• 한국전통조경학회지
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• 제32권3호
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• pp.213-220
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• 2014

본 연구는 최근 급속한 기술발전이 이루어지고 있는 (UAV)를 활용하여 지형분석에 적용하기 위한 실험적 연구로 드론과 자동 경로비행에 필요한 시스템을 구축하였다. 구축된 시스템을 이용하여 경로비행의 안정성을 검토하였으며, Waypoint를 이용한 경로비행 촬영을 실시하여 유용성을 검증한 결과는 다음과 같다. 첫째, 9.3ha에 달하는 면적에 대해 경로비행을 실시한 결과 준비시간을 포함하여 실측시간이 총40여분 소요되었으며, 지상부에서 인가한 고도와 속도를 일정하게 유지하는 것을 알 수 있었다. 또한 경로비행 시 지상부에서 설정한 Waypoint 지점에서 정확하게 촬영임무를 수행하여, multicopter를 이용한 사진실측의 효율성을 확인하였다. 둘째, 일반 실측용 무인항공기에 비해 가볍고 저렴한 multicopter와 디지털카메라를 이용하여 촬영의 기동성과 경제성을 확인하였으며, 촬영된 사진데이터의 정합과 DEM, DXF파일의 추출을 통해 수치지형도 보다 정밀한 지형분석이 가능하여 multicopter를 이용한 지형실측의 가능성을 확인하였다. 셋째, 하천내부에 대한 고해상 정사영상사진(20Cm급)을 제작함으로써 하천변일대에 대한 식생과 지형의 변화 등에 대한 분석이 가능한 것을 확인하였다. 또한 촬영지점의 GPS좌표에 대한 데이터베이스를 통해 미세지형의 변화 등과 같은 경관변화와 하천변 일대 또는 수림지 등에 대한 식생변화 등을 지속적으로 모니터링 할 수 있는 기반이 마련 될 수 있을 것으로 판단된다. 넷째, 정사영상분석을 통해 만들어진 DEM은 지형분석 및 가시권 분석 등과 같은 경관분석에서 보다 심도 있는 연구에 활용될 수 있을 것이다. 특히 현재 정부에서 추진 중인 '3차원 국토공간 정보 구축사업'과 연계하여 역사문화자원에 대한 3차원 지형정보 제공 등에도 널리 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 UAV를 이용한 지형분석 및 활용방안에 대한 연구로 도시 및 하천 등 다양한 지형에 대한 분석이 가능할 뿐만 아니라 사적 및 명승 등의 경관관리에 대한 연구와 DSM구축에 따른 가시권 분석 등의 역사문화자원에 대한 관리에도 폭넓게 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제27권3호
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• pp.333-344
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• 2011

철제유물의 보존처리 과정 중 표면 이물질 제거는 유물의 원형을 찾아주는 중요한 단계이다. 현재 표면 이물질 제거 시 가장 많이 사용하는 sand blaster (air brasive)의 경우, 분사되는 유리가루는 인체에 유해하고 환경오염을 유발하는 주요한 물질이다. 그러므로 이런 문제점을 보완하기 위해 타 산업분야에서 친환경세정장비로 많이 쓰이고 있는 $CO_2$ snow cleaning을 철제유물 표면 이물질 제거에 적용하여 비교·연구 하였다. 실험은 부식시험편과 철제유물에 sand blaster와 $CO_2$ snow cleaning을 적용하여 비교 분석하였다. 부식시험편의 경우, sand blaster와 $CO_2$ snow cleaning 방법 모두 이물질 제거 정도, 표면 거칠기, 색도 측정 결과가 유사하게 나타났으며, 특히 SEM을 통해 $CO_2$ snow cleaning을 적용한 부식시험편은 sand blaster에 비해 표면을 마모시키지 않는 것을 확인하였다. 또한 철제유물에 적용한 경우, $CO_2$ snow cleaning의 power nozzle은 sand blaster에 비해 표면을 마모시키지 않고 고른 표면을 유지하는 등 세정효과가 우수하게 나타났다. 그리고 X-ray촬영을 통해 이물질 제거 전과 후 금속 내부의 구조적 변화는 없음을 관찰하였다. 결론적으로 sand blaster와 $CO_2$ snow cleaning의 power nozzle은 이물질 제거 효과가 유사함을 확인할 수 있었다. 그러나 $CO_2$ snow cleaning의 power nozzle을 철제유물에 적용하여도 sand blaster와 유사한 효과는 얻을 수 있으나, 분사압력이 높을 경우 철제 유물이 손상될 우려가 있으므로 유물 내부 상태에 따라 적용여부를 판단해야 함을 본 실험을 통하여 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.758-763
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• 2014

