남극의 토양환경에 대한 기초자료 확보를 위해서 킹조지섬 바튼반도의 세종곶 (세종기지)을 기점으로 하여 3개의 그룹으로 나누어서 총 13개 지점에서 토양을 채취하여 물리화학적 특성을 조사하였다. 남극 세종기지 주변 토양의 물리적 특성은 전 지점에서 sand가 약 90%이상으로서 silt와 clay에 비하여 매우 높았고, 토성은 모두 사토 (10개 지점)와 양질사토 (3개 지점)로 분류되었으며, 전반적인 토양의 입자별 분포특성은 $2,000-500{\mu}m$ 범위의 굵은 입자는 Group 1 > Group 2 > Group 3 순으로 함량이 높았고, $499-355{\mu}m$ 에서는 지역에 따른 큰 차이가 나타나지 않았고, $355{\mu}m$ 이하의 미세입자는 Group 3 > Group 2 > Group 1 순으로 함량이 높았다. 토양의 화학적 특성은 각각의 지점별로 큰 차이를 나타내었다. pH는 4.5-6.7 범위로 약산성 토양이었고, EC는 $0.06-0.16dS\;m^{-1}$ 범위로 낮았다. T-N, OM 및 T-C의 함량은 #6, #8, #12 및 #13 지점이 높은 농도를 나타내었고, T-P 와 $P_2O_5$의 함량은 #9 와 #12의 지점이 높은 농도를 나타내었다. 따라서 남극 킹조지섬에 위치한 세종기지 주변 토양의 물리화학적 특성을 연구한 결과 각각의 지점별로 다양한 특성을 나타내었다. 본 연구는 단편적인 조사에 의해서 이루어졌으나, 남극반도 및 그 주변 섬들의 토양환경을 이해하는데 도움이 될 것이라고 판단된다.
남극의 토양환경에 대한 기초자료 확보를 위해서 킹조지섬 바튼반도의 세종곶 (세종기지)을 기점으로 하여 3개의 그룹으로 나누어서 총 13개 지점에서 토양을 채취하여 물리화학적 특성을 조사하였다. 남극 세종기지 주변 토양의 물리적 특성은 전 지점에서 sand가 약 90%이상으로서 silt와 clay에 비하여 매우 높았고, 토성은 모두 사토 (10개 지점)와 양질사토 (3개 지점)로 분류되었으며, 전반적인 토양의 입자별 분포특성은 $2,000-500{\mu}m$ 범위의 굵은 입자는 Group 1 > Group 2 > Group 3 순으로 함량이 높았고, $499-355{\mu}m$ 에서는 지역에 따른 큰 차이가 나타나지 않았고, $355{\mu}m$ 이하의 미세입자는 Group 3 > Group 2 > Group 1 순으로 함량이 높았다. 토양의 화학적 특성은 각각의 지점별로 큰 차이를 나타내었다. pH는 4.5-6.7 범위로 약산성 토양이었고, EC는 $0.06-0.16dS\;m^{-1}$ 범위로 낮았다. T-N, OM 및 T-C의 함량은 #6, #8, #12 및 #13 지점이 높은 농도를 나타내었고, T-P 와 $P_2O_5$의 함량은 #9 와 #12의 지점이 높은 농도를 나타내었다. 따라서 남극 킹조지섬에 위치한 세종기지 주변 토양의 물리화학적 특성을 연구한 결과 각각의 지점별로 다양한 특성을 나타내었다. 본 연구는 단편적인 조사에 의해서 이루어졌으나, 남극반도 및 그 주변 섬들의 토양환경을 이해하는데 도움이 될 것이라고 판단된다.
In order to collect basic data of soil environment in the Vicinity of King Sejong Station, King George Island, Antarctica, the physico-chemical characteristics of soils were investigated. Soil samples were collected in Barton Peninsula from 13 sites according to direction from the Sejong Cape. Soils...
In order to collect basic data of soil environment in the Vicinity of King Sejong Station, King George Island, Antarctica, the physico-chemical characteristics of soils were investigated. Soil samples were collected in Barton Peninsula from 13 sites according to direction from the Sejong Cape. Soils from 13 sites were divided into three groups. The sand percentage of soils were much higher as above 90% than silt and clay percentages of soils at the all sites. Soil texture was classified sandy (10 sites) and loamy sand (3 sites). In distribution characteristics at different soil particles according to direction, large particles ($>500{\mu}m$) were higher in the order of Group 1 (Marian cove coast regions) > Group 2 (Inland regions) > Group 3 (Maxwell bay coast regions). On the other hand, small particles ($<355{\mu}m$) were higher in the order of Group 3 > Group 2 > Group 1. Chemical characteristic of soils showed significant differences at different areas. pH ranged 4.5-6.7, showing it was slightly acid and EC ranged $0.06-0.16dS\;m^{-1}$. T-N, OM and T-C contents were high at #6, #8, #12 and #13 sites. T-P and P2O5 contents were high at #9 and #12 sites. The results of this study will be helpful to understand soil environment in the Antarctic Peninsula and surrounding islands.
