• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권4호
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• pp.3-9
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• 2002

본 연구는 유류 화합물 중 대표적인 소수성 유기 오염물인 phenanthrene으로 오염된 세립질 지반을 실내에서 인위적으로 조성하여 Electrokinetic 정화 처리를 실시하였고, 또한 향상기법으로 계면활성제를 적용하여 정화효율과 거동을 분석하였다. 비향상된 EK 정화 처리에서는 phenanthrene의 이동은 거의 발생하지 않았고, 계면활성제를 이용한 향상기법에서는 양극(+) 근처의 phenanthrene이 음극(-)쪽으로 이동하여 누적되었다. 또한, 계면활성제의 농도가 높을수록 이동 현상이 크게 나타났으며, 시간을 증가할수록 누적된 phenenthrene이 음극(-)저수조로 전기삼투 흐름에 의해 제거되는 것을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1043-1051
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• 2005

이류-확산 국부적 평형흡착모델(convection-dispersion local equilibrium sorption model)과 Two-site 비평형 흡착모델(non-equilibrium sorption model)을 이용하여 철(Fe)의 토양 내 흡착 및 이동특성을 살펴보았다. 회분실험에서는 철의 주입농도를 변화시키면서 시간에 따른 농도변화를 측정함으로써 철의 흡착특성을 선형흡착등온선과 Freundlich 흡착등온선으로 살펴보았으며, 칼럼실험에서는 주입유속, 유기물함량, 철의 농도를 변화시키면서 주입액과 유출액의 철의 농도를 측정하고, CXTFIT 프로그램을 이용하여 two-site 비평형 흡착 모델에 사용된 매개변수(D, R, ${\beta}$, ${\omega}$)를 구하였다. CXTFIT 프로그램에 의해 구하여진 매개변수들을 이용하여 철의 토양 내 이동특성을 살펴보았으며, 철과 같은 흡착성 물질의 이동특성은 two-site 비평형 흡착모델에 의해 예측할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권3호
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• pp.159-164
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• 1991

토양수분(土壤水分) 조건을 달리하였을 때 토양(土壤)에 시용한 양분(養分)이 작물(作物) 생육시기별(生育時期別)로 어떻게 이동(移動)하는가를 구명(究明)하기 위하여 본양(本良) 사양토(砂壤土) (Typic Udifluvents)에서 Ladino clover를 공시작물(供試作物)로 하여 microplot(D 20cm, L 85cm)시험(試驗)을 수행하였다. 토양수분장력(土壤水分張力)을 0.2, 1.0, 5.0 bar, 및 무관수의 4수준으로 하였을때 염소(鹽素) 이온의 하향(下向)이동은 토양수분(土壤水分) 조건이 좋을수록 빠르게 진행되어 관수점(灌水点) 0.2bar 처리구에서는 5.5개월후에는 모든 처리구에서 microplot 내 토층(土層)에서 Cl이온은 검출되지 않았다. 공시토양(供試土壤)은 유효인산(有效燐酸)함량이 매우높고 사질(砂質)임에도 인산비료(燐酸肥料)로 용과린을 사용하였기 때문에 인산(燐酸) 시용량이 많으며, 관수량이 많았으나 인산(燐酸)이 거의 이동(移動)되지 않아 시용 인산(燐酸)의 대부분이 시비지점(施肥地點)에 분포되어 있었다. 토양수분장력(土壤水分張力)이 낮게 유지된 구의 토양(土壤)일수록 유효태(有效態)로 침출되는 인산(燐酸)이 많고 식물체(植物體)에 의하여 흡수되는 양도 증가 하였다. 최종수확기(最終收穫期)에 무관계구에서는 시용(施用) 인산(燐酸)의 13%가 유효태(有效態)로 침출되고 14%가 작물(作物)에 흡수되었는데 비해 관수점(灌水点) 0.2bar 처리구에서는 24%가 침출되고 23%가 작물(作物)에 의해 흡수(吸收)되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권5호
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• pp.259-267
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• 2006

