• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.717-726
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• 2022

이 연구는 폐금·은광산 주변의 토양과 수계에서 비소(As), 카드뮴(Cd), 구리(Cu), 납(Pb), 안티모니(Sb), 아연(Zn)의 지구화학적 분산 특성을 확인하였다. 토양시료 내 각 원소의 지구화학적 오염도는 enrichment factor (EF), geoaccumulation index (Igeo), pollution load index (PLI)와 같은 지화학 지수를 이용해 평가하였다. 수계의 지구화학적 오염도는 광물찌꺼기 적치장에서부터 거리에 따른 중금속 및 황산염(SO₄^2-)의 농도 변화를 이용하여 평가하였다. 지화학 지수를 이용한 토양의 오염도 평가 결과 광산 및 광물찌꺼기 저장시설과 가까운 지역에서 As, Cd, Pb, Zn의 농축지수가 높게 나타났으며, Sb는 모든 토양시료에서 높은 농축지수를 보였다. 이러한 결과는 광산 활동으로 대표되는 인위적인 요인에 의해 주변의 토양으로 중금속의 분산이 진행되었음을 보여주는 결과이다. 수계에서 중금속 농도 및 SO₄^2-의 농도 변화를 확인한 결과 특정 지점에서 As, Cd, Zn, 그리고 SO₄^2- 농도의 이상점이 나타났으며, 거리에 따라 점차 각 원소의 농도가 감소하였다. 이는 수계의 오염이 광물찌꺼기 적치장과 그 인근의 황화광물의 풍화에 기인한 것을 의미한다. 조사를 수행한 지역에서는 과거에 중금속으로 오염된 토양의 복원사업이 진행되었지만, 그 이후에도 잠재적인 오염원인 광물찌꺼기 적치장 인근에서부터 오염이 다시 진행되고 있는 것으로 판단된다. 따라서 복원을 완료한 지역에서도 토양과 수질시료를 대상으로 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.406-409
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• 2004

최근 Lee et al.$^{l-2)}$ 은 화강암질 편마암내 균열면의 방해석이 Eu의 변화에 큰 영향을 주며, 아울러 Eu 은 Am의 유사체로서 매우 적합한 원소라고 제안하였다. 이 논문에서는 1)희토류원소와 액티나이드 원소의 이온반경, 배위수 등의 상호비교와 2) 응집력(cohesive energy)의 유사성과 물리적/화학적 특성 그리고 3) 희토류원소 지구화학의 최근 연구결과를 토대로 하여, 고준위 방사성 핵종원소인 Am의 지질매체내 거동을 예측하기 위한 유사체(analog)로서 Eu이 매우 유용한 역할을 해준다는 가설2)을 검증한 결과를 보고하고자 한다. 연구방법으로서, 핵종원소의 지질매체별 흡착특성을 밝혀내기 위해 금번 실험에서는 희토류원소 암상별 분포의 특성을 고려하여 4종류(화강암질 편마암류 2종, meta-basalts, 응회암)의 시료를 선별하였다. 방사화학적 흡탈착 실험의 핵종동위원소로서는 152Eu와 241Am을 선택하였다. 이는 본 연구팀의 연구결과, Eu과 Am의 밀접한 물리적/화학적 상관관계 그리고 지질환경내에서의 거동특성을 고려한 것이다. 실험결과 양 동위원소의 지질매체와의 흡착 반응 특성을 비교해 볼 때, 시간의 경과에 따라 서로간에 매우 유사한 양상의 증감을 보여주면서 변화함을 알 수가 있었다. 이 결과는 희토류원소가 액티나이드 원소의 지질환경내 거동예측을 위한 유사체로서 매우 훌륭한 도구라는 것을 입증해 주는 것이라 할 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제13권1호
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• pp.79-89
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• 2005

