경기도 가평 사문암지역의 암석·토양 및 식물체내 몇가지 원소쌍의 동태

민일식,김명희,김연태 中部大學校 自然科學硏究所 2002 自然科學硏究論文集 Vol.11 No.2

경기도 가평군 일원에 분포하는 사문암지역 및 주변에 산재하는 각섬석 편암, 편마암등의 암석·토양과 이 지역에 생육하는 식물체내에 함유되어 있는 주요 원소의 몇가지 원소쌍 동태를 분석하여 국내 다른 사문암 토양 및 식생과 비교 연구하고자 실시하였다. 모암별 암석간의 Mg 함량 및 Mg/(Fe+Mg)100 비는 사문암> 각섬석편암> 편마암 순으로 사문암의 특성을 잘 나타내고 있다. 풍화토양의 경우 사문암 및 각섬석편암 풍화토양은 Mg 함량이 높았고, 편마암은 Fe 함량이 높아 암석의 경우와는 다른 경향을 보이고 있다. 두 원소의 상대적인 비가 각섬석편암에서 Mg 함량이 높기 때문에 다른 결과를 보이는 것인데, 이는 Mg가 암석으로부터 풍화생성물에 의한 가동률이 Fe에 비해 높아 토양에서 쉽게 거동하기 때문이다. 모암별 암석 및 풍화토양에서의 Ca 함량은 각섬석편암> 사문암> 편마암 순이었고, Mg 함량은 사문암> 각섬석편암> 편마암 순이었다. 각 식물체에서 Fe와 Mg 함량은 각섬석편암지역 및 편마암지역에 분포하는 쑥을 제외하고, 전체 4종의 식물체에서 모두 사문암지역에서 생육하는 경우에 공히 높게 나타났다. 이들 두 원소의 상대적인 Mg/(Fe+Mg)100 비는 참억새에서 사문암 74.5∼79.1> 각섬석편암 68.4> 편마암 50.9 순이었고, 쑥은 사문암 67.9∼83.1> 각섬석편암 47.0> 편마암 34.7 순이었고, 산딸기나무는 각섬석편암 86.5> 사문암 81.8∼82.1> 편마암 71.6 순이었고, 소나무는 사문암 80.0> 편마암 78.7 순이었다. 산딸기나무의 경우 각섬석편암지역에서 Mg의 높은 가동화 때문에 사문암지역 보다 높은 것을 제외하고 전체 전이원소에서 상대적인 비는 사문암에서 모두 높게 나타나고 있어, 이는 모암과 풍화토양과 마찬가지로 마그마의 분화과정에서 특징적으로 나타나는 사문암의 특성을 잘 시사하고 있다고 생각된다. 참억새의 경우 Ca 함량은 편마암 3.41%> 각섬석편암 3.25%> 사문암 1.36∼2.66% 순으로 나타났고, Mg 함량은 사문암 8.68∼9.85%> 각섬석편암 6.97%> 편마암 2.31%이었다. 이 두원소들의 상대적인 Ca/Mg 비는 편마암 1.4778> 각섬석편암 0.4671> 사문암 0.1380∼0.3062 순이었다. 쑥의 경우 Ca 함량은 사문암 3.90∼4.29%> 각섬석편암 3.90%=편마암 3.90% 순이었고, Mg 함량은 사문암 6.70∼8.51%> 각섬석편암 2.97%> 편마암 1.79%이었다. 이 두원소들의 상대적인 Ca/Mg 비는 편마암 2.1764> 각섬석편암 1.3120> 사문암 0.5047∼0.8670 순이었다. 산딸기나무의 경우 Ca 함량은 각섬석편암 15.69%> 사문암 3.78∼14.03%> 편마암 12.64% 순이었고, Mg 함량은 사문암 12.15∼15.19%> 각섬석편암 8.58%> 편마암 4.93%이었다. 이 두원소들의 상대적인 Ca/Mg 비는 편마암 2.5646> 각섬석편암 1.8227> 사문암 0.2489∼l.1543 순이었다. 소나무의 경우 Ca 함량은 편마암 17.62%> 사문암 3.15% 순이었고, Mg 함량은 사문암 13.69%> 편마암 2.82%이었다. 이 두원소들의 상대적인 Ca/Mg 비는 편마암 6.2552> 사문암 0.2300 순이었다. 이를 전체적으로 보면 Ca 함량은 사문암에서 다른 모암에 비해 낮고 Mg 함량은 반대로 사문암에서 높기 때문에 그 상대적인 비가 편마암> 각섬석편암> 사문암으로 순서가 모두 일정하게 나타난 것을 알 수 있다. This study has been made to investigate the behavior of several paired element concentrations from the rocks, soils and the growing plants Gapyeong Serpentinite areas, Gyeonggi-Do. The parent rocks were collected by serpentinite(SP), hornblende schist(HS) and gneiss(GN), and the plants were Miscanthus sinensis(MS), Artemisia vulgaris(AV), Rubus crataegifolius(RC) and Pinus densiflora(PD). The Mg concentrations and Mg/(Fe+Mg)100 ratio among the parent rocks are ranked SP> HS> GN, and these results indicate the serpentine characteristics. Mg concentrations of the Sp and the HS weathered soils are higher than the GN, and Fe concentrations of the GN are higher than any other soil types, which indicates the different trends. Ca concentrations of the rocks and soils are ranked HS> SP> GN and Mg concentrations SP> HS> GN. Fe and Mg concentrations of the AV, RC and PD in the SP are higher than any other soil types, except of MS. The Mg/(Fe+Mg)100 ratios are ranked the SP 74.5∼79.1> HS 68.4> GN 50.9 of the AV, the SP 67.9∼83.1> HS 47.0> GN 34.7 of the MS, the HS 86.5> SP 81.8∼82.1> GN 71.6 of the RC and the SP 80.0> GN 78.7 of the PD. Ca concentrations of the AV are the GN 3.41%> HS 3.25%> SP 1.36∼2.66% and Mg concentrations are the SP 8.68∼9.85%> HS 6.97%> GN 2.31%. The Ca/Mg ratios are the GN 1.4778> HS 0.4671> SP 0.1380∼0.3062. Ca concentrations of the MS are the SP 3.90∼4.29%> HS 3.90%=GN 3.90%, Mg concentrations are the SP 6.70∼8.51%> HS 2.97%> GN 1.79%. The Ca/Mg ratios are the GN 2.1764) HS 1.3120> SP 0.5047∼0.8670. Ca concentrations of the RC are the HS 15.69%> SP 3.78∼14.03%> GN 12.64%, Mg concentrations are the SP 12.15∼15.19%> HS 8.58%> GN 4.93%. The ratios Ca/Mg are the GN 2.5646> HS 1.8277> SP 0.2489∼1.1543. Ca concentrations of the PD are the GN 17.62%> SP 3.15%, Mg concentrations are the SP 13.69%> GN 2.82%. The Ca/Mg ratios are the GN 6.2552> SP 0.2300.

