• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.33 no.6 s.134
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• pp.87-94
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• 2005

This study was carried out to investigate the effect of soil types and soil properties on wood preservative leaching. Radiata pine (Pinus radiata Don.) sapwood stakes, which had been treated with 2.0%(w/v) CCA, were leached for 12 weeks by a common laboratory method in four different soils and for 14 days by the AWPA standard leaching method in water. The physical and chemical properties of the four soils were determined, and the percent leaching of the individual component of CCA was correlated with the various soil properties. The data show that leaching of preservative chemicals from treated wood exposed to soil is influenced by the type of soil. The preservative leaching was greater when wood was exposed to water than when the wood was in contact with water-saturated soil. The greatest chromium, copper and arsenic leaching from CCA-treated stakes were observed in the sandy loam, loam, and sand, respectively, and the least amount of leaching of CCA components occurred in the silty loam. The leaching of preservative components from treated wood is extremely complex and appears to be influenced differently by the soil properties. The extent of copper leaching from CCA treated wood appears to be related to exchangeable Mg and sum of bases. There is a reasonably good relationship between chromium leaching and exchangeable Mg, and between arsenic leaching and exchangeable K, soil Ni, Mn, Fe, Cr, or Cu content. Since this study was conducted based on laboratory leaching method using small cross-sectional dimensions; thus, data obtained from this experiment should not be used to predict leaching characteristics from commercial-size wood used in real situation. Accordingly, further studies are necessary using outdoor ground-contact leaching.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.89-96
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• 2007

농업 비점오염원으로부터의 수질 보전이나 수자원 관리는 유역단위로 하는 것이 세계적 추세이며, 지형이 복잡한 우리나라에서는 더욱 효율적일 수 있다. 유역은 물이나 기타 물질들이 모여 강이나 더 큰 수계로 흘러드는 지표수의 범위라 표현할 수 있으며 그 범위를 정함에 따라 매우 중요한 의미를 지니게 된다. 특히, 강우에 따른 수자원의 유입과 유출이 토양을 통해 발생함에도 불구하고 기존의 유역단위 구분이 토양의 특성을 전혀 반영하지 못하고 있는 우리의 현실은 효율적 관리를 위한 유역단위 구분의 큰 단점으로 작용해왔다. 따라서, 농업적 관리뿐만 아니라 수질관리 및 수자원 관리를 위해서도 유역단위 특히, 소유역을 토양특성이 포괄하는 체계적 단위로 분류할 필요성이 있다. 토양학에서는 동일한 모재에서 유래된 일련의 토양이 미세지형에 따라 연속적으로 분포된 것을 Soil Catena(토양연접군)라고 한다. 이 토양연접군을 위주로 토양을 분류하게 되면 수문이나 기상현상 등의 주요 매질인 토양을 그룹화할 수 있는 가능성을 얻게 되고 이런 그룹화는 유역을 수계 위주의 유역군이 아닌 동일특성이나 유사특성을 나타낼 수 있는 유역군으로 분류가 가능하도록 유도할 것이므로, 이런 분류는 토양을 포함하는 다양한 수문모형의 적용성을 확대해 합리적 수자원 관리에 도움이 될 것이며 수자원 환경에 영향을 미치는 오염물질 관리에 대한 유역단위 보편성을 확보하고 농업에서의 최적관리를 가능하게 할 것이다. 우리나라 유역 세분화는 토양조사가 되어 있는 지역에만 한정해 분류에 이용했다. 대유역은 15개로 구분하였으며(그림 1), 중유역은 117개 소유역은 1,108개를 분석에 사용했다. 유역의 만곡도(하천의 실제길이 하천의 직선장) 산림의 비율(표준유역내 임지토양의 면적 / 소유역의 면적), 평탄지의 비율(표준유역내 평탄지의 비율 / 소유역의 면적), 다른 소유역으로부터의 유입이 있는지의 여부 등을 기본자료로 하였다. 이렇게 구분된 소유역은 유형적으로 보면 유사한 지형 및 토양특성에 따라 그룹화하였다. 유역내 평탄지가 유역면적의 25% 이상을 차지하는 지역을 평야지로 구분하며, 유역내 평탄지가 25% 미만이고 경사지가 45% 이상인 중간지, 유역내 평탄지가 25% 미만이고, 경사지가 45% 미만인 곳을 산간지로 구분하였다. 경사지는 산악지와 구릉지를 제외하여 모든 소유역을 모암 유래토양특성에 따라 16유형, 농업지대에 따라 3개의 유형으로 나눌 수 있으며 총 개의 유형으로 분류하였다. 이런 분류의 토대위에 향후 필요분야마다 구분이 가능한 기후특성을 포함시킨다면 최종적으로는 모든 것이 해설될 수 있는 유역군으로 만들 수 있을 것이다. 즉, 토양특징, 농업특징, 기후특징에 비점오염가능성 등 토지이용상 문제점등을 포괄한다면 다양한 자연현상을 기술할 수 있는 효과적인 유역군이 될 것이다.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.94 no.4 s.161
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• pp.281-286
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• 2005

