• 생물환경조절학회지
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• 제32권4호
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• pp.328-335
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• 2023

적절한 양분 관리와 식물 생육 증진을 위해 토양의 양분 수준을 반영하는 토양 센서가 요구된다. 토양의 양분을 모니터링할 수 있는 센서가 없으므로 전기전도도(EC) 센서를 토양의 양분 수준을 평가 하는데 사용할 수 있다. 센서 EC 값과 토양 온도, 수분 함량과 양분 함량과의 관계를 파악하면 EC 센서를 활용한 토양 양분 관리가 가능할 것이다. 그러나 센서 EC 값과 식물이 이용할 수 있는 양분의 관계는 구명되지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 고추와 브로콜리의 생육 기간동안 요소 비료 처리가 토양 센서 EC 값에 미치는 영향을 평가하고 토양에 존재하는 식물 유효태 양분 함량을 예측하는 것이다. 재배기간동안 주기적으로 토양을 채취하여 pH, EC를 측정하고 유효태 양분 함량을 분석하였다. 센서 EC 값은 수분 함량이 높아질수록 증가하였고 비료부족 처리구의 EC 값이 가장 낮게 나타났다. 센서 EC와 실제 토양 양분 함량과의 상관관계를 파악하기 위해 주성분 분석을 실시하였다. 센서 EC는 질산태질소와 유효태 칼슘과 강한 양의 상관관계를 보였다. 또한, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 인, 황, 질소와 같은 유효태 양분을 합한 값은 센서 EC 값과 관련이 있었다. 따라서 노지에서 EC 센서를 이용하여 양분 함량을 예측함으로써 적절한 양분 관리를 할 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권4호
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• pp.360-364
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• 1996

시설재배지(施設栽培地) 염류집적(鹽類集積)이 상추의 발아율 및 생육(生育)에 미치는 영향을 구명하기 위하여 토양(土壤)의 염류농도(鹽類濃度)(1.65, 3.50, 5.75. 7.15, 9.50, 13.57 dS/m)를 달리하여 폿트시험을 수행하였다. 1. 상추는 증류수 그리고 KCl로 조절한 EC: 2, 4, 6, 8, 10 dS/m의 농도(濃度)에서 각각 86.7, 86.7, 72.2, 42.2, 27.8 %의 발아율을 보였으며, 토양(土壤)의 EC 농도(濃度)별 입모율은 6dS/m이하의 토양에서는 60% 이상이었으나 7.15, 9.50, 13.57 dS/m의 토양에서는 각각 45, 32, 31%의 낮은 입모율(立毛率)을 보였다. 2. 상추의 생육(生育)은 EC가 낮은 토양(土壤)일수록 양호(良好)하였으며, 수량은 토양(土壤)의 EC 1.65 dS/m에 비하여 3.56 dS/m의 토양(土壤)에서 22% 증수된 반면, 토양EC가 5.75, 7.15, 9.50, 13.57 dS/m에서는 각각 3, 15, 60, 62% 감수(減收)하였다. 3. 토양의 EC와 상추의 입모율(立毛率)은 고도(高度)의 부의 상관(相關)($r=-0.9057^{**}$)이 있었으므로 염류집적지(鹽類集積地) 토양(土壤)에서 다음식 [Y=-4.313x + 82.95(Y : 입모율. x : 토양 EC)]으로 상추의 입모율(立毛率) 예측이 가능하며, 또한 상추의 입모율(立毛率)은 생체중(生體重)과 고도의 유의 상관($r=0.8396^{**}$)을 보였다.

• 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.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권6호
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• pp.157-164
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• 2021

Smart agriculture requires sensing systems which are fundamental for precision agriculture. Adequate and appropriate water and nutrient supply not only improves crop productivity but also benefit to environment. However, there is no available soil sensor to continuously monitor nutrient status in soil. Electrical conductivity (EC) of soil is affected by ion contents in soil and can be used to evaluate nutrient contents in soil. Comparison of various commercial EC sensors showed similar water content and EC values at water content less than 20%. Soil EC values measured by sensors decreased with decreasing soil water content and linearly correlated with soil water content. EC values measured by soil sensor were highly correlated with water soluble nutrient contents such as Ca, K, Mg and N in soil indicating that the soil EC sensor can be used for monitoring changes in plant available nutrients in soil.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권5호
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• pp.247-252
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• 2005