경기도 가평 사문암지역의 암석·토양 및 식-물체내 전이원소 함량

민일식,송석환,김연태 中部大學校 自然科學硏究所 2002 自然科學硏究論文集 Vol.11 No.2

경기도 가평군 일원에 분포하는 사문암지역 및 주변에 산재하는 각섬석 편암, 편마암 등의 암석·토양과 이 저역에 생육하는 식물체내에 함유되어 있는 주요 전이원소의 농도를 분석하여 국내 다른 사문암 토양 및 식생과 비교연구하고자 실시하였다. 각 모암별 암석에 함유되어 있는 전이원소함량은 Ni, Cr, Co의 경우 사문암 <각섬석편암 <편마암 순이었으며, Fe는 에외적으로 각섬석편암> 사문암> 편마암 순이었다. 그러나 각 모암별 풍화토양의 경우 전이원소 함량은 모두 같은 경향을 보였으며, 사문암> 각섬석편암> 편마암 순이었다. 식물체에 함유된 평균 농도는 참억새의 경우 Ni, Co 및 Fe 농도는 사문암지역에서 가장 높았으나, Cr 농도는 각섬석편암지역에서 가장 높게 나타났으나, 나머지 쑥, 산딸기나무 및 소나무의 경우는 분석된 전체 전이원소의 평균 함량이 모두 사문암 풍화토양에서 생육하는 식생에서 가장 높게 나타났다. 이를 식물체의 부위별로 분석한 결과 전체 식물체에서 공히 지하부의 함량이 지상분 보다 전이원소 함량이 모두 높았다. 각 모암별 식물체내 농도 차이를 보면 전이원소 모두 사문암> 각섬석편암> 편마암 순으로 나타나고 있어, 이는 모암 및 풍화토양에 함유되어 있는 전이원소 농도가 해당 지역에서 생육하는 식물체내 흡수량에도 같은 결과를 나타내고 있다. A research has been made to evaluate that different parent rocks and their weathered soil had an effect on the transitional element concentrations of plants. The parent rocks were collected by serpentinite(SP), hornblende schist(HS) and gneiss(GN), and the plants were Miscanthus sinensis(MS), Artemisia vulgaris(AV), Rubus crataegifolius(RC) and Pinus densiflora(PD). The Ni, Cr and Co concentrations of the parent racks were ranked by SP> HS> GN, however, Fe were HS> SP> GN, exceptionally. The Ni, Cr, Co and Fe concentrations of the weathered soils were ranked by SP> HS> GN. The average Ni, Co and Fe concentrations of the MS were the highest in the SP and Cr the highest in the HS, while total transitional element concentraions of the AV, RC and PD were the highest in the SP. Judging from the separate concentrations of plant parts, as the above-ground and root, the Ni, Cr, Co and Fe concentrations of the whole 4 plants were higher in the root parts than those of the above-ground. According to distinguish by a difference from the parent rocks, the whole transitional element concentrations of the 4 plant species were ranked by the SP> HS> GN. These indicated that the transitional element concentrations of the weathered soils reflect the concentration trend absorbed by the plants.

