• 한국환경생태학회지
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• 제26권5호
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• pp.780-786
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• 2012

공주 근교의 상수리나무림을 대상으로 단근처리 방법을 적용하여 토양호흡량에 대한 뿌리호흡량의 기여율을 파악하였다. 토양호흡구(control plot)와 미생물호흡구(trenched plot)를 설치하고 2011년 6월부터 2012년 5월까지 IRGA 토양호흡측정기를 사용하여 $CO_2$발생량을 측정하였다. $CO_2$발생량은 하절기에 증가한 후 동절기에 감소하는 경향을 보였다. 토양호흡구와 미생물호흡구의 $CO_2$발생량은 8월에 가장 높았으며, 이때 토양호흡구와 미생물호흡구의 $CO_2$발생량은 각각 1.345, 0.897g $CO_2\;m^{-2}\;hr^{-1}$로 토양호흡구에 비해 미생물호흡구에서 33.31% 낮게 나타났다(P<0.05). $CO_2$발생량은 1월에 가장 낮았으며, 이때 토양호흡구와 미생물호흡구에서 각각 0.097, 0.032g $CO_2\;m^{-2}\;hr^{-1}$로 토양호흡구에 비해 미생물호흡구에서 67.01% 낮게 나타났다(P<0.01). 연간 $CO_2$발생량은 토양호흡구와 미생물호흡구에서 각각 4.320, 2.834kg $CO_2\;m^{-2}\;yr^{-1}$로 나타났다. $CO_2$발생량은 토양호흡구와 미생물호흡구에서 토양온도와 높은 상관관계가 있었다. 토양호흡구와 미생물호흡구간의 $CO_2$발생량 차이로 추정한 뿌리호흡량은 토양호흡량 중 약 34.40%를 차지하는 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-190
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• 2013

산림생태계 토양 호흡량은 지구탄소순환에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 금산 장기생태 연구 조사지 낙엽활엽수림을 대상으로 4년 동안 토양 이산화탄소 방출량의 연 변동을 조사하였다. 금산 장기생태 연구 조사지 월별 토양 이산화탄소 방출량은 토양온도 변화와 밀접한 관계가 있었으며 토양수분함량과는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다(P > 0.05). 동절기(1월과 2월, 2007년의 경우 1월부터 3월)를 제외한 평균 토양 이산화탄소 방출량은 2008년 0.32 g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, 2009년 0.40g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, 2007년 0.41g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, 2010년 0.54 g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ 순이었으며, 2008년의 연 평균토양온도는 $12.0^{\circ}C$로 다른 연도의 토양 온도 $13.0-13.5^{\circ}C$에 비해 유의적으로(P<0.05) 낮았다. 토양 이산화탄소 방출량과 토양 20cm 깊이의 토양온도는 지수함수 관계가 있었으며 ($R^2$ = 0.31-0.75, P < 0.05), 토양수분함량은 토양 이산화탄소 방출량과 유의적인 관계가 없었다(P > 0.05). 본 연구 결과에 따르면 금산장기생태연구 조사지 토양 이산화탄소 방출량의 연 변동은 토양수분보다는 토양온도 변화와 관계가 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제6권1호
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• pp.13-21
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• 2001

본 논문에서는 동전기적 복원 장치를 제작하고 Kaolin Clay토양을 $Co^{2+}$로 오염시켜 컬럼에 주입하고 컬럼 양쪽 전극에 전압을 가하여 수십 시간 복원실험을 하였다. 컬럼 내의 pH의 상승을 억제시키기 위해 토양컬럼 내의 초산완충액을 혼합하고, 토양복원 실험 동안 음극저수조에 0.1M 의 $CH_3$COOH용액을 계속적으로 주입했다. 컬럼의 pH는 초기에는 4.0이었으나 실험이 끝나는 43.6 시간 후에는 6.5로 상승이 억제되어 침전물 Co(OH)$_2$가 형성되지 않았다. 토양컬럼으로 부터의 유출량은 시간이 경과함에 따라 증가했고, 토양복원초기에 토양컬럼 내의 코발트는 주로 이온이동에 의해 제거되었다. 토양복원시험결과, 10.0시간 후에는 토양컬럼 내의 초기 $Co^{2+}$ 총량의 13.1%가 복원되었고, 20.8 시간 후에는 46.8%가 복원되었다. 또한 30.1 시간 경과 후에는 71.7%가 복원되었고, 43.6시간 후에는 94.6%가 복원되었다. 한편 개발된 모델에 의해 계산된 토양컬럼 내의 잔류농도와 토양복원 실험 후에 측정한 잔류농도는 상당히 일치했다.

