• 한국토양비료학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-7
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• 2003

Time Domain Reflectometry(TDR)은 토양의 순분함량과 전기전도도를 측정할 수 있는 비파괴적인 방법이다. 초기 전자파에 대한 TDR 반향파의 감쇄정도를 이용하여 토양의 총전기전도도($EC_a$)를 직접 계산할 수 있는 다양한 식들이 제안된 바 있다. 또한, $EC_a$로부터 보다 실질적인 의미가 있는 토양 용액의 전기전도도($EC_w$)를 계산하기 위해서는 일정 토양 수분 함량에서 $EC_a$와 $EC_w$가 갖는 직선관계식[$EC_a=EC_w{\theta}(a{\theta}+b)+EC_s$]이 이용된다. 따라서 본 연구에서는 TDR 신호를 이용하여 $EC_a$를 계산할 수 있는 다양한 식을 비교하여 가장 적합한 식을 제안하고, 농경지 토양(강서통, A, B1, B2 층위)을 대상으로 $EC_a$로부터 $EC_w를 계산할 때 필요한 실험상수(a, b, $EC_s$)를 구하고자 하였다. $EC_a$는 KCl 농도가 증가함에 따라 직선적으로 증가하였고, 특히 Yanuka 등이 제안한 식으로 계산한 $EC_a$가 용질 농도에 가장 민감하게 반응하였다. 직선회귀식을 이용하여 $EC_a$와 $EC_w$의 상관관계식의 실험 상수 (a, b, $EC_s$)를 구한 결과, 각각 -0.249, 1.358, 0.054(A층), -2.518, 2.708, 0.097(B1층), 2.490, -0.250, 0.103 (B2층)으로 조사되었다. 따라서 이상의 연구 결과는 TDR 신호를 이용해서 염농도가 낮은 일반 농경지 토양의 $EC_a$를 계산할 때 Yanuka 등이 제안한 식을 적용하는 것이 바람직하며, $EC_w$를 계산할 때 이용되는 $EC_w$-$EC_a$ 상관관계식의 상수는 간단한 실험실내 보정 시험을 통해 구할 수 있음을 보여준다.

• 한국산림과학회지
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• 제79권4호
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• pp.376-387
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• 1990

대기오염(大氣汚染)과 산성우(酸性雨)가 삼림토양(森林土壤)의 완충능(緩衝能)에 미치는 영향(影響)을 규명하기 위하여 이동오염원지역(移動汚染源地域)으로 서울지역(地域), 고정오염원지역(固定汚染源地域)으로 울산(蔚山) 및 여천지역(麗川地域) 그리고 대조지역(對照地域)으로 강원도(江原道) 평창지격(平昌地域)에서 토양시료(土壤試料)를 채취하여 인공산성우(人工酸性雨)를 처리(處理)하고 조사분석(調査分析)한 결과(結果)를 고찰(考察)해 볼 때 다음과 같았다. pH 3.0-5.7 수준(水準)의 인공산성우(人工酸性雨)에 대하여 토양용탈용액(土壤溶脫溶液)波이 나타낸 용액(溶液) pH의 수준(水準)은 강원도지역(江原道地域)에서 pH 6.2-7.1이었고, 다음이 울산(蔚山)으로 pH 3.8-6.0, 여천(麗川)은 pH 4.0-5.4, 서울이 pH 4.0-5.5로 나타나므로써 산성우(酸性雨)에 대한 토양완충능(土壤緩衝能)은 강원도(江原道)가 가장 컸으며 서울이 가장 낮았다. 그러나 pH 2.0의 산성우처리(酸性雨處理)에서는 각 지역(地域)에서 모두 토양완충능(土壤緩衝能)이 급격히 낮아졌다. 인공산성우(人工酸性雨)의 처리(處理)에 대한 토양완충능(土壤緩衝能)은 강원도지역(江原道地域)의 경우 화강암(花崗岩) 지역(地域)과 석탄암지역간(石炭岩地域間)의 유의적(有意的)인 차이(差異)를 나타냈고 서울과 울산지역(蔚山地域)의 경우 pH 3.0-5.7의 산성우(酸性雨)에 대해서는 오염원(汚染源)으로부터 거리(距離)가 멀어 질수록 토양완충능(土壤緩衝能) 유의적(有意的)으로 증가(增加)하였다. 인공산성우처리(人工酸性雨處理)에 대한 토양완충능(土壤緩衝能)의 기작(機作)은 강원도지역(江原道地域)의 경우 양(陽)이온치환(置換)이었으며, 서울지역(地域)에서는 pH 3.0 이상(以上)의 산성우(酸性雨)에 대해서는 양(陽)이온치환(置換)이 완충작용(緩衝作用)을 주도(主導)하였으나 pH 2.0에서는 Aluminum 및 Silicate hydrolysis가 주도(主導) 하였다. 울산지역(蔚山地域)의 경우 pH 3.0 이상(以上)에서는 양(陽)이온치환(置換)이, pH 4.5 이하(以下)에서는 Aluminum hydrolysis가, 그리고 pH 3.0 이하(以下)에서는 Aluminum hydrolysis 및 Silicate hydrolysis가 주도(主導)하였다. 여천지역(麗川地域)에서는 pH 4.5에서 Silicate hydrolysis가, pH 4.5 이하(以下)에서는 Aluminum hydrolysis가 주도(主導)하였다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.137-144
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• 2012

