• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제28권
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• pp.6.1-6.7
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• 2013

Objectives In this study, we investigated the influence of ionic strength and natural organic matter (NOM) on aggregation and soil adsorption of citrate-coated silver nanoparticles (AgNPs). Methods Time-resolved dynamic light scattering measurements and batch adsorption experiments were used to study their aggregation and soil adsorption behaviors, respectively. Results The aggregation rate of AgNPs increased with increasing ionic strength and decreasing NOM concentration. At higher ionic strength, the AgNPs were unstable, and thus tended to be adsorbed to the soil, while increased NOM concentration hindered soil adsorption. To understand the varying behaviors of AgNPs depending on the environmental factors, particle zeta potentials were also measured as a function of ionic strength and NOM concentration. The magnitude of particle zeta potential became more negative with decreasing ionic strength and increasing NOM concentration. These results imply that the aggregation and soil adsorption behavior of AgNPs were mainly controlled by electrical double-layer repulsion consistent with the Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek theory. Conclusions This study found that the aggregation and soil adsorption behavior of AgNPs are closely associated with environmental factors such as ionic strength and NOM and suggested that assessing the environmental fate and transport of nanoparticles requires a thorough understanding of particle-particle interaction mechanisms.

• 한국산림과학회지
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• 제79권4호
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• pp.367-375
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• 1990

모암(母岩), 유기물(有機物), calcium 및 Iron oxide가 토양입단화(土壤粒團化)에 미치는 영향을 규명하기 위하여 석탄암(石炭岩), 화강암(花岡岩), 화강편마암(花崗片麻岩)을 모암(母岩)으로 하는 지역(地域)을 조사지(調査地)로 설정(設定)하고 조사지별(調査地別)로 삼림식생상태(森休植生狀態)에 따라 토양내(土壤內) 유기물(有機物), Calcium 및 Iron oxide의 함량(含量)차이가 입단안정도(粒團安定度)에 미치는 영향을 분석(分析) 평가(平價)하였다. 입단화도(粒團化度)와 관련된 요인(要因)들과 그 특성(特性) 및 침식(浸蝕)에 대한 안정성(安定性)과 밀접한 관련이 있는 입단직경(粒團直徑)을 분석(分析), 평가(平價)한 결과는 다음과 같았다. 모암(母岩)이 입단화(粒團化)에 미치는 영향(影響)을 보면 석탄암토양(石炭岩土壤)의 입단화도(粒團化度)가 21%로 가장 높았고 다음이 화강암토양(花崗岩土壤)으로 19.8%, 화강편마암토양(花崗片麻岩土壤)이 9.9%로 가장 낮았다. 입단화도(粒團化度)에 가장 큰 영향(影響)을 미치는 요인(要因)은 유기물함량(有機物含量)으로 유기물함량(有機物含量)이 증가(增加)함에 따라 입단화도 직선적(直線的)으로 증가(增加)하는 정(正)의 상관(相關)을 나타냈으며, 그 관계는 Y=4.31X-4.37 (Y : 입단화도(粒團化度), X : 유기물함량(有機物含量))과 같았다. 임상별(林相別) 입단화도(粒團化度)는 관엽수림지역(關葉樹林地域)의 토양이 침엽수림지역(針葉樹林地域)의 것보다 높게 나타났으며, 이것은 유기물함량(有機物含量)에 기인(基因)하는 것으로 인정(認定)되며 모암별(母岩別) 입단직경급(粒團直徑級)의 분포(分布)는 석탄암토양(石炭岩土壤)에서는 큰 직경급(直徑級) (0.5mm 이상) 입단(粒團)의 비율(比率)이 높은 반면 화강편마암토양(花崗片麻岩土壤)에서는 작은 직경급(直徑級) (0.25mm) 입단(粒團)의 비율(比率)이 높았고 화강암토양(花崗岩土壤)에서는 0.5mm직경급입단(直徑級粒團)을 중심으로 정규분포(正規分布)하는 경향(傾向)을 나타냈다. 토양(土壤)중 Ca과 Fe의 함량(含量)이 입단화도(粒團化度) 미치는 영향(影響)은 부분적(部分的)으로만 인정(認定)되고 있으나 석탄암지역(石炭岩地域)에서는 Ca의 영향(影響)이 유기물(有機物)과 함께 입단화(粒團化)에 크게 기여(奇與)하는 것으로 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권3호
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• pp.180-185
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• 2017