토양 pH는 토양화학반응의 결과로 토양용액으로 해리하는 수소이온을 나타내는 intensity factor이고 토양의 알루미늄에 의하여 수소이온이 완충되고 있다. 토양 양이온에 의하여 알루미늄의 수소이온 완충기능이 저하되면 토양 pH 양상이 달라지므로 토양 EC에 따른 토양 pH 양상은 토양의 pH 완충력 등 토양관리를 위한 중요한 정보를 담고 있다. 토양에 투입되는 양분에 의하여 토양 pH가 달라지는 현상을 구명하고 시설재배지 토양의 EC에 따른 토양 pH 양상을 파악하기 위하여 사양토에는 가축분과 퇴비 및 비료를 넣고 시설재배지 토양은 무처리 상태로 $30^{\circ}C$에서 5, 10, 20, 40일간 호기항온 후 토양과 토양용액의 화학적 특성을 분석하였다. 가축분을 첨가한 사양토의 pH 양상은 토양에 첨가된 양이온 함량에 비례하여 pH가 올라갔으며 양분이 축적된 시설토양의 pH 양상은 양분함량이 많을수록 pH가 낮아졌다. 따라서 토양 EC가 높아질 때 토양 알루미늄의 수소이온 완충력이 높은 상태에서는 토양의 pH는 양이온의 양에 비례하여 올라가지만 토양 알루미늄의 수소이온 완충력이 저하된 상태에서는 토양의 음이온의 양에 비례하여 pH가 낮아지는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권2호
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• pp.83-90
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• 2004

토양의 EC와 관개수중 질산태 질소 함량이 상추의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 본 시험을 수행하였다. 가로, 세로, 높이가 각각 42, 54.5, 22 cm인 사각포트에 토양 EC가 비교적 낮은 토양과 높은 토양 40 kg을 충진 시켰으며, 각각의 토양에 무비료구, 토양검정시비량의 질소 50% 감비구, 토양검정시비구를 두고 질산태 질소 함량이 각각 6.6 및 $21.0mg\;L^{-1}$인 두 가지 지하수를 관개수로 이용하여 상추를 재배하였다. EC가 낮은 토양에서 질소 함량이 낮은 지하수를 관개한 경우, 무비구, 토양검정시비량의 질소 50% 감비구 및 토양검정시비구의 상추 생산량은 각각 6,733, 11,933 및 $12,733kg\;ha^{-1}$이었고, 질소함량이 높은 지하수를 관개한 경우 무비구, 토양검정시비량의 질소 50% 감비구 및 토양검정시비구의 상추 생산량은 각각 9,733, 13,400 및 $12,800kg\;ha^{-1}$이었다. EC가 높은 토양에서 질소함량이 낮은 지하수를 관개한 경우 무비구, 토양검정시비량의 질소 50% 감비구 및 토양검정시비구의 상추 생산량은 각각 12,400, 12,867 및 $10,400kg\;ha^{-1}$이었고, 질소함량이 높은 지하수를 관개한 경우 무비구, 토양검정시비량의 질소 50% 및 토양검정시비구의 상추 생산량은 각각 13,600, 14,067, $10,733kg\;ha^{-1}$이었다. 비료에 의한 질소 흡수는 토양검정시비구보다 토양검정시비량의 질소 50% 감비구에서 더 높았다. EC가 낮은 토양에서는 관개수중의 질소가 상추에 의해 흡수 이용되었으나, EC가 높은 토양에서는 관개수에 의한 질소 공급은 없는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 보면 엽채류에 대한 시비량은 토양 양분 및 관개 지하수중의 질소함량을 고려하여 결정되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.304-305
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• 2009

