• 제목/요약/키워드: soil saturation

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서울지역(地域) 도시림(都市林) 토양(土壤)의 산성화(酸性化)와 완충능력(緩衝能力) 변화(變化) (Soil Acidification and Soil Buffer Capacity Change in Urban Forests of Seoul Area)

  • 김동엽;황인찬
    • 한국산림과학회지
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    • 제87권2호
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    • pp.188-193
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    • 1998
  • 토양의 pH 변화는 토양의 화학적 특성을 결정하는 중요한 요인이며 도시의 환경오염이 토양과 식물생장에 미치는 영향을 평가할 수 있는 지표가 되기도 한다. 서울지역의 대기오염이 도시림 토양에 미치는 영향을 파악하기 위하여 조사지역을 도심에서 외곽방향으로 5km 간격의 동심원으로 구분하고 도시 외곽지역에서 토양산성화에 차이가 있는지 조사하였다. 각 구역의 도시림에서 토양시료를 A, B층에서 채취하여 토양 pH, 토양완충능력, 양이온치환능력 및 염기포화도를 측정하였다. 토양 pH는 A층에서 3.96~5.08, B층에서 4.10~5.25의 분포를 나타냈다. 도심에서 외곽방향으로 구역간 토양 pH 차이에는 통계적인 유의성이 없었으나 외곽 구역에 비하여 도심 구역에서 토양 pH가 비교적 낮은 경향을 보였다. 토양완충능력은 도심 구역 (0-5km와 5-10km)이 외곽 구역(10-15km와 15-20km)에 비하여 현저히 낮은 값을 나타내었다. 양이온치환능력과 이와 관련있는 염기포화도는 구역간 차이에 유의성이 없었다. 대기오염물질의 도시의 외곽 방향으로의 확산을 따라 서울지역 도시림의 토양 산성화가 유사한 진행을 보이고 있는 것으로 나타났다. 토양완충능력이 도심 구역에서 낮은 것은 서울지역에서 대기 중 산성강하물의 유입에 대하여 나타난 토양 반응의 척도로 볼 수 있다.

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유기물원이 다른 퇴비연용이 밭토양의 화학성 변화에 미치는 영향 (The Effect of Long-term Application of Different Organic Material Sources on Chemical Properties of Upland Soil)

  • 김종구;이경보;이상복;이덕배;김성조
    • 한국토양비료학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.239-253
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    • 1999
  • 본 연구는 밭 토양에서 종류가 상이한 퇴비시용이 토양 중 이화학성 변동에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 밭토양 토성은 양토와 사양토를 공시하여 계분퇴비, 우분퇴비, 분뇨잔사 및 식품오니퇴비 등 4종을 사용하였다. 퇴비 시용량은 0, 40, $80Mg\;ha^{-1}$ 수준으로 처리하여 1994년부터 1997년도까지 4년간 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 밭 토양의 pH는 분뇨잔사 연용구에서 pH 4.4~5.0까지 감소되었으며, 다른 퇴비시용구는 무시용구에 비하며 증가되는 경향이었다. 밭 토양의 EC변화는 퇴비시용 후 20일경에 제일 높았다가 그후 40일까지 낮아진 후 일정한 수준을 유지하였다. 토양 중 가용성 질소함량은 퇴비 시용 초지에는 $NH_4-N$가, 후기에는 $NO_3-N$함량이 높은 비율로 용출 되었고, 퇴비종류별로는 분뇨잔사 시용구가 제일 높았다. 밭 토양의 유효인산은 양토에서는 토심 0~20cm 부위에, 사양토는 0~50cm 부위까지 집적되었다. 퇴비 연용에 의한 년간 누적량은 사양토가 양토보다 17%정도 더 많았다. 토양의 염기포화도는 퇴비 시용량이 많고 연용 회수가 많을수록 증가되었다. 양토의 무처리구 염기포화도는 45%인 반면에 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 4년간 연용한 처리구 87~97% 범위이었다. 사양토는 무처리구의 염기포화도가 30.4% 이었으나 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 3년간 연용한 처리구는 81~92%에 달하였다. 동일한 퇴비 시용 수준에서 연평균 염기포화도 증가율은 사양토가 양토보다 2.0~3.7배 더 높았다. 밭 토양 증 양이온은 퇴비 시용으로 무시용구에 비하여 Ca은 2배, K는 3~5배, Mg는 2~3배가 증가되었다. 토심별로는 0~20cm 부위에 가장 많이 포화되었으며, 토심이 깊어질수록 포화도는 낮아지는 경향이었다. 토양 중 중금속함량은 계분 및 우분퇴비 시용시는 무시용과 차이가 없었으나 분뇨잔사 시용으로 Ni, Fe, Cu, Zn 등이, 식품오니 시용구에서는 Ni, Cr 함량이 무시용보다 약간씩 증가되었다.

