났다. 수직방향으로의 분산이 크게 나타날 경우에는 LNAPL의 이동을 고려한 모델과 이동을 고려하지 않은 모델과의 차이가 지하수 유동 방향뿐만 아니라 수직방향으로도 크게 나타났다. 결국 LNAPL의 이동을 무시할 수 없는 지하환경에서는 기존의 모델을 가지고 용질이동을 모사할 경우 실제보다 농도가 낮게 추정될 가능성이 높다. 이 연구의 결과로 LNAPL이 지하수면 위에서 얼마나 빨리 이동하는지 아는 것이 올바른 오염물의 농도 예측에 중요하다는 것을 파악하였다.

현장추적자시험과 실내주상실험을 이용한 복합토양층의 수리분산특성 연구 (Hydrodynamic Dispersion Characteristics of Multi-soil Layer from a Field Tracer Test and Laboratory Column Experiments)

  • 강동환;양성일;김태영;김성수;정상용
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권4호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 본 연구에서는 복합토양층(조립질 모래, 세립질 모래, 실트 점토의 혼합토)에서 수행된 현장추적자시험과 3개 토양층에서 채취된 시료를 이용한 실내주상실험의 자료를 이용하여, 복합토양층의 수리분산특성을 분석하였다. 토양층별 투수성과 유동 분석에 의해, 유효공극률이 낮은 실트 점토의 혼합토와 세립질 모래에서 평균선형유속이 높고, 유효공극률이 큰 조립질 모래에서는 수리전도도가 높은 것을 알 수 있었다. 평균토양입경에 따른 수리전도도 함수는 Y=$3.49{\times}10^{-8}e^{15320x}$로 추정되었으며 결정계수는 0.90이었다. 평균토양입경에 따른 평균선형유속 함수는 Y=$1.88{\times}10^{-7}e^{11459x}$로 추정되었으며, 결정 계수는 0.81이었다. 그리고 평균토양입경에 따른 종분산지수 함수는 Y = 0.00256$e^{5971x}$이었으며, 결정계수는 0.98 정도로 나타났다. 평균선형유속과 종분산지수의 선형회귀분석 결과, 함수는 Y = 21.7527x+0.0063로 추정되었으며 결정계수는 0.9979로서 매우 높게 나타났다. 본 연구에서 산정된 현장규모/실내쥬모의 종분산지수비는 54.09로서 규모종속효과를 나타내었다. 현장추적자시험을 실시하여 산정한 종분산지수(1.39m)가 Xu와 Eckstein(1995)의 방법에 의해 산정된 종분산지수(0.186m)에 비해 7.47배 정도 크게 나타났다. 이는 시험 대수층 내 중 조립질 모래층에서의 우세한 확산 흐름에 의한 것이다.

골프장 한국잔디의 Rhizoctonia solani AG2-2에 의한 Large Patch 발생 토양에서 근권 미생물과 무기영양 평가 (Soil Mineral Nutrients and Microbes Are Responsible for Large Patch Disease Caused by Rhizoctonia solani AG2-2 in Zoysiagrass Turf)

  • 장태현;류연주;이용세
    • 아시안잔디학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.113-126
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    • 2007
  • 골프장의 한국 잔디에서 Rhizoctonia solani AG2-2에 의해 발생되는 large patch의 근권토양과 건전 잔디의 근귄 토양 샘플을 hole cutter (diameter $10\;cm\;{\times}\;8\;cm$ deep)을 이용하여 샘플을 채취하여 무기성분과 미생물을 조사하였다. Large patch와 건전 잔디의 분산분석 결과 $NO_3$-N(P=0.05), NH4-N(P=0.1) 및 K(P=0.1) 함량에서 중요한 유의차이를 보였다. Large patch가 발생한 토양에 $NO_3$-N 함량은 9.49 mg/kg로 건전한 잔디의 토양 7.02 mg/kg 보다 높았다. 반면, $NH_4$-N의 함량은 large patch 발생한 토양이 12.02 mg/kg으로 건전한 잔디의 근권 토양 14.40 mg/kg 보다 높았다. K 함량은 large patch 토양이 건전한 잔디의 토양보다 낮았다. 근권 토양의 미생물 집락 수를 조사하여 분산 분석한 결과 Pseudomonas spp 집락 수에서 중요한 유의차이(P=0.05)를 보였다. Large patch가 발생한 토양에 미생물의 집락 수가 건전한 잔디의 토양에 비하여 낮았다. 이들 결과는 근권 토양에 과다한 $NO_3$-N, $NH_4$-N 및 K 함량과 토양미생물의 밀도는 large patch 발병과 관련 이 있을 수 있다고 사료된다.

