• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.30 no.1
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• pp.31-40
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• 2003

A research has been done for growing characteristics of Korean ginseng in Geumsan of Chungnam Province. It had been made to determine the transitional element concentrations of the rocks, divided by biotitic granite(GR) and phyllite(PH). The physical and chemical properties of their weathering soils and ginseng nursery soils were analyzed. The texture in the GR weathering and ginseng nursery soils were sandy clay, and the texture of the PH weathering and ginseng nursery soils were heavy or silty clay. The bulk densities of the GR and PH weathering soils were $1.21{\sim}1.32g/cm^3$ and $1.26{\sim}1.38g/cm^3$, respectively. Also, the bulk densities of the GR and PH ginseng nursery soils were $1.02{\sim}1.10g/cm^3$, respectively. The pH (4.80) of the GR weathering soil were lower than the pH of the PH(5.34) weathering soil. The pH in the 2 year and 4 year-ginseng nursery soil of the GR were 4.39 and 4.40. In addition, those of the PH were 5.24 and 5.34, respectively. The difference in pH of the two nursery soils could be from the pH difference between the two parent materials. The organic matter contents of the GR weathering soils(0.24%) were higher than those of the PH(1.02%) weathering soils. The organic matter of the 2 and 4 year-ginseng GR nursery soils were 0.87% and 1.52%, and of the PH nursery soils were 2.06% and 2.96%, respectively. The total nitrogen contents of the GR weathering soils were 259.43ppm and of the PH weathering soils were 657.22ppm. Those of 2 and 4 year-ginseng GR nursery soils were 588.04ppm and 657.22ppm and those of the PH nursery soils were 1037.72ppm and 1227.96ppm, respectively. The nitrate and ammonium contents of the GR weathering soils were the extremely small, and those of the PH weathering soils were 6.7ppm and 9.94ppm. Those of 2 year-ginseng GR nursery soils(223.09ppm and 26.96ppm) were higher than those of PH(19.46ppm and 8.23ppm) nursery soils. And those of 2 year-ginseng PH nursery soils(14.22ppm and 16.84ppm) were lower than those of PH(306.93ppm, 34.21ppm) nursery soils. The difference was due to fertilizer types and more deposits of nitrate after oxidation of ammonium. The phosphate contents of the GR and PH weathering soils were 14.41ppm and 38.60ppm. Those of GR 2 and 4 year-ginseng nursery soils were 46.89ppm and 102.44ppm and those of the PH nursery soils were 147.04ppm and 38.60ppm. The cation exchange capacities of the GR weathering soils were 12.34me/100g and those of the PH weathering soils were 15.40me/100g. Those of 2 and 4 year-ginseng GR nursery soils were 15.80me/100g and 7.70me/100g and those of PH nursery soils were 12.14me/100g and 12.83me/100g. All of exchangeable cation($K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$) contents in the nursery soils were higher than those in the weathering soils. The $SO_4{^2-}$ contents of the weathering soils in both of the GR(5.98ppm) and PH(9.94ppm) were higher than those of the GR and PH ginseng nursery soils. The $Cl^-$) contents of the GR and PH weathering soils were a very small and those of the nursery soils(2-yr GR: 39.06ppm, 4-yr GR: 273.43ppm, 2-yr PH: 66.41ppm, 4-yr PH: 406.24ppm) were high because of fertilizer inputs.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.13 no.2
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• pp.176-183
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• 1999

울산지역의 사문암과 유문암 토양 및 쑥과 참억새의 중금속 함량을 비교하기 위하여 중금속 농도를 분석한 결과 사문암 풍화토의 Ni, Cr 및 Co 함량은 매우 높았다. Ni은 1,483~1.524ppm, Cr은 372~435ppm, Co는 68~79ppm였으며, 유문암 풍화토의 Zn 함량은 222ppm으로 사문암 풍화토보다 높았다. 사문암 풍화토에서 생육하는 쑥의 중금속 함량은 Ni이 108~195ppm. Cr이 135~180ppm, Co가 10.2~22.5ppm으로 유문암 풍화토의 쑥보다 높았고, Zn은 유문암 토양 쑥에서 높았다. 참억새의 경우는 Ni, Cr, Co, As, Se, Mo 및 Fe 가 사문암 토양에서 높았고, Zn 흡수는 유문암 토양에서 많았다. 쑥의 중금속 함량은 대체적으로 지상부가 지하부보다 높았으나, 참억새의 경우는 지하부가 높은 경향을 나타내었다. 토양과 식물체(쑥과 참억새)의 중금속 함량을 비교해 보면 Ni, Cr, Co, As, Sc, Mo 및 Fe의 함량은 토양의 식물체보다 높았으나, 유문암 토양에 있는 쑥의 Zn 흡수는 토양보다 다소 높았다. 식물체의 Fe:Ni 비율은 유문암 토양보다는 사문암 토양이, 참억새보다는 쑥이 낮게 나타났다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.31
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• pp.36-44
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• 1998