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유기물원이 다른 퇴비연용이 밭토양의 화학성 변화에 미치는 영향 (The Effect of Long-term Application of Different Organic Material Sources on Chemical Properties of Upland Soil)

  • 김종구;이경보;이상복;이덕배;김성조
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.416-431
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    • 2000
  • 본 연구는 밭 토양에서 종류가 상이한 퇴비시용이 토양 중 이화학생 변동에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 밭토양 토성은 양토와 사양토를 공시하여 계분퇴비, 우분퇴비, 분뇨잔사 및 식품오니퇴비 등 4종을 사용하였다. 퇴비 시용량은 0, 40, $80Mg\;ha^{-1}$ 수준으로 처리하여 1994년부터 1997년도까지 4년간 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 발 토양의 pH는 분뇨잔사 연용구에서 pH 4.4~5.0까지 감소되었으며, 다른 퇴비시용구는 무시용구에 비하여 증가되는 경향이었다. 밭 토양의 EC변화는 퇴비시용 후 20일경에 제일 높았다가 그후 40일까지 낮아진 후 일정한 수준을 유지하였다. 토양 중 가용성 질소 함량은 퇴비 시용 초기에는 $NH_4-N$가, 후기에는 $NO_3-N$함량이 높은 비율로 용출 되었고, 퇴비종류별로는 분뇨잔사 시용구가 제일 높았다. 밭 토양의 유효인산은 양토에서는 토심 0~20cm 부위에, 사양토는 0~50cm 부위까지 집적되었다. 퇴비 연용에 의한 년간 누적량은 사양토가 양토보다 17%정도 더 많았다. 토양의 염기포화도는 퇴비 시용량이 많고 연용 회수가 많을수록 증가되었다. 양토의 무처리구 염기포화도는 45%인 반면에 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 4년간 연용한 처리구 87~97% 범위이었다. 사양토는 무처리구의 염기포화도가 30.4% 이었으나 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 3년간 연용한 처리구는 81~92%에 달하였다. 동일한 퇴비시용 수준에서 연평균 염기포화도 증가율은 사양토가 양토보다 2.0~3.7배 더 높았다. 밭 토양 중 양이온은 퇴비 시용으로 무시용구에 비하여 Ca은 2배, K는 3~5배, Mg는 2~3배가 증가되었다. 토심별로는 0~20cm 부위에 가장 많이 포화되었으며, 토심이 깊어질수록 포화도는 낮아지는 경향이었다. 토양 중 중금속함량은 계분 및 우분퇴비 시용시는 무시용과 차이가 없었으나, 분뇨잔사 시용으로 Ni, Fe, Cu, Zn등이, 식품오니 시용구에서는 Ni, Cr함량이 무시용보다 약간씩 증가되었다.

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초음파를 이용한 흙의 동적계수측정에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Ultrasonic Testing for Determinig Dynamic Soil Moduli)

  • 민덕기;김문득
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제7권1호
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    • pp.7-14
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    • 1991
  • 시편을 통과하는 초음파의 속도를 측정 함으로써 흙의 동전단 탄성계수의 측정을 시도하였다. 초음 파의 발생 및 감지장치인 PUNDIT를 사용하였으며, 4종류의 시료에 따른 공극비 7, 포화도 7종류에 대해서 총 46개의 실험을 실시하였다. 본 연구는 시료의 공극비 및 포화도,시료의 종류등이 동전단 탄성계수에 미치는 영향에 대해서 분석하였다. 분석 결과,흙의 동전단 탄성계수는 공극비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으 며, 시료의 종류에 의 해서도 영 향을 받는다는 사실을 알 수 있었다. 또한 본 실험 장비인 PUNDIT를 사용할 경우, 시편의 길이는 5cm-8cm가 적당하였으며, 포화도의 영향은 거의 없는 것으로 판단 되었다.

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Investigation on moisture migration of unsaturated clay using cross-borehole electrical resistivity tomography technique

  • Lei, Jiang;Chen, Weizhong;Li, Fanfan;Yu, Hongdan;Ma, Yongshang;Tian, Yun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제25권4호
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    • pp.295-302
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    • 2021
  • Cross-borehole electrical resistivity tomography (ERT) is an effective groundwater detection tool in geophysical investigations. In this paper, an artificial water injection test was conducted on a small clay sample, where the high-resolution cross-borehole ERT was used to investigate the moisture migration law over time. The moisture migration path can be two-dimensionally imaged based on the relationship between resistivity and saturation. The hydraulic conductivity was estimated, and the magnitude ranged from 10-11 m/s to 10-9 m/s according to the comparison between the simulation flow and the saturation distribution inferred from ERT. The results indicate that cross-borehole ERT could help determine the resistivity distribution of small size clay samples. Finally, the cross-borehole ERT technique has been applied to investigate the self-sealing characteristics of clay.

