선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 한편. 공시된 토양에 대하여 토성에 따른 탄소분석 값의 특성을 파악하기 위하여 토성을 분석하였고. 토 성별 시료를 구분하여 탄소함량에 대한 기초 통계 분석을 한 결과는 Table 2에서 보는 바와 같았다.
- 따라서 본 연구에서는 토양 중 유기물 함량을 측정 하기 위하여 지금까지 가장 보편적으로 사용하고 있는 Tyurin법과 건식 연소법의 분석 결과를 비교한 자 료가 없어 Tyurin법과 건식연소법을 분석하여 비교 분석함으로써 분석법간의 상관관계를 파악하고자 하였다.
제안 방법
- 분석 방법은 비 중계 법 으로 하였다 (Gee and Bauder, 1986). 각 시료들은 잘 혼합하여 일부를 채취하여 유발을 이용하여 토양을 분쇄한 후 200 mesh 체를 통과 시켜 각 분석에 사용하였다. 분석은 각 시료 당 3 반복으로 분석을 하였다.
- 2와 같다. 공시 토양 을 분석하기에 앞서 이미 알고 있는 표준물질을 이용하여 표준곡선을 작성을 하였다. 다음으로 얇은 알루 미늄 조각에 0.
- 또한, 유기물이 높은 것으로 알려져 있는 제주도의 화 산회토도 본 시험의 공시 토양으로 사용하였다. 공시 토양의 물리적 특성을 구분하기 위하여 토성분석을 실시 하였으며 . 분석 방법은 비 중계 법 으로 하였다 (Gee and Bauder, 1986).
- 1에서 나타난 바와 같은 수식에 의하여 계산을 하였는데 이때의 공시료의 적정값에서 토양시료의 적정값을 빼주고 여기에 적정계수와 환산 계수 들을 곱하고 무게로 나누어 탄소함량을 구하였다. 그러나 열판에서 가열도중 또는 가열 후 시료액 색깔이 녹색이 된 경우는 토양 내 탄소함량이 높다는 것을 의미하기 때문에 토양시료의 양을 줄여서 재분석을 실시하였다.
- 각 시료들은 잘 혼합하여 일부를 채취하여 유발을 이용하여 토양을 분쇄한 후 200 mesh 체를 통과 시켜 각 분석에 사용하였다. 분석은 각 시료 당 3 반복으로 분석을 하였다.
- 2 g 이하의 시료를 칭량하여 자동 시료 주입기를 통해 토양 시료를 연소실 내에 있는 도가니 에 넣고 연소시켰으며 이때 연소실의 온도는 1050℃ 조건으로 하였다. 연소시 발생되는 가스는 필터를 통해 수증기를 제거한 후 thermal conductivity 검출기에서 C6의 농도를 결정하여 분석하였다.
- 2 N 황산제1철 암모늄 (Fe(NH」)2(S6)2)용액으로 적정하였다. 적정 된 값은 Fig. 1에서 나타난 바와 같은 수식에 의하여 계산을 하였는데 이때의 공시료의 적정값에서 토양시료의 적정값을 빼주고 여기에 적정계수와 환산 계수 들을 곱하고 무게로 나누어 탄소함량을 구하였다. 그러나 열판에서 가열도중 또는 가열 후 시료액 색깔이 녹색이 된 경우는 토양 내 탄소함량이 높다는 것을 의미하기 때문에 토양시료의 양을 줄여서 재분석을 실시하였다.
- 토성에 따른 분석 방법간의 차이를 살펴보기 위하여 공시토양에 대하여 토성분석을 분석하였으며. 분석방법은 비중법을 사용하였다.
- 토양 탄소분석을 위한 Tyurin 분석법과 건식 연소 법 간의 정밀도 차이를 알아보기 위하여 Fig. 6과 같이 토양 탄소함량에 따른 공시 토양 반복간의 표준편 차의 분포를 나타내었다. Tyurin법으로 토양 시료를 분석하였을 경우 시료의 반복 간 표준편차들의 평균 값은 0.
