• 대한환경공학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.33-42
• /
• 2000

중금속은 토양 내에서 비보존성 화학물질로 작용하므로 흡착에 의해 지연효과가 발생할 수 있고 흡착은 pH에 영향을 받는다고 보고된 바 있다. 그러므로 토양 및 지하수 오염을 예방하고 복구하기 위해서는 다양한 pH조건에서 중금속의 이동형태를 파악하는 것이 중요한 연구과제가 된다. 본 연구에서는 사질토양에서 pH에 따른 중금속의 이동특성을 연구하기 위하여 배치실험과 주상실험올 수행하였다. 배치실험의 경우 초기농도별로 11가지의 $ZnCl_2$ 40 mL 용액과 사질토양 10g을 교반기에서 72시간 반응시켜 평형상태에 도달하게 한 후 용액을 채취하여 Zn, Ca, Mg의 세 가지 양이온을 ICP-AES로 분석하였다. 주상실험은 3가지 pH조건 (7.7, 5.8, 4.1)에서 10 g/L의 KCl과 $ZnCl_2$를 추적자로 사용하여 순간주입 (pulse injection) 형태로 토양시료 상부에 투입한 후 Time Domain Reflectometry (TDR)를 사용하여 10 cm 깊이에서 잔존수농도를, EC-meter와 ICP분석을 통하여 20 cm 깊이의 하부 경계면에서 침출수농도를 분석하였다. 배치실험 결과, Zn은 Ca, Mg와 이온교환의 형태로 흡착이 발생하였고 등온 흡착방정식의 각 모델 (Linear, Freundlich, Langmuir)별로 최저 1.2에서 최고 614.1의 지연계수를 나타냈다. 주상실험에서도 모든 pH조건에서 Zn이온이 이온교환을 하여 흡착이 발생하였으나, 잔존수와 침출수 형태의 파과곡선 모두에서 Zn이용의 첨두농도 도달시간이 K이온과 일치하여 지연효과는 발생하지 않은 것으로 나타났다. 이는 정상류 상태로 부과한 낮은 배경농도의 용탈수내에 Zn보다 강한 이온교환능을 가지는 원소가 존재하지 않아 Zn의 탈착이 발생하지 않았기 때문이다. pH가 낮을수록 Zn는 용액내 수소이온 ($H^+$)의 증가로 치환능이 감소하여 첨두농도가 높게 나타났고, 상대적으로 치환되는 Ca, Mg의 양은 줄어들었다. 따라서 본 연구에 적용된 배치실험과 주상실험의 조건하에서는 Zn이온이 이온교환반응에 의한 흡착이 발생하였으나 지연효과는 발생하지 않았고 가장 낮은 pH에서 첨두농도가 최고 12.7배까지 증가하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제21권1호
• /
• pp.49-60
• /
• 2016

Distribution and behavior of baseline soil CO₂ were investigated in a candidate geologic CO₂ storage site in Pohang, with measuring CO₂ concentrations and carbon isotopes in the vadose zone as well as CO₂ fluxes and concentrations through ground surface. This investigation aimed to assess the baseline CO₂ levels and to build the CO₂ monitoring system before injecting CO₂. The gas in the vadose zone was collected using a peristaltic pump from the depth of 60 cm below ground surface, and stored at gas bags. Then the gas components (CO₂, O₂, N₂, CH₄) and δ¹³C_CO2 were analyzed using GC and CRDS (cavity ringdown spectroscopy) respectively in laboratory. CO₂ fluxes and CO₂ concentrations through ground surface were measured using Li-COR in field. In result, the median of the CO₂ concentrations in the vadose zone was about 3,000 ppm, and the δ¹³C_CO2 were in the wide range between −36.9‰ and −10.6‰. The results imply that the fate of CO₂ in the vadose zone was affected by soil property and vegetations. CO₂ in sandy or loamy soils originated from the respiration of microorganisms and the decomposition of C₃ plants. In gravel areas, the CO₂ concentrations decreased while the δ¹³C_CO2 increased because of the mixing with the atmospheric gas. In addition, the relation between O₂ and CO₂, N₂, and the relation between N₂/O₂ and CO₂ implied that the gases in the vadose zone dissolved in the infiltrating precipitation or the soil moisture. The median CO₂ flux through ground surface was 2.9 g/m²/d which is lower than the reported soil CO₂ fluxes in areas with temperate climates. CO₂ fluxes measured in sandy and loamy soil areas were higher (median 5.2 g/m²/d) than those in gravel areas (2.6 g/m²/d). The relationships between CO₂ fluxes and concentrations suggested that the transport of CO₂ from the vadose zone to ground surface was dominated by diffusion in the study area. In gravel areas, the mixing with atmospheric gases was significant. Based on this study result, a soil monitoring procedure has been established for a candidate geologic CO₂ storage site. Also, this study result provides ideas for innovating soil monitoring technologies.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제35권5호
• /
• pp.594-606
• /
• 2022

