• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.113-118
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• 2010

각 나라마다 토양이 생성되는 환경이 다르고, 토양분류가 활용되는 목적이 다르기 때문에 세계적으로 다양한 토양분류체계가 발전되어 왔다. 1998년부터 국제적으로 통용되기 시작한 WRB 분류체계와 미국의 분류체계인 Soil Taxonomy는 그동안 국내에 잘 알려져 왔지만, 위의 두 체계와 분류기준을 달리하는 독일 분류체계인 Soil Systematics는 아직 잘 알려져 있지 않다. 본 논문에서 독일 분류체계의 구성과 분류기준을 소개하고자 한다. German Systematics는 6 단계 구조로 이루어져 있고, 상부에서 하위 순서로, soil divisions, soil classes, soil types, soil subtypes, soil varieties, soil subvarieties로 세분화된다. 독일 토양은 먼저 토양수분상태에 따라 4개의 soil divisions 중 하나로 분류되며, 이들은 육지토양, 반육지토양, 반습지/습지토양, 토탄토양이다. 육지토양은 다시 토양발달상태, 층위분화에 따라 13개의 soil classes로 분류되며, 예로 토양발달이 미약한 O/C-토양, 토양발달이 많이 진전되고 Ae-층을 갖는 Podsole (WRB 명명법: Podzols; U.S. Taxonomy: Spodosols)를 들 수 있다. 반육지토양은 지하수토양, 담수토양, 해수토양, 해변토양의 4개의 soil classes로, 반습지/습지토양은 반습지토양, 습지토양의 2개의 soil classes로, 토탄토양도 자연적, 인위적 토탄토양의 2개의 soil classes로 세분화된다. Soil classes는 U.S. Taxonomy의 orders와 비교될 수 있다. 육지토양의 soil classes는 다시 29개의 soil types로, 토양발달이 미약한 토양은 모재에 따라, 토양발달이 진전된 토양은 토양생성과정에 따라 분류된다. 반육지토양의 soil classes는 토양발달 정도에 따라 17개의 soil types로, 반습지/습지토양의 soil classes는 유기물함량에 따라 5개의 soil types로, 토탄토는 생성과정에 따라 5개의 soil types로 세분화된다. Soil types은 독일 토양조사의 기본 단위이며, U.S. Taxonomy의 great groups과 비교될 수 있다. 토양단면의 미세한 형태학적 차이를 고려하여 다시 약 220개의 soil subtypes, 수천 개의 soil varieties과 soil subvarieties로 세분화될 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제24권6호
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• pp.16-25
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• 2019

Anthropogenic polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are formed by the incomplete combustion of fuels and industrial waste. PAHs can be widely exposed to the environment (water, soil and groundwater). PAHs are potentially toxic, mutagenic and/or carcinogenic. Fundamental studies such as biota uptake (e.g., earthworm and plant) of PAHs are highly needed. It is necessary to develop alternative ways to evaluate bioavailability of PAHs instead of using living organisms because it is time-consuming, difficult to apply in the field, and also exaction method is tedious and time-consuming. In this study, sorption behaviors of phenanthrene were evaluated to predict the fate of PAHs in soils. Moreover, bioaccumulation of PAHs in an artificially contaminated soil was evaluated using pea plant (Pisum sativum) as a bioindicator. A novel passive sampler, organic-diffusive gradient in thin-film (o-DGT) for PAHs was newly synthesized, tested as a biomimic surrogate and compared with plant accumulation. Sorption partitioning coefficient (K_P) and sorption capacity (K_F) were in the order of natural soil > loess corresponding to the increase in organic carbon content (f_oc). Biota-to-soil accumulation factor (BSAF) and DGT-to-soil accumulation factor (DSAF) were evaluated. o-DGT uptake was linearly correlated with pea plant uptake of phenanthrene in contaminated soil (R²=0.863). The Tenax TA based o-DGT as a biomimic surrogate can be used for the prediction of pea plant uptake of phenanthrene in contaminated soil.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권5호
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• pp.368-373
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• 2014

