간척지토양에서 재료별 염분상승 억제효과 검증 Verification on the Material Capillary Rising Control Effects in Reclaimed Land Soil
pp.101-102
간척지토양은 일반 내륙과 달리 토양 내 고농도의 염분이 포함되어 있는 매우 특수한 토양으로 토양입단 형성 불량, 토양용액 중에 이온 간의 균형파괴, 토양용액의 알칼리도 증가, 토양의 통기성 불량, 재염화 현상에 따른 염분 축적과 (손재권 등, 2005) 지하부에 상존하는 토양염분과 염분지하 수, 척박한 토양과 유기물 부족(오구균 ‧ 김도균, 2009), 강 한 조풍, 태풍 또는 바람에 의한 건조피해 및 비사 등 여러 가지 환경압이 강하여 식물생육환경이 대단히 불량하다(오 휘영 ․ 최병권, 2001; 김도균, 2006). 따라서 이러한 각종 환경의 제한요소를 최소화할 수 있는 방안을 모색하고, 양호한 식생환경을 조성할 보완 대책수립 (오휘영 ‧ 최병권, 2001)이 필요하다. 그 중 토양염류에 의한 수목의 피해가 가장 큰 문제로 볼 수 있고, 이에 대한 대책은 수목식재 공간 내부로 토양염류의 이동을 억제하거나 차단 하여 수목이 생리․생태적으로 안정되고, 건전한 생육을 위 한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 염류차단이 가능한 여 러 가지의 재료와 차단방법에 따라 토양염류의 이동변화를 측정하여 차단효과가 우수한 재료와 방법을 검증하여 향후 간척지 녹화에 필요한 수목식재 기술개발에 기초자료를 제 공하고자 하였다. 본 연구를 위한 시험지 조성은 전북 군산시 옥구읍 수산 리에 위치한 새만금 노출간척지내에서 2011년 10월에 시험 지를 조성하여 2012년 12월까지 14개월간 모니터링을 실 시하였다. 간척지토양에서 식재혈을 파고 차단재료를 설치 한 후 양질토로 객토한 후 토양염분이 식재혈 내부로 침투 한 정도를 평가하기 위하여 월 1회에 걸쳐 식재혈 내부의 토양전기전도도(EC)를 측정하였다. 차단재료는 쇄석, 준설 토, 목질칩, 드레인보드, 왕겨, EPS, 비닐의 7종류의 재료를 대상으로 하였고, 차단방법별로는 식재혈의 전면차단, 바닥 면차단, 벽면차단 등의 3가지로 하였고, 차단재료의 두께별 로는 10㎝, 20㎝, 30㎝로 구분하였으며, 무처리구는 차단재 료의 설치하지 않고 객토만을 실시하여 실험하였다. 실험구 조성시 대상지의 간척지토양의 EC는 약 5.11ds/m 로 EC에 따른 수목피해등급기준(Lee, S.H. et al., 2003)에 비교한 결과 불량한 토양으로 나타났다. 우리나라 초기 간 척지는 대부분토양의 EC가 4ds/m이상(오휘영 ․ 최병권, 2001)으로 대상지의 토양은 수목의 생육피해 등급 중 생육 이 불량한 등급(4.75ds/m 이상)으로 수목식재가 곤란하고 토양개량 및 염분차단을 위한 방법이 필요한 것으로 나타났 다. 원지반토양인 무처리구의 EC를 시계열적으로 분석한 결 과 1월과 6월에 다소 높게 나타났다. 이것은 가뭄과 연관 지을 수 있고, 기상데이터와 같이 추가적인 분석이 필요할 것으로 생각된다. 재료별 식혈구내의 EC의 월평균값을 분석한 결과 무처 리구(1.32ds/m)>비닐(1.30ds/m)>왕겨(1.18ds/m)>드레인 보드(1.11ds/m)>EPS(1.08ds/m)>쇄석(0.79ds/m)>목질칩 (0.731ds/m)> 준설토(0.72ds/m) 순으로 높게 나타났다. 