• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.190-198
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• 2008

본 연구에서는 주유소 등의 지하 유류저장탱크나 파이프의 제한된 수명으로 인해 발생할 수 있는 가솔린의 누출에 의해 MTBE로 토양이 오염되었을 경우를 가정하여, 칼럼실험을 수행하고, CXTFIT 기법을 이용하여 토양 내 MTBE의 이동특성을 살펴 보았다. 칼럼실험에서는 토성, 수분함량, 유기물함량, 주입유속을 달리하여, 주입액과 유출액의 MTBE의 농도 측정값을 비교하고, CXTFIT기법을 이용하여 two-site 비평형 흡착모델에 사용된 매개변수(D, R, $\beta$, $\omega$)를 구하였다. 이들 매개변수와 파과곡선을 이용하여 MTBE의 토양 내 이동특성을 살펴보았다. 토양 내 미세입자와 유기물함량이 많을수록 이류에 의한 영향이 감소하는 것으로 나타났으며, 수분함량과 유속의 증가는 이류에 의한 MTBE의 이동을 더욱 가속시키는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권2호
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• pp.102-108
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• 1991

나지상태(裸地狀態)에서 관수량(灌水量)에 따른 양분(養分)의 수직이동(垂直移動) 양상(樣相)을 구명하기 위하여 본량사양토(本良砂壤土)(Typic Udifluvents)의 작토층(作土層)을 공시토양(供試土壤)으로 하여 microplot(지름 20cm, 길이 85cm)시험(試驗)을 수행하였다. 시비량(施肥量)를 기준으로 하여 각(各) 성분(成分)이 (각(各) 토층(土層)으로 이동(移動)된 양(量))/(시비량(施肥量))${\times}$(시비지점에서 각(各) 토층(土層) 중심점까지의 거리)의 화(和)를 평균(平均) 이동(移動)거리라 했을때, 평균이동(平均移動)거리는 관수량(灌水量)과 수직적(直線的)인 관계가 있었다. 1 pore volume(piston front 10cm)물의 이동(移動)에 대한 각(各) 성분(成分)의 평균(平均) 이동(移動)거리는(cm)는 Cl, 7.52>무기태(無機態) N, 6.03>K, 3.50>Mg, 2.69>Ca, 1.19>유효인산(有效燐酸), 0.29순이었다. 여러 성분중(成分中) Cl이 가장 활발하게 하향이동(下向移動)되어 물의 piston front 이동(移動)거리의 75%가 되었고, 인산(燐酸)은 거의 이동(移動)되지 않아 물의 piston front 이동(移動)거리의 3%에 불과하였다. 양분이동(養分移動)의 결과 토양 pH는 관수량(灌水量)이 많아질수록 표층(表層)에서 낮아지고 심층(深層)에서 높아지는 경향인데 토양(土壤)깊이별 pH변화는 치환성(置換性) Ca과 Mg보다는 $NH_4-N$의 함량변화와 같은 경향을 보였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.15-27
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• 2009

토지이용변화가 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 비점오염모형이 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 최적관리기법이 수문 수질에 미치는 영향을 평가하기위한 통합모형시스템을 개발하였다. 통합모형시스템은 DANSAT (Dynamic Agricultural Non-point Source Assessment Tool)과 사용자 인터페이스로 구성되어 있다. DANSAT은 분포형 연속 강우사상 모형으로서 농업소유역에서의 유출량, 유사량, 농약 물질의 이동기작 등을 모의한다. DANSAT은 크게 동적변수 부모형, 수문 부모형, 유사 이용 부모형, 농약 물질 이동 부모형등 4개의 부모형으로 구성되어있다. 동적변수 부모형은 토양의 특성, 작물의 생장 및 작물 잔여물질의 분해 등을 모의하는 하부모형으로 구성되어있으며, 토지 이용 변화에 관계되는 내부 변수들의 시간적 변화를 모의한다. 수문 부모형은 차단, 증발산량, 침투량, 침루량 등을 모의하는 격자 단위 프로세스와 지표유출, 중간유출, 기저유출 및 하천에서의 물의 이동을 모의하는 유역 단위 프로세스로 구성되어있다. 유사 이동 부모형은 세류간 (interrill) 토양입자의 분리, 세류 (rill) 및 하천내의 토양분리, 운송가능량 등을 모의하며, 농약 물질 이동 부모형은 농약의 분해, 평형, 식물에 의한 흡수, 침출 등을 고려하여 농약 물질의 이동을 모의한다. 입력변수는 최적관리기법의 시 공간적인 변화를 고려할 수 있도록 계층구조로 구성하였다. 유역출구에서의 결과 출력 뿐만 아니라, 유역전체에 걸쳐 지표면과 지하수면 사이에서 물 및 오염물질의 이동량 분석을 위한 출력 및 격자단위의 상세 결과 출력을 통하여 최적관리기법을 평가하고 분석할 수 있다. 한편, 사용자 인터페이스는 모형의 구동을 위해 요구되는 광범위한 시 공간 입력 자료를 기존에 존재하는 데이터베이스를 이용하여 생성할 수 있도록 개발되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.38-42
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• 1998

