본 연구는 이화령, 육십령, 벌재 등 백두대간 마루금 생태복원사업지에서 복원사업 5년 경과 후 토양특성과 소나무 생장을 모니터링하고 토양특성이 소나무 생장에 미치는 영향을 분석하였다. 복원사업은 소나무 조림목을 이용하여 2012년-2013년에 완료되었으며, 2018년 4월에 각 복원사업지에서의 토양을 채취하고, 소나무의 수고와 흉고직경을 측정하였다. 토양 pH는 복원초기에 비해 크게 변화가 없었으나, 이화령과 벌재에서 7.7과 6.4의 높은 값을 보였다. 복원초기에 비해 유기물함량은 전반적으로 70-80%가 감소하였고, 유효인산은 크게 변화가 없었다. 유기물함량의 감소는 복원 후 초기 고사유기물의 유입 및 분해가 제한됨에 따라 나타난 것으로 판단된다. 소나무 수고생장률(m yr-1)은 지역에 따라 유의한 차이를 보였는데, 육십령 에서 1.02로 가장 높았으며, 그 뒤로 벌재(0.75), 이화령(0.17)순이다. 수고생장률은 토양 pH, 양이온함량(Na, Ca 등)과 부의 상관관계를 보인 반면, 유효인산과는 양의 상관관계를 보였다. 특히 이화령 지역의 저조한 소나무 생장률은 높은 토양 pH로 인한 낮은 양분가용성과, 높은 Na와 Ca 농도로 인한 뿌리로의 수분흡수 저해로 인한 것으로 판단된다. 한편 복원 5년 경과 후 나타난 유기물함량의 급격한 감소는 향후 화학비료, 바이오차 등을 이용한 토양개량이 필요할 것으로 보인다.

반초원의 식생이 훼손된 중국 내몽골의 간주얼 지역에서 인위적인 식물의 도입에 의하여 서로 다른 연도에 복원된 식물군락의 천이와 토양의 특성 변화를 조사하였다. 간주얼 지역의 식물군집(식피율, 식물 수고와 식물 종다양성(종수)등)의 결과들은 복원지소들이 비복원지보다 높게 나타났지만, 주변의 정상적인 대조지소들보다는 낮은 값을 보였다. 이러한 결과는 이 지역에서 생태복원으로 인하여 생태계의 구성요소가 꾸준하게 발전하고 있음을 뜻한다. 복원이 가장 오래된 2005년 지소의 경우, 식물종구성이 유사한 대조지 사이트인 초지지역의 것들과 식피율이나 식생고가 유사한 결과들을 보여 복원의 효과를 긍정적 볼 수 있으나, 식물다 양성 측면에서는 아직 대조지 초지의 것보다 높지 않았다. 2017년의 경우, 2014년 조사 시작 이래 가장 많은 종들이 고사하여 주요 우점종들의 생육이 불안정한 상태를 가시적으로도 확인할 수 있는 정도로 현지조사의 결과들이 이를 반영하고 있다. 2008년 복원지 장자송의 소지생존 성장률은 47%로 작년(100%)보다 낮아졌으며, 조사대상인 20개체 중 5개체가 고사하였다. 군락 내 식생고(식물체높이)의 결과에서는 복원지들이 모두 낮아진 결과를 보였는데, 이는 장자송, 캐나다포플러 등 주요 우점종들이 고사하여 나타난 결과이다. 이렇게 많은 식물이 고사함에도 불구하고 하층에 살아 남아 생존하는 동일수종 및 다른 식물종들은 경쟁상대가 줄어들면서 오히려 더 활력이 좋아지는 결과를 나타내기도 하였다. 이러한 결과는 복원지에서 정착된 식생의 발달은 진행 중이나 그 항목에 따라서 외부의 물리적인 환경(가뭄 등)과 같은 요인에 의하여 영향을 크게 받고 있음을 의미 한다. 식생군락과 환경요인과의 분석(CCA)결과는 비생육기 온도(11월~2월), 생육기온도(6월~8월), 토양유기물, TN, 유효인산 그리고 산화칼륨이 영향을 주는 외부의 주요 비생물학적 환경인자로 나타났다.

