• Geomechanics and Engineering
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• 제34권5호
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• pp.473-480
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• 2023

Acid rain of soils has a significant impact on mechanical properties. An X-ray diffraction test, scanning electron microscope (SEM) test, laser particle size analysis test, and triaxial unconsolidated undrained (UU) test were carried out in red clay soils with different compaction degrees under the effect of different concentrations of acid. The experiments demonstrated that: the dissolution effect of acid rain on colluvium weakened with the increase in the compacting degree under the condition of certain pH values, i.e., the damage to the structure of red clay soil was relatively light, where the number of newly increased pores in the soil decreased and the agglomeration of soil particles increased; for the same compacting degree, the structural gap decreased, and the agglomeration increased with the increase in the pH value (acidity decreases) of the acid rain; the dissolution rate of Si, Al, Fe, and other elemental minerals and cement in red clay soil was found to be higher under the effect of acid rain, in turn destroying the original structure of the soil body and producing a large number of pores. This is macroscopically expressed as the decrease of the soil cohesion and internal friction angle, thereby reducing the shear strength of the soil body.

• 한국토양비료학회지
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• 제4권2호
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• pp.187-192
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• 1971

산성암(酸性岩)인 화강암(花崗岩)의 풍화잔적층(風化殘積層)을 모재(母材)로한 전남통(全南統)에 대(對)한 형태(形態), 물리적(物理的), 화학적(化學的) 및 생성(生成)과 분류(分類)에 관(關)하여 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 형태적특성(形態的特性)에 있어서 표토(表土)는 갈색(褐色) 내지(乃至) 암갈색(暗褐色)의 미사질양토(微砂質壤土) 내지(乃至) 토양(土壤)이나 침식(侵蝕)을 받은 곳에서는 진갈색(眞褐色) 내지(乃至) 황적색(黃赤色)의 미사질식양토(微砂質埴壤土) 또는 식양토(埴壤土)이다. 심토(心土)는 황적색(黃赤色) 내지(乃至) 적색(赤色)의 미사질식양토(微砂質埴壤土) 내지(乃至) 미사질식토(微砂質埴土)로서 구조표면(構造表面)에 엷은 점토막(粘土膜)이 형성(形成)되여 있다. 기층(基層)은 심(甚)하게 풍화(風化)된 화강암(花崗岩)의 잔적모재(殘積母材)이며 토양(土壤)의 깊이는 매우 깊다. 2. 물리적(物理的) 특성(特性)에서 토양입자(土壤粒子)의 분포비율(分布比率)은 표토(表土)에서 심토(心土)로 내려 갈수록 점토(粘土)의 함량(含量)이 증가(增加)되어 심토(心土)의 중앙부분(中央部分)이 34-45% 이며 특(特)히 미사(微砂)의 함량(含量)은 50~60%로서 표토(表土) 및 심토(心土)의 차이(差異)는 별(別)로 없다. 3. 화학적(化學的) 성질(性質)은 유기물(有機物) 함량(含量)이 낮고 토양반응(土壤反應)이 강산성(强酸性)이며 염기포화도(鹽基飽和度)가 낮다. 4. 전남통(全南統)은 온난(溫暖) 습윤(濕潤)한 기후조건하(氣候條件下)에서 생성(生成)되며 분류(分類)에 있어 미농무성(美農務省) 7차시안(次試案)에 의(依)하면 Typic Hapludults, UNESCO/FAO의 분류(分類)에 의(依)하면 Helvic Acrisols에 속(屬)한다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권8호
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• pp.828-835
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• 2005

본 연구는 남한강 중류의 좌안에 분포하는 하성 고위면의 지형특성과 그 단구퇴적층을 모재로 발달한 토양특성을 밝히는데 있다. 조사토양인 적색토는 토양의 형태적, 물리 화학적 및 점토광물의 특성으로 보아 적색토로 분류된다. 토양특성과 고위면의 지형적 특성으로 보아 본 적색토는 제4기의 현재와는 다른 생물 기후환경차에서 탈규산화 작용과 적색토화 작용에 의하여 생성된 고적색토로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.837-843
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• 2010

