• 제목/요약/키워드: Change in soil quality

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판별분석을 이용한 토지이용별 토양 특성 변화 연구 (Use of Discriminant Analysis to Identify Soil Quality Variation by Land Use)

  • 고경석;김재곤;이진수;김탁현;이규호;조춘희;오인숙;정영욱
    • 자원환경지질
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    • 제38권3호
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    • pp.207-219
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    • 2005
  • 본 연구에서는 회동저수지 상류 수영강 유역에 발달된 토양을 대상으로 지질 및 토지이용별로 토양의 물리화학적 특성을 조사하고 그 영향을 다변량 통계분석법인 주성분 및 판별분석을 이용하여 고찰하였다. 연구지역내 토양의 토성은 안산암에서 발달한 토양이 화강암의 것보다 세립질이며 용출 무기성분, 점토 및 유색광물의 함량도 높았다. 경작지 토양 내 염류 집적(EC, 양이온, 음이온)과 pH증가는 대부분 경작과정에 투입된 비료의 영향에 의한 것이며 임야 토양에 비해 상대적으로 낮은 유기물 농도는 경운에 의한 유기물의 산화 촉진 및 작물 수확에 기인하는 것이다. 토지이용별 무기성분의 함량은 밭>과수원>논>임야 토양 순으로 나타났으며, 논 토양의 높은 $SO_4\;^{2-}$함량은 담수 상태 환원조건하 침전된 황화광물형태가 산화조건의 용출 실험에 의해 용해되어 증가되는 것에 기인한다. 주성분 분석결과는 토지 이용이나 지질에 따른 토양 특성을 잘 나타내었으며, 주성분 1은 시비, 광물 풍화작용 및 질소질 비료에 의한 이온교환 반응의 영향을 나타내었다. 토양 용출 성분과 성분비를 이용한 두 종류의 판별분석결과는 모두 토지이용별로 판별함수 1과 2에 의해 뚜렷하게 구분되며, 토양 성분을 이용한 판별분석에서 판별함수 1은 경작에 의한 비료의 영향을 나타내며 밭, 과수원, 논, 임야 토양 순서로 증가하였다. 판별분석에 의한 토지이용 특성의 조사 및 예측자료는 비교적 잘 일치하였으며 토지 이용의 변화를 확인할 수 있는 방법으로도 사용될 수 있었다.

토양안정재를 혼합한 녹생토의 전단강도 및 침식저항특성 (Shear Strength and Erosion Resistance Characteristics of Stabilized Green Soils)

  • 오세욱;전진철;김동근;이헌호;권영철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.45-52
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    • 2015
  • 최근 산림 훼손지를 원래 상태로 되돌리기 위한 생태복원에 대한 관심이 높아지면서 인공 비탈면을 보강하면서 친환경적인 녹화가 될 수 있는 연구가 진행되고 있으며, 이러한 생태복원을 목표로 식생생육의 기반이 되는 인공토양의 조성과 관련된 많은 기술들이 개발되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 하수오니, 톱밥, 제지슬러지, 화강풍화토가 포함되어 사용되고 있는 녹생토와 친환경적인 토양안정재를 활용하여 연구수행을 하였다. 토양안정재와 혼합된 녹생토를 이용해 기본물성실험을 통해 녹생토의 기본적인 특성을 분석하였으며, 친환경적인 토양안정재를 일정비율로 녹생토와 혼합하여 각각의 비율에 따른 전단강도실험을 수행하여 최대전단강도를 분석하고 이에 따른 점착력과 내부마찰각을 산정하였다. 그리고 녹생토와 토양안정재의 혼합비율을 전단강도실험과 동일한 조건으로 비탈면의 기울기를 적용하여 토양안정재의 혼합비율에 대한 침식률과 발아율을 분석하여 주변 환경적 요인에 대처 가능한 토양안정재의 경제적인 혼합비율을 고찰하고자 한다. 실험결과 양생기간과 안정재의 혼합률에 따라 최대 51%까지 전단강도가 증가하였으며, 실험결과를 바탕으로 내부마찰각과 점착력이 모두 상승한 점을 확인하여 안정재가 녹생토의 전단성능 과침식저항 향상에 기여하고 있음을 확인하였다.

