• 한국토양비료학회지
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• 제22권4호
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• pp.301-306
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• 1989

국토(國土)의 대부분(大部分)을 차지하고 있는 산지(山地) 토양자원(土壤資源)을 농업적(農業的)으로 활용(活用)하기 위(爲)하여 초지조성(草地造成) 예정지(豫定地)(1983년(年))의 환경조건(環境條件) 및 토양(土壤)의 물리화학성(物理化學性)을 밝혀내고 이들 조사자료(調査資料)를 분석(分析)하여 산지개발(山地開發) 및 초지조성시(草地造成時)의 합리적(合理的) 이용관리(利用管理)에 쓰일 基礎資料를 얻고저 실시(實施)했던바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 초지조성(草地造成) 대상지(對象地)는 표고(標高) 200m이하(以下)가 50.2%이었으며 유기물함양(有機物含量)은 표고(標高)가 높을수록 많았다. 2. 우점식생(優占植生)은 억새, 새, 솔새등(等) 장초형(長草型) 초종(草種)이 71.3%로 거의 대부분(大部分)을 차지하였다. 3. 초지조성시(草地造成時) 문제(問題)가 되는 사토(砂土)와 식토(埴土)는 3.3%에 불과하였고 20cm이상(以上)의 유효토심(有效土深)을 가진 대상지(對象地)는 94%, 석력함량(石礫含量) 10%미만(未滿)도 60.5%로서 대부분(大部分)의 토양(土壤)들이 초지조함(草地造咸)이 가능(可能)하였다. 4. 초지조성(草地造成) 대상지(對象地)의 주요(主要) 화학성분양(化學成分量)은 기존초지(旣存草地)에 비하여 각(各) 성분(成分) 모두 낮으며 특(特)히 유효인산(有效燐酸)은 매우 낮았다. 5. 10a당(當) 시비양(施肥量)은 채초지(採草地)일때 질소(窒素) 28.6, 인산(燐酸) 27.1, 가리(加里) 22.4, 석회(石灰) 204kg이었고 방목지(放牧地)는 각각(各各) 20.1, 20.4, 13.6, 192kg이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권1호
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• pp.33-41
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• 2001

강원도 동남부에 위치한 옥동천 상류에는 많은 양의 휴폐광산 폐기물이 적절한 처리시설이 없는 상태로 방치되어 있고, 이들이 유실되어 하류의 토양, 물 및 저니토를 중금속으로 오염시키고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 광미댐에 적치된 광미중에 존재하는 중금속의 분획물을 조사하고, 각 분획물의 오염도 지수를 평가하는데 있다. 광미댐에서 광미를 깊이별로 채취하여 물리화학적 특성을 분석하였다. 광미의 pH는 7.3~7.9였고, 총 질소와 유기물 함량은 각각 3.2~5.5% 및 1.3~9.1%의 범위에 있었다. 신광재댐 광미의 중금속함량은 구광재댐 광미보다 높은 편이었다. 광미에 존재하는 중금속 별 총 함량은 Zn > Cu > Pb > Ni > Cd순(順) 이었으며, 이들의 농도는 토양환경보전법에서 지정한 산업지역의 대책기준을 상회하고 있었으며, 천연부존량보다 높았다. 중금속 분획물의 상대적분포는 residual > organic > reducible > carbonate > adsorbed순(順) 이었다. 총 농도에 비교하여 생물유효성 분획물의 농도는 매우 낮은 편이었다. 광재댐의 깊이별 중금속의 농도는 중금속의 종류에 따라 상이했다. 광재댐 표충의 Cu 농도는 심층의 농도보다 높았다. 총 농도를 기준으로 할 때 각 중금속 분획물의 오염도 지수는 4.27~8.51 범위에 있었다. 생물유효성 분획물의 오염도지수는 비유효성 분획물의 오염도 지수보다 낮았다. 광미에 존재하는 중금속 분획물의 농도와 오염도 지수에 관한 결과를 통해 광미는 중금속으로 인해 심각하게 오염된 상태이며, 유실될 경우 하류의 토양과 물 환경에 악영향을 미칠 잠재성을 지니고 있다고 판단되었다. 광미댐으로부터 광미의 유실을 방지할 수 있는 대책이 시급히 필요한 실정이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권1호
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• pp.25-32
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• 1998

