• 한국토양비료학회지
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• 제50권6호
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• pp.606-614
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• 2017

Amount of food waste has been increased annually in Korea and re-use of food waste as a fertilizer or soil amendment in agricultural field has been studied. Therefore, main purpose of this research was to determine optimum condition of hydrolysis for food waste management. Three different solvents, HCl, $H_2SO_4$, and KOH, were used and varied concentration at the range of 10~30% and hydrolysis time at the range of 1~3 hours were evaluated. In general, reduction rate of food waste was increased when concentration of solvent and hydrolysis time was increased except when KOH was used. Among different solvents, concentration, and hydrolysis time, the highest reduction rate (97.79%) was observed when 30% of HCl was used with temperature of $140^{\circ}C$ at 2 hours of hydrolysis time. In addition, neutralization effect of alkalic materials, shell waste (SW) and egg shell (ES) was evaluated. Both SW and ES increased pH of finished acid hydrolysis solution up to 7.61 indicating that neutralization effect of SW and ES was sufficient for finished acid hydrolysis solution. Contents of organic matter was also at the range of 10.7~13.04% and 5.53~8.04% respectively when HCl and $H_2SO_4$ were used as solvent. Overall, hydrolysis technique can be used to manage food waste with selected optimum condition in this study and characteristics of finished hydrolysis solution after neutralization might be suitable for soil amendments.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권6호
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• pp.487-493
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• 2013

The effects of long-term fertilization on soil biological properties and microbial community structure in the plough layer in a rice paddy soil in southern Korea were investigated in relation to the continuous application of chemical fertilizers (NPK), straw based compost (Compost), combination these two (NPK + Compost) for last 40 years. No fertilization plot (Control) was installed for comparison. Though fertilization significantly improved rice productivity over control, the long-term fertilization of NPK and compost combination was more effective on increasing rice productivity and soil nutrient status than single application of compost or chemical fertilizer. All fertilization treatments had shown significant improvement in soil microbial properties, however, continuous compost fertilization markedly increased soil enzyme and microbial activities as compared to sole chemical fertilization. Results of microbial community structure, evaluated by EL-FAME (ester-linked fatty acid methyl esters) method, revealed big difference among Control, NPK, and Compost. However, both Compost and Compost+NPK treatments belonged to the same cluster after statistical analysis. The combined application of chemical fertilizer and organic amendments could be more rational strategy to improve soil nutrient status and promote soil microbial communities than the single chemical fertilizer or compost application.

• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.517-528
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• 2020

본 연구는 폐금속광산의 중금속 오염 토양에서 억새를 이용한 식물안정화공법을 적용하기 위해 토양개량제 처리에 따른 토양내 중금속 이동성과 억새내 중금속 축적형태 등을 분석하여 적정 토양개량제를 선발하고자 수행하였다. 이를 위해 중금속 오염토양을 바닥재 1, 2%, 비산재 1, 2%, 폐석회+굴패각 1, 2%, AMDS 10, 20%, 퇴비 3.4% 등으로 처리하고, 비교를 위해 아무 처리를 하지 않은 대조구에 억새를 식재한 후 6개월을 재배하였다. Mehlich-3에 의한 토양내 중금속 함량, 억새 체내 중금속 이동형태 등을 분석한 결과 AMDS 20%가 식물안정화공법에 가장 효과적인 개량제로 선정되었으며, 2순위는 AMDS 10%가 선정되었다. 폐석회+굴패각, 바닥재와 비산재도 식물안정화공법적용 효과가 대조구에 비해 개선된 것으로 나타났다. 개량제 처리에 따라 일부 중금속의 토양내 유동성이 증가하는 결과를 보여, 실제 사업 적용을 위해 사전에 대상지역의 토양오염 특성을 분석하여 현장특성에 적합하게 토양개량제를 선정해야 할 것으로 사료된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권3호
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• pp.180-185
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• 2017

