• 대한지리학회지
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• 제49권2호
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• pp.221-244
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• 2014

국내에서 보호되고 있는 심적습지, 장도습지, 그리고 화엄늪을 대상으로 퇴적물의 지화학적 특성을 비교하여 이에 대한 함의를 도출하였다. 치환성 양이온 자료를 중심으로 연구 대상 습지들의 지화학적 특성을 살펴본 결과, 이들 습지는 공통적으로 저층습원의 유형에 포함되었지만 치환성 양이온의 분포양상은 상이했다. 치환성 양이온의 함량비를 변수로 이단계군집분석을 한 결과 3개의 군집으로 퇴적물 유형이 구분되었다. 지질, 토양, 식생 등의 환경요인의 차이로 인해 심적습지는 Ca집중퇴적물이, 장도습지는 Ca집중퇴적물과 Mg집중퇴적물이, 화엄늪은 K집중퇴적물이 각각 주요한 유형으로 나타났다. 퇴적물의 지화학적 특성은 기후변화나 인위적 환경변화로 촉발되어지는 외부 환경요인으로 인해 변경될 수 있기 때문에 산지습지의 환경변화 지시자가 될 수 있으며, 관리적 측면에서 활용될 수 있다. 또한 치환성 양이온의 함량비를 이용한 분류는 산지습지를 분류하는 하나의 방법이 될 수 있을 것이다. 따라서 습지지형 또는 습지생태계의 변화에 대한 이해를 넓히고 적절한 산지습지의 보전을 위해서는 퇴적물의 지화학적인 특성에 대한 분석 및 유형화 시도가 지속적으로 이루어져야 한다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권3호
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• pp.177-184
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• 2003

Although clay can sorb significant amounts of inorganic contaminants from soils and wastewater, the hydration of exchangeable cations in clay minerals makes it hydrophilic at the clay mineral surfaces and interlayers. Thus, natural clays are often ineffective in complexing and stabilizing toxic organic contaminants in soils and groundwater environment. But, substituting these hydrated cations with cationic surfactant such as QAC(Quaternary ammonium Compound) can change the natural clay from hydrophilic to hydropobic. Furthermore functionalized organoclay can act as a powerful dual function sorbent for both toxic metals and organic compounds. It also can be used as landfill clay liners, slurry walls, nano-composite materials, petroleum tank farms, waste treatment, and filter systems. To use this modified clay minerals effectively, it is required to understand the fundamental chemistry of organoclay, synthetic procedures, its engineering application, bioavailability of sorbed ion-clay complex, and potential risk of organoclay. In this review, we investigate the use, application and historical background of the organoclay in remediation technology. The state-of-the-art of organoclay research is also discussed. Finally, we suggest some future implications of organoclay in environmental research.

• 한국토양비료학회지
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• 제49권4호
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• pp.341-346
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• 2016

This study was conducted to analyze soil physico-chemical properties of agricultural land composed from the river-bed sediments. We investigated the changes of soil physico-chemical properties at 30 different sampling sites containing paddy, upland and plastic film house from 2012 to 2015. pH, exchangeable calcium and magnesium decreased gradually in paddy soils during the four years, whereas the available $P_2O_5$, exchangeable Ca, Mg and EC increased in upland and plastic film house soil. For the soil physical properties, bulk density and hardness of topsoil were $1.47g\;cm^{-3}$ and 21.5 mm and those of subsoil were $1.71g\;cm^{-3}$ and 25.7 mm in paddy soils. In upland soils, bulk density and hardness of topsoil were $1.48g\;cm^{-3}$ and 15.9 mm and those of subsoil were $1.55g\;cm^{-3}$ and 16.9 mm. In plastic film house soils, bulk density and hardness of topsoil were $1.42g\;cm^{-3}$ and 14.4 mm and those of subsoil were $1.40g\;cm^{-3}$ and 18.5 mm, respectively. The penetration hardness was higher than 3 MPa below soil depth 20 cm, and it is impossible to measure below soil depth 50 cm. As these results, in agricultural anthropogenic soils dredged from river basins, the pH, amount of organic matter and exchangeable cations decreased and soil physical properties also deteriorated with time. Therefore, it is needed to apply more organic matters and suitable amount of fertilizer and improve the soil physical properties by cultivating green manure crops, deep tillage, and reversal of deep soils.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권Spc호
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• pp.33-39
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• 2009