토양광물 종류별 토양의 점토활성도를 구분하기 위하여 우리나라 390개 토양통을 점토광물과 함수산화광물을 기준으로 점토광물 조성이 다른 7개의 토양을 선정하여 토양광물 종류에 따른 점토의 CEC와 비표면적을 비교하였다. 토양 CEC에 대한 점토의 비가 0.7 이상인 토양은 사암을 모재로 Chlorite를 주광물로 하는 토양, 안산암질반암을 모재로 Smectite를 함유한 토양, 화산재를 모재로 Allophane과 Ferrihydrite가 주광물로 이루어진 토양이었으며, 점토활성도 0.3-0.7인 토양은 회장석을 모재로 Kaolin이 주광물 토양, 하성퇴적토를 모재로 Kaolin, Illite, Vermiculite가 혼합된 토양이었다. 또한 점토활성도 0.3이하인 토양은 화강암 및 화강편마암 모재의 Kaolin을 주광물로 Geothite와 Hematite가 함유된 적황색계 토양, 석회암 모재의 Illite와 Vermiculite를 주광물로 Gibbsite, Geothite, Hematite가 함유된 적황색계 토양이었다. 토양의 점토활성도는 점토의 CEC, 점토의 비표면적과 상관이 있어서 점토활성도가 높은 토양에서는 점토의 CEC가 높고 점토의 비표면적이 넓었다. 따라서 토양의 점토활성도는 기존의 점토광물의 정성과 정량분석을 실시하지 않고도 토양의 일반적인 분석을 통하여 토양 중 점토광물의 조성을 추정하고 토양의 물리-화학적 특성을 예측하는데 유용한 기준이 될 것으로 생각된다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권5호
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• pp.548-556
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• 2006

본 연구는 경안천 유역에 발달한 유물 지형인 하성면의 퇴적층을 모재로 하여 형성된 토양 특성을 밝히는 데 있다. 조사 지점의 적색토의 A층은 적갈색(5YR/4/3)의 미사질식토로 발달도가 미약한 아각괴상 내지 입상 구조이다. B층은 황적색(5YR4/3) 내지 명적색(2.5YR4/6)의 미사질식토로 발달도가 약한 아각괴상 구조를 보이며 적색의 점토 피막과 망간결핵이 나타나는 점토 집적층의 특징을 갖는 argillie층이다. 토층은 $A_1-B_{1t}-B_{2t}-C$ 층으로 되어있다. 하성 고위면의 퇴적층을 모재로 발달한 본토양은 과거 제4기의 온난한 생물기후 상태하에서 이루어진 강력한 탈규산화 작용과 염기용탈 및 적색토화 작용에 의하여 생성된 고적색토의 일종으로 판단된다. 따라서 본 적색토는 현재보다 온난한 생물-기후상태하에서 탈규산화를 동반하는 적색토화 작용에 의하여 형성된 고적색토로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권5호
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• pp.471-478
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• 2022

Creep of soils has a significant impact on mechanical properties. The one-dimensional consolidation creep test, thermal analysis test, scanning electron microscope (SEM) test, and mercury compression test were performed on Guilin red clay to study the changes in bound water and microstructure during the creep process of Guilin red clay. According to the results of the tests, only free and weakly bound water is discharged during the creep of Guilin red clay. When the consolidation pressure p is in the 12.5-400.0 kPa range, it is primarily the discharge of free water; when the consolidation pressure p is in the 800.0-1600.0 kPa range, the weakly bound water is converted to free water and discharged. After consolidation creep, the microstructure of soil changes from granular overhead contact structure to flat sheet-like stacking structure, with a decrease in the number of large and medium pores, an increase in the number of small and micro pores, and a decrease in the fractal dimension of pores. The creep process of red clay is the discharge of weakly bound water as well as the compression of large pores into small pores and the transition of soil particles from loose to dense.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권6호
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• pp.65-73
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• 2021