광산 활동에 의해 오염된 농경지의 복원은 개량제 처리와 복토를 기반의 미량원소 안정화 기법으로 진행되고 있다. 최근 복원된 부지 중 경사 농경지에서 토양 유실 문제가 대두되고 있다. 본 연구에서는 4종의 개량제 (벤토나이트, 석회, 유기물, 제강슬래그)를 다양한 비율로 단일 또는 복합처리 한 후 입단 형성의 효율을 평가했다. 복토재는 점토함량이 다른 3가지 토양 (A 토양=9.4%, B토양=14.7%, C 토양=21.2%)을 대상으로 했다. 단일처리 결과, A 토양은 유기물 5%, B와 C 토양은 석회 5%가 각 토양의 대조구에 비해 입단 형성이 가장 효과적이었다. 9가지 복합처리구 중에서 A 토양은 유기물 3% + 석회 1%, B와 C 토양은 유기물 1% + 석회 3% 처리구의 입단 형성이 가장 높았다 (A 토양=30.4%, B 토양=25.0%, C 토양=36.5%). 현장처리를 위해 각 복토재 (A 토양=0.045, B 토양=0.051, C 토양=0.054)와 국내 농경지의 평균 (0.032) 토양침식인자 차이만큼을 개량제에 의한 목표 입단 형성량으로 설정하였다(29.1% 입단형성). 비용편익을 고려한 최적 개량제 선정한 결과 A와 B 토양은 석회 3%, C 토양은 석회 5%가 가장 적합 했으며, 이를 통한 경사진 복원된 경사 농경지에서 토양 유실을 효과적이고 경제적으로 저감할 것으로 예측된다. 본 연구에서 석회 처리에 의한 토양 알칼리도 상승은 고려하지 않았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.864-871
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• 2010

At the current situation of continuous utilization of heavy metal contaminated upland for agricultural purpose in Korea, minimizing transport of heavy metals from soil to crops is important for securing safety of human health. The present study (in field scale) examined the efficiency of several soil amendments (dolomite, steel slag, lime, zeolite, and compost) on reduction of phytoavailable heavy metals (Cd, Cu, Pb, and Zn) in soil through comparison with no amendment treatment and clean soil cover treatment. For determination of the phytoavailability, 1 M $NH_4NO_3$ extraction and red pepper cultivation were introduced. Among the amendments, in general, dolomite and steel slag were the most effective in reduction of metal (Cd, Pb, and Zn) phytoavailability resulting in less accumulation of these metals in shoot and fruit of red pepper. However, dolomite and steel slag treatment was not as effective as clean soil cover treatment which showed the least metal accumulation in red pepper fruit. Nevertheless, with taking into account the cost, treatment of dolomite or steel slag can be competitive method because the current study showed that dolomite or steel slag treatment reduced accumulated heavy metal concentration effectively in both shoot and fruit of red pepper compared to those from control soil and the concentration in fruit was within the standard value (<0.2 mg $kg^{-1}$ for both Cd and Pb).

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1063-1070
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• 2011

본 연구는 수용액 내 존재하는 Cd, Pb을 다양한 화학적 안정화제를 이용하여 안정화 효율성을 평가하였다. 연구에 사용한 안정화제는 중금속 이온과의 반응특성 별로 석회물질, 광물질 등으로 구분하여 문헌조사를 바탕으로 5종을 선정하여 사용했다. 안정화 효율성 평가방법은 용액 내 중금속 함량을 단계적으로 제조하여 안정화 효율성, 반감기 및 반응속도 산정 및 반응 후 안정화제의 반응생성물 확인의 순으로 진행했다. 안정화 효율성 평가결과 석회물질 ($CaCO_3$)을 다량 함유하여 기본적으로 pH를 8이상으로 교정하는 안정화제의 경우 처리량에 상관없이 대부분 불용화되는 것으로 나타났으며, 낮은 산도교정 물질은 50% 수준의 효율성을 갖는 것으로 나타났다. 또한, 효율성이 크게 나타난 물질을 대상으로 반응속도상수 (K)를 산출한 결과 Cd의 경우 처리량에 따라 증가하였지만, Pb의 경우 초기에 반응속도가 빠르게 일어나 처리량에 따른 평가는 불가능 하였다. 다량의 중금속 이온과 반응시킨 안정화제의 표면관찰을 통한 생성물 검정 결과 SEM 사진으로 반응 전 후의 생성물 확인을 간접적으로 확인하였다. 또한, SEM-EDS 분석결과 반응 후 물질 표면에서 Cd과 Pb의 성분 검출을 확인하였다. 그리고 XRD 분석을 통해 효율성이 좋았던 물질에서 Cd과 Pb 성분의 검출이 확인되어 수용액 상에 이온형태로 존재하는 중금속의 복원에 안정화제를 이용한 저감은 효율적일 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권5호
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• pp.1-8
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• 2021

