• 한국토양비료학회지
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• 제37권6호
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• pp.371-377
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• 2004

산림토양에서의 황산이온 흡착은 식물의 흡수, 양이온 이동 및 산중화능 등 산림생태계의 황 동태에 중요한 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 산림토양 중의황산이온 분포와 그와 관련된 황산이온 흡착이 어떠한 토양특성에 의해 영향을 받는지를 밝히기 위해 수행되었다. 이를 위해 소나무와 신갈나무 임분으로 조성된 4개 산림지역을 대상으로 표토층과 심토층으로 구분하여 황산이온 흡착지표로서의 추출성 황산이온함량 및 황산이온 흡착능을 정량 한 후 관련 토양 물리화학적 특성인 pH. 양이온치환용량, 점토함량 및 Ai과 Fe 산화물의 종류별 함량과의 상관성을 분석하였다. 토양 중 추출성 황산이온 함량 및 황산이온 흡착능은 각 조사지별로 큰 차이를 보였으며 전체적으로 유기물 함량이 적고 Al 또는 Fe 산화물 함량은 많은 심토층이 표토층에 비하여 황산이온 흡착량이 많았다. 황산이온 흡착량이 많았던 심토층의$Al_d$와 $Fe_d$ 산화물 평균 함량은 각각 8.49와 $12.45g\;kg^{-1}$로 대체로 낮은 수준이었다. 황산이온 흡착지표들은 토양 pH, 양이온치환용량 및 점토함량과 대체로 유의적인 정의 상관관계를 보였다. 반면에 유기탄소 함량과는 부의 상관성을 보여 산림토양 중에서 유기물이 황산이온 흡착에 대해 경합물질로 작용함을 알 수 있었다. Ai과 Fe 산화물 중에서는 $Al_d,\;Al_o,\;Al_p,\;Al_a$ 및 $Fe_a$가 황산이온 흡착지표들과 유의성 있는 상관성을 보였으나, $Al_c$와 $Fe_c$는 황산이온 흡착지표들과 상관성이 없었다. 황산이온 흡착지표인자들과 토양 pH, 양이온치환용량 및 비결정형 Ai 함량간의 정의 상관관계 결과는 토양산성화로 인해 산림생태계에서 황 동태에 기여하는 산림토양의 황산이온 흡착 능력이 저하될 수 있음을 반영한다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권3호
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• pp.109-114
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• 2003

고층습지식물의 생리생태학적 특성을 규명하기 위하여 경상남도 양산시에 위치한 정족산 무제치늪에 서식하는 14과 22종의 식물을 대상으로 체내 무기양이온(K, Ca, Mg), 중금속이온(Al, Fe, Mn), 질소 및 인 함량의 계절적인 변화를 정량적으로 분석하였다. 무제치의 물은 15∼30 μ S/cm의 전기전도도(EC)와 pH 5.0∼5.6 (토양 4.3∼5.1)의 산도를 나타내었으며, Ca, Mg과 같은 2가 양이온의 함량이 낮은 반면 높은 중금속함량(특히 Al)을 보여 전형적인 산성토양의 특성을 보였다. 조사된 습지식물은 무기양이온함량에 있어 종간 뚜렷한 차이를 보였으며, 골풀, 진퍼리새, 기장대풀, 억새, 진달래, 산철쭉, 개미탑, 끈끈이주걱은 400 μ Mg DW 이하의 매우 낮은 함량을 나타내었으며, 동의나물, 숫잔대, 산제비난, 멱쇠채, 제비꽃, 바디나물은 체내 높은 무기양이 온 함량을 보였다. 특히 국화과의 멱쇠채와 제비꽃과의 제비꽃은 Ca과 Mg을 축적하는 경향성을 보였으며, 생육이 진전됨에 따라 오이풀과 꽃창포의 무기양이온 함량은 점차 감소하는 양상을 나타내었다. 한편 조사된 대부분의 식물들은 토양의 높은 중금속 함량에도 불구하고 체내 낮은 농도의 중금속을 함유하였으며, 축적된 총 중금속함량 및 조성은 식물 종간에 뚜렷한 차이를 보였다. 토양의 낮은 질소 및 인 함량에도 불구하고 조사된 대부분의 식물종들은 생육초기단계에 있어 비교적 높은 질소 및 인 함유하였으며, 생육이 진전됨에 따라 서서히 감소하는 양상을 나타내었다. 결론적으로 무제치늪에 서식하는 식물종들은 생육초기에 무기양이온 및 질소를 축적하고 생육과정에 이를 재이용하고, 중금속을 배제하는 기작을 발달시킴으로서 빈영양의 산성 환경을 극복하는 것으로 생각된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.95-95
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• 2000

