• 한국토양비료학회지
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• 제49권5호
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• pp.589-597
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• 2016

There are a number of industrial complexes which could be a source of heavy metal (loid)s contamination of arable soil in Gyeongnam province of South Korea. Heavy metal (loid)s accumulation of plant is more related to the concentration of plant available heavy metal (loid)s in arable soil than that of total heavy metal (loid)s. The objectives of this study were 1) to examine heavy metal concentrations in soils located near industrial complexes in Gyeongnam province and 2) to determine the relationship between concentration of plant available heavy metal (loid)s and chemical properties of soil. Soil samples were collected from 85 sites of arable lands nearby 7 industrial complexes in Gyeongnam province. Total heavy metal (loid)s concentration, available heavy metal (loid)s concentration, and chemical properties of collected soils were measured. The mean concentrations of arsenic (As), cadmium (Cd), copper (Cu), lead (Pb), and zinc (Zn) in the soils were $5.8mg\;kg^{-1}$, $1.3mg\;kg^{-1}$, $0.03mg\;kg^{-1}$, $51.5mg\;kg^{-1}$, and $68.7mg\;kg^{-1}$, respectively. Total concentration of Cd and Zn in arable soil located near ${\nabla}{\nabla}$ industrial complex exceeded the warning criteria ($4mg\;kg^{-1}$ and $300mg\;kg^{-1}$ for Cd and Zn, respectively) as described by in the soil environmental conservation Act of Korea. The concentration of plant available heavy metal (loid)s was negatively related to the soil pH and available Pb and Zn concentrations had relatively high correlation coefficient when compared with other heavy metal (loid)s. The concentration of plant available Pb and Zn was negatively related to that of organic matter (OM). Based on the above results, it might be a good soil management to control pH and OM concentration with soil amendments such as lime and compost to reduce phytoavailability of heavy metal (loid)s in arable soil located near industrial complex.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.44-50
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• 2010

본 연구는 현재 유통 중에 있는 원예용 상토에 대해 이화학적 특성 및 안정도를 조사하여 상토이용의 최적화를 도모하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 12개 업체에서 생산하는 19 종류 원예용 상토를 수집하여 유럽표준분석법에 준해 상토의 이화학성을 분석하였다. 또한 이 결과를 이용하여 유럽에서 사용 중인 산소호흡률 측정방법에 따라 상토의 안정도를 평가하였다. 원예용 상토의 이화학성은 건물함량 39.33~69.00%, 수분함량 31.00~60.67%, 유기물함량 25.05~39.14%, 회분함량 60.86~74.95%, 실험실가밀도 227.38~391.20$g{\cdot}L^{-1}$ pH 4.75~6.10 EC 0.41~0.85 $dS{\cdot}m^{-1}$ T-N 0.19~1.29%, $P_2O_5$ 0.73~18.95 $mg{\cdot}L^{-1}$로 각각 조사되었다. 양이온 K, Mg, Ca, Na은 각각 49.72~306.74 $mg{\cdot}L^{-1}$, 9.97~91.17 $mg{\cdot}L^{-1}$, 6.90~283.32 $mg{\cdot}L^{-1}$, 80.68~295.83 $mg{\cdot}L^{-1}$의 범위를 나타내었다. 또한 가밀도 124.48~243.16 $kg{\cdot}m^{-3}$, 진밀도 2073.94~2249.99 $kg{\cdot}m^{-3}$, 총공극률 89.19~94.05%, 액상 57.14~78.35%, 기상 12.19~35.62%로 조사되었다. 원예용 상토의 산소호흡률은 2.03~5.63 mmol $O_2{\cdot}kg$ OM $hour^{-1}$로 선행연구를 통해 설정된 유기물질의 안정도 평가기준과 비교시 19점의 원예용 상토 중 17점의 상토에서 '매우 안정'의 단계로 조사되었으며, 나머지 2점의 상토에 대해서도 '안정' 단계로 평가되었다. 향후 상토의 산소호흡률을 이용한 안정도 평가를 통해 최적조건의 상토가 지속적으로 관리될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제5권1호
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• pp.9-15
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• 1972

