• 한국농림기상학회지
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• 제11권2호
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• pp.52-60
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• 2009

본 실험은 사과원 토양으로부터의 $CO_2$방출량을 정량적으로 파악하고, 토양호흡과 환경인자와의 관계를 알아보기 위해 수행되었다, 실험은 경기도 수원 국립 원예특작과학원 내의 사과 '후지' 과수원에서 2007년 4월 23일$\sim$2008년 3월 31일까지 실시하였다. 자체 제작한 자동 토양호흡 측정장치(밀폐법)를 이용하여 밀폐법에 근거하여 사과원의 토양 호흡을 지속적으로 측정 하였다. 토양 호흡속도의 일변화는 일출 이후의 온도 상승과 함께 아침 7시경부터 증가하여, 온도가 가장 높은 $14{\sim}15$시경에 최대값($399.4{\sim}450.9mg$ $CO_2$ $m^2d^{-1}$)을 나타내었으며 이후 온도의 하강과 함께 감소하였다. 토양 호흡속도는 $0.82{\sim}13.65g$ $CO_2$ $m^2d^{-1}$ 범위의 계절변화를 보였고, 온도가 높고 강우가 많았던 $7{\sim}9$월에는 비교적 온도가 낮았던 $5{\sim}6$월보다 토양호흡 속도가 낮았다. 토양호흡속도는 지온($r^2=0.800$) 및 기온($r^2=0.805$)과 유의한 지수함수적 관계를 보였다. 지온과 기온에 대한 토양호흡속도의 $Q_{10}$ 값은 각각 2.0과 1.9이었으며, 연간 총 토양 호흡량은 19.6ton $CO_2$ $ha^{-1}$ 이었다.

• 농업생명과학연구
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• 제43권2호
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• pp.9-15
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• 2009

본 연구는 소나무재선충병의 피해를 받은 토양생태계의 합리적인 관리를 위한 기초정보를 제공할 목적으로 이루어졌다. 토양온도와 수분함량은 완전벌채지 $15.3{^{\circ}C}$, 11.5%, 일부벌채지 $14.4{^{\circ}C}$, 13.5%, 대조구 $13.7{^{\circ}C}$, 14.8%로 나타났다. 토양유기물 함량은 완전벌채지가 2.11~2.64%, 일부벌채지 2.26~3.33%, 대조구 2.27~3.10%의 범위에 있은 것으로 분석되었다. 토양호흡량은 계절적인 차이가 있었는데 여름철에 높았으며, 토양온도와 정의 상관이 있는 것으로 나타났다. 평균 토양호흡량은 완전벌채지 0.24, 일부벌채지 0.36, 대조구 $0.32gCO_{2}/m^{2}/hr$로 나타나 소나무재선충 피해목만 벌채한 일부벌채지의 토양호흡량이 가장 높은 것으로 분석되었다. 소나무재선충병 피해지 산림토양의 $Q_{10}$값은 2.39에서 2.68 사이에 있는 것으로 나타났다. 조사기간을 통한 년간 토양호흡량은 완전벌채지, 일부벌채지, 대조구에서 각각 8.1, 15.6, $14.6tCO_{2}/ha/yr$으로 분석되었다.

• 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.

• 농약과학회지
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• 제18권4호
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• pp.258-268
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• 2014

OECD Test guideline 307에 따라 확립한 토양대사 시험법으로, 호기성 토양 조건에서 [$^{14}C$]butachlor의 토양대사 시험을 실시하였다. 시험토양은 국내 밭토양의 대표적인 토성인 양토였으며, 비멸균 및 멸균토양에 [$^{14}C$]butachlor ($6.83mgKg^{-1}$)을 처리하고 flow-through system에서 60일간 배양하였다. 시험기간 동안 mass balance는 비멸균 토양과 멸균토양에서 각 처리방사능 대비 91.1~95.5%, 93.0~97.7% 수준이었다. 비멸균 토양의 경우 처리 후 60일 경과 시 처리방사능의 8.4%로 감소하였으며, $DT_{50}$과 $DT_{90}$은 10.4일과 34.6일이었다. 토양 추출액 중 주요대사산물 2-chloro-2',6'-diethylacetanilide이 검출되었다. $^{14}CO_2$ 및 비추출성 토양잔류물은 3.5%와 43.5% 수준이었다. 시험기간 중 멸균 토양 내 [$^{14}C$]butachlor의 분해는 거의 일어나지 않았다. 따라서 butahclor는 호기성 토양에서 미생물에 의해 빠르게 분해되어 주요 대사산물 2-chloro-2',6'-diethylacetanilide와 $CO_2$를 생성하거나 토양에 강하게 흡착되어 비추출성 잔류물로 존재하는 것으로 판단된다. 이를 통해 OECD guideline TG 307에 확립한 호기성토양대사 시험법은 농약의 위해성 평가를 위한 토양 동태 예측 있어 국내 활용에 적합할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제6권1호
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• pp.17-24
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• 1987