지반내 중금속의 저류와 이동에 대한 가장 중요한 인자는 토양 간극수의 pH이다. 점토의 완충능을 kaolinite, hectorite, attapulgite, Na-bentonite와 같은 4가지 점토에 대하여 연구하였다. 완충능의 크기는 hectoriteattapulgite>kaolinite의 순으로 나타났다. 완충능의 크기는 지반내 탄산염 함량과 양이온 교환능력이 완충능의 크기에 가장 영향을 미치며 유기물 함량과 비표면적의 영향은 적었다. 토양의 완충능을 모델링하기 위하여 수소 이온과 토양표면의 화학반응 기간의 화학반응을 정전흡착 모델을 이용하여 모델링하였다. 또한 탄산염 함량과 양이온 교환능력을 함수로 하는 회귀식을 제안하였다. 모델 검증을 위하혀 모델 예측치와 실험치를 비교하였는데 정전 흡착모델을 이용한 예측치가 실험치와 근사한값을 나타냈다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.97-103
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• 2000

지반내 중금속의 저류와 이동에 대한 가장 중요한 인자는 토양 간극수의 pH이다. 점토의 완충능을 kaolinite, hectorite, attapulgite, Na-bentonite와 같은 4가지 점토에 대하여 연구하였다. 완충능의 크기는 hectoriteattapulgite>kaolinite의 순으로 나타났다. 완충능의 크기는 지반내 탄산염 함량과 양이온 교환능력이 완충능의 크기에 가장 영향을 미치며 유기물 함량과 비표면적의 영향은 적었다. 토양의 완충능을 모델링하기 위하여 수소 이온과 토양표면의 화학반응 기간의 화학반응을 정전흡착 모델을 이용하여 모델링하였다. 또한 탄산염 함량과 양이온 교환능력을 함수로 하는 회귀식을 제안하였다. 모델 검증을 위하혀 모델 예측치와 실험치를 비교하였는데 정전 흡착모델을 이용한 예측치가 실험치와 근사한값을 나타냈다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권1호
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• pp.14-20
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• 2007

구상나무의 스트레스 적응능력을 보여주는 항산화효소활성, 건전개체와 쇠약한 개체의 토양의 물리화학적 특성을 알아보기 위하여 윗세오름, 영실 그리고 성판악(진달래밭)지역의 건전개체와 쇠퇴개체를 조사 분석하였다. 항산화효소활성으로는 Ascorbate peroxidase(APX)와 Glutathione Reductase(GR)를, 토양특성으로는 토성, pH, 유기물함량, 전 질소함량, 유효인산, 양이온치환용량, 양이온의 함량을 분석하였고, 구상나무 잎을 채취하여 식물체의 양분함량을 분석하였다. APX, GR 효소 활성에 있어서 건전개체와 쇠약한 개체 사이에는 큰 차이가 없었으나, 계절적으로 6월과 8월에 비해 9월의 항산화효소 활성도가 낮게 나타났다. 토양분석 결과 유기물함량, 전질소, 유효인산, 양이온치환용량, 양이온 함량이 건전개체가 있는 곳에 비해 쇠약한 개체가 있는 곳의 토양이 낮게 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권4호
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• pp.193-199
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• 2017

