• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.93-96
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• 2004

국내 대부분의 경작지를 차지하고 있는 논농사 지역에서의 질산성 질소의 자연저감을 고찰하기 위하여, 세 유형의 수조 환경을 조성하고 mesocosm 실험 연구를 수행하였다. 두개의 mesocosm에는 논토양을, 그리고 비교를 위하여 다른 하나에는 밭토양(황토)을 사용하였으며, 하나의 논토양 mesocosm과 밭토양(황토) mesocosm에는 벼를 재배하였다. 인위적으로 질산성 질소 성분을 용해한 지하수를 주입수로 사용하였으며, mesocosm을 통과한 물 시료를 41일 동안 12시간 또는 24시간 간격으로 채취하고 화학분석을 실시하였다. 실험 결과, 논토양에서는 실험 시작과 동시에 급격한 환원환경이 형성되었으며, 그 결과 탈질반응에 의해 질산성 질소의 농도가 현저히 저감되었다. 분석 자료의 해석 결과, 논토양 mesocosm에서는 유기물이, 밭토양 mesocosm에서는 철이온(Fe2+)이 질산성 질소의 탈질 반응에 중요한 역할을 수행하는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.72-72
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• 2021

가뭄은 수개월, 수년 이상에 걸쳐 서서히 발생 및 지속되며, 식생에 대한 피해가 발생할 때까지 확실한 인식이 어렵다. 최근에는 기후변화로 인하여 가뭄의 발생빈도가 증가하고 있으며, 기상 이상에 따른 다양한 형태의 가뭄이 발생하고 있다. 미국에서 정의한 'Flash Drought'는 비교적 짧은 기간 동안 표면온도의 상승과 비정상적으로 낮고 빠르게 감소하는 토양수분으로 인하여 식생에 대한 극심한 스트레스를 유발하면서 광범위한 작물 손실 및 용수공급 감소 등에 대한 피해를 야기하는 가뭄이다. 국내에서는 Flash Drought에 대한 모니터링이 활성화되지 않았기 때문에 본 연구에서는 '돌발가뭄'이라는 새로운 정의를 제시하면서 토양수분, 증발산량, 강수량, 기온 등의 가뭄 관련 주요인자를 활용하여 국내에서 발생한 돌발가뭄 (Flash Drought)를 감지하고 분석하고자 하였다. 돌발가뭄을 분석하기 위하여 선행연구에서 제시한 가뭄 관련 주요인자 기준 유형, 증발산량 기반 가뭄지수를 활용한 유형 등을 활용하였으며, 지상관측자료로는 국내 76개 종관기상관측 자료를 활용하였다. 또한, 토양수분 자료는 GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) 위성영상 자료를 취득한 후 5 km 공간해상도 자료로 활용하였다. 가뭄지수의 경우 증발산 기반 가뭄지수 중 표준강수증발산지수 SPEI (Standardized Precipitation Evapotranspiration), 증발스트레스지수 ESI (Evaporative Stress Index) 등을 활용하여 국내 돌발가뭄 유형에 대한 분석에 적용하였다. 본 연구를 통하여 아직 명확하게 정의되지 않은 돌발가뭄에 대한 유형별 분석 및 국내 돌발가뭄의 수문기상학적 특성을 분석하고자 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권2호
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• pp.122-128
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• 2013

본 연구는 제주지역 농경지 이용유형과 토양특성별 미생물체량과 탈수소효소활성을 평가 하고자 수행하였다. 제주지역 밭(50), 과수원(50), 논(30), 시설재배(30) 토양을 3월에 채취 후 토양화학성과 탈수소효소활성, 미생물체량을 분석하였다. 밭 토양의 평균 pH는 6.3이었고 과수원, 시설재배지 토양은 조사지점간에 화학성분 함량의 차이가 크게 나타났다. 돈분퇴비를 시용하는 감귤재배농가의 토양 내 아연과 구리함량은 증가하는 경향을 보였다. 토양 탈수소효소활성과 미생물체량은 농경지 이용유형에 상관없이 비화산회 토양이 화산회토양보다 높았다. 탈수소효소활성은 밭 토양이 과수원, 논, 시설재배지 토양보다 2-4배 이상 높았고 비화산회토의 밭토양은 38.7 ug TPF $24^{h-1}g^{-1}$를 나타냈다. 미생물체량은 시설재배지 토양이 가장 많았으며 시설재배지 비화산회토양은 216.8 $mg\;kg^{-1}$였다. 시설재배지의 비화산회토양은 탈수소효소활성과 토양유기물($R^2$=0.59), 아연($R^2$=0.65), 구리($R^2$=0.66)의 함량간에 높은 정의 상관관계를 보였다. 화산회토의 밭토양은 유기물함량과 탈수소효소 활성간에 높은 부의상관관계($R^2$=0.57)를 나타냈다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.442-446
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• 2003

