Industries that use or produce radionuclides have unintentionally released these substances into surrounding soils and sediments. To address this problem, Beautiful Environmental Construction (BEC) Co. developed the BEC’s Radioactive Soil Decontamination (BERAD) system to remove contaminants and reduce the volume of radionuclide-contaminated soils. Owing to the limited availability of radioactive isotopes such as 60Co, 90Sr, 137Cs, and uranium-contaminated soil, naturally occurring elements in soil were used in this demonstration. The soil was divided into six size fractions via manual wet sieving and the BERAD system. Then, the concentrations of uranium, cobalt, strontium, cesium, and iron in each fraction were measured. The results of both separations showed that a considerable amount of each element is retained in the finer size fractions (<0.2 mm). After BERAD separation, the corresponding values yielded 53% uranium, 45% strontium, 66% cobalt, and 53% cesium in the fine size (<0.2 mm) fractions of 35% by weight. The study found that the concentrations of these elements increased as the particle sizes decreased. Iron and micaceous minerals played a significant role in retaining the elements. The pilot scale BERAD system yielded results that were similar to those obtained via laboratory wet-sieving and was successfully demonstrated as a soil washing technology.

본 연구는 절화 국화의 수경재배와 토경관비재배 시 생육 특 성을 비교하기 위하여 실시하였다. 그 결과 초장, 절화의 생체중 과 건물중은 토경관비재배에서 증가하였다. 식물체 내 전질소, 칼륨 및 칼슘의 함량도 토경관비재배에서 더 높았다. 반면에 줄기 직경은 수경재배에서 3.7mm로 증가하였다. 또한 개화소 요일수도 토경관비재배보다 수경재배에서 3일 정도 단축되었 고, 줄기 1개당 꽃 수도 19.6개로 수경재배에서 더 많았다. 결과 적으로 토경관비재배에서 식물체 내 무기염류 함량이 높고, 초장이 길어지고 생체중, 건물중이 증가하였지만 수경재배보다 개화기는 지연되었다. 또한 토경관비재배보다 수경재배에서 줄 기 직경이나 꽃 수 등이 증가하였다. 따라서 재배자의 입장에서 국화 수경재배를 통해 양분과 수분 공급량의 조절에 의한 개화 기의 조절, 조기 개화 및 절화 품질 향상 등의 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

This study investigated the seasonal variations and environmental factors influencing soil respiration in Quercus mongolica forests at three distinct sites in South Korea: Mt. Jeombongsan, Mt. Namsan, and Mt. Jirisan. Monthly soil respiration rates were measured from 2009 to 2010 using a closed chamber method, alongside assessments of soil temperature, moisture, and organic matter. Results revealed significant seasonal and spatial variability, with the highest respiration rates recorded during summer months. Soil temperature was identified as the primary driver of respiration, showing strong positive correlations across all sites (R2=0.64 - 0.88). The temperature sensitivity (Q10) values ranged from 2.7 at Mt. Namsan to 5.7 at Mt. Jeombongsan, underscoring the heightened vulnerability of cooler, high-altitude forests to warming. Soil moisture had a dual role, promoting respiration at moderate levels but inhibiting it under saturated conditions, particularly at Mt. Jirisan. Soil organic matter content exhibited an inverse relationship with respiration rates, indicating that substrate quality, rather than quantity, predominantly governs microbial activity. Plant-soil interactions, including root respiration and litterfall decomposition, further modulated respiration patterns, with site-specific differences reflecting variations in vegetation density and ecosystem structure. These findings highlight the complexity of soil carbon dynamics in temperate forests and the critical influence of environmental factors and plant-soil processes. The study provides essential insights for improving carbon cycling models and informs climate-resilient forest management strategies. Future research should prioritize long-term monitoring and experimental manipulations to better predict soil respiration under changing climatic conditions.

This study investigated the spatial distribution of dissolved organic carbon and the changes in tidal flat soil characteristics following the flooding season in the closed estuary of the Geumgang River basin. We found that after the flooding season, a brackish water area expanded due to increased river discharge, which also introduced low concentrations of dissolved organic carbon from the river. Dissolved inorganic carbon predominantly originated from the sea in proportion to salinity, indicating that in the closed estuary area, dissolved carbon supplied from the sea remained a significant source even after the flooding season. Additionally, a substantial amount of tidally transported silt and clay was deposited near the estuary dam after the flood, and its effects continued to influence the sediment characteristics downstream in the intertidal zone. As an empirical study in the closed estuary, our results are expected to contribute to conservation measures for the World Heritage Site in the area.

