토양 콘의 무게를 기반으로 한 간단한 토양 수분 측정 방법이 개발되었다. 토양 콘은 토양으로 채워진 원추형 다공성 세라믹 컵이다. 세 가지 토양 샘플에서 코어 방법과 FDR (Frequency Domain reflectometry) 방법에 의한 토양 수분 함량은 직선 회귀식의 결정계수가 각각 0.92－0.98 및 0.97－ 0.99였으며, 선형 관계였다. 토양 세라믹 콘 내부 토양의 체적 수분 함량과 콘 내부 토양 수분 중량 및 FDR의 센서 값의 회귀 결과 결정계수가 각각 0.96 및 0.97였다. 토양 콘 중량과 FDR 센서 값(r 2 = 0.99, p < 0.001) 사이는 높은 유의한 상관관계가 있었다. 따라서 토양 콘의 무게를 측정하여 토양 수분 함량을 측정할 수 있었다.

국내 고농도의 초미세먼지 발생 빈도 증가와 함께 그 전구물질인 NH3와 관련한 연구가 활발히 진행 중이다. NH3 배출에 있어 농업의 기여율이 높은 것은 자명한 사실이다. 그러나 비료 사용이 농경지 대기 중 NH3 농도에 장기간 미치는 영향에 관련한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수동식 NH3 확산형 포집기를 활용해 11개월 간 농경지 대기 중 NH3 농도를 관측하였다. 그 결과 비료 살포 직후 한 달 동안 NH3 배출의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 그 이후 여름철 기온 상승으로 NH3 휘발이 촉진되어 대기 중 농도가 증가할 것으로 예상하였으나, 54일간의 지속적인 강우로 인하여 대기 중 높은 암모니아 농도는 관측되지 않았다. 그 후 NH3 농도는 가을과 겨울을 거치면서 점차 감소하였다. 비료의 영향력이 감쇠한 시점 이후에는 기온이 감소할수록, 그리고 강수량이 증가할수록 NH3 농도는 감소하는 것을 상관분석을 통해 확인할 수 있었다. 종합해 보면, 국내 NH3 배출량에서 비료의 기여율을 연구하는 데 있어 비료 살포 직후 최소 한 달 동안은 집중적으로 살펴보아야 할 것이며, 현장 연구 시 강수량과 무강우 일수 등의 기상 정보도 함께 고려해야 할 것이다.

토양검정에 의한 유기자원 시비처방 효과를 구명하기 위하여 유기자원의 질소, 인산, 칼륨 성분 함량에 무기화율을 적용하여 시비량을 설정하고 골든퀸 벼를 대상으로 포장시험을 실시하였다. 1. 초장, 분얼수, 엽색도와 이삭수, 볏짚수량 및 벼 수량은 유기자원과 화학비료처리간 차이가 없었다. 등숙율은 화학비료구에서 가장 낮았으며, 천립중은 무처리구에서 가장 높았다. 2. 현미쌀의 미량원소 중 철은 시비구에서 높았고, 아연은 유기자원구에서 가장 높았으며, 무처리구에서 가장 낮았다. 3. 수확 후 토양화학성 중 산도는 화학비료구에서 높았다. 칼슘과 마그네슘은 시비구에서 높았고, 유효규산함량은 유기자원>화학비료>무처리 순으로 높았다. 4. 벼 수량과 양(+)의 상관이 인정된 토양 화학성은 칼슘, 마그네슘과 유효규산 함량이며, 수량 구성요소로는 이삭수였다. 등숙율과 천립중은 음(-)의 상관이 인정되었다. 벼 수량과 가장 높은 상관을 보인 이삭수(r=0.98)는 토양 칼슘, 마그네슘 및 토양 유효규산과 양(+)의 상관이었다. 5. 화학비료를 대체하기 위하여 토양검정 후 유기자원에 무기화율을 적용하여 시비처방을 한 결과 벼 생육, 볏짚 및 벼 수량에서 유기자원구와 화학비료구의 차이가 없었으며, 현미 쌀의 아연성분과 토양 유효규산함량은 유기자원구에서 더 높아 유기자원으로 화학비료를 대체할 수 있다.

The objective of this study was to access the effect of climate and soil factors on alfalfa dry matter yield (DMY) by the contribution through constructing the yield prediction model in a general linear model considering climate and soil physical variables. The processes of constructing the yield prediction model for alfalfa was performed in sequence of data collection of alfalfa yield, meteorological and soil, preparation, statistical analysis, and model construction. The alfalfa yield prediction model used a multiple regression analysis to select the climate variables which are quantitative data and a general linear model considering the selected climate variables and soil physical variables which are qualitative data. As a result, the growth degree days(GDD) and growing days(GD), and the clay content(CC) were selected as the climate and soil physical variables that affect alfalfa DMY, respectively. The contributions of climate and soil factors affecting alfalfa DMY were 32% (GDD, 21%, GD 11%) and 63%, respectively. Therefore, this study indicates that the soil factor more contributes to alfalfa DMY than climate factor. However, for examming the correct contribution, the factors such as other climate and soil factors, and the cultivation technology factors which were not treated in this study should be considered as a factor in the model for future study.

