• 한국환경농학회지
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• 제33권4호
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• pp.306-313
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• 2014

BACKGROUND: Forest soils contain microbes capable of consuming atmospheric methane ($CH_4$), an amount matching the annual increase in $CH_4$ concentration in the atmosphere. However, the effect of plant residue production by different forest structure on $CH_4$ oxidation is not studied in Korea. The objective of this study was to evaluate the effect of Korean alpine soils having different forestation structure on $CH_4$ uptake rates. METHODS AND RESULTS: the $CH_4$ flux was measured at three sites dominated with pine, chestnut and oak trees in southern Korea. The $CH_4$ uptake potentials were evaluated by a closed chamber method for a year. The $CH_4$ uptake rate was the highest in the pine tree soil ($1.05mg/m^2/day$) and then followed by oak ($0.930mg/m^2/day$) and chestnut trees ($0.497mg/m^2/day$). The $CH_4$ uptake rates were highly correlated to soil organic matter and moisture contents, and total microbial and methanotrophs activities. Different with the general concent, there was no any correlation between $CH_4$ oxidation rates, and soil temperature and labile carbon concentrations, irrespective with tree species. CONCLUSION: Conclusively, the methane oxidation rate was correlated in positive manner with organic matter, abundance of methanotrophs. Methane oxidation was different among tree species. This results could be used to estimate methane oxidation rate in forest of Korea after complementing information about statistical data and methane oxidation of other site.

• 한국산림과학회지
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• 제101권3호
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• pp.405-411
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• 2012

경상남도 진주시와 산청군에 위치한 성숙한 밤나무 재배지를 대상으로 여러 가지 토양 개량제 처리[(유기질비료 처리구: 20 kg/본; 복합비료 및 목탄 처리구: 복합비료 4 kg/본+목탄 2 kg/본; 석회비료 처리구: 3 kg/본; 혼합비료 처리구: 복합비료 1 kg/본+유기질비료 10 kg/본+목탄 1 kg/본; 대조구(무시비구)]가 토양 특성 및 잎 형질에 미치는 단기적 영향을 조사하였다. 밤나무 재배지에 토양용적밀도, 토양 유기탄소, 전 질소, 칼슘 및 마그네슘 함량은 양 개량제 처리에 따른 유의적인 변화가 없었다. 그러나 잎 건중량은 진주지역 석회비료 처리구($0.65\;g\;leaf^{-1}$), 산청지역 유기질비료 처리구($0.68\;g\;leaf^{-1}$)로 대조구(진주: $0.46\;g\;leaf^{-1}$; 산청: $0.53\;g\;leaf^{-1}$)에 비해 유의적으로 높았다. 잎면적의 경우 진주지역 석회비료 처리구가($79.1\;cm^2\;leaf^{-1}$)로 가장 크게 나타났으며, 산청지역 토양 개량제 처리구는 ($70.4\;cm^2\;leaf^{-1}{\sim}78.2\;cm^2\;leaf^{-1}$)로 대조구(진주: $56.2\;cm^2\;leaf^{-1}$; 산청: $60.5\;cm^2\;leaf^{-1}$)에 비해 유의적으로 증가하였다. 토양 개량제 처리에 따른 잎 내 질소 함량은 혼합비료 처리구가 2.51%, 복합비료+목탄 처리구가 2.50%로 대조구 .98%에 비해 유의적으로 높았다. 본 연구 결과에 따르면 토양 개량제 처리는 밤나무 재배지의 단기적인 토양 특성개선에는 효과가 크지 않았으나 잎 형질 개선에 효과가 있었으며, 잎 내 질소 분석은 밤나무 재배지의 토양 개량 효과를 판정할 수 있는 지표로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.897-905
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• 2013