In order to collect basic data of soil environment in the Vicinity of King Sejong Station, King George Island, Antarctica, the physico-chemical characteristics of soils were investigated. Soil samples were collected in Barton Peninsula from 13 sites according to direction from the Sejong Cape. Soils from 13 sites were divided into three groups. The sand percentage of soils were much higher as above 90% than silt and clay percentages of soils at the all sites. Soil texture was classified sandy (10 sites) and loamy sand (3 sites). In distribution characteristics at different soil particles according to direction, large particles ($>500{\mu}m$) were higher in the order of Group 1 (Marian cove coast regions) > Group 2 (Inland regions) > Group 3 (Maxwell bay coast regions). On the other hand, small particles ($<355{\mu}m$) were higher in the order of Group 3 > Group 2 > Group 1. Chemical characteristic of soils showed significant differences at different areas. pH ranged 4.5-6.7, showing it was slightly acid and EC ranged $0.06-0.16dS\;m^{-1}$. T-N, OM and T-C contents were high at #6, #8, #12 and #13 sites. T-P and P2O5 contents were high at #9 and #12 sites. The results of this study will be helpful to understand soil environment in the Antarctic Peninsula and surrounding islands.
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문제 정의
, 2009) 등에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있으나, 토양의 물리화학적 특성에 대해 연구한 국내 연구자는 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 남극의 토양환경에 대한 기초자료 확보를 위해서 킹조지섬 바튼반도에 위치한 세종기지의 주변지역에서 채취한 토양의 물리화학적 특성을 조사하였다.
남극의 토양환경에 대한 기초자료 확보를 위해서 킹조지섬 바튼반도의 세종곶 (세종기지)을 기점으로 하여 3개의 그룹으로 나누어서 총 13개 지점에서 토양을 채취하여 물리화학적 특성을 조사하였다. 남극 세종기지 주변 토양의 물리적 특성은 전 지점에서 sand가 약 90%이상으로서 silt와 clay에 비하여 매우 높았고, 토성은 모두 사토 (10개 지점)와 양질사토 (3개 지점)로 분류되었으며, 전반적인 토양의 입자별 분포특성은 2,000-500 µm 범위의 굵은 입자는 Group 1 > Group 2 > Group 3 순으로 함량이 높았고, 499-355 µm 에서는 지역에 따른 큰 차이가 나타나지 않았고, 355 µm 이하의 미세입자는 Group 3 > Group 2 > Group 1 순으로 함량이 높았다.
토성은 2 mm 체를 통과한 시료 50 g을 500 mL tall beaker에 평량하여 비중계법에 준하여 모래, 미사, 점토 정량 과정을 거쳐 입도를 분석 측정 후 미국농무성의 토양분류체계 (USDA, 1993)에 준하여 분류 하였고, 입도분석은 2 mm체를 통과한 시료 100 g을 체눈금 크기별 (1000 µm, 850 µm, 500 µm, 355 µm, 250 µm, 106 µm 및 45 µm)로 통과한 시료의 무게를 측정하였다.
대상 데이터
남극의 토양시료는 2008년 1월에 총 13개 지점에서 채취하였다 (Fig. 1). 시료채취는 남극 킹조지섬 바튼반도의 세종곶 (세종기지)을 기점으로 하여 Potter Cove 방향으로 3등분하여 Marian Cove 방향 해안지역 (Group 1), 가운데 방향 내륙지역 (Group 2)과 Maxwell Bay 방향 해안지역 (Group 3)으로 구분하였다.
그리고 거리별로 0-1 km 지역, 1-2 km 지역 및 2-3 km 지역으로 구분하였다. 세종기지로 부터 직선거리로 3 km 이후는 눈 때문에 접근이 불가능하였고, 바위와 자갈만으로 구성되어 있는 지역은 제외하고 시료를 채취하였다. 시료는 각 site 마다 가로 1 m × 세로 1 m 넓이의 3개의 방형구를 설치하여 20 cm 깊이의 토양을 각각 채취하였다.
시료는 각 site 마다 가로 1 m × 세로 1 m 넓이의 3개의 방형구를 설치하여 20 cm 깊이의 토양을 각각 채취하였다.