본 연구에서는 식생 복원 유형별 토양동물의 변화를 알아보기 위해 비오톱이식공법, 산림표토포설, 소경목군락식재, 다층구조군락식재를 적용한 조사구와 이를 비교할 대조구를 선정하였다. 토양동물의 변화를 통한 토양동물자연도 분석 결과, 대조구는 환경에 민감한 동물군과 둔감한 동물군이 골고루 출현하고 있어 토양동물자연도가 높게 확인되었 다. 식재를 통해 복원된 조사구의 경우, 비오톱이식공법의 토양동물자연도가 대조구와 유사한 수준까지 도달해 있었으 며, 이보다 낮은 수준이긴 하나 소경목군락식재, 다층구조군락식재지역의 토양동물 또한 점진적으로 회복되고 있었다. 가장 낮은 토양동물자연도를 보인 조사구는 산림표토포설지역으로 확인되었다. 이를 통해 비오톱이식공법이 식재를 통해 복원된 조사구가 다른 조사구에 비해 토양동물의 회복이 좀 더 빨리 이루어지고 있음을 파악할 수 있었다. 이는 산림 내부의 숲을 그대로 굴취한 후 이식하는 것으로 표토와 심토의 일부분이 함께 옮겨지기 때문으로 판단

발전소 해체 및 핵종누출 시 원자력 관련 시설 주변의 방사성오염 토양은 주민의 거주 및 공업용지로의 재사용을 위해 토양 제염이 불가피하다. 본 논문에서는 기존 토양복원 기술을 생물학적, 물리/화학적, 열적 처리로 분류하고 각 기술의 원리 및 처리 물질을 분석 및 조사를 통해 방사성물질로 오염된 토양에 적용 가능한 기술을 선정하였다. 선정된 기술을 평가하기 위 해 경제성, 적용성, 기술성을 고려하였다. 또한 High, Medium, Low로 가중치를 적용하여 평가하였다. 이에 따른 결과값을 바탕으로 방사성물질로 오염된 토양에 가장 적합한 토양제염 방법을 제시하고자 한다.

The purpose of the study is to analyze the physical and chemical characteristics of soils from the forest fire burned area in Gyeongju National Park. According to the physical characteristics of soils, soil temperatures and soil moistures in reforestation area (site 2 and 3) and natural restoration area (site 4 and 5) were higher than in control area (site 1). In terms of chemical characteristics, hydrogen exponents (pH) in reforestation area and natural restoration area were higher than in control area. The rates of available phosphoric acid (P2O5) in control area and reforestation area (site 1) had high rates, but rates in reforestation area (site 2) and in natural restoration area (site 5) had low rates. The rates of accumulated organic matter (O. M.) in reforestation area and natural restoration area were lower than in control area. The percentages of total nitrogen (T. N.) were analyzed similarly in all study areas and soils from reforestation area and natural restoration area had higher cation exchange capacity (CEC) than from control area. Therefore these results determines that soils from the forest fire burned area are being restored to normal gradually.

산림청은 도로로 단절된 백두대간 생태계의 연속성을 복원하기 위해 2011년부터 생태축 복원사업을 추진하고 있으며, 본 연구는 초기단계에서 복원사업 이후 생태적 변화를 모니터링 하기 위해 2012년과 2013년 완공된 이화령, 육십령, 벌재, 총 3곳의 생태축 복원사업지와 각각 주변임분의 산림미기상, 식 생 및 토양특성 변화를 비교, 분석하였다. 백두대간 생태축 복원사업에는 우리나라 능선부 대표식생인 소나무가 주로 조림되었고 사업준공 2년이 지난 지금 아까시나무, 물오리나무 등 상층수종이 주변 임분 에서 이입되고 있었다. 당초 파종 또는 식재되었던 초본식물 종수의 변화는 연구대상지 중 이화령에서 가장 심하게 변화하였는데(25종 유입), 달맞이꽃, 개망초, 돼지풀, 미국나팔꽃, 기생초, 그늘사초 같은 외래식물의 유입이 증가하고 있어, 이에 대한 후속관리가 시급한 것으로 판단되었다. 이는 이화령이 다 른 사업지에 비해 토양산도, 유기물, 전질소함량 등 토양의 화학적 특성이 열악하고(P<0.05) 주변임분 과의 온도, 상대습도와 같은 산림미기상의 차이가 심하게 나타났다(P=0.001). 본 연구는 백두대간 생태 축 복원사업 준공 후 2년차 결과를 비교한 것으로, 비록 초기단계 복원 모니터링이지만, 자연복원의 방 향을 예측하는데 있어 중요하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