본 연구는 국내에 자생하는 상동나무 4지역 15조사구를 대상으로 입지환경과 식생 구조를 분석하여 상동나무의 생육에 적합한 생물·비생물적 요소를 구명하여 합리적인 보존 및 증식에 관한 자료로 활용하고자 수행하였다. 상동나무 자생지는 온·난대 상록활엽수림에 속하며 해발고 0~370 m, 경사 3~35°로 확인되었다. 군집구조는 곰의말채나무, 곰솔-녹나무, 후박나무, 곰솔 군집으로 구분되었다. 종다양성지수는(H') 1.397~1.455, 균등도(J') 0.972~0.986으로 나타났으며, 우점도(D)는 0.014~0.028로 다양한 종이 경쟁 관계를 가지는 안정적인 임분으로 나타났다. 토양이화학성 분석 결과, 토성은 모래의 비율이 높은 사양토, 사질양토에서 자생하였고, 이화학적 특성은 pH 5.28~5.98로 약산성으로 나타났으며, 유기물함량(OM) 13.33~19.33 cmol⁺/kg, 전질소함량(TN) 0.34~0.97%, 유효인산(P2O5) 86.19~510.03 mg/kg, 전기전도도(EC) 0.22~63 ds/m, 양이온치환용량(CEC) 및 치환성양이온(Ex. C)은 Ca²⁺ > Mg²⁺ > K⁺ > Na⁺ 순으로 일반적인 산림토양 대비 비옥도가 높은 토양에서 자생하는 것으로 나타났다. NMS 분석 결과, 상동나무의 군집구조와 환경요인과의 상관관계는 해발고, 전기전도도(EC), 양이온치환용량(CEC), 치환성 Na⁺이 주요 요인으로 나타났다. 본 연구 결과는 상동나무의 자생지 보존과 산업화 활용을 위한 대량생산 연구에 유용한 정보로 활용이 기대된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.104-109
• /
• 1981

자연강우하(自然降雨下)에서 modified Ellison Cup에 의(依)해 Splash Erosion 양(量)을 각(各) 토성별(土性別) 작촌체계별(作付休系別)로 측정(測定)하였으며 Splash Erosion 양(量)과 강우인자(降雨因子)(R), 토양인자(土壤因子)(K), 작물인자(作物因子)(C)와 비교검토(比較檢討)한 결과(結果) 1. 콩-보리 재배시간중(裁培時間中) Splash Erosion 양(量)은 토성(土性)이 미세(微細)할수록 적었으며 식양토(埴壤土) 7.0ton, 양토(壤土) 9.7ton, 사양토(砂壤土) 9.0ton, 양질사토(壤質砂土) 12.6 ton/10a/년(年)이었다. 2. Splash Erosion 양(量)은 강우인자(降雨困子)(R치(値))와는 정(正)의 상관(相觀), 토양인자(土壤因子)(K치(値))와는 부(負)의 상관(相觀)이 있었다. 3. 작물인자(作物因子)에서 피복도(被覆度)가 50% 이내(以內)에서는 Splash Erosion과 강우인자(降雨因子) 사이에 상관(相觀)을 보였으나 피복도(被覆度)가 증가(增加)할수록 감소(減少)하고 90% 이상(以上)에서는 상관(相觀)이 없었다. 연간(年間) Splash Erosion 양(量)은 10~15ton/10a/년(年) 범위(範圍)이었다. 4. Splash Erosion에 의(依)하여 이동(移動)된 토양(土壤)의 입도(粒度) 분포(分布)는 원토양(原土壤)과 비슷하였으나 세사(細砂) ($250{\sim}100{\mu}$)가 가장 많이 비산(飛散)되었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.92-106
• /
• 1996

한발 간이 평가에 가상의 초지가 적합하다는 전제하에, 관여 인자를 작물 계수, 토양의 저수능, 토양 수분 상태로 정의되는 한발 개시점으로 제한하여, 토양 수분 회계장부 법으로 한발 전산 모델을 개발하였다. 최대 유효 강우는 토양 저수능 중에 잔여량과 같다고 전제 하였는데, 이 모델은 일정 깊이 개방통에 강우 최대 수용력이 수면 위 여유 공간 만큼인 것과 유사하며 이 통에 저장된 물이 증발하여 미리 규정한 수위 이하로 되면 한발로 취급함과 같다. 이 모델은 한발 평가를 위하여 전제한 가상 초지의 수분 부족을 추적하는데, 물 요구량, 한발 강도, 한발에 의한 수량 감소 지수를 계산할 수 있다. 선정된 인자의 영향 강도 비율을 이 모델에 의한 년간 필요 개량을 고려하여 계산하면, 작물계수 100, 토양 저수능 21, 한발개시점 16이었다. 이 모델에서 선발된 인자의 최적값은 작물 계수는 대형 증발계 증발량의 0.85배였고, 토양 저수능은 사양토 양토 식양토와 식토에서 실측 결과의 평균은 50mm 였으며, 한발 개시점은 저수능의 65% 였다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.34-39
• /
• 2005