우리 나라에서 토양의 점토광물에 관한 최초의 연구는 1958년 김제지방의 답 토양에 관한 연구로 (Dewan, 1958)시작되었다. 1960년대 시작하여 1970년대 까지는 주로 토양점토광물의 동정이 이루어 졌다. 점토광물의 동정(同定)에 사용된 잔적토(殘積土)(Residual Soil)로는 화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 현무암(玄武岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 제(第)3기층(紀層), 홍적층(洪積層) 유래 토양과 토양종류별(土壤種類別)로는 과부식회색토(寡腐植灰色土), 염류토(鹽類土), 충적토(沖積土), 적황색토(赤黃色土), 화산회토(火山灰土), 퇴적토(堆積土), 갈색토(褐色土), 암쇄토(岩碎土), 저위생산답(低位生産畓)이였으며, 토양점토광물(土壤粘土鑛物)과 작물수량성(作物收量性) 관계에 관한 연구가 실시되었다. 1980년대에 들어와서는 토양중의 1차광물과 점토광물의 풍화에 대한 안정도와 1차광물의 동정이 행해졌으며, 이밖에 Kaolinite 입자의 전하에 관한 연구등 점토광물의 흡착과 활성 연구, 점토광물의 토양개량재로서의 흡착과 화학적 특성 변화 연구와 점토광물의 토양개량 시용효과에 관한 연구가 행해졌다. 1990년대에 들어와서는 토양 중의 1차광물과 점토광물의 정량에 대한 자료가 축척되었고, 토양의 풍화에 대한 안정성과 생성기작, Zeolite와 새로운 광물이 합성되었다. 또한 합성광물을 이용한 농업과 산업광물로의 응용성 환경 산업에서의 적용가능성에 대한 평가가 시도되었다. 토양의 점토광물의 조성에 관한 연구는 토양 모재를 중심으로 이루어졌는데, 화강암(花崗岩)에서는 Halloysite, 화강편마암(花崗片麻岩)에서는 Kaolinite, Metahalloysite, Illite, 산성암(酸性岩)에서는 Kaolinite, Venrmiculite와 Chlorite의 중간광물, 현무암(玄武岩)에서는 Illite, Kaolinite, Vermiculite, 석회암(石灰岩)에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물, Kaolinite와 Illite, 혈암(頁岩)에서는 Kaolinite, Halloysite, Illite 외 Vermiculite-Chlorite, 화산회토(火山灰土)에서는 Allophane이 주광물이었다. Soil Taxonomy와 토양광물과의 관계에서, 답 토양에서는 Entisols의 주점토광물은 2:1형과 1:1형 광물이지만 Inceptisols와 Alfisols에서는 Halloysite가 대부분이다. 밭 토양의 경우는 Alfisols의 주점토광물은 Vermiculite, Illite, Kaolinite이었고, Ultisols에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물이었다. 산림토양에서는 Inceptisols중에서 Andept는 Allophane, Alfisols에서는 2:1 광물이지만, Ultisols에서는 Halloysite이다. 모재별 조암 광물의 풍화와 점토광물의 생성과정에서 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩)의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 이 밖의 운모광물(雲母鑛物), 녹니석(綠泥石), 각섬석(角閃石), 휘석(輝石)으로부터 생성된 illite, chlorite, vermiculite는 풍화중간에 혼층단계(混層段階)를 거쳐서 kaoline 광물로 풍화된다. 석회암(石灰岩) 토양의 smectite가 Mg농도가 높은 토양용액으로부터 침전되어 생성되었거나 운모 또는 chlorite에서 유래된 vermiculite의 변성작용에 의해 생성되고, 혈암(頁岩)토양의 점토에 illite가 주로 풍화에 저항성이 큰 미립자의 함수백운모(含水白雲母)로부터 유래되며, 현무암(玄武岩) 중의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 휘석(輝石)은 chlorite${\rightarrow}$illite의 풍화과정을 거친다. Zeolite, 함불석 Bentonite, Bentonite 등 우량점토 광물이 분포과 광물조성, 이화학적 특성이 조사되었고, 토양의 물리적, 화학적 성질의 개선을 필요로 하는 토양의 개량을 위해서 Bentonite, Zeolite, Vermiculite 등의 토양 개량재(改良材)로서의 기초연구와 이들 개량재 시용효과에 관한 연구 등이 주로 논토양에서 수행되었다. 점토광물과 수량관계를 보면 Montmorillonite를 주점토광물로 함유된 답 토양의 수도수량이 1:1 광물을 주점토광물로 함유하고 있는 토양에서의 수도수량 보다 높았다. 토양광물에 관한 기초연구(基礎硏究)로서 양이온교환능과 포화이온의 영향, 입자의 전기화학적 성질, 흡탈착 성질, 표면적과 등전점, 해성점토에 대한 압밀점토(壓密粘土)의 변형율(變形率)의 추정 등이 주로 연구되었다. 부가가치가 낮거나 폐기되는 광물을 이용하여 토양개량재 혹은 흡착제를 형성하는 연구가 알카리 처리에 의한 Zeolite 합성에 집중되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• v.33 no.1
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• pp.13-25
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• 2009