토양 미생물 군집은 외부 환경변화에 있어 식물 군집보다 더 빨리 반응할 수 있다는 점에서 복원 과 정의 초기 지표로 활용될 수 있다. 이런 측면에서 인위적인 교란에 대한 생태계 반응을 측정하고 생태 계 복원의 지표를 제공하는 토양 미생물 군집 연구가 증가하고 있는 추세이다. 본 연구는 2012년과 2013년 준공된 이화령과 육십령 백두대간 생태축 복원사업지와 주변 임분에서 각각 토양을 채취하여 16S rRNA 파이로시퀀싱 기법을 이용하여 토양 박테리아 군집을 분석하였다. 문(Phylum) 수준에서의 박테리아 다양성은 이화령이 평균 29.3, 육십령이 평균 32.3으로 나왔고 복원사업지와 주변 임분은 통 계적으로 유의한 차이를 보였으나(p<0.01), 지리적 위치(이화령과 육십령 비교)나 토심(0∼15cm, 16∼ 30cm 비교)에 따른 유의한 영향은 나타나지 않았다. 검색된 토양 박테리아 중에서 Acidobacteria (37.3%)와 Proteobacteria(31.1%)가 가장 우점적으로 분포하는 것으로 나타났으며, 복원한 토양과 주변 임분에서 이 두 문의 박테리아 다양성 양상은 서로 상반되었다. 즉, 인공적으로 복원된 토양에서는 Proteobacteria가 높은 비율로 나타났고(38.1%, 인근 산림토양에서는 24.2%), 주변 임분에서는 Acidobacteria가 다양한 것으로 나타났다(55.4%, 복원 사업지는 19.2%). 이러한 경향은 토양의 영양상 태에 따라 선호하는 박테리아 종류가 다르다는 기존의 연구 결과와 유사하였으며, 특히 Acidobacteria 는 산성토양을 선호하는 등 토양산도와 밀접한 연관이 있을 것으로 생각된다. 따라서, 토양 박테리아 군집 특성은 연구지 위치나 토심에 따른 영향보다는 토양복원에 따른 영향이 더 크게 나타났고 이는 향 후 토양복원의 성공여부를 정량적으로 모니터링하는데 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

경상남도 김해시 주촌면 내삼리 땅밀림 산사태 피해지를 대상으로 복원 8년 후 훼손복원지와 인접 산 림지의 유기물층 및 토양층의 이화학적 특성을 조사한 결과 유기물층의 건중량 및 탄소함량은 훼손복원 지 7690kg/ha와 34.08%, 인접 산림지 15360kg/ha와 45.21%로 훼손복원지가 유의적으로(P<0.05) 낮 게 나타났다. 또한 훼손복원지내 유기물층의 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 구리 (Cu), 망간(Mn), 아연(Zn)함량은 인접 산림지에 비해 유의적으로 높았으나, 알루미늄(Al) 함량은 훼손 복원지와 인접 산림지 간 유의적인 차이가 없었다. 토양층의 경우 토양용적밀도는 훼손복원지 1.31g/cm3, 인접 산림지 0.88g/cm3, 모래함량은 훼손복원지 75%, 인접 산림지 38%, 토양 pH는 훼손 복원지 pH 5.93, 인접 산림지 pH 3.96으로 훼손복원지가 유의적으로 높게 나타났다. 그러나 탄소, 질 소, 칼륨, 마그네슘저장량은 훼손복원지와 인접 산림간 유의적인 차가 없었다. 본 연구결과에 따르면 훼손복원지는 토양 용적밀도나 모래함량이 인접산림지에 비해 증가하여 토양물리적 성질이 악화되는 것 으로 나타났다.

