• 제목/요약/키워드: 토양 유기물

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국내 토양의 열전도도 실험 연구 (The experimental study of the thermal conductivity for the soil in South Korea)

  • 차장환;안선준;구민호;송윤호;김형찬
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.24-27
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    • 2006
  • 16개 기상관측소에서 채취한 토양 시료에 대한 토양 물성 및 열특성를 측정하였으며 이를 통하여 공극률, 함수비, 충적밀도, 입도 분포, 유기물 함량, 토양구성광물의 종류 및 함량이 열전도도에 미치는 영향을 파악하였다. 상관성 분석결과 입도분포, 유기물함량 및 토양 구성광물의 종류 및 함량은 낮은 상관성을 보였으며 용적밀도 $(R^2=0.60)$, 함수비$(R^2=0.54)$와 공극률$(R^2=0.56)$은 높은 상관성을 보였다. 또한 함수비(2%)와 토양의 종류에 따른 다중회귀 분석을 통하여 토양의 열전도도를 추정할 수 있는 회귀식을 제시하였다.

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중부지역 일본잎갈나무림의 친환경벌채가 산림 내 유기물 변화에 미치는 초기 영향 (Early Effect of Environment-friendly Harvesting on the Dynamics of Organic Matter in a Japanese Larch (Larix leptolepis) Forest in Central Korea)

  • 왕예가;김동엽
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권4호
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    • pp.473-481
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    • 2022
  • 우리나라의 친환경벌채는 생태계, 경관 및 산림재해 방지 기능을 유지하도록 실행되고 있으며, 벌채 시 임목 중 일부를 남겨 임지가 일시에 드러나는 것을 방지하고 있다. 경기도 포천시 신북면 심곡리에 위치하고 있는 연구대상지에서 벌기령에 이른 41~50년생 일본잎갈나무림이 2017~2019년에 걸쳐 2 년간 벌채되었다. 벌채 3 년 후 산림 내 유기물 분포 및 변화를 측정하여 벌채에 따른 산림 내 유기물의 동태를 규명하는 것을 목적으로 하였다. 2020년 6월부터 2021년 1월까지 지상부 바이오매스, 낙엽층, 낙엽생산량 및 토양(0-30m 깊이)의 유기물 함량을 측정하였다. 친환경벌채가 이루어진 일본잎갈나무림의 지상부 바이오매스는 142.22 t ha-1에서 44.20 t ha-1로 감소하였다. 낙엽층의 유기물 함량은 미벌채구에서 32.87 t ha-1였으며, 친환경벌채구에서 23.34 t ha-1로 감소하였다. 연간 낙엽생산량은 미벌채구에서 4.43t ha-1yr-1였으며, 친환경벌채구에서 1.16t ha-1 yr-1로 감소하였다. 토양용적밀도는 미벌채구 토양 B층이 0.97 g cm-3였으며 친환경벌채 후 1.06 g cm-3로 증가하였다. 토양유기물 함량은 미벌채구 토양 A층에서 11.5%였으며 벌채 후 12.8%로 증가하였다. 토양유기물 총량은 대조구와 친환경벌채구에서 각각 245.21 t ha-1과 263.92 t ha-1로 유의성 있는 변화를 보이지 않았으나, 전체적으로 벌채 후 증가하는 경향을 보였다. 일본잎갈나무림 내 유기물 총량은 406.48 t ha-1였으며 친환경벌채로 인하여 338.21 t ha-1로 감소하였다. 벌채 후 산림 내 지상부 유기물 비율은 13.1%로 감소하였으며, 토양유기물은 78.0%로 증가하여 산림 내 유기물 분포가 변화한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 친환경벌채는 지상부에 축적된 탄소가 크게 소실된 반면 토양내에 저장된 탄소량의 증가로 전체적으로 산림 내 탄소 저징량의 감소 규모가 완화된 것을 보여주고 있다. 이 결과는 기후변화에 대응할 수 있는 산림 관리 방안의 마련을 위한 기초가 될 것으로 생각된다. 본 연구는 친환경벌채 후 3 년이 지난 시점에서 얻은 결과를 보여 주었으며, 이후의 산림 변화를 파악하기 위하여 산림 유기물의 변화와 수목 생장에 대한 추가연구가 필요한 것으로 보인다.