We have performed an experiment to evaluate the efficacy of salt and hot water treatments in soil for managing situations where high-risk plant-parasitic nematodes (PPNs) are detected in farms and flower shops that cultivate foliage plants. The density of Pratylenchus penetrans was reduced by 100% with salt treatments of 20 and 40 kg m-2, while decreases of 95% and 99.8% were observed with treatments of 5 and 10 kg m-2, respectively. In the hot water treatment, Pratylenchus penetrans decreased by 97.6% compared to the initial density. The salt treatment resulted in a decrease in pH and an increase in electrical conductivity (EC) compared to untreated soil. However, other characteristics, including organic matter content, available phosphorus, total nitrogen (T-N) rate, and exchangeable cations, did not differ from the control. In the case of hot water treatment, all properties were similar to those in the untreated group. As a result of this study, salt applications of more than 20 kg m-2 and hot water at 96°C could serve as effective control methods when high-risk PPNs are detected in flower shops and greenhouses located in urban or near-urban areas.

산악 지역이 대부분인 한국에서는 많은 깎기비탈면이 사회기반시설 건설사업의 일환으로 조성된다. 경주지역에 서는 초기 깎기비탈면 설계 시 깎기비탈면의 안정성을 평가하기 위해 암종 및 지질구조 파악을 위한 시추 및 지표지질 조사를 실시하였다. 또한, RMR (Rock Mass Rating), SMR (Slope Mass Rating), 입체투영법, 한계평형분석 등을 이용 하여 사면안정성을 정량적으로 평가하였다. 본 연구에서는 경주지역의 토사층과 풍화암으로 구성된 깎기비탈면은 총길이 110m, 높이는 10-19 m, 경사도는 51/175-155 (경사/경사방향)로 구성되어 있으며, 시추결과에 따라 3개 구역(A, B, C)으로 구분하였다. 구역 A에서 사면에 대한 수많은 불연속성과 준평행 절리가 관찰되어 평면 파괴의 위험이 있는 것 으로 분석되었으며, 이로 인해 불안정하고 풍화가 심한 깎기비탈면에 대한 보강 작업을 하였다. 한계 평형 분석에 따르 면, 세 구역 모두의 깎기비탈면은 건기와 지진 조건에서 모두 불안정한 것으로 분석되었다. 이 분석을 바탕으로 국토교 통부가 정한 사면 안전 계수 기준과 시공성, 경제적 타당성과 같은 현장 특정 조건을 고려하여 깎기비탈면에 대한 마 이크로파일 보강재를 적용하였다. 이 연구는 복합 비탈면의 안정성평가와 적합한 보강 공법 선택에 실무적 방법론을 제 공하며, 유사 지역의 비탈면 설계 및 관리에 기여할 수 있다.

Runoff inhibitors can be used to suppress soil erosion and nutrient runoff. Their impact on soil ecosystems needs to be assessed. Thus, the purpose of this study was to investigate effects of runoff inhibitors on metabolic activities of soil microbes using starch, cationic starch, guar gum, xanthan gum, and PAM (polyacrylamide) as carbon sources. Responses of soil microbes to carbon sources were analyzed using Biolog EcoPlate. Soil was treated with each carbon source at 0.1, 0.5, and 1.0%. Carbon utilization was measured every week for three weeks. Average well color development (AWCD) was increased in the group treated with starch at 0.5 or 1.0% at 3 weeks after treatment. Effect of cationic starch was different depending on treatment period. This effect decreased at 3 weeks after treatment. Guar gum increased AWCD at all concentrations. Reactions of microbes were different depending on the type of carbon source. Xanthan gum increased AWCD at all concentrations, although amino acid decomposition showed no significant difference. On the other hand, PAM decreased AWCD at all concentrations. The Shannon H index representing functional diversity showed a tendency similar to that of AWCD for all treatments. These results indicate that soil treatments can have secondary effects on metabolic function of soil microbes and physical properties of soil.

Tricholoma matsutake is an economically important ectomycorrhizal mushroom, but artificial cultivation remains challenging. While much research has been conducted on the bacteria and fungi associated with T. matsutake, studies on archaea have been limited. This study compared and analyzed the diversity and structural differences of archaeal communities in the fairy ring and non-fairy ring soils using a metabarcoding approach. The alpha diversity analysis revealed that the archaeal community in fairy ring soil had lower diversity compared to non-fairy ring soil, and beta diversity analysis clearly separated the community structures between the two soil types. Among all analyzed soils, Nitrososphaeria (Nitrososphaerota) dominated the archaeal community at class level. In fairy ring soils, Nitrosotalea (Nitrosotaleaceae) was predominant, while in non-fairy ring soils, Nitrosocaldaceae dominated. These results suggest that Nitrosotalea may have a close association with T. matsutake, highlighting the need for further in-depth research on archaea as potential growth promoting microorganism for T. matsutake mycelial growth.