수리 전도도는 수리구배에 대한 플럭스의 비율을 나타내며, 포화된 토양에서의 물의 이동이 포화수리전도도이고 불포화된 토양에서의 이동이 불포화수리전도도이다. 일반적인 밭 상태에서의 토양수분 조건은 불포화수리전도도로 표시하는 것이 적절하나 그 상태를 표현하기가 쉽지 않다. 토양의 불포화 상태를 나타내는데 가장 많이 쓰이고 있는 VGM(van Genuchten Mualem) 모형은 토양수분 포텐셜과 수분함량의 함수로 구성된 모형이며 몇 가지 매개변수가 필요하다. VGM 모형의 매개변수를 얻기 위해 본 연구에서는 VGM 모형의 매개변수를 계산해주는 프로그램인 Rosetta를 사용하였다. Rosetta 모형은 신경그물 얼개(neural network)를 이용하여 토양의 물리적 자료들인 토성이나 모래, 미사, 점토 함량 또는 용적밀도나 33 kPa, 1500 kPa에서의 토양수분 함량 자료를 가지고 VGM의 매개변수인 Ko(effedive saturated hydraulic conductivity), ${\theta}r$(residual soil water content), ${\theta}s$(saturated soil water content), L, n, m(=1-1/n)을 예측하는 모형으로 미국 농무성(USDA-ARS)에서 개발한 프로그램이다. Rosetta를 이용하여 10kPa에서의 불포화수리전도도를 예측하였다. 또한 Gardner와 Wooding의 모형을 기반으로 하여 만들어진 장력침투계의 포화수리전도도 값을 Gardner식에 적용하여 1, 3, 5, 7 kPa에서의 불포화수리전도도 값을 17개 토양통을 대상으로 하여 구했다. 토양수분 potential이 3 kPa에서는 물의 이동이 거의 없는 토양들이 있었는데 반해 남계통을 비롯한 학곡통, 회곡통, 백산통, 상주통, 석천통, 예산통 등 7개의 토양은 3 kPa에서도 약간의 물의 이동이 있었다. 또한, 1 kPa에서 물의 이동은 삼각통에서 $40.8{\times}10^{-5}cm{\cdot}sec^{-1}$로 이동 속도가 가장 컸으며 그 뒤로 예산통, 화봉통, 학곡통, 백산통 등이 토양에서 빠른 속도로 이동하였다. 가천통이나 석천통 및 우곡통은 1 kPa에서의 이동 속도가 아주 느린 토양으로 판단되었다. PTF와 VG모형에 의해 얻어진 10 kPa에서의 수분함량 예측 값을 VGM 모형에 적용해 불포화수리전도도를 구했을 때, VG모형에 의한 예측 값은 존재하는 반면 PTF에 의한 값은 결측 값이 존재해 그 적용에 한계가 있었다. 그리고 1 kPa에서 불포화 수리전도도를 VGM 모형으로 예측한 값과 측정된 값을 Gardner 모형으로 해석한 값을 비교했을 때 자갈이 없는 토양에서는 일정한 경향(exponential 함수)이 존재한 반면, 자갈이 있는 토양에서는 경향을 발견할 수가 없었다. 이상의 결과로 불포화 수리전도도 특성평가에 대한 VGM 모형의 적용성을 살펴보았을 때는 우리나라와 같이 경사지가 많고 토심이 깊지 않으면서 자갈함량이 많은 토양에서는 한계가 있을 것으로 판단되었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권2호
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• pp.73-81
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• 1996

실험실 내에서 부피비로 약 50%내외의 수분함량을 가진 3개의 서로 다른 깊이의 토양에서 염소와 중수의 확산계수는 4.8$\times$ $10${-7}$ 부터 7.2$\times$ $10${-7}$ $\textrm{cm}^2$/sec와 5.5 $\times$ $10${-5}$ 부터 1.6$\times$ $10${-4}$ $\textrm{cm}^2$//sec였다. 한편, 물과 물질의 이동성에 대한 연구는 중간사로 구성된 토양층 위에 위치하는 점토로부터 미사질 양토에 속하는 약 70cm깊이의 토양에서 실시되었고, 87일간의 실험기간동안 리터당 15.2$m\ell$의 염소와 0.6bq의 중수로 처리된 물을 일정한 유량(2cm/일)으로 관개하였다. 토양의 깊이와 시간에 따른 염소와 중수의 변동위치는 suction probe에 채취된 토양수를 가지고 측정하였는데 실험지 안에서 서로 다른 깊이 또는 동일 위치에서 염소와 중수가 발견되었다. 이러한 실험의 결과로부터 추정컨대 토양수의 유속과 표면확산 계수가 염소와 중수의 분포에 직접적인 영향을 미쳤고 24개의 suction probe에서의 결과는 실질적 물질과 토양의 상호작용의 효과를 나타내는 순수치의 25% 내외에서 평가치를 추정할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제41권3호
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• pp.327-334
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• 2008