규제기준 변화에 다른 PCBs 인체 및 생태 위해성 평가 (Health and Ecological Risk Assessment of PCBs-exposure by Regulation Guideline Change)

  • 임영욱;양지연;정종수;이용진;김진영;이청수;고성준;신동천
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제23권1호
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    • pp.53-62
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    • 2008
  • In the present study, the concentration levels of polychlorinated biphenyls (or PCBs) in the environments in Korea are estimated based on some measured data in Korea, in comparison with the data from the other countries. Even though PCBs were banned as electrical fluids in 1970s in Korea, PCBs are still detected in the environment. PCBs levels in Korea are greatly lower than those in other countries, which are gradually decreased as well. However, the measured data are not sufficient in both numbers and quality, to estimate the average PCBs levels in Korea. The regulation limit on polychlorinated biphenyls (or PCBs) is 2mg/kg (ppm), which is too low compared to 50 ppm of many other countries including U.S. With this strict regulation, there are many problems expected, for example, in the analysis of PCBs in the transformers using in the field as well as the safe treatment of PCBs. The risk assessment on the PCBs in the environment is surely necessary prior to the change in the limit. Also the PCBs concentration monitoring in the environmental media (i.e. air, water, soil and sediment) and exposure assessment will be essential for the accurate risk assessment. If the PCB-waste guideline maintain as 2 ppm after 10 years, the excess cancer risk of PCBs exposure by ambient air, drinking water and soil was $10^{-8}$. But if the guideline mitigate as 50 ppm after 10 years, the cancer risk was increased by $10^{-7}$. The ecological risk quotient by regulation change was not exceed '1'.

SWAT 모형을 이용한 미래 기후변화 및 토지이용 변화에 따른 안성천 유역 수문 - 수질 변화 분석 (I) (Assessment of Future Climate and Land Use Change Impact on Hydrology and Stream Water Quality of Anseongcheon Watershed Using SWAT Model (I))

  • 이용준;박종윤;박민지;김성준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6B호
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    • pp.653-663
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    • 2008
  • 본 연구에서는 안성천 공도수위관측소 상류유역을 대상으로 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 현재의 유역 수문환경조건을 보다 현실적으로 분석하기 위해서 기상, 수문 자료와 점오염원 운영자료, 저수지의 방류량 자료 및 경작관리 형태의 자료를 구축하여 후속연구인 "미래 기후변화 및 토지이용 변화에 따른 안성천 유역 수문-수질 변화 분석 (II)"의 기본 자료로 활용하는데 목적이 있다. 유역 현실에 보다 가까운 분석을 위해 유역특성 자료인 점오염원 운영자료, 저수지의 방류량 자료 및 경작관리 형태의 자료를 구축, 분석한 후 모형의 검 보정을 실시하였다. 유역 특성 자료에 따른 분석 결과, 경작관리의 경우 농경지로 인한 수질 부하량의 경향과 흐름이 바뀌게 되며, 저수지 적용자료 적용시는 4-5월 시기의 관개를 위하여 방류를 시도한 패턴을 확인 할 수 있었다. 또한 환경기초시설, 경작관리를 미적용 및 적용시 약 10%의 하천수질 모의결과 차이가 발생하기 때문에 유역의 실제적인 상황에 근접하게 적용하기 위해서는 대상유역내의 정확한 자료의 구축과 적용이 중요하다고 판단되며, 유역 특성 자료를 통한 검보정 결과는 (II) 연구에서 기후변화와 토지이용에 따른 유역 수문-수질 변화 분석에 활용되어 보다 신뢰도 높은 결과를 도출 할 수 있을 것으로 판단된다.