새로 육종(育種)된 다수성(多收性) 품종인 IR677계통(수원 213 및 214)과 진흥(振興) 및 팔달(八達)을 사용 포장상태(圃場狀態)에서의 군란구조(群落構造)를 비교분석(比較分析)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) IR667계통 (IR8${\times}$Taichung Native 1${\times}$Yukara)은 군락(群落)높이가 낮고 개벽도(開蘖度)가 크며 개엽도(開葉度)가 적고 엽장비율(葉長比率)(지엽장(止葉長)/3엽장(葉長))이 적고 4+5절간장(節稈長)이 짧으며 5절간(節幹) 직경(直俓)이 커서 결과적으로 엽면적지수(葉面積指數)가 크며 수중형(穗重型)이고 엽중비율(葉重比率)(엽중(葉重)/엽초십간중)이 큰 장점을 갖는 반면 엽폭(葉幅)이 크고 엽수(葉數)(잎수/$m^2$)가 적고 비엽면적(比葉面積)( $cm^2/g$)이 적고 노화(老化)에 의한 군락파양율(군낙파양율)이 큰 단점(短點)을 갖고있다. 2) IR667 계통은 군락구조(群落構造)의 10개(個) 구성요소(構成要素)에 의한 구조(構造)의 평가방식(評價方法)으로 제안(提案) 한 "군락평점(群落評點)"이 훨씬 높으며 결과적으로 수량(收量)도 높았다. 3) 개별엽(個別葉)의 질(質)은 장려품종이 좋은때문에 보다 높은 수량을 위한 조합(組合)은 장려품종의 엽(葉)으로 IR667의 구조(構造)를 갖는 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제31권4호
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• pp.318-327
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• 2012

논은 지역이나 토양, 기후 특성, 오염원 종류, 관개 및 시비 등의 경작방법에 따라 배출 양상이 다양하다. 특히, 시비방법 개선, 효율적인 물관리 등 영농방법 개선을 통한 비점부하 저감이 중요하다. 본 연구에서는 담수논을 대상으로 물꼬높이, 시비량, 관개수 수질에 따른 배출부하량 저감효과를 평가하기 위해, 시험포장의 물수지 및 물질수지 분석자료를 이용하여 CREAMS-PADDY 모형을 보정과 검정을 하고, 영농관리 시나리오를 적용하여 그 결과를 평가하였다. 영농관리 시나리오는 선행연구를 조사하여 배출부하량 저감을 만족하는 동시에 벼의 수확량 저하를 초래하지 않도록 4개의 시나리오로 개발하였고, 대조군은 관행농업을 반영하여 구성하였다. CREAMS-PADDY 모형과 HOMWRS 모형을 연계하고, 과거 기상자료를 이용하여 1981~2010년 영농기의 배출부하량 모의가 가능하도록 모형을 구축하였다. 모형의 보정 및 검정을 위하여 서울대학교 이동저수지 관개논 시험포장에의 물수지 및 물질수지 분석 자료를 이용하였고, 보정 결과 논물 총질소 및 총인의 결정계수는 0.95, 0.84, 모형의 효율지수는 0.95, 0.73으로, 검정 결과 논물 총질소 및 총인의 결정계수는 0.97, 0.85, 모형의 효율지수는 0.91, 0.84로 비교적 높게 나타났다. 영농관리 시나리오 적용 결과 중간낙수 이후 물꼬를 50 mm 증가시켰을 때 배출부하량은 대조군 대비 T-N 1~34%, T-P 5~21% 저감되는 것으로 나타났고, 100 mm 증가시켰을 때 대조군 대비 T-N 5~62%, T-P 8~37% 저감되는 것으로 나타났다. 관행시비량에서 표준시비량으로 시비량을 삭감시 배출부하량은 대조군 대비 T-N 0~16%, T-P 0~9% 저감되는 것으로 나타났으며, 배출부하량 저감양상은 시비직후 강우의 발생유무에 따라 크게 달라지는 것으로 나타났다. 관개수 수질을 호소수 수질환경기준인 4등급을 초과하는 수준으로 관개하는 경우 배출부하량은 대조군 대비 T-N 9~65%, T-P는 9~47% 증가하는 것으로 나타났다. 영양물질의 농도가 높은 관개수가 유입될 경우 논은 수질을 정화하는 경향을 보였다. 시나리오를 종합하면 영농초기의 물꼬높이를 낮게 유지하고, 중간낙수 이후 물꼬를 높게 유지하며, 비료는 강우가 발생하지 않는 시기에 표준시비량으로 시비하고, 호소수 수질환경기준인 4등급을 만족하는 관개수를 이용하였을 경우 논에서의 비점오염 관리에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 하지만 고농도의 영양물질이 함유된 관개수를 농업용수로 이용할 경우 수계 전체의 배출부하량에 저감에 있어 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구는 현장 실험 이전의 기초 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권2호
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• pp.199-205
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• 1997

