• 한국토양비료학회지
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• 제37권4호
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• pp.220-227
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• 2004

인산은 식물 영양 물질과 환경 오염원으로 대비되는 불질이의로, 인산의 탈착 반응에 대한 연구는 농업과 환경에 관련된 토양 중에서 인산의 작용기작을 이해하기 위하여 필수적이다. 본 연구는 인산 탈착 유효량(Q)과 가용량(I)의 매개 변수($Q_{max}$ 및 $I_0$)와 관련된 인산 완충력을 측정하고, 그 매개 변수와 토양 특성간의 상관관계에 대한 특징을 조사하였다. 토양은 인산 무처리 표본과 $KH_2PO_4$ 용액을 사용하여 $100mg\;P\;kg^{-1}$의 농토를 처리한 표본을 이용하였다. 인산 탈착 Q/I 곡선은 음이온교환수지비즈법을 사용하여 얻었고, 실험 방정식 ($Q=aI^{-1}+bIn(I+1)+c$)을 이용하여 탈착 곡선을 설명하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 (${\g}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산 처리 유무와 관계 없이 인산 탈착 Q/I 곡선은 특징적인 오목형 곡선 형태를 보였으나, 유효 인산 함량이 낮은 토양 (${\lt}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산의 추가 처리 없이는 오목형 인산 탈착 Q/I 곡선을 얻을 수 없었다. 인산 추가 처리 시, 고형의 불안정 결합형 인산량$Q_{max}$)과 용액 내 인산량($I_0$)은 증가하였으나, $Q_{max}$ 와 $I_0$의 비율은 감소하였다. 그로 인하여, 인산의 완충력($|BP_0|$)을 나타내는 인산 탈차 Q/I 곡선의 경사가 감소하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 중 인산 무처러 표본의 인산 완충력($|BP_0|$)은 $48\;61L\;kg^{-1}$ 인산 추가 처리 표본의 인산 완충력은 $18\;44L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 실험에 사용된 모든 토양에 인산을 추가 처리한 후 나타난 인산 완충력은 $14\;79L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 또한 $Q_{max}$ 계수는 $71.4\;173.1mg\;P\;kg^{-1}$, $I_0$ 계수는 $0.98\;3.72mg\;P\;L^{-1}$ 사이에서 다양하게 나타났다. 인산 완충력을 지배하는 $Q_{max}$ 및 $I_0$, 계수는 토양 특성 중 하나의 특정 인자와 관련된 것으로는 볼 수 없었다. 그러나, 이들 계수는 토양 pH, 점토함량, 유기물함량 빛 석회함유 여부와 복잡하게 관련되어 있다. 또한, 토양으로부터 인산의 방출 활성은 처리된 인산의 천연 불안정 인산의 탈착성에 현저히 의존하였다.

• 농약과학회지
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• 제8권4호
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• pp.299-308
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• 2004

토양/벼 microecosystem내에서 sulfonylurea계 제초제 bensulfuron-methyl의 행적을 구명하기 위하여 [Phenyl-$^{14}C$]bensulfuron-methyl의 신생(fresh) 잔류물과 13주간 숙성된 숙성(aged) 잔류물을 처리한 2종의 상이한 논토양을 stainless steel pot (내경, 17 cm $\times$ 높이 10 cm)에 담고 벼 (Oryza sativa L.)를 12주간 재배 하였다. 토양 A(유기물 함량, 3.59%; 양이온 치환용량, 7.65 $cmol^+\;kg^{-1}$; 토성, 사질 식양토)와 토양 B(유기물 함량, 1.62%; 양이온 치환용량, 4.51 $cmol^+\;kg^{-1}$; 토성, 사양토)에서 $[^{14}C]$bensulfuron-methyl이 13주간의 숙성 기간동안 $^{14}CO_2$로 무기화된 량은 최초 처리량의 각각 6.79와 10.15% 이었다. 신생 잔류물을 함유한 토양으로부터 방출된 $^{14}CO_2$량은 숙성 잔류물을 처리한 토양으로부터 방출된 량보다 많았다. 12주간 벼를 재배하고 수확하였을 때 신생 잔류물을 함유한 토양 A와 B로부터 벼가 흡수 이행한 $^{14}C$량은 각각 최초 처리량의 1.53과 4.40%이었고 숙성 잔류물을 함유한 토양 A와 B로부터 흡수 이행한 양은 최초 처리량의 4.04와 6.37% 이었다. 숙성과 토성에 관계없이 토양에 잔류하고 있는 $^{14}C$량은 최초처리량의 $80.41\sim98.87%$ 이었다. 유기 용매로는 토양에 잔류하는 $^{14}C$ 방사능의 $39.25\sim70.39%$를 추출할 수 있었고 bensulfuron-methyl의 추출불가 토양 흡착 잔류물의 대부분은 fulvic acid 부분에 혼입되어 있었다 $(61.32\sim76.45%)$. 벼 재배 유무에 따른 미생물 활성을 비교한 결과 벼 재배시 두 토양에서 모두 미생물 활성이 벼를 재배하지 않은 경우의 $1.6\sim3.0$ 배 이었으나 $^{14}CO_2$ 발생량과는 반드시 일치하지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권5호
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• pp.563-572
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• 2006