유기성폐기물 및 토양미생물을 이용하여 산불로 훼손된 산림토양을 생태적으로 복원하기 위한 일환으로 동해안 지역에서 발생한 산불토양의 물리화학적 환경요인 및 생물학적 특성을 분석하였다. 토양 시료는 산불의 영향을 받지 않은 정상토양(US), 산불 후 자연적으로 복원된 토양(NS)과 산불 후 인위적인 복원이 시도된 토양(AS) 등, 세 지역의 표토와 심토를 이용하였다. 모든 토양 시료는 사질토가 우세한 pH5.34~5.78의 산성 토양이었으며, 함수량은 정상토양에서 높게 나타났고 자연복원지와 인위복원지에서는 표토의 함수량이 심토보다 낮았다. 총 유기물량과 수용성 당량은 정상토양에서 특히 높았으며, 전체적으로 심토보다 표토에서 높게 나타났다. 토양 종속영양세균의 군집크기는 정상토양의 표토 (UST)와 자연복원지 심토(NSS)에서 크게 나타났으며, 탈수소효소, 섬유소 분해효소, 산성 인산 분해효소의 활성도는 정상토양에서 높게 나타났다. 미생물 작용의 1차지표가 되는 탈수소효소의 활성도는 함수량과 0.902 (P<0.05)의 높은 상관관계를 보였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제33권1호
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• pp.13-25
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• 2009

연구 결과는 아래와 같다. 풍화토양에서 혈암 및 화강암지역이 높은 원소가, 화강암지역이 낮은 원소가 많았다. 이는 토양내의 이들 원소를 함유할 수 있는 광물의 존재와, 함량으로 설명이 될 수 있다. 밭 토양에서 천매암 지역이 높은 원소가, 화강암 지역은 낮은 원소가 많았다. 즉 이 관계는 토양 내 함유되어 있는 광물내 원소의 특성과, 풍화작용, 인삼의 생육기간 동안 발생하는 토양내의 물리, 화학적 작용 탓으로 설명할 수 있다. 모암에서 혈암이 높은 원소가, 화강암이 낮은 원소가 많았다. 각 암석별 원소 함량 차이는 암석 중 존재하는 광물의 특성으로 설명이 가능하다. 인삼은 각 지역별 함량 비교에서 높은 값이 혈암 지역의 T1, 천매암 지역의 Cs, B, 화강암 지역의 Be, Cd에서 나타났다. 이 들 관계는 토양 중 이들 원소들을 함유하고 있는 광물의 종류 및 함량 차이에 의한 영향과 토양 중에서 원소의 거동에 영향을 주는 물리, 화학적 특성 차이 탓이다. 동일 지역 연생 차이별 성분 비교에서 높은 원소가 혈암 지역은 2 년생, 천매암 및 화강암 지역은 4 년생에서, 타 지역 동일 연생별 평균 비교에서 높은 원소가 2 년생은 혈암지역이, 3, 4년생은 화강암 지역에서 나타났다. 이는 토양 중 광물의 특성, pH, 온도 등의 물리, 화학적 변수들이 특정연령 및 토양 지역에 더 잘 반영되었음을 암시한다. 풍화토와 밭토양의 관계에서 혈암 지역이 대부분 원소에서 풍화토가 높고, 천매암 및 화강암 지역은 밭토양이 높았다. 이는 풍화토는 개방된 상황에서 풍화를 받는 지역인데 반해, 밭토양은 인위적인 영향을 받았고, 해가림 밑에서 인삼이 다년생으로 자라면서 원소들이 인삼 내에서 흡수되고, 해가림 밑에서 풍화에 의한 영향을 받았을 것을 암시한다. 토양과 인삼의 성분과의 관계에 토양이 인삼에 비해 Cs, T1, Be에서 높고, 커다란 차이가 나타났다. 3 토양 중 화강암 지역의 인삼이 다른 두 지역보다 원소 함량에서 토양의 조성에 가까움을 암시한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권6호
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• pp.62-71
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• 2008

