• 한국산림과학회지
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• 제97권3호
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• pp.266-273
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• 2008

소나무, 상수리나무 묘목의 생장 및 영양상태에 미치는 토양산성화의 영향을 조사하고 묘목의 생장과 토양용액 중의 (Ca+Mg+K)/Al 몰비와의 관계를 검토하였다. 인위적으로 산성화 시킨 산림토양에서 생육한 소나무, 상수리나무 묘목의 생장저해에는 토양용액 중의 pH 저하와 이에 따른 토양용액으로의 Al 용출 및 묘목의 지하부에 있어서 Al 농도의 증가에 따른 지상부의 Ca 등의 식물 필수원소의 감소 등이 관여하고 있음을 시사하였다. 토양산성화에 따른 묘목의 생장저하 수준은 토양의 Al 농도뿐만 아니라 Al과 Ca, Mg 및 K과의 무기영양소 균형도에 의해 결정되며, 두 수종 모두 토양용액 중의 (Ca+Mg+K)/Al 몰비가 6.0 이하가 되면 건물생장이 현저하게 저하하고 그 비가 0.8인 경우 건물생장이 대조구 값에 비하여 소나무 묘목에서 약 60%, 상수리나무 묘목에서 약 50% 저하하였다. 앞으로, 산성우 등의 산성강하물에 의한 토양산성화가 수목의 생장 및 영양상태에 미치는 영향을 평가할 경우, 토양용액 중의 (Ca+Mg+K)/Al 몰비는 삼림생태계 피해예측에 대한 산성강하물의 한계부하량의 평가에 있어 중요한 지표가 될 수 있다고 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권6호
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• pp.398-404
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• 2000

본 시험은 높은 비율의 물로 회석된 토양용액의 EC(electrical conductivity)와 saturation parte EC($EC_e$) 간의 상관관계를 검토하고자 실시하였다. 시험토양은 24개 절화장미 재배지에서 수집하였고, 토성은 대부분 양토와 미사질양토 이었으며, 얻어진 시험 결과는 다음과 같다. 토양용액의 총이온 함량과 EC 간에는 고도의 정의 상관관계가 인정되고, 물추출 비율이 증가할수록 토양용액중 이온의 총략은 증가하였으나, 1:1, 1:2, 1:5 비율로 EC를 측정한 다음 각각 1, 2, 5를 곱한 EC 값은 $EC_e$에 비해 현저히 낮은 결과를 보였다. 이는 보다 높은 비율의 물로 추출한 용액의 EC와 $EC_e$간에 큰 오차가 있음을 의미한다. 포화 이상의 물추출조건 하에서 발생하는 이러한 오차를 감소시키기 위하여 회석된 용액의 EC값에 새로온 Diluted factor(DF)와 비선형 등식을 적용하여 $EC_e$를 추정한 결과, 두 방법 모두 측정된 ECe와 추정된$EC_e$간 1차 식의 기울기가 1에 근접하여 새로 적용된 방식들이 기존의 측정방식에 비해 정확성을 높여줄 수 있는 것으로 나타났다. 반면에 DF값은 토성에 크게 의존적이며, 비선형 등식을 이용한 측정방식은 토양의 saturation percentage에 따라 추정된 $EC_e$가 변동되므로 폭넓은 토성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.3-7
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• 1998

본 연구에서는 광산 인근 토양에서 산성비를 비롯한 침출수에 의한 지하 환경 오염 메카니즘을 검토하고, 오염 방지 및 교정과 대안의 효과를 정량화 하기 위한 방안을 고찰하였다. 이를 위하여 중금속인 비소의 오염도가 높은 토양을 대상으로 인위적 산성용액에 의한 비소의 용출을 실험적으로 검토하였다. 한편, 산성 침출오염수에 의한 지하 환경의 오염을 방지하기 위하여 석회석을 활용한 토양의 안정화방법의 효과를 살펴보았다. 오염된 시료토양에 포함된 비소는 pH 1 이하의 강산성 용액일수록 격렬히 용출되었으며, pH 값이 낮아질 수록 최대 용출량은 증가되는 것으로 나타났다. 석회석에 의한 토양 안정화방안은 매우 효과적이었으며, 석회석에 의한 산성용액의 중화반응 특성식은 미반응 핵 모델중에서 화학반응이 속도지배인 특성식에 잘 부합되는 것으로 보여진다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.198-201
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• 2001