- 한편, 토양탄소함량 분석결과를 임의로 50 g kg'1 이 하와 이상으로 나누어 Tyurin법과 건식연소법을 비교 하였으며 그 결과를 Fig. 4에 나타내었다. 토양 탄소 함량이 50 g kg' 이하로 분석된 시료들의 경우 회귀식이 Y = 0.
대상 데이터
- Tyurin법과 건식연소법을 비교하기 위하여 국내 농 경지에서 채취한 212점을 공시 토양으로 사용하였다. 다양한 비교를 위해 논토양과 밭 토양을 포함시켰으 며, 표토뿐 아니라 심토도 공시 토양으로 사용하였다.
- 다양한 비교를 위해 논토양과 밭 토양을 포함시켰으 며, 표토뿐 아니라 심토도 공시 토양으로 사용하였다. 또한, 유기물이 높은 것으로 알려져 있는 제주도의 화 산회토도 본 시험의 공시 토양으로 사용하였다. 공시 토양의 물리적 특성을 구분하기 위하여 토성분석을 실시 하였으며 .
데이터처리
- 분석된 자료는 Sigma Plot 5와 EXCEL 등의 소프 트웨 어 를 이용하여 통계처리 하였다.
- 토양 시료에 대한 탄소함량을 분석한 결과 값들에 대한 경향을 살펴보기 위하여 건식연소법으로 분석한 결과에서 Tyurin 분석법으로 분석한 결과를 빼주고 이를 토양시료의 평균함량과 비교하였다. Figure 5에서 보는 바와 같이 대체적 Y축의 값이 0 이상임을 알 수 있었는데 수치적으로 분석된 전체 212개 토양시료 에서 0 이상인 시료가 147개로 약 69%를 차지하였다.
이론/모형
- 공시 토양의 물리적 특성을 구분하기 위하여 토성분석을 실시 하였으며 . 분석 방법은 비 중계 법 으로 하였다 (Gee and Bauder, 1986). 각 시료들은 잘 혼합하여 일부를 채취하여 유발을 이용하여 토양을 분쇄한 후 200 mesh 체를 통과 시켜 각 분석에 사용하였다.
- 토성에 따른 분석 방법간의 차이를 살펴보기 위하여 공시토양에 대하여 토성분석을 분석하였으며. 분석방법은 비중법을 사용하였다.
성능/효과
- 또한, 토양 탄소함량이 50 g kg' 이상으로 증가할수록 두 분석방법간의 차이가 커지고 있어 이에 대한 어느 정도의 보정이 필요할 것으로 판단되었다. 우리나라의 평균적인 토양 유기물 함량이 논과 밭 토양 모두 30 g kg' 이하로서 대부분의 토양 시료들이 50 g kg" 이하이기 때문에 토양 내 탄소함량에 따라 Tyurin법 결과 값과 건식연소법 의 값을 보정하기 위해서는 탄소함량이 50 g kg'을 전 후로 하여 보정하여 주는 것이 합리적 일 것으로 판단되었 다.
- 3에 나타내었다. Tyurin법과 건 식연소법은 앞서 언급한 바와 같이 분석방법으로는 문제가 없을 것으로 판단되었기 때문에 회귀식은 원 점을 지나는 직선식으로 분석한 결과 Y = 0.846X의 직선 회귀식을 구할 수가 있었으며, 그에 따른 결정계 수 R2는 0.991 (P<0.00l)로 높은 유의성이 있는 것으로 판단되었다. Tyurin법과 건식연소법으로 분석한 결과가 일치하는 것으로 1:1의 직선을 연결하고서 실제 분석결과로 얻어진 회귀직선과 비교한 결과 회귀 직선이 건식연소법 방향으로 약간 기울어져 있으며 이는 건식연소법에 전체 적으로 높은 분석 결과를 나 타낸다는 것을 의미하고 있었다.