• 한국습지학회지
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• 제17권3호
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• pp.283-292
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• 2015

토양으로부터 방출되는 $CO_2$의 양은 전 지구적 지구 탄소 순환에서 가장 큰 방출 중 하나로 알려져 있다. 특히 토양 내 미생물의 유기물질 분해 과정에 의해 방출되는 이산화탄소의 양은 토양의 탄소 저장량을 장기적으로 결정하는 요인이 되므로 그 양을 정량화 하는 것이 필요하다. 본 연구는 토양에서 고라니의 분변이 $CO_2$ 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행하였다. 그리고 고라니의 분변이 토양의 $CO_2$ 배출에 주는 영향과 토지의 이용에 따라 변화하는 $CO_2$ flux를 정량화 하였다. 그 결과 고라니 분변 내 많은 유기물질은 토양 미생물의 활성화에 영향을 주고 그로 인해 토양의 호흡 및 토양 내 물리 화학적인 변화가 발생되어 토양의 유기물 함량이 서로 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 특히 4개 지역의 토양(경작지, 휴경지, 버드나무 군락, 갈대습지)의 C/N ratio와 $CO_2$ flux는 분변의 유무와 통계적으로 매우 유의미한 상관 관계를 나타냈으며(P<0.01), 분변의 영향을 받은 토양의 $CO_2$ flux는 분변의 영향을 받지 않은 토양보다 2-20배 더 높은 것으로 나타났다. 이 연구는 고라니의 분변이 토양에 주는 영향과 야생동물 분변을 이용한 토양 물질 순환 연구를 통해 육상 생태계 및 토양권의 물질 순환과 그 영향의 정도를 정량화 하였다는 점에서 큰 의의가 있는 연구이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.110-115
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• 2003

한계농지 토양 내의 탄소와 질소의 동태에 관한 연구는 적절한 연구 대상지의 부족으로 지금까지 폭 넓게 이루어지지 못했다. 본 연구에서는 서울 근처의 검단산 일대에서 지속적으로 산림이었던 지역, 과거 논으로 이용되었던 지역, 과거 밭으로 이용되었던 지역 등 세 곳의 연구 대상지를 선정하고 여기에서 2002년 7월 25일부터 2003년 1월 24일까지 토양 발생 $CO_2$와 무기태 질소의 유효도를 측정하였다. 현재 지속적으로 산림이었던 지역과 과거 논으로 이용되었던 지역은 낙엽활엽수림이고, 과거 밭으로 이용되었던 지역은 낙엽성 관목이 주 식생을 이루고 있다. 토양 발생 $CO_2$는 토양 온도의 계절적 변화에 따라 차이를 보였다. 본 연구 기간동안 토양 발생 $CO_2$량 (g $CO_2$/$m^2$/hr)의 평균은 각각 과거 논으로 이용되다. 산림으로 변한 지역이 0.42, 과거 밭으로 이용되다 관목으로 변한 지역이 0.50, 지속적으로 산림이었던 지역이 0.41로 나타났다. 토양 발생 $CO_2$와 토양 온도는 연구 지역간에 차이가 나타나지 않았으나 토양 습도는 주목할 만한 차이를 보였고, 토양 발생 $CO_2$에 대해 토양 습도는 매우 약한 상관관계를 나타냈다. 무기태 질소의 유효도는 세 곳의 연구 대상지에 따라 차이를 나타냈으며 이는 토양 수분과 관련이 있는 것으로 보인다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권3호
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• pp.120-126
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• 2016