광산 활동에 의해 오염된 농경지의 복원은 개량제 처리와 복토를 기반의 미량원소 안정화 기법으로 진행되고 있다. 최근 복원된 부지 중 경사 농경지에서 토양 유실 문제가 대두되고 있다. 본 연구에서는 4종의 개량제 (벤토나이트, 석회, 유기물, 제강슬래그)를 다양한 비율로 단일 또는 복합처리 한 후 입단 형성의 효율을 평가했다. 복토재는 점토함량이 다른 3가지 토양 (A 토양=9.4%, B토양=14.7%, C 토양=21.2%)을 대상으로 했다. 단일처리 결과, A 토양은 유기물 5%, B와 C 토양은 석회 5%가 각 토양의 대조구에 비해 입단 형성이 가장 효과적이었다. 9가지 복합처리구 중에서 A 토양은 유기물 3% + 석회 1%, B와 C 토양은 유기물 1% + 석회 3% 처리구의 입단 형성이 가장 높았다 (A 토양=30.4%, B 토양=25.0%, C 토양=36.5%). 현장처리를 위해 각 복토재 (A 토양=0.045, B 토양=0.051, C 토양=0.054)와 국내 농경지의 평균 (0.032) 토양침식인자 차이만큼을 개량제에 의한 목표 입단 형성량으로 설정하였다(29.1% 입단형성). 비용편익을 고려한 최적 개량제 선정한 결과 A와 B 토양은 석회 3%, C 토양은 석회 5%가 가장 적합 했으며, 이를 통한 경사진 복원된 경사 농경지에서 토양 유실을 효과적이고 경제적으로 저감할 것으로 예측된다. 본 연구에서 석회 처리에 의한 토양 알칼리도 상승은 고려하지 않았다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제9권1호
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• pp.15-23
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• 1985

The study was carried out to confirm the changes of soil physico-chemical properties and population of Fusarium solani by soil managements at preplanning fields for ginseng cultivation. Soil porosity and aggregation had been significantly increased during the managements while exchangeable nitrogen content and bulk density of the soil had been decreased. Available phosphate and exchangeable potassium content, in addition, seemed to be slightly increased. And soil aggregation showed positive correlation with clay, organic matter, soil moisture, and Ca content in the soil but negative with K content. Decrease rate of NH4-N and NO3-N content after soil managements were 55% and 41% in average, respectively. And better decrease effect for NH4-N was obtained in sand loam soil whereas no effect for NO3-N with soil textures. The more ploughing seemed to result in less propagules of F solani in the soil, however there was non significant decrease in population of the pathogen after the soil management. Number of F. solani in soil was significantly less in the fields where gramineous and leguminous crops had been grown as a precrop than other crops tested. Meanwhile there was no correlation between soil texture and population of the pathogen in the soil.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권5호
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• pp.764-769
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• 2010

간척지 세사양토 토양에 Bermuda grass 재배 시 토양개량제의 시용이 토양 입단화도에 미치는 효과를 보기 위하여 이수석고 1550 (G1), 3100 (G2), 6200 (G3) kg $10a^{-1}$, 팽화왕겨 1000 (H1), 2000 (H2), 3000 (H3) kg $10a^{-1}$, 팽화왕겨 1500 kg $10a^{-1}$에 zeolite를 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) kg $10a^{-1}$을 각각 조합처리 하는 등 3종의 토양개량제를 처리하고, 60, 90, 120 DAT (처리 후 경과 일수)에서 입단크기별 입단생성 정도를 분석하였다. 60 DAT 세사양토에서 이수석고 단일처리 효과는 G3경우 1.0-2.0 mm의 입단이, 무처리구 보다 4.66% 감소시키고 있어서 이수석고 시용수준은 1550 kg $10a^{-1}$이하였다. 팽화왕겨와 팽화왕겨+zeolite는 토양의 입단 증가에 기여한 효과가 뚜렷하였다. 토양개량제별 입단생성에 대한 효과는 팽화왕겨${\geq}$팽화왕겨+zeolite>이수석고>무처리 순이었다. 90 DAT에서 토양입단형성에 기여한 G1>G2>G3>무처리순으로 이수석고의 시용증가가 오히려 세사양토의 입단형성정도를 감소시켰다. 이때의 이수석고 시용수준도 1550 kg $10a^{-1}$ 이하였다. 90 DAT에서 팽화왕겨처리에 의한 토양입단형성은 이수석고 처리 경우 보다 7% 이상이 높았다. 특히 2이상과 2.0-1.0 mm의 입단의 양이 높아지고 있었다. 90 DAT에서 토양의 입단형성을 위한 팽화의 시용양은 1000 kg $10a^{-1}$ (H1) 이하였다. 팽화왕겨 1500+zeolite 200 kg $10a^{-1}$ (HZ1) 처리구가 90 DAT에서 입단화도가 52.78%로 가장 효과적이었다. 특히 2 mm 이상과 2.0-1.0 mm의 입단이 무처리구 비하여 2-4배 높았다. 120 DAT에서 팽화왕겨 2000 kg $10a^{-1}$ (H2)의 입단화도가 51.50%로 가장 높게 나타나고 있어 팽화왕겨처리는 입단형성 작용뿐만 아니라 입단유지에도 효과적이었다. 팽화왕겨처리 (1550 kg $10a^{-1}$)와 zeolite 800 kg $10a^{-1}$조합처리 구에서 48.51%의 입단화도를 나타내고 있었다. 결과적으로 계화도 세사양토의 입단형성 증가를 위한 토양개량제의 처리효과는 팽화왕겨>팽화왕겨+zeolite>이수석고 순이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제22권1호
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• pp.18-24
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• 1989

