• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2007년도 춘계 지질과학기술 공동학술대회
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• pp.497-497
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• 2007

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• 한국유기농업학회지
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• 제27권4호
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• pp.479-499
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• 2019

본 연구는 제주지역 무 주산지에서 재배 방법(유기 vs. 관행)과 토양 종류(화산회토 vs. 비화산회토)에 따른 토양의 화학적 특성, 미생물 활성 그리고 미생물 군집 조성을 분석하고 요인간 연관성을 구명하기 위하여 수행하였다. 전반적으로 유기와 관행의 재배 방식에 따른 토양 화학성은 처리간 뚜렷한 경향을 보이지는 않았으나 토양 미생물체량, 효소 활성, 종 풍부도와 다양성 그리고 미생물 군집 분포 등은 유의한 차이를 보였다. 반면에 토양 종류에 따른 화학성과 미생물 군집 분포 등 미생물학적 특성은 뚜렷한 차이를 보였다. 특히 유기재배 토양에서 관행 대비 토양의 세균, 방선균 및 사상균 그리고 미생물체량이 증가하였으며, Org-NA 토양에서 탈수소효소 활성, 종 풍부도(Chao 1) 그리고 종 다양성(Phyrogenetic diversity) 지수가 가장 높았다. 무 재배 토양에 분포하고 있는 주요 세균 문은 Proteobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, Firmicutes 그리고 Actinobacteria 등 5종이었으며 재배 방법 및 토양 종류에 관계없이 Proteobacteria 문이 화산회토에서 25.9%, 비화산회토에서 21.9~24.9%로 가장 높은 분포를 보였다. 그리고 대체로 화산회토와 비화산회토 토양 종류별로 유사한 군집 조성을 보였으며, 화산회토에서는 재배 방법별 주요 문의 군집 조성은 큰 차이가 없었으나 비화산회토에서는 차이를 보였다. 특히, Firmicutes는 Org-NA 토양에서 21.0%, Acidobacteria는 Con-A에서 21.6%로 가장 높은 분포를 보였는데 대체로 화산회토와 관행재배 토양에서 높은 경향을 보였다. 또한 재배 방법 및 토양 종류별 미생물 군집을 대표하는 바이오마커를 찾기 위하여 LEfSe 분석을 실시한 결과, Firmicutes 문의 분포가 비화산회토와 유기재배 토양에서 유의하게 증가하였다. 그리고 토양 화학성 중에서 총유기탄소 함량, 유효인산 그리고 치환성칼륨 함량은 Firmicutes 등 주요 세균 문과 유의한 상관관계를 보였다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.45-47
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• 2001

Jeju island is composed mainly of volcanic rocks such as basalts, trachytic andesites, tracytes, and sedimentary rocks. About 80% of Jeju soils are classified as Andisols. The amount of annual precipitation in Jeju island is about 1872mm, which is 1.5 times the annual precipitation of south Korea. There is a significant difference In amount of precipitation with regions even within Jeju island. In study area, the annual amount of rainfall is about 1280mm, the lowest in Jeju island while south part of the island has the annual precipitation of 2056mm, though they are only tens of kilometers apart. The parent materials of soils in study area are pyroclastic rocks and tuffs. The soils of non-andic properties have developed in this area since pedogenic process of pyroclastic materials is strongly influenced by climatic factor, especially precipitation. In order to investigate the mineralogical characteristics of soils, X-ray analysis for <0.2 and 2-0.2$\mu\textrm{m}$ size fractions was performed with ethylene glycol solvation, K-, Mg-saturation, heat treatment(110, 330, 550$^{\circ}C$). Acid-oxalate and DCB(sodium hydrosulfite, sodium citrate, sodium bicarbonate) dissolution method was used to assess tile total amounts or Al, si, and hydroxy interlayer or 2:1 layer silicates. XRD was also applied for samples treated with DCB only and DCB-oxalate sequentially. XRD patterns showed that 2:1 and 1:1 layer silicates were found, which are different from soils of Andisols. Vermiculite, chlorite, hydroxy interlayered minreals, and interstratified minerals(vermiculite/chlorite) were observed in 2-0.2$\mu\textrm{m}$ size fractions. After DCB treatments, ethylene glycolated samples with Mg-saturation showed expanded d-spacing, suggesting the possibility of hydroxy interlayered minerals. The amounts of hydroxy interlayered minerals increased in surface soil. Unlike Andisols, short range ordered minerals such as allophane, imogolite and gibbsite were hardly found. Mica and kaolinte existed in small amounts. Results are summarized in Fig 1 and Fig. 2.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권2호
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• pp.230-236
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• 2010