환경에는 매우 다양한 유해화학물질이 존재하며 지속적으로 새로운 화학물질이 개발되고 다시 환경 중으로 유출되고 있다. 화학물질의 관리나 규제를 위해서는 우선관리대상 오염물질(Priority Contaminants)을 결정해야 하는데, 이를 위한 과학적이고 정량적인 방법론으로는 우선순위선정(Chemical Ranking and Scoring; CRS)기법이 대표적이다. CRS기법에는 개발목적에 따라 다양한 평가인자들이 적용되는데 본 연구에서는 토양매체에서의 우선순위물질 선정시 필요한 인자를 제시하기 위해 다양한 CRS기법을 비교분석하여 토양특성을 고려할 수 있는 평가인자를 제시하였다. 연구대상 CRS는 국외에서 개발된 CHEMS-1, EURAM, SCRAM, ARET와 국내에서 개발된 CRS-Korea 및 그 외 기타 관련연구들이다. 기존에 개발된 CRS에 적용된 평가인자들을 비교분석한 결과 노출과 독성을 고려하여 우선순위물질을 선정하는데, 주로 화학물질의 잔류성, 생물축적성, 배출량 등을 공통적인 노출인자로 적용하고 있었고 독성인자로는 인체와 환경독성을 고려하고 있다. 본 연구에서는 토양매체의 우선순위물질선정을 위하여 이러한 CRS기법들이 공통적으로 적용하고 있는 인자들 이외에 토양매체의 특성을 고려할 수 있는 토양배출량, 토양오염 사고사건사례, 선진국의 규제국가수 등을 평가인자로 제안하였으며, 지하수매체와의 연계성을 위하여 지하수이동성 인자를 새로이 추가하였다. 본 연구결과는 CRS기법을 비교분석하여 토양에서의 유해화학물질 우선순위 선정시 고려되어야할 평가인자를 제안한 연구로 토양에 대한 CRS기법개발을 위한 기반연구로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권호
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• pp.36-44
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• 1998