양질의 기능성 농산물 생산을 위하여 게르마늄의 농업적 이용에 대한 기초 자료를 제공하고자 경남지역의 토양을 중심으로 지역, 지형, 토양유형 및 토성별 게르마늄 함량과 자연상태에서 재배한 농작물별 게르마늄 함량을 조사하여 그 분포특성을 검토한 결과는 다음과 같다. 토양중 게르마늄 함량을 분석한 결과 경남지역 논 토양 평균 함량은 0.24 mg/kg 이었고, 마산시, 진주시 및 하동군 지역이 0.30 mg/kg 이상으로 높았다. 지형별로는 홍적대지가 0.26 mg/kg으로 약간 높았으나 지형에 따른 큰 차이는 없었다. 토양유형별 게르마늄 함량은 보통답이 0.27 mg/kg으로 사질답과 습답에 비하여 높았으며, 토성별로는 미사질양토가 0.27 mg/kg으로 비교적 높았다. 일반농작물중 게르마늄 함량은 곡류>채소류>과일류 순으로 높았고, 쌀과 보리는 각각 약 68 및 $48{\mu}g/kg$의 게르마늄을 함유하고 있었으며, 단감과 배는 각각 약 11 및 $23{\mu}g/kg$으로 전반적으로 낮은 수준이었다. 채소류중 게르마늄 함량은 엽채류>근채류>과채류 순으로 높았으며 특히 상추와 열무중 게르마늄 함량이 각각 약 62 및 $65{\mu}g/kg$으로서 높았다. 약용작물중 게르마늄 함량은 신선초(Angelica keiskei), 토천궁(Ligusticum chuanxiong), 인삼(Panax ginseng), 삽주(Atractylodes macrocephala), 백지(Angelica dahurica), 맥문동(Liriope platyphylla) 및 도라지(Platycodon grandiflorum)에서 $100{\mu}g/kg$ 이상으로 게르마늄 함량이 높았으며, 선학초(Agrimonia pilosa) 및 일당귀(Angelica acutiloba)의 함량은 각각 37 및 $30{\mu}g/kg$으로 낮았다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.208-213
• /
• 2007

1985년부터 1991년까지 일 강우량 80 mm 이상일 때의 유거량 자료를 이용하여 집중강우시 물유출 양상을 구명하였다. 지표유거가 발생하는 유거 발생 최소 강우량은 지표피복과 경사장에 따라 결정되는 것으로 나타났으며 토성과 경사각에 따라서는 별 차이를 나타내지 않았다. 유거 발생 최소 강우량을 기준으로 그 이후의 유거량은 강우량에 따라 직선적으로 증가하였다. 그러나 이 때의 기울기 즉, 유거율은 토성, 지표 피복형태, 경사각, 경사장에 따라 달라졌다. 유거율은 토성이 세립질로 침투속도가느릴 수록 커졌으며 콩 재배에 비해 물흐름에 대한 저항이 작은 나지에서 컸다. 또한 유거율은 경사각의 제곱근에 비례하여 증가하였으며 경사장이 길어짐에 따라 특정값에 수렴하면서 감소하였다. 이러한 결과를 바탕으로 집중강우 시 유거량을 모사할 수 있는 식을 다음과 같이 개발하였다. $$Runoff=a(s^{0.5}+l^b)(Rainfall-80(1-e^{-bl}))------(9)$$ 이 식에서 a는 토양의 침투특성과 관련된 토양계수, b는 지표 피복의 영향을 나타내는 지표피복계수, s는 경사각(radian), l은 경사장(m)이다. a는 토성에 따라 0.5~0.6으로 나타났으며 세립질일 수록 값이 컸다. b는 피복조건에 따라 나지에서 0.06, 콩 재배시 0.5 정도로 평가되었다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.893-902
• /
• 2011