퇴적물 공극수의 화학적 특성과 영양분의 농도변화 및 이동특성 파악은 지표수 수질관리에 중요한 요소가 된다. 밭토양 30cm와 상등수 15cm로 구성된 microcosm을 이용하여 담수에 의한 토양 공극수 및 상등수의 화학적 특성과 영앙분의 농도변화를 6개월 동안 모니터링하였다. 담수 5주가 경과한 후 토양 색은 yellowish red에서 grey로 변하였으며 토양표면에 붉은 색의 산화층이 관찰되었다. 토양 공극수의 산화환원전위와 pH는 감소하였다. 담수에 의하여 상등수의 $NO_3^-$ 농도는 증가하고 PO_4^{3-}$ 농도는 감소하였으나 토양 공극수의 $NH_4^+$, $PO_4^{3-}$, FE, Mn 농도는 증가하였다. 상등수의 $NO_3^-$ 농도 증가는 토양에서 생성된 $NH_4^+$가 상등수로 이동 및 산화에 기인하며, 토양 공극수의 PO_4^{3-}$ 농도증가는 산화철과 산화망간의 용해에 의하여 이에 흡착되어 있던 PO_4^{3-}$가 용출됨에 기인한 것으로 판단된다. PO_4^{3-}$에 대한 흡착력이 강한 산화철과 산화망간을 많이 함유하고 있는 토양표면의 산화층은 PO_4^{3-}$의 토양으로부터 상등수로 확산을 방해하는 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권1호
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• pp.24-32
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• 2000

본 연구는 경기도 광주군에 위치한 경희대학교 연습림내의 낙엽송, 잣나무 및 신갈나무의 천연활엽수로 구성된 3개의 임분의 선정된 구간에서 경사도별로 토층 분화와 강우에 따른 수분분포 특성을 구명하기 위하여 수행되었다. 조사대상 임분의 O층과 A층의 깊이는 활엽수나 낙엽송 염분에 비하여 임분 밀도가 높은 잣나무 임분에서 더 깊어지는 결과를 보여 토층 분화는 경사도, 토양침식과 물질퇴적과 함께 임분을 구성하는 식생과 임분 밀도 등이 주요인으로 작용하고 있음을 알 수 있었다. 그리고 각각의 임분에서 선정된 지점별로 용적밀도를 조사한 결과 경사도가 높은 지점에서는 용적밀도가 낮은 반면 토층이 잘 발달된 경사도가 낮은 지점에서는 용적밀도가 높은 것으로 조사되었다. 따라서 산림토양의 깊이별 용적밀도 변화는 토양표면에서의 침식, 유기물 함량, 토양입자의 수직적 이동과 상관성이 높은 것으로 판단된다. 그리고 이러한 용적밀도와 유기물의 토양내 분포 특성은 수리전도도에도 영향을 미쳐 용적밀도와 수리전도도는 반비례하는 경향을 보였으나, 유기물 함량에 따른 표층토만의 수리전도도의 변이는 높지 않았다. 낙엽송 임분에서 각각의 경사도와 토층 분화 깊이가 다른 세 지점에서 강우의 침투 특성을 볼 때 토양의 용적밀도와 경사도가 임분에 가해지는 강우의 수직적 이동뿐만 아니라 수평이동에도 영향을 마치는 것으로 조사되었다. 또한 lysimeter 실험 결과로부터 추정할 때 토양내 수분이 용적밀도가 다른 토양층간을 이동할 때 수분은 작은 범위의 수리전도도가 수분 이동을 결정하며, 특히 불포화 형태로 수분이 이동할 때는 유기물에 의한 수분 보유력도 토양내 수분이동에 영향을 미칠 것으로 추측할 수 있다. 결론적으로 산림토양에서의 수분 분포와 이동 특성은 사면경사도와 같은 지형적인 요인과 토양의 물리적 성질인 용적밀도와 유기물 함량 등에 의해 영향을 받는 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.36-43
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• 2009