정체수역 호소 퇴적물로부터 인 용출 저감을 위한 최적의 In-situ 처리 방법을 제시하고자 실험실 규모의 batch test를 수행하였다. 실험에 사용된 퇴적물의 성상은 평균입도 $7.7{\phi}$(mud)로 매우 세립하고, 유기탄소 함량은 2.4%로 매우 높다. 인 용출 실험은 수층 미생물의 영향을 고려한 경우와 미생물의 영향을 배제한 호소수와 증류수로 구분하여 총 12개 컬럼을 비교 평가하였다. In-situ capping 소재로는 모래와 황토를 사용하였으며, in-situ chemical treatment로는 Fe-Gypsum, $SiO_2$-Gypsum의 산화제를 적용하였다. 또한 산화제와 모래층을 결합시킨 복합층에 대해서도 비교 평가하였다. 미생물의 영향을 고려한 호소수의 경우, 실험 초기에는 인의 농도가 급격히 감소하다 10일 이후부터 서서히 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 수층의 미생물에 의해 인이 섭취(uptake)되었다가 다시 용출되는데 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 30일간 퇴적물로부터 용출된 인의 flux는 control의 경우 $3.0mg/m^2{\cdot}d$로 매우 높고, 모래층(5 cm), 황토층(5 cm)으로 rapping을 한 경우 역시 충분한 압밀이 이루어지지 않아 $2.5mg/m^2{\cdot}d,\;1.8mg/m^2{\cdot}d$로 인 저감 효율이 낮았다. 화학적 소재를 적용한 Fe-gypsum와 $SiO_2$-gypsum은 $1.4mg/m^2{\cdot}d$로 control과 비교시 인 용출 저감 효율이 약 40% 이상으로 나타났다. 복합층으로 rapping을 한 경우는 $1.0mg/m^2{\cdot}d$로 60% 이상의 높은 인 저감 효율을 보였다. 즉, 오염퇴적물에 산화제로서 gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) 적용은 인의 용출을 감소시키며, 퇴적물내 황산염이 서서히 용해되어 SRB(sulfate reducing bacteria)의 활성과 유기물의 광물화를 촉진시킬 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-13
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• 2006