우리 나라에서 토양의 점토광물에 관한 최초의 연구는 1958년 김제지방의 답 토양에 관한 연구로 (Dewan, 1958)시작되었다. 1960년대 시작하여 1970년대 까지는 주로 토양점토광물의 동정이 이루어 졌다. 점토광물의 동정(同定)에 사용된 잔적토(殘積土)(Residual Soil)로는 화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 현무암(玄武岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 제(第)3기층(紀層), 홍적층(洪積層) 유래 토양과 토양종류별(土壤種類別)로는 과부식회색토(寡腐植灰色土), 염류토(鹽類土), 충적토(沖積土), 적황색토(赤黃色土), 화산회토(火山灰土), 퇴적토(堆積土), 갈색토(褐色土), 암쇄토(岩碎土), 저위생산답(低位生産畓)이였으며, 토양점토광물(土壤粘土鑛物)과 작물수량성(作物收量性) 관계에 관한 연구가 실시되었다. 1980년대에 들어와서는 토양중의 1차광물과 점토광물의 풍화에 대한 안정도와 1차광물의 동정이 행해졌으며, 이밖에 Kaolinite 입자의 전하에 관한 연구등 점토광물의 흡착과 활성 연구, 점토광물의 토양개량재로서의 흡착과 화학적 특성 변화 연구와 점토광물의 토양개량 시용효과에 관한 연구가 행해졌다. 1990년대에 들어와서는 토양 중의 1차광물과 점토광물의 정량에 대한 자료가 축척되었고, 토양의 풍화에 대한 안정성과 생성기작, Zeolite와 새로운 광물이 합성되었다. 또한 합성광물을 이용한 농업과 산업광물로의 응용성 환경 산업에서의 적용가능성에 대한 평가가 시도되었다. 토양의 점토광물의 조성에 관한 연구는 토양 모재를 중심으로 이루어졌는데, 화강암(花崗岩)에서는 Halloysite, 화강편마암(花崗片麻岩)에서는 Kaolinite, Metahalloysite, Illite, 산성암(酸性岩)에서는 Kaolinite, Venrmiculite와 Chlorite의 중간광물, 현무암(玄武岩)에서는 Illite, Kaolinite, Vermiculite, 석회암(石灰岩)에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물, Kaolinite와 Illite, 혈암(頁岩)에서는 Kaolinite, Halloysite, Illite 외 Vermiculite-Chlorite, 화산회토(火山灰土)에서는 Allophane이 주광물이었다. Soil Taxonomy와 토양광물과의 관계에서, 답 토양에서는 Entisols의 주점토광물은 2:1형과 1:1형 광물이지만 Inceptisols와 Alfisols에서는 Halloysite가 대부분이다. 밭 토양의 경우는 Alfisols의 주점토광물은 Vermiculite, Illite, Kaolinite이었고, Ultisols에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물이었다. 산림토양에서는 Inceptisols중에서 Andept는 Allophane, Alfisols에서는 2:1 광물이지만, Ultisols에서는 Halloysite이다. 모재별 조암 광물의 풍화와 점토광물의 생성과정에서 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩)의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 이 밖의 운모광물(雲母鑛物), 녹니석(綠泥石), 각섬석(角閃石), 휘석(輝石)으로부터 생성된 illite, chlorite, vermiculite는 풍화중간에 혼층단계(混層段階)를 거쳐서 kaoline 광물로 풍화된다. 석회암(石灰岩) 토양의 smectite가 Mg농도가 높은 토양용액으로부터 침전되어 생성되었거나 운모 또는 chlorite에서 유래된 vermiculite의 변성작용에 의해 생성되고, 혈암(頁岩)토양의 점토에 illite가 주로 풍화에 저항성이 큰 미립자의 함수백운모(含水白雲母)로부터 유래되며, 현무암(玄武岩) 중의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 휘석(輝石)은 chlorite${\rightarrow}$illite의 풍화과정을 거친다. Zeolite, 함불석 Bentonite, Bentonite 등 우량점토 광물이 분포과 광물조성, 이화학적 특성이 조사되었고, 토양의 물리적, 화학적 성질의 개선을 필요로 하는 토양의 개량을 위해서 Bentonite, Zeolite, Vermiculite 등의 토양 개량재(改良材)로서의 기초연구와 이들 개량재 시용효과에 관한 연구 등이 주로 논토양에서 수행되었다. 점토광물과 수량관계를 보면 Montmorillonite를 주점토광물로 함유된 답 토양의 수도수량이 1:1 광물을 주점토광물로 함유하고 있는 토양에서의 수도수량 보다 높았다. 토양광물에 관한 기초연구(基礎硏究)로서 양이온교환능과 포화이온의 영향, 입자의 전기화학적 성질, 흡탈착 성질, 표면적과 등전점, 해성점토에 대한 압밀점토(壓密粘土)의 변형율(變形率)의 추정 등이 주로 연구되었다. 부가가치가 낮거나 폐기되는 광물을 이용하여 토양개량재 혹은 흡착제를 형성하는 연구가 알카리 처리에 의한 Zeolite 합성에 집중되었다.

• 한국조경학회지
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• 제29권3호
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• pp.46-54
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• 2001