불포화토의 흙-수분 특성곡선 (Soil-Water Characteristic Curves for an Unsaturated Soil)

  • 송창섭;임성윤;김명환
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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    • pp.179-182
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    • 2003
  • The purpose of this paper was to investigate the soil-water characteristic curves for unsaturated soil. To this ends, a series of suction measured test was conducted on the selected 4 kinds of soil which is located in Korea, used the modified pressure plate apparatus. From the test results, the water contents, degree of saturation and volumetric water contents was analyzed with the suction. And was drawn the soil-water characteristic curves was drain from the test results for various factors.

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SWCC의 포화도를 구하기 위한 DIA 적용 (Digital Image Analysis (DIA) for Estimating the Degree of Saturation of The Soil-Water Characteristic Curves (SWCC))

  • 민덕기;판티우후이
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.53-63
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    • 2008
  • 본 연구에서는 불포화토의 포화도를 구하기 위해 디지털 이미지기법(DIA)을 적용하였다. 실험을 위한 시료는 주문진 표준사를 사용하였다. 1차원 모래기둥 시험을 실시하여 일정수위상태에서의 디지털 이미지의 colour number($C_n$)와 포화도(S)와의 상관식을 구하였다. 함수특성곡선(SWCC)을 구하기 위해 Buchner funnel이 부착된 hanging water column test를 실시하였으며, $C_n\;-\;S$ 관계식을 이용하여 각 suction head 단계에 따른 average colour number로부터 포화도를 산정하였다. Hanging water column test와 DIA기법으로부터 산정된 포화도를 비교해 본 결과, DIA기법을 이용하여 SWCC을 효과적으로 예측할 수 있음을 보였다.

초음파에 의한 오염토의 상대투수계수의 변화 (Sonication Effect on the Relative Permeability of contaminated Soil)

  • 김영욱
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권1호
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    • pp.45-52
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    • 2001
  • 토양 및 지하수의 오염문제가 심각해짐에 따라 오염물의 토양 및 지하수 내에서의 이동 특성에 관한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 비용해성 흐름의 특성 및 그의 특성을 결정짓는 상대투수에 관한 기본적인 이해와 초음파가 상대투수에 미치는 영향에 관하여서도 고찰하였다. 실험 및 역해석의 결과로는 초음파가 오염물의 제거에 상당히 큰 영향을 끼치는 것으로 나타났으며 상대투수의 특성도 크게 변화되는 것으로 나타났다. 변화량은 $(C_{10})^2$의 함수로 나타낼 수 있었으며 ECLIPSE 100을 사용하여 초음파가 오염 복원 및 상대투수의 변화에 관한 연구에 활용 될 수 있음이 고찰되었다.

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화강풍화토에 대한 함수특성곡선 - 실험방법에 대한 연구 (Soil Water Characteristic Curve for Weathered Granite Soils - A Test Method)

  • 이성진;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.17-26
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    • 2005
  • 함수특성곡선은 불포화지반에서의 해석과 물성 추정 등에 반드시 고려해야 하는 지반의 고유 특성이다. 하지만 기존의 실험장비에 의한 실험 중에 발생되는 시료의 부피변화는 함수특성곡선 결과에 영향을 비치게 된다. 따라서 본 연구에서는 함수특성곡선 실험 중에 발생되는 부피변화를 측정하여 보다 정확한 함수특성곡선을 얻고자 하였다. 그리고 실험과정 중에 관측된 간극비의 변화를 통해 실험 초기의 포화과정이 시료의 구조를 변화시키고 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 설험방법으로 실험을 수행한 시료에 대해 실험 초기의 포화과정을 생략한 실험을 수행하여 간극비의 변화가 상대적으로 크게 감소하는 것을 알 수 있었으며, 그 결과들을 비교, 분석하였다.

Modelling the hydraulic/mechanical behaviour of an unsaturated completely decomposed granite under various conditions

  • Xiong, Xi;Xiong, Yonglin;Zhang, Feng
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제25권2호
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    • pp.75-87
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    • 2021
  • Because the hydraulic/mechanical behaviour of unsaturated soil is more complicated than that of saturated soil, one of the most important issues in modelling unsaturated soil is to properly couple its stress-strain relationship with its water retention characteristics. Based on the results of a series of tests, the stress-strain relationship and the changes in suction and saturation of unsaturated completely decomposed granite (CDG, also called Masado) vary substantially under different loading/hydraulic conditions. To precisely model the hydraulic/mechanical behaviour of unsaturated Masado, in this study, the superloading concept was firstly introduced into an existing saturated/unsaturated constitutive model to consider the structural influences. Then a water retention curve (WRC) model considering the volumetric change in the soil, in which the skeleton and scanning curves of the water retention characteristics were assumed to shift in parallel in accordance with the change in the void ratio, was proposed. The proposed WRC model was incorporated into the constitutive model, and the validity of the newly proposed model was verified using the results of tests conducted on unsaturated Masado, including water retention, oedometer and triaxial tests. The accuracy of the proposed model in describing the stress-strain relationship and the variations in suction and saturation of unsaturated Masado is satisfactory.