Ammonia loss from urea significantly hinders efficient use of urea in agriculture. The level of nitrous oxide ($N_2O$) a long-lived greenhouse gas in atmosphere has increased mainly due to anthropogenic source, especially application of nitrogen fertilizers. There are reports in the literature showing that the addition of zeolite to N sources can improve the nitrogen use efficiency. This study was conducted to evaluate nitrous oxide ($N_2O$) and ammonia ($NH_3$) emission by mixed treatment of urea and zeolite in upland crop field. Urea fertilizer and zeolite were applied at different rates to study their effect on $N_2O$ emission during red pepper cultivation in upland soils. The $N_2O$ gas was collected by static closed chamber method and measured by gas chromatography. Ammonia concentration was analyzed by closed-dynamic air flow system method. The total $N_2O$ flux increased in proportion to the level of N application. Emission of $N_2O$ from the field increased from the plots applied with urea-zeolite mixture compared to urea alone. But urea-zeolite mixture treatment reduced about 30% of $NH_3$-N volatilization amounts. These results showed that the application of urea and zeolite mixture had a positive influence on reduction of $NH_3$ volatilization, but led to the increase in $N_2O$ emission in upland soils.

• 농업과학연구
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• 제46권4호
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• pp.857-868
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• 2019

A flooded rice field is one of the significant sources of anthropogenic methane (CH₄) with the intensity of the emissions dependent on management practices. Incorporation of rice straw, which is one of the organic amendments, induces the increase of methane emissions during the flooding season. In this study, we measured of methane emission according to applications of rice straw in different soil textures during a cultivation period in 2017 and 2018. The fallow treatments were non application of rice straw (NA), spring plowing after spring spreading of rice straw (SPSA), spring plowing after previous autumn spreading of rice straw (SPAA), and autumn plowing after previous autumn spreading of rice straw (APAA). The SPSA treatment emitted the highest total methane from loam soil in both 2017 (596.7 CH₄ kg ha^-1) and 2018 (795.4 CH₄ kg ha^-1). The same trend was observed in silt clay loam soil; the SPSA treatment still emitted the highest amount of methane in both 2017 (845.9 CH₄ kg ha^-1) and 2018 (1,071.7 CH₄ kg ha^-1). The lowest emission among the rice straw incorporated plots came from the APAA treatment for both soil texture types in all the seasons. The conversion factors of the SPAA were 0.79 and 0.65 from the loam and silt clay loam soils, respectively. Relatedly, the conversion factors of the APAA were 0.71 and 0.43 from the loam and silt clay loam soils, respectively. The above observations mean therefore that incorporation of rice straw early in the fallow reduces methane emissions in the main rice growing season.

• 한국작물학회지
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• 제59권4호
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• pp.532-538
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• 2014

비소 함유 골재를 토양개량제로 사용하였을 경우 광미에 포함된 유효태 또는 광물로 존재하는 비소가 용출되어 식물생육에 미치는 영향을 조사하기 위해 실험 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 중세사에서 자갈크기의 유비철석 입자시료에서는 비소가 약 $95.28mg\;kg^{-1}$ 정도 함유된 있으나 밭토양 시료에서는 비소가 없는 것으로 조사되었다. 2. 상추 재배토양에 함유된 양을 기준으로 생물학적 이용가능 비소와 그리고 상추로 전이된 비소의 양의 비율을 비교한 결과 토양으로부터 생물학적 이용 가능 비소 형태로 전환된 비소의 비율은 최저 2.20%에서 최대 3.31%로 조사되었다. 3. 상대적 생물학적 이용가능 비소와 상추내 비소 지수는 정의 상관관계를 보이고 있는 반면 이의 비소 지수가 증가함에 따라 상추의 엽장, 엽폭, 엽수, 생체중과 건물중 모두 반비례로 감소하는 것으로 조사되었다. 4. 입자직경이 토양보다 큰 모래 또는 자갈크기의 비소를 포함한 자갈이 혼합량이 증가됨에 따라 식물가용수분 함량이 감소될 뿐만 아니라 상추가 자라는 동안 비소를 포함된 유비철석입자부터 비소가 토양내로 용존되어 작물체내로 전이기 증가되어 상추 엽장, 엽폭 엽수, 생체중, 그리고 건물중에 영향을 준 것으로 판단한다.

