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고흡수성 수지 기반 토양보습제 첨가에 따른 유효수분량 변화 KCI 등재

Effects of Superabsorbent Polymer-Based Soil Conditioners on Plant-Available Water Content

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/444806
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한국환경생태학회지 (한국환경생태학회지 (환생지))
한국환경생태학회 (Korean Society of Environment & Ecology)
초록

본 연구는 고흡수성 수지(SAP) 기반 토양보습제가 보수력이 약한 토양에서 식물이 실제로 이용 가능한 유효수분량 (plant-available water)에 미치는 영향을 실증적으로 분석하고자 수행되었다. 이를 위해 화강암 풍화토(마사토)와 모래 토양에 각각 테라코템과 폴리아크릴아마이드(PAM) 수지를 상이한 첨가량으로 처리한 후 유효수분량 변화를 측정하였다. 실험 결과, SAP 처리구는 대조구 대비 유의미한 유효수분량 증가세를 보였으며, 특히 테라코템 1.0g 처리구와 PAM 수지 0.2g 처리구에 서 유효수분 확보 효과가 가장 뚜렷하게 관찰되었다. 모래 토양의 경우 최대 110.1%의 유효수분량 증가율을 기록하였으나, 과도한 SAP 첨가는 토양 구조 불안정 및 팽윤-수축 반복과 같은 잠재적 물리적 부작용을 야기할 수 있음이 확인되었다. 또한, 일부 SAP는 수분을 식물 흡수가 어려운 수분퍼텐셜 범위(pF > 4.2)에 고정함으로써 총수분량 증가와 유효수분량 확보 간 불일치를 초래할 가능성이 제기되었다. 이는 SAP의 효과가 토성, 첨가량, 수분 퍼텐셜, 화학적 특성 등 다양한 요인의 복합적인 상호작용으로 결정됨을 시사한다. 결론적으로, SAP는 도시 수목의 수분 스트레스 경감 및 생육 안정화에 기여할 수 있는 유망한 기술로 평가되나, 그 효과를 극대화하기 위해서는 토양 환경 특성을 고려한 맞춤형 적용 전략 수립이 필수적임을 강조한다.

This study empirically evaluated the effects of a superabsorbent polymer (SAP)-based soil moisturizing agent on plant-available water (PAW) in soils with low water-holding capacity. Granitic weathered soil (Masato) and sandy soil were treated with two SAP types, TerraCottem and polyacrylamide (PAM), applied at varying rates, and the resulting changes in PAW were measured. The results indicated that SAP-treated samples showed significantly increased PAW compared to the control group. The most pronounced improvements were observed with the TerraCottem treatment at 1.0 g and the PAM treatment at 0.2 g. PAW increased by up to 110.1% in sandy soil. However, excessive SAP application was found to potentially cause adverse physical effects, such as soil structural instability and repeated swelling-shrinking cycles. Additionally, some SAPs showed the potential to cause a discrepancy between total water retention and actual plant-available water by retaining moisture within water potential ranges inaccessible to plants (pF > 4.2). These findings suggest that the effectiveness of the SAP application depends on complex interactions among soil texture, polymer application rate, soil water potential, and properties. In conclusion, SAPs represent a promising approach to alleviating water stress and stabilizing the growth of urban trees. However, tailored application strategies that account for site-specific soil properties are essential for optimizing their beneficial effects.

목차
요 약
ABSTRACT
서 론
연구방법
    1. 공시재료 선정
    2. 실험설계 및 측정
결 과
고 찰
REFERENCES
저자
  • 박석곤(국립순천대학교 조경학전공 교수) | Seok-Gon Park (Landscape Architecture Major, Sunchon National Univ., Sunchoen, 57922, Korea) Corresponding author
  • 정성학(국립순천대학교 조경학전공 학부생) | Seong-Hak Jeong (Landscape Architecture Major, Sunchon National Univ., Sunchoen, 57922, Korea)
  • 김진홍(국립순천대학교 조경학전공 학부생) | Jin-Hong Kim (Landscape Architecture Major, Sunchon National Univ., Sunchoen, 57922, Korea)