The world is transitioning towards sustainable agriculture, which includes reducing chemical fertilizers and increasing the adoption of eco-friendly materials. Red clay, known for its colloidal properties, adsorption, and ion exchange capabilities, has become eco-friendly due to its non-toxic nature. However, when red clay is applied in its insoluble powdered form, its absorption by plants is limited. Processed red clay (PRC) was developed to overcome these limitations, and microbial formulations containing Lactobacillus fermentum (MFcL) were applied alongside it. Chlorophyll content and fluorescence values decreased over time after cucumber transplantation. However, co-application of PRC and MFcL resulted in higher chlorophyll content than PRC alone, suggesting that this combination could alleviate plant growth reduction caused by stress. Although the total yield of cucumbers was highest in the NF group, yield per plant increased by more than 10% in the PRC treatment compared to NF. Additionally, yield was higher when PRC was applied alongside MFcL than with MFcL alone. While the proportion of marketable fruits decreased over time in the NF treatment, it increased in the PRC treatment. Soil analysis revealed that PRC application increased soil pH by 3% and available silicon content by 7.6% compared to NF, while available phosphate levels decreased by 13%. Analysis of microbial density in the soil showed that bacteria levels significantly increased by 2-fold in PRC+MFcL compared to NF, while actinomycetes decreased by 1.5-fold. In conclusion, PRC treatment positively influenced cucumber growth, and co-application with microbial fertilizers demonstrated a synergistic effect.

음식물류폐기물의 퇴비화는 경제적인 자원화 방법이지만, 염분함량이 높아 토양에 투입될 경우 염류집적으로 인한 작물 생육 피해가 우려된다. 바이오차는 양이온교환능력이 높은 물질로 염분피해가 우려되는 토양에 적용 시 Na+이온을 흡착하여 작물생육 피해를 줄여줄 것으로 생각된다. 이에 본 연구는 바이오차와 혼합하여 제조한 음식물류폐기물 혼합 펠렛 퇴비(이하, 음폐혼합펠렛퇴비) 사용 시 배추 생육과 토양에 미치는 영향을 평가하고 이에 따른 무기질비료 절감 효과를 알아보고자 하였다. 처리구는 무비구(NF), 무기질비료 반량(NPK0.5), 무기질비료(NPK), 무기질비료+ 음폐퇴비(FWC), 무기질비료+음폐혼합펠렛퇴비(FWCB)이다. 배추 생육조사 결과, FWCB처리구에서 엽장, 엽폭, 구고 및 구폭 모두 가장 높았다. 수량조사 결과 8,300 kg 10a-1로 가장 높게 나타났으며, NPK처리구에 비해 무기질비료를 50% 사용하였으나 수량은 13.6% 높게 나타났다. 토양화학 성 결과 FWCB에서 EC는 0.59 ds m-1, 교환성 Na은 0.35 cmolc kg-1으로 다른처리구보다 높게 나타났으나 적정범위 이내였다. 본 연구결과, 음폐혼합펠릿퇴비의 사용은 작물의 양분 및 유기물공급 뿐만 아니라 바이오차로 인한 양이온 고정 효과로 작물 생산성을 향상시키는 것으로 생각되며, 비료성분의 공급원으로써 배추의 생육 및 생산성을 증진할 수 있는 기술로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

서식지에 따른 토양 절지동물 풍부도 및 딱정벌레 다양성 연구를 위해 세 종류의 시료(낙엽층과 토양 혼합, 낙엽층, 토양 시료)를 확보 후 체 털어잡기 하였다. 2023년 6월부터 8월까지 강원도와 충청북도에서 혼합 시료, 낙엽층 시료, 토양 시료 각각 25개씩 총 75개의 시료를 확보하였 다. 딱정벌레목 다양성을 확인한 결과, 세 가지 시료 중에서 혼합 시료에서 가장 높은 풍부도, 종 부유도, Shannon 지수가 나타났다. 이 논문에서 는 체털어잡기의 생태학적 활용 가능성에 대해 논의해 보았다. 토양성 절지동물의 채집과 시료 종류 사이의 연구가 지속적으로 이루어진다면, 최 종적으로 토양생태계 연구의 발전과 이해를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