한강 상류와 하류의 농업 형태가 유역의 토양 및 수질오염에 미치는 영향을 평가하기 위하여 농업 형태가 다른 대표 소유역을 선정하여 소유역 하천수와 지하수질에 대한 현황을 조사하였다. 조사 대상지는 강원도 횡성군 둔내면 주천강 지류의 일반 농업지대, 평창군 대관령일대의 대규모 축산 단지와 고랭지 농업지대, 춘천시 소양강 지류 농업 지대일원, 그리고 경기도 구리시 왕숙천 일대의 도시 근교 농업지대이었다. 조사결과 중금속은 특정한 시기의 왕숙천을 제외하고 불검출 또는 미량으로 큰 문제가 없는 것으로 나타났으나, 질소와 인, 특히 질산태 질소의 오염은 하천수와 지하수 일부에서 높은 수준으로 나타났다. 조사된 소유역의 하천수 수질중 pH, EC, COD등은 농업 용수로 적합한 수준이었으나, 시설 원예 지대에서 관개용으로 사용하고 있는 일부 지하수 중 질산태 질소의 농도가 높은 상태로 작물을 재배할 때 물관리와 시비 관리에 세심한 주의를 하여야 하는 수준이었다. 작물 재배를 위해 농업용수를 사용할 때에는 EC와 질산태 질소의 농도 수준을 동시에 고려하여 적절히 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권5호
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• pp.316-325
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• 2001

비료의 효율적 이용 및 과다 시비에 따른 환경오염을 경감하고자 토양 및 식물체 중 질산이온 분석을 통한 간이진단기술을 검토하였다. 농가현장에서 토양중 질산이온을 추출하기 위한 간이검정방법으로서 porous cup을 이용한 토양용액채취법과 생토용적추출법은 실험실 분석법인 2M KCl 침출법과 비교하였고, 질산이온 간이측정기구인 compact ion meter, nitrate ion meter, test strip-소형 reflectometer법 등에 의한 질산이온 측정값은 실험실 정밀 측정장비인 IC 측정값과 비교하였다. 토양내 질소수준이 다른 하우스환경 하에서 오이의 재배기간동안 토양용액채취법과 생토용적침출법에 의한 토양중 질산이온농도는 주기적으로 monitoring 하였고, 엽병중 질산이온농도는 엽병 위치별로 분석하였으며, 토양과 식물체중 질산이온 농도들은 오이의 최종 수량과 관련하여 2차 회귀식으로 plotting 하였다. 질산이온 간이측정장비로서는 test strip을 이용한 소형 reflectometer법이 실험실 정밀 분석법인 IC에 의한 측정값과 가장 밀접한 상관성을 보였다. Porous cup을 이용한 토양용액채취법은 관수후 경과시간, 토양깊이, 점적호스로부터의 거리 등에 따라 토양용액중 질산이온 농도의 공간적 변이가 컸으나, 생토용적침출법과 2M KCl 침출법간 질산함량은 높은 상관성이 인정되었다. 엽병즙액중 질산농도의 엽의 위치에 따라 질산농도의 변화가 심하였고, 토양내 질소 수준에 따라 상위엽과 하위엽간 질소 농도의 분포 또한 상이하였다. 토양 및 식물체 엽병중 질산함량과 오이수량간 2차 회귀식으로부터 최고수량과 일치하는 각각의 질산 함량 수준을 검토한 결과, 토양용액채취법은 $400mg\;l^{-1}$ 수준, 생토용적 침출법은 $300mg\;l^{-1}$ 수준, 엽병즙액의 경우는 $1400mg\;l^{-1}$ 수준이었다. 여기서 엽병즙액과 오이수량간 상관성은 pot 시험을 통해 비교하였고, pot 실험결과 $1500mg\;l^{-1}$ 수준의 엽병내 질산농도 수준에서 최고 수량을 보여 하우스 실험결과와 유사하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.335-340
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• 2010