모암이 다른 풍화토양에서 생육하는 참억새(Miscanthus sinensis)의 중금속 함량

김명희,민일식 中部大學校 農業生命資源科學硏究所 1998 農業生命資源科學硏究論文集 Vol.6 No.-

충남 일대의 사문암과 변성암 및 흑색쎄일지역의 암석, 토양 및 그 위에서 생육하는 참억새의 중금속 함량을 측정하여 모암별 토양의 중금속 함량과 식물체의 흡수관계를 조사하였다. Ni, Cr 및 Co는 사문암에 매우 높았으며, Zn, Mo, Sc, Sr 및 Fe는 변성암에서 더 높았다. 사문암 풍화토에서는 Ni, Cr 및 Co가 높았으며 Zn과 Fe는 혼합풍화토와 흑색쎄일 풍화토에서 높았고, Sr을 제외한 다른 중금속은 모암보다 풍화토에서 낮았다. 사문암 풍화토에서 생육하는 참억새에 의한 Ni, Cr, Mo 및 Sr의 흡수는 혼합 풍화토나 흑색쎄일 풍화토의 그것보다 높게 나타났으며, Co, Zn, Sc 및Fe의 흡수는 모암에 따른 차이가 뚜렷하지 않았다. 사문암 토양 영향권의 참억세(MS5, MS10, MS1)의 원소 함량은 Sr을 제외하고, 흑색쎄일 풍화토의 참억새(MS3)는 Ni과 Mo를 제외하고 뿌리가 지상부보다 높았으며, Cr의 뿌리 축적은 뚜렷하였다. 토양과 참억새의 중금속 함량 비교 결과 사문암 풍화토의 Sr을 제외하고는 식물체의 흡수량이 낮았다. Co/Ni 비율은 사문암 풍화토의 MS5와 MS10에서 가장 낮았으며, Fe/Ni의 비율 또한 사문암 풍화토 억새에서 가장 낮았다. This study is investigate the contents of heavy metals in the soils derived from different parent rocks, that are serpentinites, metamorphic rocks and black shales and the absorption of the heavy metals by Miscanthus sinensis in Hongseong and Keumsan, Chungnam, respectivey. Geochemically, the contents of nickel, chrominium and cobalt and high in the serpentinites, whereas the contents of zinc, molybdenium, scandium, stronium and iron are high in the metamorphic rocks. The serpentine soils show high nickel, chromium and cobalt contents, while zinc and iron contents are high in the mixed soils(serpentinites _ metamorphic rocks) and black shales. Comparing with parent rocks, most of heavy metal contents, except stronium, in their weathering soils are low. The absorptions of nickel, chrominium, molybdenium and stronium by M. sinensis are higher in the serpentine soils than those in the mixed soils and black shale soils. But the absorption of cobalt, zinc, scandirum and iron are not different from parent rock types, In the case of M. sinensis, most of the heavy metal(except stronium) in the serpentine soils and (except nickel and molybdenium) in the black shale soils are high in the root relative to the above-ground vegetation. Especially stronium contents of the root are very high. Most of the heavy metal contents, except stronium, in M. sinensis lower than those in soils. The Co/Ni and Fe/Ni quotient in M. sinensis over serpentine soils are considerably lower than those growing over other soils types.

