• 한국토양비료학회지
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• 제47권4호
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• pp.284-289
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• 2014

Farmers in highlands in South Korea pile up 20 to 30 cm of saprolites, mostly granite- or granite-gneiss-weathered materials, on surface of arable lands every three to five years to compensate eroded soil and sometimes to discontinue soil-borne diseases. Immediate increases of infiltration and percolation rates are expected with coarse textured saprolites while soil drainage becomes poorer in a long-term. In this study, we analyzed mineralogical characteristics and micro-morphology of plow pan to investigate processes making impermeable layers. Soil samples were collected from plow pan, usually located at approximately 20 cm soil depth and at the lower part of piled saprolites, in arable lands in Hoenggye 5-ri, Daekwanryeong-myeon, Gangwon-do (N37.7, E128.7) in which saprolites were added 2, 4, and 8 years ago; saprolites were transported from similar areas. The saturated hydraulic conductivity decreased over time. Based on soil thin section pedography, quartz and feldspar accounted for a majority of minerals. The size of feldspar decreased and macropores became filled with clay or silt particles over time, which implies that macropores were packed with particles weathered from feldspar. The X-ray diffraction (XRD) analysis indicated that intensity of feldspar decreased over time and the reverse was true for kaolinite and illite, indicating that feldspar and mica weathering induced formation of kaolinite and illite. Conclusively, deteriorated drainage by formation of impermeable layers in farms with piled saprolites was caused by accumulation of clay minerals such as kaolinite and illite in macropores; illite and kaolinite can be formed by weathering of mica and feldspar, respectively.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.782-788
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• 2010

Detail management standard on soil conditions in 'Kyoho' grapes were not yet made. Therefore, this study was carried out to investigate the optimum soil environmental conditions on production of high fruit quality in 'Kyoho' grapes. We established using correlation between fruit quality and soil condition. These results were used to develop soil management guideline with promoting efficiency and minuteness in grape vineyard. Soil conditions were analyzed at total 80 vineyards in major grape producing areas such as Ansung, and Cheonan (40 orchards an area). The soil environmental factors affected fruit weight were soil pH of 36.6%, cultivation layer depth of 23.3%, and cation of 17.8%. The soil condition factors affected sugar content were soil hardness of 24.4%, cation of 24.1% and organic matter content of 22.1%. Cultivation layer depth, soil texture, and phosphate content were low as relative contribution. Coloring was involved with organic matter content, CEC (cation exchange capacity), and saturated hydraulic conductivity. while soil pH, cultivation layer depth, and phosphate content showed low contribution. Finally, relative contribution on fruit quality related with sugar content, fruit weight, and coloring were soil hardness of 28.0%, organic matter content of 25.0%, soil pH of 12.9%.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5B호
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• pp.481-488
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• 2006

본 연구는 준분포형 장기유출모형인 SWAT과 3차원 분포형 지하수 모형인 MODFLOW를 통합한 새로운 시도에 관한 것이다. SWAT모형은 준분포형 특성상 지하수 성분중에서 투수계수나 저류계수등의 분포형 매개변수를 고려할 수 없으며 지하수 함양량, 수두와 양수량 분포 등을 고려하는데에도 어려움이 있다. 이와같은 문제점을 극복하기 위해 SWAT의 수문반응단위인 HRU와 MODFLOW의 기본단위인 셀간의 특성치들을 주고받을 수 있는 완전연동형 기법을 제시하였다. 이러한 결합은 하천망과 대수층간의 상호작용을 경계흐름으로 고려함으로써 완성되었다. SWAT-MODFLOW 결합모형을 우리나라 경안천 수위관측소 유역에 시험적으로 적용한 결과, 포화대와 하천지류간의 상호작용이 경안천 유역의 유출량 산정에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 이와 함께 결합모형은 지하수두 및 함양량의 시공간적 변동성을 재현하는 등 광범위한 적용가능성을 보여주었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권5호
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• pp.596-601
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• 2010