반층토(Hardpan)는 토양수분의 이동 제한이나 토층의 통기불량을 유발하여 식물뿌리 신장을 저해하므로 해성단구지에서 발달된 강릉통(Gangreung series)의 경반층(Duripan)의 생성 원인과 산화 환원적 특성을 규명하기 위하여 토양의 물리-화학적 특성과 점토집적층의 미세형태적 특성을 규명하였다. 강릉통은 신생대 제3기말에서 제4기 초인 200~250만년 전 바다 밑에 퇴적되어 있던 해저지형이 융기되어 형성된 반층 토양으로 토양구조가 평형적(Parallel liner) 분포를 보이며 미농무성 분류법에 따르면 Aquic Fragiudalfs에 속한다. 이쇄경반층(Fragipan)의 산화 환원적 특성을 보이는 적갈색띠층과 회색띠층의 광물학적 특성은 적갈색 띠층에서는 적철석(Hematite, $Fe_2O_3$)이 정성되었으며 회색 띠층에서는 일라이트 강도가 크게 나타났다. 토양입단 및 공극에 집적된 점토(Illuvial clay) 및 철피막(Ferriargillans)이 토층 상부의 유기물이 함유된 토양용액이 토양구조 내 공극에 정체하면서 환원조건을 유발하여 집적된 점토 및 철피막 중에서 철성분(Ferrous materials)이 공극에서부터 용출되면서 현재와 같이 적색층과 암회색층이 교호하는 특징을 보이는 것으로 생각된다. 강릉통에서 이쇄경반층의 주요한 점토광물은 알라이트(Illite), 카올리나이트(Kaolinite), 질석(Vermiculite)이며 적색띠층에 비해 암회색층에서 일라이트 함량이 높게 나타났다. 따라서 강릉통은 해저지형이 융기되는 과정에서 점토 및 철성분의 집적과 압력의 영향으로 경반층이 형성된 후 이쇄경반층에 집적되었던 철성분이 용출되면서 적색층과 암회색층이 교호하는 특징을 보이고 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제25권2호
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• pp.127-132
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• 1992