본 연구에서는 불용성 토양 휴믹물질(HS)인 토양 휴민(Hu)을 대상으로 페난트린(PHE)과의 흡착상수($K_{OC}$, n)를 조사하였고, 각 휴민 분자의 물질특성과 흡착상수와의 상관관계를 조사하였다. 토양 휴민은 한라산 토양을 포함한 국내 5개 지역의 토양과 국제휴믹학회(IHSS) 표준토양 및 이탄토(Peat)에서 분리한 7종을 사용하였으며, 원소성분비 및 고체 $^{13}C$ NMR을 이용한 탄소형태별 분포(%) 등을 조사하였다. 토양 휴민은 알킬탄소를 주요 성분으로 하는 높은 지방족 탄소함량(57.1~72.3%)을 가진 분자구조 특성을 보였으며, 추출원별 알킬탄소의 함량($C_{Al-H,C}$, %)은 화강암 기원의 토양 Hu (26~42) > 화산재토양 기원의 HL Hu (23.9) > Peat Hu (14.0)의 순으로 나타났다. 토양 휴민의 물질특성과 PHE 흡착상수의 상관성 해석결과, 유기탄소 표준화분배계수($K_{OC}$, mL/g) 값은 알킬탄소 함량(%)과 높은 상관성($r^2$ = 0.77, p < 0.05)을 보인 반면, Freundlich plot을 통해 얻은 비선형 흡착상수(n)는 H,C-치환 방향족탄소 함량($C_{Ar-H,C}$, %)과 높은 상관성($r^2$ = (-)0.74, p < 0.05)을 보였다. $K_{OC}$ 값은 분자 극성도(PI, N+O)/C)와도 높은 상관성($r^2$ = (-)0.74, p < 0.1)을 보여, 분자극성도 값도 소수성유기물의 흡착능 예측에 유용한 물질특성 인자임을 확인하였다. 이상의 결과로 부터 토양휴민 분자 내 알킬탄소의 함량이 높거나, 분자극성도가 낮을수록 PHE의 흡착능이 증가하며, 방향족탄소 함량이 높을수록 흡착의 비선형성(nonlinear sorption)이 증가하는 경향이 있음을 알 수 있었으며, 이러한 토양 휴민의 PHE 흡착특성은 dual reactive mode 흡착모델에 적용하여 해석하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권1호
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• pp.49-58
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• 2017

Biotic ligand model (BLM) and species sensitivity distribution (SSD) were used to determine the site-specific Cu threshold concentration (5% hazardous concentration; HC5) in soil pore water. Model parameters for Cu-BLM were collected for six plants, one collembola, and two earthworms from published literatures. Half maximal effective concentration ($EC_{50}\{Cu^{2+}\}$), expressed as $Cu^{2+}$ activity, was calculated based on activities of major cations and the collected Cu-BLM parameters. The $EC_{50}\{Cu^{2+}\}$ varied from 2 nM to $251{\mu}M$ according to the variation in environmental factors of soil pore water (pH, major cation/anion concentrations) and the type of species. Hazardous activity for 5% (HA5) and HC5 calculated from SSD varied from 0.076 to $0.4{\mu}g/L$ and 0.4 to $83.4{\mu}g/L$, respectively. HA5 and HC5 significantly decreased with the increase in pH in the region with pH less than 7 due to the decrease in competition with $H^+$ and $Cu^{2+}$. In the region with pH more than 7, HC5 increased with the increase in pH due to the formation of complexes of Cu with inorganic ligands. In the presence of dissolved organic carbon (DOC), Cu and DOC form a complex, which decreases $Cu^{2+}$ activity in soil pore water, resulting in up to 292-fold increase in HC5 from 0.48 to $140{\mu}g/L$.

• 한국환경보건학회지
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• 제28권5호
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• pp.65-70
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• 2002

Recently, surfactants were frequently used in order to desorb the hydrophobic organic compounds (HOCs) from soil and to enhance the bioavailability. Among them, -cyclodextrin ($\beta$-CD) is one of those. This study was performed to investigate the binding characteristics between benzene and $\beta$-CD and to examine the bioavailability of benzene. First, we investigated binding characteristics between benzene and $\beta$-CD in water and water/soil system. Then, we examined the effect of $\beta$-CD on the biodegradation of benzene in water and water/soil system. Experimental results on the binding characteristics showed that $\beta$-CD resulted in an efficient complex formation with benzene. As -CD concentration increased, the benzene concentration complexed with $\beta$-CD rapidly increased to 30-40% initial benzene added, and reached the equilibrium. We also investigated the effect of $\beta$-CD on the desorption of benzene from soil in the water/soil system. As $\beta$-CD concentration increased, benzene concentration desorbed into water increased up to 90%. How-ever, in its application to biodegradation of benzene in water and water/soil system, the biodegradation rate of benzene did not improved in the presence of $\beta$-CD compared with in the absense of $\beta$-CD. This result indicated that $\beta$-CD was more preferentially used as a carbon source than benzene. Therefore, for remediation of benzene contaminated soils, $\beta$-CD can be used as a surfactant to desert benzene from soil, and then ex-situ chemical treatment can be applied for the remediation.