Soil venting이 오염토양중 가솔린의 용출거동에 미치는 영향을 정량적으로 예측하기 위하여 가솔린의 휘발과 용해거동이 Raoult의 법칙에 의해 설명되어 질 수 있는지를 평가해보았다. 먼저 순수 가솔린의 용해거동과 휘발거동에 대해 검토해 보고 이후 토양중 가솔린의 거동에 적용하여 보았다. 가솔린성분들의 용해거동은 휘발에 의한 성분조성의 변화와 상관없이 Raoult의 법칙에 의해 비교적 정확하게 예측될 수 있었으며 오차범위는 naphthalene을 제외하고는 최고 $\pm$ 100% 이내였다. 오염토양의 형태로 가솔린이 존재하는 경우에도 Raoult의 법칙에 의해 정확히 예측될수 있었으나 토양중 농도가 초기 20,000 mg/kg에서 1,360 mg/kg로 감소한 경우에는 용출농도가 예측치의 50-70% 수준으로 낮은 경향을 보였다. 한편 soil venting시 휘발에 따른 조성변화를 Raoult의 법칙을 이용하여 산정하고 각 성분조성에 대한 개별물질들의 용출잠재성을 결정하는 모델을 이용하여 실험결과와 비교하여 보았다.

• 유기물자원화
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• 제26권3호
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• pp.63-70
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• 2018

본 연구는 토양 칼럼에 벼를 재배하면서 바이오차 팰렛처리에 따른 침출 수 및 토양 중의 작물 양분 이동 동태를 구명하기 위해 수행하였다. 칼럼 실험을 위한 시험구 처리는 돈분퇴비처리구를 대조구, 100% 돈분퇴비 팰렛구, 바이오차 팰렛 그리고 완효성비료 처리구로 구성되어있다. 연구 결과로서, 침출수 중의 $NH_4-N$의 농도는 이양후 35일을 정점으로 점차적으로 감소하였으며, $NO_3-N$의 농도는 이양 후 63-98일 사이에 가장 높게 관측 되었다. 침출수 중의 돈분 팰렛 및 바이오차 팰렛 처리구에서 $PO_4-P$의 농도가 가장 낮게 나타났다. 침출수 중의 K의 함량이 대조구에서 가장 높게 보인 반면, 완효성비료 처리구에서 가장 낮게 나타났다. 토양의 깊이별 $NH_4-N$의 농도는 40-60cm사이가 가장 높게 났으며, 돈분 팰렛 처리구를 제외하고 처리구 간에 유의차가 없었다. 또한 토양 깊이가 깊을수록 $NH_4-N$의 농도가 높게 관측 되었다. 반면에 $PO_4-P$의 농도는 완효성비료 처리구를 제외하고 토양깊이가 깊을수록 낮게 나타났다. 대조구에서 $PO_4-P$의 농도가 가장 높았다. 토양중의 가리의 이동 패턴은 대조구와 돈분 퇴비 팰렛구, 그리고 바이오차 팰렛구와 완효성처리구가 비슷한 것으로 나타났다. 그러므로 벼 재배 시 바이오차 팰렛을 시용함으로쎄 식물 양분 이동에 의한 손실을 줄일 수 있는 것으로 사료 되다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.337-337
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• 2020

기후, 지형, 토지이용 등 다양한 환경요인들의 조건에 따라 동일한 강수량에도 표토침식량이 다르게 발생한다. 지형과 토지이용은 인위적인 개발에 의해 크게 변화될 수 있지만 인위적인 요소를 제외한다면, 지형변화는 매우 느리게 발생하며 토지이용은 계절적으로 변화하게 된다. 우리나라 대부분의 토양침식은 강우-유출에 의한 침식(water erosion)으로 지표를 흘러가는 유체에 함께 표토를 구성하는 토양 입자들이 이동하면서 발생하게 되는데 지표면을 덮고 있는 피복과 사면경사에 큰 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 강우와 지표흐름을 고려할 수 있는 물리적 기반 토양침식모형을 이용하여 토지이용과 경사에 따라 토양침식량과 공간적 침식분포가 어떻게 변화되는지 분석하고자 하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제4권1호
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• pp.35-47
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• 1979