본 연구에서는 강산 및 강염기 유출사고가 발생하였을 때 육상생물의 생육에 영향을 미칠 수 있는 토양특성의 변화를 살펴보았다. 강산과 강염기 화학물질로 HCl과 NaOH을 선정하였으며 이들 물질을 토양과 반응시킨 후 토양의 토성, 비표면적, 유기물함량, pH, 양이온교환능력 및 치환성양이온 함량 변화를 측정하였다. 토양과 반응한 HCl 및 NaOH 농도가 각각 10 M과 1 M인 경우 (즉, 토양 1 g 당 50 mmol의 HCl이나 5 mmol의 NaOH가 유입된 경우) 유의한 수준의 토양 특성 변화가 관찰되었다. 10 M HCl 및 1 M NaOH 용액과 반응한 토양의 토성은 sandy loam에서 loamy sand로 변하였으며, 비표면적은 $5.84m^2/g$에서 각각 4.85 및 $1.92m^2/g$으로 감소하였다. 토양 유기물 함량은 3.23%에서 0.96 및 0.44%로 크게 감소하였으며, 반응 전 pH 5.05로 약산성인 토양의 pH는 각각 2.35 및 10.65로 변하였다. 토양 내 양이온교환능력은 10.27 cmol/kg에서 4.52 및 5.60 cmol/kg으로 크게 감소하였으며 $Na^+$을 제외한 알칼리성 양이온 ($K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$)의 함량이 감소하였다. HCl과 반응한 경우 $Na^+$ 함량은 감소, $Al^{3+}$ 함량은 증가하였으나 반대로 NaOH와 반응한 경우 $Na^+$ 함량은 증가, $Al^{3+}$ 함량은 감소하였다. 높은 농도의 $Al^{3+}$과 $Na^+$은 각각 토양생물에게 직접적인 독성을 발현하거나 토양의 투수성을 감소시키고 중탄산염의 농도를 증가시켜 독성을 발현할 수 있다. 본 연구는 강산 및 강염기유출사고로 인하여 변화한 토양특성이 토양의 생태기능에 영향을 줄 수 있음을 보여준다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권5호
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• pp.247-252
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• 2005

토양 pH는 토양화학반응의 결과로 토양용액으로 해리하는 수소이온을 나타내는 intensity factor이고 토양의 알루미늄에 의하여 수소이온이 완충되고 있다. 토양 양이온에 의하여 알루미늄의 수소이온 완충기능이 저하되면 토양 pH 양상이 달라지므로 토양 EC에 따른 토양 pH 양상은 토양의 pH 완충력 등 토양관리를 위한 중요한 정보를 담고 있다. 토양에 투입되는 양분에 의하여 토양 pH가 달라지는 현상을 구명하고 시설재배지 토양의 EC에 따른 토양 pH 양상을 파악하기 위하여 사양토에는 가축분과 퇴비 및 비료를 넣고 시설재배지 토양은 무처리 상태로 $30^{\circ}C$에서 5, 10, 20, 40일간 호기항온 후 토양과 토양용액의 화학적 특성을 분석하였다. 가축분을 첨가한 사양토의 pH 양상은 토양에 첨가된 양이온 함량에 비례하여 pH가 올라갔으며 양분이 축적된 시설토양의 pH 양상은 양분함량이 많을수록 pH가 낮아졌다. 따라서 토양 EC가 높아질 때 토양 알루미늄의 수소이온 완충력이 높은 상태에서는 토양의 pH는 양이온의 양에 비례하여 올라가지만 토양 알루미늄의 수소이온 완충력이 저하된 상태에서는 토양의 음이온의 양에 비례하여 pH가 낮아지는 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.457-459
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• 2007

낙동강 하구의 맹금머리등, 백합등, 도요등의 세 개의 사주의 갈대분포와 관련된 토양 및 수질환경요인을 조사하였다. 대상지역의 갈대우점지역과 비우점지역에 대하여 토양 유기물 함량, 양이온 교환능력과 같은 토양 특성을 조사한 결과 이들 특성이 사주형성시기와 갈대의 분포유무와 관계있는 것으로 조사되었다. 유기물 함량은 갈대서식지역이 더 높게 나타났는데 이는 갈대의 성장으로 인한 토양의 유기물 축적 결과로 하구의 갈대가 사주의 토양환경에 영향을 미치고 있는 것으로 사료된다. 토양내 질소와 인 농도 역시 갈대우점지역에서 비우점지역에 비해 높게 나타났는데, 이는 토양 내 영양염류가 많은 곳을 갈대가 선호함과 동시에 갈대에 함유된 질소와 인성분이 토양에 집적된 두 가지 경우를 모두 고려할 수 있다. 수질조사 결과 현재 해수의 수질이 직접적으로 갈대의 분포에 영향을 주는 것은 아닌 것으로 나타났다. 하지만 토양양이온능력과 유기물 함량과 같은 토양특성 조사와 함께 고려하면 퇴적으로 인한 사주형성 및 토양유실과 갈대분포와 관련이 이는 사주에 형성된 식생이 사주의 영양물질 순환에 어떻게 영향을 미치는 가를 잘 설명해 주는 예라 할 수 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권1호
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• pp.25-31
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• 2009