차 단재료를 설치하지 않은 무처리구는 EC가 가장 높게 나타 났으며, 특히 준설토, 쇄석, 목질칩이 다른 재료에 비해 EC 가 비교적 낮게 나타나 염분이동을 억제하는 효과가 높은 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 준설토, 쇄석, 목질칩의 재료는 타 재료보다 공극률 다소 크고 배수성이 우수하여 식재혈 내부로 이동하는 토양염분을 억제한 결과로 생각한 다. 따라서 준설토와 쇄석, 목질칩은 다른 재료에 비해 염분 이동을 차단 또는 억제하는 효과가 우수한 것으로 판단되었 다. 그러나 목질칩의 경우 현재는 재료의 입자간에 공극이 커서 염분차단 기능을 하고 있는 것으로 추정되지만 장차 부식되어 공극이 작아지고 다져질 경우 염분차단 기능을 할 수 있을지에 대해서는 장기적 모니터링이 필요할 것으로 생각되었다. 염분이동 억제효과가 높은 목질칩, 쇄석, 준설토의 3가지 재료에 대하여 차단방법과 처리 두께별 처리결과를 추가적 으로 분석하였다. 염분차단방법별로는 전면차단에서 목질 칩처리가 월평균 EC 0.79ds/m로 가장 효과적이었고, 바닥 면차단의 경우는 준설토처리구(EC0.56ds/m) 및 쇄석 (EC0.56ds/m)처리구가 다소 효과가 높았으며, 벽면차단의 경우는 현재 일관성이 없었다. 일반적으로 염해지 수목식재 시 토양염분의 수직적인 이동을 고려하여 식재혈의 바닥면 을 대상으로 주로 차단처리를 하고 있으나 본 연구결과 토 양염분은 수직적 이동 외에 수평적 이동 또한 발생하기 때 문에 식재혈의 전면을 차단하거 바닥면을 우선적으로 차단 하는 것이 효과적인 것으로 판단되었다. 염분차단재료의 처리두께별 결과는 쇄석처리구에서 차 단두께가 두꺼울수록 EC가 낮게 나타났으나 목질칩과 준 설토처리구에서는 일관성이 보이지 않아 추가적인 모니터 링이 필요할 것이다. 염분차단실험에서 무처리구보다 차단재료를 설치한 처 리구의 EC가 낮게 나타났다. 이러한 결과는 처리구의 재료 가 공극이 커서 모세관 현상을 차단하여 염분 상승을 차단 하거나 억제한 것으로 판단된다. 2012년 12월 현재까지, 토 양염분 차단 및 억제효과는 월평균 EC를 기준으로 목질칩 (1.48ds/m), 쇄석(1.43ds/m), 준설토(1.34ds/m) 등의 재료 가 다른 재료에 비해 뛰어난 것으로 나타났고, 수목생육피 해 및 토양등급기준에서 모두 매우 양호하고, 무해한 등급 의 조건으로 나타나 수목식재가 가능한 것으로 나타났다. 재료 차단방법 및 두께에서는 재료별 일관성이 있는 결과가 도출되지 않았으며, 이에 대한 실내실험으로 보완이 필요할 것으로 판단되었다. 대상지는 점토질토양으로 실험구 조성 후 초기에 지반의 다짐 및 안정화가 이루어지지 않고, 여름철 집중강우 등 기 상의 영향으로 EC의 변화 폭이 크게 나타났다. 특히, 1월 측정 시에는 전체적으로 값이 높게 나타났는데 이는 겨울철 토양 결빙으로 발생한 EC측정기의 측정오차로 추정되었다. 기존의 토양염분 측정에 대한 연구들은 대부분 횡단적으 로 14개월 측정하여 염분평가를 하였으나 본 실험결과 토양 염분은 계절적으로나 시간의 흐름에 따라 변화가 있으므로 토양염분을 조사할 때는 최소한 4계절 구분하여 조사하여 야 하고, 장기적인 모니터링에 의하여 염분변화를 파악하여 야 할 것으로 생각되었다. 또한 각각의 실험재료에 대한 경 제성부분을 추가적으로 검토하여 간척지에서 토양염분차 단을 위한 수목식재시 재료와 방법별 설치비용과 기능성을 추가적으로 조사․분석하여 현실적으로 가장 효과적인 재료 와 방법을 개발해야 할 것으로 생각된다.