Zn, Ni 및 불소로 복합 오염된 토양의 정화를 위해서 동전기 정화(Electrokinetic remediation)기술을 적용하였다. 토양에서 탈착된 불소는 음이온 형태이고, Zn, Ni은 양이온으로 존재하기 때문에 간극수가 이동하는 전기삼투(electro-osmosis)와 이온이 이동하는 전기이동(electro-migration)의 두 가지 기작에 의해 제거되는 경향이 달랐다. 불소는 알칼리 조건에서 토양으로부터의 탈착이 증가하고, Zn과 Ni은 산성조건에서 탈착이 증가된다. 두 가지 탈착 특성이 다른 오염물질을 순차적 pH조절을 통해 효과적으로 제어할 수 있었다. 정전압 하에서의 영향을 평가하기 위하여 2V/cm를 적용하여으며, 2주간의 실험을 통해 Zn은 20.5%, Ni은 2.5%, 불소는 57.4% 제거되었다. Zn과 Ni의 제거율은 낮았으나 토양 ph조절을 통해 이동 가능함을 확인하였다. 토양 pH조절을 통하여 특성이 다른 복합오염물질을 동전기 정화 기술로 제거할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1042-1047
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• 2011

조사한 시설재배지 토양의 Cu와 Zn 전함량은 평균이 각각 39.3과 $137mg\;kg^{-1}$로 Cu와 Zn의 집적 현상을 볼 수 있었다. 이동태 함량 평균은 0.18과 $0.47mg\;kg^{-1}$로 작물 생육 저해를 일으킬 수 있는 일반적인 함량 $1mg\;kg^{-1}$ (Cu)과 $2mg\;kg^{-1}$ (Zn)을 Zn이 한 농가에서 초과하였다. 상추 잎과 뿌리의 Cu 평균함량은 9.20과 $17.2mg\;kg^{-1}$로 주로 뿌리에 집적되어 있었고, Zn 평균함량은 각각 54.5와 $56.7mg\;kg^{-1}$로 잎과 뿌리에 균일하게 분포했다. Cu와 Zn의 토양 전함량-식물 이동계수는 0.1~1이었고, 토양 이동태-식물 이동계수는 10~1000이었다. Zn의 이동계수는 Cu의 이동계수 보다 높아, Zn이 Cu보다 이동성이 높음을 알 수 있었다. 상추 잎과 뿌리의 Cu와 Zn 흡수는 토양 전함량, 유기물 함량 보다는 토양 이동태 함량과 pH에 의해 강하게 영향을 받았고, 다중회귀방정식에 의해 고도의 유의관계를 설명할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제55권2호
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• pp.209-217
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• 2022

경작을 위해 토양에 공급하는 인산질 비료가 석회석을 이용한 안정화 적용 토양에서 비소의 용출에 미치는 영향을 회분식 실험과 칼럼실험을 통해 확인하였다. 토양은 폐석탄광인 옥동, 부국 탄광 주변 경작지에서 채취하였으며, 채취한 토양의 평균 비소 농도는 20.0 mg/kg으로 나타났다. 연속추출을 통해 비소의 지구화학적 이동성이 상대적으로 높은 토양을 선택하여 실험에 사용하였다. 석회석(3 wt%)과 토양을 혼합하여 안정화 적용 토양을 준비하고 농촌진흥청에서 제시한 경작지 토양 내 유효인산 기준을 바탕으로 인산질 비료(NH₄H₂PO₄)를 토양과 혼합하였다. 이때, 석회석과 혼합하지 않은 비교토양을 준비하여 대조군으로 활용하였다. 토양으로부터 용출되는 비소의 농도는 인산질 비료의 공급량과 양의 상관관계를 나타냈다. 이러한 결과는 안정화 유무에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 용출액 내 인산염(PO₄^3-)의 농도는 석회석을 혼합한 조건에서 상대적으로 낮은 결과를 보였는데, 이러한 결과는 PO₄^3-와 석회석에서 용해된 칼슘 이온(Ca²⁺)의 결합침전에 의한 것으로 판단된다. 지속적으로 관개 수를 공급하는 경작환경에서 인산질 비료가 비소의 용출에 미치는 영향을 확인하기 위해 칼럼실험을 진행하였다. 칼럼실험 초기 10 P.V.까지는 토양으로부터 비소의 용출량이 석회석 혼합조건에서 더 적었지만 이후에는 석회석 혼합조건과 상관없이 유출 수의 비소 농도가 점차 증가하였다. 칼럼실험 이후 잔류토양을 건조시켜 연속추출을 실시한 결과 안정화 조건에 상관없이 실험 전 토양과 비교하여 상대적으로 이동 가능한 형태의 비소의 분율이 증가하였다. 이러한 결과는 석회석을 이용하여 토양 안정화 공법을 적용하여도 경작과정에서 공급하는 인산질 비료에 의해 토양 내 비소의 지구화학적 이동도가 증가하여 안정화 효과가 감소할 수 있음을 보여준다.