1). 시료채취는 남극 킹조지섬 바튼반도의 세종곶 (세종기지)을 기점으로 하여 Potter Cove 방향으로 3등분하여 Marian Cove 방향 해안지역 (Group 1), 가운데 방향 내륙지역 (Group 2)과 Maxwell Bay 방향 해안지역 (Group 3)으로 구분하였다. 그리고 거리별로 0-1 km 지역, 1-2 km 지역 및 2-3 km 지역으로 구분하였다.
토양의 물리화학적 특성을 분석하기 위한 시료는 세종기지에서 시료 운반 등에 많은 제약이 있기 때문에 70℃ dry oven에서 건조하여 2 mm 체로 통과시킨 토양을 운반하여 사용하였다.
토양 화학성은 농촌진흥청 농업과학기술원 표준분석법 (NIAST, 2000)에 준하여 분석하였다. pH (1:5)는 초자전극법, EC는 EC meter로 측정하였고, 유기물 (OM)은 Tyurin법, TOC, IC 및 TC는 TOC meter (TOC-V, Shimadzu, Japan)로 측정하였다.
성능/효과
2,000-500 µm 범위의 굵은 입자는 Group 1 > Group 2 > Gruop 3 순으로 함량이 높았고, 499-355 µm에서는 지역에 따른 큰 차이가 나타나지 않았고, 355 µm 이하의 미세입자는 Group 3 > Group 2 > Group 1 순으로 함량이 높았다.
T-P와 유효인산 (Avail. P2O5)의 함량은 각각 219-1,398 mg kg-1 범위 및 42-1,094 mg kg-1 범위로 토양 채취 지점에 따라 큰 차이가 있었으며, 전체적인 평균 함량은 T-P가 약 459.2 mg kg-1이었고 유효인산이 약 202.2 mg kg-1으로서 T-P 함량이 유효인산함량에 비하여 약 2.3배 정도 높았다 (Table 4). 이와 같은 T-P 및 유효인산 함량은 우리나라 일반 비경작지 토양의 평균 인산함량 보다 높은 함량이었다.
각 지점별로 2,000-1,000 µm 입자가 177-481 g kg-1 범위로 평균 약 29.1%를 차지하였으며, 999-850 µm 입자가 46-481 g kg-1 범위로 평균 약 8.7%, 849-500 µm 입자가 117-227 g kg-1 범위로 평균 약 16.1%, 499-355 µm 입자가 46-120 g kg-1 범위로 평균 약 7.9%, 354-250 µm 입자가 30～108 g kg-1 범위로 평균 약 6.5%, 249-106 µm 입자가 57-180 g kg-1 범위로 평균 약 11.5%, 105-45 µm 입자가 63-192 g kg-1 범위로 평균 약 11.9% 그리고 45 µm 이하의 입자가 33-182 g kg-1 범위로 평균 약 8.3%로 나타났다.
이와 같은 T-P 및 유효인산 함량은 우리나라 일반 비경작지 토양의 평균 인산함량 보다 높은 함량이었다. 각각의 지점별로 T-P 및 유효인산 함량 차이는 크게 나타났으며, 특히, #6, #8, #9, #12 및 #13 지점의 T-P 및 유효인산 함량이 높은 것으로 나타나, 대체적으로 Group 1 지역에 비해서 Group 2, 3 지역이 약 2-3배 정도 높았다 (Fig. 3).
남극 세종기지 주변 토양의 물리적 특성은 전 지점에서 sand가 약 90%이상으로서 silt와 clay에 비하여 매우 높았고, 토성은 모두 사토 (10개 지점)와 양질사토 (3개 지점)로 분류되었으며, 전반적인 토양의 입자별 분포특성은 2,000-500 µm 범위의 굵은 입자는 Group 1 > Group 2 > Group 3 순으로 함량이 높았고, 499-355 µm 에서는 지역에 따른 큰 차이가 나타나지 않았고, 355 µm 이하의 미세입자는 Group 3 > Group 2 > Group 1 순으로 함량이 높았다.
3에 나타내었다. 세종기지 부근 토양의 pH는 지점에 따라 큰 차이가 있었으며 전반적으로 pH 4.5-6.7 범위로서 산성토-약산성토의 성질을 보였고 지점에 따라서 pH 5.0 이하의 강산성인 지점도 3곳 (#6, #9 및 #11) 나타났다. 이러한 결과는 바튼반도와 근접한 필데스반도의 토양 pH 6.
3배 정도 높았다 (Table 4). 이와 같은 T-P 및 유효인산 함량은 우리나라 일반 비경작지 토양의 평균 인산함량 보다 높은 함량이었다. 각각의 지점별로 T-P 및 유효인산 함량 차이는 크게 나타났으며, 특히, #6, #8, #9, #12 및 #13 지점의 T-P 및 유효인산 함량이 높은 것으로 나타나, 대체적으로 Group 1 지역에 비해서 Group 2, 3 지역이 약 2-3배 정도 높았다 (Fig.
