[논문]비중계법에 의한 토성분석시 정도 실험

김이열; 한경화; 조현준; 오동식

비중계법에 의한 토성분석시 정도 실험
A Precision Test of Hydrometer Method for Determining Soil Texture 원문보기

韓國土壤肥料學會誌 = Korean journal of soil science & fertilizer, v.39 no.5, 2006년, pp.315 - 320

김이열 (농촌진흥청 농업과학기술원) , 한경화 (농촌진흥청 농업과학기술원) , 조현준 (농촌진흥청 농업과학기술원) , 오동식 (농촌진흥청 농업과학기술원)

초록
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토성 측정법인 비중계법의 정도시험을 10개 표준토양을 선정하여 침강실린더내 토양현탁액의 온도를 모니터링하면서 피켓법과 비교하여 수행하였다. 토양현탁액은 $13^{\circ}C$에서 $28^{\circ}C$까지 범위로 온도가 분포하였으며 현탁액의 온도변이는 $0.2^{\circ}C$에서 $4.4^{\circ}C$ 범위였다. 비중계법에 의한 점토함량은 피켓법과 -6.4%에서 4.0%까지 차이가 발생하였다. 이 때의 양과 음의 양극단의 높은 차이는 각각 점토함량이 매우 낮은 토양과 유기물함량, 교환성칼슘, pH가 상대적으로 높은 토양이었다. 이 두 토양을 제외한 나머지 토양에서는 차이가 3%이하였으며 점토함량이 25% 이상인 토양에서는 거의 0에 가까웠다. 모래함량에서 -1.5%에서 2.0%까지 차이가 발생하였다. 차이가 가장 큰 토양은 점토함량에서와 유사하게 모래함량이 가장 낮은 토양에서 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

A precision test of hydrometer method, used to determine soil texture, was conducted on selected 10 soil samples, compared to pipette method. Soil texture measurements with hydrometer method were performed with monitoring the temperature of soil suspension in settling cylinder. The temperature and its fluctuation during settling time had a range of $13^{\circ}C-28^{\circ}C$ and $0.2^{\circ}C-4.4^{\circ}C$, respectively. The difference of clay content between hydrometer and pipette method were distributed from -6.4% to 4.0%. Positive end of difference in clay content was observed at soil having very low clay content, whereas negative end at soil having high organic matter content and exchangeable cations. Except both ends, difference in clay content of soils was less than 3%, and expecially closed to 0% in soils having clay content more than 25%. The difference of sand content were distributed from -1.5% to 4.2%. Similar to clay content, positive end soil was soil sample having lowest sand content.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 농경지 10개 토양에 대해 토양특성에 따른 피펫법과 비교한 비중계법의 토성차이, 온도변이, 실험자 등을 중심으로 비중계법으로 토성측정시 정도를 파악하였다.

제안 방법

분산된 시료를 1L 침강실린더로 옮긴 후 물을 가하여 전용적이 1 ℓ가 되도록 하였다. Hand Stirrer를 가지고 현탁액을 상하로(20회 정도/1분) 흔들어 균일상이 되도록 1분간 교반시켜 장치한 후 2, 5, 15, 30, 60, 240, 600분, 1440분에 비중계를 넣고 눈금값(R)을 읽었다. 분석에 사용한 비중계는 ELE에서 제작한 Hydrometer 152H(유효h、=16.
그때의 입자함유비는 (비중계눈금-바탕시험눈금)/ 시료무게 × 100으로 계산하였다. 계산한 직경을 X축에 함유비를 Y축에 놓고 Semi-log fitting 곡선에서 점토 <0.002mm부분의 함량을 찾았다.
상기 공식에서 각 측정시간과 비중계 눈금값에 따른 유효길이를 적용 대입하여 각 입자의 직경을 계산 하였다.
농경지 토양 10개(Table 1)에 대해 농업과학기술원 (2000)의 토성분석 방법에 준하여 비중계법을 피펫법과 비교(식1과 2)하여 정밀도를 분석하였다. 침강실린더 수온과 실험실 기온은 온도기록계 TR-71S(T&D, Japan) 를 이용하여 10분 간격으로 자동 모니터링 하였다.
토성 측정법인 비중계법의 정도시험을 10개 표준토양을 선정하여 침강실린더내 토양현탁액의 온도를 모니터링하면서 피펫법과 비교하여 수행하였다. 토양현탁액은 13℃에서 28℃까지 범위로 온도가 분포하였으며 현탁액의 온도변이는 0.
풍건시료를 105℃에서 18시간 건조시킨 후 50g을 채취하여 250 ㎖ Beaker에 담은 후 분산제 5% Sodium Hexamataphate 100 ㎖를 가해 토양이 완전히 젖을 때까지 흔들어 주고 약 18시간 이상 침지시킨 다음 시료를 분산컵에 옮긴 후 Hamilton Beach로 5분간 진탕시켰다. 분산된 시료를 1L 침강실린더로 옮긴 후 물을 가하여 전용적이 1 ℓ가 되도록 하였다.

대상 데이터

공시된 토양은 농경지 표토를 채취하여 풍건한 후 지름 2 mm체로 체별한 것이다.
Hand Stirrer를 가지고 현탁액을 상하로(20회 정도/1분) 흔들어 균일상이 되도록 1분간 교반시켜 장치한 후 2, 5, 15, 30, 60, 240, 600분, 1440분에 비중계를 넣고 눈금값(R)을 읽었다. 분석에 사용한 비중계는 ELE에서 제작한 Hydrometer 152H(유효h、=16.7-0.165R) 이었다. 마지막 비중계 측정이 끝난 후 현탁액을 U.