• 한국환경농학회지
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• 제25권4호
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• pp.365-370
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• 2006

This study was performed to determine the adsorption-desorption characteristics of polyhexame-thyleneguanidine phosphate in three different soil types of textural classification. Adsorption and desorption studies is impotent for prediction their fate and generating essential information on the mobility of chemicals and their distribution in the soil, water and air of our biosphere. The detection limit of the test substance quantified by a spectroscopic method using Eosin indicator was $0.25{\mu}g/mL$. The reproducibility of analytical method was confirmed by the preliminary test. The concentrations of polyhexamethylenequanidine phosphate in aqueous solution were $1.36{\pm}0.09,\;2.45{\pm}0.01,\;and\;$4.25{\pm}0.05{\mu}g/mL$ by a spectroscopic method using Eosin indicator. The adsorption percents of polyhexamethylenequanidine phosphate in soil were greater than 95.2% for all three test soils. The desorption percents from the adsorbed soil were less than 4.5, 4.7 and 4.7%. Therefore, the adsorption coefficient (K) were greater than 110, 111 and 116. The adsorption coefficient calculated as a function of the organic carbon content (Koc) of the test soils were greater than 9,181, 11,100, and 8,942, respectively. Therefore, the test substance, polyhexamethylenequanidine phosphate could be concluded as medium or high adsorption (>25%) and poorly desorption (<75%) in soil media. Therefore, this chemical is likely to be retained in soil media and may not pose a risk in the aquatic environment.

• 한국조경학회지
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• 제30권5호
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• pp.107-115
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• 2002

This study was carried out to compare artificial soil formulated by blending calcined clay and coconut peat with perlite, then to evaluate this soil as a perlite substitute for use as an artificial planting medium. To achieve this, a determination of the physico-chemical properties and it's effect on plant growth were conducted by comparing those with large perlite grains and small grains. The results are summarized as follows: 1) The bulk density was 0.41g/㎤. This density was lower than that of field soil, but higher than that of large perlite grain(0.23g/㎤) and small grain(0.25g/㎤). The porosity, field capacity, and saturated hydraulic conductivity were 71.3%, 49.2%, and 3.8$\times$10-2cm/s, respectively. The air-permeability, water holding capacity, and drainage were better than or equal to that both large and small perlite grain. 2) It was near-neutral in reaction(pH=6.6). It had a high organic carbon content(65.8g/kg) and a low available phosphoric acid content(84.7mg/kg). It was similar to crop soil in cation exchange capacity(11.4cmol/kg). It had a low exchangeable calcium content(0.71cmol/kg), a low exchangeable magnesium content(0.68cmol/kg), a high exchangeable potassium content(2.54cmol/kg), and a high exchangeable sodium content(1.12cmol/kg). Except for the exchangeable potassium and sodium content, the chemical properties were better than or equal to both large and small grain perlite. The excessive exchangeable potassium or sodium content will inhibit plant growth. 3) In Experiment 1, the plant growth tended to be higher compared to that of large and small perlite gains. But in Experiment 2, it tended to be lower. This might be linked to the excessive exchangeable potassium or sodium content. 4) It could be considered as a renewable perlite substitute for greening of artificial soil. But, it would be necessary to leach the excessive exchangeable potassium or sodium to avoid the risk of inhibiting plant growth.

• 생태와환경
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• 제47권4호
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• pp.319-327
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• 2014