제주도 중산간지대의 용암류대지에 분포하며 현무암 및 현무암에서 유래된 화산분출쇄설물을 모재로 하는 토양으로 Andisols로 분류되고 있는 제주통을 재분류하고, 그 생성에 대하여 고찰하고자 제주통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil survey laboratory methods manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. 제주통은 oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 1.3~2.1%, 인산보유능이 65.3~72.2%, 용적밀도가 0.99~1.27 Mg $m^{-3}$으로 andic 토양 특성을 보유하고 있지 않으므로 Andisols로 분류할 수 없다. 반면에 22~150 cm 깊이에서 argillic층을 보유하고 있으며, 전 토층에서 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만으로 낮기 때문에 Ultisols로 분류되어야 한다. 제주통은 argillic층의 상부 15 cm 깊이에서의 유기탄소 함량이 0.9% 이상이므로 Humults 아목으로 분류될 수 있다. 또한 기준깊이에서 fragipan, kandic층, sombric층, plinthite 등을 보유하지 않으며, Haplohumults의 분류기준을 충족시키고 있다. 제주통은 무기질 토양 표면에서 75 cm 이내 깊이에서 세토의 용적밀도가 1.0 Mg $m^{-3}$ 이하이고, oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 1.0% 이상인 토층의 두께가 18 cm 이상이므로 Andic Haplohumults로 분류할 수 있다. 토성속 제어부위에서의 점토함량이 35% 이상이고, thermic 토양온도상을 보유하므로 제주통은 Ashy, thermic family of Typic Hapludands가 아니라 Fine, mixed, themic family of Andic Haplohumults로 분류되어야 한다. 비교적 건조한 제주도 서부 및 북부 해안지방에는 non-Andisols 토양이 주로 생성 발달되고, 보다 습윤한 그 외의 지역에서는 알로판 또는 Al-유기복합체가 주가 되는 Andisols 토양이 주로 생성 발달한다. 제주도 서부와 북부 지역에서 해발이 높아짐에 따라 온도가 낮아지고 강우량이 많아져 증발산량이 감소되기 때문에 Andisols이 생성되기 시작한다. 제주도 북부 중산간 지역의 용암류대지에 분포하는 제주통은 Andisols이 아니라 Ultisols로 생성 발달되고 있다. 그러나 non-Andisols 토양에서 Andisols 토양이 분포하는 전이 지대에 분포하고 있어서 Andisols로 분류되지는 않으나 그 특성을 많이 보유하고 있는 Ultisols의 Andic 아군으로 발달되고 있다. Andisols로 생성 발달되지 않은 제주통은 안정한 지형인 용암류 대지에 분포하고 있으므로 토양이 거의 침식되지 않고 충적물이 별로 퇴적되지 않기 때문에 오랫동안 토양수의 하향이동에 따른 점토 집적작용과 염기용탈작용을 받게 된다. 그 결과 점토집적층인 argillic 층이 생성되고, 기준깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만인 강산성 토양인 Ultisols로 생성발달한 것이라고 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권6호
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• pp.478-485
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• 2009

제주도 남부 해안지대의 용암류대지에 Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 주로 분포하며, Alfisols로 분류되고 있는 용흥통을 재분류하고, 그 생성에 대하여 고찰하고자 용흥통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil Survey Laboratory Methods Manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량은 3.2$\sim$3.4%로 andic 토양 특성의 분류기준을 충족시키고 있으나, 인산보유능이 72.7$\sim$84.5%로 85% 미만이며, 용적밀도가 $1.21{\sim}1.42Mg\;m^{-3}$으로 $0.90Mg\;m^{-3}$ 이상이다. 따라서 용흥통은 Andic 토양 특성을 보유하고 있지 않으므로 Andisols로 분류할 수 없다. 반면에 BAt층에서 Bt4층 (15~150 cm)까지 점토집적층인 argillic층을 보유하고 있으며, 기준깊이에서의 염기포화도 (양이온합)가 35% 미만이므로 Andisols, 또는 Alfisols이 아니라 Ultisols로 분류되어야 한다. Argillic 층위의 상부 15 cm 깊이에서 유기탄소 함량이 $9g\;kg^{-1}$ 이상이므로 아목은 Humults로 분류된다. 무기질 토양표면에서 150 cm 이내 깊이에 암석질이나 준암석질 접촉면 등이 없으며, 무기질 토양표면에서 150 cm까지 깊이의 argillic 층위에서 점토함량이 최대치와 비교하여 20% 이상 감소되는 층위가 없으므로 대군은 Palehumults로 분류된다. Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 분포하나 Ap층의 용적밀도가 $1.21Mg\;m^{-3}$으로 andic 아군의 분류조건을 충족시키지 못하므로 아군은 Typic Palehumults로 분류된다. 토성속 제어부위에서의 점토 함량이 35% 이상이고, thermic 토양온도상을 보유하므로 용흥통은 fine, mixed, themic family of Typic Hapludalfs가 아니라 fine, mixed, thermic family of Typic Palehumults로 분류되어야 한다. 비교적 건조한 제주도 서부 및 북부 해안지방에는 층형 규산염 점토광물을 주광물로 하고 있는 non-Andisols 토양이 주로 생성 발달되고, 보다 습윤한 그 외의 지역에서는 알로판 또는 Al-유기복합체가 주가 되는 Andisols 토양이 주로 생성 발달하고 있다. 그러나 용흥통의 경우 강우량이 1,800 mm 내외로 비교적 많은 제주도 남부 해안지역에 분포하고 있으면서도 조면암, 조면암질 안산암 및 이들 암석에서 유래된 화산회를 모재로 하고 있기 때문에 non-Andisols 토양으로 생성 발달한 것이라고 생각된다. Andisols로 생성 발달되지 않은 용흥통은 안정한 지형인 용암류 대지에 분포하고 있으므로 토양이 거의 침식되지 않고 충적물이 별로 퇴적되지 않기 때문에 오랫동안 토양수의 하향이동에 따른 점토 집적작용과 염기 용탈작용을 받게 된다. 그 결과 점토집적층인 argillic층이 생성되고, 기준 깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만으로 강산성 토양인 Ultisols로 생성발달한 것이다. 그러나 Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 분포하고 있어서 Andisols 특성을 상당 부분 보유하고 있기 때문에 Ultisols 중에서도 Humults로 생성발달한 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제35권6호
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• pp.491-508
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• 2002