도시녹지 면적 확대의 해결책으로 부각되고 있는 옥상정원은 조성이 용이해야 하며, 옥상정원 조성에 있어 가장 문제시되는 하중 또한 고려되어야 한다. 이러한 문제들로 인해 최근 경량 인공토양의 이용 필요성이 부각되고 있으나, 자연토양에 비해 고가(高價)라는 이유로 자연토양이 주로 이용되거나, 인공토양이 이용되더라도 대부분 무기질계 단종(斷種) 인공토양만으로 시공되고 있어 식물 생육측면에서 단점 보완이 요구되고 있다. 따라서, 본 연구는 옥상정원 조성에 이용 가능한 유·무기질계 인공토양들을 혼합 조성하여 그 물리·화학적 특성을 살펴보고, 각각의 혼합 인공토양 및 토심에 따른 식물생육을 조사해 봄으로써 이용 가능성을 살펴보았다. 12종류의 혼합 경량 인공토양 및 5종류의 토심(5, 10, 20, 30cm)으로 조성된 인공지방산에 2000년 6월 7일 비비추(Hosta longipes)를 정식하였으며, 정식 112일 후에 최종 생육조사를 실시하였다. 혼합 경량 인공 토양 및 토심에 따른 토양의 물리 화학성은 인공토양 분석법을 기초로 조사 분석하였다. 그 결과, 1) 질석;피트모스(1:1, v/v), 펄라이트:질석:피트모스(1:1:2, v/v/v), 펄라이트;피트모스;입상암면(1:1:1, v/v/v) 혼합 경량 인공토양에서 비비추의 생육이 가장 좋았으며, 물리·화학성도 다른 토양에 비해 양호하였고, 하중도 적게 측정되었다. 2) 토심에 따른 비비추의 생육에서는 토심 10∼20cm에서 유의적인 차이를 보이지 않아, 토심 10cm에서도 자생 초화류의 생육이 가능할 것으로 판단되었다. 3)또한 인공토양의 물리·화학적 특성과 식물 생육(생체중)과의 상관관계를 조사한 결과 전기전도도(EC), Na함량 및 토양표면 온도가 식물 생육에 있어 다른 요인들에 비해 더 큰 영향을 끼침을 살펴볼 수 있었다. 위의 결과들을 살펴볼 때 혼합 경량 인공토양은 토심을 낮추어 하중을 감소시킬 수 있을 뿐 아니라 식물 생육측면에서도 긍정적인 효과를 나타내 기존 건물의 옥상정원에서도 이용이 가능할 것으로 보인다. 그러나 본 실험에서는 더 나아가 저장기적인 혼합 인공토양의 물리·화학성 변화 및 식물생육을 살펴보는 연구 또한 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.509-513
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• 2004

현장 균열망의 연결성 및 이에 따른 수리지질학적 특성을 규명하기 위하여, 기존의 통상적인 조사 기법을 한 지역에 집적하여 그 결과에 대한 통합해석을 수행하였다. 본 연구에 적용된 조사 방법은 양수시험, 물리검층, 다중심도 수리화학 분석, 전기비저항 토모그래피, 시추 코어 검층 등의 기련 특성 조사와, 추적자 시험, 다중 심도 수직 유향유속 시험 등 구간별 특성 조사 등이다. 이러한 조사 결과 본 조사 지역 내 균열의 전반적인 분포 특성을 확인할 수 있었으며, 각 균열의 수리적 특성에 대한 기본적 특성을 확인할 수 있었다. 특히 추적자 시험과 유향유속 시험 결과를 통해 각 관정간의 균열을 통한 연결성에 대한 중요한 정보를 도출할 수 있었다. 이러한 성과는 추후 percolation, connectivity 등 모델 개념의 현장화를 위한 연구의 선행 연구로서 그 의미를 자리매김 할 수 있을 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.237-240
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• 2000