간척지(干拓地)에서 밭작물재배에 필요한 자료를 얻고져 포승(浦升) 미사질식양토(微砂質埴壤土)에서 표면배수(表面排水), 암거배수(暗渠排水), 40cm 깊이 프라스틱막설치등(膜設置等)의 상이한 배수조건(排水條件)에서 토양개량제(土壤改良劑)인 객토, 석고, 제오라이트를 처리하여 면화(棉花)와 목초(牧草) 재배하면서 토양특성(土壤特性)과 작물(作物) 수량(收量)을 조사 분석하였다. 토양(土壤)의 경도(硬度)와 가비중(假比重)은 암거(暗渠) 및 프라스틱막설치(膜設置)로 낮아졌으며, 개량제별로는 객토처리구(客土處理區)가 효과적이었고, 석고와 제오라이트 처리는 10cm 이하(以下) 깊이의 가비중(假比重)을 높게 하였다. 토양수분함량(土壤水分含量)은 건조시에 암거배수(暗渠排水) 및 프리스틱막설치구(膜設置區)보다 표면배수구(表面排水區)에서 높았으며 강우시에는 프라스틱막설치구(膜設置區)에서 가장 높았다. 토양용액(土壤溶液)의 전기전도도(電氣傳導度)(EC)는 암거배수구(暗渠排水區)에서 강우시에는 $0.4SM^{-1}$이하(以下)로 떨어지고 전기간을 통하여 표면배수(表面排水)에 비(比)하여 1/2-1/4의 낮은 수준을 유지하였다. 면화수량(棉花收量)은 암거구(暗渠區), 프라스틱막설치구(膜設置區), 표면배수(表面排水)의 순이었으며, 암거구(暗渠區)의 제오라이트 및 석고(石膏) 처리(處理)는 생육이 가장 양호하였으며, Tall fescue수량(收量)은 암거구(暗渠區)의 객토처리(客土處理)에서 높았고 염농도(鹽濃度)와 목초(牧草) 및 면화수량(棉花收量)은 고도의 유의성 있는 상관이 있었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제28권6호
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• pp.389-393
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• 2005

황산용액을 첨가하여 인위적으로 산성화시킨 화강암 풍화 모재의 갈색 산림 토양에 2-1 소나무(Pinus densiflora) 묘목을 이식하고, 1998년 4월 29일부터 9월 22일까지 21주 동안 온실에서 생육시킨 후 건물생장량과 토양 pH, Al, Mn 농도 또는 염기성 양이온 몰비 사이의 관계를 조사한 결과, 토양내 $H^+$ 부하량의 증가는 토양중 Al 농도의 증가를 초래하였다. 소나무 묘목의 건물 생장량은 토양의 Al 농도가 높아짐에 따라 감소하였다. 토양의 (Ca+Mg+K)/Al 몰비와 건물 생장량 사이에는 유의적인 정의 상관관계(r=0.97, p<0.01)가 있었으며, 몰비가 1.0인 경우에 약50%의 건물 생장량의 감소가 발생하였다. 이들의 결과는 산성 강하물에 의한 토양 산성화가 수목에 미치는 영향을 평가할 때, 토양의 Al과 같은 유해금속의 변화를 고려할 필요가 있으며, (Ca+Mg+K)/Al 몰비는 산성 강하물의 삼림생태계 피해예측을 위한 한계 부하량의 평가에 있어 중요한 지표가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권4호
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• pp.304-310
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• 1997

오이의 파종 2일전 및 파종후 네 차례에 걸쳐 Mn-54, Co-60, Sr-85, Cs-137의 혼합용액을 온실내 재배상자의 토양에 처리하고 처리시기별 및 수확시기별 열매에 대한 전이계수($m^2$/㎏-fresh)를 측정하였다. 전이계수는 핵종, 처리시기 및 수확시기에 따라 최고 약 60배의 변이를 보였다. 처리시기에 따른 전이계수의 변화양상은 핵종간 및 수확시기간에 차이가 있었다. 핵종간에 전이계수는 대체로 Sr-85 > Mn-54 > Co-60 > Cs-137의 순이었다. 파종전 토양과의 혼합처리시 전이계수는 생육초기 토양표면 처리에 비해 Mn-54, Co-60, Cs-137의 경우 다소 높았으나 Sr-85의 경우 차이가 없었다. 생육초기 토양표면에 처리된 방사성 핵종의 토양층위별 농도는 재배종료후 토양 깊이에 따라 지수함수적으로 감소하고 처리량의 $80{\sim}99%$가 토심 3cm 이내에 분포하는 것으로 나타났다.핵종의 토양 침투성은 Sr-85 > Mn-54 > Co-60 > Cs-137의 순이었다. 본 연구결과는 오이의 재배기간중 토양의 방사능 오염시 열매내 방사성 핵종의 농도예측, 오이의 수확,소비 및 오이밭 제염 대책수립에 활용될 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권5호
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• pp.369-375
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• 2000