Benzene환(環)이 균일하게 표지된 제초제 $^{14}C-Bentazon$(3-isopropyl-2, 1, 3-benzothiadiazin-4-one-2, 2-dioxide)을 서독과 한국의 토양에 5.51 ㎎/㎏과 25.05㎎/㎏의 두 수준으로 처리하여 $23{\pm}1^{\circ}C$에서 105일간 호기적으로 배양했을때 두 토양에서 모두 $^{14}CO_2$로 분해되는 속도는 주당 0.6%와 0.2%이었다. Bentazon을 처리한 토양을 용매로 추출한 결과 증류수가 가장 우수한 용매임이 밝혀졌고 용매로 추출이 불가능한 Bentazon 토양 잔류물은 25.05 ㎎/㎏을 처리한 토양에서보다는 5.51 ㎎/㎏을 처리한 토양에서 모두 최초 시용량에 대하여 보다 높은 비율로 형성되었다.

• 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.

• 한국산림과학회지
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• 제109권3호
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• pp.271-280
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• 2020

본 연구는 유사한 입지에서 생육한 소나무와 굴참나무 임분을 대상으로 시비에 따른 토양 CO₂ 방출량을 비교하기 위해 수행하였다. 성숙한 소나무와 굴참나무 임분을 대상으로 시비처리 전 캘리브레이션 기간(2015년 3월~2016년 2월)을 가진 후, 2016년 3월에 복합비료를 표면 시비하였다. 토양 CO₂ 방출량은 2015년 3월부터 2017년 2월까지 2년 동안 매월 측정하였다. 토양 CO₂ 방출량의 월별 변동은 굴참나무와 소나무 임분 모두 시비 전(2015~2016년)과 시비 후(2016~2017년) 유사하였다. 연평균 토양 CO₂ 방출량의 경우 소나무 임분의 시비구는 2015~2016년 1.620 μmol m^-2 s^-1였으나 2016~2017년 2.180 μmol m^-2 s^-1로 유의적으로 증가(P < 0.05)하였으며, 굴참나무 임분의 시비구도 2015~2016년 1.557 μmol m^-2 s^-1에서 2016~2017년 1.977 μmol m^-2 s^-1로 약 0.420 μmol m^-2 s^-1 정도 증가하였다. 그러나 비시비구는 두 임분 모두 2015~2016년과 2016~2017년 사이 토양 CO₂ 방출량에 유의적인 차이가 없었다. Q₁₀ 값은 굴참나무 임분의 시비구가 2015~2016년 3.14에서, 2016~2017년 3.41로 증가하였으나 소나무 임분의 시비구는 Q₁₀ 값에 변화가 없었다. 비시비구의 Q₁₀ 값의 경우 굴참나무 임분은 2015~2016년에 3.85였으나, 2016~2017년은 3.69로 감소하였으며, 소나무 임분은 2015~2016년은 3.15였으나, 2016~2017년은 3.65로 증가하였다. 본 연구 결과에 따르면 유사한 입지환경에서 생육한 소나무와 굴참나무 임분의 토양 CO₂ 방출량은 시비 후 증가하였으며, 시비에 따른 토양 CO₂ 방출은 소나무 임분이 굴참나무 임분에 비해 반응이 크게 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권6호
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• pp.843-848
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• 2010