분리막 공정을 이용한 축산분뇨 처리장 액비의 고도처리 (Advanced Treatment of Liquid Fertilizer from Livestock Night Soil Treatment Facility by Membrane Separation Processes)

  • 김주혜;김승건;이호원
    • 멤브레인
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    • 제24권2호
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    • pp.142-150
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    • 2014
  • 본 연구는 축산분뇨 처리장(바이오가스 플랜트) 액비의 고도처리에 적합한 공정을 도출하기 위한 기초 연구이다. 액비를 고도처리하기 위하여 나노여과 및 역삼투(reverse osmosis) 공정을 각각 사용하였고, 전처리공정으로서 담체를 첨가하지 않은 MBR과 담체를 첨가한 MBR을 각각 적용하여 비교하였다. 액비의 질소는 주로 암모니아성 질소의 형태로 존재하였다. MBR의 운전에서 담체(biomedia) 유무에 따른 COD, T-N 및 T-P의 제거효율에서 큰 차이는 없었으나, 담체를 첨가한 MBR의 TMP는 담체를 첨가하지 않은 MBR에 비해 매우 서서히 증가하였다. 전처리 공정으로 담체를 첨가한 MBR 공정을 사용한 경우, NF에 의한 COD, T-N 및 T-P의 제거효율은 각각 99.8, 86.5% 및 99.8%이었으며, RO에 의한 제거효율은 각각 99.9, 86.8% 및 99.9%이었다. MBR과 NF/RO 공정을 이용하여 처리한 액비의 최종 수질은 분뇨처리장 방류수 수질기준과 비교하였을 때, COD와 T-P는 방류수 수질기준을 만족하였으나, T-N은 수질기준에 부적합하였다. 따라서 T-N에 대한 방류수 기준을 만족시키기 위해서는 MBR 조업 cycle의 조정 또는 나노여과/역삼투에 의한 2차 재처리 등의 개선이 필요한 것으로 판단된다.

유역모형을 이용한 기후변화에 따른 안동댐 유역의 미래 수질 예측 (A Study on Water Quality Prediction for Climate Change Using Watershed Model in Andong Dam Watershed)

  • 노희진;김영도;강부식;이혜숙
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.945-945
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    • 2012
  • 본 연구에서는 낙동강 수계의 안동댐 유역을 대상지역으로 선정하여 미래 기후변화 시나리오에 따른 댐 유역의 수환경 영향을 예측해 보고자 하였다. 특히 미래기후에 대한 수환경 평가는 기후자료를 입력 값으로 요구하는 강우-유출모형을 이용하거나 유량 이외에 유사, 영양물질과 같은 수질인자를 동시에 모의할 수 있는 유역모형을 이용하여 평가하는 것이 일반적이다. 이를 위해 선행연구로 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 제공하는 AR4 시나리오의 RCM 자료를 ANN(Artificial Neural Network)기법을 이용하여 안동댐 유역의 총 4개 기상관측소에 대한 과거 20년(1991~2010) 실측자료를 바탕으로 미래 강수 및 습도 그리고 온도에 대해 상세화 하여 미래 기후 시나리오를 생산하였다. 또한 안동댐 유역 단위의 수질을 예측하기 위해 토양과 토지이용 및 토지관리 상태에 따른 수문-수질 모의가 가능한 유역모형인 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)을 이용하였다. 과거의 기상자료와 수질자료를 이용하여 유역모델의 검 보정을 실시하였으며 모형의 보정 및 검증결과에 따른 적합성과 상관성을 판단하기 위해 결정계수($R^2$)와 평균제곱근오차(Root Mean Square Error, RMSE)를 사용하였으며, 모형의 효율성 검증으로는 Nash and Sutcliffe(1970)가 제안한 모형효율성계수(NSE)를 사용하였다. 최종적으로 기후 시나리오에 대해서 전망된 지역상세기후를 유역모형의 입력자료로 이용하여 안동댐 유역의 미래수문 및 수질을 예측하고자 하였다.