This study proposes a soil moisture retrieval method from ground reflection signals received by Global Positioning System (GPS) antenna modules consisting of an up-looking (UP) right-hand circular polarization (RHCP) and two down-looking (DW) RHCP and left-hand circular polarization (LHCP) signals. Field experiments at four different surface types (asphalt, grassland, dry soil, and moist soil) revealed that the DW RHCP and LHCP signals are affected by antenna height and multipath interference signals. The strength differences between the DW LHCP and UP RHCP signals were in good agreement with the DW LHCP signals. Methodologically, this study applied a spectrum analysis to the detrended surface-reflected signals for RHCP and LHCP. The study indicated that the down-looking antenna exhibited greater sensitivity to reflected GPS signals than the up-looking antenna. We demonstrated the feasibility of estimating soil moisture using GPS signals, by comparing LHCP signals received by the down-looking antenna with theoretical values. This study presents a novel method for estimating soil moisture in vegetated areas, leveraging the advantage of crosspolarization comparisons to achieve stronger signal strength than single-polarization reflection signals. With further research, including long-term observations and detailed analysis, the proposed method has the potential to enhance performance significantly.

농업에서 거친 토양 표면은 다양한 문제를 일으킨다. 물, 토양, 씨앗, 비료와 같은 자원을 낭비하여 생산비를 높이고 환경에도 부정적인 영향을 끼친다. 또, 농업 기계는 거친 토양에서 균형을 잡기 어려워 농부들의 편의성을 해치고, 장비의 내구성과 자율 주행 성능을 떨어뜨리는 등 정밀농업의 실현을 방해한다. 거친 토양 표면은 입자가 큰 토양으로 구성되어 있을 가능성이 높으며, 이는 식물 생장을 방해하고 물빠짐에도 영향을 준다. 거친 표토를 측정하는 방식은 농지 전체를 측정하기보단 일부 지점의 거칠기를 측정하여 나머지 지점의 거칠기를 추정하는 것이 다수다. 따라서, 본 연구는 무인비행체(UAV)를 이용해 효율적으로 표토 거칠기를 측정할 수 있는 방안을 제안하고자 한다. 실험은 경상남도 밀양시 부북면에서 40m 높이에서 180장, 86%의 중첩률로 획득한 항공 사진을 이용했다. 이미지 데이터를 바탕으로 만들어진 조밀 점군에서 파이썬으로 중심점으로부터 일정한 반경 이내에 있는 가까운 주변 8개 점을 선택하여 고도차를 이용하여 결과값을 계산하였다. TRI 지수, Roughness 지수, 표준편차 세 가지 지표는 계산 후 농지에 시각화되었다. 일부 지점에서 측정한 표토 거칠기를 바탕으로 나머지 농지에 대한 거칠기 값을 추정하는 방식과 달리, 본 연구는 모든 지점에서의 거칠기 지수를 점군 단계에서 습득할 수 있는 방식을 통해 측정의 정밀도를 높이고 농지 운영을 돕고자 하였다.

This study aimed to develop an efficient recycling process for wastewater generated from soil-washing used to remediate uranium (U(VI))-contaminated soil. Under acidic conditions, U(VI) ions leached from the soil were precipitated and separated through neutralization using hydrazine (N2H4). N2H4, employed as a pH adjuster, was decomposed into nitrogen gas (N2), water (H2O), and hydrogen ions (H+) by hydrogen peroxide (H2O2). The residual N2H4 was precipitated when the pH was adjusted using sulfuric acid (H2SO4) to recycle the wastewater in the soil-washing process. This purified wastewater was reused in the soil-washing process for a total of ten cycles. The results confirmed that the soil-washing performance for U(VI)-contaminated soil was maintained when using recycled wastewater. All in all, this study proposes an efficient recycling process for wastewater generated during the remediation of U(VI)-contaminated soil.

콩과 같은 밭작물은 주로 토양으로부터 수분을 공급받으며 토양 수분 조건에 따라 생육 반응이 민감하게 반응한다. 작물의 생육과 재배 지역의 토양 조건, 기상 등에 따라 적정 토양 수분을 유지하는 것은 작물 생산량의 증가를 위해 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 머신러닝 기법을 이용하여 토양 수분 함량 예측 모델을 개발하였다. 깊이에 따른 토양 수분과 외기, 강수량 등 기상 변수와의 상관 관계를 구명하고, 깊이별 토양 수분예측을 위한 부분최소제곱회귀(PLSR) 모델을 알고리즘을 개발하였다. 콩 재배포장의 10cm, 20cm, 30cm 깊이의 토양수분은 FDR 방식의 센서로 측정하였 고, 콩 작물 주변 환경인자(재배환경의 기온, 상대습도, 풍속, 일사량, 일조시간)는 주변의 기상관측소에서 측정된 데이터를 이용하였다. 이를 이용하여 깊이별 미래의 토양수분함량 예측 모델을 개발한 결과, 10cm와 20cm깊이에서 주요 인자는 현재 토양수분함량과 기온이었으며, 30cm 깊이에서의 주요 인자는 현재 토양수분함량과 기온, 풍속으로 나타났다. 토양 깊이가 깊어짐에 따라 토양수분함량 예측 정확도가 향상되었으며, 이는 표면에 가까울수록 토양수분함량이 변화가 크기 때문으로 예상된다. 또한 미래의 토양 수분함량예측시 1시간 후 예측 정확도가 가장 우수하였으며, 이때의 Rv 2와 RMSEV가 10cm 깊이에서 0.993와 1.069%, 20cm 깊이에서 0.994와 0.821% 였으며, 30cm 깊이에서 0.999와 0.149% 였다. 본 연구 결과는 콩 생육환경 진단을 위해 재배 포장의 토양수분함량을 토양층별로 미래의 토양수분함량도 예측이 가능함을 보여준다.