이 연구는 제주도 한림 지역에서 지하수의 수질과 오염의 특성을 규명하고자 시행되었다. 2002년 8월과 11월에 걸쳐 34개 지점에서 지하수 시료를 채취하였고, 이를 분석하여 지하수의 수질을 유형별로 분류하였다. 연구지역은 주로 (Na,Mg)-HCO$_3$ 유형이 나타나며, 일부 지점에서는 Mg-(HCO$_3$+Cl), (Ca,Mg)-HCO$_3$ 유형 등이 나타난다. 이는 지하수의 유동 경로를 따라 서로 다른 수리지화학적 반응이 일어나며, 지표 오염물질의 유입 등이 지하수의 수질에 영향을 미치고 있음을 지시한다. 질산성 질소의 경우, 국내 먹는물 수질기준치 10 mg/L를 초과한 시료는 전체 시료의 8월 조사에서 약 32%, 11월 조사에서 약 27% 이었고, 공간적 분포 특성은 비교적 낮은 고도 150m 이하의 저지대에서 채취한 시료에서 주로 나타났다. 인위적인 오염물질의 유입 가능성이 있는 지점은 전체 시료의 79.4% 이었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.331-334
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• 2002

탄산수내 REEs의 함량과 거동특성을 알아보기 위해 암석시료, 탄산수 및 침전물에 대한 REEs 분석을 실시하였다. 탄산수가 산출되는 인접지에서 채취한 암석시료들은 물의 유형에 따라 큰 농도변화를 보여주지 않으며, 대체적으로 LREEs가 부화된 특성을 보여주고 있다. 유형에 따른 탄산수의 REEs 농도변화는 서로 상이한데, Na-HCO$_3$ 유형은 강한 HREE의 부화를 보여주지만, Ca-HCO$_3$ 유형은 HREE의 부화를 보여주지 않고 감소하는 경향을 보이며, 화학적으로 중간 유형에 속하는 Ca-Na-HCO$_3$ 유형 탄산수는 Eu을 제외하고는 전체적으로 flat한 분포를 보여준다. 탄산수에서 침전된 침전물과 침전물을 제거한 물의 REE의 유형은 침전물이 발생되기 전의 탄산수와 유사한 경향을 보이지만, 침전물의 발생으로 인한 특징적이고 강한 anomalies를 보여준다. 침전된 침전물의 REEs 특성은 침전물이 발생되기 전의 원 탄산수와 거의 유사한 분포특성을 보여준다. 반면에 침전물을 제거한 탄산수에서는 탄산염침전물의 침전과 연관되어 매우 강한 Eu anomalies를 보여주며, 대체적으로 HREE가 부화된 특성을 보여주었다. 탄산수내 가장 우세한 REE 종은 CO$_3$$^{2-}$ 종이며, CO$_3$$^{2-}$ 복합체 때문에 REEs의 분별작용 (HREE의 부화)이 일어나는 것으로 판단되 었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-7
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• 2006