서울시 암반 지하수의 수리지구화학 및 오염 특성을 토지 이용 특성과 관련하여 시.공간적 측면에서 체계적으로 고찰하고자 3년간에 걸친 모니터링을 수행하고 있다. 본 논문에서는 1차년도 취득 자료에 대한 예비 고찰 결과를 소개한다. 서울시 암반 지하수의수질 유형은 Ca-HCO$_3$ 유형으로부터 Ca-Cl(-NO$_3$) 유형에 걸쳐 폭넓게 분포한다. 서울시 동부 지역 지하수의 경우, 중랑천을 중심으로 상류에서 하류 지역으로 가면서 용존고체함량(TDS)이 높아지는 경향이 있다. K, Ca, Mg 등 주요 양이온과 Ba, Fe, Sr 등 미량원소도 유사한 공간적 분포 특성을 보여준다. 이러한 수질 항목은 대체적으로 지하수 유동에 수반된 수/암 반응의 증가를 잘 반영하는 것으로 해석된다. 반면, NO$_3$, Cl 등 음이온의 변화는 다소 불규칙하여 지역적인 토지이용 특성과 관련한 오염 요인의 기여를 반영한다. 한편, 도시 특성에 따라 서울시 암반 지하수의 수질특성을 전반적으로 고찰한 결과, 외곽의 비오염 지역에 비하여 중심부의 교통혼잡 지역, 남서부의 공단 지역, 서부와 남부의 농업 지역에서 뚜렷한 수질 저하를 보여주었다. 이러한 경향은 특히 Na, Cl, NO$_3$, SO$_4$, Ni, Pb, Se 등의 수질 항목에서 뚜렷하게 나타난다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권3호
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• pp.246-252
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• 1998

우리나라 논 토양 화학적 특성을 주기적으로 조사하기 위하여 도별(道別), 지대별(地帶別), 지형별(地形別) 분포 면적비를 고려하여 1,168점의 토양시료를 채취하여 검정한 결과 논 토양의 평균 화학성분함량은 pH는 5.6, 유기물(有機物) $25g\;kg^{-1}$, 유효인산(有效燐酸) $128mg\;kg^{-1}$, 유효규산(有效珪酸) $72mg\;kg^{-1}$이며, 치환성칼륨, 칼슘 및 마그네슘은 각각 0.32, 4.0, $1.2cmol^+\;kg^{-1}$이었고, 동일지점에서 1990년의 조사치보다 유효인산함량은 증가하였으나, 유효규산, 유기물등 대부분의 화학성분은 감소하였다. 조사된 토양중 화학성분이 수도(水稻)생육의 적정범위(週正範圍)에 있는 토양의 분포비율은 pH 14.9%, 유기물 24.6%, 유효인산 21.3%, 유효규산은 6.2%이고, 치환성칼륨, 칼슘 및 마그네슘은 각각 19.7, 13.5, 14.5%이었다. 지대별(地帶別), 토양화학성분함량을 보면 노령동서내륙(盧嶺東西內陸)에서 pH가, 호남내육지대(湖南內陸地帶)에서는 유효인산함량이 남부해안지대(南部海岸地帶)는 유기물과 치환성칼륨이, 태백고랭지대(太白高冷地帶)는 치환성칼슘이, 동해안남부지대(東海岸南部地帶)는 치환성마그네슘이, 남서해안지대(南西海岸地帶)에서는 유효규산함량이 각각 가장 높았다. 지형별(地形別) 토양화학성분함량은 하해혼성평탄지(河海混成平坦地)에서는 유기물과 치환성칼슘, 마그네슘함량이 제일 높았고, 산록경사지(山麓傾斜地)에서 유효인산, 유효규산, 치환성칼륨함량이 각각 높았으며, 이와는 반대로 하성평탄지(河成平坦地)에서는 유효규산함량이 가장 낮았고, 홍적대지(洪積臺地)에서 유기물과 유효인산, 치환성칼륨이, 산록경사지(山麓傾斜地)에서 치환성칼슘과 마그네슘함량이 가장 낮았으며, pH는 지형에 관계없이 비슷한 경향이었다. 연대별 토양비옥도 변동은 pH과 유기물은 큰 변동이 없고, 유효인산과 치환성칼륨함량은 증가하는 추세이며, 치환성칼슘과 마그네슘함량은 계속 감소하며, 유효규산함량은 농토배양사업으로 증가되다가 계속 감소하는 경향이었다.