A series of pot experiments were conducted to quantitatively estimate inhibitory effects of reclaimed soil on the growth of Lentil (Lens culinaris) with two soils remediated by land farming (DDC) and low temperature thermal desorption(YJ), respectively. After cultivation in a growth chamber for 8 days, plants were harvested for the analysis of 8 indices including chlorophyll-a and carotenoid in leaves, shoot fresh weight, root dry weight, root length, number of later roots, specific root length (SRL) as well as germination rate in comparison to control experiment conducted on nursery soil. Root length was estimated by SmartRoot program from the digital images of the roots. The results showed germination rate on YJ and DDC soil decreased 29 and 71%, respectively. In comparison to the control, the averaged value of the 8 indices for YJ and DDC soil showed overall growth inhibition was 48 and 68%, respectively. When the same experiment was conducted with 25% (W/W) vermiculate amended soil, plant growth on each soil was comparable to that of the control. The results implies reclaimed soils requires additional processes and/or amendments to reuse for plant growth.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.234-241
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• 2007

여러가지의 선발된 미생물로 구성된 미생물비료는 토양 개량과 식물 생장 촉진을 위해서 여러 유기물과 결합하여 이용되기도 한다. 미생물 비료를 미생물 비료 단독으로 그리고 도시 가로수 부산물 퇴비, 가금류 분뇨 부산물, 레드클로버와 귀리의 피복작물 등의 유기물과 같이 토양에 처리하여 토양의 화학적 또는 생물학적 특성에 미치는 효과를 측정하였다. 액체상의 미생물 비료를 2년동안 3회 처리하였다. 미생물 비료 단독으로는 pH, K, 유기물 함량에 영향을 미치지 않았지만, 미생물비료의 처리는 2년 가을 모두 가금류 분뇨 부산물을 처리한 토양의 인산 함량을 증가시켰고, 첫해 가을에 퇴비를 처리한 토양의 칼슘함량을 증가시켰으며, 레드클로버를 처리한 토양의 Ca, Mg, 그리고 양이온교환용량을 감소시켰다. 미생물 비료는 레드클로버가 처리된 토양에서 첫 해 7월에 탈수소효소 활성을 증가시켰다. 미생물 비료는 유기물이 처리되지 않은 토양이나 퇴비가 처리된 토양에서 FDA의 가수분해도를 가끔 증가시켰다. 가금류 분뇨 부산물과 레드 클로버가 처리된 토양의 FDA 가수분해도와 가금류 분뇨 부산물이 처리된 토양의 탈수소효소활성은 미생물 비료의 처리로 감소하였다. 한편, 미생물 비료의 처리는 BIOLOG에 의한 토양 미생물 군락의 생리생태적 다양성에는 영향을 미치지 못했다. 따라서 토양의 미생물학적 특성에 미치는 미생물비료의 효과는 같이 투여되는 유기물의 종류에 따라 다양하다고 할 수 있으며, 탈수소효소의 활성은 레드클로버가 처리된 토양에서, 그리고 FDA 가수분해도는 퇴비와 귀리가 처리된 토양에서 가끔 증가했다.