본 연구의 목적은 마을 주변의 전통 소나무숲을 선정하여 숲의 구조와 생장실태를 조사하고, 양호한 생장과 보전을 위한 관리방안을 수립하는 것이었다. 연구대상 소나무숲은 강원도 영서지역에 분포하는 12개소를 선정하였다. 숲의 조성시기는 개소별로 최소 50~최대 200년 전이었고, 소나무의 평균 흉고직경과 밀도는 각각 27~52cm, 0.5~9.3주/$100m^2$이었다. 생장기반인 토양환경은 소나무 생장에 대개 양호한 편이었으나, 토성이 사토로서 보비력이 낮은 2개소의 경우 토양양분이 현저하게 낮았다. 일부 숲은 복토, 답압 등으로 인해 근계생장 장해에 따른 수세저하가 나타났다. 수간의 수피탈저 및 공동피해가 6개소에서 발생하였고, 그 원인은 인위적 외상, 전정 부주의, 동해 등이었다. 병해는 그을음잎마름병, 갈색무늬병 등이 6개소에서 발생하였고 피해정도는 경미하였다. 충해의 경우는 솔잎혹파리에 의한 피해로서 피해정도는 6개소에서 경미하였으나, 2개소에서는 상대적으로 더 현저하였다. 이와 같이, 연구대상 소나무숲의 생장저해를 야기하는 주 요인은 양분부족, 복토 및 답압, 수간훼손, 병충해 등이었다. 이들 원인별 문제점을 개선하여 해당 소나무숲을 보전할 관리방안을 모색하였다. 관리방안은 유기물과 석회 시용, 복토 제거, 토양굴기와 자갈포설, 목도설치 또는 우드칩 포장, 목책 및 보호틀 제공, 수간 외과수술, 수세강화, 수간주사 등 생장환경을 개선하거나 수간훼손과 병충해를 제어할 대책을 포함하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권6호
• /
• pp.2401-2409
• /
• 2013

응답면 기법(RSM)을 이용하여 해상풍력(OWT) 모노파일에 대한 신뢰성 해석을 수행하였다. 모노파일은 해수면으로부터 15m 깊이에 설치되고 사질토에 근입되는 조건으로 고려하였다. 풍하중 및 파랑하중과 같은 해양환경하중이 작용하는 OWT 모노파일에 대한 신뢰성 해석은 KIOST에서 개발된 신뢰성 해석프로그램인 HSRBD를 이용하였다. OWT 모노파일(직경 6m)의 설계변수에 대한 민감도 분석을 수행한 결과 파일직경이 증가할수록 파일두부에서의 수평변위 및 회전각에 대한 파괴확률은 감소하나 직경이 7m 이상이 되는 경우 파괴확률의 감소율은 작아져 거의 일정해지는 것으로 나타났다. 한편, 국내기준 가운데 파일직경의 1%를 허용수평변위(60mm)로 적용하는 경우 파일의 파괴확률은 1.5%이나 최소기준인 15mm로 고려하는 경우 파괴확률은 60%로 큰 차이가 발생하므로 이에 대한 적절한 설계기준의 정립이 요구된다. 마지막으로 OWT 모노파일의 다양한 설계변수 가운데 기초지반(사질토)에 대한 내부마찰각의 불확실성이 큰 경우 이것이 파일거동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 민감도 분석결과는 최적설계와 파괴확률 감소를 위해 어떠한 절차가 필요한지를 보여준다.

• 농약과학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.168-177
• /
• 2013

내분비계장애추정농약의 밭토양 중 용탈특성을 구명하기 위하여 토양칼럼(내경 5 cm, 높이 35 cm)을 이용하여 alachlor 등 13종 농약의 용탈시험을 수행하였다. 토양 A를 충전한 칼럼에 2001년부터 청주지역의 6-8월까지 10년간 평균 일일강수량인 12.6 mL를 매일 용탈시켜 3일 간격으로 모으는 방법으로 3주간 용탈시켰을 때 용탈수에서 metribuzin이 극미량 검출된 것을 제외하고 모든 시험농약은 용탈되지 않았다. 그러나 토양 A와 B를 충전한 칼럼에 2 L의 증류수를 연속 5회 용탈시키는 방법으로 시험하였을 때 수용해도가 낮고 토양 흡착성이 큰 cypermethrin, endosulfan, fenvalerate, parathion, trifluralin은 토양 종류에 관계없이 용탈수에서 검출되지 않았고 주로 토층 0-5 cm 부위에 분포하여 시험농약의 물에 대한 용해도와 토양에 대한 흡착특성의 영향 때문인 것으로 나타났다. Carbaryl과 methomyl이 다른 농약에 비해 용탈율이 높았으나 토층이 자연상태의 농경지와 다른 토양 충전 칼럼에서는 처리 농약의 대부분이 용탈된 반면 실제포장과 유사한 조건의 lysimeter 실험에서는 극미량의 농약이 용탈되었다는 선행연구의 연구결과 등을 고려하면 지하수 오염 가능성은 낮을 것으로 판단되었다.