• Korean Journal of Microbiology
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• v.51 no.2
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• pp.97-107
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• 2015

Wetlands constitute a transitional zone between terrestrial and aquatic ecosystems and have unique characteristics such as frequent inundation, inflow of nutrients from terrestrial ecosystems, presence of plants adapted to grow in water, and soil that is occasionally oxygen deficient due to saturation. These characteristics and the presence of vegetation determine physical and chemical properties that affect decomposition rates of organic matter (OM). Decomposition of OM is associated with activities of various extracellular enzymes (EE) produced by bacteria and fungi. Extracellular enzymes convert macromolecules to simple compounds such as labile organic carbon (C), nitrogen (N), phosphorus (P), and sulfur (S) that can be easily taken up by microbes and plants. Therefore, the enzymatic approach is helpful to understand the decomposition rates of OM and nutrient cycling in wetland soils. This paper reviews the physical and biogeochemical factors that regulate extracellular enzyme activities (EEa) in wetland soils, including those of ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase, and phenol oxidase that decompose organic matter and release C, N, P, and S nutrients for microbial and plant growths. Effects of pH, water table, and particle size of OM on EEa were not significantly different among sites, whereas the influence of temperature on EEa varied depending on microbial acclimation to extreme temperatures. Addition of C, N, or P affected EEa differently depending on the nutrient state, C:N ratio, limiting factors, and types of enzymes of wetland soils. Substrate quality influenced EEa more significantly than did other factors. Also, drainage of wetland and increased temperature due to global climate change can stimulate phenol oxidase activity, and anthropogenic N deposition can enhance the hydrolytic EEa; these effects increase OM decomposition rates and emissions of $CO_2$ and $CH_4$ from wetland systems. The researches on the relationship between microbial structures and EE functions, and environmental factors controlling EEa can be helpful to manipulate wetland ecosystems for treating pollutants and to monitor wetland ecosystem services.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.09a
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• pp.343-346
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• 2002

인공함양 특성평가를 위한 동위원소기술을 적용하기 위한 연구지역으로 영남내륙권의 고령군과 달성군의 경계에 위치한 낙동강변의 강변여과수 개발지역을 선정하였으며, 동위원소기술적용을 위하여 연구지역내에 위치한 강변여과수 개발을 위한 양수정과 주변공들 및 지표수들에 대한 시료채취를 수행하였다. 관측공 중 한 공에 대하여는 다중패커시스템 (Multi-packer system)을 활용하여 심도별 변화를 살펴보았다. 연구지역내 물시료들에 대한 현재까지의 산소와 수소 동위원소 및 삼중수소 함량 분석결과는 다중패커설치공 및 일반 관측공과 지표수들간에 서로 중첩되어 구분이 어렵다. 스트론튬 동위원소비는 양수정 및 그 인접공의 시료들과 강변에서 인접한 공의 시료들간에 차이는 있으나 명확하지는 않다. 질소동위원소 분석결과를 살펴보면 전반적으로 화학비료로나 토양내의 유기물로부터 유래한 것으로 해석할 수 있다. 이처럼 현재까지의 기초분석 결과는 자연수 시료들에 적용된 다양한 동위원소값들이 서로 유사한 값들을 보여서 동위원소 특성을 지하수 유동특성이나 함양특성을 해석하기 위한 추적자로 이용하는데 어려움이 있을 것으로 판단된다. 따라서 특정한 시기의 강우사건에 대해 강수, 낙동강물, 양수정 및 일련의 주변공과 다중패커시스템이 설치된 공의 심도별 구간 등에 대해 현재보다 보다 집중적이고 체계적인 시료채취가 시도되어지거나 방사성동위원소를 이용한 추적자 시험이 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.33 no.1
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• pp.61-68
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• 2023

This study analyzed and compared the physicochemical characteristics of topsoil and subsoil of Grade 1 soil from an igneous rock area on the ecological and nature map. The water content and pH of the collected soil samples were measured, and X-ray fluorescence and X-ray diffraction analyses were performed. The results showed that the water content of the topsoil was higher than that of the subsoil, and its pH was more acidic than that of the subsoil. According to the X-ray fluorescence analysis results, sample I9 was closest to kaolinite, while sample I7 was most distant from kaolinite. All other samples were located between samples I7 and I9. The X-ray diffraction analysis showed that the average content of clay minerals was higher in the topsoil than in the subsoil. The most notable clay minerals produced included illite, vermiculite, kaolinite, chlorite, and gibbsite. The results of this study will be used as a basic data for topsoil restoration to convert subsoil into topsoil.

• Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
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• v.28 no.2
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• pp.81-88
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• 2008

The study was conducted to investigate the effects of DM (dry matter) content and split application of liquid swine manure (LSM) on productivity of rye and subsequent soil quality on the pasture of Livestock Policy Division, Jeju Special Self-Governing Province. The experiment was done between November, 2005 and June 2006, using split plot design. Treatments were 2 main plots (7.0 and 1.6% DM LSM) and 2 subplots (basal fertilizer 100% and basal fertilizer 50%+top dressing 50%). Application of 7.0% DM LSM resulted in significant increase in DM yield and plant length of rye compared with 1.6% DM LSM (p<0.05). Crude protein content of rye was significantly higher in split application(basal fertilizer 50%+ top dressing 50%) than in basal fertilizer 100% (p<0.05). No significant difference in macro and micro mineral contents of rye or in subsequent soil quality was found by application of LSM. Mean P content (0.16%) of rye appeared to be lower than proper P level $(0.2{\sim}0.4%)$ of grass crop. The pH (5.5), OM (13.3%), available $P_2O_5$ (47.6 mg/kg) and Ca (2.75cmole/kg) content of the pasture soil studied were lower, compared with those of cultivated soil. Results show that the application of a 7.5% DM liquid swine manure increases the productivity of rye compared with a 1.6% DM liquid swine manure, meanwhile the property of pasture soil was not influenced by application of LSM.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.131-131
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• 2019

최근 기후변화와 여름철 고온 등으로 인한 녹조현상, 각종 사고로 인한 화학물질 및 유류 유출 등 수질오염과 관련된 사회적 관심이 높아지고 있다. 특히, 화학사고로 인한 유해화학물질 유출은 접촉시 인체에 악영향을 끼치며, 대기 수질 토양을 오염시키고 주변 농작물의 변색이나 괴사를 유발하는 등 발생 시 적절한 조치와 대응이 필요하다. 환경부에서는 유해화학물질 유출사고로 인한 국민건강 및 환경상의 위해를 예방하기 위해 화학물질관리법과 화학물질 등록 및 평가에 관한 법률을 제정하여 유해화학물질을 관리하고 사고에 대응하고 있다. 그러나, 화학사고 발생 시 현장인력에 의존해 공장 인근의 먼지, 악취 등을 감시하거나 화학물질의 유출이 우려되는 곳에 제한적으로 검출센서를 설치해 사고를 감시하고 있으나 미설치 지역에 대한 능동적 탐지가 어렵고, 공간적 분포 탐지가 불가능하여 초동 대응에 한계가 있다. 한편 최근 초분광 영상을 활용하여 물질 고유의 특성을 분석함으로써 토지피복, 식생, 수질 등의 식별에 활용되고 있어 화학물질 감지 가능성도 보여주고 있다. 하지만, 초분광 센서를 활용한 하천의 화학물질 감지를 위한 연구는 아직 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 우선 유해화학물질의 일종인 황산, 염화티오닐, 톨루엔을 대상으로 지점 분광복사계로 촬영하여 각각의 화학물질이 갖는 분광특성을 수집하여 초분광 영상으로 상호 구분이 가능한 지 확인하고자 하였다. 이상치 검출 및 신뢰도 높은 자료를 구축하기 위해 다회 반복촬영하였으며 반사도의 표준화를 위해 백색판을 동시에 측정하고 이를 정규화하여 분광 라이브러리를 구축한 결과, 대상 화학물질 별 식별이 가능하다는 결과를 도출하였다. 이러한 가능성에 기반하여 추가적인 유해화학물질 분광 라이브러리 데이터베이스를 구축하면, 사고물질의 식별 및 농도를 즉각적으로 확인하고 실시간 모니터링에 적용하여 신속하게 화학사고 발생여부 감지 및 대응에 활용될 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2001.04a
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• pp.62-65
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• 2001

담수와 해수가 혼합되는 환경에서 퇴적 저니로부터의 오염 물질 용출률을 조사하였다. 축산폐수와 산업폐수의 영향을 받은 두 지점의 퇴적저니 시료에 대해 해수와 담수로 장기(약4주) 용출 시험을 행한 결과, 해수보다는 담수에서의 오염물질(영양염류 및 중금속) 용출률이 높은 것으로 조사되었는데, 이는 담수에서의 이온강도(ionic strength)가 상대적으로 낮아 오염성분의 포화농도가 높기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 용존산소의 농도를 달리하여 시험한 결과 무산소 상태에서의 용출률이 호기성 상태에서 보다 높은 것으로 나타났으며, 그 원인이 생물학적인 것인지 화학적인 것인지는 밝혀지지 않았다. 시험결과를 종합해 볼 때 무산소 상태의 담수에서 오염물질의 용출이 극대화되며, 따라서 강어귀 등과 같이 유속이 작아져 오염물질의 침강은 잘되는 반면 오염물질의 해수에 의한 희석 효과는 적은 경우가 저니로 인한 수질 환경영향이 가장 클 것으로 예측된다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2005.04a
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• pp.433-436
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• 2005

