• 한국잡초학회지
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• 제4권1호
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• pp.52-61
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• 1984

수도작(水稻作)에 있어 토양비옥도(土壤肥沃度) 증진(增進) 및 생산성(生産性) 증대(增大)에 필수적(必須的)인 규산질비료(珪酸質肥料)의 시용(施用)과 butachlor의 수도(水稻)에 대(對)한 상호작용(相互作用)을 구명(究明)하기 위하여 진주(眞珠)벼(Japonica 型)와 서광(曙光)벼 (Japonica ${\times}$ Indica 형(型))를 대상(對象)으로 실내(室內) 및 pot 시험(試驗)을 통(通)하여 생물(生物), 화학적(化學的)으로 검토(檢討)한 바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. $SiO_2$ 150ppm에서 수도유묘(水稻幼苗)의 생장(生長)을 촉진(促進)하였으나 300ppm이상(以上)에서는 억제효과(抑制效果)가 있었으나 butacholor의 수도생장저해작용(水稻生長沮害作用)을 증대(增大)시켰다. 2. 규산질비료(珪酸質肥料) 150kg/10a 시용수준(施用水準)의 pot 시험(試驗)에서 butachlor의 nitrofen에 의(依)한 수도생육(水稻生育)은 영향(影響)을 받지 않았으나 300kg/10a에서는 butacholr가 표준약량(標準藥量)에서 서광(曙光)벼의 초기생육(初期生育)을 현저(顯著)히 저지(沮止)하였다. 규산질비료(珪酸質肥料)와 butachlor에 의(依)한 수도생육억제(水稻生育抑制)는 약제처리(藥劑處理) 50 일후(日後)에 완전(完全)히 회복(回復)되었다. 3. 규산질비료시용(珪酸質肥料施用)에 의(依)한 토양(土壤)의 butachlor 흡차이(吸差異)은 변화(變化)가 없었으나 토양산도(土壤酸度)는 다소(多少) 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. 4. 규산질비료(珪酸質肥料)의 시용(施用)은 담수토양중(湛水土壤中) butachlor의 분해(分解)에 영향(影響)이 없었으나 $SiO_2$ 처리(處理)로 수도근부(水稻根部)에의 제초제(除草劑) 부착량(附着量)은 증가(增加)하였다. 5. 수도체내(水稻體內) butachlor의 흡수량(吸收量)은 $SiO_2$의 첨가(添加)로 서광(曙光)벼에서 증진(增進)되었으며 흡수량(吸收量)의 대부분(大部分)은 근부(根部)에 존재(存在)하였다. 6. 치환성(置換性) 염기(鹽基)에 의(衣)한 butachlor의 수도체내흡수(水稻體內吸收)는 $K_2O$가 촉진효과(促進效果)를 나타낸 반면(反面) $Na_2O$는 영향(影響)이 없었고 CaO는 감소(減少)시키는 경향(傾向)이었다. 7. $SiO_2$에 의(依)하여 수도체내(水稻體內)에 흡수(吸收)된 butachlor의 분해양상(分解樣相)은 무처리(無處理)와 차이(差異)가 없었고 진주(眞珠)벼보다 서광(曙光)벼에서 높게 유지(維持)되었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권3호
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• pp.129-140
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• 1998

이 연구는 오염원이 산재해 있는 농촌지역으로 아산지역을, 그리고 공업단지와 주거지역이 위치한 공단지역으로 구로구지역을 연구대상지역으로 선정하여 공단지역과 농촌지역 지하수의 물리.화학적 특성과 오염 양상을 조사하였다. 또한 지하수의 효율적인 이용과 적절한 관리를 위해 지리정보시스템을 구축하고 이를 이용하여 지하수오염과 잠재점오염원의 공간적인 관련성을 규명하였다. 아산지역 지하수는 Ca-HCO$_3$유형의 지하수이며 SiO$_2$와 HCO$_3$함량비가 높은 특징을 보여 물-암석 반응이 지하수 성분을 지배하는 가장 큰 요인임을 보여준다. 