Trees enhance slope stability against down slope mass movement through the removal of soil water by transpiration and by the mechanical reinforcement of their roots. To assess the magnitude of this reinforcement on natural slope stability, direct shear tests were made on dry sand reinforced with different array types of roots. Pinus koraiensis was used as root specimens. The peak shear resistance at each normal stress level was measured on the rooted and unrooted soil specimens. Increased soil resistance(${\Delta}S$) by roots was calculated using parameters like internal friction angle and cohesion of tested soil and also evaluated the effects of root array in tested soil. As results, we find that shear resistance increased in tested soil shear box as diameters and arrayed numbers of root specimen increased and cross root array in tested soil had a much greater reinforcing effect than other root arrays. Comparison of traditional root-soil model with experiments showed that simulated reinforce strength by the model was different with those obtained by the experiment due to its linearity.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2005.04a
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• pp.167-170
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• 2005

대부분의 폐광산 주변 농경지 토양은 비소 및 여러 중금속으로 오염되어 있으며, 이러한 중금속들의 지속적인 용출에 의해 주변 지하수 오염과 재배 농산물의 중금속 축적이 우려되고 있다. 오염토양에서의 중금속 용출에 의한 오염을 막기 위하여 본 연구에서는 개량제를 이용한 안정화 공법을 선택하여 하부로 배출되는 중금속의 용출율을 감소시키는 실험을 실시하였다. 생석회(CaO)를 개량제로 이용하여 실제 오염 농경지 현장과 비슷한 대형칼럼을 제작한 후 인공강우를 주입, 하부로 용출되는 중금속의 농도를 측정함으로써 생석회 첨가에 의한 용출율 감소를 규명하였다. 개량제를 비오염토와 혼합하여 오염토양 상부에 복토한 것과 오염토와 혼합하여 객토한 칼럼을 각각 제작하였으며 투입되는 생석회의 양도 $2{\sim}10%$로 다양하게 적용 하였고, 첨가된 개량제의 성상도 분말과 입상으로 나누어 실험하였다. 주입하는 인공강우는 연구지역 주변의 10년간의 연 평균 강수량을 토대로 산정하였으며, 복토와 객토를 하지 않은 오염토양도 같은 조건에서 용출을 실시하였다. 실험결과 생석회의 성상에 따른 중금속 용출율의 차이는 없었으며, 개량제 함량은 5%가 적당한 것으로 나타났다. 복토와 객토를 비교하였을 때 용출되는 중금속의 농도는 객토가 복토에 비해 낮아 중금속 용출율 감소효과가 매우 큰 것으로 나타났으며, 중금속의 종류에 따라 용출율 감소의 차이를 나타내었다. 복토법의 경우 As의 용출율은 분말 생석회를 5% 복토한 경우 용출율이 10배 감소하고 Cd의 경우 2%와 5% 복토한 경우 각각 25배와 161배 감소하는 것으로 나타났다. Pb의 경우 생석회로 5%로 복토한 경우 10배정도의 용출율 감소를 보였고 Zn의 용출율은 분말, 입상 생석회를 5% 복토한 경우 80배$\sim$155배 감소하는 것으로 나타났다. 객토법의 경우 입상생석회를 5% 복토한 경우 Cd과 Zn 각각 200배에서 400배의 용출율 감소를 나타내었다.