The behaviors of various desorption agents were investigated during the desorption of cesium (Cs) from samples of clay minerals and actual soil. Results showed that polymeric cation exchange agents (polyethyleneimine (PEI)) efficiently desorbed Cs from expandable montmorillonite, whereas acidic desorption solutions containing HCl or PEI removed considerable Cs from hydrobiotite. However, most desorption agents could desorb only 54% of Cs from illite because of Cs’s specific adsorption to selective adsorption sites. Cs desorption from an actual soil sample containing Cs-selective clay mineral illite (< 200 μm) and extracted from near South Korea’s Kori Nuclear Power Plant was also investigated. Considerable adsorbed 137Cs was expected to be located at Cs-selective sites when the 137Cs loading was much lower than the sample’s cation exchange capacity. At this low 137Cs loading, the total Cs amount desorbed by repeated washing varied by desorption agent in the order HCl > PEI > NH4+, and the highest Cs desorption amount achieved using HCl was 83%. Unlike other desorption agents with only cation exchange capabilities, HCl can attack minerals and induce dissolution of metallic elements. HCl’s ability to both alter minerals and induce H+/Cs+ ion exchange is expected to promote Cs desorption from actual soil samples.

시설 토양 오이재배에서 토양수분장력계를 이용하여 관수 제어하였을 때 오이의 광합성 형광반응, 수액 흐름, 엽온 등에 미치는 영향을 구명하고자 실험을 수행하였다. 오이(Cucumis sativus L.)‘청춘’(해오름 종묘)을 공시하여 관수개시점 10-10-20kPa 또는 20-10-10kPa의 2처리하였다. 766 ~ 854 W·m -2 의 고광, 32°C 이상의 고온인 처리 66일 째 광합성형광반응변수(Fo, Fm, Fv/Fm)값은 처리 간 차이가 컸다. 66일 째 낮 시간 (오전 10시 반 ~ 오후 6시)의 Fo와 Fv/Fm값은 10-10-20kPa 처리보다 20-10-10kPa 처리에서 높았다. 엽온이 높았을 때 Fv/Fm값은 감소하였다. 28일과 66일째 엽생육(엽장, 엽폭, 엽면적)은 차이가 없었으나 엽록소 함량(SPAD 값)은 20-10- 10kPa 처리에서 유의하게 높았다. 광도와 온도가 증가함에 따라 줄기수액흐름상대율(SFRR)과 엽온은 상승하였다. 두 처리구 모두 SFRR은 광도 170 W·m -2 이상인 오전 8시 ~ 9시 간대에 급격한 증가가 시작되었다. 관수 후의 처리구 토양 온도는 감소하였으나, 7월 5일(광도 820W·m -2 , 오후 1시) 토양 온도가 10-10-20kPa에서는 31.0°C, 20-10-10kPa에서는 28.5°C였다. 그러나 처리 간 SFRR, 엽온, 기온차, VPD는 차이가 없었다. SFRR과 엽온 간에는 정의 상관성(p < 0.01, r = 0.770)을 보였으며, SFRR과 엽온은 광, 온도, 토양 온도, 토양 수분함량, VPD 간에는 정의 상관을 상대습도와 기온차 간에는 부의 상관을 보였다.

The seismic deformation method is conventionally used as a seismic design for a multi-utility tunnel in Korea. In the seismic deformation method, the soil ground’s natural period is one of the most critical factors for calculating the ground displacement using cosine functions. Correction factors for the natural period and shear wave velocity have been used to consider the non-linearity of dynamic soil properties. However, the correction factors have been issued because the correction factors have not been sufficiently studied to consider Korea’s regional conditions. This paper aims to evaluate the natural periods for the seismic deformation method considering Korea’s ground conditions. Ground response analysis was performed using seven real earthquake records on twelve sites with different soil conditions where actual multi-utility tunnels are installed. As a result, natural periods of the sites were analyzed and new correction factors were proposed according to seismic performance and Korea’s regional conditions.

유연한 지반에 놓인 액체저장탱크의 지진 거동은 유체-구조물-지반 상호작용에 의해 복잡하게 나타나므로, 이 시스템의 지진응답 과 피해를 정확하게 예측하기 위해서는 이를 엄밀히 고려하여야 한다. 이 연구에서는 유체-구조물-지반 상호작용을 엄밀히 고려하여 유연한 지반에 놓인 직사각형 액체저장탱크의 지진응답 해석을 수행하고 그 응답 특성을 분석하고자 한다. 이를 위해 지진하중 작용 시 발생하는 유체의 동수압력 및 지반과 구조물 간의 상호작용력을 유한요소 기법을 사용하여 산정한다. 이때, 반무한 지반에서의 에너지 방사를 고려하기 위해 mid-point integrated finite element와 점성 감쇠기를 사용하여 지반 원역의 거동을 모사한다. 이와 같이 산정된 동수압력과 지반-구조물 상호작용력을 구조물의 유한요소에 작용시킨다. 자유장 해석을 통하여 입사 지진파에 의한 유효 지진력을 산정한다. 유연한 지반에 놓인 직사각형 액체저장탱크의 지진응답 해석을 통하여 지반-구조물 상호작용의 효과로 인해 시스템 응답의 변화가 다양하게 나타남을 확인할 수 있다. 그러므로, 유연한 지반에 놓인 직사각형 액체저장탱크의 내진설계를 수행하거나 내진성능을 검토할 때는 유체-구조물-지반 상호작용을 엄밀히 고려하여야 할 것이다.