인삼재배(人蔘栽培) 예정지(豫定地) 토양이화학성(土壤理化學性)과 관리후(管理後) 토양이화학성(土壤理化學性) 및 이식후(移植後) 본포(本圃)의 토양이화학성(土壤理化學性) 변화(變化)가 인삼수량(人參收量) 및 결주율(缺株率)에 미치는 영향(影響)을 변화량(變化量)과 변화율(變化率) 모형(模型)을 써서 산지조사의 수행자료(遂行資料)로 해석(解析)하였다. 1. 예정지(豫定地)에서 6년차(年次)까지 토양물리성(土壤物理性)의 연차간(年次間) 변화(變化)는 수분(水分)을 제외(除外)한 입단율(入團率), 공극률(孔隙率) 용적밀도(容積密度)가 유의성(有意性) 있는 변화(變化)가 있었고 토양화학성(土壤化學性)은 Mg을 녹외(綠外)한 전성분(全成分)이 유의성(有意性)있게 변화(變化)하였다. 2. 6연근(年根) 인삼수량(人蔘收量)과 연차간(年次間) 토양물리성(土壤物理性)은 유의성(有意性) 있는 정상관(正相關)이었고 결주율(缺株率)과는 유의부상관(有意負相關)이었다. 토양화학성(土壤化學性)의 연차간변화(年次間變化) 중에서 4년차(年次) 함류농도외(艦類濃度外)에는 유의성(有意性)이 없었다. 3. 6연근수량(年根收量)은 본포기(本圃期) 입단율(粒團率)의 변화량(變化量)과 정상관(正相關)이었고 예정지(豫定地)의 변화량(變化量) 및 변화율(變化率)과 수분변화량(水分變化量)과는 부상관(負相關)이었으며 결주율(缺株率)은 예정지공극률(豫定地孔隙率)의 변화양(變化量)과 부상관(負相關)이었고 예정지(豫定地) 입단변화율(粒團變化率) 및 본포기(本圃期) 수분변화율(水分變化率)과는 정상관(正相關)이었다. 4. 6연근수량(年根收量)과 토양물리성(土壤物理性) 상호간(相互間)의 다중상관(多重相關)을 보면 예정지(豫定地)의 공극률(孔隙率)이 크게 기여하며 입단율(粒團率)만을 볼 때는 본포기(本圃期) 변화량(變化量)의 기여도가 컸다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권6호
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• pp.18-26
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• 2021

Soil aggregation begins with flocculation of clay particles triggered by interfacial reactions of polyvalent cation such as Ca²⁺ and Fe³⁺, and they are also known as important elements to control the mobility of arsenic in soil environment. The objective of this study was to investigate the feasibility of CMDS (coal mine drainage sludge) for soil loss reduction and stabilization of arsenic-contaminated soil in a 37% sloped farmland under rainfall simulation. The amount of soil loss decreased by 43% when CMDS was applied, and this result was not significantly different from the case of limestone application, which yielded 46% decrease of soil loss. However, the relative amount of dispersed clay particles in the sediment CMDS-applied soil was 10% lower than that of limestone-applied soil, suggesting CMDS is more effective than limestone in inducing soil aggregation. The concentrations of bioavailable arsenic in CMDS amended soil decreased by 46%~78%, which was lower than the amount in limestone amended soil. Therefore, CMDS can be used as an effective amendment material to reduce soil loss and stabilize arsenic in sloped farmland areas.