Since the amount of red mud, generated from aluminum smelting process as a by-product, has increased worldwide, the recycle and metal resource recovery from the red mud is becoming more important. In this study, in order to recycle the red mud as a soil stabilizer to remediate arsenic contaminated soils, neutralization of red mud was investigated. Red mud was neutralized by washing with distilled water and NaCl, CaCl₂, FeCl₃, and HCl solutions and heating at 200-800℃, and arsenic stabilization characteristics in soils were evaluated with the neutralized red mud. Although washing with distilled water was not effective in neutralizing red mud, the application of the washed red mud to soils lowered the soil pH compared to the application of untreated red mud. Among NaCl, CaCl₂, FeCl₃, and HCl solutions, washing with FeCl₃ showed the most effective in lowering pH of the red mud from pH 10.73 to pH 4.26. Application of the neutralized red mud in soils resulted in quite different arsenic stabilization efficiency depending on soil samples. In M1 soil, which showed relatively high arsenic stabilization efficiency by untreated red mud, the neutralization of red mud resulted in little effect on arsenic stabilization in soil. On the other hand, in M2 soil, which showed low arsenic stabilization efficiency by untreated red mud, the neutralization of red mud increased arsenic stabilization significantly. Soil characteristics such as clay minerals and pH buffering capacity seemed to affect reactions between red mud and soils, which resulted in different effects of the red mud application on soil pH and arsenic stabilization efficiencies.

• 한국토양비료학회지
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• 제6권2호
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• pp.75-81
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• 1973

산성암(酸性岩)인 화강암(花崗岩)의 풍화잔적물(風化殘積物)을 모재(母材)로하여 발달(發達)한 적황색상(赤黃色上)인 전남통(全南統)에 이어 송정통(松汀統)의 형태(形態), 물리(物理), 화학적특성(化學的特性)과 생성(生成) 및 분류(分類)에 관(關)하여 연구조사(硏究調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 형태적특성(形態的特性)을 보면 표토(表土)는 갈색(褐色) 내지(乃至) 암갈색(暗褐色)의 양토(壤土)이며 심토(心土)는 황적색(黃赤色) 내지(乃至) 적색(赤色)의 식양토(埴壤土)로 토양구조(土壤構造)의 발달(發達)은 보통(普通)이고 엷은 점토막(粘土膜)이 구조표면(構造表面)에 형성(形成)되여 있다. 기층(基層)은 매우깊고 황적색(黃赤色) 내지(乃至) 황갈색(黃褐色)의 세사양토(細砂壤土) 또는 사양토(砂壤土)로 화강암풍화(花崗岩風化) 잔적물(殘積物)이며 암석구조(岩石構造)와 유사(類似)하다. 2. 물리적특성(物理約特性)에서 토양입자(土壤粒子)의 분포(分布) 비율(比率)을 보면 표상(表土)에서 보다 심토(心土)로 점토(粘土) 함량(含量)이 많으며 기층(基層)으로 내려갈수록 점토(粘土) 함량(含量)이 줄어든다. 3. 화학적특성(化學的特性)은 유기물(有機物) 함량(含量)이 적고 토양반응(土壤反應)이 매우 강(强)한 산성(酸性)이며 염기치환용량(鹽基置換容量) 및 염기포화도(鹽基飽和度)가 낮다. 4. 토양(土壤)의 자연비옥도(自然肥沃度)는 낮어 특별(特別)한 관리(管理)나 충분(充分)한 비료(肥料)의 시용(施用) 그리고 토양침식(土壤浸蝕)을 방지(防止)하여야 경지(耕地)로 이용(利用)이 가능(可能)하다. 5. 송정통(松汀統)의 생성(生成)은 온난습윤(溫暖濕潤)한 기후조건하(氣候條件下)에서 침엽(針葉), 활엽 및 혼성림지대(混成林地帶)에 생성(生成)되며 토양분류(土壤分類)는 적황색토(赤黃色土)라 분류(分類)할 수 있고 미국(美國)의 7차시안(次試案)에 의(依)하면 Fine Loamy, mesic, Typic Hapludults, FAO/UNECO의 방법(方法)에 의(依)하면 Orthic Acrisols에 층(層)할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권3호
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• pp.145-152
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• 2002