토양 내에서 유기성 오염물질은 혐기성 미생물에 의해 분해되지만 전자수용체의 부족으로 상당량이 토양에 잔류하게 된다. 토양미생물연료전지(soil microbial fuel cells, SMFC)는 전극을 통해 전자 소비를 증진시켜 유기물 분해를 촉진시키고 동시에 전력도 생산하기 때문에, 다양한 유기성 오염원으로 오염된 토양을 환경 친화적으로 복원시킬 수 있는 기술로서 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 전극간 거리와 전극 크기가 SMFC의 전기적 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 유기물이 풍부한 토양과 인공폐수 혼합물을 이용하여 SMFC를 단일반응조로 구성하였다. SMFC에서 발생된 전력량은 전극간 거리가 멀어지거나 전극 크기가 작아질수록 내부저항이 증가하여 감소하였다. 전극 크기는 $64cm^2$로 고정하고 전극간 거리는 4~9 cm로 변화를 주었을 때, 전극간 거리가 4 cm 조건에서 최대전압 326 mV, 최대전력밀도 $19.5mW/m^2$가 얻어졌고 거리가 멀어질수록 전압발생량은 19~32% 감소하고 최대전력밀도는 56~69% 감소하는 것으로 나타났다. 전극 크기 변화 실험에서는 전극간 거리를 4 cm로 고정하고 전극 크기를 $16{\sim}64cm^2$로 변화를 주었다. 두 전극 크기가 $64cm^2$ 조건에서 최대전압 291 mV, 최대전력밀도 $0.34mW/m^3$로 측정되었으며 산화전극 크기가 작아지면, 최대전압은 19~29% 감소하였고, 환원전극의 경우는 3~12% 감소하였다. 최대전력밀도는 산화전극이 작아지면, 49~68% 감소하였고, 환원전극이 작아지는 경우에는 29~47% 감소하였다. SMFC는 인공폐수와 토양 혼합물질을 반응기 내부물질로 사용하기 때문에, 전자 및 이온전달속도가 느려 환원전극 크기에 비해 산화전극 크기에 더 많은 영향을 받는 것으로 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권3호
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• pp.233-242
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• 2010

본 연구에서는 1-alkyl-3-methylimidazolium chloride계 이온성 액체를 가지고 수생태계에서의 유해조류 방제제로서의 사용 가능성 및 활용시 예상되는 문제점 등을 알아보기 위하여 5종의 녹조류, 4종의 남조류, 1종의 규조류를 대상으로 이들의 생육에 미치는 이온성 액체의 선택적 영향을 검토해 보고자 실시하였다. 이온성 액체의 alkyl group 탄소수에 따라 활성이 달리 나타났는바, butyl < octy l< dodecyl 순으로 탄소수 길이가 길수록 살조활성이 증가되는 경향이었다. 공시된 조류종 전체를 비교해 보았을 때, Stephanodiscus hantzschii f. tenuis, Oscillatoria tenuis, Spirulina pratensis가 1-dodecyl-3-methylimidazolium chloride (MAIC12)에 민감한 생육억제 반응을 보이며 그 다음은 Microcystis aeruginosa이었고, 나머지 조류 종은 상대적으로 덜 민감하였다. 선택성 정도는 80% 억제농도를 기준하여 검토해 보았을 때 대략 10-20배 정도였다. 한편 자연상태와 비슷한 조건(온실조건의 퇴적물 존재)에서 이온성 액체가 수중에 처리되었을 때의 살조활성 지속성을 조사하였다. 그 결과 MAIC8 $1.0{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서는 처리후 6일까지 생장이 중지되었다가 9일째에는 조류가 약간 발생하였으며 이후 생장이 뚜렷하게 증가하는 경향으로서 20일째에는 엽록소 함량이 $264.4{\mu}g\;L^{-1}$로서 무처리 대비 58.2% 생장을 나타냈다. MAIC12의 경우는 MAIC8 보다 약 5배 높은 활성을 나타내는 경향으로서 $0.2{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도로 처리했을 때 처리후 6일까지 조류발생이 전혀 없었다가 9일째에는 조류가 약간 번식하였으며 이후 생장이 비교적 뚜렷하게 증가하여 20일째에는 엽록소 함량이 $251.2{\mu}g\;L^{-1}$로서 무처리 대비 55.2% 생장을 나타냈다. 결론적으로 1-alkyl-3-methylimidazolium chloride계 이온성 액체는 살조활성 특성 측면에서 볼 때는 우수한 효능, 선택적 살조활성 및 효과 지속성으로 인해 수생태계에서의 유해조류 선택적 방제제로서 사용될 수 있을 것 같았으나, 화합물 분해 측면에서 볼 때는 상대적으로 난분해성 특성을 가져 환경친화적으로 사용하기에는 개선될 필요성이 있는 것 같았다.