• Research in Plant Disease
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• v.26 no.4
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• pp.202-209
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• 2020

Organic farming is necessary to sustainable agriculture, preserve biodiversity and continued growth the sector in agriculture. In organic farming, reduced usage of chemical agents that adversely affect human health and environment, employing amino acids and oil cake fertilizer, plant extracts, and microbial agents are used to provide safe agricultural products to consumers. To investigation microbiome structure, we proceeded on the pepper plant with difference fertilizers and treatments in organic agriculture for three years. The microbial communities were analyzed by the next generation sequencing approach. Difference soil microbiota communities were discovered base on organic fertilizer agents. Occurrences of virus and anthracnose diseases had a low incidence in conventional farming, whereas bacteria wilt disease had a low incidence in microbial agents treated plots. Microbe agents, which applied in soil, were detected in the microbial community and the funding suggested the applied microbes successfully colonized in the organic farming environment.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.360-360
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• 2022

토양수분과 유출 간 관계를 정량화하는 것은 수문 기작 및 유출 발생 과정의 이해를 위한 중요한 정보를 제공한다. 특히, 유출과정의 특성화는 수문 사상에 따른 불포화대 내 토양수 및 토사 손실 제어와 산사태 및 비점오염원 발생 예측을 위해 필수적이다. 유출과정과 관련된 비선형성과 복잡성을 확인하기 위해 토양수분과 유출 사이의 이력 거동이 조사되었다. 특히, 수문 과정 내 이력 현상 구체화를 위해 정성적인 시각적 분류 및 정량적 평가를 위한 이력 지수들이 개발되었다. 정성적인 시각적 분류는 시간에 따라 시계 및 반시계방향으로 다중 루프 형상을 나누는 방식으로 진행되었고, 정량적 평가의 경우 이력 고리(Hysteretic loop) 내 상승 고리(Rising limb)와 하강 고리(Falling limb)의 차이를 기준으로 한 지수로 이력 현상을 특성화하였다. 이전에 제안된 방법론들은 연구자의 판단이 들어가기 때문에 보편적이지 않고 이력 현상을 개발된 지수에 맞춤에 따라 자료 손실이 나타나는 한계가 존재한다. 자료의 손실 없이 불포화대 내 발생 가능한 대표 이력 현상을 자동으로 추출하기 위해 적합한 비지도 학습기반 기계학습 방법론의 제안이 필요하다. 우리 연구에서는 국내 산지 사면에서 강우 사상 동안 다중 깊이(10, 30, 60cm)로 56개의 토양수분 측정지점에서 확보된 토양수분 시계열 자료와 산지 사면 내 위어를 통해 확보된 유출 시계열 자료를 사용하였다. 먼저, 기존에 분류 방법을 기반으로 계절 및 공간특성에 따라 지배적으로 발생하는 토양수분-유출 간 이력 현상을 특성화하였다. 다음으로, 토양수분-유출 간 이력 패턴을 자료 손실 없이 형상화하여 자동으로 데이터베이스화하는 알고리즘을 개발하였다. 마지막으로, 비지도 학습방법을 이용하여 데이터베이스화된 실제 발현 이력 현상 내 확률분포를 최대한 가깝게 추정하는 은닉층을 반복적인 재구성 학습을 통해 구현함으로써 대표 이력 현상 패턴을 추출하였다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.36 no.4
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• pp.200-209
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• 2003

Distribution coefficient ($K_d$) is an universal parameter estimating cadmium partition for a soil-water-crop system in agricultural lands. This study was performed to find some factors affecting soil-water partition coefficients for cadmium in some Korean soils. The distribution coefficients ($K_d$) of cadmium for the 15 series of agricultural soils were measured at quasi-steady state in the pH ranges from 2 to 11. The adsorption data of the selected soils showed a linear relationship between log $K_d$ and pH, which was well agreed with theoretically expected results ; $log\;K_d=0.6339pH+0.5532(r^2=0.70^{**})$. Normalization of the partition coefficients were performed in a range of pH 3.5 ~ 8.5 to minimize adverse effects of Al dissolution, cationic competition, and organic matter dissolution. The $K_d$-om, partition coefficients normalized for organic matter, improved this linearity to the pH of soils. The values of $K_d$-om measured from the field samples were significantly correlated with those of $K_d$ predicted from the sorption-edge experimental data ($r^2=0.68^{**}$).