본 연구는 서울시 우면산 산사태 피해지를 대상으로 자연 상태의 피해복원지와 인접 미피해 산림지역 의 토양 특성을 비교하기 위해 실시하였다. 산사태 발생 1년 후 2012년 9월 피해 극심지 3개 지역(자연 생태공원, 남부순환도로변, 남태령 전원마을)을 대상으로 각 지역별 피해복원지 3개소와 인접한 미피해 산림지역 3개소 등 총 18개소를 선정하였다. 선정된 조사지는 10m×10m 크기의 조사구를 설치한 후 임분 현황 및 토양 이화학적 특성 분석용 시료를 채취하였다. 토양 용적밀도의 경우 피해복원지 1.14g cm-3, 미피해지 0.87g cm-3로 피해복원지가 유의적으로 높았으나(P<0.05), 기상의 경우 피해복원지 27.6%, 미피해지 37.7%로 피해복원지가 낮게 나타났다. 그러나 토양 내 유기탄소, 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 농도와 저장량은 피해복원지와 미피해지 및 지역 간 유의적인 차이가 없었다. 본 연구 결과에 따르면 우면산 지역 산사태 피해복원지는 인접 미피해 산림지역에 비해 토양 용적밀도나 기상 같은 토양의 물리적 성질이 저하되는 것으로 나타났다.

산불이 토양절족동물의 군집에 미치는 영향을 파악하기 위하여 강원도의 산불 지역을 대상으로 조사를 수행했다. 본 조사는 2012년 6월 13일부터 15일까지 3일간 실시되었다. 강릉, 삼척, 울진, 고성의 산불피해지역에 형성된 인공복원지와 자연복원지, 그리고 주변의 미피해지의 토양을 채취해 Tullgren을 이용하여 절족동물을 분리했다. 분리된 샘플은 실체현미경 하에서 목 수준으로 분류했고, 톡토기의 경우 과 수준, 개미는 종 수준까지 분류했다. 본 조사결과 총 16목 439개체가 관찰되었다. 가장 우점하는 목은 벌목으로 123개체(28%)의 개미가 관찰되었다. 그 다음으로 풍부도가 높은 것은 날개응애아목으로 112개체(25%)가 관찰되었으며, 중기문응애아목이 53개체(12%)로 뒤를 이었다. 조사구 별로 비교해 보면, 인공복원지 12목 196개체, 자연복원지 10목 142개체, 대조구 11목 101개체로 나타나, 목수는 차이가 없었지만 풍부도는 많은 차이를 나타냈다. 산불은 토양절족동물의 밀도를 증가시키는 것으로 나타났으며, 교란이 심할수록 증가하였다.

방사성 토양을 복원하기 위해 원자력시설 주변 부지의 수리지질 특성을 분석하여 국내 방사성 토양 복원에 적합한 수직형 동전기세정장치를 개발하였다. 또한, 이 수직형 동전기세정장치를 이용한 실험을 통해 원자력시설 주변 방사성토양을 복원하기 위한 최적 세정제를 선정하고 단기간에 높은 제거효율을 확보할 수 있는 최적제염조건들을 도출하였다. 초산을 세정제로 사용하였을 때 토양으로부터 코발트와 세슘의 제거효율이 가장 높으므로 동전기제염을 위한 최적 세정제로 초산을 선정하였다. 동전기세정제염 시 세정제 주입량을 증가 시켰을 때 토양으로부터 코발트와 세슘의 제거효율은 평균 약 4.6% 제거효율이 증가했고 토양폐액 발생량도 동전기제염의 1.5배인 2.4 mL/g이었다. 동전기토양셀의 전압구배를 2배로 증가시켜 4 V/cm를 적용시켰을 때, 코발트와 세슘의 제거효율은 각각 98.9%와 96.7%로 평균 약 4.3% 제거효율이 증가했다. 그리고 세정제 농도를 0.01M로부터 0.05M로 증가시킨 후 제염실험 결과 코발트의 제거효율은 상승했지만 세슘의 제거효율은 감소하였다. 위 실험결과 개발한 수직형 동전기세정장치의 최적제염조건으로 제염시간은 20일 동안 초산 0.01M∼0.05M을 세정제로 사용하여 동전기토양셀의 전압구배는 4 V/cm를 가하고, 2.4 mL/g의 세정제를 주입하는 것이다.

