• 한국환경농학회지
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• 제38권3호
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• pp.213-218
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• 2019

BACKGROUND: Monitoring of the dynamic changes of chemical properties in agricultural land is very important for agricultural sustainability. Chemical properties of agricultural soils in Korea have been investigated at four-year interval in the order of paddy, plastic film house, upland, and orchard soils since 1999. METHODS AND RESULTS: Total 8,160 topsoil samples were taken from the upland in 2001, 2005, 2009, 2013, and 2017, respectively. Soil chemical properties such as pH, electrical conductivity (EC), organic matter (OM), available phosphate (Avail. $P_2O_5$), and exchangeable (Exch.) cations (K, Ca, and Mg) were analyzed. Soil pH and Exch. Ca contents have increased since 2001. Average concentration of Avail. $P_2O_5$ increased from $547mg\;kg^{-1}$ in 2001 to $657mg\;kg^{-1}$ in 2017. Average concentration of Exch. Ca in 2017 was higher than the upper limit of its optimal range for upland cultivation. Excess and deficiency of chemical properties of upland soils comply with soil analysis and fertilizer prescription. CONCLUSION: We concluded that excessive nutrient in upland needed to be properly managed with soil test.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권6호
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• pp.1-10
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• 2022

This study assessed the feasibility of iron oxide nanoparticles impregnated with biochar (INPBC), derived from woody biomass, as a stabilizing agent for the stabilization of farmland soil in the vicinity of an abandoned mine through pot experiments with 28 days of lettuce growth. The lettuce grown in the INPBC amended soils increased by more than 100% and the concentrations of inorganic elements (Cu, Ni, Zn) decreased by more than 40%. As, Cd and Pb were not transferred properly from the soils to the lettuce biomass. The bioavailability of arsenic and heavy metals in the INPBC amended soils were decreased by 26%~50%. It seems that the major mechanisms of stabilization were arsenic adsorption on iron oxides, heavy metal precipitation by soil pH increasing and heavy metal adsorption on organic matter. These results revealed that the lower bioavailability of the inorganic pollutants in the soils stabilized using INPBC induced lower transfer to the lettuce. Thus, INPBC could be used as an amendment material for the stabilization of farmland soils contaminated by arsenic and heavy metals. However, a pre-review of the chemical properties of the amended soil must be performed prior to applying INPBC in farmland soil because the concentration of the nutrients in the soil such as available phosphates and exchangeable cations (Ca, Mg, K) could be decreased due to adsorption on the surface of the iron oxides and organic matter.

• 한국산림과학회지
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• 제109권1호
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• pp.1-22
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• 2020

소백산국립공원 삼가지구 관속식물의 고도별 수직분포 및 분포변화를 파악하기 위해 삼가탐방지원센터(400 m)에서 정상(1,439 m)까지 해발 100 m 단위로 등분하여 11개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 현지조사를 실시한 결과 92과 235속 332종 3아종 37변종 3품종 총 375분류군이 출현하였다. 구간별 식물 종다양성 패턴을 분석한 결과, 고도가 증가함에 따라 점차 종다양성이 감소하다가 특정구간에서 증가하는 역단봉형 패턴이 나타났다. 고도에 따른 종 분포패턴과 치환성 양이온 Ca²⁺, Mg²⁺ 와 토양 pH, 유효인산, 온량지수, 조사면적 등의 환경요인이 양의 상관관계를 보였고 경사, 토양 수분, 치환성 양이온 Na²⁺이 음의 상관관계를 보였다. DCA 분석 기법을 이용하여 구간별 식분의 분포를 분석한 결과 I, II축 상에서 2개의 그룹으로 구분되었다. 구간별 식분의 배치는 400~500 m 구간부터 1400~1500 m 구간까지 순차적으로 배열되었다. 이러한 식분의 배치에 영향을 미치는 환경요인은 토양 수분, pH, K2⁺, Na²⁺, 유효인산, 경사도 등 토양 및 지형적 요인으로 나타났다. 생물다양성 보전, 지속가능한 이용에 있어서 본 연구 결과는 중요한 기초자료로서 역할을 할 것으로 기대되며, 식물종들의 생태·환경적 특징과, 분포범위를 파악하기 위해서는 지속적인 모니터링과 함께 관련 연구들을 지속적으로 발전시켜야 할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권4호
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• pp.254-259
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• 1991