화산 쇄설물을 모재로 하여 발달한 제주도 토양은 많은 양의 비정질 물질을 포함하는 Andisols이 대부분을 차지하고 있으나, 강수량이 상대적으로 적은 제주도 서부 지역에서는 Andisols의 특징을 보이지 않는 토양이 발달하고 있다. 서부 해안에 접해 있는 당산봉에는 이와 같이 층상규산염광물이 우세한 non-Andic토양이 나타난다 본 연구는 당산봉 토양에 나타나는 층상 규산염 광물의 조성 및 풍화에 따른 이들 점토광물의 진화 과정을 밝히는데 그 목적이 있다. 연구 지역 토양은 A층과 C층이 발달해 있으며 B층은 나타나지 않는다. pH(($H_{2}0$)는 일반적인 화산 쇄설물 기원 토양(<6.0)보다 높은 6.6-7.3으로 하부로 갈수록 증가한다. pH(NaF)는 9.49-9.81로 비정질 물질의 존재를 지시하는 9.4보다 높게 나타나며, 선택적 용해법을 이용하여 구한 비정질 물질의 양은 0.55-1.02 wt%로 매우 낮다. 유기물 함량은 표토에서 2.00wt%로 Andisol에 비해 매우 낮다. 주 구성 광물은 석영, 장석, 감람석이며, 점토 입도를 구성하는 층상규산염 광물은 입도와 풍화정도에 따라 차이를 보인다. <0.2$\mu\textrm{m}$ 입도의 주 구성 점토 광물은 스멕타이트, 카올리나이트/스멕타이트 혼합층광물, 일라이트이다. 카올리나이트/스리타이트 혼합층광물의 카올리나이트의 비율은 85-86%로 깊이에 관계없이 일정하다. 풍화가 진행될수록 스멕타이트의 함량은 감소하며, 카올리나이트/스멕타이트 혼합층광물의 함량은 증가한다. 2-0.2$\mu\textrm{m}$ 입도의 주 구성 점토 광물은 질석, 스멕타이트, 일라이트, 카올리나이트, 녹니석이다. 녹니석은 표토에서만 나타나며, 하부에서는 나타나지 않는다. 녹니석/스멕타이트 혼합층광물 내의 녹니석 함량은 59-70%이며 풍화가 진행될수록 양은 증가한다. 그러나 풍화의 정도가 낮은 제일 하부에서는 녹니석/스멕타이드 혼합층광물이 나타나지 않는다. 질석과 스멕타이트의 일부는 층간이 hydroxy-Al/Mg/Fe으로 채워진 hydroxy-interlayered vermiculite(HIV)와 hydroxy-interlayered smectite(HIS)의 형태로 나타난다. HIV는 A층과 C층 모두에서 나타나며, 층간 물질은 hydroxy-Fe/Al이다. 층간의 hydroxy-Fe/Al의 양은 표토로 갈수록 증가하며, HIV를 형성하는 질석의 층 전하도 표토에서 높게 나타난다. HIS는 C층에서만 나타나며, 층간 물질은 hydroxy-Mg/Al이며, hydroxy-Mg가 우세하다. 본 지역의 토양에서는 풍화가 진행될수록 스멕타이트는 카올리나이트와 질석, HIS로 진화하였으며, 질석은 HIV를 거쳐 녹니석으로 진화하였을 것으로 사료된다.