본 연구는 소나무재선충병 피해지의 식생복원을 위해 조림된 편백을 대상으로 토양개량제의 처리 효과를 조사하기 위한 목적으로 수행하였다. 2007년 소나무재선충병 피해지에 모두베기 후 조림된 8년생 편백을 대상으로 2013년부터 2016년까지 4년 동안 목탄과 톱밥을 두 수준의 복합비료 (N6:P4:K1, N3:P4:K1)에 혼합 처리한 토양개량제 처리구와 무시비구(대조구)를 대상으로 임목 생장, 토양 및 잎 양분 특성을 조사하였다. 조사기간 동안 흉고직경 또는 수고 생장량과 측정시기에 대한 선형회귀식의 회귀계수(slope)는 유의적인 차이가 없었으나, Biomass 증가량은 토양개량제 처리구와 대조구 사이의 회귀계수에 유의적인 차이가 있었다. 그러나 복합비료의 시비 수준의 회귀계수는 유의적인 차이가 없었다. 토양 EC를 제외한 토양 호흡, 토양온도, 토양수분 함량, 토양 pH는 토양개량제 처리구와 대조구 및 시비 수준 사이에 유의적인 차이가 없었다. 토양의 화학적 특성 중 유기탄소와 전질소 농도는 토양개량제 처리구가 대조구에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였으나, 유효 인, 교환성 칼슘 및 마그네슘은 토양개량제 처리구가 대조구에 비해 유의적으로 크게 나타났다. 잎의 질소 및 인 농도는 토양개량제 처리구가 대조구에 비해 증가하였으나, 칼륨과 마그네슘 농도는 처리 간 차이가 없었다. 본 연구 결과에 따르면 소나무재선충병 피해지 식생복원을 위한 편백 조림지에 토양개량제 처리는 양분 유효도의 향상 및 조림목의 바이오매스 증가에 기여할 수 있는 것으로 나타났다.

최근 우리나라에서 벌채와 산사태의 연관성에 대한 논란이나 숲가꾸기의 효과에 대한 의문이 제기되면서 산림관리에 대한 중요성이 더욱 강조되고 있다. 그러나 국내에서 이를 뒷받침하기 위한 정량적 평가자료는 부족한 실정이다. 이러한 배경을 바탕으로 이 연구는 수목 뿌리의 토양보강 효과에 대한 정량적 평가를 위한 연구주제와 방향성을 제언하고자 계량서지학적 분석을 이용하여 최근 30년(1990-2019)간의 국제·국내 관련 논문의 연구동 향을 비교·분석하였다. 그 결과, 국제 연구논문의 게재 편수는 증가 추세를 보였으며, 학문 분야와 연구영역이 다양화되어 있음이 확인되었다. 연구영역의 경우 수목 뿌리의 토양보강 메커니즘 규명(제1연구영역), 임분 조건에 따른 토양보강 효과 추정(제2연구영역), 수목 뿌리의 토양보강 효과를 고려한 사면안정성 평가(제3연구영역) 및 계안안정성 평가(제4연구영역)로 구분되었다. 이처럼 국외에서는 산사태 방지에 있어 산림생태계의 구조와 기능이 중요한 요소로 인식되었던 것으로 판단되었다. 반면, 국내 학술지는 제1연구영역과 제3연구영역만이 출현하여 상대적으로 기초적인 수준으로 확인되었다. 따라서 기후변화로 다변화되는 산림생태계의 산사태 방지 효과에 대한 정량적 평가를 위해서는 향후 다양한 수종뿐만 아니라 생육조건, 교란 이후 토양보강 효과의 변화를 규명하기 위한 제2연구영역과 관련된 연구가 활발히 수행되어야 할 필요가 있을 것으로 판단되었다.