요소(尿素)가 사용된 초지의 토양단면(土壤斷面)에서 pH, 인산, 유기물 그리고 치환성(置換性) 양(陽)이온 함량의 계절적 변화를 조사하였다. 질소(窒素)비료 28kg N/10a을 시용하고 무질소구(無窒素區)와 목초(牧草)를 재배하면서 봄(5.26), 여름(7.27), 가을(10.18)철에 토양시료를 100cm까지 20cm 간격으로 채취하여, 토양(土壤) 화학성(化學性)을 비교(比較)한 결과는 다음과 같다. 1 봄, 여름철에 토양깊이 0~20cm에서 28kg N/10a 처리구의 pH는 질소 무처리구에 비하여 각각 0.7, 1.0 단위 낮았으며 토양깊이 20cm 이하에서도 28kg N/10a 처리구에서 pH가 낮아졌으며 계절별 pH감소 정도는 여름>봄>가을 순(順)이었다. 2. 토양 Bray No.1 인산 함량은 봄, 여름 철 질소무처리구와 28kg N/10a 처리간에 토양깊이별 차이가 없었으나, 여름철에 0~20cm 깊이에서의 인산함량은 봄철에 비하여 약 20ppm정도 낮았다. 가을철에는 28kg N/10a 처리의 토양깊이 20cm이하에서 인산함량이 봄, 여름철에 비하여 증가(增加)되는 경향을 보였다. 3. 유기물(有機物) 함량은 가을철에 질소 무처리구, 28kg N/10a 처리에서 공히 낮아지는 경향(傾向)이었으나, 대체적으로 질소시용량별, 토양깊이별 계절간 함량변화는 매우 적었다. 4. Ca 함량은 질소 무처리구, 28kg N/10a 처리 공히 토양깊이가 깊을수록 완만하게 감소(減少)되는 경향이었으나, 28kg N/10a 처리에서는 토양깊이 0~20cm에서의 함량이 봄철에 가장 높고 다음이 여름, 가을철 순(順)이었다. Mg과 K 함량은 질소 무처리구과 28kg N/10a 처리간에 계절별, 토양깊이별 차이가 거의 없었다. 5. 여름 철에 질소 무처리구에서는 $NH_4-N$ 함량과 pH, 유기물, Ca, Mg간에 정(正)의 유의상관(有意相關)이 있었고 28kg N/10a 처리에서는 $NO_3-N$함량과 토양 pH간에 부(負)의 유의상관(有意相關)(r=$-0.534^*$)이 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제47권4호
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• pp.61-67
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• 2019

본 연구는 염화칼슘($CaCl_2$) 처리농도에 따른 토양침출수 및 참억새의 생육 특성을 평가해 제설제 살포로 인한 토양의 화학적 변화를 분석하고, 참억새(Miscanthus sinensis)의 내염성을 살펴봄으로써 제설제의 대표적 피해지역인 가로변 식생관리방안에 적용하고자 한다. 염화칼슘 처리농도는 0(Cont.), 1(C1), 2(C2), 5(C5), $10g{\cdot}L^{-1}$(C10) 등 총 5가지로 수용액을 조제해 참억새를 정식한 화분 토양에 1회 0.2L씩 2주 간격으로 총 6회 관주한 후 생육과 침출수의 특징을 분석하였다. 참억새를 식재한 토양침출수의 산도는 염화칼슘 처리농도가 높을수록 점차 완만하게 낮아진 반면, 전기전도도는 유의적으로 급증하는 경향을 보였다. 또한 염화물계 치환성 양이온의 함량은 전반적으로 증가하였으며, 치환성 칼슘 > 칼륨> 나트륨> 마그네슘 순으로 치환성 칼슘이 다른 이온에 비해 약 83~90% 높은 수치를 보였다. 참억새의 초장은 C10 처리구를 제외하고, C1~C5 처리구까지 유의적인 차이가 없었으나 엽장은 C5 처리구부터, 엽폭은 농도가 증가할수록 좁아지는 경향이 뚜렷했다. 반면, 엽수는 C10 처리구를 제외하고 C1~C5 처리구가 대조구에 비해 많아졌다. 참억새의 지상부와 지하부 생체중과 건물중 모두 C10 처리구를 제외하고 대조구에 비해 염화칼슘 처리농도가 높을수록 증가되었으며, 지상부 보다는 지하부의 증가세가 높았다. 이러한 결과로 볼 때, 가로변 염화칼슘 제설제의 지속적인 살포는 토양 내 산도 및 전기전도도, 염화물계 치환성 양이온에도 영향을 미칠 수 있음을 예측할 수 있다. 또한 참억새는 C10 처리구를 제외하고, 대조구에 비해 지상부 및 지하부의 생육이 양호해 제설제로 오염된 가로변 토양에서도 현장적용이 가능할 것으로 본다.