- 00l)로 높은 유의성이 있는 것으로 판단되었다. Tyurin법과 건식연소법으로 분석한 결과가 일치하는 것으로 1:1의 직선을 연결하고서 실제 분석결과로 얻어진 회귀직선과 비교한 결과 회귀 직선이 건식연소법 방향으로 약간 기울어져 있으며 이는 건식연소법에 전체 적으로 높은 분석 결과를 나 타낸다는 것을 의미하고 있었다.
- 또한. Tyurin법으 로 분석한 결과 값을 기준으로 한 함량별 최대값과 최 소값을 구분하여 두 가지 분석방법의 결과 값을 비교 한 결과 Tyurin법으로 분석한 탄소함량이 50 g kg1 이 하의 시료에 서는 Tyurin법과 건식 연소법과의 최대값 의 차이가 약 5 g kg 1 정도로 건식 연소법에서 높게 나타난 반면. 탄소함량이 50 g kg' 이상의 시료에서는 두 분석 방법 간의 최대 값의 차이가 약 16 g kg-1로 차이가 커지고 있음을 알 수 있었다.
- 한편. 공시시료의 분 산을 살펴보았을 때 Tyurin법에서 58Z69였으며 건식 연소법의 경우 843.75로 건식 연소법이 공시시료에 대한 분산이 더 큼을 알 수 있었으며. 함량별로 구분하 였을 경우에도 건식 연소법에서 컸음을 알 수 있었다.
- 공시토양의 평균 탄소함량이 우리나라 논과 밭토 양 탄소함량과 비슷하여 어느 정도 대표치를 가름할 수 있을 것으로 판단되었다. 공시토양 시료의 최대값 으로 Tyurin법을 이용하여 분석한 경우 139.78 g k* g1 로 건식연소법으로 분석하였을 때의 155.73 g kg'보다 낮았으며 최소값은 Tyurin법과 건식 연소법에서 각각 1.08 및 1.57 g kg-1을 기록하였다. 또한.
- 또 한. 공시토양의 평균 탄소함량이 우리나라 논과 밭토 양 탄소함량과 비슷하여 어느 정도 대표치를 가름할 수 있을 것으로 판단되었다. 공시토양 시료의 최대값 으로 Tyurin법을 이용하여 분석한 경우 139.
- 결정계수의 경우 탄소함량이 높은 시료들에서 높게 나왔다. 낮은 탄소함량의 토 양시료의 경우 Tyurin 분석방법으로 하였을 경우가 건 식 연소법으로 분석한 결과 값보다 높게 나오는 경우 도 많았지 만 50 g kg1 이상의 탄소함량에서는 모든 토 양시료의 분석 값이 건식 연소법에서 높게 나오고 있음을 알 수 있었다. 또한, 토양 탄소함량이 50 g kg' 이상으로 증가할수록 두 분석방법간의 차이가 커지고 있어 이에 대한 어느 정도의 보정이 필요할 것으로 판단되었다.
- 또한. 두 가지 분석 방법 모두 토성을 크게 고려하지 않고 토 양탄소를 분석할 수 있는 방법이라고 볼 수 있었다.
- 탄소함량에 따른 표준편차 값들의 분포를 살펴보면 두 분석방법 모두 탄소함량이 증가하면서 표준편차의 값이 표준편차의 평균값을 상회하는 비율이 증가하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 토양 내 탄소함량이 높은 시료를 분석할 경우 두 분석방법 모두 세심한 주 의를 해야 할 것으로 판단되었다. 높은 함량의 토양시료에서는 두 분석방법 간에 편차에 대한 뚜렷한 차이를 발견할 수 없었다.
- 이와 같은 결과로 미루어 보았을 때 건식 연소법으로 토양 탄소를 분석하였을 경우가 Tyurin법으로 분석하 였을 때보다 대체적으로 높게 분석되고 있으며 이에 따른 공시시료에 대한 분산도 높았다. 분석결과 토양 유기물 함량이 50 g kg'이상인 시료의 경우 대부분이 제주도에서 채취한 화산회토 토양이었으며 일반적인 토양과는 명확한 구분을 둘 수가 있었다.