• 한국광물학회지
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• 제21권2호
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• pp.161-175
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• 2008

제주도 화산회 기원 토양시료들은 전형적인 안디졸에 해당하는데 낮은 pH, 높은 수분함량, 높은 유기물함량, 식질-미사질 토성을 보여주었다. 결정질 광물 중 현무암 기원의 감람석, 휘석 등의 철고토광물과 자철석 및 적철석 등의 산화철이 주구성광물로 관찰되며 이차광물인 깁사이트가 일부 심토에서 나타나는 것이 특징이다. 그밖에 제주도 화산회 토양은 비정질 알로판 광물과 ferrihydrite 등의 결정도가 낮은 광물을 상당량 포함하고 있다. 주성분원소는 비화산회토양에 비해 상대적으로 낮은 $SiO_2$ 함량과 높은 $A1_2O_3$ 및 $Fe_2O_3$ 함량을 보이는데 이는 전형적인 화산회토의 특성을 반영한다. 토양 내 중금속 함량 중에서 Zn, Ni, Co, Cr은 각자 $84{\sim}198$, $56{\sim}414$, $38{\sim}150$, $132{\sim}1164\;mg\;kg^{-1}$의 범위를 보여 일반적인 세계 토양 내 함량범위를 초과하는 것으로 나타났다. 특히 Cr의 경우 1,000 ppm 이상의 함량을 가지는 토양 시료도 존재하는 등 제주도 화산회 토양은 높은 Cr 함량을 보이는 것이 특징이다. 제주도 토양의 환원능은 평균 $6.53\;mg\;L^{-1}$ reduced Cr(VI)로서 내륙의 비화산회토양에 비해 5.1배 이상 큰 것으로 나타났다. 비화산회토양의 경우 토양 환원능은 토양의 이화학적 인자 중 총 탄소함량과 매우 좋은 상관관계(R = 0.90)를 보이고 있는 것으로 보고되었으나, 총 탄소함량이 일반 토양에 비해 20배 이상 큰 제주도 화산회 토양의 경우 환원능은 탄소함량과는 오히려 약한 음의 상관관계를 보여주고 있다(R = -0.469). 이러한 결과는 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자가 탄소함량뿐만 아니라 또 다른 토양 이화학성에 있음을 지시한다. 주성분 원소조성과 환원능의 상관관계분석결과 화산회토 특성을 반영하는 Al과 Fe 원소와 정의 상관관계(R = 0.793, R = 0.626)를 보여주었다. 또한 중금속 원소 중 Ni, Co, Cr 등은 제주도 화산회 토양의 환원능과 정의 상관관계(R = 0.538, R = 0.647, R = 0.468)를 보이고 있다. 산화환원전위에 민감한 Cr 원소의 경우 제주도 화산회토양의 높은 환원능으로 인해 유해하고 이동성이 높은 6가 크롬의 생성 및 이동이 매우 제한될 것으로 판단된다. 또한 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자는 비정질인 알로판 광물 및 ferrihydrite 등의 화산회토 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권3호
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• pp.199-205
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• 2008

본 연구는 제주지역 토양에서 Ni 함량이 높은 원인을 밝히고 인위적인 함량증가가 우려되는 Cu와 Zn의 함량 특성을 구명하기 위해 수행되었다. 토양시료는 Alfisols 4개통, Andisols 35개통, Endisols 9개통, Inceptisols 16개통, Ultisols 1개통에서 채취하였으며, 동일한 지점에서 모암(자갈) 시료를 채취하였다. 토양색별 Ni, Cu 및 Zn의 함량은 통계적인 유의성은 보이지 않았으나 Ni 평균함량은 $79.2mg\;kg^{-1}$으로 토양색으로 분류한 토양별 평균함량이 토양오염우려기준을 초과하였다. Cu 함량은 $40mg\;kg^{-1}$ 내외, Zn은 $108mg\;kg^{-1}$ 내외로 토양오염우려기준에 비해 낮았으며, 토양색간 함량 차이가 크지 않았다. 토양목별 Ni 함량은 Entisols에서 특이하게 높았으며, 그 외의 토양목에서는 비슷한 함량을 보였다. Cu와 Zn은 토양목과 무관하게 비슷한 경향을 나타내었다. Ni 함량이 많은 암석은 성산층, 신더어콘 및 침상장석 감람석현무암에서 높았으며, 장석현무암 및 조면질 안산암에서 낮았다. Ni은 경작지에 비해 비경작지 함량이 높았으나, Cu와 Zn 함량은 비경작지에 비해 경작지에서 높은 현상이 뚜렷하였다. Ni은 총 시료 중에서 표토/심토 비가 1보다 낮은 토양이 대부분이었으나 Cu와 Zn은 전함량의 표토/심토 비는 1보다 높은 토양이 많아 인위적인 요인에 의해 표토에 Cu가 집적되는 것으로 보인다.