In-situ flushing의 적용에 따른 농도 저감이 생물학적 분해에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 초기농도 13mg/kg dry soil과 3mg/kg dry soil인 토양을 생물학적으로 처리한 결과 제거효율은 각각 86% 및 81%였으며, 두 가지 토양 모두 24시간 이후에는 미생물에 의한 작용이 크지 않은 것으로 나타났다. 이것은 토양상에서 용액상으로의 미생물에 의한 작용이 크지 않은 것으로 나타났다. 이것은 토양상에서 용액상으로의 물질전이 속도가 율속 단계로 작용하고 있기 때문이라 생각된다. 토양에 잔류하는 계면활성제가 생물학적 분해에 미치는 영향을 본 결과, 잔류하는 계면활성제에 의해 물질전이 속도가 향상되어 생분해가 지속적으로 일어났으며 초기농도 3mg/kg dry soil인 경우 120시간이 경과한 후 89%의 제거효율을 나타내었다. 계면활성제와 보조용매가 동시에 잔류하는 경우에는 계면활성제에 대한 순응기간이 보다 길어지는 것을 알 수 있었으며, 메탄올과 에탄올의 경우 각각 84%의 제거효율을 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권3호
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• pp.85-94
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• 2002

본 연구의 목적은 토양입자에 대한 전기화학적 특성을 평가함으로써 동전기 기술을 실제 현장에서 적용시, 오염물을 효과적으로 제거하기 위한 최적 운전방법이나 인자를 도출하는 것이다. 토양입자의 제타포텐셜을 토양용액의 pH와 계면활성제의 농도에 대하여 측정하여 전기삼투압적 흐름방향 및 흐름율과의 관계를 분석하였다. 동전기 실험동안, 전기삼투압 투과율($k_e$), 전기전도도($\delta_e$) 및 전압분포에 대한 측정을 실시하였다. Kaolinite의 PZC는 4.2정도로 측정되었으며 pH가 증가할수록 제타포텐셜 감은 점점 음의 값이 증가하는 경향을 나타내었다. 주입된 계면활성제 또한 토양 표면의 전기화학적 특성에 영향을 주어 제타포텐셜 값을 변화시키는 결과를 나타내었다. 동전기 실험이 진행되는 동안, 토양시료의 대부분에 걸쳐 낮은 pH값을 나타내었으며 이로 인하여 용액과 전기적 흐름이 낮아지는 결과를 초래하였다. 또한, 전압 분포도 시간에 따라 변화하여 용액과 전기적 흐름 특성에 영향을 주었다. 결과적으로, 낮은 pH에 의한 토양의 제타포텐셜 값의 변화와 구간별로 다른 전압차분포로 인하여 용액과 전기적 흐름이 영향을 받는다는 결과를 본 연구로부터 얻었다. 효과적인 동전기 공정의 적용을 위하여 인위적인 토양 용액의 pH 조절이나 토양의 전기적 특성을 변화시키는 물질 등을 동시에 주입함으로써 오염물을 제거하는 용매의 흐름이 계속적으로 높게 유지되도록 하는 방안이 필요하다.

• 한국산림과학회지
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• 제87권4호
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• pp.611-619
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• 1998

황산용액을 첨가하여 인위적으로 산성화시킨 갈색산림토양에 2년생 소나무 묘목을 온실내에서 120일 동안 생육시킨 후, 묘목의 생장과 영양상태를 조사하였다. 토양용액의 Al 농도는 토양의 $H^+$ 부하량이 증가함에 따라 증가하였으며, 또한 소나무 묘목의 건물생장은 토양의 $H^+$ 부하량이 증가함에 따라 감소하였다. 소나무 묘목 지하부 Al 농도의 증가는 엽내 Ca 및 Mg 등과 같은 식물생장 필수원소 농도의 저하를 초래하였다. 소나무 묘목의 건물생장과 토양용액의 (Ca+Mg+K)/Al 몰비와의 사이에 높은 상관이 있는 것으로 나타났으며(r=0.96, p<0.001), 토양용액의 (Ca+Mg+K)/Al 몰비가 7.0이하로 낮아지면 건물생장이 감소가 발생하고 몰비가 1.0일 때의 건물생장은 대조구에 비하여 약 40% 감소하였다. 이상의 결과를 종합할 때 토양용액의 (Ca+Mg+K)/Al 몰비의 이용은 산성강하물에 대한 임계부하량 평가에 중요한 지표(指標)가 될 수 있다고 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권5호
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• pp.316-325
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• 2001