- 함량별로 비교하였을 때 보다는 두 분석방 법간의 차이가 작음을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 Tyurin법과 건식 연소법으로 토양 탄소 를 분석할 경우 토성이 미치는 영향은 토양 유기탄소 함량에 대한 차이보다는 적다고 할 수 있다. 또한.
- 이상의 결과들을 종합하여 보았을 때 우리나라 토 양 탄소 함량을 분석 하기 위해 많이 사용되 어진 Tyurin법 과 건식연소법을 비교하여 보았을 때 건식 연 소법 으로 분석 하였을 때 분석 치가 높게 평 가되는 경향을 나타내었으며. 전체 공시토양에 대한 분산은 건 식연소법에서 높은 값을 나타내었으나 공시토양에 대한 반복간 표준편차는 Tyurin법에서 나타난 수치보다 작아 정 밀도도 매우 양호한 분석 방법이 라 할 수 있었다.
- 함량별로 구분하 였을 경우에도 건식 연소법에서 컸음을 알 수 있었다. 이와 같은 결과로 미루어 보았을 때 건식 연소법으로 토양 탄소를 분석하였을 경우가 Tyurin법으로 분석하 였을 때보다 대체적으로 높게 분석되고 있으며 이에 따른 공시시료에 대한 분산도 높았다. 분석결과 토양 유기물 함량이 50 g kg'이상인 시료의 경우 대부분이 제주도에서 채취한 화산회토 토양이었으며 일반적인 토양과는 명확한 구분을 둘 수가 있었다.
- 이상의 결과들을 종합하여 보았을 때 우리나라 토 양 탄소 함량을 분석 하기 위해 많이 사용되 어진 Tyurin법 과 건식연소법을 비교하여 보았을 때 건식 연 소법 으로 분석 하였을 때 분석 치가 높게 평 가되는 경향을 나타내었으며. 전체 공시토양에 대한 분산은 건 식연소법에서 높은 값을 나타내었으나 공시토양에 대한 반복간 표준편차는 Tyurin법에서 나타난 수치보다 작아 정 밀도도 매우 양호한 분석 방법이 라 할 수 있었다. 분석이 간편하고 동시에 여러 시료를 연속적으로 분석할 수 있다는 장점이 있는 반면 분석장비의 가격 이 고가이고 장비의 유지에 비용이 많이 드는 점을 감안하여 사용자가 선택하여야 할 것이다.
- 탄소함량이 50 g kg' 이상의 시료에서는 두 분석 방법 간의 최대 값의 차이가 약 16 g kg-1로 차이가 커지고 있음을 알 수 있었다. 최소값의 경우 Tyurin법으로 분석하였을 때가 함량별로 구분하였을 때 에도 낮은 함량을 나타내었다. 한편.
- 탄소함량에 따른 표준편차 값들의 분포를 살펴보면 두 분석방법 모두 탄소함량이 증가하면서 표준편차의 값이 표준편차의 평균값을 상회하는 비율이 증가하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 토양 내 탄소함량이 높은 시료를 분석할 경우 두 분석방법 모두 세심한 주 의를 해야 할 것으로 판단되었다.
- Tyurin법으 로 분석한 결과 값을 기준으로 한 함량별 최대값과 최 소값을 구분하여 두 가지 분석방법의 결과 값을 비교 한 결과 Tyurin법으로 분석한 탄소함량이 50 g kg1 이 하의 시료에 서는 Tyurin법과 건식 연소법과의 최대값 의 차이가 약 5 g kg 1 정도로 건식 연소법에서 높게 나타난 반면. 탄소함량이 50 g kg' 이상의 시료에서는 두 분석 방법 간의 최대 값의 차이가 약 16 g kg-1로 차이가 커지고 있음을 알 수 있었다. 최소값의 경우 Tyurin법으로 분석하였을 때가 함량별로 구분하였을 때 에도 낮은 함량을 나타내었다.