논토양에서 지속가능한 농업생산 및 환경보호를 위한 양분관리는 토양의 화학반응들에 따른 지표들을 활용하는 것이다. 이 연구는 동일비료 영년시험 결과와 2000년부터 2002년까지 수행된 논토양 유형별 질소수준 시험 결과 등을 토대로 하여, 논토양의 화학작용 및 이와 관련된 양분공급력 지표들을 조사하였다. 논토양의 화학작용은 영양성분의 흡탈착 및 유기물질의 분해를 통한 수소, 전자, 이산화탄소의 생성작용과 이들 물질에 의한 화학작용 등으로 구성되었다. 이러한 토양의 화학작용을 고려한 양분공급력 지표들은 다음과 같았다. 질소의 공급력 지표는 토양유기물 또는 토양단백질이었으며, 인산의 공급력 지표는 유효인산함량이었고, 칼륨의 공급력 지표는 양이온교환용량과 치환성 양이온함량이었다. 한국에서는 논토양의 시비 추천식은 이러한 양분공급력 지표들을 사용하여 설정한 것으로 나타나 환경을 보전하면서 농업생산을 지속적으로 유지할 수 있는 것으로 판단된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제32권4호
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• pp.295-304
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• 2009

To understand the properties of soil in Dokdo, we collected soil samples from 12 locations on Seodo and 23 locations on Dongdo, in Dokdo of Gyeongsangbuk-do Province in 2007-2008 and analyzed the soil's physical and chemical characteristics. Sand comprises the largest component (49.37%) of Dokdo soil, followed by silt (40.70%) and clay (9.93%). The soil structure consists mostly of sand loam, followed by loam and silt loam. The pH level of soils from Dokdo varied dramatically among sampling sites and seasons, ranging from 3.36 to 8.02. The total ion content of Dokdo soil also varies greatly among survey places and periods, but in general the total ion content was high in summer when vegetation develops, and low in spring. The exchangeable cation contents of the soil showed low levels in samples where the soil pH was low, including habitats dominated by Agropyron tsukushiense var. transiens and Echinochloa crus-galli, whereas the exchangeable cation contents were high where the organic contents were high, as in habitats dominated by Liriope platyphylla and Artemisia japonica subsp. littoricola. Soil N contents varied greatly among survey sites and higher N contents were found in soil inhabited by Chenopodiaceous plants than in habitats inhabited by other plants. The substantial differences in phosphorus contents among sites were related to excrement of black-tailed gulls. To understand the basic physical and chemical features of the soil on Dokdo, it will be necessary to conduct seasonal and long-term research on soil pH, ion contents, organic contents, N and P, as well as obtaining precise data from samples collected at different depths.

• 한국환경농학회지
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• 제24권4호
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• pp.326-333
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• 2005

관비재배 농가의 농업환경 오염을 최소화하고 작물 안전 생산을 위한 기초자료를 제공하고자 토양 양분과 지하수질 조사를 수행하였다. 관비재배지 지하수는 시설재배가 집약적으로 이루어지고 있는 지역을 중심으로 진주 52, 사천 3, 창녕 3, 산청 4 및 남해 2개소 등 경남지역 64개소를 선정하여 2004년 9월에서 11월 사이에 채취하였고 농가의 기본적인 현황은 설문조사를 통하여 지하수 깊이는 43개소, 관비재배 년수는 41개소를 조사하였다. 시설 관비재배지의 토양은 지하수 조사지점 65개소 중에서 작물재배 면적을 고려하여 23개소를 선정하였다. 시설 관비재배지 지하수의 $NO_3-N$ 함량 평균은 $12.0mg\;l^{-1}$였으며 20% 정도가 농업용수 수질기준을 초과하였다. 지하수중 양이온량은 $Ca^{2+}\;Na^+\;Mg^{2+}\;NH_4-N$ 및 $K^+$ 순이었고 음이온량은 ${HCO_3}^-\;{SO_4}^{2-}\;NO_3-N$ 및 $Cl^-$ 순으로 많았다. 시설 관비재배지 지하수의 EC 농도는$Ca^{2+},\;Cl^-,\;Mg^{2+},\;{SO_4}^{2-},\;NO_3-N$ 및 $Na^+$ 함량과 고도의 유의성있는 정의상관을 나타냈으며 양이온 당량합(Y=0.095X+0.12, $r=0.894^{***}$)과 음이온의 당량합(Y=0.098X+0.033, $r=0.943^{***}$) 및 양이온과 음이온의 당량합(Y=0.053X+0.037, $r=0.965^{***}$)과 고도의 정의상관을 나타냈다. 지하수의 양이온 당량합은 EC 농도$(dS\;m^{-1}){\times}4.65$, 음이온 당량합은 지하수 EC 농도$(dS\;m^{-1}){\times}7.63$, 양이온 및 음이온의 당량합은 지하수 EC 농도$(dS\;m^{-1}){\times}11.1$의 관계가 있었다. 관비재배지 토양 양분의 과다비율은 pH 56.5%, OM 47.8%, $P_2O_5$ 95.7%, K 78.3%, Ca 87%, Mg 56.5% 및 EC 43.5%로 대부분 심각한 과잉상해를 나타냈으며, 지하수의 $pH(r=0.540^{**})$와 중탄산함량$(r=0.523^{**})$은 토양 pH와 고도의 정의상관을 나타냈으며 토양의 유기물 함량이 녹을수록 관비재배용 지하수의 EC 농도와 ${SO_4}^{2-}$ 함량과는 고도의 정의상관을 나타냈다.