비료의 효율적 이용 및 과다 시비에 따른 환경오염을 경감하고자 토양 및 식물체 중 질산이온 분석을 통한 간이진단기술을 검토하였다. 농가현장에서 토양중 질산이온을 추출하기 위한 간이검정방법으로서 porous cup을 이용한 토양용액채취법과 생토용적추출법은 실험실 분석법인 2M KCl 침출법과 비교하였고, 질산이온 간이측정기구인 compact ion meter, nitrate ion meter, test strip-소형 reflectometer법 등에 의한 질산이온 측정값은 실험실 정밀 측정장비인 IC 측정값과 비교하였다. 토양내 질소수준이 다른 하우스환경 하에서 오이의 재배기간동안 토양용액채취법과 생토용적침출법에 의한 토양중 질산이온농도는 주기적으로 monitoring 하였고, 엽병중 질산이온농도는 엽병 위치별로 분석하였으며, 토양과 식물체중 질산이온 농도들은 오이의 최종 수량과 관련하여 2차 회귀식으로 plotting 하였다. 질산이온 간이측정장비로서는 test strip을 이용한 소형 reflectometer법이 실험실 정밀 분석법인 IC에 의한 측정값과 가장 밀접한 상관성을 보였다. Porous cup을 이용한 토양용액채취법은 관수후 경과시간, 토양깊이, 점적호스로부터의 거리 등에 따라 토양용액중 질산이온 농도의 공간적 변이가 컸으나, 생토용적침출법과 2M KCl 침출법간 질산함량은 높은 상관성이 인정되었다. 엽병즙액중 질산농도의 엽의 위치에 따라 질산농도의 변화가 심하였고, 토양내 질소 수준에 따라 상위엽과 하위엽간 질소 농도의 분포 또한 상이하였다. 토양 및 식물체 엽병중 질산함량과 오이수량간 2차 회귀식으로부터 최고수량과 일치하는 각각의 질산 함량 수준을 검토한 결과, 토양용액채취법은 $400mg\;l^{-1}$ 수준, 생토용적 침출법은 $300mg\;l^{-1}$ 수준, 엽병즙액의 경우는 $1400mg\;l^{-1}$ 수준이었다. 여기서 엽병즙액과 오이수량간 상관성은 pot 시험을 통해 비교하였고, pot 실험결과 $1500mg\;l^{-1}$ 수준의 엽병내 질산농도 수준에서 최고 수량을 보여 하우스 실험결과와 유사하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권3호
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• pp.109-116
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• 1998

본 연구에서는 유류 오염토양 복원을 위한 효율적인 세척 공정과 장비를 구성하여 현장 적용 가능성을 검토하였다 토양세척 장비는 co-current식 전세척장치와 counter-current식 세척조로 구성된다. 토양 이송 및 부분 세척이 이루어지는 전세척장치를 통과한 토양과 물은 세척용액이 첨가되는 세척조로 유입되며, 적정 운전 조건하에서 내벽에 부착된 나선형 웨어에 의해 일정 입경을 기준으로 토양이 분리되며, 동시에 각 웨어 사이에 부착된 임펠러의 교반력에 의해 토양내 오염물질이 탈착된다. 실험 결과, 전세척장치는 토양주입량 1 kg/min, 진탕비 1, 회전속도 50 rpm에서 최대 세척효율 83.6%(#4-)을 보였으며 세척조에서는 토양.물 주입위치 15 cm, 회전속도 5 rpm, 경사각 $6^{\circ}$, 세척용액 주입유량 0.8 L/min일 때 최대 세척효율인 97.9% (#4-)를 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권4호
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• pp.303-308
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• 1994