구로구지역 지하수는 Ca-HCO$_3$유형의 지하수이며 Cl, NO$_3$및 SO$_4$등 오염물질이 부화되고 SiO$_2$에 비해 Ca 함량비가 더 높게 나타나는 등 다양한 오염원에 의한 영향을 반영하고있다. 아산지역에서는 37.5%(총 40개 중 15개)의 지하수 시료에서 NO$_3$,SO$_4$및 Zn의 함량이 먹는 물 수질 기준을 초과하는 오염현상이 조사되었으며, 대부분이 NO$_3$의 오염이었다. 축산농가 및 공장에 대해 오염영향범위를 조사하기 위해 버퍼링 분석을 실시한 결과 l00 m 거리에 걸쳐 오염의 영향이 미치고 있어 공장 및 축산농가가 지하수 오염의 직접적인 원인임을 확인하였다. 구로구지역에서는 64.7%(총 51개 중 33개)의 지하수 시료에서 NO$_3$, Cl, SO$_4$, Fe 및 Zn의 함량이 음용수 수질기준을 초과하는 오염현상이 확인되었다. NO$_3$오염은 50 m 이상의 심부지하수에서도 관찰되어 이미 심각한 오염현상이 진행되었음을 보여주었다. Cl 오염은 구로동 지역의 50 m 이하 천부지하수에서 관찰되었으나 구로동의 구로공단지역에서는 먹는 물 수질기준 이하의 낮은 함량을 보였다. 구로동지역은 70%, 고척동지역은 42%, 궁동지역은 14%의 지하수 시료에서 오염물질이 먹는 물 수질기준을 초과하는 오염현상이 조사되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제39권1호
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• pp.36-43
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• 2020

본 연구는 낙동강수계 중권역 중 최대의 농업용수 관개면적을 가지는 위천수계를 대상으로 관개용수에 대한 기초자료 마련을 위해 수리화학적 특성과 관개용 수질특성을 평가하였다. 위천수계의 유기물 오염도와 염분 함량을 나타내는 평균 BOD₅ 농도와 EC는 각각 1.1 mg/L, 350 µS/cm로 좋은 수질을 보였고, 이 중 남천은 BOD₅ 0.5 mg/L, EC 157 µS/cm로 가장 낮아 매우 깨끗한 수질을 나타내었다. 위천은 각 지류와 하수처리방류수가 유입되는 쌍계천의 합류로 인해 하류로 갈수록 염분 농도가 미미하게 증가하였으나 영향은 크지 않았다. 금속류에 대해서도 매우 안전한 수질을 보여 토양과 농산물 재배에 미치는 유해성은 없는 것으로 나타났다. 위천수계의 미네랄 형성은 탄산염암 풍화로 인한 물-암석 교환작용의 영향이 우세한 것으로 나타났고, Ca-HCO₃-Cl 수질유형에 집중분포 하였다. 위천수계의 양이온과 음이온에 대한 분포농도는 각각 Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺>K⁺, HCO₃^->SO₄^2->Cl^-> F^- 순으로 존재하였다. 이들 성분에 대해 남천은 다른 하천에 비해 2배 이상 낮은 농도분포를 보였다. 구천의 경우 Ca²⁺과 SO₄^2-농도는 다른 하천보다 각각 1.2-3.2배, 1.6-3.1배 높게 형성하고 있었다. SAR, %Na, PI, RSC 지수를 평가한 결과 위천수계 수질은 염분의 영향이 매우 낮아 농산물 재배에 적합한 관개용수로 나타났다. 특히 염분농도는 벼 수확량에 미치는 영향이 크므로 위천수계의 대표 농작물인 벼 재배를 위한 매우 중요한 수질인자이다. 위천수계는 FAO와 국내 연구자료에서 제시한 벼 재배에 대한 염분 허용농도기준을 충분히 만족하였고, 다른 농작물 생산에도 전혀 피해가 없는 우수한 수질을 갖는 것으로 나타났다. 앞으로 본 연구결과가 농산물 재배 및 우수성 홍보 등에 기초자료로 활용되어 지역 농업활동에 도움이 되길 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.315-333
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• 2009