데이터처리

직경과 입자함유비의 로그함수 fitting과 상관분석은 Excel 프로그램(Microsoft, 2000)을 이용하였다.

이론/모형

농경지 토양 10개(Table 1)에 대해 농업과학기술원 (2000)의 토성분석 방법에 준하여 비중계법을 피펫법과 비교(식1과 2)하여 정밀도를 분석하였다. 침강실린더 수온과 실험실 기온은 온도기록계 TR-71S(T&D, Japan) 를 이용하여 10분 간격으로 자동 모니터링 하였다.
이것을 평량하여 모래함량(%) 평량한 모래/시료무게 × 100로 구하였다. 주어진 비중계 눈금값으로부터 계산된 함유비와 일치하는 토양입자의 직경계산은 이에 해당하는 직경을 가진 입자가 장치시에는 현탁액의 표면에 있었고 비중계 측정시에는 Bulb의 중앙점에 존재하였다는 판정하에 Stokes' 법칙에 의하여 계산할 수 있다. Stokes' 법칙은 직경에 대하여 다음과 같이 나타내어진다.
토성의 판정은 미국 농무성법의 분류기준을 따랐다 (Gee and Bauder, 1986).

성능/효과

요컨대 본 연구결과 비중계법은 점토함량이 매우 낮거나 유기물과 염의 함량이 높은 토양을 제외하고 피펫법과의 차이가 3%이하였으며 계절별 측정변이는 유기물함량이 높은 토양에서 높게 나타났다. 이로 보아 점토함량이 매우 낮거나 유기물함량이 높은 토양 그리고 정도 높은 분석이 요구될 시는 피펫법의 적용이 필요하고, 그 외의 경우에는 비중계법의 사용도 별다른 문제는 없다고 판단할 수 있었다.
6). 유기물함량과는 관계는 점토함량에서와 반대로 유기물함량이 높아질수록 차이가 커지는 현상이 나타났으며 r=+0.70*으로 유의한 양의 상관을 나타냈다. 이는 입단결합제인 유기물 분해과정을 생략함으로써 발생되는 현상으로 추정된다.
0%까지 차이가 발생하였다. 이 때의 양과 음의 양극단의 높은 차이는 각각 점토함량이 매우 낮은 토양과 유기물함량, 교환성칼슘, pH가 상대적으로 높은 토양이었다. 이 두 토양을 제외한 나머지 토양에서는 차이가 3%이하였으며 점토함량이 25%이상인 토양에서는 거의 0에 가까웠다.

참고문헌 (13)

Arya, L.M., and Paris, J.F. 1981. A physico-chemical model to predict the soil moisture characteristic from particle-size distribution and bulk density data. Soil. Sci. Soc. Am. J. 63:510-519

상세보기
Campbell, G.S. 1985. Soil Physics with BASIC, Transport Models for Soil-Plant Systems. Elsevier
Chung, J.B., M.K. Kim, B.J. Kim, and K.H. Kim. 1999. Comparison of micro-pipette method and hydrometer method in soil particle size analysis. J. Korean Soc. Soil Sci. Fert. 32:274-278
Gee, G.W., and J.W. Bauder. 1979. Particle size analysis by hydrometer: A simplified method for routine textural analysis and a sensitivity test of measurement parameters. Soil Sci. Soc. Am. J. 43:1004-1007

상세보기
Gee, G.W., and J.W. Bauder. 1986. Particle-size analysis. In A. Klute(ed) Method of soil analysis: Part 1. Physical and mineralogical methods second edition. Agron Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI
Kaddah, M.T. 1974. The hydrometer method for detailed particle size analysis. 1. Graphical interpretation of hydrometer reading and test of method. Soil Sci. 118:102-108

상세보기
Liu T.K., R.T. Odell, W.C. Etter, and T.H. Thornburn. 1966. Comparison of clay contents determined by hydrometer and pipette methods using reduced major axis analysis. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 30:665-669
McCuen, R.H., W.J. Rawls and D.L. Brankensiek. 1981. Statistical analysis of Brooks Corey and Green-Ampt parameters across soil textures. Water Resour. Res. 17:1005-1013

상세보기
Mishra, S., J.C. Parker, and N. Singhal. 1989. Estimation of soil hydraulic properties and their uncertainty from particle size distribution data. J. Hydrol. 108:1-18

상세보기
NIAST. 2000. Method of soil and plant analysis
NIAST. 2003. 토양 및 농업환경분야 분석 정도관리 workshop
Scott-Jacjsin, J.E., and H. Walkington. 2005. Methodological issues raised by laser particle size analysis of depsites mapped as Clay-with-flints from the Palaeolithic site of Dickett's Field, Yarnhams Farm, Hampshire, UK. Journal of Archaeological Science 32:969-980

상세보기
Walter, N.F., G.R. Halberg, and T.S. Fenton. 1978. Particle-size analysis by the Iowa State University Soil Survey Laboratory. p.61-74. In G.R. Hallberg(ed.) Standard procedures for evaluation of quaternary materials in Iowa. TIS 8. Iowa Geological Survey. Iowa City, IA

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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