본 연구는 유사한 입지에서 생육한 소나무와 굴참나무 임분의 토양 이산화탄소($CO_2$)와 이들 방출에 영향을 미치는 환경요인인 토양 온도, 토양 수분, 토양 pH, 전기전도도, 토양 유기탄소 농도 등을 2015년 3월부터 2016년 2월까지 1년 동안 조사하였다. 토양 $CO_2$ 방출량의 월별 변화는 두 임분 사이에 차이가 있어 하절기인 6월과 7월의 경우, 굴참나무 임분이 소나무 임분에 비해 유의적으로 높았으나, 타 계절은 차이가 없었다. 연 평균 토양 $CO_2$ 방출량의 경우, 굴참나무 임분이 $2.27{\pm}0.22{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$로 소나무 임분의 $1.63{\pm}0.12{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 에 비해 높게 나타났으며, 연 평균 토양 온도와 토양 수분함량도 굴참나무 임분이 소나무 임분에 비해 높았다. 토양 환경요인 중 토양 온도와 토양 $CO_2$ 방출량은 지수함수 관계(P<0.05)가 있었으며, $Q_{10}$ 값의 경우, 굴참나무 임분이 3.35로 소나무 임분 2.72에 비해 높아 토양 온도 상승 시, 굴참나무 임분의 토양 $CO_2$ 방출량이 소나무 임분에 비해 더 크게 증가하는 것으로 나타났다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제24권3호
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• pp.141-147
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• 2001

상수리나무림에서 교란이 가해지지 않은 대조구(Con), 그리고 인위적으로 만든 숲틈(Gap)과 낙엽층 제거지역(Lr) 두 곳을 실험구로 설정하여 토양호흡과 호흡에 영향을 주는 토양온도, 수분, 유기물함량을 조사하였다. Con, Gap, Lr의 토양호흡률은 7월에 가장 높았으며, 이 때 각각의 평균 토양호흡률은 15.6±0.9, 11.2±1.4, 7.7 ± 1.3 CO₂μmol·m/sup -2/·s/sup -1/로 Con에 비해 Gap과 Lr에 서 28.6%와 50.6% 낮았다. Con, Gap, Lr에서 동절기에는 토양호흡률이 각각 0.5±0.0, 0.4±0.1, 0.3 ±0.0 CO₂μmol·m/sup -2/·s/sup -1/로 지소간 유의한 차이는 없었다. Con, Gap, Lr에서 조사기간의 평균 토양호흡률은 각각 5.0±4.7, 4.3±3.5, 2.8±2.2 CO₂μmol·m/sup -2/·s/sup -1/로 지소간 유의한 차이(P<0.01)가 있었다. Gap과 Lr은 Con에 비해 각각 24%, 44% 감소되었다. 토양으로부터 대기중으로 방출되는 연간 CO₂의 양은 Con, Gap, Lr에서 각각 6.86, 5.84, 3.81 CO₂㎏·m/sup -2/·yr/sup -1/ 이었다 (P<0.01). Gap과Lr는 Con에 비해 각각 14.8, 44.5%감소되었다. 교란의 정도와 관계없이 토양호흡률은 토양온도와 높은 상관관계가 있었다. 낙엽층은 토양생물의 에너지원이 되고 안정한 서식처를 제공하기 때문에 토양호흡과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제27권1호
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• pp.31-37
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• 1983

실험실 조건에서 몇 개의 다른 종류의 토양에 의한 일산화탄소 소모를 측정했다. 시료로는 유기질이 많은 부식토 및 도로변의 토양과 실험에서 이미 사용한 높은 농도의 일산화탄소와 접했던 부식토 및 도로변의 토양을 택했다. 높은 CO농도 조건에서 CO의 소모성을 조사하기 위해서 18.2l 반응용기에서 CO의 농도를 2,000ppm에서 24,000ppm으로 변화시켰다. 토양의 CO 제거는 기체크로마토그래피법으로 측정하였다. 본 실험에서 시행한 조절실험의 결과를 보면 CO를 주로 제거하는 것은 화분용 토양임을 지적하고 있다. 부식토의 CO소모속도는 도로변의 흙에 비하여 월등히 크고, 실험에서 재사용된 부식토는 새로운 부식토에 비하여 약 15% 높은 소모속도를 나타냈다. 대기로부터 CO를 제거하는 토양의 능력은 $9,000{\sim}24,000ppm$의 CO농도 범위에서는 13,000ppm 근처일때 최대치에 도달했다. 스트렙토마이신의 첨가는 토양의 CO제거능력에 큰 영향을 미치지 못하지만, 10%의 소금물은 부식토의 CO제거능력을 현저하게 억제시켰다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.393-398
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• 2008