이 연구에서는 대전지역 주요 도심하천인 갑천, 유등천, 대전천을 대상으로 하천수의 수리화학적 특성과 산소, 수소, 황, 탄소 동위원소 특성을 분석하였다. 하천수 시료는 풍수기와 갈수기 2차례 채취되었다. 하천의 수리화학적 특성은 상류에서는 Ca(Mg)-$HCO_3$ 유형을 보이다가 도심권을 통과하면서 Ca(Mg)-$SO_4(Cl)$유형으로 전이되고 하류에서는 Na(Ca)-$HCO_3$(Cl, $SO_4$) 유형으로 변하였다. 이와 같은 화학적 유형의 변화는 자연적 영향뿐만 아니라 하수처리장의 방류수와 인위적 오염물질의 유입에 의한 영향이 관여된 것으로 해석된다. 전반적으로 풍수기에 비해 갈수기에 하천수의 전기전도도 값이 높은 특성을 보여준다. 갑천하류는 하수종말처리장의 방류수가 합류되면서 수질이 급격하게 변화한다. 하천수의 pH는 상류에서 중성을 보이다가 도심권을 지나면서 최고 pH 9.8의 고알카리성을 보인다. 이는 현장조사결과 아파트의 우수관을 통한 세제 유입에 기인하는 것으로 보인다. 하천수의 산소-수소 동위원소 관계식은 ${\delta}D=6.45{\delta}^{18}O-7.4$으로 Craig의 순환수선보다 다소 하향 이동되어 도시된다. 이는 기단의 변화와 하천수의 표면 증발 효과에 의한 것으로 보인다. 뿐만 아니라, 상-하류사이에 고도효과를 반영하는 동위원소 조성 값의 차이를 보여준다. 하천수의 ${\delta}^{13}C$ 값은 $-19.5{\sim}-7.8%o$ 범위로 대기중 이산화탄소와 유기물 기원의 범위에 해당된다. 전반적으로 하천수의 상류에서 하류로 향할수록 ${\delta}^{13}C$값이 높아지므로 $CO_2$의 기원이 상류에서는 주로 유기물기원에서 도심권에서는 오염된 대기와 지하수의 기저유출로 인한 무기기원의 비율이 높아지기 때문으로 해석된다. ${\delta}^{34}S-SO_4$함량 관계도에서 하천수를 4개 그룹(갑천중 상류, 유등천, 대전천, 갑천하류)으로 구분하였다. 황산염의 농도는 갑천중상류<유등천<대전천<갑천하류의 순서로 높아지는 반면 ${\delta}^{34}S$값은 감소하는 경향을 보인다. 이는 하천별 황산염의 증가에 따른 공급원이 다르다는 것을 의미한다. 하천수내 황의 기원은 대기기원을 중심으로 황산염의 농도가 높아질수록 황철석의 영향이 큰 것으로 해석된다. 그러나 하천수에 유입되는 생활하수 등에 대한 황동위원소 자료가 없으므로 이에 대한 영향에 대해서는 향후 연구되어야할 과제이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제9권1호
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• pp.34-42
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• 1989

山地草地開發파 聯關된 草地士爆改良 및 施R巴法 改善올 薦하여 Homes의 Systematic variations 方法으로 多量要素 ${\Sigma}$Anion : ${\Sigma}$Cation 適正施服比率 및 適正總養分(${\Sigma}$A+ ${\Sigma}$C) 施肥量을 決定코자 Grass-clover 混播我培條件에서 山地土壞을 供試한 Pot 試驗으로 遂行한 結果는 1. 混播條件에서 各構成草種別 收量提高를 위한 ${\Sigma}$A/${\Sigma}$C 適正施服比率 및 適正總養分濃度를 換算 하였다(Table 6 ). 未本科 및 混合救草의 適正 ${\Sigma}$A:${\Sigma}$C=2 : 1 (80, 320meq/pot 時) 와 3 : 2 (560, 800 meq時)를 보였고, 荳科목초는 未本科收草의 경우와는 相反되게 供히 約 1 : 2比率을 보였다. 2.. 適正總養分灌度는 混合收草 및 未本科收草에서는 ${\Sigma}$A/${\Sigma}$C比率이 낮아질수록 -.般的으로 높은 濃度를 보였으나, 荳科목초는 일관성 높은 없이 多少 變異福이 컸다. 3. 未本科 및 혼합목초에서는 ${\Sigma}$A/${\Sigma}C$C 比率이 커 질수록, 總養分禮度가 增加할수록 乾物收量이 增加하였으나, 높은 農度 (560, 800meq/pot) 에서는 ${\Sigma}$A/${\Sigma}$C=2.125 보다 1. 273 처리에서 有意性 있게 높은 收量을 보였다. 反面에 두과목초의 收量은 ${\Sigma}$C 比率이 높아질수록 收量增加를 보였고, ${\Sigma}$C 比率이 높은 條件에서만 總濃度 증가에 따르는 收量增加를 보였다. 4. 