고추역병의 발병억지력의 본체라고 생각되는 토양의 용균력에 대한 시용유기물의 종류와 시용시의 온도의 영향을 밝히기 위하여 본 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 고추역병균에 대한 토양의 용균력은 우분퇴비(牛糞堆肥), 돈분퇴비(豚糞堆肥) 및 Bark퇴비(堆肥)등의 완열퇴비유(完熱堆肥類)보다는 볏짚과 같은 미숙(未熟)유기물의 시용에 의하여 증대하는 것으로 나타났다. 또 $30^{\circ}C$보다는 $15^{\circ}C$ 및 $5^{\circ}C$ 조건에서 용균력이 강하였다. 토양의 용균력은 일반적으로 유기물 시용 후 시간이 경과함에 따라 저하하는 경향을 보이나 볏짚시용토양에서는 높은 용균력이 장기간 안정적으로 지속되는 것이 확인되었다. 이상의 결과는 I보(報)의 결과와 일치하고 있다. 2. 고추역병균의 유주자낭형성에 대하여 살균토양 용액을 역병균의 평판배양상에 첨가한 경우, 우분퇴비시용토양용액의 첨가에 의하여 1% 수준의 유의한 증가가 인정되었으나 Bark퇴비를 시용한 토양용액의 첨가에서는 1%수준의 유의한 감소가 인정되었다. 그러나 온도처리간에는 차이가 인정되지 않았다. 한편 비살균토양 용액을 첨가한 경우에는 유기물의 종류간에는 유의차가 인정되지 않았으나 온도처리간에는 유의한 차이가 인정되어 $15^{\circ}C$와 $5^{\circ}C$가 $30^{\circ}C$에 비하여 유주자낭 형성수가 증가하였다. 3. 각처리(各處理)토양의 미생물상과 용균력에 관한 상기(上記)의 조사결과를 종합하여 보면 토양의 사상균과 세균이 토양의 용균력에 밀접한 관련이 있는 것으로 생각되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.8-17
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• 2006

현장비원위치(Ex-situ) 공법 적용이 불가능한 부지에서, 디젤로 오염된 오염 토양과 지하수를 동시에 복원하기 위하여 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법(chemical oxidation)과 공기분사법(air-sparging)을 연계한 복합 복원 공정의 정화 효율 규명을 위한 실내 실험을 실시하였다. TPH 농도가 2,401 mg/kg(A 토양)과 9,551 mg/kg(B 토양)인 두 종류의 현장 오염 토양을 대상으로 과산화수소용액을 이용한 화학적 산화법의 디젤 제거 효율 규명을 위한 배치(회분식) 실험 결과, 과산화수소 50% 용액에 의해 토양 초기 TPH 농도의 18%와 15%까지 감소하였다. 과산화수소 용액 20%를 이용한 칼럼 세정 실험 결과, 세정에 의해서 A 토양과 B 토양의 경우 각각 초기 TPH 양의 78%와 72%가 제거되었다. 칼럼 실험에서 과산화수소의 산화반응에 의해 완전 분해되어 무기가스상(주로 $CO_2$과 $H_2O$)으로 제거된 양까지 고려한다면, 과산화수소용액이 오염 토양과 접촉하면서 충분한 산화과정을 거쳐 대부분의 유류가 토양으로부터 제거되었음을 알 수 있었다. 공기분사법을 이용한 디젤 오염 지하수 정화 실험의 경우, TPH 농도가 820 mg/L인 고농도의 인공 지하수 경우에도 공기분사 72시간 이내에 폐수배출허용기준인 5 mg/L 보다 낮아져, 디젤 제거 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 다만, 오염 토양 내 다량의 디젤 자유상이 존재하는 경우 토양으로부터 지하수로의 지속적인 자유상 디젤의 질량 이동에 의하여, 공기분사법의 지하수 정화 효율은 매우 낮았다. 마지막으로, 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법과 공기분사법을 연계한 복합 공정의 디젤 정화 효율을 규명하는 박스 실험을 실시하였다. 토양 내 자유상 디젤을 먼저 제거하기 위해 과산화수소 용액을 이용한 토양세정법을 실시한 후, 토양 내 TPH가 제거 되는 정도에 따라 후차적으로 공기분사법을 적용함으로써 토양 및 지하수로부터 디젤을 효과적으로 제거할 수 있었다. 20% 과산화수소 용액의 23 L 세정과 2,160 L의 공기분사에 의해 토양의 TPH 농도는 9,551 mg/kg에서 390 mg/kg으로 낮아졌으며, 오염 지하수의 TPH 농도도 5 mg/L 이하로 낮출 수 있었다. 본 실험들에서 얻어진 결과를 바탕으로 실제 현장에서 대단위 공정을 운영하는데 필요한 복원 공정의 최적 조건들을 도출해 낼 수 있으리라 판단되며, 유류로 오염된 토양 뿐 아니라 오염 지하수까지 동시에 정화할 수 있는 복합 공정 개발을 위한 중요한 기술 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.