제주도 산록의 분석구에서 발달된 적색분석과 흑색분석에서 발달된 토양과 모재의 광물조성, 화학성분 및 열적 특성을 구명하기 위하여 X-선회절, 열분석(DTA), 화학분석을 실시하였다. 토양모재로서 분석의 주광물은 사장석이었고, 부광물로 적색 분석에서는 hematite, gibbsite, mica, quartz가 소량 함유되어 있으며, 흑색 분석은 휘석, 석영 장석, 감람석으로 흑색 분석이 현무암과 유사한 광물조성과 열적 특성을 보였다. 작열감량과 2, 3 산화물의 함량을 고려하면, 적색 분석이 흑색 분석보다 간헐적인 분출을 일으켰음을 시사한다. 분석구 토양의 점토 규반비($SiO_2/Al_2O_3$)는 2~3 내외로 토심이 깊어질수록 낮아지는 반면에 작열감량은 증가하는 경향이었으며, $K_2O$ 함량이 낮아 운모류의 영향이 적었다. 분석구 토양들의 점토광물은 Allophan이 주광물이며 Vermiculite, Illite, Kaolin광물이 소량 존재하고, 일차광물로는 석영, 장석이 있어 유사한 조성을 보인다. 그러나 적색 분석구 토양의 점토에서는 Gibbsite와 Hematite, magnetite가, 흑색 분석구 토양의 점토에서는 magnetite가 소량 함유되어 있었다. 시차열 분석에서 분석구 토양의 Magnetite ($Fe_3O_4$)가 소성에 의하여 Hematite(${\alpha}-Fe_2O_3$)로 전환되면서 $660^{\circ}C$ 부근에서 강한 발열반응의 열적 특성을 보였다. 따라서, 분석구 토양의 주광물은 철산화물을 함유하는 Allophane으로, 적색 분석구 토양의 색상을 결정하는 주요한 광물은 적철광(Hematite, ${\alpha}-Fe_2O_3$)이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제11권4호
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• pp.247-262
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• 1979

Majority of reclaimable soils in hillside lands in Korea are red yellow soils, with exception in Jeju island, where most of reclaimable hillside lands are composed of volcanic ash soils. Songjeong, Yesan and Samgag series are the major soil series of red yellow soils which are available for the reclamation. When observed in the fields, they are distinguished as reddish brown clay loam, red yellow sand loam and yellowish brown sand loam. They have moderately good physical properties but their chemical properties are generally poor for crop cultivations. The chemical properties of red yellow soils, as compared to long time cultivated (matured) soils, are characterized by very low pH, high in exchangeable Al content and phosphorus fixation capacity. Also extraodinary low available phosphorus and organic matter contents are generally observed. On the other, the chemical properties of volcanic ash soils are characterized by high armophous Fe and Al hydroxides and organic matter contents, which are the causative factors for the extremely high phosphorus fixation capacity of the soils. The phosphorus fixation capacity of volcanic acid soils are as high as 5-10 times of that of red yellow soils. Poor growth of crops on newly reclaimed red yellow soils are mainly caused by very low available P and pH and high exchangeable Al. Relatively high P fixation capacity renders the failure of effective use of applied P when the amount of application is not sufficient. Applications of lime to remove the exchangeable Al and relatively large quantity of P to lower the P fixation capacity and to increase the available P are the major recommendations for the increased crop production on red yellow hillside soils. Generally recommendable amounts of lime and P to meet the aforementioned requirements, are 200-250kg/10a of lime and $30-35kg\;P_2O_5/10a$. Over doses of lime. frequently induces the K, B, arid Zn deficiencies and lowers the uptake of P. In volcanic ash soils, it is difficult to alter the exchangeable Al and the P fixation capacity by liming and P application. This may be due to the peculiarity of volcanic ash soil in chemical properties. Because of this feature, the amelioration of volcanic ash soils is not as easy as in the case of red yellow soils. Application of P as high as $100kg\;P_2O_5/10a$ is needed to bring forth the significant yield response in barley. Combined applications of appropriate levels of P, lime, and organic matter, accompanied by deep plowing, results in around doubling of the yields of various crops on newly reclaimed red yellow soils.