일정량의 토양이 양이온을 흡착 보유할 수 있는 능력을 나타내는 양이온치환용량 (CEC)은 4.64∼18.49 cmolc kg-1 범위로 평균 7.50 cmolc kg-1이었고, 모두 전형적인 사토와 사양토의 CEC 값인 10 cmolc kg-1이내로 낮은 값을 나타내었다.
입도분석 결과를 토대로 미국농무성 (USDA)의 토양분류체계에 따라 토성을 분류한 결과, 세종기지 주변 토양의 대부분이 사토 (10개 지점)로 나타났으며 3개의 지점이 양질사토 (#7, #12 및 #13)로 나타났다. 지역에 따른 큰 차이는 나타나지 않았으나 Group 3 지역에 가까울수록 양질사토 지점이 많이 나타났다.
세종기지를 기점으로 방향별 및 거리별로 구분하여 채취한 토양의 토성 (soil texture)과 입도를 분석한 결과는 Table 2에 나타내었다. 전반적인 토양 (2 mm 이하 토양)의 물리적 특성은 시료 채취지역에 따라 약간의 차이는 있었으나 전 지역에서 sand 함량이 silt와 clay에 비하여 훨씬 높았으며, 전체적인 평균 함량은 sand가 약 90.6%, silt와 clay가 각각 약 4.9% 및 4.4% 함유되어 있었다. 그룹별로 보면 Group 1은 sand가 924.
토양 유기물 (OM)과 T-C 함량은 각각 0.23-3.24% 범위 및 0.15-1.89% 범위로 지점에 따라 큰 차이가 있었으며 (Table 4), #8, #12 및 #13 지점에서 유기물과 T-C 함량이 높게 나타났는데 이는 T-N 결과와 유사한 경향을 나타내었다 (Fig. 3). 이들 연구결과는 마리안소만의 빙해양 퇴적물의 T-C 함량이 0.
토양입자의 거리에 따른 분포특성은 0-1 km와 2-3 km에 비해서 1-2 km에서 굵은 토양입자의 함량이 높았고, 미세입자의 함량이 낮았다. 이 결과는 토양입자의 분포에 따른 양분함량에 의한 차이가 식물 생육에 영향을 줄 것으로 판단되어, 앞서 발표된 지의류가 많이 서식하는 지역 (Lim et al.
토양입자의 방향에 따른 분포특성은 전체적으로 Group 1 → Group 2 → Group 3으로 갈수록 굵은 입자의 함량이 줄어들고 미세입자의 함량이 높아졌다.
후속연구
따라서 남극 킹조지섬에 위치한 세종기지 주변 토양의 물리화학적 특성을 연구한 결과 각각의 지점별로 다양한 특성을 나타내었다. 본 연구는 단편적인 조사에 의해서 이루어졌으나, 남극반도 및 그 주변 섬들의 토양환경을 이해하는데 도움이 될 것이라고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
세종기지는 언제 준공되었는가?
세종기지가 1988년 2월 17일 준공된 이후 많은 과학자들에 의해서 세종기지를 중심으로 남극의 지하자원 (Chang, 1997; Jeong and Yoon 2002; Kim and Kwon, 1996), 자연환경 (Choi et al., 2006, Lee et al.
남극의 환경을 파악하기 위해 우리나라는 어떤 것들을 수행하고 있는가?
남극의 환경은 잠재적인 광물자원의 중요성뿐 아니라 최근 고조되어 가는 국제적인 지구 환경 보존의 참여 차원에 있어서도 학술적인 면으로나 국가의 정책적인 면에서 매우 중요하게 부각되고 있다. 우리나라도 1988년 2월 남셰틀랜드 군도에 세종과학기지 (62o13'S, 58o47'W)를 건설한 이후, 남극과학연구단을 파견하여 기지 주변의 육상과 연근해에서 지질조사 및 생태학적 연구를 수행하고 있다 (Bak et al., 2001).
남극대륙은 어떠한 대륙인가?
남극대륙은 남극점을 중심으로 하여 남빙양으로 둘러싸인 넓이가 한반도의 60여배인 약 1,360만 km2에 이르는 세계 5번째 대륙이다. 이러한 남극대륙은 대륙전체가 평균 2,160 m의 얼음으로 덮여 있고 (Radok, 1985), 겨울에는 평균기온이 40-70℃ 까지 떨어지는 혹독한 기후 등으로 인하여 조사가 단편적으로 이루어지고 있으나, 지하 광물자원 및 석유자원이 풍부한 것으로 알려져 있다 (Chang, 1986).
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