[논문]토양 보전 및 관리를 위한 표토와 심토의 물리화학적 특성 비교

이소진; 추창오; 김종태; 정교철

doi:10.9720/kseg.2021.4.731

초록
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본 연구는 토양 보전을 위한 표토 특성 분석 및 심토의 표토촉진화가 목적으로써 지질별 표토와 심토의 물리화학적 특성을 비교하고 정량적 차이를 분석하였다. 토양 시료는 암종별로 총 102개 지역에서 204개 시료를 채취하였으며 입도분석, 함수율, 단위중량, X-선 형광분석, X-선 회절분석에 대한 실험을 수행하고 표토와 심토에 대해 분석하였다. 분석결과 표토와 심토의 물리적 특성 차이가 확인되었으며 표토의 풍화변질지수가 심토보다 높게 나타났다. 이는 표토가 심토보다 풍화에 직접적인 영향을 더 많이 받기 때문에 점토광물의 함량이 높게 나타나는 것으로 판단되며 특히 버미큘라이트의 경우 풍화에서 발생하는 최종산물이므로 표토에서 특히 많이 나타난다.

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This research aimed to analyze the characteristics of topsoil for soil conservation and promote the process of turning subsoil into topsoil. The physicochemical characteristics of topsoil and subsoil of different types of soil were compared, and their quantitative differences were examined. 204 soil...

This research aimed to analyze the characteristics of topsoil for soil conservation and promote the process of turning subsoil into topsoil. The physicochemical characteristics of topsoil and subsoil of different types of soil were compared, and their quantitative differences were examined. 204 soil samples were collected from a total of 102 areas according to rock types. These samples were tested to measure grain size, water content, and unit weight, along with XRF and XRD analyses. The topsoil and subsoil of the soil samples were also analyzed. The results of this research showed that the topsoil and subsoil had different physical characteristics, and that the chemical alteration index of the topsoil was higher than that of the subsoil. This would imply that the topsoil was high in clay minerals since it was directly affected by weathering more than the subsoil. In particular, vermiculite, one of the final products generated from weathering, was common in the topsoil.

주제어

표/그림 (12)

표 Table 1. Measurement items and number of topsoil and subsoil
그림 Fig. 1. Location of samples taken by geology (102places).
그림 Fig. 2. Proportion of samples classified by rock type.
그림 Fig. 3. The site where the sample was taken.
그림 Fig. 4. Water content of topsoil and subsoil compared by rock type.
그림 Fig. 5. Unit weight of topsoil and subsoil compared by rock type.
그림 Fig. 6. Chemical alteration index (CIA and CIW) according to rock type.
그림 Fig. 7. Average of chemical alteration index (CIA and CIW) by rock type.
그림 Fig. 8. XRD analysis result (sample 1, 15, 29, 48).
그림 Fig. 9. Clay content in the three rock types.
그림 Fig. 10. Average content of each minieral for topsoil and subsoil in clay minerals.
그림 Fig. 11. Average content of each minieral for topsoil and subsoil in rock forming minerals.

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 표토와 심토의 혼합을 통한 심토의 표토촉진화를 위해 지질별 표토와 심토의 물리화학적 특성을 비교하고 정량적인 차이점을 분석하여 심토의 표토화를 위한 방법을 제시하였다.
본 연구는 노출된 심토의 표토화를 위해 표토와 심토의 토양특성을 비교하는 것이 목적으로써 암종별 5개 항목에 대해 표토와 심토의 물리화학적 특성을 비교하였다. 비교 결과 표토와 심토의 항목별 정량적인 차이를 확인하였으며 이는 향후 노출된 심토의 표토화를 위한 기준이 될 수 있으며 특히 표토화를 위한 가장 효율적인 방법 중 하나인 심토와 표토 혼합 시 표토 비율을 결정하는데 참고자료가 될 것으로 판단된다.
본 연구는 표토와 심토의 혼합을 통한 심토의 표토촉진화가 목표이며 이를 위해 표토와 심토의 토양특성을 비교하였다. 암종별 총 102개 지역에서 204개의 표토와 심토를 채취하여 5개 항목에 대한 분석을 실시하였다.