국내 A군에서 운영중인 한 쓰레기 매립지에서 배출되는 침출수와 주변 지하수를 채취하여 화학분석과 동위원소 분석을 실시하였다. 그리고 생활 쓰레기가 분해되는 과정에서 생성되는 가스들을 채집하여 동위원소 분석을 실시하였다. 유기물 분해로 생성된 이산화탄소는 일차적으로 침출수의 알칼리도를 높이고 이차적으로 일어나는 이산화탄소의 환원작용에 의하여 메탄가스가 형성되었다. 이러한 과정에서 침출수내의 용존무기탄소(DIC)의 탄소 동위원소 조성이 부화되었으며, 아울러 생성된 메탄과의 수소 동위원소 교환반응에 의하여 침출수의 수소 동위원소 조성이 크게 부화되는 특징이 관찰 되었다. 쓰레기장에서 발생되는 혼합가스에서 이산화탄소를 분리하여 탄소 동위원소 조성을 분석해 본 결과 새로운 매립지 보다 오래된 매립지에서 배출되는 이산화탄소의 탄소 동위원소 조성이 부화되는 특징이 관찰되었다.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.36 no.3
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• pp.52-62
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• 2008

By analyzing specific plant distributions and physicochemical characteristics of topsoil in a reclaimed dredging area, baseline data was found of natural landscape planting sites, and developing dredged fill ground. The reclaimed dredging area is five different stands (1, 2, 3, 4 and 5) which were examined in this research. They are located from sea level to 15 meters in altitude and exhibited typical characteristics of the salt marsh in Gwangyang Bay. Species with high constancy in the vegetation on the reclaimed soil were classified into four stages. A total of 12, 15, 22, 27 and 35 different plant species were found and also increased in stands 1, 2, 3, 4 and 5, respectively. Moving from stand 1 to 5, halophytes decreased and non-halophytes increased. Desalination at each stage of the reclaimed dredging area was a driving force affecting the performance and distribution of halophytes and non-halophytes. Overall, 35 quadrats of soil were selected and analyzed for specific physicochemical characteristics of topsoil between O${\sim}$20cm. Results of the physicochemical analysis such as altitude, slope, vegetation and kind of reclaimed dredging soil, exhibited irregular increases or decreases. As survey areas moved from stand 1 to 4, desalination areas, soil acidity, electric conductions, content of salinity, available phosphorus, potassium, chlorine, calcium, and magnesium indicated decreasing patterns; however, total nitrogen, silt, and clay content increased. Cluster analysis and PCA by environmental data within the stands clearly showed five distinct vegetation patterns on the tested reclaimed area. These results indicate that the differences of performance and distribution of vegetation are due to the SAR in the reclaimed soil and related to the natural survival strategy at the given hostile habitat.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.09a
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• pp.339-342
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• 2002

지하수의 인공함양특성을 해석하기 위한 기초조사로서 대구 낙동강변의 강변여과수 개발지역인 충적층내에 부존하는 자연수의 지구화학적 특성을 살펴보았다. 특히 관측공 중 한 공에는 다중패커시스템 (Multi-packer system)을 설치하여 보다 체계적인 심도별 변화를 살펴보았다. 전체적으로 시추공 및 지표수에 대한 현장측정자료는 시기별로 큰 차이를 보이지 않지만 EC값의 경우 장기양수시험이 시작된 시기부터 급격히 낮아지는 경향을 보인다. 연구지역의 자연수는 Ca-HCO$_3$형에서부터 Ca-SO$_4$형에 속하며 특히 미량원소로서 Mn의 함량이 매우 높게 나타나고 있다. 인위적 오염의 지표인 NO$_3$함량은 현재 양수정에서 ~10mg/L 정도의 함량을 보이고 있으며 이밖에 다중패커가 설치된 관측공의 경우 최상부 (6m)에서 ~40mg/L의 높은 함량을 보여준다. 다중패커시스템에 의해 채취된 시료에 대해 심도에 따른 변화를 살려보면 Na, Ca, Mg, HCO$_3$의 함량이 심도에 따라 증가하고 있고, 음이온 중 Cl과 SO$_4$의 경우는 맨 하부구간일 18m에서 채취된 시료들이 시료채취시기와 관계없이 매우 낮은 값을 보인다. 미량원소의 경우 문제가 되는 Mn은 시료채취시기와 관계없이 중간구간인 13.5m구간에서 특히 많은 함량을 보이고 있다. 따라서 강변 여과수로 개발하기 위한 장기양수시험에 있어서 높은 Mn 및 NO$_3$함량에 대한 보다 체계적인 연구와 충적층을 구성하고 있는 모래층, 자갈층, 암반층에 대한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.21 no.3
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• pp.339-345
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• 1988

Four actinomycetes which produces extracellular chitinase were isolated from soil and organic matter all over the Chonnam provincial area. The chemical composition, morphological, cultural and physiological properties of isolated strain S-25, S-42, S-172 and S-267 were studied in relation to the toxonomical properties. All of strains contained phospholipids such as phosphatidyl ethanolamine, phosphatidyl inositol and diphosphatidyl glycerol. The components of cell wall in all strains have L, L-DAP, Glutamic acid, Alanine, Glycine and Glucosamine. The surface of spore is smooth and colony is grey in all strains, Based on the results obtained in these experiments all of strains are identified as Streptomyces sp.S-25, Streptomyces sp.S-42, Streptomyces sp.S-l72 and Streptomyces sp. S-267.