한국 자생차에 대한 일반적인 특성을 연구하기 위해, 15개 지역에서 시료를 채취해 차나무 생장환경 및 차엽의 무기성분을 분석한 결과는 다음과 같다. 차 자생지역의 토양 pH는 4.22~6.15, 유기물 함략 23.9~72.6g/kg, 유효인산 300mg/kg 이하, K 0.8~2.5, Na 0.02~0.17, Ca 1.0~6.2, Mg $0.4{\sim}2.1cmol^+/kg$였고, Fe와 Mn은 수십~수mg/kg, 중금속인 Ni, Cr, Zn, Cu. Pb, Cd는 수 mg/kg이었다. 그리고 대부분 지역의 토양이 사양토나 양토의 특성을 가지고 있었다. 자생차 대부분이 죽림이나 수림하에서 자생하고 있었고, 엽의 크기는 $6.85{\pm}1.75{\times}2.6{\pm}0.5cm$이고, 측맥수는 $14.2{\pm}2.7$개, 거치수 $58.5{\pm}11.2$개였으며, 염색은 담녹색~농녹색이었다. 다엽에서 $NH_4{^+}$, $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$ 함량은 30.5~47.7mg/kg, 45.5~164.5mg/kg, 16,998~25.431mg/kg, 1,590~2.392mg/kg, 1,085~1,958mg/kg범위였고, $F^-$, $Cl^-$, $NO_3{^-}$, $PO_4{^{3-}}$, $SO_4{^{2-}}$는 21.2~63.2mg/kg, 126.4~257.7mg/kg, 108.5~185.9mg/kg, 1,445~1,819mg/kg, 954~1,670mg/kg 범위였다. 순천 창천리, 화순 쌍봉사, 보성 대원사 및 남해 보리 암에서 자생하는 차나무는 장원산업에서 재배되는 차나무 종인 yabukita 만큼 대엽이였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1027-1034
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• 2011

대관령 농업지역의 연 평균기온은 $6.4^{\circ}C$, 1월 평균 기온은 $-7.6^{\circ}C$, 7월 평균 온도는 $19.1^{\circ}C$이었으며 강수량은 1717.2 mm, 안개 현상일수는 133일, 서리 현상일수는 59일 이었고, 특히 6월 8월 사이에 100 mm 이상의 집중 강우가 많았으며, 잦은 안개와 일조시간의 부족으로 병해충의 발생 및 작물생육이 불량한 것으로 관찰되었다. 수질모니터링 결과 작물재배시기에 T-N, T-P 등 영양물질의 수질오염도가 높았으며, 7월~8월의 강우에 의한 토양유실로 영양물질의 오염도가 높게 관찰되었다. 배추재배지에서 T-N 농도는 평균 $9.4mg\;L^{-1}$ (7.4~11.3)로 감자재배지의 평균 $4.4mg\;L^{-1}$ (3.1~7.2)의 2배 정도 높았고, T-P의 경우도 배추재배지에서 평균 $0.084mg\;L^{-1}$ ($0.061{\sim}0.10^1$)로 감자재배지 평균 0.036 (0.019~0.056) mg $L^{-1}$의 농도보다 약 2배 정도 더 높았다. 부유물질 경우는 배추재배지가 평균 $18.3mg\;L^{-1}$ (3.0~53.0)로 감자재배지 평균 $1.9mg\;L^{-1}$ (0.5~3.0)로 무려 9배나 높았다. 이처럼, 배추재배지가 감자 재배지보다 수질 오염도가 높은것은 대관령 지역에서 배추는 감자보다 생육기간이 짧고 또한 피복율도 작기 때문에 토양유실이나 양분유실이 많았던 것으로 판단된다. 경작중에 고랭지 작물재배지 토양을 분석한 결과, 작물별로 토양화학성의 차이는 작았으며, pH는 5.6~6.8사이, EC는 $0.67{\sim}1.13dS\;m^{-1}$, 유기물은 $18.0{\sim}42.4g\;kg^{-1}$, 유효인산은 $316{\sim}658mg\;kg^{-1}$, 치환성 칼륨은 $0.41{\sim}0.88cmol_c\;kg^{-1}$, 치환성 칼슘은 $3.7{\sim}7.1cmol_c\;kg^{-1}$, 치환성 마그네슘은 $1.2{\sim}1.9cmol_c\;kg^{-1}$ 범위였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1071-1079
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• 2011