Geochemical relationships between ginsengs and soils from three representative soil types, shale, phyllite and granite regions, from Keumsan were examined. High elements ere shown at the granite and shale areas of the weathered soils, the phyllite areas of he cultivated soils and the shale areas of the host rocks. T1 was enriched in ginsengs grown in the shale areas, Cs and B in the phyllite areas, and Be and Cd in the granite areas. Positive correlations were dominated by the shale areas. These relationships can be explained for mineral characteristics within the soils, and their behaviors related to the physio-chemical conditions. High elements were shown in the 2 year ginsengs of the hale areas, and 4 year ginsengs of the phyllite and granite areas in comparisons with ginsengs of the different ages from the same areas. These differences can be explained with ages of the ginsengs, solubilities of the minerals and physio-chemical differences within soils. The content differences of high elements such as Cs, T1 and Be were found between soils and ginsengs. Overall, these results suggest that components of ginsengs grown in the granite areas are chemically similar to the soils.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.04a
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• pp.266-271
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• 2004

지리적으로 이격된 마산과 서부산 지역의 불국사 화강암 분포지에서 정량적인 풍화도를 판별하기 위해 화학적 풍화지수와 등급을 산정하였다. 연구를 위해 채취된 시료에 대해 풍화 생성광물 동정, 전암분석, 산침수에 의한 이온용출 시험을 실시하였으며, 풍화지수와 지형적인 요소와 풍화속도를 고려하여 풍화등급들 산정하였다. 분석 결과 동일한 물리적, 광물학적 특성을 가지고 있으나 풍화에 따라 생성되는 점토광물의 종류와 함량에서 차이를 보여주며, 풍화의 진행 경로과 범위는 매우 상이한 결과를 보여 준다. 이러한 결과는 암석의 풍화가 모암의 조건 외에 지형, 지질구조, 기온, 강수량과 같은 환경적인 요소에 밀접하게 관련되어 있는 것을 의미할 뿐만 아니라 풍화도 산정에서 환경적인 요소에 대한 해석이 반드시 요구된다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.32 no.4
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• pp.421-428
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• 1999

Potassium (K) released from weathering of biotite in soils has been recognized as one of major K-sources for plant growth. Sand size biotite in a soil-saprolite-parent rock profile developed under temperate climate was studied in terms of morphological, mineralogical, and chemical changes according to depth employing petrographic and electron microscopes. X-ray diffraction, and electron microprobe. Biotite showed discoloring from black to goldish white and loss paleochroism with decreasing depth. Both edge and layer weatherings of biotite showed in this study. Hexagonal holes and cracks on (001) plane of weathered biotite grains were observed and their members increased with increasing weathering degree. Biotite was altered to kaolinite with or without intermidiate products such as hydrobiotite, degraded biotite, and illite. Average chemical composition of weathered biotite changed to that of katolinite with decreasing depth: increasing concentrations of silicon (Si) and aluminum (Al) and decreasing concentrations of potassium (K), iron (Fe), magnesium (Mg), manganese (Mn), and taitanium (Ti).

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.17 no.3
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• pp.133-143
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• 2008

On the basis of chemical composition of granite, gneiss and their weathering products, in this paper, rare earth elements (REEs) was estimated as tracer for clarifying a geochemical variance of earth surface material during weathering process. The chemical composition of clay, clay ware and pottery also were measured for testifying usefulness of REE geochemistry in clarifying the source material of pottery. It was observed that there was no systematic variation of chemical composition among source rock, weathered rock and soil during weathering process. The chemical composition of clay, clay ware and pottery also did not show systematic variation by baking pottery. However, PAAS (Post Archean Australian Shale)-normalized REE patterns of rock-weathered rock-soil and clay-clay ware-pottery are similar regardless of weathering process or ceramic art. Our results confirm that REE geochemistry is powerful tool for clarifying the source materials of surface sediment or archaeological ceramic products.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.14 no.1
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• pp.39-51
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• 2001