가막만 표층퇴적물중 유기물량의 시 공간적 분포 특성 및 기원을 파악하고자 2000년 4윌부터 2002년 3월까지월간격으로 현장조사를 실시하였다. 강열감량(IL)은 $4.6{\sim}11.6%(7.1{\pm}1.6%)$, 화학적산소요구량(CODs)은 $2.25{\sim}99.26mgO_2/g-dry(30.98{\pm}19.09mgO_2/g-dry)$, 총 황화물량(AVS)은 $nd{\sim}10.29mgS/g-dry(1.02{\pm}0.58mgS/g-dry)$, 식물색소량은(phaeopigment) $6.84{\sim}116.18{\mu}g/g-dry(23.72{\pm}21.16{\mu}g/g-dry)$, 입자성유기탄소(POC)는 $5.45{\sim}23.24 mgC/g-dty(10.34{\pm}4.40C\;mgC/g-dry)$, 입자성유기질소(PON)는 $0.71{\sim}2.99mgN/g-dry(1.37{\pm}0.58mgN/g-dry)$, 함수율(water content)은 $43.1{\sim}77.6%(55.8{\pm}5.6%)$의 범위를 나타냈으며 펄 함량(mud content)은 모든 정점에서 95% 이상의 값을 나타냈다. 유기물질의 공간적인 분포는 북서 내만역, 만 중앙부와 동쪽해역 그리고 남쪽만 입구역으로 대별되어, 북서 내만역과 남쪽 만 입구역은 만 중앙부와 동쪽해역 및 백야도 인근해역보다 대부분 항목에서 높은 유기물 농도를 나타내었다. 특히 북서 내만역은 과도한 양식활동에 따른 과잉의 유기물 공급, 육상으로부터 생활하수 및 산업폐수 유입, 분지형태의 지형적 특성에 의한 물질의 장기체류로 유기오염이 매우 심각하게 나타났다. 그리고 그로인한 하계 수온약층에 의한 저층의 무산 소 환경이 형성되고 있다. 경시적인 변동양상은 북서 내만역과 남쪽 만 입구역에서 저수온기보다 고수온기에 주로 높은 농도를 보였다. 반면에 만 중앙부와 동쪽해역은 각 항목에서 변동양상의 일정한 규칙성은 보여지지 않으나 황 화물을 제외하면 주로 저수온기에 더 높은 농도를 나타내었다. 황화물 농도는 모든 정점에서 고수온기에 더 높게 나타났으며, 특히 만 중앙부와 동쪽해역은 화학적산소요구량이 $20mgO_2/g-dry$을 넘는 경우 고수온기를 중심으로 일시적인 황화물 증가양상이 나타났다. 가막만 표층퇴적물중 유기물질의 기원은 C/N 비가 평균 8 이하로, 육상기원보다 해양기원 유기물에 의한 것으로 나타났으나, POC/phaeopigment 비로부터 유기물 조성에 있어서 살아있는 식물플랑크톤보다 유기쇄설물이 우점하며, CODs/IL 비로부터 유기쇄설물은 해양자체 순환에 의해 생산되는 것보다 양식활동에서 발생하는 잉여사료와 생물의 배설물 등 인위적 활동에 의한 부분이 높은 것으로 추정되었다.

• 농업과학연구
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• 제2권1호
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• pp.61-100
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• 1975