본 연구는 다량의 중금속을 함유하는 폐석탄 광산에 적치된 폐석으로부터 발생하는 침출수의 안정화를 위해 석탄회를 안정화제로서의 적용성을 평가하는데 목적이 있다. 석탄폐석에 석탄회를 적용하여 컬럼시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1) 석탄회의 pH는 비산재와 바닥재가 각각 11.1, 9.7의 강알칼리성을 갖는 것으로 나타나 강산성 조건의 폐석 (pH 3.5)를 교정하였으며 유기물을 비롯하여 식물 생장에 필요한 영양소인 인산, 칼슘 등을 함유하는 것으로 나타나 폐석과 혼합할 경우 비옥도가 개선될 수 있을 것으로 판단된다. 2) 폐석만을 충진한 컬럼에서 발생하는 침출수의 pH는 3.5~4.0의 수준을 시험기간 동안 지속적으로 유지하는 것으로 나타나지만, 석탄회의 처리량에 따라 40% (pH 5.0~6.0) > 20% (pH 4.5)로 나타나고, 동일 처리량 (40%)의 처리방법에 따른 효율성은 완전혼합 (pH 5.0~6.0) 방법이 층위처리 (pH 4.0~4.5)에 비해 pH 상승효과가 높은 것으로 조사되었다. 3) 침출수의 Ca과 Mg의 함량은 4 pore volume까지 빠르게 용탈되다 그 이후부터 안정화 되었으며 석탄회에서 용탈된 Ca과 Mg의 영향으로 폐석에 함유되었던 Cu, Pb, As, 및 Al 등이 탄산이온 ($CO_3^{2-}$) 또는 수산화이온 ($OH^-$)과 불용성 화합물을 형성하여 안정화 되는 것으로 사료된다. 4) 철의 용존함유량에 대한 분석결과 석탄회 처리구의 용존량이 석탄회를 40% 층위처리한 처리구를 제외하고 대조구에 비해 약 8-74% 정도 감소하는 것으로 조사되었다. 5) 석탄회를 이용한 폐석의 중화 및 철의 용존량 감소 효율성을 평가한 결과 폐석의 중화 효율성은 석탄회를 40% 완전혼합한 경우 가장 높았으며 철의 용존량 감소 효율성은 석탄회를 20% 완전혼합한 경우가 가장 좋은 것으로 조사되었다. 따라서 석탄회를 이용하여 현장에서 폐석을 처리할 경우 약 20-40%의 석탄회를 처리해야 높은 효율성을 얻을 수 있을것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.981-986
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• 2010

본 연구는 비료 및 유기자원을 30년 연용한 전북통 (미사질양토) 논토양에서 수행하였다. 관행 (NPK), NPK+볏짚, NPK+볏짚퇴비와 질소 시비수준을 0, 100, 150, 200, 250 kg $ha^{-1}$로 처리하였으며 토양의 이화학성 변화 및 유기탄소 함량, 토양과 식물체의 질소 흡수를 조사 및 분석한 결과는 다음과 같다. 관행구 (NPK)에 비하여 NPK+볏짚퇴비구에서 토양경도는 15.7 mm에서 12.5 mm로, 용적밀도는 1.381 Mg $m^{-3}$에서 1.244 Mg $m^{-3}$로 유의하게 낮아지는 결과를 보이고 있어 볏짚퇴비 시용에 따른 물리성 개선효과가 인정되었다. 관행구에 비하여 NPK+볏짚퇴비구에서 유효인산 함량은 96 mg $kg^{-1}$에서 133 mg $kg^{-1}$으로, 유효규산 함량은 81 mg $kg^{-1}$에서 116 mg $kg^{-1}$로 유의하게 많아졌고 CEC는 9.8 $cmol_c\;kg^{-1}$ 에서 11.4 $cmol_c\;kg^{-1}$로 유의하게 높아지는 결과를 보이고 있어 볏짚퇴비 시용에 따른 화학성 개량효과가 인정되었다. 토양유기탄소 함량은 처리별 유의적인 차이가 있었으며 토양깊이 0~7.5 cm에서는 관행구에 비하여 NPK+볏짚구, NPK+볏짚퇴비구에서 유의적으로 높았다. 시비 질소흡수량은 관행구 (질소 시비수준 100 kg $ha^{-1}$)에 비하여 NPK+볏짚구 (질소 시비수준 250 kg $ha^{-1}$) 및 NPK+볏짚퇴비구 (질소 시비수준 200, 250 kg $ha^{-1}$)에서 유의하게 많아지는 결과를 나타냈다. 질소이용률은 관행구 (질소 시비수준 100 kg $ha^{-1}$)에 비하여 NPK+볏짚퇴비구 (질소 시비수준 100, 150 kg $ha^{-1}$)에서 유의하게 높아지는 결과를 나타냈다. 논토양에서 유기자원 시용은 물리성 개선 및 비옥도를 향상시켜 벼의 시비질소흡수량 증가로 질소이용률을 높이는데 크게 기여한 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권5호
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• pp.364-370
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• 2009