밭 토양 특히 시설재배 토양의 질소시비량을 결정하기 위한 효율적 검정법으로 확인된 $NO_3-N$의 간이 검정법을 개발하기 위하여 Hanna Ion Specific meter를 이용한 비색법과 Test strip Reflectometer를 이용한 측정법을 선정하고, 실험실 분석법인 Specific Ion Meter에 의한 이온 전극법 및 Kjeldahl 증류법과 함께 비교 분석하였다. 평가방법은 토양중 $NO_3-N$ 함량이 $25mg\;kg^{-1}$과 $55mg\;kg^{-1}$인 두 토양에 대하여 각 분석방법을 7반복씩 수행하여 표준편차를 비교하였고, 두 토양에 $NO_3-N$ 표준용액을 첨가하여 $NO_3-N$ 함량이 각각 100, 150, 200, 250, $300mg\;kg^{-1}$인 표준농도 계열에 대하여 7반복으로 분석하여 회수율을 비교하였다. 또한 $NO_3-N$ 함량이 $10mg\;kg^{-1}$에서 $340mg\;kg^{-1}$으로 분포되는 시설재배 토양 20개 시료에 대하여 3반복씩 분석하여 $NO_3-N$ 농도에 따른 측정치의 신뢰도를 비교하였다. 분석방법에 따른 측정치의 신뢰도와 회수율은 이온 전극법이 가장 양호하였고 Kjeldahl 증류법, Test strip 간이법, Hanna 비색법의 순이었다. 간이 검정법에 따른 비교에서 Hanna 비색법은 낮은 농도와 높은 농도에서 큰 오차를 보였으나 Test strip 간이법은 실험실 정밀분석법인 이온 전극법 및 Kjeldahl 증류법과 버금가는 신뢰도와 95% 이상의 회수율을 보였다. 따라서 단순한 분석절차와 짧은 분석시간을 고려해 볼 때 Test strip 간이법은 질소 시비량의 결정을 위한 현장의 간이 검정법으로 활용 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권5호
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• pp.238-246
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• 2005

두 가지 이상의 중금속이온이 토양에 존재할 때 토양입자표면에 흡착되는 중금속 이온은 복합적인 경쟁이온치환과 특정결합기작에 따라 흡착량이 결정된다. 본 연구는 충남 논산과 대전시 유성에 소재하는 밭토양에서 채취한 사질식양토와 식토를 공시토양으로 하여 중금속의 다중경쟁흡착특성을 조사하였다. 경쟁흡착은 조사 대상 중금속인 Cr, Cd, 및 Pb를 토양용액에 처리 농도를 달리하여 단일, 이중, 삼중체계로 처리하였다. 등온흡착은 평형농도가 증가함에 따라 흡착이 증가하는 경향을 보여주었으며 이중과 삼중체계에서는 동일 평형농도에서 흡착량은 각각의 중금속이온의 농도와 중금속 전하에 의해 영향을 받는 것으로 조사되었다. 3가지 중금속이온의 이중경쟁 흡착특성은 전기음성도는 낮으나 이온포텐셜이 높은 Cr 이온이 경쟁이온 보다 선택적 흡착특성을 보여주고 있으며 Cd와 Pb가 Cr 흡착에 미치는 영향은 유사한 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구 결과 3중 경쟁 흡착 시 중금속 이온의 흡착량이 단일과 이중 경쟁흡착보다 증가하는 특성을 구명하기 위해서는 다중 형태로 존재하는 중금속이온의 흡착기작과 다중 형태상의 중금속이온의 반응식, 그리고 반응식에 따른 가수분해상수를 구하여 흡착정도와 경쟁 상태에 대한 추가 연구가 필요하다. 결론적으로 다중 중금속이온이 존재하는 상태 하에서 흡착친화도는 토양 내 중금속이온의 이동성과 불용화 및 가용화 사이의 분배특성에 영향을 주는 것으로 판단되었다.