• 한국유기농업학회지
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• 제20권4호
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• pp.535-542
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• 2012

본 연구는 2011년부터 2012년까지 주로 남부지방에서 재배되고 있는 민간실천 유기농법 6종에 대한 유기 벼 재배기술체계를 조사하여 우수농법은 영농활용자료로 보급코자 벼 유기농법 유형별 재배면적, 농가수, 품종, 작부체계, 토양관리, 시비, 병충해 잡초방제, 환경보전기능 및 10a당 수량과 농가수취가격 등을 조사 하였다. 전남북, 경남 등 남부 지방 8개시군 115농가를 대상으로 현지방문 또는 설문조사를 실시하였다. 조사 결과 벼 유기농법별 기술체계는 최대한 무투입(방임) 또는 최소투입을 원칙으로 하고 있었다. 작부체계는 대부분 맥류/녹비작물/벼를 경운 또는 무경운으로 재배하고, 품종은 일본도입 품종이나 그 지방 장려품종 중에서 선택 혼합되어 재배하고 있었다. 토양관리는 일체 시비하지 않고 볏짚, 보리짚을 그대로 이용하거나, 자가제조 퇴 액비나 토착미생물을 이용하고, 병충해 방제는 일체 무방제 하거나 친환경유기농자재를 구입사용 또는 천연식물추출물, 토착미생물, 한방제 등을 자가제조 사용하였다. 제초는 맥류 짚을 활용하거나, 왕우렁이를 이용하였다. 긴꼬리 투구새우 및 풍년새우 복원 및 메뚜기 다발생 등으로 보아 환경생태보전기능은 조사농법 모두 우수 한 것으로 판명 되었다. 10a당 생산수량은 생명환경농법>자연순환농법>스테비아농법>지장농법>예술자연농법>태평농법 순이었으나, kg당 농가수취가격은 반대의 경향을 나타내어 단순 수익성은 큰 차이를 보이지 않았으나, 조사 농법 모두 관행농법에 비해 수량성은 낮았다. 재배안전성은 스테비아농법, 자연순환농법, 생명환경농법은 비교적 높았고 태평농법, 예술자연농법 및 지장농법은 비교적 낮았다. 본 연구결과로 볼 때 재배안전성 및 실천용이성 등을 고려할 경우 스테비아, 자연순환, 생명환경 농법은 농가활용이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제53권5호
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• pp.469-474
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• 2011