옥천대 흑색셰일 및 점판암 분포지역 암석-토양-농작물 시스템에서의 As및 관련 원소들의 분산과 이동 (Migration and Enrichment of Arsenic in Rock-Soil-Crop Plant System in Areas Covered with Black Shale and Slates of Okchon Zone)

  • 이지민;전효택
    • 자원환경지질
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    • 제36권4호
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    • pp.295-304
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    • 2003
  • 옥천대의 흑색셰일 및 점판암이 존재하는 덕평-추부 지역의 암석-토양-작물계에서의 As의 부화정도, 분산양상, 환경지구화학적 관점에서 판단되는 잠재적 위해도의 평가를 위하여 암석, 토양 및 농작물시료를 채취하여 INAA, ICP-AES, ICP-MS를 이용하여 As을 포함한 잠재적 특성원소의 화학분석을 수행하였다. 암석분석의 결과 덕평 및 추부지역의 흑색셰일에서 As의 평균 함량은 각각 23 mg/kg, 57 mg/kg 로 전 세계 계일 및 흑색셰일의 평균값보다 부화된 값을 나타하였다. 이외에도 Ba, Cr, Mn, Mo, Ni, Se, U 및 V가 매우 부화된 양상을 보였다. 흑색셰일로부터 유래된 토양중의 As는 덕평지역의 밭토양은 28 mg/kg, 추부지역의 밭토양과 논토양은 33 mg/kg와 23 mg/kg로 농작물에 독성을 줄 수 있는 토양중의 잠재적 독성원소들의 최대 허용한계치(tolerable level) 보다도 부화된 값을 나타냈다. 토양시료들에 대한 As의 함량과 Mo, Se, U, Cu, Sb, Tl 간에는 비교적 좋은 양의 상관관계를 보였다 흑색 셰일 기반암 지역의 토양에서 재배된 농작물 시료에 대한 화학분석 결과, 벼의 줄기와 잎에 As의 축적이 매우 커서 덕평과 추부지역에서 각각 1.14 mg/kg와 1.35 mg/kg의 함량을 보인다. 토양내의 원소 함량과 작물 내로의 흡수정도인 생물학적 흡수계수(BAC, biological absorption coefficient)의 산출결과, As는 벼줄기와 잎>옥수수 잎>고추>콩잎=깻잎>옥수수 줄기>옥수수 열매의 순으로 감소하였으며, As가 열매와 같은 cereal products보다 잎과 식물에 토양으로부터 더 많은 양이 농축된다는 것을 추론학 수 있다.

대수층-하천 연결 시스템에서 분산오염원에 의한 지하수유출 수질 모델링 (Groundwater Outflow Quality Modeling for Nonpoint Source Contaminants in the Stream-Aquifer Setting)

  • 이도훈
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.9-13
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    • 1995
  • 대수층과 하천이 상호 연결된 시스템에서 분산오염원이 대수층에 유입될 때, 이송·분산 방정식의 Monte Carlo 수치실험을 이용하여 수리전도도 및 분산오염원 농도의 공간변화가 지하수유출 농도의 시간 변화에 미치는 영향을 평가하였다. 그리고 공간 분포모형과 공간 적분모형의 비교·분석을 통하여, 모형구 조가 간단한 공간 적분모형의 분산오염원 문제에 대한 적용 가능성을 검토하였다.

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