두과목초에서는 ${\Sigma}$C>${\Sigma}C$A比率에서 乾物收量에 對단 ${\Sigma}$C 효율이 높은것을(80meq 例外) 除外 하고는 各구성초중 供히 ${\Sigma}$A 및 ${\Sigma}$C比率이 낮을 때, 總養分濃度가 낮을때 各 ${\Sigma}$A 및 ${\Sigma}C$C 효율이 높았다. 5. 各구성草種의 收量 및 植生밟成比率이 ${\Sigma}$A/${\Sigma}$C比率 및 總、養分濃度와 이들의 相互作用에 크게 影響을 받았고, 未本科와 두과목초間은 大體로 相反된 特性을 보였다. 또한 士壞의 化學的 特性 및 건초중 無機養分의 含量이 處理에 따라 부분적으로 變化 되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제7권3호
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• pp.103-115
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• 2000

갈색 침전물의 생성은 우리나라 지하수의 개발 및 공급에 있어 흔히 발생하는 문제 중의 하나인데, 이에 따라 색도, 맛, 탁도 및 용존 철 함량 등의 항목에 있어 먹는 물 수질 기준을 초과하게 되고, 물 공급 시스템에 스케일링의 문제를 야기하게 된다. 경기도 파주 지역 지하수의 경우에도 양수 후 몇 시간 내에 갈색 침전물이 형성되어 수질을 악화시키고 있다. 본 연구에서는 지하수의 탁도를 유발하는 원인과 지화학적 반응 경로를 이해하고자, 평형열역학 및 반응속도론적 접근을 통하여 갈색 침전물의 형성과정을 파악하였다. 본 연구결과는 침전물의 형성을 최소화하기 위한 적정 양수 기법은 물론 수질 향상을 위한 최적 수처리 기법을 설계하는데 있어 중요한 자료로 활용될 것이다. 파주 지역의 암반 지하수는 물/암석(편마암)반응에 의해 Ca-$HCO_3$형의 수질 특성을 보인다. SEM-EDS 및 XRD 분석 결과, 갈색 침전물은 비정질의 함철 산화물 또는 수산화물로 해석된다. 다양한 공극 크기(6, 4, 1, 0.45, 0.2 $\mu\textrm{m}$)를 갖는 여과지를 이용한 다단계 여과 결과, 이들 침전물은 크기에 있어 대부분 1 내지 0.45$\mu\textrm{m}$의 입도를 갖는 콜로이드 형태이지만, 질량 분포로 볼 때는 1 내지 6$\mu\textrm{m}$범위가 우세함(총 질량의 약 81%)을 알 수 있다. 다량의 용존 철(II)은 지하수 유동 중에 철 함량이 높은(최대 3wt.%) 단층 파쇄암 내의 녹니석(clinochore)의 용해로부터 기원하는 것으로 판단된다. PHREEQC 프로그램을 이용한 포화지수 계산 및 pH-Eh 관계도에 대한 검토 결과, 침전물은 함철 수산화물임이 확인되며, 환원 조건에 있던 심부 지하수가 양수에 의해 산소에 노출되면서 화학성 변화(특히, 산화)에 의하여 침전함을 알 수 있다. 양수 이후의 시간 경과와 더불어 양수된 지하수의 pH, DO, 알칼리도는 점차 감소하며. 탁도는 증가하다가 일정 시간 경과 후 감소하는 경향을 보인다. 양수 이후의 경과 시간에 따른 용존 철(II)의 농도 감소율(즉, 반응 속도)은 Fe(II)=10.l exp(-0.0009t)로 표현된다. 따라서 갈색 침전물의 생성 반응은 양수 및 양수 후 저장 과정 중에 산소의 유입에 따른 산화 반응에 기인하며, 그 반응은 시간, 산소분압 및 pH에 의존함을 알 수 있다. 탁도를 제거하여 음용 가능한 수질을 확보하기 위해서는, 충분한 시간 동안 충분한 크기를 갖는 탱크 내에서의 다단계 저장 및 폭기를 거친 이후에 응집된 침전물에 대한 여과가 제안된다. 이때, 비용 절감 차원에서 상이한 입도 조건에서의 다단계 여과가 효과적일 것으로 생각된다. 한편, 개발 관정 내에서의 스케일링을 최소화하기 위해서는 심부 지하수로 산소가 풍부한 천층 지하수가 유입되는 과정을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 적정 채수량 범위 내에서의 지속적인 양수가 효과적일 것이다. 아울러, 산소가 풍부한 천층 지하수의 채수를 위한 별도의 관정 설치도 고려할 수 있을 것이다.