수도재배(水稻栽培)에 있어 작중토(作中土)의 유효규산함량(有效珪酸含量), ppm과 유기물함량(有機物含量)% 비(比) $SiO_2$/O.M. 근거(根據)한 N 적량(適量) 추정식(推定式) $Nkg/10a=(4.2+0.096\;SiO_2/O.M.).F$에서 N시비량(施肥量)을 추정(推定) 시용(施用)할 때의 적정(滴定) 가리(加里) 시용량(施用量) 추정식(推定式) $K_2Okg/10a=(K_O/\sqrt{Ca+Mg}-Ks/\sqrt{Ca+Mg})\sqrt{Ca+Mg}{\cdot}47{\cdot}BD$ 단 (但) $K_O/\sqrt{Ca+Mg}=0.03158+0.0007658\;SiO_2/O.M.$ $K_S/\sqrt{Ca+Mg}=Kme/100g/\sqrt{(Ca+Mg)}me/100g$의 타당성(妥當性) 여부(如否)를 판단(判斷)하기 위하여 3수준(水準)의 규회석처리(珪灰石處理)를 주구(主區)로하여 작토중(作土中)의 $SiO_2$/O.M. 비(比)를 증대(增大) 시키고 각주구별(各主區別)로 적정가리시용량(適正加里施用量) 추정식(推定式)에서 추정(推定)한 $K_2O$ 시용량(施用量)과 이에30%를 증비(增肥)하는구(區) 및 적정가리시용추정치(適正加里施用推定値)와는 관계(關係)없이 $K_2O\;8kg/10a$를 시용(施用)하는 3개수준(個水準)의 $K_2O$ 처리구(處理區)를 설정(設定)하여 수도품종(水稻品種) Akibare를 재배(栽培)하는 포장시험(圃場試驗)을 수행(遂行)하고 토양(土壤), 식물체분석(植物體分析) 및 수도(水稻)의 생육(生育)과 수량(收量) 및 수량구성요소(收量構成要素)들을 조사(調査)한 성적(成績)들을 종합검토(綜合檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 작토중(作土中) 유효규산함량(有效珪酸含量) ppm과 유기물함량(有機物含量)%비(比), $SiO_2$/O.M.에 근거(根據)한 수도(水稻)에 대(對)한 N적량추정식(適量推定式)에서 추정(推定)한 N시용량(施用量)은 수도품종(水稻品種) Akibare의 생육(生育) 및 수량면(收量面)에서 볼 때 과량(過量)이었으며 토양(土壤) 및 식물체(植物體) 분석치(分析値)들에서 검토(檢討)한 결과(結果) $SiO_2$/O.M. 비조절(比調節)의 기본원리(基本原理)는 합당(合當)하나 그 식(式)의 상수(常數) 또는 F값은 변동(變動)되여야 한다고 판단(判斷)되였다. 2. 작토중(作土中)의 K활성도(活性度) 치환성(置換性) 염기 me/100 g비(比) $K/\sqrt{Ca+Mg}$를 조절(調節)하기 위한 $K_2O$ 시비량(施肥量) 추정식(推定式)에서 추정(推定)한 $K_2O$ 시용량(施用量)은 수도품종(水稻品種) Akibare의 생육(生育) 및 수량면(收量面)에서 과량(過量)이였으며 토양(土壤) 및 식물체(植物體) 분석치(分析値)들에서 검토(檢討)한 결과(結果) 조절기준(調節基準)되는 $K_O/\sqrt{Ca+Mg}$의 설정식(設定式) 즉(卽) $K_O/\sqrt{Ca+Mg}=0.03158+0.0007658\;SiO_2/O.M.$의 원리(原理)는 합리적(合理的)이나 기상수(其常數)의 변동(變動)이 필요(必要)하며 $K_S/\sqrt{Ca+Mg}$에 있어서도 토양(土壤)의 K공급능(供給能)을 고려(考慮)할수 있는 새로운 조절기준(調節基準)이 설정(設定)되어야 한다고 판단(判斷)되였다. 3. 수도(水滔)에 대한 $K_2O$ 시용량(施用量) 추정식중(推定式中)의 $K_S/\sqrt{Ca+Mg}$ 조절(調節) 기준(基準)은 K 공급능(供給能)을 대표(代表)할수 있는 작토중(作土中)의 치환성(置換性) Kme/100g에 근거(根據)해서 마음과 같이 설정(設定)함이 보다 합리적(合理的)임을 수도품종(水稻品種) Akibare의 천상수량 $K_2O$ 흡수량면(吸收量面)에서 밝힐수 있었다. 즉 $K_S/\sqrt{Ca+Mg}=0.037+0.78Kme/100g$.

• 한국산림과학회지
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• 제45권1호
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• pp.11-25
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• 1979