토양 침식량과 비점오염량을 산정하기 위한 GIS와 범용토양손실공식(USLE) 연계 (Integration of GIS with USLE in Assessment of Soil Erosion and Non point source load)

  • 김병식;홍준범;김형수;심규철;서병하
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.713-718
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    • 2004
  • 우리나라의 경우 재해영향평가 제도가 실시된 이후 모든 재해영향평가에서는 토양침식량을 산정하고 있다. 유역에서 토양침식량을 산정하기 위한 많은 모형들이 있지만, 분포형 모형들은 토양침식의 산정에 많은 비용과 시간을 요구한다. 그래서, 가장 널리 실무에서 쓰이고 있는 모형은 범용토양침식공식(USLE, Universal Soil Equation)이다. USLE은 연 토양 침식량 산정을 위한 경험공식으로, 토양침식은 강우강도, 토양의 종류, 토지 피복과 토지이용, 사면경사와 경사길이, 그리고 토양보전을 위한 시설의 영향을 받는다. 이러한 모든 변수들은 공간적으로 분포되어 있기 때문에, 이러한 변수들을 추정하기 위해 지형정보시스템(GIS)을 사용하면 보다 빠르고 정확한 변수들을 산정 할 수 있다. 또한, 유역에 내리는 강우는 토양침식뿐만 아니라 유기물의 흡착에 따른 비점오염원의 유출을 발생시킨다. 침식토에 흡착된 유기물의 양은 부유의 개념을 도입하여 산정 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지형정보시스템(GIS)과 범용토양손실 공식을 연계하여 태풍루사의 강우에 의한 보청천 유역에서의 토양 침식량과 그와 함께 유출되는 유기질소(Organic N)의 양을 산정 하였다.

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우리나라 밭 토양(土壤) 화학적(化學的) 특성(特性) (Monitoring on Chemical Properties of Bench Marked Upland Soils in Korea)

  • 정병간;최정원;윤정희;김유학;윤을수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.326-332
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    • 2001
  • 우리나라 밭토양의 화학적 특성을 주기적으로 파악하기 위하여 도별, 농업기후지대별, 지형별 분포면적비를 고려하여 1992~1993년의 토양시료 채취한 동일지점에서 854점의 시료를 1997년에 채취하여 검정한 결과는 다음과 같다. 1. 밭토양의 평균 화학성분함량은 pH 5.6, 유기물 $24g\;kg^{-1}$, 유효인산 $577mg\;kg^{-1}$이며, 치환성칼륨, 칼슘, 마그네슘함량은 각각 0.80, 4.5, $1.4cmol^+kg^{-1}$이었다. 2. 조사된 토양중 화학성분이 밭작물 생육에 적정한 수준범위에 있는 토양의 분포비율은 pH 13.4%, 유기물 46.7%, 유효인산 27.4%, 치환성칼륨, 칼슘, 마그네슘은 각각 10.7, 15.8, 18.3%이며, 적정수준보다 적은 토양의 분포비율은 pH 76.9%, 유기물 33.0, 유효인산 21.0%, 치환성칼륨, 칼슘, 마그네슘은 각각 30.9, 63.9, 64.5%이었다. 3. 화학성분함량 분포가 많았던 밭토양의 범위는 50.1%가 pH가 5.1~6.0범위에, 유기물함량은 75.9%가 $11{\sim}30g\;kg^{-1}$ 범위에, 유효인산은 51.6%가 $501mg\; kg^{-1}$이상 범위에, 치환성 칼륨은 51.4%가 $0.71cmol^+kg^{-1}$이상 범위에, 치환성 칼슘은 46.5%가 $4.0cmol^+kg^{-1}$이하 범위에, 치환성 마그네슘은 53.0%가 $0.6{\sim}1.5cmol^+kg^{-1}$ 범위에 대부분의 화학성분이 밀집하고 있었다. 4. 농업기후지대별 토양화학성분 함량은 남부해안지대에서 pH, 유기물, 치환성칼륨 및 칼슘함량이 동해안 중 북부지대는 유기물, 유효인산, 치환성 칼슘 및 마그네슘함량이 높았으며, 지형별 토양화학성분 함량은 하성평탄지에서는 유효인산함량이, 곡간 및 선상지는 치환성 마그네슘이, 구릉지는 유기물, 치환성 칼슘 및 마그네슘이, 산악지는 pH와 치환성 칼륨함량이 각각 높았다. 6. 연대별 토양화학성분 변동은 치환성 칼슘 및 마그네슘함량은 변동이 적고, pH는 약간 감소하였으며 유기물, 유효인산, 치환성 칼륨함량의 증가폭이 컸으며 동일지점에서 1993년에 조사된 정점성적보다는 유효인산과 치환성 칼륨함량의 증가폭이 매우 큰 것으로 나타났다.