• 한국토양비료학회지
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• 제13권3호
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• pp.77-83
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• 1981

수도 생육(生育) 기간중(其間中)의 습토의 치환성(置換性)칼륨 함량(含量) 및 다른 양(陽)이온에 대한 칼륨의 활동량비(活動量比)를 밝히기 위하여 석회시용(石灰施用)과 가리(加里)의 분시효과를 시험하는 중형무저(中型無底) 폿재배(栽培)에서 습토 시료(試料)를 취(取)하여 분석(分析)하였다. 이 폿재배(栽培)는 서울산업대학농장에서 1974년 부터 계속되었으며 습토 시료(試料)는 1976년도(年度) 재배기간중(栽培其間中)에 채취(採取)되었다. 습토시료는 채취(採取) 직후(直後) $0.1N-AlCl_3$로 침출(浸出) 분석(分析)하였으며 얻어진 결과(結果)는 아래와 같다. 1. 같은 양(量)의 가리(加里)를 시비(施肥)했어도 담수직후(湛水直後)에 시용(施用)했을 때는 석회구에서 치환성(置換性)칼륨이 적다. 그러나 담수(湛水)하고 약(約) 2주일(週日)이 경과한 후(後)에 가리(加里)를 시용(施用)했을 때는 석회구에서 오히려 치환성(置換性)칼륨이 많았다. 토양의 환원(還元)으로 생성(生成)된 $Fe^{{+}{+}}$가 pH의 변화로 인(因)하여 콜로이드 표면(表面)에 침점(沈点)되어 칼륨의 고정(固定)을 방해(防害)했거나 작물(作物)에 의(依)한 칼륨의 흡수제거(吸收除去)가 적었기 때문으로 생각된다. 2. 수도의 생육(生育) 최성기(最盛期)에는 기비(基肥) 1차추비(次追肥)에 가리(加里)를 시용(施用)한 경우(境遇)에도 토양의 치환성(置換性)칼륨은 크게 줄어 들었다. 3. $\frac{K^+}{(Fe^{{+}{+}})^{\frac{1}{2}}}$ 활동량비(活動量比)는 환원(還元)이 충분(充分)히 진전(進展)되었다고 생각되는 7월(月) 16일(日) 이후(以後)에 크게 내려 갔다. 4. 7월(月) 16일(日)까지도 $\frac{K^+}{NH_4^+}$비(比)는 석회처리(石灰處理)에서 컸다. 높은 염담성으로 인(因)한 토양 환원(還元)의 약화(弱化)로 암모니아의 생성(生成)이 적어진 것으로 생각된다. 5. 토양이 충분(充分)히 환원(還元)되었다고 생각되는 시기(時期)에는 $Fe^{{+}{+}}$와 $Ca^{{+}{+}}$간(間)에 정(正)의 상관관계가 유지(維持)되나 $Fe^{{+}{+}}$와 $K^+$ 또는 $Fe^{{+}{+}}$와 $NH_4^+$간(間)에는 상관관계가 잘 유지(維持)되지 않는다. $NH_4^+$와 $K^+$는 작물(作物)에 잘 흡수(吸收)되는 등(等)의 이유(理由)로 토양중에 그 농도(濃渡)가 변화하기 때문인 것 같다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.19-36
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• 1997

This paper discusses the reduction and subsequent recovery and increase of shear strength of clay in the vicinity of soil-cement column. Laboratory and field tests were conducted to investigate the effects on surrounding clay during and after soil-cement column installation in soft Ariake clay. Discussions were made on the mechanism of strength changes of clay by considering the thixotropic recovery, reconsolidation effect, penetration of cement slurry and diffusion of exchangeable cations. On the basis of field and laboratory observations, 10 days after column installation, the decreased shear strength of surrounding clay during mixing was recovered and 30 days later, shear strength of surrounding clay increased 30% by average. Therefore, it is recommended that the increase of shear strength of clay can be taken into consideration in the bearing capacity and stability analysis of the composite ground.

• 방사성폐기물학회지
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• 제19권3호
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• pp.331-338
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• 2021

Extensive studies have been conducted on thermal conductivity of bentonite buffer materials, as it affects the safety performance of barriers engineered to contain high-level radioactive waste. Bentonite is composed of several minerals, and studies have shown that the difference in the thermal conductivity of bentonites is due to the variation in their mineral composition. However, the specific reasons contributing to the difference, especially with regard to the thermal conductivity of bentonites with similar mineral composition, have not been elucidated. Therefore, in this study, bentonites with significantly different thermal conductivities, but of similar mineral compositions, are investigated. Most bentonites contain more than 60% of montmorillonite. Therefore, it is believed that the exchangeable cations of montmorillonite could affect the thermal conductivity of bentonites. The effect of bentonite type was comparatively analyzed and was verified through the effective medium model for thermal conductivity. Our results show that Ca-type bentonites have a higher thermal conductivity than Na-type bentonites.

• 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.