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SWAT 모형을 이용한 미래 기후변화 및 토지이용 변화에 따른 안성천 유역 수문 - 수질 변화 분석 (II) (Assessment of Future Climate and Land Use Change on Hydrology and Stream Water Quality of Anseongcheon Watershed Using SWAT Model (II))

  • 이용준;안소라;강부식;김성준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6B호
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    • pp.665-673
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    • 2008
  • 본 연구에서는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 (I)연구에서 기구축된 현재의 유역 수문환경 조건을 활용하여 미래수문환경에 따른 유역 수문-수질 변화 분석하는데 목적이 있다. 미래의 수문자료 중 기후변화 시나리오는 Downscaling된 GCMs 자료를 이용하였으며, 미래 토지이용 시나리오는 미래 토지이용 예측 기법인 개선된 CA-Markov 기법으로 분석하여 구축하였다. 그 결과 미래의 토지이용 시나리오에 따라 주거지와 나지 등의 도시지역의 꾸준한 증가와 산림과 농경지 등의 감소가 예측되었고 미래의 기후변화 경우 강우의 변동성이 커 현재보다 더욱 더 기후변화의 대응전략이 필요할 것으로 판단된다. 미래 토지이용 시나리오와 기후변화 시나리오를 결합한 미래의 수문환경을 30-40년 주기로 나누어 장기적인 미래의 특정기간에 대한 자료를 가지고 수문 변화 분석을 실시한 결과, 강우에 의해 양상이 변할 수 있으며 그에 따라 영양물질의 부하량 또한 Sediment는 120%, T-N은 16%, T-P는 10% 증가할 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 수문환경의 전반적인 변화에 따른 유출 영향의 평가가 필요하다고 판단되고 향후 수자원 분배와 물자원 관리와 기후변화 적응전략을 수립하는데 있어 본 연구가 도움이 될 것이라고 판단한다.

수리화학적 환경 추적자를 이용한 강원도 석호지역에서의 지하수-지표수 상호작용에 대한 연구 (Determining Groundwater-surface Water Interaction at Coastal Lagoons using Hydrogeochemical Tracers)

  • 김동훈;이정윤;조수영;문희선;정윤영;박예진;오용화
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제28권2호
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    • pp.1-11
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    • 2023
  • Groundwater-surface water interaction was evaluated using water quality parameters (temperature and electrical conductivity), distributions of stable water isotopes (δ2H and δ 18O), and Rn-222 in lagoon water, groundwater, and seawater at three coastal lagoons (Songji (SJ), Youngrang (YR), and Sunpo (SP) Lagoon) in South Korea. From the results of composition and distributions of δ2H and δ18O, it was found that groundwater fraction of lagoon water in YR Lagoon (76%) was slightly higher than those of SJ (42%), and SP (63%) Lagoon. Based on Rn-222 mass balance model, groundwater discharge into SJ Lagoon in summer 2020 was estimated to be (3.2±1.1)×103 m3 day-1, which showed a similar or an order of magnitude higher than the results of previous studies conducted in coastal lagoons. This study can provide advanced techniques to evaluate groundwater-surface water interaction in coastal lagoons, wetlands, and lakes, and help to determine the effects of groundwater on coastal ecosystems.

겉뿌림 산지초지에서 석회 및 3요소 시용수준이 10년후 토양특성에 미치는 영향 III. 토심별 염기간 상호비율 및 가시적 토양보존의 특성변화 (Effects of Lime and NPK Application Rates on the Soil Charateristics after a 10-year Experiment in Oversown Hilly Pasture of Mixed Grass-Clover Sward III. Change in the mutural ratios of exchaegeable cations by the soil depth, and the visible characteristics of soil conservation)