• 한국환경농학회지
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• 제33권2호
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• pp.78-85
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• 2014

BACKGROUND: Recent studies using various industrial wastes for heavy metal stabilization in soil were conducted in order to find out new alternative amendments. The acid mine drainage sludge(AMDS) contains lots of metal oxides(hydroxides) that may be useful for heavy metal stabilization not only waste water treatment but also soil remediation. The aim of this study was to investigate the applicability of acid mine drainage sludge for heavy metals stabilization in soils METHODS AND RESULTS: Alkali soil contaminated with heavy metals was collected from the agricultural soils affected by the abandoned mine sites nearby. Three different amounts(1%, 3%, 5%) of AMDS were applied into control soil and contaminated soil. For determining the changes in the extractable heavy metals, $CaCl_2$ and Mehlich-3 were applied as chemical assessments for metal stabilization. For biological assessments, lettuce(Lactuca sativa L.) and chinese cabbage(Brassica rapa var. glabra) were cultivated and accumulation of heavy metals on each plant were determined. It was revealed that AMDS reduced heavy metal mobility and bioavailability in soil, which resulted in the decreases in the accumulation of As, Cd, Cu, Pb, and Zn in each plant. CONCLUSION: Though the high level of heavy metal concentrations in AMDS, any considerable increase in the heavy metal availability was not observed with control and contaminated soil. In conclusion, these results indicated that AMDS could be applied to heavy metal contaminated soil as an alternative amendments for reducing heavy metal mobility and bioavailability.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권4호
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• pp.378-385
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• 1985

습답(濕畓)에서 유효개량제의 효과 및 볏짚시용시(施用時) 수도생육(水稻生育)에 미치는 저해인자(沮害因子)를 구명(究明)하기 위(爲)하여 볏짚, 퇴비(堆肥), 석회(石灰) 및 규산물질(珪酸物質)(규회석(珪灰石), 용성인비(熔成燐肥))를 처리(處理)하여 일반계품종(一般系品種) 추청(秋晴)벼로 포장시험(圃場試驗)한 결과(結果) 1. 수량성적(收量成績)은 모든 개량제처리(改良劑處理)가 표준구(漂準區)보다 3~13% 증수되었으며 생고단용구(生藁單用區)를 제외(除外)하고는 유의성(有意性)있는 증수가 인정(認定)되었다. 2. 수도수량(水稻收量)에 대(對)한 개량제별(改良劑別) 처리효과는 용인(熔燐) +NK 증시 <고농도규산(高濃度珪酸)+NK증시=퇴비(堆肥)>볏짚+석회순(石灰順)이었다. 3. 수량(收量) 증수요인은 수량적성요소중(收量積成要素中) 주당수수(株當穗數)와 입수(粒數)의 유의(有意)한 정(正)의 상관관계(相關關係)가 있었으며, 4. 볏짚시용구(施用區)에서 초기(初期)에 질소기아현상(窒素飢餓現象)으로 분예(分蘂)은 감소(減少)시켰으나 후기질소공급(後期窒素供給)으로 수당입수(穗當粒數)가 증가되어 수량(收量)이 증가되었다. 5. 습답조건하(濕畓條件下)에서의 볏짚시용(施用)은 유기산(有機酸), $PCO_2$, $HCO_3$의 생성(生成)을 조장(助長)시켰으며 이들 물질(物質)은 초기분예(初期分蘂)에 영향(影響)을 주어 수량(收量)이 증가되었으나 유의성(有意性)은 없었다. 6. 인산함량(燐酸含量)이 극(極)히 적은 토양(土壤)이므로 인산(燐酸)의 시용(施用)은 초기분예(初期分蘂)에 영향(影響)을 미쳤으며 인산(燐酸)의 효과는 나타났고 토양(土壤)의 규산함량(珪酸含量)이 높아 규산(珪酸) 시용효과는 크지 않았다.