• 농업생명과학연구
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• 제51권1호
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• pp.57-67
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• 2017

남부지역 덜꿩나무 집단 중 우점도가 높은 6개 지역을 대상으로 식생구조 및 토양특성을 분석하여 조경용으로서 가치가 높은 덜꿩나무 자생지의 생육환경을 파악하여 생육 적지는 선정하는데 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 자생지 내의 목본식물은 교목층 13수종, 아교목층 38수종, 관목층 48수종으로 총 68수종이 분포하였다. 평균상대우점치(MIV)가 높은 수종은 소나무, 굴참나무, 생강나무, 산벚나무, 땅비싸리, 당단풍나무, 진달래, 정금나무, 작살나무 등이었으며, 전 조사지역에서 공통적으로 출현한 수종은 졸참나무와 때죽나무 2수종이었다. 덜꿩나무와 유사한 생태적 지위를 갖는 정의 상관관계를 나타내는 수종들은 자귀나무와 노린재나무 2수종으로 나타난 반면 굴피나무는 부의 상관관계가 있어 서로 생태적 지위가 이질적인 것으로 나타났다. 자생지의 종다양도(H'), 최대종다양도(H' max), 균재도(J') 및 우점도(1-J')는 각각 0.887, 1.102, 0.803, 0.196으로 나타났다. 자생지의 토양특성은 pH 4.3, 유기물함량 10.6%, 전질소함량 0.34% 및 유효인산 $0.68mg\;kg^{-1}$로 나타났으며, 치환성양이온은 $Ca^{2+}$ ($16.84cmol_c\;kg^{-1}$) > $K^+$($6.41cmol_c\;kg^{-1}$) > $Mg^{2+}$($4.26cmol_c\;kg^{-1}$) 순으로 높은 함량을 나타냈다. 남부지역 덜꿩나무 집단은 유기물 함량이 풍부하고 양이온 치환용량이 높은 강산성 토양으로 질소의 함량에 비해 인산의 함량이 다소 높은 곳에서 자라는 경향이 있었다.

• 자원환경지질
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• 제54권4호
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• pp.409-425
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• 2021