고염도 간척지 토양에서 석고시용에 따른 토양의 제염특성을 알아보고자 석고의 혼합비율별 토주를 제작하여 이온의 용출과 토양 중 이온 분포 특성을 조사하였다. 석고의 혼합비율별로 토주의 $K_{sat}$값을 측정한 결과, 석고 혼합 0%에서는 최종적으로 투수가 정지하여 $K_{sat}$ 0 cm $hr^{-1}$을 나타내었고, 석고 0.2% 혼합에서는 0.01 cm $hr^{-1}$를 나타내었으며, 석고 0.4% 이상의 혼합에서는 투수성이 크게 증가하여 0.3 cm $hr^{-1}$ 이상의 $K_{sat}$ 값을 나타내었다. 석고의 혼합비율별 용출액의 EC는 초기 104.2~164.8 dS $m^{-1}$에서부터 141시간 용출 후 크게 감소하여 석고 혼합비율에 따라 0.1~0.6 dS $m^{-1}$을 나타내었다. 석고 혼합비율별 토주 토양내 양이온 함량에 대한 용출된 각 양이온의 비율은 석고 혼합비율이 증가됨에 따라 모든 이온에서 증가하여 석고 혼합비 0.8% > 0.6% > 0.4% > 0.2% 순을 나타내었다. 또한 모든 석고 혼합비율에서 토양내 양이온 함량에 대한 용출 양이온의 비율은 $Na^+>Mg^{2+}>K^+>Ca^{2+}$ 순으로 높았다. 석고혼합토주의 용출 시험 후 토주내 토양의 EC는 시험 전 33.9 dS $m^{-1}$에 비해 98.8% 이상 저하되었다. 토양의 치환성 $Ca^{2+}$는 크게 증가하여 석고 혼합비에 따라 1.7~3.1 $cmol_c\;kg^{-1}$의 함량을 나타낸 반면, 치환성 $Na^+$, $Mg^{2+}$, $K^+$이온은 각각 1.1, 1.3, 0.6 $cmol_c\;kg^{-1}$ 이하의 함량을 나타내었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권2호
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• pp.102-107
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• 2012

본 연구는 사과 홍로 품종의 고품질 과실 생산을 위한 최적 토양환경 요인을 구명하기 위해 수행되었다. 토양환경조건들은 전국의 사과 주산지 충주, 문경, 영주, 안동, 예산, 영천 지역에서 각각 농가당 10농가를 대상으로 총 60농가에서 토양 및 과실특성을 조사하였다. 과중에 영향을 미치는 토양환경요인은 포화수리전도도가 33.3%로 가장 기여도가 높았고, 양이온이 24.6% 기여하였다. 용적밀도, 토성 및 고상역시 비교적 높았다. 토양물리성요인이 화학성 요인보다는 과중에 영향을 주었다. 과실의 당도에 미치는 토양환경요인들에서는 토성이 21.9%로 가장 높은 기여도를 나타냈다. 양이온치환용량(CEC)와 용적밀도의 기여도가 매우 낮았다. 과실의 착색은 인산함량이 20.4%로 매우 높은 기여도를 나타냈다. 반면에 포화수리전도도와 유기물함량은 낮았다. 토양물리성 보다는 화학성이 크게 기여하였다. 최종적으로 과중, 당도, 과실착색을 종합적으로 고려한 과실품질에 대한 상대적 기여도에서는 작토층깊이 25.8%, 토성 22.2%, 토양산도 21.0%로 높았다. 고상 및 용적밀도는 낮았다. 사과 홍로 품종은 토양화학성과 매우 밀접한 관련이 있으며, 따라서 고품질의 과실을 생산하기 위해서는 과원의 배수관리 및 시비관리가 중요하다. 이 결과를 바탕으로 과원의 토양관리 요인들을 계량화 하여 과학적 토양관리 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.67-79
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• 1996