제안 방법

X-선 회절분석(XRD, X-Ray Diffractometer)은 표토 102개, 심토 62개 시료를 대상으로 실시하였으며 토양을 구성하는 광물조성의 특징을 파악하기 위해 실시하였다. 또한 X-선 회절분석 후, 정량계산 프로그램인 Siroquant v3.
표토와 심토의 입도분석, 단위중량, 현장 함수비 측정을 통해 토양의 물리적 특성 분석을 수행하였다. 입도분석(체분석) 은 시료 60개(표토 30개, 심토 30개)를 대상으로 실시하였으며 삼각좌표에 의한 토양분류를 수행하였다.

대상 데이터

암종별 총 102개 지역에서 204개의 표토와 심토를 채취하여 5개 항목에 대한 분석을 실시하였다. 각 암종별로 퇴적암에서 29개, 화성암에서 26개, 변성암에서 47개 시료를 채취하였으며 표토는 토양 표면에서 수직으로 0.2~0.3 m, 심토는 토양표면에서 수직으로 0.4~0.5 m 아래에서 채취하였다. 토양 시료는 아래의 Table 1과 같이 물리적 및 화학적으로 구분하여 측정값을 비교하였다.
본 연구는 표토와 심토의 혼합을 통한 심토의 표토촉진화가 목표이며 이를 위해 표토와 심토의 토양특성을 비교하였다. 암종별 총 102개 지역에서 204개의 표토와 심토를 채취하여 5개 항목에 대한 분석을 실시하였다. 각 암종별로 퇴적암에서 29개, 화성암에서 26개, 변성암에서 47개 시료를 채취하였으며 표토는 토양 표면에서 수직으로 0.

성능/효과

입도분석(체분석) 은 시료 60개(표토 30개, 심토 30개)를 대상으로 실시하였으며 삼각좌표에 의한 토양분류를 수행하였다. 분석결과 표토에서는 sandy loam이 대부분이고 심토에서는 sandy loam~loamy sand(자갈 포함)가 다수로 나타났다. 함수율은 현장에서 TDR 기기(TAKEMURA, KM-18)를 사용하였으며 표토와 심토에서 각각 3회씩 측정하여 평균값을 사용하였다.

후속연구

본 연구는 노출된 심토의 표토화를 위해 표토와 심토의 토양특성을 비교하는 것이 목적으로써 암종별 5개 항목에 대해 표토와 심토의 물리화학적 특성을 비교하였다. 비교 결과 표토와 심토의 항목별 정량적인 차이를 확인하였으며 이는 향후 노출된 심토의 표토화를 위한 기준이 될 수 있으며 특히 표토화를 위한 가장 효율적인 방법 중 하나인 심토와 표토 혼합 시 표토 비율을 결정하는데 참고자료가 될 것으로 판단된다.

참고문헌 (6)

Jung, Y.H., Kum, D.H., Han, J.H., Jang, C.H., Yang, J.E., Lim, K.J., Kim, K.S., 2015, Study on topsoil erosion indices for efficient topsoil management, The Journal of Korean Society on Water Environment, 31(5), 543-555 (in Korean with English abstract).

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Kang, H.M., Choi, S.H., Kim, D.H., Song, J.T., 2017, A study on the restoration effects of vegetation restoration types, Korean Journal of Environment and Ecology, 31(2), 174-187 (in Korean with English abstract).

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Kim, J.S., Park, Y.S., Lee, G.H., Hwnag, S.I., Yang, J.E., 2017, Establishing policies towards integrated management of soil pollution and damage, Journal of Soil and Groundwater Environment, 22(6), 85-93 (in Korean with English abstract).

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Kim, N.C., Kim, H., Choi, M.Y., 2015, The study on the utilization of soil seed bank for the restoration of original vegetation, Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, 18(6), 201-214 (in Korean with English abstract).

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Kim, W.T., Cho, Y.H., Lee, J.M., Yoon, Y.H., Kang, H.K., Park, B.J., Yoon, T.S., Jang, K.E., Shin, K.J., Eo, Y.J., Kwak, M.Y., Song, H.S., 2014, A study on actual condition of topsoil management at forest development projects, The Journal of the Korea Society of Environmental Restoration Technology, 17(1), 13-25 (in Korean with English abstract).

원문보기 상세보기
Yeo, H.J., Lee, S.P., Paek, N.Y., Lee, J.K., 2005, A study on ecological restoration characteristics of Nangido landfill slope-Focused on region constructed by SF and CODRA-, The Journal of the Korea Society of Environmental Restoration Technology, 8(3), 1-12 (in Korean with English abstract).

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