이산화탄소가 지구온난화를 초래하는 대표적인 온실가스로 지목되면서 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위하여 많은 노력들이 진행되어 왔다. 그러한 노력들 중 특히 CO₂ 포집 및 지중 저장기술(carbon dioxide capture and storage, CCS)이 감축 목표량을 달성하기 위해서 필수적으로 고려되고 있다. 그러나 이러한 지중 저장기술이 상용화되기 위해서는 안전성이 보장되어야 한다. 특히 이산화탄소 누출이 농경지에서 발생할 경우에는 작물 생장과 관련되어 많은 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 인위적인 이산화탄소 누출 시험을 수행하였으며, pH, 양이온치환용량, 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총 질소, 질산태 질소, 암모니아태 질소, 총 인, 유효태 인산, 총 황, 유효태 황, 유효태 붕소 등과 같은 토양의 화학적 특성들을 비옥도 지시 인자로 선정하였다. 누출 시험은 비경작지 토양 한 종류와 경작지 토양 두 종류(옥수수와 콩 재배)를 대상으로 이루어졌다. 비경작지 토양은 거친 모래가 많은 사질토양으로 공극률은 42.6%로 조사되었으며, 경작지 토양인 옥수수 재배 토양은 양질 사토(loamy sand)로 공극률이 46.8%이었다. 콩과식물(soybean) 재배 토양은 옥수수 재배 토양과 동일한 양질 사토로서 공극률이 48%로 조사되었다. 누출시험을 위해 6개의 인공누출 칼럼 장치를 이용하여 이산화탄소를 주입하였다. 이산화탄소 주입은 비경작지와 경작지 토양의 경우 각각 60일과 70일 동안 진행하였다. 이산화탄소 누출 후 비경작지 및 경작지 토양에 대하여 각각 12, 14일 간격으로 1 공극 부피의 인공강우 모사 시험을 수행한 후 용출액과 토양 시료를 채취하여 비옥도 지시 인자를 분석하였으며, 이산화탄소 누출 전후 변화 양상을 비교 평가하였다. 토양 내 잔류 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총질소, 총인 등은 이산화탄소의 영향을 크게 받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 질산태 질소, 암모니아태 질소, 유효 인산, 유효 황, 유효 붕소 등은 감소하는 경향을 보였으며 이에 의해 토양 비옥도를 저하시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양의 완충능력 때문에 pH의 변화가 없었지만, 이산화탄소가 장기간 누출된다면 pH의 감소에 의한 토양 산성화가 초래될 가능성이 있을 것으로 예측된다.

• 자원환경지질
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• 제39권3호
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• pp.213-227
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• 2006

자연저감의 메커니즘을 설명하기 위하여 납과 비소 함량이 높은 세창광산 지역의 광산배수, 침출수 및 지표수의 지구화학적 변화를 연구하였다. 주요 오염원인 폐광석에서 미량원소의 분산 및 물리화학적인 조건의 변화에 따른 미량원소의 이동도를 평가하기 위하여 총함량 분석 및 연속추출을 수행하였다. 이러한 광산배수, 침출수 및 지표수의 화학성분은 시료채취의 위치 및 시기별로 변화가 컸으며, 특히 pH가 매우 낮고(pH 2.1-3.3), 황산염(최대 661mg/l) 및 미량원소의 함량(최대 169mg/l Zn, 27mg/l As, 3.97mg/l Pb, 2.99mg/l Cu and 1.88mg/l Cd)이 매우 높은 경우가 관찰되었다. 그러나 지표수에서의 비소와 미량원소의 함량은 특별한 처리를 하지 않아도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리인 지류와 합류되는 지점(8번, 16번)에서 자연배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 철-황화광물의 산화작용과 가수분해에 따른 비정질 철-2차광물의 침전작용은 하천으로 유입되는 미량원소의 이동을 크게 감소시켜주는 효과적인 자연저감 메커니즘이었다. 또한 오염되지 않은 지표수와의 합류에 의한 희석효과도 미량원소의 함량을 감소시키고 점진적으로 pH를 증가시켰다. 한편, 가장 용해성이 높은 원소인 아연은 pH가 거의 중성에 가까워질 때까지 상당량이 용해된 용질상태로 남아있었다. 환경독성학적인 관점으로 볼 때, 세창광산 지역에서는 아연에 의한 오염에 특별한 관심을 가져야 한다. 이러한 것은 수분을 함유한 폐광석에서 아연의 대부분이 양이 온교환형(전체 함량의 65-89%)으로 존재하고, 납은 전체함량의 65-89%가 산화광물 및 탄산염광물형태와 수반되었으며, 카드뮴, 구리 및 비소는 잔류형태가 우세한 것으로 나타난 연속추출실험 결과에 의해서도 확인되었다. 건조상태의 폐광석에서는 전체 납 함량의 34-48%가 쉽게 용출될 수 있는 양이온교환형태로 존재하였다. 양이온교환 및 탄산염광물 수반된 금속의 비율을 고려하면 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Zn>Pb>Cd>As=Cu의 순서로 감소하는 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제8권1호
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• pp.31-35
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• 1975