수자원과 에너지는 식량 생산에 직접 간접으로 큰 영향을 미치고 있으며 또한 1973년 에너지 위기 이후 농업에 사용된 에너지가 효율적으로 사용되었는가에 대한 연구는 농공학자들의 큰 관심이 되어왔다. 본 연구는 필리핀의 수작농업에 있어서 경운정지시 관개에 따른 토양경도의 변화와 , 토양경도와 연료소모율과의 관계를 구명하고, 에너지와 관개수의 효율적인 이용을 연구하고저 건기와 우기에 각각 수행되었으며 그의 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 건기 1) 관개시작후 1-2일간 토양의 수분함량이 증가함에 다라 토양의 경도는 급격히 감소하였으며, 관개 3일째는 온난한 감소를 ,그리고 4일째부터는 거의 변화가 없었다. 2) 토양의 경도에 따라 경운작업시 연료감소율, 기계의 작업성능에 큰 차가 있었으며 , 관개 3일후 토양의 수분함량과 토양의 경도가 안정됨에 따라 각 처리간의 연료의 소모율과 기계의 작업성능도 비슷하였다. 3) IRRI 5 Hp 경운기는 관개수로 인해 경도가 낮아진 토양에서도 이동성 문제가 없을 만큼 충분히 경량이었다. 4) 관개수의 양의 따라 처리별로 경운전 토양의 전단력에 큰 차가 있었으나 , 경운정지작업후의 토양전단력은 전처리에 있어서 거의 비슷하였다. 이는 경운정지작업시 처리간의 연료소모율, 기계의 작업성능의 차로 설명될 수 있다. 5) 경운정지시의 토양상태는 식물의 생육, 잡초의 발생율에 거의 영향을 미치지 않았다. 6) 본 실험은 한가지 토양형식에 대해 수행되었으며 앞으로 여러 토양형식에 대해 이와 같은실험을 수행하여 토양형식에 따른 수분함량, 토양경도, 에너지 소모율들의 관계를 구명하여 관개수의 효율적인 이용이 가능하리라 사료된다. 나. 우기 1) 경운작업전에 이미 토양이 수분으로 포함되어 있는 상태이었으므로, 추가의 관개수가 토양의 경도, 기계의 작업성능, 연료소모율에 영향을 미치지 않았다. 2) 경운정지기간이 가장 짧았던 처리구(3일) 에 있어서 경운정지후 토양전단력이 다른 3 처리에 비해 크게 나타났다. 식물의 생육 또한 타처리에 비해 저조했으며 잡초발생율도 높았다. 3) 경운정지기간이 가장 짧았던 처리구(3일)을 제외한 3처리 간에는 연료소모율, 식물생육, 잡초발생율등이 거의 비슷하였으며, 우기에는 위의 3 처리 중 11 간의 경운정지기간이 가장 효율적인 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권2호
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• pp.132-138
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• 2005

본 연구에서는 폐양액의 토양 처리에 따른 토양의 이화학적 특성 변화를 조사하고 혼합이온교환수지를 이용하여 토양 깊이에 따른 양분의 이동 및 농도 변화를 평가함으로써 폐양액이 토양에 미칠 수 있는 영향을 평가하고자 하였다. 폐양액을 토양에 처리한 경우 토양 중 $H^+$ 이온과 폐양액의 양이온이 교환되어 토양을 통과한 폐양액의 pH와 EC는 감소하였다. 컬럼 시험 결과 폐양액의 EC, 암모늄테 질소 및 $K^+$는 컬럼 길이가 길어질수록 감소하였고 관주 횟수가 증가할수록 제거율이 감소하였다. 이러한 현상은 폐양액 중의 양분이 토양층을 통과하며 양이온교환용량을 포화시켰기 때문이며 따라서 토양의 양이온교환용량과 염기포화도는 폐양액의 처리 효율과 처리용량을 결정하는 주요인으로 판단되었다. 질산태 질소의 경우 초기 폐양액 농도의 약 2/3 정도가 감소하였고 컬럼 길이보다는 관주 회수에 더 큰 영향을 받았다. 인산의 경우 제거효율이 높았으며 대부분이 고정화 혹은 침전 반응에 의한 것으로 판단되었다. 고추재배 포장에 폐양액을 처리한 경우 질소 및 인은 $NO_3-N>NH_4-N>PO_4-P$ 순으로 토양 용액에 존재하는 것으로 조사되었고 질산태 질소의 경우 45 cm 깊이에서도 농도가 높게 나타나 지하수로의 이동 가능성을 확인할 수 있었다. 따라서 질산태 질소의 경우 폐양액의 토양 처리를 제한할 수 있는 주요한 인자로 작용하는 것으로 사료된다. 인산의 경우 30 cm와 45 cm 모두에서 농도가 낮게 나타나 표층에서 대부분이 제거되는 것으로 확인되어 인산 이온이 지하수로 유입될 가능성은 매우 낮을 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제20권4호
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• pp.269-276
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• 2001