점토는 물과 같이 극성이 큰 유체가 존재할 때 매우 낯은 투수계수를 갖게된다. 따라서 극성이 매우 낮은 탄화수소계연료나 할로겐화 유기용제등은 간극수(pore water)를 밀어내지 못하기 때문에 점토공극내로 이동할 수 없다. 최근들어 대기오염 저감대책의 하나로 알콜이나 MTBE(methyl-tert-butyl ether)등과 같은 가솔린 산소첨가제의 사용량이 늘어나고 있는 추세에 있다. 이들 산소첨가제는 극성을 띠고 있으며 물에 대한 용해도가 매우 높기 때문에 간극수를 교체하여 가솔린이나 유기용제등의 점토층내 이동을 촉진시킬 가능성을 갖고 있다. 본 연구에서는 가솔린-알콜 혼합연료(gasohol)의 압밀점토층 내에서의 이동을 실험적으로 살펴보았다. 카올린슬러리를 압밀시켜 제조한 점토층에 가솔린, 알콜, 그리고 물의 혼합액을 152 Pa하에서 접촉시켰다. 점토층내로의 유체이동은 교체된 간극유체유량을 측정함으로써, 그리고 현상학적인 관찰은 핵자기 공명상(magnetic resonance image; MRI)을 측정해봄으로 추적하였다. 또한 점토시료의 구조는 environmental scanning electron microscopy (ESEM)를 이용하여 분석하였다. 연구결과를 볼 때 가솔린만 존재시 접촉 14일 이후에도 물로 포화된 점토층내로 가솔린이 이동하지 못한 반면 gasohol 혼합체는 접촉후 단 20분이내에 점토층을 완전 통과하여 탄화수소계연료에 첨가된 알콜이 점토층내로의 이동을 한층 강화하는 것으로 나타났다. Gasohol과 접촉시 이러한 점토의 투수계수 증가는 알콜로 인해 점토의 공극구조가 붕괴되어 더 큰 공극을 형성시켰기 때문인 것으로 판단되었다. 또한 공극직경(pore diameter)이 증가함으로 gasohol이 간극수를 교체하는데 필요한 모세압력이 감소되어 gasohol이 쉽게 점토증을 이동하게 되는 것이다.

• 한국토양환경학회지
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• 제2권2호
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• pp.25-33
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• 1997

비점오염원으로 토양과 수환경에 영향을 미치는 우분퇴비의 영향을 조사하기 위하여 상부와 하부에 연결한 다층토양칼럼을 가지고 음이온의 토양으로부터 용출경향을 조사하였다. 상부 칼럼은 건조 우분 퇴비를 0, 2,4, 6%의 비율로 Ap토양에 처리한후 균일하게 채웠고 하부칼럼은 15, 30, 45cm의 길이의 아크릴칼럼에 B층 토양을 용적비중 1.3g/$\textrm{cm}^3$으로 채운 후 결합하였다. 이렇게 조합된 칼럼을 충분히 포화시킨 후 증류수를 칼럼의 상부에서 일정 수두높이를 유지하면서 칼럼의 하부에서 수집되는 용출수의 수리전도도와 용출된 음이온의 농도를 조사하였다. 상부와 하부의 각각의 수리전도도는 3$\times$$10^{-4}$cm/sec 와 1.6$\times$$10^{-3}$cm/sec 이었고 비특정흡착특성을 지니는 대부분의 수용성 염소와 황산이온은 90%가 0.2 공극수량에서 그리고 대부분의 음이온은 1 공극수량이내에 용출되는 경향을 보였는데 이는 이들 이온이 토양에 가해진 유기물에 의해 이동에 영향을 받지 않았음을 보여주는 것이다. 또한 이들 음이온이 통과하는 토양의 깊이도 이들 음이온의 이동에 영향을 주지 않았음을 알 수 있었다. 그러나 비특정과 특정 모두의 흡착특성을 가지는 황산이온의 경우 용출곡선이 오른쪽으로 약간 이동하여 용출이 지연되는 경향을 보여주고 있다. 그리고 인산이온의 경우 조사된 5 공극수량 이내에서 전혀 용출되지 않았다.

• 자원환경지질
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• 제23권4호
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• pp.425-452
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• 1990

지하수 환경의 오염 가능성에 대한 정량적인 전산분석을 실시하기 이전 단계로 경험적인 평가방법을 이용하여 조사대상 지역 지하수환경의 오염 가능성을 광범위한 수리지질 및 수리분산 실험을 실시하여 평가하였다. 그 결과 최상위 대수층은 포화 비고결 퇴적물과 풍화대 및 수리적으로 연결성이 양호한 상부 파쇄암으로 구성되어 있다. 최상위 대수층의 대표적인 수리전도도는 $2.88{\times}10^{-6}m/s$, 저유계수(비산출률)은 0.09, 지하수의 주흐름 경로에서 다시 안 유속은 0.011m/d, 비반응 오염 용질의 공극유속은 0.12m/d, 지하수의 동수구배는 4.6%이다. 취득한 제반 수리지질 자료를 이용하여 조사대상 지역의 자하수환경 오염 가능성을 경험적인 평가법으로 평가한 바, 1) DRASTIC 분석 결과에 의하면, 본 지역은 "지하수 오염 가능성에 취약성이 희박하거나, 오염에 민감하지 않은 지역"으로 나타났으며, 2) Legrand 수치법 분석법을 이용하여 입지 적합성과 오염 가능성을 평가한 바, 본 지역은 "B" grade에 해당하는 "오염 가능성이 없기 때문에 대체적으로 입지로 적합하나, 부분적으로 적합지 않을 수도 있는 지역"으로 분류되었고, 3) 폐기물-토양 입지 연관성 행열 평가법에 의하면, 본 부지는 8군에 속하는 것으로 평가되었다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.381-393
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• 2021