상수리나무 묘목의 생장과 광합성 활성에 미치는 토양산성화의 영향을 조사하였다. 토양내 $H^+$ 부하량이 증가할수록 상수리나무 묘목의 건중량은 감소하였으며, RGR 및 NAR도 저하하였다. 또한 토양 내 $H^+$ 부하량이 증가함에 따라 상수리나무 묘목의 순광합성속도, 증산속도 및 암호흡속도가 감소하였다. 이는 토양산성화의 직접적인 영향으로 뿌리의 생장이 억제되어, 이로 인해 영양분의 흡수가 원활히 이루어지지 않아 잎의 광합성량이 감소된 것으로 판단된다. 엽내 N농도 및 chlorophyll함량과 $CO_2$고정효율과의 사이에 매우 높은 정의 상관관계(p<0.01)가 인정되었다. 토양으로의 $H^+$ 부하량의 증가에 따른 N함량 및 chlorophyll함량의 저하가 상수리나무 묘목의 $CO_2$고정계의 활성을 감소시켰다고 판단된다. 이러한 광합성 활성의 감소가 토양산성화 조건하에서 생육시킨 상수리나무 묘목의 생장저하 원인이라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1353-1357
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• 2010

공주 근교의 일본잎갈나무 조림지에서 벌목이 이루어지지 않은 비벌목지를 대조구, 벌목이 이루어진 벌목지를 처리구로 설정하여 토양호흡과 호흡에 영향을 주는 토양온도, 토양수분을 2008년 5월부터 12월까지 2주 간격으로 측정하였다. 조사기간 동안 대조구와 처리구의 평균 토양온도는 각각 $23.3{\pm}0.5^{\circ}C$, $25.9{\pm}3.1^{\circ}C$으로 처리구에서 높았으며, 토양수분은 각각 $27.76{\pm}7.12%$, $24.55{\pm}5.12%$으로 처리구에서 낮게 나타났다. 토양호흡량은 봄부터 하절기로 이행함에 따라 증가한 후 동절기에 이르기까지 감소하는 경향을 보였으며, 토양호흡과 토양온도와는 높은 상관관계($R^2$=0.8747)가 있었으나, 토양수분과는 유의성이 높지 않았다($R^2$=0.4437). 토양호흡량은 대조구와 처리구에서 모두 8월에 가장 높았으며, 이때 대조구와 처리구의 평균 토양호흡량은 각각 $0.82{\pm}0.13$, $1.32{\pm}0.10$ $CO_2g{\cdot}m^{-2}{\cdot}hr^{-1}$으로 나타났다. 대조구와 처리구에서 5월부터 12월까지 측정된 전체 호흡량은 각각 2,419.2, 3,610.8 $CO_2g{\cdot}m^{-2}$으로 대조구에 비해 처리구에서 49.3% 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 인위적인 삼림의 벌목은 토양 호흡량을 증가시켜 대기 중의 이산화탄소를 증가시킬 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권1호
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• pp.41-55
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• 2015

Monitoring of $CO_2$ release through the ground surface is essential to confirm the safety of carbon storage projects. We conducted a feasibility study of the multi-channel surface-soil $CO_2$-concentration monitoring (SCM) system as a soil $CO_2$ monitoring tool with a small scale injection test. The background concentrations showed the distinct diurnal variation. The negative relation of $CO_2$ with temperature and the low $CO_2$ concentrations during the day imply that surface-soil $CO_2$ depends on photosynthesis and respiration. After 4.2 kg of $CO_2$ injection (1 m depth for 29 minutes), surface-soil $CO_2$ concentrations increased in the all five chambers, which were located less than 2.8 m of distance from each other. The $CO_2$ concentrations seem to be recovered to the background around 4 hours after the injection ended. To determine the leakage, the data from Chamber 2 and 5 with low increase rates were used for statistical analyses. Coefficient of variation for 30 minutes ($CV_{30min}$.) is efficient to determine a leakage signal, with reflecting the fast change in $CO_2$ concentrations. Consequently, SCM and $CV_{30min}$ could be applied for an efficient monitoring tool to detect $CO_2$ release through the ground surface. Also, this study provides ideas for establishing action steps after leakage detection.