무기영양면(無機營養面)(여기에서는 수확시(收穫時)의 지엽중(止葉中)의 K, Ca, Mg)에서 다수확(多收穫)벼의 소질(素質)을 밝히고 동(同)벼를 만드다데 필요(必要)한 토양조건(土壤條件)을 살피고저 각(各) 3수준(水準)의 석회(石灰), 인산(燐酸), 가리(加里)를 조합(組合) 실시(實施)한 시험(試驗)에서 지엽(止葉)과 시험후(試驗後) 토양(土壤)을 채취분석(採取分析)하는 외(外)에 시험전(試驗前) 토양(土壤)을 가지고 실내시험(室內試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 일반(一般)으로 다수확(多收穫)벼일수록 지엽중(止葉中)에 K가 많고 Ca, Mg 가 적었다. 이 결과(結果)에 의(依)하여 보면 다수확(多收穫)벼는 생식생장기(生殖生長期)에가서 K를 많이, Ca와 Mg 을 적게 흡수(吸收)해야 하는것 같다. 2. 10a 당(當) 600kg 의 정조(正租) (본(本)시험(試驗)에서는 비교적(比敎的) 많은 함량(含量)임)를 생산하는 벼의 지엽(止葉)(무수물(無水物))중(中)에는 K함량(含量)이 $30{\sim}35m{\cdot}e/100g$, Ca 함량(含量)이 $25m{\cdot}e/100g$ 이하(以下), Mg 함량(含量)이 $10m{\cdot}e/100g$ 이하(以下)이었으며 $K/{\sqrt{Ca+Mg}}$ 비율(比率)은 5 또는 그 이상(以上)이었다. 3. 시험후(試驗後) 토양(土壤)의 치환성가량(置換性加量)(Ke) 또는 치환성(置換性)K와 ${\sqrt{Ca+Mg}}$ 비(比) 즉 $K/{\sqrt{Ca+Mg}}$와 정조수량간(正組收量間)에 높은 정상관(正相關) 관계(關係)가 있다. 4. 정상수량(正相收量)(Y)과 시험후(試驗後) 토양(土壤)의 치환성(置換性) 가리(加里)(Ke) 및 $K/{\sqrt{Ca+Mg}}$ 비(比)의 회귀관계(回歸關係)는 다음과 같다. Y=183.95+2135.86 Ke $$Y=352.45+3114.454\;K/{\sqrt{Ca+Mg}}$$ 5. 시험후(試驗後) 토양(土壤)의 치환성가리(置換性加里) (Ke) 와 석회(石灰)(L) 및 가리(加里)(P)의 시용량간(施用量間)의 회귀관계(回歸關係)는 하기식(下記式)과 같다. $$Ke=0.1246+0.00007037L+0.004444P+0.000004444L{\cdot}P$$.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.438-445
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• 2010

단일작물 연작지에서는 일반적으로 토양의 물리 화학적 특성에 많은 문제점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 수박연작지 토양을 선정하여 관행구, 시비관리구, 시비관리 및 패화석 또는 이탄을 처리한 후 토양의 특성변화를 조사하고, 수박의 품질과 관련된 당도 및 과중량의 변화를 조사하였다. 토양 pH는 시비관리-패화석 1.5 t $ha^{-1}$ 처리구에서 약간 증가하는 경향이 있었으나, 모든 다른 처리구에서는 변하지 않거나 약간 감소하였다. 토양유기물함량은 예상되었던 바와 같이 모든 이탄 처리구에서 증가하였고, 패화석 처리구에서는 지속적으로 감소하였다. 토양 중 치환성 양이온 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$의 농도는 시비관리구 및 시비관리-이탄 처리구에서 감소하였으나, $Ca^{2+}$의 농도만은 시비관리-패화석 처리구에서 약간 증가하였다. 또한 토양 중 수용성 음이온 $NO_3^-$, $Cl^-$, ${SO_4}^{2-}$, ${PO_4}^{3-}$의 농도는 모든 처리구에서 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 그러므로 이러한 양이온과 음이온의 농도 감소로 인하여 관행구를 제외한 모든 처리구에 전기전도도(EC)의 감소로 나타났으며, 이러한 결과는 시비관리, 시비관리-패화석, 시비관리-이탄 처리가 토양조건을 양호한 상태로 변화 시킬 수 있다는 근거를 제공하고 있다. 그러나 이러한 처리는 수박의 품질에는 뚜렷한 영향을 주지 않았다.