  • 정연규;이혁호
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.223-232
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    • 1998
  • 곁뿌림 산지초지의 조성, 수량, 식생 및 목초품질 등에 미치는 3요소($N-P_2O_5-K_20$:0-0-0; 0-10-10; 6-15-15; 12-20-20; 24-25-20 kg/l0a/year)와 소석회 (0, 250kg/10a; 조성시만 시용)의 시용효과를 구명하는 10년간 시험후, 별도로 사심별 토괴의 화학성 등을 조사하였으며, 본보에서는 치환성 체기간 다양한 상호비율 및 사괴 보존성의 가시적 변화를 검토하였다. 1. 사괴비옥도 특성 및 grass tetany 임계수준과 연관하여, 치환성 고기관화비 Ca:Mg:K(% of CEC)와 Ca:Mg:K(K=I), $K/\sqrt{Ca+Mg}$, Mg/K, K/Mg 및 Ca/Mg 당량비를 처리별 및 사심별로 검토하였다. 시험전, 후 이들 비율은 대체로 불균형 및 부적합 하였으며, Mg 시용이 없는 석회 및 3요소 시비는 이틀 고기비를 더욱 부적합하게 하였다. 대체로 Mg>Ca>K 순으로 불량한 요인을 보였다. 2. 석회 시용은 Ca 관화비, Ca/Mg 및 Ca:K 당량비를 상승시켰고, $K/\sqrt{Ca+Mg}$ 당량비는 하락시 켰으나 적정비 수준에는 크게 미흡하였다. 3요소 수준에서 무비구 및 다비구(질소다비)는 소비구와 보비구에 비해 K 관화비 및 $K/\sqrt{Ca+Mg}$가 더 낮았다. 3. 사괴 보존성은 시비관리에 따른 수량성/식생율 과 밀접한 연관성을 보였다. 3요소 무시용구는 수량/ 식생의 불량으로 심한 침식(3등급), 심사의 노출, 척 갈색 사색, 석진의 노출(피복율 18.8%)을 보였다. 시복량의 중가에 따라 토양 보존성이 향상되었고, 3요소 보비구 및 다비구에서는 침식이 거의 없고(1등급), 지표면에 유기질/잔해물의 퇴척충이 형성되었으며, 표사는 암갈색을 띄었고, 석력의 지표 피복율은 모두 0.1% 이하로 거의 노출되지 않했다. 석회 시비로 인한 두과목초의 수량/식생의 양호는 토양 보존성을 증대시켰다.

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강원도 간성지역에 분포하는 화강풍화토의 도로토공 재료특성 연구 (Suitability for Subgrade Material of Weathered Granite Soils in the Gansung area of Gangwon-do)

  • 정재형;유준;김진만;김승현;임광수
    • 지질공학
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    • 제21권3호
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    • pp.239-246
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    • 2011
  • 건설 현장에서 대규모의 풍화토 지반을 만나게 되면, 지반구조물의 설계 및 시공에 있어서 계획변경을 수반하게 된다. 풍화토는 대부분 공기중에 노출됨과 동시에 풍화가 급속하게 진행되어 토공구조물에 심각한 영향을 줄 수 있으며, 입도가 불량하고 수분에 민감하여 다짐관리가 어렵다. 이러한 풍화토는 공학적인 성질이 지역적으로 대단히 다르게 나타나는 경우가 많아서 지역적 특성을 연구하여 보고하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 강원도 간성지역에서 존재하는 화강풍화토를 발생된 현장 2곳에서 각각 23개소, 8개소 채취하여 지질학적으로 고찰한 후, XRD분석, 입도, 연경도, 다짐특성을 분석하고, 도로 토공재료로서의 평가를 위하여 CBR값과 균등계수, 200체 통과율, 2 mm 이상 골재 함유율과의 연관성을 분석하였다. 그 결과, 연구대상 지역의 화강풍화토는 2 mm이상의 골재함유량이 CBR값에 영향을 크게 주는 것으로 파악되었으며, 기준미달토등에 대하여 2 mm이상의 골재를 혼합하여 토질을 개선할 수 있을 것으로 판단되었다.