1979년(年) 8월(月) 4일(日)과 5일(日)에 걸쳐 강원도 평창지구에 많은 사태(沙汰)가 발생된 바 있었다. 이 지역(地域)을 답사할 기회를 통해 산사태에 대한 조사연구(調査硏究)가 부족(不足)하고 예방대책(豫防對策)이 미약하다는 사실을 알게 되었다. 이에 현지답사시(現地踏査時) 얻었던 자료(資料)와 기 연구자들의 보고서 등을 참조로 하여 우리나라 산사태(山沙汰)의 발생조직과예방대책을 살펴본 결과는 다음과 같았다. 1. 지난 6년간(年間)의 자료(資料)로 1일(日)200mm이상(以上), 1시간당(時間當) 60mm이상(以上)의 호우지대(豪雨地帶)를 보면 횡성, 원주, 영동, 무주, 남원과 순천을 연결하는 서부지역과 경상남도의 남부해안지방(南部海岸地方)에 분포(分布)되 있다. 이 원인(原因)은 산맥(山脈)과 저기압(低氣壓)의 방향(方向)에 영향을 받은 것으로 사료(思料)된다. 2, 호우(豪雨)의 정점(頂點)의 분포(分布)는 야간에 나타나며 이 시점에서 산사태(山沙汰)를 일으키고 막대한 피해(被害)를 주는 것 같다. 3. 평창지역(平昌地域)의 산사태(山沙汰)는 화강암(花崗巖)의 조사질양토(粗砂質壤土)와 석회암(石灰巖) 정암(貞岩)의 점토질토양(粘土質土壤)에서 발생(發生)하며 토석류(土石流)는 기암면(基岩面)이나 석회암토양(石灰巖土壤)에서 나타나는 반시(盤尸)을 따라 일어나고 있었다. 4. 이들 암석(岩石)에서 유래한 토양(土壤)의 투수력(透水力)은 빠른 것 같으며 화강암토양(花崗巖土壤)은 토성(土性)의 영향으로 석회암토양(石灰岩土壤)은 토양구조(土壤構造), 폐식(廢植)의 높은 함량(含量)과 근계(根系)의 영향 때문이다. 5. 산사태발생(山沙汰發生)의 근원지의 지형(地形)은 대부분 곡두(谷頭)의 요형지(凹型地)와 산복 상부의 요형(凹型)지에서 나타나고 있다. 이는 유거수(流去水)의 집수력(集水力)때문인것 같고 이 지점의 토양단면(土壤斷面)을 보면 석회암지대(石灰岩地帶)는 혼연성토양(混淵性土壤), 화강암지대(花崗岩地帶)는 발(髮)한 심토호(深土戶)으로 되있다. 6. 산사태지(山沙汰地)의 경사도(傾斜度)는 대부분 $25^{\circ}$이상(以上)에서 나타났고 경사위치(傾斜位置)는 산복상부의 6~9부 능선에서 나타났다. 7. 산사태지(山沙汰地)의 식피(植被)는 대부분 화전(火田)경작지, 화전초지(火田草地), 화전조림지(火田造林地), 황폐지(荒廢地)의 불량임분(不良林分)과 미림목지(未林木地)이었다. 일부 성림지(成林地)(중경목지)에도 나타났으나 대개 표상(表上)에 암석시(岩石尸)이 있는 지역이다. 8. 산사태위험도(山沙汰危險度)는 몇가지 환경인자(環境因子)로 즉 식피(植被), 경사도(傾斜度), 경사형태(傾斜形態) 및 위치(位置), 기암(基岩)과 분포형태(分布形態), 토양단면(土壤斷面)의 특성(特性) 등(等)으로 추정이 가능할 것 같다. 9. 가옥피해(家屋被害)는 대부분 다음과 같은 지형(地形)에서 나타나고 있다. 충적추(沖積錐)와 선상지요형사면(扇狀地凹型斜面)의 산록, 곡간(谷間)이나 야계변(野溪邊)의 소단구(小段丘)와 붕적토지(崩積土地) 등(等)이다. 가옥피해위험지(家屋被害危險地)는 항공사진으로 가옥(家屋)주위의 지형상태(地形狀態)를 참고를 하면 판정(判定)이 가능할 것 같다. 10. 산사태(山沙汰)의 예방대책(豫防對策)으로 위험지(危險地)의 진단기술(診斷技術)의 개발(開發), 현지조사(現地調査)를 통해 가능한 조속(早速)히 예방사방(豫防砂防)이 이루어져야 할 것이다. 가옥(家屋)과 부락(部落)의 피해예방대책(被害豫防對策)이 수립(樹立) 실행(實行)하여야 되며 재해방비림(災害防備林)의 조성책(造成策)이 고려되어야 할 것이다. 11. 산사태(山沙汰)에 의한 가옥(家屋)과 부락(部落)의 피해위험도(被害危險度)를 판정(判定)하여 지도사업(指導事業)을 통해 알려 주어야 한다. 12. 사태위험지(沙汰危險地)의 계벌작업(階伐作業), 화전경작(火田耕作), 연료채취(燃料採取)를 철저히 금지(禁止)시키고 피해위험지(被害危險地)의 가옥(家屋)신축을 규제시켜야 될 것이다. 따라서 산림경영계획(山林經營計劃)의 편성시 산사태(山沙汰)여부 토양침식(土壤浸蝕)과 홍수문제(洪水問題)들이 고려되어야 하며 재해예방대책(災害豫防對策)이 포함되어야 할 것이다.