본 시험은 충남 아산과 경남 산청에서 논을 이용하여 2006년부터 2008년까지 3년에 걸쳐 수행되었으며, 작부체계는 하계작물 총체 벼와 동계작물 IRG을 이용한 2모작 작부체계를 이용하였다. 시험구의 처리는 N 기준으로 화학비료 시용구(대조구), 우분퇴비150% 및 우분퇴비 200% 시용구로 하였다. 가축분뇨 시용에 따른3년 평균 연간 건물생산성은 아산지역의 경우 우분퇴비 200% 시용구에서 20,347 kg/ha로 가장 높았으며, 화학비료 시용구에서 19,165 kg/ha, 우분퇴비 150% 시용구 18,358 kg/ha 순이였다. 하지만 우분퇴비 200%구와 화학비료 처리구간에 건물생산성의 유의적인 차이가 나지 않았으며, 우분퇴비 150%구에서는 유의적인 감소를 보였다(p<0.05). 산청지역의 건물생산성은 화학비료 시용구에서 20,531 kg/ha, 우분퇴비 200% 시용구의 18,048 kg/ha, 우분퇴비 150% 시용구의 16,647 kg/ha로 유의적인 감소를 보였다(p<0.05). 산청지역에서 IRG의 건물생산성은 화학비료구, 우분퇴비 200%, 우분퇴비 150% 시험구 순으로 높았으나, 화학비료구와 우분퇴비 200% 시용구간의 유의적인 차이는 인정되지 않았다(p<0.05). 또한 아산지역은 처리구간의 건물수량에 차이는 있었으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 총체 벼의 건물생산성은 아산지역의 경우 화학비료 시용구에서 우분퇴비 200% 시용구와 유의적이 차이가 없었고, 우분퇴비 150% 시용구 보다는 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 산청지역의 경우 화학비료 시용구에서 우분퇴비 150% 및 200% 시용구에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 가축분뇨 시용에 따른 총체 벼의 3년 평균 초장 및 경수는 처리구간 유의적인 차이가 없었으며, 벼의 등숙률은 아산과 산청 모두에서 화학비료구가 우분퇴비 150% 및 200% 시험구에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 혹명나방에 의한 피해는 처리구간에 큰 차이를 나타내지 않았으나, 잎집무늬마름병 피해는 산청지역의 경우 우분퇴비 시용구가 화학비료 시용구에 비해 높게 나타났다. 가축분뇨에 시용에 따른 사료가치는 IRG의 조단백질은 화학비료구가 우분퇴비 150% 및 200% 시험구에 비해 유의적으로 높게 나타났으나(P<0.05), NDF 및 ADF의 처리구간 유의적인 차이는 없었다. 가축분뇨 시용에 따른 토양의 pH, 토양유기물 함량 및 치환성 양이온 함량은 시험 전 토양에 비해 많이 개선되었으며, 토양 유기물 함량의 경우 시험 전 토양에 비해 가축분뇨 시용구의 유기물 함량이 약 29~44% 증가하였다. 본 연구의 결과 논에서 가축분뇨를 이용하여 IRG과 총체 벼를 재배하면 연간 약 18~20톤의 친환경 조사료를 생산할 수 있어, 논을 친환경 조사료 생산기반으로 활용한다면 조사료 자급률도 높이고 쌀 과잉 생산 문제 해결에도 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권2호
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• pp.81-92
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• 2011

본 연구에서는 감염가금을 친환경적으로 신속히 처리하기 위하여 가금류를 안락사, 수거 등 전처리와 폐사축 살균처리 요인시험을 통해 구명된 결과를 토대로 전처리 및 폐사축 처리시스템을 설계 제작하여 성능시험을 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 전처리 요인 구명을 위하여 안락사, 페사가축 수거시험 결과 안락사는 챔버 내에서 축종 및 분당 가스투입비율별로 시험결과 단시간 내에 처리가 가능한 것으로 나타났으며, 가금 사체수거는 트랙터 로더에 부착이용 할 수 있는 수거, 배출 일관형 수거장치가 1회에 닭 80수/회 까지 수거운반이 가능하였으나, 수거량 증대 및 작업시야 확보 등 개선이 요구되었다. 2. 저전염성 AI, ND를 공시하여 멸균조건구명 시험결과 살균온도 $120^{\circ}C$ 에서 10분 처리시 멸균되는 것으로 나타났다. 3. 증기살균 요인 구명을 위하여 파쇄, 교반과 동시에 살균이 가능한 간접가열방식 소형 폐사가축 살균시험장치 (살균조 용량 : 0.75 $m^3$)를 제작하여 시험한 결과 닭, 오리는 30분, 돼지는 60분 처리 시 살균이 가능하였으며, 중량도 12.4~34.4% 정도 감소되며 폐액도 발생되지 않는 것으로 나타났다. 따라서 소형 폐사축 살균장치를 이용하여 닭, 돼지 등 사육농가에서 발생하는 일반 폐사가축을 처리하여 퇴비 및 사료화에 이용가능 할 것으로 판단되었다. 4. 요인시험 결과를 토대로 감염가금 전처리 및 폐사가축 처리시스템을 설계제작 하였다. 전처리 및 폐사가축 처리 작업체계는 평사에 사육하는 육계의 경우 비닐텐트 내에 $CO_2$ 가스를 투입하여 안락사 시킨 후 트랙터용 수거, 배출 일관형 가금사체 수거장치를 이용 폐사축을 수거 운반하여 트럭 탑재형 이동식 폐사가축 처리시스템 (용량 : 6.3 $m^3$)에 투입하면 파쇄, 교반과 동시에 간접스팀 살균하여 배출할 수 있으며, 살균작업이 끝나면 고온고압의 세척장치가 부착되어 세척 소독할 수 있도록 전처리 및 폐사가축 처리시스템을 설계제작 하였다. 5. 닭 1천수를 공시하여 전처리 및 폐사축 살균처리 성능시험결과 안락사는 비닐텐트(10 $m^3$)를 설치하여 인력몰이 한 후 $CO_2$ 가스를 분당 300L 투입하여 안락사에 이르는데 9.7분 소요되었으며, 비닐텐트 설치와 인력몰이를 합하면 3인 작업에 총 30.2분 소요되는 것으로 나타났다. 가금사체 수거는 트랙터 부착형 가금사체 수거장치를 이용 1회 평균 142수 수거가 가능하며, 총 작업소요시간은 21.2분 소요되는 것으로 나타났다. 폐사가축을 파쇄 교반과 동시에 간접살균방식의 이동식 폐사축 처리장치의 살균처리성능은 60분으로 능률적이었으며, 살균 후 중량 21.1%, 부피 31.9%가 감소되고 폐액발생이 없는 것으로 나타났다. 또한 이동식 폐사가축 처리장치에는 고온고압 세척장치가 부착되어 있어 작업이 끝나면 기체를 세척소독 할 수 있어 친환경처리가 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제34권4호
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• pp.268-273
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• 2015