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기후변화가 하구 습지 토양의 생지화학적 반응에 미치는 영향에 관한 연구 (Effects of Global Warming on the Estuarine Wetland Biogeochemistry)

  • 기보민;최정현
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.553-563
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    • 2011
  • 이 연구는 대기 중 $CO_2$ 농도의 증가 및 질소 농도 조건에 따라 토양의 생물학적 유기물 분해과정의 변화 양상을 살펴보고, 담수 습지 토양에서 주로 일어나는 탈질, 철환원, 메탄환원 반응이 토양 유기물 분해에서 차지하는 중요도를 파악하여, 습지가 대기 중 온실가스 농도 변화에 미치는 영향을 예측해 보고자 하였다. 탈질률, 메탄환원률은 $CO_2$ 농도 변화, 식물 유무, 질소 유무에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보였고(p < 0.05), 철환원률의 경우 질소의 유무에 따른 변화만이 유의한 차이를 보였다. $CO_2$ 농도가 증가함에 따라 메탄환원이 유기물을 분해하는 함께 질소가 첨가될 경우에도 메탄환원률의 비율이 높게 나타나 기후변화에 따른 담수 퇴적물의 혐기성 물질대사반응은 메탄환원이 가장 주요 반응임을 알 수 있다. 기후변화는 또한 분해되어지는 유기물의 총량도 증가시켜 전체적으로 $CO_2$ 농도가 높은 경우, 특히 $CO_2$ 농도가 높으면서 질소가 첨가된 경우에 단위시간당 단위무게의 토양에서 분해되어지는 유기물의 양이 많아짐을 알 수 있다. 연구의 결과로부터 기후변화는 습지 토양내 유기물의 혐기적 분해의 속도를 증가시켜 분해되어지는 유기물의 양을 증가시키므로 분해의 산물로 발생되는 온실가스($CO_2$, $N_2O$, $CH_4$ 등)의 대기 방출을 증진시켜 기후변화에 순영향(positive effect)를 줄 수 있으리라 판단된다.

벼 논에서 토양 유기물 함량, 논 유형 및 농업기후대가 CH4 배출에 미치는 영향 (Effects of Soil Organic Matter Contents, Paddy Types and Agricultural Climatic Zone on CH4 Emissions from Rice Paddy Field)

  • 고지연;이재생;우관식;송석보;강종래;서명철;곽도연;오병근;남민희
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.887-894
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    • 2011
  • 영남지역에서 자연적 입지조건이 논토양 온실가스 배출에 미치는 영향을 살펴보고자, 2004년, 2005 및 2007년의 3년간 경남 밀양에 위치한 국립식량과학원 기능성작물부 시험포장과 인근 포장에서 연구를 수행하였다. 논토양에서 온실가스 배출과 관련 깊은 자연적 요인인 논토양 유기물 함량, 논 유형 (보통답, 미숙답, 습답 및 사질답) 및 농업기후대별 (영남내륙지대, 영남내륙산간지대 평지 및 산지, 동해안중부지대) 로 $CH_4$ 배출량을 조사하였다. 논토양 유기물 함량에 따른 $CH_4$ 배출량은 동일비료의 장기연용에 의하여 인접한 토양임에도 토양유기물 함량이 서로 다른 시험구에서 벼 표준재배법에 따라 동일하게 시비관리하면서 조사하였다. 논토양 $CH_4$ 배출량은 GWP 기준으로 3요소+퇴비 장기시용에 의하여 유기물 함량이 가장 높았던 처리구에서 $CH_4$ 배출량이 $3,597kg\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (100%)으로 가장 많았고, 다음으로 퇴비 72.1%, 3요소 70.5%, 3요소+규산 49.9% 및 무비 41.1%의 순으로 나타났다. 이는 토양 유기물 함량의 순서와 일치하였으며, 논토양 온실가스 배출량과 토양 유기물 함량 사이에는 r = $0.963^{**}$의 고도로 유의한 정의 상관관계가 있었다 (y = $4.3096x^{1.81314}$, 단 x는 토양 유기물함량, g $kg^{-1}$).논 유형별 $CH_4$ 배출량 (GWP) 은 토양 투수속도가 느리고, 유기물 함량이 높아 토양의 혐기상태가 강하게 유지되는 습답에서 $14,160kg\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (100%)로 가장 많았고, 미숙답은 64.0%, 보통답 46.8%, 사질답 23.8%의 순으로 나타났다. 농업기후대에 따른 논토양 $CH_4$ 배출량 (GWP)은 벼 재배기간 중 평균기온이 가장 높았던 영남내륙지대 (밀양)에서 $4,967kg\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (100%)로 가장 배출량이 많았 고, 동해안중부지대 (영덕) 94.6%, 영남내륙산간 평지 (상주 신봉) 91.7% 및 영남내륙산간 산지 (상주 화서) 78.9%의 순이었다. 기후대별 온도인자 중 7-9월 평균기온과 논토양 온실가스 배출량 사이의 회귀식은 y = 389.7x-4,287(단 x는 농업기후대별 7-9월 평균기온, $R^2=0.906^*$)이었다. 이와 같은 자연적 입지조건이 논토양 $CH_4$ 배출에 미치는 영향에 대한 이해를 높임으로써 논토양 입지조건을 고려한 온실가스 저감방법 구명 및 개발에 기초연구로 이용될 수 있을 것이다.