양송이 폐상배지의 퇴비 활용성을 검토하고자 유기물원 2종류, 질소원 3종류를 각각 혼용하여 퇴비화과정을 거쳐 퇴비의 이화학적 특성 및 미생물상의 변화를 조사하였다. 처리별 자재 혼용비율은 퇴비의 기준인 유기물 함량 25%이상 함유되도록 조절하였다. 유기물원은 톱밥이 볏짚보다 높았으며, 질소원은 계분 >> 돈분 > 우분 순 340 경기천 이희덕 정영필 장갑열 윤민호으로 높았다. 발효기간 동안 폐배지+돈분+볏짚 처리구는 빠른 온도 변화를 보였으며, 폐배지3:톱밥9:돈분1 (MSP) 처리구는 발효 중간까지 온도상승이 지속적으로 유지되는 결과를 보였다. 또한 pH는 초기에 8.5~9.0으로 높게 유지되다가 종료시점에 7.5 수준으로 떨어지는 것으로 나타났다. 발효 후 유기물함량 변화는 볏짚 처리구는 19~21% 수준으로 감소되었으나, 톱밥을 처리할 경우 25~27% 수준을 유지하였고, 그 중 폐배지3:톱밥9:계분1 (MSF)에서 유기물 26.2% 와, 질소 0.68%로 가장 높았다. 탄소원으로 볏짚을 사용한 경우 퇴비제조 후 부피가 절반으로 줄어든 반면 톱밥은 30% 정도밖에 줄어들지 않았다. 퇴비제조 후 미생물상 변화는 탄소원의 경우 볏짚 처리구가 톱밥 처리구보다 전반적으로 개체수가 많았으며, 특히 호기성세균, Gram 음성균, Bacillus 등이 많았고, 질소원은 계분 > 돈분 > 우분 순으로 미생물 개체수가 많았다. 생균수는 퇴비 발효 전 보다 $1{\times}10^1{\sim}1{\times}10^2\;cfu\;g^{-1}$ 수준으로 증가하는 경향을 보였다. 따라서 양송이폐상배지를 이용한 퇴비 제조 시 폐배지3:톱밥9:계분1 (MSF 3:9:1 v/v/v) 처리에서 높은 유기물과 질소원으로 양질의 퇴비가 되었으며 퇴비발효기간은 50~60일이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권6호
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• pp.339-344
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• 2006

유기성 폐자원을 퇴비원료로서 재활용하는데 대한 규정에는 현재 유기물과 8종의 중금속 함량에 대한 기준만 있기 때문에 미량원소(붕소, 코발트, 몰리브덴 및 셀레늄) 및 유해 유기화합물(PAHs) 함량을 기준 항목으로 추가하기 위하여 전국 6 2개소에서 채취한 16종에 대한 성분분석을 실시한 결과는 다음과 같다. 붕소의 경우 피혁오니가 $154.2mg\;kg^{-1}$, 식품오니가 $57.1mg\;kg^{-1}$로 가장 높았고, 코발트는 공단지역 하수오니에서 $95.2mg\;kg^{-1}$, 대도시 하수오니에서 $22.9mg\;kg^{-1}$, 몰리브덴은 식품오니에서 $16.8mg\;kg^{-1}$, 대도시 하수오니에서 $40.1mg\;kg^{-1}$, 셀레늄은 섬유오니에서 $28.1mg\;kg^{-1}$, 피혁오니에서 $16.9mg\;kg^{-1}$ 그리고 식품오니에서 $15.9mg\;kg^{-1}$으로 가장 높았다. 유해 유기화합물 중 총 PAHs는 제지오니에서 $3,462ug\;kg^{-1}$로 가장 높았고, PAHs의 성분별 비교해 보면, naphthalene, phenanthrene, pyrene, fluoroanthene, anthracene 및 acenaphthene의 함량이 다른 화합물보다 현저히 높은 것으로 나타났다. 따라서 현재 우리나라에서 유기성자원의 퇴비원료로 활용에 대한 기준은 유기물함량과 중금속(8성분: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Cd, As, Hg)으로 규제하고 있으나, 미량원소(B, Co, Mo, Se), 유해 유기화합물(PAHs)에 대한 보완연구를 통해 퇴비원료기준에 규제기준을 추가하여 선별체계를 확립한다면, 유기성 폐기물도 자원으로써 농업적인 재활용이 가능하다고 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.904-909
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• 2012