시험포장은 수원시에 위치한 국립농업과학원의 기후변화생태과 시험포장에서 고추를 재배하여 식양토와 사양토의 2개 토성을 대상으로 각 관수시점을 -30kPa와 -50kPa에서 온실가스배출에 관여하는 요인인 토양수분, 토양온도, 토양 중 무기태질소를 측정하여, $CO_2$배출 간의 관계와 배출 특성을 구명하고자 하였다. 본 시험의 연구 결과, 토양의 $CO_2$배출량과 무기태질소 그리고 토양온도에서 높은 상관관계가 있었으나, 토양수분과는 상관을 보이지 않았다. 그리고 $CO_2$ 배출량과 토양수분함량과는 상관관계가 없었다. $CO_2$ 배출량과 토양온도 및 무기태질소의 상관계수는 식양토에서 $0.830^{**}$, $0.876^{**}$, 사양토에서 $0.793^{**}$, $0.804^{**}$로 상관은 고도로 유의하였다. 고추 재배기간 143일간 $CO_2$의 작기종합 배출량을 토양 토성에 따라 수분장력별로 처리하여 비교한 결과, 수분장력이 식양토에서 -30kPa에 비해 -50kPa에서 37.5%, 사양토는 50.0% 저감되었으며, 식양토에 비해 사양토에서 21.2~36.9% (-30kPa~-50kPa) 저감되었다. 고추밭에서 온실가스배출에 관여하는 무기태질소, 토양수분함량, 토양온도 등의 요인들 중 온실가스배출에 어느 정도 영향을 주는가를 정량적으로 분석하기위하여, $CO_2$배출에 대한 기여도를 평가하였다. $CO_2$배출에 대한 각 요인들 간의 기여도는 토양온도 (식양토; 46.6, 사양토; 69.7%), 무기태질소 (39.3, 26.2%), 토양수분함량 (14.1, 4.1%) 순으로 나타나, $CO_2$배출에 관여하는 요인 중 가장 영향을 미치는 요인은 토양온도로 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권1호
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• pp.32-43
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• 2021

삼림 생태계에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 모니터링을 위한 다중채널 자동챔버시스템 (MCACs)을 개발하였다. MCACs는 자동개폐 덮개가 있는 8개의 토양챔버, 8개의 다중채널 가스샘플러를 장착한 적외선 CO2 농도 분석기, 시간 릴레이 회로를 갖춘 전자 컨트롤러, 프로그래밍이 가능한 로직용 자료수집장치로 구성되었다. 사계절 장기간에 걸쳐 야외 현장에서 MCACs의 안전성과 신뢰도를 조사하고, 높은 시간분해능으로 현장 테스트에서 얻은 온도와 토양수분 함량이 토양 CO2 유출에 미치는 효과들을 파악하기 위해, 2010년 1월부터 12월 사이의 기간 동안 남산의 신갈나무림 실험지소에서 MCACs를 사용하여 토양 CO2 유출속도와 미기상 요인들을 지속적으로 측정하였다. 토양 CO2 유출속도의 일변화 및 계절적인 변화는 현저하게 온도 요인의 경향을 따랐다. 전체 실험 기간 동안에 토양 CO2 유출속도는 5 cm 깊이의 토양온도와 밀접한 상관관계 (r2 = 0.92)를 보였으나 토양수분 함량과는 약한 상관관계 (r2 = 0.27)를 나타냈다. 남산 신갈나무림에서 온도에 대한 토양 CO2 유출량의 연간 민감도(Q10 수치)는 2.23~3.0의 범위에 달했고, 다양한 온대지역의 낙엽활엽수림에 대한 다른 연구들과 일치하였다. MCACs에 의해 측정된 연평균 토양 CO2 유출량은 약 11.1 g CO2 m-2 day-1이었다. 이 결과들은 MCACs가 야외 현장에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 장기측정과 동시에 미기상 요인들의 영향을 결정하는데 유용한 시스템임을 나타낸다.