• 자원환경지질
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• 제52권1호
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• pp.1-12
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• 2019

금속 폐기물과 TPH(total petroleum hydrocarbon: 석유계 총탄화수소)로 복합 오염된 토양을 정화하기 위하여 자력선별법을 연계한 토양세척 배치실험을 실시하였다. 오염토양의 아연과 TPH 농도는 각각 1743.3 mg/kg과 3558.9 mg/kg으로 심하게 오염되어 있었으며, 아연, 납, 구리, TPH 항목들이 '2지역 토양오염우려기준'(정화목표)을 초과하였다. 중금속 제거를 위해 1차 산세척을 실시하였으나 납과 아연은 산세척 후에도 '2지역 토양오염우려기준'을 초과하였으며, 2차 연속 세척에 의해서 아연과 납의 제거효율은 각각 8 %와 5 % 증가에 그쳐, 정화목표에 도달하지 못하였다. 오염토양의 중금속 초기농도를 줄이고 세척 효과를 높이기 위하여 세척 전 미세입자(직경 < 0.075 mm)를 선별하였으며, 오염토양의 4.1 %가 분리되었다. 미세입자 선별만으로 오염토양의 초기 아연과 납 농도는 1256. 3 mg/kg(27.9 % 감소)과 325.8 mg/kg(56.3 % 감소)으로 감소하였으나, 미세입자 선별 후 오염토양을 1차 세척한 결과 아연 농도가 '2지역 토양오염우려기준'보다 높게 나타나, 이를 만족시킬 수 있는 추가 제거방법이 필요하였다. 본 토양이 무분별한 금속폐기물 투기에 의해 오염되었다는 사실로부터, 미세입자 선별의 대안으로 자력선별법을 적용하였으며, 토양의 16.4 %가 자력선별에 의해 제거되었다. 자력선별 후 오염토양의 아연과 납 농도는 637.2 mg/kg (63.4 % 감소)과 139.6 mg/kg (81.5 % 감소)로 감소하여, 1회 토양세척과 미세입자 선별에 의한 중금속 제거 효과보다 높았다. 자력선별 후 오염토양을 산용액으로 1차 세척한 결과, 오염토양 내 모든 중금속과 TPH농도가 '2지역 토양오염우려기준'이하로 낮게 유지되어, 본 오염토양과 같이 금속폐기물을 많이 함유하고 있는 토양의 경우 자력선별법을 연계한 토양세척에 의해 중금속과 TPH를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권5호
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• pp.322-328
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• 2004

Available nutrients in soil solution play key roles on the growth of plants, but the equilibria in soil solution can be disturbed by acid precipitation. In this study, we investigated the relationships between element concentrations in the needles of Pinus thunbergii and chemical properties of forest soil solutions in the industrial complexes as an effort to find the possible limiting factor(s) causing the forest decline. The Ca/Al molar ratios in needles of Pinus thunbergii collected from the control sites were 18. However, at Onsan and Ulsan industrial complexes, those were decreased to the ranges from 10 to 11 for the one-year old needles and from 9 to 10 for the two-year old needles. The Mg/Al molar ratios showed similar tendencies with the Ca/Al molar ratios of the needles of Pinus thunbergii. In the A horizon, there existed a significant correlation between Mg concentrations in the needles of Pinus thunbergii and Ca/Al molar ratio of forest soil solution. Calcium concentrations in the needles of Pinus thunbergii in the B horizon were also significantly correlated with Ca/Al molar ratios of forest soil solutions. The uptakes of Ca and Mg by Pinus thunbergii were mainly limited by Al in the soil solutions of the A horizon and by Mn and Al in the soil solutions of the B horizon.