황철석 (Pyrite, FeS2)을 함유한 잠재특이산성토는 강하류 삼각지 토양, 간척지 등의 해성토뿐만 아니라, 영일만과 같은 융기해성토 지대, 내륙의 선상지하단 유기물이 많은 암흑색 토층이 있을 때에 존재하는 수가 있다. 또한 안산암 지역의 열수작용에 의해 생성되어 암맥을 따라 형성된 황철석이 광산개발이나 도로건설로 절취사면에서 노출되어 산화되면 매우 강한 산성을 띠는 특이산성토층을 형성하여 주변농경지에 피해를 주고 있다. 현재 잠재특이산성토양의 판정은 현장에서는 과산화수소로 반응 시 수증기발생 정도로 판단하거나 실내실험에서는 전황 (Total-S)성분의 함량으로 판단한다. 하지만 이들 방법은 시군농업기술센터 및 현장 진단 시 적용이 용이하지 않다. 산발생 능력평가 중 순산 발생능력실험 (Net Acid Generation, NAG pH)은 대상지역의 산성발생 가능성에 대한 예측을 정량적 계산으로 가능하다. 순산발생능력실험을 이용하여 전황함량과 NAG pH와의 상호관계를 통해 특이산성토양 판정을 제안하기 위해 화산기원의 잠재특이산성 토양과 사양질 토양을 일정비율로 혼합된 토양과 특이산성토양인 김해통과 해척통 토양에 대해 실험을 수행하였다. 전황의 함량이 0.75% 이상인 시료의 NAG pH가 2.5이며 0.75-0.50%의 중간 특이산성토양은 NAG pH 3.0으로 측정되었다. 그리고 전황 함량이 0.5-15% 약한 특이산성 토양은 NAG pH 3.8로 측정되었다. 따라서 순산발생량은 NAG pH를 이용하여 토양 내 황철석을 모두 산화시키고 pH를 측정하여 pH 3.8이하인 토양은 특이산성토양으로 구분하는 것이 타당할 것으로 판단되었다.

• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.477-483
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• 2012

미량원소인 Cu 시비농도를 인위적으로 조절하여 '금향', '매향' 및 '설향' 딸기를 재배하면서 시비수준이 생장에 미치는 영향을 구명하였다. 또한 생육을 우수하게 유지할 수 있는 식물체의 Cu 한계농도를 밝혀 딸기 재배 시 영양장해를 진단할 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있도록 하기 위하여 본 연구를 수행하였다. Cu 시비농도에 영향을 받은 세 종류 딸기 품종의 건물중에서 '금향'과 '매향'은 0.25mM-1.0mM 시비구 간, '설향' 딸기의 경우 0.25mM-3.0mM 시비구 간통계적인 유의차가 없었고, '설향'이 '금향'이나 '매향'보다 Cu 과다시비에 대한 내성이 강함을 알 수 있었다. Cu가 과다하게 시비되어 식물체의 흡수량이 증가하면 신엽에서 엽맥 간 황화현상이나 엽맥 사이에 직선형태의 황화현상이 그리고 하위엽에서는 잎 가장자리가 주황색으로 변하는 증상이 나타났다. 관비용액의 Cu 시비농도를 증가시켜도 세 종류 딸기의 식물체 내 P, K, Ca 및 Mg 함량은 뚜렷한 경향을 발견할 수 없었다. 미량원소 중 Cu 함량은 시비농도가 높아짐에 따라 식물체 내 함량이 직선적으로 증가하였으며, Fe 및 Mo 함량은 관비용액의 Cu 농도에 대한 반응이 뚜렷하지 않았고, 경향도 발견할 수 없었다. '금향', '매향' 및 '설향' 딸기의 최대생장량보다 10% 적은 생장량과 이 때의 식물체내 Cu 함량을 정상 생장을 위한 최대한계점으로 간주하면 '금향' $71.4mg{\cdot}kg^{-1}$, '매향' $57.9mg{\cdot}kg^{-1}$, 그리고 '설향' $74.81mg{\cdot}kg^{-1}$ 이하를 유지하도록 Cu 시비농도를 조절해야 한다고 판단하였다.