본 연구는 간척지 토양 중 세사양토에 대하여 입단형성을 위해 가해진 토양개량제가 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 토양개량제로 이수석고 1550 (G1), 3100 (G2), 6200 (G3) kg/10 a, 팽화왕겨 1000 (H1), 2000 (H2), 3000 (H3) kg/10 a, 팽화왕겨 1500 kg/10 a에 zeolite 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) kg/10 a가 되도록 처리량을 달리하여 3년간 연용하고, 버뮤다그래스를 재배한 토양을 60, 90, 120일 경과 후 채취하여 토양개량제 연용이 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 결과를 보고한다. 이수석고의 처리는 토양 중 $K^+$, $Na^+$, $Mg^{++}$의 함량을 현저히 감소시키는 것으로 나타났다. $K^+$ 함량은 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 연용기간이 길어질수록 낮아지는 경향이었다. $K^+$ 함량은 연도별의 경우 2004 > 2005 > 2006 순으로 낮았으나 동일연도에서는 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순이었으며, 90 DAT에서 잘 나타나고 있었다. $Na^+$ 함량은 토양개량제 연용에 따른 변화는 없었으나 토양개량제의 종류에 의한 함량에서 차이를 보였다. 2006년 120 DAT 처리구에서 이수석고 및 그 처리량에 따라 $Na^+$ 함량이 현저히 감소하는 현상을 볼 수 있었고, 2006년도 토양 중 $Na^+$ 함량은 이수석고 $\ll$ 팽화왕겨 < 팽화왕겨 +zeolite 순이었다. $Mg^{++}$ 함량은 팽화왕겨+zeolite의 경우 년도별 증가형태가 안정적이었고, 시간이 경과할수록 이수석고 < 팽화왕겨 < 정화왕겨+zeolite 순으로 높아지고 있었다. 이수석고 및 그 처리량에 따라 $Mg^{++}$ 함량은 현저히 감소하는 현상을 볼 수 있었고, 팽화왕겨, 팽화왕겨+zeolite 처리구에서는 대조구에 비해 그리고 연용에 따라 감소되는 정도가 적었다. 동일 조건에서의 토양개량제 처리는 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순으로 높아지고 있었다 $Ca^{++}$의 경우 이수석고 연용처리는 처리수준이 높을수록 토양 중 $Ca^{++}$이 높아지는 결과가 되었으며, 년도별 변화도 2004 < 2005 < 2006년의 순으로 연용기간이 늘어남에 따라 높아지는 경향이었다. 팽화왕겨, 팽화왕겨+zeolite 연용처리는 대조구에 비해 함량변화가 적었다. 토성이 세 사양토인 간척지의 양이온 중 $K^+$, $Na^+$, $Mg^{++}$ 함량 감소에 효과적인 토양개량제는 이수석고 이었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제22권1호
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• pp.13-19
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• 1999

토양산성화로 인해 나타나는 토양의 양이온결핍과 신갈나무의 당년지 및 잎의 영양염류 함량 변화 및 연륜생장의 변동을 조사하기 위하여 서울 남산을 기점으로 동쪽으로 25 km 떨어진 경기도 남양주군 예봉산으로부터 185 km 떨어진 강원도 명주군 매봉산까지 신갈나무 숲 14개 지소를 선정하여 조사하였다. 토양 Ca/sup 2+/, Mg/sup 2+/, Na/sup +/ 및 양이온 유효치환능(ECEC)은 서울에서 동쪽으로 멀어질수록 증가하는 경향이었다. 토양 pH도 서울에서 동쪽으로 멀어질수록 증가하였다. 당년지의 Ca과 Mg함량은 서울에서 동쪽으로 멀어질수록 증가하였으나, 당년지의 K및 Na함량은 서울에서 동쪽으로 멀어질수록 대체로 감소하였다. 신갈나무 잎의 Ca함량은 서울에서 동쪽으로 멀어질수록 증가하였으나, 당년지의 K 및 Mg함량은 서울에서 동쪽으로 멀어질수록 감소하였다. 당년지의 생장은 경기도 지방의 것이 강원도 지방의 것보다 작았다. 대기오염지역으로서 남산과 대조지역으로서 예봉산의 연륜생장을 조사하였는데 평균연륜폭은 1970년대 초반부터 1980년대 후반까지 남산의 것이 예봉산의 것에 비하여 좁았다.