시설재배지의 토양화학성 변화는 작물재배 기간 시비한 화학비료에서 유래된 무기성분 뿐만아니라, 가축분퇴비의 질소성분의 토양잔류량이 요소비료 보다 9.4배 많아 염류집적 주 요인이라는 보고('05 경기도)가 시사하는 봐와 같이 유기자원으로 시용하는 가축분 등의 부산물비료의 무기화에서 유래된 비료성분이 토양염류집적 및 토양환경악화에 더 큰 영향을 미칠 수 있다. 시설재배지의 유기물자원 시용기준이 토양의 특성에 관계 없이 작물에 따라 양적인 시험성적이 주로되어 있으며, 토양검정에 의한 시용기준도 유기물함량에 따라 볏짚, 우분, 돈분 및 계분으로 돠어 있다. 일반노지와 달리 시설재배지에서는 유기물함량이 토양의 비옥도 및 작물생육에 영향을 미치는 것 보다는 토양의 전기전도도(EC)가 더 중요한 작물생육 조건이 될 수 있다. 따라서 토양의 특성에 따라 물질순환에 의한 유기자원 시용기준으로 개선할 필요성이 있다. 시설재배지의 장기적인 토양관리를 위하여 유기물자원에 의한 토양환경 개선 효과를 구명하고자. 무처리, 가축분부산 물비료 관행 시용 기준 대비 볏짚 등 5개의 유기자원을 토양의 무기태질소 함량 대비 유기자원의 탄소함량을 C/N율 10 조절량을 시용하여 시험하였고, 또한 토양의 전기전도도(EC)가 상이한 3개( <2.0 dS/m, 2.0~6.0 dS/m, 6.0 dS/m<)토양에 유기물자원(우드칩)을 C/N율 10, 20, 30 조절하여 수박을 시험작물로 비닐하우스에서 재배하여 수행하였다. 시험 후 토양의 전기전도도(EC)는 시험 전에 비하여 시험 후 토양에서 가축분부산물비료는7% 증가되었으나 유기물자원 처리는 26~33% 경감되는 효과가 있었다. 수박의 과중은 무처리를 제외하고 처리간에 차이가 없었다. 유기물자원 C/N율 조절간에는 시험전 토양의 EC에 따라 차이가 있어 C/N 10 조절에서는 26~44%, C/N 20 조절에서는 30~51%, C/N 30 조절에서는 27~48% 경감효과가 있었으며, 3토양의 평균 토양EC 경감율은 C/N 10, 20, 30 조절에서 각각 34, 39 및 38 % 이었다. 수박의 생육 및 과중은 토양의 C/N율 조절간에는 차이가 없었으나, 토양의 EC 간에는 토양의 EC가 6.0dS/m 이상 토양에서 가장 낮았다. 따라서 탄소원의 유기자원을 C/N율 조절에 의한 시용기준 개선으로 토양의 무기태질소와 토양의 전기전도도(EC)를 경감시켜 친환경적 토양관리와 수박의 수량과 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 평가되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권2호
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• pp.248-255
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• 2011

시설재배 토양의 장기적인 물질순환적 친환경 토양관리를 위하여 유기물자원 (가축분부산물비료, 볏짚, 버섯배지, 팽연왕겨, 우드톱밥, 코코피트)을 토양의 무기태질소 대비 C/N율 10, 20, 30 조절량을 시용하는 처리를 두어 수박을 시험작물로 비닐하우스에서 2기작으로 재배하여 수행한 결과는 다음과 같다. 시용한 유기물자원의 T-C는 $289{\sim}429g\;kg^{-1}$이었으며, 유기물자원을 토양의 무기태질소 대비 C/N율 10 조절량을 시용하여 수박을 2기작 재배 후 토양의 질산태 질소는 시험전 토양에 비하여 가축분 부산물비료 처리를 제외 하고 21~37% 감소하였으며, 토양의 EC는 26~33% 경감효과가 있었다. 우드톱밥을 토양의 EC가 상이한 3개의 토양에 토양의 무기태질소 대비 C/N율을 10, 20, 30 조절 처리하여 수박을 재배한 결과 시험전 토양에 비하여 토양의 EC가 각각 33, 42, 39% 경감되었다. 수박의 과중은 개당 10.1~13.4 kg으로 토양의 EC가 낮은 토양I>토양II>토양III 순으로 수박의 과중이 높았으며 C/N 20 조절처리에서 3개의 토양은 양호한 경향이었다. 수박의 당도는 $11.8{\sim}12.3^{\circ}Brix$로 처리간에 차이는 없었으며 수박의 과실 특성상 상품에는 문제가 없었다. 탄소함량이 높은 유기물자원 공급으로 토양의 연작장해의 한 원인인 염류집적이 경감되어 품질과 수량성 증수을 기대할 수 있었다. 시설재배토양의 특성을 대표 할 수 있는 토양의 EC농도에 따라 유기물자원 시용시 토양의 무기태질소 대비 C/N 20 조절 시용기준을 적용하여도 물질순환적 유기재배의 토양관리에 문제가 없을 것으로 평가되었다.

• 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.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권Spc호
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• pp.45-46
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• 2009

간척지 토양은 도시화와 산업화로 인해 잠식되는 농경지를 대체하는 식량공급원으로 간척지는 쌀 산업 외에 원예, 축산 등 다양한 생물산업 기반으로 활용되고 있다. 그리고 간척지 논농업(간척지 논 307만 ha)은 온실가스 저감 기능을 가지고 있으며 년간 논 1ha당 이산화탄소 흡수량 21.9t, 산소 공급량 15.9t으로 알려져 있다. 그러나 높은 염농도와 지하수위, 지하수 상승에 의한 재염화 현상, 토양 물리화학성과 배수 불량, 논의 경우 적정 유효토심은 50cm 정도이나 간척지 논 유효토심 20cm 이하로 유효토심이 매우 낮은 편이다. 또한 간척년대 경과할수록 제염은 되나 토양물리성 불량, 시비량 과다와 양분 불균형 발생으로 인하여 수분과 양분보유능 향상 토양관리 기술 개발 필요하다.