농업용 저수지 제체에 대한 그라우팅 주입효과 확인방법을 검증하기 위하여 물리·역학적 방법, 수리학적 방법, 지구물리학적 방법을 적용하여 결과를 분석하였다. 실내시험과 현장시험을 통하여 획득한 데이터들은 그라우팅 주입단계에 따라 ① 그라우팅 이전, ② 그라우팅 중 ③ 그라우팅 직후, ④ 그라우트재재령 28일 이후로 구분하여 획득되었다. 시추과정에서 획득되는 단위중량, 압축강도, 마찰각, 점착력, N값(관입저항치)의 경우 지반 개량을 확인할 수는 있지만, 지반의 불균질성에 기인하는 한계도 나타났다. 현장 투수시험으로 측정된 투수계수는 그라우트재가 고결되기 이전에도 차수성이 확인되어 그라우팅 직후에 저수지 제체의 개량효과를 확인하기에 가장 적합한 것으로 나타났다. 전기비저항탐사는 그라우팅 이전 저수지 제체에 발달하는 포화대와 누수영역 파악 활용에 적합하였다. 표면파탐사(MASW)는 그라우팅 주입 이후에 탄성파속도가 점차적으로 증가하는 경향성이 뚜렷하여 개량효과를 판단하는데 효과적인 것으로 판단되며, 탄성파 속도를 이용하여 동적특성을 산정할 수 있으므로 내진설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권5호
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• pp.602-609
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• 2010

간척지 토양에서 대공극 중간층위의 형성이 가지는 제염 촉진 효과를 구명하기 위하여 석탄바닥재를 대공극층으로 가지는 다층토주 (multi-layered soil column)를 만들어 실내 실험을 수행하였다. 시험토양의 투수성을 조사한 결과, 표토층은 초기 $K_{sat}$ 0.25 cm $hr^{-1}$에서부터 240시간 후 투수가 정지하여 $K_{sat}$ 0 cm $hr^{-1}$을 나타내었고 심토층은 초기부터 투수가 되지 않아 $K_{sat}$ 0 cm $hr^{-1}$을 나타내었다. 표토에 5 $cmol_c\;kg^{-1}$의 석고를 혼합한 다층토주의 $K_{sat}$ 값은 표토 30cm+CBA 20 cm+심토 20 cm 토주에서 $0.39{\times}10^{-4}cm\;sec^{-1}$를 나타내었고, 표토 30cm+CBA 30 cm+심토 20 cm 토주에서 $0.31{\times}10^{-4}cm\;sec^{-1}$을 나타내었다. 반면 대공극층을 가지지 않은 표토 30cm+ 심토 20 cm 토주는 $K_{sat}$ $0.64{\times}10^{-4}cm\;sec^{-1}$로 매우 낮은 값을 나타내었다. 다층토주 용출액의 EC가 1 dS $m^{-1}$ 이하로 감소한 시간은 대공극 중간층을 가진 토주가 대공극층이 없는 토주 (표토 30 cm+심토 20 cm)에 비해 크게 짧았다. 다층토주 용출액의 양이온 농도는 심토층을 가진 다층토주는 $Na^+>Mg^{2+}>K^+>Ca^{2+}$ 순으로 높았고, 심토층이 없는 다층토주는 $Na^+>Mg^{2+}>Ca^{2+}>K^+$순으로 높았다. 다층토주의 이온용출 후 표토의 화학성은 모든 토주에서 EC가 0.31 dS $m^{-1}$ 이하로 감소하여 시험전의 33.9 dS $m^{-1}$에 비해 99% 이상 저하되었다. 토양의 치환성 Na는 0.1~0.2 $cmol_c\;kg^{-1}$ 범위로 시험전에 비해 95~96% 감소하였고, 반면 치환성 Ca는 2.56~2.96 $cmol_c\;kg^{-1}$ 범위로 시험 전 대비 98~129% 증가하였다.