• 자원환경지질
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• 제47권4호
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• pp.405-420
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• 2014

도심환경의 인위적 오염원에 의한 토양오염과 대기오염의 특성을 파악하기 위하여 서울지역 가로수의 플라타너스 잎과 토양을 격자형으로 52개의 지역에서 시료채취 및 중금속원소 함량을 측정하였다. 비교 대조를 위하여 비교적 오염이 적을 것으로 예상되는 충청남도 예산에 전원지역에서 2개 지점의 시료를 분석하였다. 서울시 토양 내 중금속 함량을 지역별로 측정한 결과, Cd, Co, Cr, Ni은 산업지역에서, Cu, Zn, Pb는 교통량 밀집지역에서 높았고, 도심 내 전원지역은 비교 대조지역보다 높은 중금속 함량을 보였다. 플라타너스 잎의 세척 전과 후의 차이는 Cd, Cu, Pb, Zn가 교통량 밀집지역에서 높았다. 토양은 Cd-Co, Cr-Ni, Cu-Zn, Pb-Zn는 상관계수 값이 0.8이상으로 양의 상관성을 보여 이들 원소간의 배출원은 유사하고, 플라타너스 잎은 Pb-Cu, Cu-Zn 원소간 상관성이 높았다. 플라타너스 잎의 중금속 조성이 토양으로부터 기인되는지를 확인하기 위해 토양과 세척한 잎과의 관계를 분석한 결과, Cr, Cu, Pb, Zn는 양의 상관성을 보였고, 반면 Cd, Co, Fe, Mn, Ni은 이들의 상관성이 낮은 것으로 보여 이들 원소들은 대기로부터 기인된 것으로 생각된다. 서울지역의 중금속 원소 분산을 등함량도의 원소별 패턴을 분석한 결과, 토양은 산업지역에서 Ni, Cr원소와 교통량 밀집지역에서 Cd, Cu, Zn원소의 오염도가 크고, 세척하지 않은 잎에 대한 Cd-Pb, Cu-Zn의 오염양상이 유사한 것으로 나타났다. 대기 중 부유된 원소별 부화지수 값을 예측을 위해 가로수 잎의 원소별 부화지수 값을 분석한 결과, Cu, Zn, Pb, Mn, Co, Ni, Cd, Cr 순으로 높았으며, 특히 서울지역에서는 Cu, Zn, Pb, Mn 으로 인한 오염이 심각한 것으로 판단된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.1-17
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• 2016

The study was aimed to understand the ecological status of the Maebongsan urban forest in Cheongju-si through investigating the vegetation, soil characteristics, and soil microarthropods. Phytosociological analysis for twenty plots revealed that the plant communities were classified into Pinus rigida community, Robinia pseudoacacia community, Castanea crenata community, Quercus acutissima community, Pinus strobus community, Pinus koraiensis community, and Larix kaempferi community. The importance value showed that afforestation tree species like Castanea crenata, Robinia pseudoacacia, and Pinus rigida dominate the urban forest. DBH analysis indicated that although the plant communities seem to be under the succession to Quercus forest, the dominance of Castanea crenata and Robinia pseudoacacia might still persist for several more decades. The properties of soils from the plant communities showed that loamy sand and sandy loam in soil texture, low organic matters, and severe acidification. The abundance of soil microarthropods were not different among the plant communities except Castanea crenata community and Pinus koraiensis community. The two communities showed especially low abundance of collembola and acarina. Thus, we can say that Castanea crenata community and Pinus koraiensis community seem to have been influenced strongly by anthropogenic activities.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권1호
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• pp.104-114
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• 2021

Petroleum-contaminated soil is considered among the most important potential anthropogenic atmospheric methane sources. Additionally, various rhizoremediation factors can affect methane emissions by altering soil ecosystem carbon cycles. Nonetheless, greenhouse gas emissions from soil have not been given due importance as a potentially relevant parameter in rhizoremediation techniques. Therefore, in this study we sought to investigate the effects of different plant and soil amendments on both remediation efficiencies and methane emission characteristics in diesel-contaminated soil. An indoor pot experiment consisting of three plant treatments (control, maize, tall fescue) and two soil amendments (chemical nutrient, compost) was performed for 95 days. Total petroleum hydrocarbon (TPH) removal efficiency, dehydrogenase activity, and alkB (i.e., an alkane compound-degrading enzyme) gene abundance were the highest in the tall fescue and maize soil system amended with compost. Compost addition enhanced both the overall remediation efficiencies, as well as pmoA (i.e., a methane-oxidizing enzyme) gene abundance in soils. Moreover, the potential methane emission of diesel-contaminated soil was relatively low when maize was introduced to the soil system. After microbial community analysis, various TPH-degrading microorganisms (Nocardioides, Marinobacter, Immitisolibacter, Acinetobacter, Kocuria, Mycobacterium, Pseudomonas, Alcanivorax) and methane-oxidizing microorganisms (Methylocapsa, Methylosarcina) were observed in the rhizosphere soil. The effects of major rhizoremediation factors on soil remediation efficiency and greenhouse gas emissions discussed herein are expected to contribute to the development of sustainable biological remediation technologies in response to global climate change.