우리나라 농촌경관의 공간지표를 설정하기 위해 383 개 "리"와 "동"의 토지이용현황과 지형조건을 GIS기법으로 분석하여, 토지이용 형태에 따라 농촌, 자연, 도시형으로 구분하였고, 이를 다시 공간유형을 기본으로 하여 산악지역(MA), 산촌마을지역(MV), 개발산촌마을지역(DM), 평야지 농업지역(PA), 개발평야지마을지역(DP), 집촌지역(UA)의 6가지 유형으로 분류하였다. 조건불리지역에서는 농업적 토지이용 중에서 논으로 사용하는 비율이 과수원이나 밭으로 사용하는 비율보다 낮았는데, 다른 유형에서는 오히려 1.5배 높았다. 산촌형 지역(MA, MV, DM)에서는 자연적 토지이용 중 산림이 75%이상이었으나, 평야지형 지역(PA, DP)에서는 수계의 비율이 산림보다 2배 이상 높았다. 특히 평야지형 지역에서 경지정리된 논의 비율이 경지정리되지 않은 논의 비율에 비해 월등히 높았다는 것도 특기할 만하다. 도시적 토지이용 중에서 공업시설과 가축사육시설의 비율은 MV, DM, DP에서 약 20%였는데 이러한 시설들이 개발 농촌지역에 주로 분포하고 있음을 말해준다. 6가지 유형에 따른 경사도의 상대적 비율에서는 MA에서 E와 F등급의 급경사가 상당히 많았고, PA, DP, UA에서는 반대로 A와 B등급의 완만한 경사가 75% 이상이었으며, MV와 DM에서는 다른 유형들에 비해 6가지 경사등급이 비교적 균등하게 분포하였다. 지형분포를 살펴보면, MA에서 월등히 많은 고지대가 분포하였다. 이상과 같이 농업, 자연, 도시의 3가지 경관에 대해 토지이용현황을 6가지 유형으로 분류하였고 이 방법이 농촌 지역을 관리하는데 유용함을 보였다. 지속적 농업과 어메니티를 개발하는 방법들을 농촌경관유형에 따라 적절히 적용하여야 할 것이다. 본 실험은 포화수분상태에서 두개의 서로 다른 토양의 흡착가능장소에 대한 흡착능과 경쟁에 따른 Cd, Pb, 그리고 Cr 이온의 이동성을 조사하였다. 이 조사를 위하여 수용성상태로 단일, 이중, 삼중의 중금속 조합을 이용하였다. 두개의 토양시료는 밭토양의 지표면으로부터 20 cm 이내에서 채취한 토양을 사용하였다. 그리고 공극수량에 따른 출현과 용출곡선을 중금속용액과 치환용 K 이온용액을 가하여 각각의 곡선이 최대와 최소치에 이은 시점까지 조사하였다. 조사 결과 출현과 용출곡선은 대칭을 이루지 않았으며 용액상태로 존재하는 중금속이온의 종류가 증가됨에 따라 용출곡선의 미행이 증가되었을 뿐만 아니라 공극수량도 증가하는 경향을 보였다. 그리고 출현과 용출곡선을 기준하여 곡선의 위와 아래의 면적을 비교하여 본 결과 출현 후 K에 의한 용출면적은 상대적으로 작아 K에 의한 중금속 탈착은 작은 것으로 조사되었는데 이는 중금속이온이 가지는 전기음성도 차이에 기인한 것으로 추정되었다. 결론적으로 토양내에서 중금속이온의 이동은 토양내에서 존재하는 중금속이온의 종류가 2개 이상 존재하는 한 토양의 물리적 비평형과 용액상태의 화학적평형이 중금속이온 이동에 영향을 미치는 것으로 추정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.407-407
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• 2021