본 연구는 유류로 오염된 토양의 정화를 위한 생물자극법에서 퇴비의 시용효과를 알아보기 위해 실시되었다. TPH로 오염된 토양에 퇴비를 수준별로 처리 한 후 TPH 함량 변화를 관찰 한 결과, 퇴비 처리량이 증가 할수록 토양 내 TPH 함량이 감소하는 경향이 나타났다. TPH 분해율을 알아보고자 퇴비 처리수준에 따른 TPH 함량 변화를 1차와 2차 kinetics 모델에 적용하여 결정계수(R²)를 비교 한 결과 second order kinetic 모델의 결정계수 값이 잘 적용되었다. 퇴비를 처리하였을 때 seond-order kinetic 모델의 reaction rate constant 값은 퇴비를 30 Mg/ha 이상 처리하였을 때 무처리 보다 4배 정도 높게 나타났으며, 퇴비 처리 수준이 높아질수록 그 값은 증가하는 경향을 보였다. 퇴비의 처리량을 증가시킴에 따라 토양 내 미생물의 수는 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 퇴비의 처리량은 토양 내 미생물 수와 TPH 함량의 변화와 밀접한 관계가 있음을 보여주었다. 따라서 TPH로 오염된 토양 내 적합한 양의 퇴비 처리는 토양 내 미생물 수를 증가시켜 TPH 함량의 감소를 가속화시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제44권2호
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• pp.203-213
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• 2011

본 연구에서는 논과 배수로를 연결하는 소규모 어도를 설치하고 그 효율을 평가하였다. 또한 어도주변 수로와 논의 어류상을 조사하여 어도를 중심으로 주변 생태계의 연계효과를 살펴보았다. 용 배수로 조사결과, 친환경 농업지역(A) 용수로에서는 5종 83개체, 배수로에서는 9종 133개체가 채집되었다. 농산물 우수관리지역(B)에서는 용수로에서 4종 128개체, 배수로에서 8종 489개체가 채집되었다. 대호 지역 배수로에 서식하는 어류상 조사결과, 논으로 소상하여 산란과 서식을 할 것으로 판단되는 어종은 왜몰개, 붕어, 참붕어, 미꾸리, 미꾸라지 등 5종으로 선정되었다. 논 농법별로 구분하였을 때, 용 배수로에서 출현한 종수는 차이가 없었으나 개체수는 농산물 우수관리지역(B)에서 더 높게 나타났다. 이는 농법의 차이보다는 조사지점의 특성상 농산물 우수관리지역(B)의 배수로가 흐르는 물의 양이 더 많고 주변 하천과의 연계성이 더 좋았기 때문으로 판단된다. 소규모 논 어도를 통하여 논으로 소상하는 어류는 미꾸리, 미꾸라지, 왜물개 3종으로 조사되었다. 어류의 주요 이동시간은 주간보다는 야간에 주로 이동하는 특성을 보였다. 따라서 논 어도를 유지할 수 있는 용수공급량이 충분하지 않은 논에서 물의 흐름을 확보하고 어도를 유지하기 위해서는 주간보다는 야간과 새벽 시간대를 이용하는 것이 더 효율적일 것으로 판단된다.

• 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.