• 한국환경과학회지
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• 제22권2호
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• pp.139-149
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• 2013

Anthropogenic increases in greenhouse gas concentrations, primarily through radiative forcing from carbon dioxide, continue to challenge earth's climate. This study quantified $CO_2$ storage and uptake by dominant forest types and age classes in the middle region of Korea. In addition, the role of forest landscapes in reducing atmospheric $CO_2$ against $CO_2$ emissions based on energy consumption was evaluated. Mean $CO_2$ storage and uptake per unit area by woody plants for three forest types and four age classes were estimated applying regression equations derived to quantify $CO_2$ storage and uptake per tree; and computations per soil unit area were also performed. Total $CO_2$ storage and uptake by forest landscapes were estimated by extrapolating $CO_2$ storage and uptake per unit area. Results indicated mean $CO_2$ storage per unit area by woody plants and soils was higher in older age classes for the same forest types, and higher in broadleaved than coniferous forests for the same age classes, with the exception of age class II (11-20 years). $CO_2$ storage by broadleaved forests of age class V (41-50 years) averaged 662.0 t/ha (US$331.0 hundred/ha), highest for all forest types and age classes evaluated. Overall, an increased mean $CO_2$ uptake per unit area by woody plants was evident for older age classes for the same forest types. However, decreased $CO_2$ uptake by broadleaved forests at age class V was observed, compared to classes III and IV with an average of 27.9 t/ha/yr (US$14.0 hundred/ha/yr). Total $CO_2$ storage by woody plants and soils in the study area was equivalent to 3.4 times the annual $CO_2$ emissions, and woody plants annually offset the $CO_2$ emissions by 17.7%. The important roles of plants and soils were associated with 39.1% of total forest area in South Korea, and $CO_2$ emissions comprised 62.2% of the total population. Therefore, development of forest lands may change $CO_2$ sinks into sources. Forest landscape management strategies were explored to maintain or improve forest roles in reducing atmospheric $CO_2$ levels.

• 한국습지학회지
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• 제11권1호
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• pp.123-130
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• 2009

지표수-지하수 혼합대는 지표수와 지하수의 수리적 교환이 일어나는 하상의 간극수 지역으로 모든 자연하천에 존재한다. 이 지역은 그동안 다른 특성으로 분리되었던 지표수와 지하수의 전이대로 다양한 미생물이 서식하고 있으며, 하변과는 또 다른 생지화학적인 기작이 일어날 것으로 추정된다. 지금까지의 연구는 미미하지만, 지표수-지하수 혼합대를 고려한 하천 생태 연구는 하천 전체의 생지화학적 기작을 이해하는데 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 본 연구 대상 지역은 내성천(경상북도 예천군 고평교 하류 구간)으로 이 하천은 사질 하상이며, 자연이 그대로 보존되어있다고 평가 받는 자연 직할 하천이다. 토양시료는 하변 달뿌리풀(Phragmites japonica) 식생지, 나지, 수변 혼합대와 사주 혼합대 하강류(downwelling), 상승류(upwelling) 지역에서 깊이 별로 채취하여 수분함량, pH 및 용존유기탄소와 같은 토양 이화학적인 분석과 체외 미생물 효소($\beta$-glucosidase, N-acetylglucosaminidase, phosphatase and arylsulfatase) 활성도, 미생물 군집구조(eubacteria, denitrifying bacteria)의 특성을 알아보았다. 실험 결과 수변 및 사주 지표수-지하수 혼합대 토양이 많은 수분을 함유하고 있었고, 수분함량과 용존 유기탄소는 양의 상관관계를 보였으며, 체외 미생물 효소 활성도는 용존유기탄소와 양의 상관관계를 보였다. 진정세균 군집구조 또한 수변 및 사주의 지표수-지하수 혼합대에서 독특한 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 지표수-지하수 혼합대를 통해 일어나는 하천의 생지화학적인 순환 전체를 이해하기 위한 기반을 제공한다.