벼 재배시 하해혼성층 논토양의 전북통과 지산통 작토층과 경반층의 특성을 2년간(2005~2006)조사 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 하해혼성층적층 대표토양인 전북통과 곡간충적층 대표토양인 지산통을 10개소에서 조사한 결과 작토심은 전북통 12.6 cm, 지산통 12.7 cm 이었고 플라우 경운깊이는 120필지에서 조사한 결과 10.5 cm 이었으며 전북통에서 경도와 작토심과는 부의 상관을, 경도와 경반층 두께와는 정의 상관을 나타냈다. 경반층 경도는 전북통 $14.7kg\;cm^{-2}(25.3mm)$, 지산통 $8.7kg\;cm^{-2}(22.1mm)$ 이었고, 두께는 전북통 22.3 cm, 지산통 17.8 cm 이었으며 경반층 출현깊이는 전북통 15 cm, 지산통 20 cm에 있었다. 경반층 지온은 작토층과의 차이를 보면 전북통에서는 봄 $-2.0^{\circ}C$, 여름 $-2.5^{\circ}C$, 가을 $-1.0^{\circ}C$를 지산통은 봄 $-2.1^{\circ}C$, 여름 $-1.8^{\circ}C$, 가을 $-0.7^{\circ}C$를 나타냈고 전북통에서 산화환원전위차 변화는 작토층은 유수형성기부터 환원상태를 경반층은 출수후기까지 산화상태를 나타냈다. 토양물리성은 두 토양통 공히 경반층에서 용적밀도, 고상율이 높고 공극율, 기상율이 낮았다. 또한 토양화학성은 경반층에서 총질소가 낮았고, 유기물 및 유효 인산함량이 적은 반면에 pH가 높고, 유효규산, 치환성칼슘 및 마그네슘 함량이 많았다. 양이온치환용량은 전북통에서 작토층 및 경반층 비슷한 경향이었으나 지산통은 경반층에서 다소 낮은 경향을 나타냈다. 무기태질소 함량은 토양통 공히 작토층에서 많았고, 가용성 미량성분 함량은 경반층에서 많았으며 지산통에서 많은 경향을 나타냈다. 감수심은 전북통에서 심경구, 지산통 경운구는 로타리구보다 빠르고, 계절별 감수심 변화는 6월 하순까지는 감수심이 빨랐으나 7~8월에는 1~3 mm로 늦었으며 9월부터는 빠른 경향을 나타냈다. 벼 뿌리분포는 로타리 25 cm, 심경 30 cm, 경운 20 cm까지 신장하였고, 출수기 뿌리 건물중은 심경>로타리>경운 순으로 무거웠다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권1호
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• pp.85-94
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• 2007

염분 함량이 높은 음식물쓰레기 퇴비의 안전한 농업적 활용을 도모하고자, 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용하고 벼를 재배하면서 관행구 등과 비교하여 벼 생육 반응에 미치는 영향과 토양 환경에 미치는 영향 등을 조사하였다. 시험재료의 성분 함량은 돈분퇴비에서 인산 ($15g\;kg^{-1}$)과 칼리 ($23g\;kg^{-1}$)가 높은 반면 음식물 쓰레기 퇴비에서는 전질소 ($13g\;kg^{-1}$)와 염분 ($18.5g\;kg^{-1}$)이 높은 재료였다. 논 영향평가는 식양질과 사양질 토양에서 화학비료 처리를 대조로 돈분퇴비와 음식물 쓰레기 퇴비를 시용하고 추청벼를 재배하며 실시하였다. 벼 유수형성기까지의 생육은 식양질 논에서는 화학비료 시용구가, 사양질 논에서는 돈분퇴비 시용구가 생육이 양호하였다. 수량은 두 토양 모두 화학비료 시용구에서 가장 높았고 퇴비 시용구는 식양질 논과 사양질 논에서 각각 20~25 %, 17~19 % 감수하였다. 이와 같이 초기보다 후기에 생육이 부진한 것으로 보아 감수 원인은 퇴비의 무기화가 늦어져 작물에 이용되지 못한 데 있는 것으로 보인다. 시험 후 토양의 성분 함량은 화학비료 처리보다 음식물쓰레기 퇴비와 돈분퇴비를 시용했을 때 유기물 함량이 약간 증가하는 경향은 있으나, 다른 성분은 별 차이가 없어 이들 퇴비를 논 토양에 시용했을 때의 토양에 미치는 영향은 크지 않은 것을 알 수 있었다. 또한 음식물쓰레기 퇴비를 시용하고 논 표면수와 60 cm 깊이의 침투수 중 암모니아태 및 질산태 질소를 분석한 결과, 이앙 9일 째에 암모니아태 질소는 관개수 농도 수준, 질산태질소는 거의 불검출 수준에 가깝게 낮아져 2차 수질오염에 대한 영향도 크지 않은 것으로 나타났다. 이상을 종합하여 볼 때 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용할 경우, 수질 및 토양 등 환경에 미치는 영향은 적으나 퇴비로만 벼를 재배하면 수량이 감소하였다. 따라서 논에서의 안정적인 음식물 쓰레기 퇴비 시용을 위하여는 퇴비 자재의 선택과 시용량, 시용방법 등에 대해 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 유기물자원화
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• 제19권1호
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• pp.123-130
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• 2011