• 한국환경농학회지
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• 제38권3호
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• pp.124-132
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• 2019

BACKGROUND: Silver grass (Miscanthus sinensis) No. 1 was developed for production of bio-ethanol, and for the purpose the silver grass growing sector was established in Geumgang basin, Iksan, Jeonbuk, in 2011. However, the other application potentials except for using as the bio-energy resources should be considered because of the drop in international oil prices. Therefore, there is the necessity of a scientific basis to use the silver grass instead of rice straw as the organic matter source that is used for improvement of soil quality in the plastic film house. METHODS AND RESULTS: The silver grass was applied at 5, 10, 15 and 20 Mg/ha and tilled before the watermelon was planted in the plastic film-house. The control plot was treated with 10 Mg/ha with rice straw, and watermelons have been cultivated for 3 years(2017~2019). Soil aggregation, soil chemistry, and the growth characteristics were investigated, when the watermelon was harvested every year. Soil aggregation levels at the 2nd and 3rd year of watermelon harvest were similar from the plot applied with the silver grass at 5 Mg/ha and the control plot, and increased in the silver grass treated plots with more than 10 Mg/ha. However, there was no statistically significant difference between the plots. The nitrogen mineralization of silver grass in the control plot tended to be similar to the 5 Mg/ha plot, but the silver grass treated plots with over 10 Mg/ha showed low nitrogen mineralization. Soil EC on harvest stage was proportional to the applied mass of the silver grass, but pH was in inverse with the applied mass. Soil organic matter content, available phosphate, and exchangeable cations increased with the continued use of silver grass. Watermelon weight found to be the best on more than 15 Mg/ha of silver grass, and the sugar content was highest when 10 Mg/ha was treated. CONCLUSION: The use of the silver grass at 10 Mg/ha annually as the organic source was effective in replacing rice straw while growing fruits and vegetables on the plastic film house.

• 아시안잔디학회지
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• 제25권1호
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• pp.69-72
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• 2011

토양입단화는 토양의 물리적 화학적 그리고 생물학적인 변화를 일으키는 활발한 과정이다. 토양입단화를 통해서 생성된 토양공극은 토양에서 공기와 물의 순환을 증가시키는 역할을 하게 된다. 유기중합물이 토양입단 안정화에 대한 긍정적인 역할은 많은 연구결과에서 보고가 된 바 있다. 본 실험의 목적은 유기중합물이 토양입단화와 페레니얼 라이그래스의 성장에 미치는 영향에 대해서 알아보기 위해서 수행되었다. 유기중합물의 세가지 농도가 적용이 되었으며 실험을 위해 두가지 토양이 사용이 되었다. 첫번째 토양으로 4.0%의 유기물이 함유된 양토가 건조된 후 사용이 되었으며 두번째 토양으로 점토가 사용이 되었다. 유기중합물 처리에 따른 페레니얼 라이그래스의 색, 품질, 성장에 미치는 영향은 나타나지 않았다. 그러나 유기중합물이 토양입단화에는 토양의 종류에 따라 영향이 있는 것으로 나타났다. 본 실험의 결과의 구체적인 실증을 위해서 필드 실험이 필요한 것으로 판단이 된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.1019-1023
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• 2006

DEM에 기초한 경사정보는 도시계획, 조경, 도로설계분야는 물론 강우유출 및 토사유실평가와 같은 수자원분야에서도 매우 유용하게 활용된다. DEM에서 추출한 경사도의 해상도는 응용분야 및 모델링의 종류에 따라 다양하게 결정될 수 있으며, 특히 해상도가 낮아질수록 수평거리가 증가하기 때문에 경사도는 감소하는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 해상도에 따른 경사정보의 손실을 개선하고자 유량공식과 Manning의 유속공식을 조합한 경사도 평가기법을 제안하였으며, 토사유실모델의 지형인자를 계산하는데 활용하였다. 적용결과 기존의 경사도 평가기법을 이용한 지형인자는 34.8%의 오차를 나타낸 반면, 조합방법에 의한 경사도를 활용한 경우에는 12.6%로 비교적 낮은 오차특성을 확보할 수 있었다. 또한 지형특성에 따른 영향을 평가하기 위해, 유역내 상 중 하류 지역을 선정하여 조합방법에 의한 효용성을 평가한 결과, 조합방법이 기존방법에 비해 개선된 결과를 보였다. 따라서 조합방법에 의한 경사도 평가기법은 강우유출모델과 같은 수자원분야에서 해상도 변화에 따른 경사정보의 손실을 효과적으로 개선할 수 있을 있으리라 판단된다.