토양수분량은 그 양은 작지만 다양한 수문현상에 관여하는 주요한 수문인자 중 하나이다. 특히, 강우, 유출, 홍수 및 가뭄 등과 직접적인 연관이 있어 국내에서도 그 중요성이 점차 강조되고 있다. 일찍이 해외에서는 토양수분량 위성자료나 관측기기의 검증 및 교정을 위해 다수의 지상 관측소를 운영해왔으며, ISMN(International Soil Moisture Network)과 같은 기관을 통해 자료의 취합 및 품질관리, 배포 등도 활발하게 이루어지고 있다. 최근 국내에서도 최신 관측기기의 도입이나 수자원위성의 개발 등 토양수분량에 관한 연구가 점차 활발하게 이루어지고 있으며, 위성자료와 관측기기의 검증 및 교정을 위한 지상관측소도 점차 확대되고 있는 추세이다. 하지만, 국내 지상관측소는 현재 다양한 기관과 단체에 의해 운영되고 있으며, 품질관리 기준이 통일되어 있지 않아 자료의 접근 및 활용 측면에서 개선이 필요한 실정이다. 이에 한국수자원조사기술원은 국내 환경에 맞는 품질관리 기준을 제시하고, 자료의 접근성 및 활용성 개선의 토대를 마련하고자 품질관리 시스템을 개발하고 있다. 본 연구는 정량화된 품질관리 기준을 바탕으로 spike를 판별하는 알고리즘에 대한 성능평가를 다루고 있으며, 청미천 토양수분량 관측소 2020년 자료에 임의의 튀는 값(spike)을 추가하고, 해당 이상치의 검출여부를 확인하는 방식으로 진행되었다. 각각의 지점자료에서 강우사상 중 하강부, 무강우기간 중 하강부를 1개씩 선정하고, 해당 구간에 positive spike를 추가한 case와 negative spike를 추가한 case를 생성해 강우조건 및 spike 유형에 따른 검출성능 차이를 평가했다. 평가 결과, 강우기간 검출률 84.3%, 무강우기간 검출률 96.3%로 강우조건에 따른 성능차이가 명확하게 나타났으며, positive spike는 91.7%, negative spike는 88.9%로 spike 유형에 따른 검출성능차이는 미미했다. 강우조건과 spike 유형을 동시에 고려했을 때는 무강우기간의 positive spike가 98.2%로 가장 높은 검출률을 보인 반면에 강우기간의 negative spike는 83.3%로 가장 낮은 검출률을 보였다. 알고리즘이 검사시간대를 중심으로 24시간 동안의 토양수분량 변화를 감지하기 때문에 강우기간에 검출성능이 저하되는 것으로 판단되며, 이를 개선하기 위해선 강우사상에 따른 유동적인 window size 조절 알고리즘의 추가가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2004년도 학술대회
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• pp.57-57
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• 2004

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.435-439
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• 2004

남원에서 2002년 1월부터 2003년 12월까지 총 2년에 걸쳐 수행된 ‘남원지역 지하수 기초조사’는 ‘지하 수법’과 ‘지하수관리 기본계획’에 의하여 추진하는 ‘정밀 지하수 기초조사’로서 주요 조사 내용 중 세부지하수 조사에 속하는 장기적인 지하수 수위 변동 특성 및 지하수 수질 특성 규명을 위한 지하수 수위/수질 관측망 조사ㆍ분석이 실시되었으며 남원지역의 수위/수질 특성은 다음과 같다. 지하수 수위는 '02 년 6월부터 9월 사이에 수위가 급격히 상승하고 이후 수위가 점차 하강하다가 '03년 6월부터는 다시 수위가 상승하는데, 이는 강수의 영향을 받아 수위가 변동하는 것으로 해석된다. 지역적으로 상승 및 하강 양상이 크게 나타나기도 하는데, 이는 주변 관정에서의 양수나 관개수로로부터의 영향이 반영되는 것으로 보인다. 지하수 수질을 살펴보면, pH는 5～8 범위에 분포하고 있으며 EC는 주로 500$\mu$S/cm 이하이다. 수질유형은 절반 이상의 시료가 Ca-HCO$_3$ 유형을 보이고 나머지는 농업활동에 의한 오염의 영향으로 대부분 Ca-Cl유형을 보인다. 암반지하수와 충적층/풍화대 지하수의 수질 특성 차이는 크지 않다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권Spc호
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• pp.33-39
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• 2009

논토양에서 지속가능한 농업생산 및 환경보호를 위한 양분관리는 토양의 화학반응들에 따른 지표들을 활용하는 것이다. 이 연구는 동일비료 영년시험 결과와 2000년부터 2002년까지 수행된 논토양 유형별 질소수준 시험 결과 등을 토대로 하여, 논토양의 화학작용 및 이와 관련된 양분공급력 지표들을 조사하였다. 논토양의 화학작용은 영양성분의 흡탈착 및 유기물질의 분해를 통한 수소, 전자, 이산화탄소의 생성작용과 이들 물질에 의한 화학작용 등으로 구성되었다. 이러한 토양의 화학작용을 고려한 양분공급력 지표들은 다음과 같았다. 질소의 공급력 지표는 토양유기물 또는 토양단백질이었으며, 인산의 공급력 지표는 유효인산함량이었고, 칼륨의 공급력 지표는 양이온교환용량과 치환성 양이온함량이었다. 한국에서는 논토양의 시비 추천식은 이러한 양분공급력 지표들을 사용하여 설정한 것으로 나타나 환경을 보전하면서 농업생산을 지속적으로 유지할 수 있는 것으로 판단된다.