- 탄소함량이 높은 토양시료의 경우를 살펴보면 대부분의 시료 분석결과에서 Tyurin법보다 건식 연소법으 로 분석한 값이 크게 나오고 있음을 알 수 있었고 분석 값의 차이도 더욱 커지고 있었다. 이러한 경향으로 미루어 볼 때 건식 연소법의 경우 탄소를 완전히 연 소하는 반면 Tyurin법으로 분석한 경우는 사용하는 중크롬산칼륨과 가열 강도에 의해 분석 시료의 토양 탄소의 산화가 충분하지 않을 수 있다고 추정할 수 있다.
- 특히, 미 사질 식토에서는 최대값과 최 소 값 등의 값이 다른 토성들과는 반대의 경향을 보였으 나 두 분석 방법간의 차이는 크지 않았다. 토성별 분산 값은 건식 연소법으로 분석한 결과가 미사질식토를 제외하고는 전체적으로 Tyurin법으로 분석한 결과보다 컸으나. 함량별로 비교하였을 때 보다는 두 분석방 법간의 차이가 작음을 알 수 있었다.
- 미사질양토의 순으로 많았다. 토성에 따른 탄소 함량 분석법들 간의 커다란 차이는 없었으나 미사질 식양토와 미사질식토에서 Tyurin법으로 분석한 평균 값이 높았다. 특히, 미 사질 식토에서는 최대값과 최 소 값 등의 값이 다른 토성들과는 반대의 경향을 보였으 나 두 분석 방법간의 차이는 크지 않았다.
- 4에 나타내었다. 토양 탄소 함량이 50 g kg' 이하로 분석된 시료들의 경우 회귀식이 Y = 0.892X이었으며 50 g kg' 이상으로 분석 된 시료들의 경우 Y = 0.840X로 탄소함량이 낮은 경우에 서는 Tyurin법 과 건식 연소법 간 분석 치의 차가 별로 없음을 보여주었다. 결정계수의 경우 탄소함량이 높은 시료들에서 높게 나왔다.
- 한편, 1개 시료를 분석하는데 소요되는 평균 시간을 계산해 보면 Tyurin법의 경우 시료를 동시에 분해시 켜 적정하기 때문에 1개 분석 시료는 약 2.5분 이하이 지만 건식연소법의 경우 1회에 1점을 분석하기 때문에 4분 이하로 계산되어 시료당 분석시간은 건식연소 법에서 더 많이 소요되는 것으로 파악되었다.
후속연구
- 633으로 Tyurin법보다 낮았다. 그러나 두 분 석방법 모두 낮은 편차를 보이고 있기 때문에 실제로 토양에서 탄소함량을 분석할 경우 매우 정밀한 분석 방법으로서 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.
- 낮은 탄소함량의 토 양시료의 경우 Tyurin 분석방법으로 하였을 경우가 건 식 연소법으로 분석한 결과 값보다 높게 나오는 경우 도 많았지 만 50 g kg1 이상의 탄소함량에서는 모든 토 양시료의 분석 값이 건식 연소법에서 높게 나오고 있음을 알 수 있었다. 또한, 토양 탄소함량이 50 g kg' 이상으로 증가할수록 두 분석방법간의 차이가 커지고 있어 이에 대한 어느 정도의 보정이 필요할 것으로 판단되었다. 우리나라의 평균적인 토양 유기물 함량이 논과 밭 토양 모두 30 g kg' 이하로서 대부분의 토양 시료들이 50 g kg" 이하이기 때문에 토양 내 탄소함량에 따라 Tyurin법 결과 값과 건식연소법 의 값을 보정하기 위해서는 탄소함량이 50 g kg'을 전 후로 하여 보정하여 주는 것이 합리적 일 것으로 판단되었 다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.