부숙퇴비 시용내력 지표미생물로서의 고온성 Bacillus (Thermophilic Bacillus Species as a Microbial Indicator of the History of Compost Application)

  • 서장선;연병열
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.285-290
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    • 1998
  • 화학비료 및 유기물 등의 개량제를 43년간 장기 연용한 논 토양에서 부숙퇴비 시용내력의 지표미생물로 활용할 수 있는 고온성 Bacillus속을 검정하고, 이들 균과 유기물 함량간의 관계를 연구하였다. 고온성 Bacillus 속은 평판 도말법으로 $65^{\circ}C$에서 12시간 이내에 콜로니를 측정할 수 있었으며, 논 토양에 서식하는 고온성 Bacillus속은 퇴비 시용량이 많을 수록 일정하게 증가하고, 토양 유기물 함량과도 $R^2=0.835^{**}$(n=32)의 정의 상관관계를 가졌다.

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토양/대수층 처리(Soil Aquifer Treatment)에서 유기물과 질소화합물 제거와 이송 모델링-(II) 현장조건의 변화에 따른 모델 결과 (Modeling Fate and Transport of Organic and Nitrogen Species in Soil Aquifer Treatment-(II) Simulations Based on the Field Conditions)

  • 김정우;김정곤;이영준;최희철
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권4호
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    • pp.13-17
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    • 2005
  • 암모늄의 질산화 반응, 질소산화물의 탈질 반응, 그리고 유기물의 산화반응을 고려한 SAT 모델링 시스템에 대해서, 현장조건의 변화에 따른 모델 결과를 비교하기 위해 6가지 모델 조건에 대한 가상의 수직 2차원상 모델 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션 조건에서 수리전도도, 주입수 주입율, 지표 피복 여부, 그리고 운영 계획과 같은 4가지 영향 인자들이 고려되었다. 시뮬레이션 결과, 모든 조건에서 모델 개발 과정에서 고려한 반응 영향들이 잘 모사되었다.