공주군 유구면 일대의 화강암질 편마암의 풍화작용에 따른 원소의 거동과 pH와 이차광물과의 관계를 XRF, ICP-AES, ICP-MS를 이용한 원소분석결과를 통하여 검토하였다. 이 지역의 암석은 pH6 내외의 산성환경, 침철석, 아나타제와 같은 다양한 이차광물을 생성하면서 심각한 화학조성의 변화를 초래했다. 주원소의 화학조성을 이용한 풍화지수는 토양층에서 79~88로 모암 중의 사장석이 용해되고 흑운모가 변질되어 캐올리광물의 생성이 활발한 방향으로 풍화작용이 진행되었다. 지표층으로 가면서 Al에 대한 주 원소의 거동은 Si, Ca, Na, K, P가 감소하고 Fe, Ti, Mn이 증가하는 경향을 보이며 pH가 낮은 풍화단면에서 주 원소의 변화량이 더 크다. 이 풍화대에서 Mg은 거의 일정하다. Li, As 모든 전이원소는 pH가 감소함에 따라 증가하며 특히 이들 원소는 Fe의 함량과 비례해서 증가해 침철석과 공침하였거나 표면에 흡착되어 있는 것으로 보인다. Ga은 Fe와 비례하기는 하지만 변화량은 전 풍화단면에서 일정하다. Zr, Mo, Sn, Cd은 pH에 변화에 상관없이 일정한 반면에 Rb, Sr, Ba, Y, Pb, Th, U 등은 감소하는 경향을 보인다. 특히 Rb 과 Sr은 Ca에 비례해서 감소한다. 희토류원소는 전 풍화단면에서 감소하는 경향을 보이는데 $Al_2$$O_3$에 대한 상대적인 변화량을 보면 경희토류원소는 사프롤라이트(saprolite)하부와 상부에서 부화되어 있고 중부 사프롤라이트와 토양층에서 감소하는 반면에 중희토류원소는 사프롤라이트 하부와 상부에서 감소하고 중부사프롤라이트 및 토양층에서 부화되는 경향을 보인다. 전반적으로 희토류원소의 원자번호가 클수록 손실율이 커진다. 이 풍화단면에서 원소의 거동은 각 풍화층의 pH와 생성된 이차광물의 조성에 지배를 받았다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.04a
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• pp.272-276
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• 2004

화강암에 대한 화학적 풍화특성과 풍화 정도의 정량적으로 표현하기 위한 방법으로 조사지역의 지형자료에 기초한 습윤지수(wetness indes)를 산정하였으며, 중화속도 및 등급을 산정하였다. 습윤지수는 지형 고도를 이용하여 2-5m 크기의 격자로 구성 된 수치고도모형을 작성하여 계산하였으며 풍화속도와 등급은 Profile model을 이용하였다. 연구대상지역은 마산지역과 서부산지역으로 집수지형을 지시하는 습윤지수의 분포는 마산지역에서 다소 높은 지수 값을 보인다. 임계부하량(critical loads)에 의한 풍화등급은 마산 가포동 지역과 서부산 견마도 지역은 각각 3등급과 4등급에 해당하여 견마도 일원에서 높은 풍화 정도를 지시한다. 이와 같은 결과는 동일한 화강암 분포지의 경우에도 구성 광물의 비율과 기온과 강수량과 같은 지역적인 특성에 따라 상이한 풍화 경향이 나타남을 지시한다.

• Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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• v.34 no.4
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• pp.255-264
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• 2021

Asian dust (Hwangsa) deposited on the surface of the Korean Peninsula is difficult to recognize their existence in mountainous terrain undergoing active erosion and weathering. This study examined Asian dust sediments mixed in soils by analysing clay mineralogy, mineral composition, and microtextures of fine silt (< 20 ㎛) in the alkali feldspar granite area of Seoraksan. The fine silt was composed of detrital particles derived from bedrocks, Asian dust sediments, and their weathering products. Clay minerals of 2:1 structural type, chlorite, amphibole, epidote, and Ca-bearing plagioclase were identified as eolian mineral particles. During the weathering of the bedrock composed of quartz and alkali feldspars, albite was partially weathered to produce small amounts of gibbsite and kaolin minerals. Hydroxy-Al interlayered clay minerals were formed by the exchange and fixation of polynuclear Al cationic species into the interlayers of expandable 2:1 clay minerals dominated by illite-smectite series clay minerals. Contribution of Asian dust to the fine silt of soils was estimated around 70% on the basis of total contents of 2:1 phyllosilicates.