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.6 no.4
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• pp.51-59
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• 2001

Column and box tests were performed to investigate the removal efficiency of NAPL using the surfactant enhanced flushing In heterogeneous medium. Homogeneous Ottawa sand and heterogeneous soil were used to verify the increase of remediation efficiency for the surfactant enhanced flushing in column test. Box tests with two different heterogeneous sub-structure were performed to quantify the capability of the surfactant enhanced flushing as a remediation method to remove NAPL from the heterogeneous medium. Two different grain size sand layers were repeated in the box to simulate the heterogeneous layer formation and the modified fault structure was built to simulate the fault system in the box. O-xylene as a LNAPL and PCE as a DNAPL were used and oleamide as a non-ionic surfactant. The maximum NAPL effluent concentration with 1% oleamide flushing in the homogeneous column test increased about 460 times compared to that with only water flushing and about 250 times increased in the real soil column test. In heterogeneous medium, the maximum effluent concentration increased about 150 times in 1% oleamide flushing and most of NAPL were removed from the box within 8 pore volume flushing, suggesting that the removal efficiency increased very much compared to in only water flushing. Results investigated the capability of the surfactant enhanced remediation method to remove NAPL even in heterogeneous medium.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.443-446
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• 2008

본 연구는 과산화수소를 이용하여 디젤오염토양의 처리시 중금속 용출특성, 백연가스 발생특성 등을 평가하기 위하여 실험을 하였다. 중금속 용출속도는 반응시간 15분까지 용출이 지속적으로 증가하다가, 15분 이후 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. 이러한 과산화수소(H$_2$O$_2$) 처리방법은 토양내 중금속 용출속도를 가속화시켜 실제 현장에서 적용될 경우 이로 인하여 지하수에 심각한 영향을 미칠 수 있으므로 ex-situ 방법 등과 같은 방법을 고려한 2차 오염에 대한 대책이 필요할 것으로 판단된다. 또한, 백연가스의 발생량은 과산화수소의 농도가 높을수록 많이 발생하는 것으로 관찰되었으며, 이는 높은 농도의 과산화수소와 유류오염토양이 급격하게 반응하기 때문인 것으로 판단된다. 백연가스 중 Hexane이 가장 높은 농도로 검출되었으며, 이 외에도 Cyclopentane, Benzene, Ethylbenzene, m,p-Xylene, Undecane 등이 많이 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 백연가스 중에 함유된 고농도의 휘발성유기화합물(VOCs)이 주변 환경에 유해한 영향을 미칠 것으로 예상되므로 적절한 대기오염방지시설을 설치하여 제거한 후 대기로 방출하는 것이 필요하다고 판단된다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.8 no.2
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• pp.70-77
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• 2003

Theoretical estimation of overall stoichiometry for the microbial degradation of hazardous organic compounds is described. Half-reaction method based on microbial energetics was used in the theoretical estimation. In addition to the half-reaction method, other theoretical methods such as intermediate formation, oxygenation reaction, and estimation of the standard free energy of formation by group contribution theory were also applied. As a case study, the application of these methods was demonstrated for the estimation of microbial kinetics in the biodegradation of phenanthrene which was chosen as a model hazardous organic compound along with glucose and hexadecane. The cell yield, oxygen requirement, nitrogen requirement, and mineralization ratio could be estimated from the overall stoichiometry. It is believed that these theoretical estimation methods are useful tools for practical design and assessment of bioremediation of soil and groundwater contaminated with hazardous organic compounds.