상이한 삼림생태계에서의 토층분화 특성과 변화에 따른 수분 이동 특성

  • 정덕영;오종민;진연호;손요한;주영특
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.69-73
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    • 1998
  • 경기도 퇴촌에 위치한 경희대학교 연습림내의 경사도와 수종을 달리하는 3개의 서로 다른 임반에서 등고선을 따라 지표면의 토층분화를 조사하였고 이에 따른 수분침투특성을 조사하였다. 3개의 임반은 낙엽송, 잣나무 및 굴참나무의 천연활엽수로 구성되었고 이에 구성 수종에 따라 지표면에 퇴적되는 O, A, B층의 깊이를 달리한다. 토층분화 길이는 3개 임반 모두 경사도가 낮은 하부사면에서 양호하게 발달하였으며 경사도가 높은 산사면이나 수간우가 많은 일부 지역에서는 유거수에 의해 유기물이나 표층토가 유실되어 바로 암반층 또는 풍화층이 나타나는 경향을 보이고 있다. 그러나 잣나무 임반의 경우 밀식 수간에 의해 유기물퇴적층과 A층의 발달이 다른 낙엽송이나 굴참나무 임반보다 토층 발달 깊이가 약 2배 이상으로 깊게 발달되었다. 그리고 조사된 임반의 하부사면의 경우 A층의 발달이 약 35cm부터 약 60cm에 이르고 있으나 토성을 구성하는 요소 중 직경 2mm 이상의 자갈에 토양입자들이 전체 토양의 40%정도를 차지하고 있다. 이러한 토층분화 특성을 달리하는 임반에서의 수분 이동특성은 퇴적된 유기물의 두께가 깊으면 깊을수록 수분침투율은 낮아지는 반면 포면 유거수량은 증가하는 경향을 보여주고 있다. 그리고 지표면, 유기물 퇴적층 아래, 지표면으로부터 30cm 아래에 설치된 Lysimeter를 이용하여 조사된 침출수의 분포는 전체를 100으로 환산시 지표면은 약 55%, 유기물퇴적층 아래는 30%, 그라고 30cm의 위치에서는 나머지 15%정도의 침출수가 포집되었다. 따라서 본 실험의 결과를 살펴보았을 때 지표 층에 존재하는 유기물이 전체 수분이동에 영향을 미치는 것으로 조사되었다.양 실험 결과, 서식지에서 조사된 결과인 잎과 줄기에서 Pb$\alpha$ 추정시에는 SeaWiFS 위성과 관련된 global algorithms 중에서 490nm와 555nm의 복합밴드를 포함하는 OC2 알고리즘(ocean color chlorophyll 2 algorithm)을 사용하는 것이 OC2 series 및 OC4 알고리즘보다 좋은 추정 값을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.환경에서는 5일에서 7월에 주로 이 충체의 유충이 발육되고 전파되는 것으로 추측되었다.러 가지 방법들을 적극 적용하여 금후 검토해볼 필요가 있을 것이다.잡은 전혀 삭과가 형성되지 않았다. 이 결과는 종간 교잡종을 자방친으로 하고 그 자방친의 화분친을 사용할 때만 교잡이 이루어지고 있음을 나타내고 있다. 따라서 여교잡을 통한 종간잡종 품종육성 활용방안을 금후 적극 확대 검토해야 할 것이다하였다.함을 보이고 있다.X> , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은

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염해 조건에서 유기물이 첨가된 준설모래와 석탄회 토양이 크리핑 벤트그래스의 생육에 미치는 영향 (Growth of Creeping Bentgrass on Bottom Ash and Dredged up Sand with Four Organic Matter Amendment Rates Under Saline Irrigation Condition)

  • 라하유;양근모;최준수
    • 아시안잔디학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.241-252
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    • 2009
  • 본 실험은 서산 부남호 준설모래와 태안 화력 발전소에서 발생된 석탄회(Bottom ash) 토양이 염해 조건에서 크리핑 벤트그래스의 생육배지로서의 활용 가능성에 대한 평가를 해보고자 수행되었다. 준설모래와 석탄회 토양의 물리, 화학적 특성을 실험실에서 조사하였으며, 각 토양에 유기물(peat)을 0, 1, 2, 3% 비율(w/w)로 각각 혼합한 토양에서 크리핑 벤트그래스 Pen-A1 품종을 파종 후 염이 포함된 물(EC=$1.5dSm^{-1}$)을 관수하며 생육을 평가하였다. 유기물 혼합전 준설 모래의 ECe가 $1.4dSm^{-1}$로 나타나, 석탄회 $8.4dSm^{-1}$에 비해 낮게 나타났다. 가시적 품질, 초장, 줄기 건물중 등은 준설모래 처리구에 비해 석탄회 처리구에서 낮게 나타났다. 석탄회 토양은 염분을 보유하고 있었으나, 관수로 인한 세척시 염분이 용탈되는 것을 확인할 수 있었다. 유기물을 혼합하지 않은 경우는 준설모래와 석탄회 토양에서 가시적 품질, 초장, 건물중이 처리 간에 차이를 보이지 않았으나, 2% 유기물을 혼합한 경우 준설모래 처리구가 석탄회 처리구에 비해 초장이 높게 조사되었다.