지역적 규모의 탄소 축적량 자료는 지역적 규모의 탄소순환 형태의 이해를 위한 필수적 요소이며 지구적 규모의 탄소순환 형태 변화를 예측하는 중요한 기초 자료가 된다. 본 연구는 국내 다양한 생태계 중 자연성이 높은 국립공원지역 산림 생태계의 탄소축적량을 산정하여 자연군락이 축적 가능한 탄소축적 잠재량을 평가하기 위해 실시되었다. 연구대상지인 계룡산 국립공원은 신갈나무류군락 1,743.5 ha (38.0%), 굴참나무류군락 1,174.0 ha (25.6%), 졸참나무류군락 971.90 ha (21.2%), 소나무류군락 695.19 ha (15.2%) 등의 순으로 분포하는 것으로 분석되었으며, 이들 군락의 분포 중심으로 판단되는 지점에 정밀 조사구를 설치하여 biomass 탄소축적량 측정을 위해 매목조사를 실시하였고, 리터층 및 토양층의 탄소축적량은 조사구 내 소방형구($30cm{\times}30cm$)를 설치, 리터와 토양 (0~30 cm)을 채취하여 측정된 리터 건중량 및 토양 유기물함량을 기초로 단위 탄소값을 구한 후 해당 군락의 총 면적으로 환산하여 산정하였다. 임목 biomass 탄소축적량은 굴참나무군락이 $130.1tCha^{-1}$, 소나무군락 $111.1tCha^{-1}$, 신갈나무군락 $76.2tCha^{-1}$, 졸참나무군락 $39.0tCha^{-1}$ 순으로 산정되었다. 리터층 탄소축적량은 소나무군락이 $18.3tCha^{-1}$, 신갈나무군락 $13.4tCha^{-1}$, 졸참나무군락 $5.8tCha^{-1}$, 굴참나무군락 $5.0tCha^{-1}$의 순으로 나타났다. 토양탄소축적량은 신갈나무군락이 $159.7tCha^{-1}$, 졸참나무군락 $121.0tCha^{-1}$, 소나무군락 $110.5tCha^{-1}$, 굴참나무군락 $90.8tCha^{-1}$의 순으로 산정되었다. 생태계탄소축적량은 소나무군락이 $239.9tCha^{-1}$, 신갈나무군락이 $235.9tCha^{-1}$, 굴참나무군락은 $226.0tCha^{-1}$, 졸참나무군락은 $165.9tCha^{-1}$를 나타냈고 총 $867.7tCha^{-1}$로 나타났다. 각 군락의 면적 별 탄소축적량은 신갈나무가 우점하는 신갈나무류군락에서 $411,200tCha^{-1}$, 굴참나무군락에서 $265,300tCha^{-1}$, 소나무군락에서 $166,800tCha^{-1}$, 졸참나무군락에서 $161,200tCha^{-1}$로 계룡산 국립공원에서 총 $1,045,400tCha^{-1}$로 산정되었다. 계룡산 국립공원의 생태계탄소축적량을 조사한 결과, 탄소축적량은 분포하고 있는 식생군락에 따라 다른 값을 보였으며, 이는 환경요인의 변화에 따른 것이다. 따라서 기후변화에 따라 식생의 분포 유형 및 종류가 변하게 되면, 생태계 탄소축적량도 변화할 것으로 예상되며, 이러한 연구를 통해 기후변화에 대한 한반도의 변화를 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권6호
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• pp.380-386
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• 2001

후지/M.26 4년생을 80l 분에 재식하여 토양 온도 20, 25, 30 및 $35^{\circ}C$로 1997년 5월 15일부터 8월 15일까지 처리하여 토양 온도가 사과나무의 생육과 토양의 산소 및 이산화탄소와 화학성 변화에 미치는 영향을 조사하였던 바 얻어진 결과는 다음과 같다. 신초 생장량과 신초수는 토양온도 $30^{\circ}C$에서 생육이 좋았고 $35^{\circ}C$에서는 억제되었다. 토양 공기 중의 산소함량은 $20^{\circ}C$에서 17~18%이며 $35^{\circ}C$에서 10~14%를 유지하였다. 이산화탄소함량은 토양온도 $35^{\circ}C$에서 월등히 높았다. 유기물함량은 근권 온도가 증가하고 처리기간이 길어짐에 따라 감소하였다. 질산태 및 암모니아태 질소 함량은 처리 초기에는 토양 온도가 상승함에 따라 증가하였으나 질산태 질소함량은 시간이 지남에 따라 $35^{\circ}C$에서 감소하였다. 질산태 질소는 토심 10~15cm 부위가 25~30cm 부위보다 높았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1164-1168
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• 2011

경남지역 논 토양 미숙답 6개소, 보통답 9개소, 사질답 5개소를 대상으로 2011년에 미생물 세포벽 지방산 함량을 분석하여 미생물 군집과 토양 화학성을 주성분분석으로 해석하였다. 토양 미생물체량은 보통답이 $1,235mg\;kg^{-1}$으로 사질답 $441mg\;kg^{-1}$ 보다 유의적으로 많았으며 (p<0.05) 미숙답은 $854mg\;kg^{-1}$으로 유의적인 차이가 없었다. 토양 유기물 함량은 미숙답과 보통답이 $33g\;kg^{-1}$으로 사질답의 $18g\;kg^{-1}$ 보다 유의적으로 많았다 (p<0.05). 미생물 군집은 보통답이 총 세균 33.0%, 그람음성 세균 18.1%로서 사질답의 총 세균 29.4%, 그람음성 세균 14.8% 그리고 미숙답의 그람음성 세균 15.4%에 비해 유의적으로 많았다 (p<0.05). 주성분 분석결과 토양 유기물 함량과 총 세균 군집 비율이 경남지역 논 토양의 보통답과 사질답의 특성을 구분할 수 있었다.