10년 이상 된 방사능오염 토양에서 동전기적 방법에 의한 Cs과 Co의 제염효율을 높이기 위해 HSO과 시트르산을 첨가제로 사용했다. 동전기 토양복원 컬럼의 방출수 평균속도는 2.0 cm/min이고, 10일 동안 방출된 토양폐액의 부피는 컬럼의 3.6 공극부피다. 10일간 Cs 의 제거효율이 54%에 불과한 반면에, Co는 97%나 제거되었다. 이것은 Cs의 흡착평형계수가 Co 보다 크기 때문이라고 생각된다. 본 연구에서 제시한 수학적 모델에 의한 컬럼 잔류 오염도는 실험 오차 범위에서 실험결과와 잘 일치하였다.

This study was aimed to determine effects of soil organic amendment as plant growing media component on restoration of planting ground. The changes of soil physical and chemical properties and germination and growth of kentucky bluegrass (Poa pratensis L.) were investigated. For treatments, soil was excavated at depth of 0-50 cm (referred as S1) and at depth of 50-100 cm (referred as S2). Then the half amount of S1 soil was mixed with the soil organic amendment (coir dust 40% (v/v), bottom ash 25%, leaf mold 25%, vermiculite 5%, carbonized rice hull 5%) at a rate of 6% (v/v) (referred as S1CC) and also the half amount of S2 soil was mixed with the soil organic amendment at a rate of 6% (v/v) (referred as S2CC) on pot in a 16 cm diameter and 14 cm height. The experiment was replicated 3 times with 3 pots per replication in randomized block design, and 100 seeds were planted per pot. In results, there was no significant difference in soil pH among the treatments with a slight decrease in soil hydraulic conductivity. However, in the S1CC treatment, positive increases in soil chemical properties, including electrical conductivity, organic matter, phosphoric acid, total nitrogen, exchangeable cation, and cation exchange capacity. Also, the germination rate, plant height, and number of leaves were higher in the S1CC treatment than those in other treatments. These results suggest that the addition of organic amendment to the soil at depth of 0-50 cm might be proper for restoring planting ground.

Ultrasound and Surfactant aided soil washing process has been shown to be an effective method to remove diesel from soils. The use of surfactants can improve the mobility of diesel in soil-water systems by increasing solubility of adsorbed diesel into surfactant micelles. However, a large amount of surfactant is required for treatment. In addition, synthetic surfactants, specially anionic, are more toxic and the surfactant wastewater is hard to treat by conventional wastewater treatments even by AOPs. Ultrasound improves desorption of the diesel adsorbed on to soil. The mechanisms are based on physical breakage of bonds by hot spot, directly impact onto soil particle surface, the fragmentation of long-chain hydrocarbons by micro-jet and microstreaming in the soil pores. The use of ultrasound as an enhancement method in both anionic and nonionic surfactant aided soil-washing processes were studied. And all experiments were examined proceeded under CMC surfactant concentration, frequency 35 khz, power 400 W, Soil-water ratio 1:3(wt%), particle size 0.24 ~ 2mm and initial diesel concentration. 20,000 mg/kg. Combination with ultrasound showed significant enhancements on all the processes. Especially, nonionic surfactant Triton-X100 with ultrasound showed remarkable enhancements and diesel removal rate enhanced by ultrasound helps desorpting of surfactant adsorbed onto soils which prevented decreasing surfactant activity.