Sulfamoylurea계 제초재의 일종인 cyclosulfamuron의 수도재배환경중 잔류특성을 평가하고자 2개 지역의 포장 및 실험실조건에서 토양 중 잔류성, 토양/토양수 및 수직적 잔류량 분포, 그리고 수확물인 현미 및 볏짚 중 잔류수준을 조사하였다. 경산 및 영천토양 중 잔류특성은 1차 분해반응의 양상을 보였으며 그 반감기는 포장과 실험실조건에서 각각 $17{\sim}30$일 및 $14{\sim}16$일로 나타났다. 입제살포 후 유효성분의 토양/토양수간 분포비율은 시간이 경과할수록 토양으로의 분포비율이 높아졌으며 토양 및 토양수에서의 반감기는 각각 19일과 10일이었다. 감수심 5 cm/일 조건으로 10일간 수행한 용탈 실험에서 cyclosulfamuron은 토심 $0{\sim}4\;cm$에 주로 분포하였으며 토양중 수직이동성은 상당히 제한적이었다. 포장조건에서 입제 및 액상수화제를 수확전 $120{\sim}150$일 전에 $1{\sim}2$회 처리하고 수확한 현미 중 잔류량은 제형, 살포시기 및 회수에 관계없이 모두 0.01 mg/kg 미만이었으며 볏짚중 잔류량은 $<0.02{\sim}0.05$ mg/kg 범위였다. Cyclosulfamuron의 토양 및 토양수 중 비교적 빠른 소실속도와 낮은 이동성을 고려할 때 약제살포에 따른 잔류분이 다른 환경계로의 전이되거나 후작물에 대한 2차 약해를 유발할 가능성은 매우 낮은 것으로 평가된다. 또한 수확물 중 낮은 잔류수준과 독성학적 특성을 감안할 때 수확물 중 잔류분으로 인한 만성독성학적 부작용은 무시하여도 좋다고 판단된다.

• 한국토양환경학회지
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• 제2권2호
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• pp.25-33
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• 1997

비점오염원으로 토양과 수환경에 영향을 미치는 우분퇴비의 영향을 조사하기 위하여 상부와 하부에 연결한 다층토양칼럼을 가지고 음이온의 토양으로부터 용출경향을 조사하였다. 상부 칼럼은 건조 우분 퇴비를 0, 2,4, 6%의 비율로 Ap토양에 처리한후 균일하게 채웠고 하부칼럼은 15, 30, 45cm의 길이의 아크릴칼럼에 B층 토양을 용적비중 1.3g/$\textrm{cm}^3$으로 채운 후 결합하였다. 이렇게 조합된 칼럼을 충분히 포화시킨 후 증류수를 칼럼의 상부에서 일정 수두높이를 유지하면서 칼럼의 하부에서 수집되는 용출수의 수리전도도와 용출된 음이온의 농도를 조사하였다. 상부와 하부의 각각의 수리전도도는 3$\times$$10^{-4}$cm/sec 와 1.6$\times$$10^{-3}$cm/sec 이었고 비특정흡착특성을 지니는 대부분의 수용성 염소와 황산이온은 90%가 0.2 공극수량에서 그리고 대부분의 음이온은 1 공극수량이내에 용출되는 경향을 보였는데 이는 이들 이온이 토양에 가해진 유기물에 의해 이동에 영향을 받지 않았음을 보여주는 것이다. 또한 이들 음이온이 통과하는 토양의 깊이도 이들 음이온의 이동에 영향을 주지 않았음을 알 수 있었다. 그러나 비특정과 특정 모두의 흡착특성을 가지는 황산이온의 경우 용출곡선이 오른쪽으로 약간 이동하여 용출이 지연되는 경향을 보여주고 있다. 그리고 인산이온의 경우 조사된 5 공극수량 이내에서 전혀 용출되지 않았다.