바이오가스를 위주로 에너지자립을 추구하는 저탄소녹색마을 내에서 발생하는 혐기소화액을 순환 이용함에 있어서 벼 재배시 통합혐기소화액과 돈분혐기소화액 시용의 영향을 비교하였다. 토양검정분석을 통해 혐기소화액을 시용하고 토양 특성과 벼의 생육을 조사하였다. 벼의 생육은 화학비료구와 혐기소화액 처리구가 유사한 경향을 보였으며 수확량에서는 화학비료구에 비해 혐기소화액 처리구에서 모두 수량이 높게 나타났으며, 통합혐기소화액은 200%, 돈분혐기소화액은 100% 처리구에서 높은 수량을 보였다. 알곡과 볏짚의 질소흡수량은 화학비료구에 비해 혐기소화액 처리구에서 많았으며 흡수된 질소 효율은 화학비료 처리구에서 가장 높았으며 시용된 질소량의 이용 효율면에서는 돈분혐기소화액 100% 처리구가 가장 높았다. 수확후 토양에서는 혐기소화액을 처리한 구에서 pH와 치환성 양이온이 증가하였으며 염류 집적은 나타나지 않았다. 혐기소화액을 활용할 수 있는 적정 농경지 확보와 토양검정을 통한 적정 양분 시용으로 저탄소녹색마을에서의 자원 순환을 추구할 수 있을 것으로 판단되며, 장기적인 관점에서 농경지 환경과 논 생태계에 미치는 영향에 대한 연구가 지속되어야 할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.868-873
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• 2019

본 연구에서는 유기물인 메틸 바이올로겐(methyl viologen, MV)과 템폴(4-hydroxy-TEMPO, TEMPOL)을 활물질로 사용하고 NaCl의 중성 전해질 기반 수계 유기 레독스 흐름전지 성능이 멤브레인에 따라 어떻게 영향을 받는지 분석하였다. 메틸 바이올로겐(MV)과 템폴(TEMPOL)은 중성 전해질인 염화나트륨(NaCl) 전해질에 대해 높은 셀전압(1.37 V)을 얻을 수 있다. 성능 비교를 위해 사용한 멤브레인은 두 가지이다. 첫째로, 상용 양이온 교환막 중 하나인 Nafion 117를 사용하였을 때 성능은 첫번째 사이클에서 충전만 일어났을 뿐 그 후 높은 저항 때문에 완전지가 작동하지 않았다. 하지만 두번째로 사용한 Fumasep 음이온 교환막(FAA-3-50)은 Nafion 117 멤브레인을 사용했을 때와는 다르게 비교적 안정적인 충방전 사이클링을 보였다. 전류 밀도 $40mA{\cdot}cm^{-2}$, 컷-오프 전압 0.55~1.7 V에서 전류 효율(charge efficiency)은 97%, 전압 효율(voltage efficiency)은 78%로 높게 나타났다. 방전 용량(discharge capacity)은 10사이클에서 $1.44Ah{\cdot}L^{-1}$로 이론 용량($2.68Ah{\cdot}L^{-1}$)의 54%를 나타내었다. 방전 용량의 용량 손실율(capacity loss rate)은 $0.0015Ah{\cdot}L^{-1}/cycle$ 로 나타났다. 순환주사전류 실험을 통해 Nafion 117 멤브레인과 Fumasep 음이온 교환막 사이의 이러한 성능차이는 활물질의 크로스 오버(cross over) 현상으로 인한 방전 용량 손실이 아닌 멤브레인과 활물질의 화학적 반응으로 인한 저항 증가가 원인임을 파악할 수 있었다.