Impacts of Air Pollution and Acid Precipitation on Nutrient Dynamics and Soil Buffer Capacities in Forest Ecosystem

Ell Sik Min 한국산림과학회 1990 한국산림과학회지 Vol.79 No.1

A research effort has been mde to determine the influences of air pollution and acid deposition on dynamic distribution of elements and soil buffering capacity in forest ecosystem nearby urban and industrialized regions from 1986 to 1989. Various parameters were measured to estimate acidification rates of forest soils and to compare buffer capacities of soils from four regions when different pH levels of acid precipitation were treated. The parameters include soil pH, buffering agents in soil, and nutrient elements and heat metals in tree tissues. Acidification rates and buffering capacities were also analyzed in terms of distance and time factors. The following conclusions have been drawn in response to the overall research objectives 1. Forest soils were being acidified in process of time (1986-1989) in urban and industrialized regions. That is, hydrogen ion concentration in forest soils was increased as much as 182% for 3 years in deciduous forests and 208% for 4 years in coniferous forests. 2. Average soil pH of coniferous forest during the study was 4.37, the lowest in Seoul, followed by 4.52 in Yeochon, 4.37 in Ulsa and 6.18 in Kangevondo. fiorest soil pH increased with the distance from pollution sources at constant rate within a short range (30 km) and at decreasing rate in a long range (200 ㎞). 3. In contrast to increasing acidification in all regions, the concentration of sulfur in forest soil decreased in Seoul, Ulsan, and Kangwondo region except Yeochon in process of timeNitrates were found to contribute more to forest soil acidification than sulfates. 4. Base saturations in forest soils were all below 20% in polluted regions of Seoul, Ulsan, and Yeochon, but 70% in uncontaminated region of Kangwondo. This phenomenon was due to severe element leaching by soil acidification near contaminated areas. 5. The concentrations of active aluminum in forest soils increased with forest soil acidification in all regions ; 524 ppm the greatest in Yeochon followed by 455 ppm in Ulsan, 378 ppm in Seoul, and 322 ppm in Kangwondo. 6. The content of copper and zinc in tree tissues were the lowest in Kangwondo followed by Yeochon, Seoul, and Ulsan, In Seoul and Ulsan region, the content of copper and zinc in tree tissues gradually decreased with the distance from pollution sources. At about 20 ㎞ from pollution sources, however, they became to reach equillibrium. 7. Soil buffer capacity was the highest in Kangwondo followed by Ulsan, Yeochon, and Seoul when simulated acid precipitation were treated at the level of pH 3.0∼5.7. with below pH 2.0 level of acid precipitation treatment, however, the capacity dropped seriously with no significant differences between the regions 8. In Kangwondo region soils weathered from granite and limestone showed significant differences in the buffer capacities. Soils collected in Seoul and Ulsan revealed that the capacities tended to increase with the distance from the pollution sources when treated at pH 3.0, 4.5, and 5.7 level of acid rain. 9. The major mechanism of soil buffer capacity observed during simulated acid precipitation experiment was canon exchange for Kangwondo forest ecosystem. In Seoul region canon exchange also played an important role in soil buffering under artificial acid precipitation at pH 3.0∼5.7 levels, yet aluminum and silicate hydrolysis under pH 2.0 level. In Ulsan canon exchange was a major determinant for the buffer capacity above pH 4.5 level, aluminum hydrolysis between pH 3.0∼4.5, and aluminum and silicate hydrolysis below pH 3.0. In Yeochon silicate hydrolysis led buffer capacity above pH 4.5 and aluminum hydrolysis below pH 4.5.

경상북도 안동 사문암지역의 모암, 토양 및 식물체 내 중금속 함량

민일식 ( Ell Sik Min ),송석환 ( Suck Hwan Song ),김명희 ( Myung Hee Kim ) 한국환경생태학회 2000 한국환경생태학회지 Vol.13 No.3

계룡산 국립공원 방문객의 방문선택 결정을 위한 IPA 분석

민일식(Min, Ell Sik),이용철(Lee, Yong Chul) 한국산림휴양복지학회 2015 한국산림휴양학회지 Vol.19 No.4

본 연구는 계룡산국립공원을 방문한 방문객들을 대상으로 방문시 선택결정요인의 특성을 파악함으로써 국립공원이 가지고 있는 긍정적 이미지를 부각시킴으로써 국립공원의 관광자원개발 및 방문객의 지속적인 방문을 통한 국립공원의 활성화에 도움이 되고자 하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 대응표본 t-검증과 IPA(Importance-Performance Analysis)분석을 활용한 결과, 첫째, 계룡산 국립공원의 방문선택결정 요인은 방문시 중요도와 방문경험 후 성취도에는 차이가 있는 것으로 분석되어 귀무가설이 기각됨으로써 국립공원 방문객들의 방문선택결정요인에는 차이를 보이고 있었다. 둘째, 계룡산 국립공원 방문결정 선택요인의 중요도에서 성취도를 뺀 값은 성취도를 가늠할 수 있는 지표이다. 본 연구 결과 모든 항목에서 양(+)의 값이 도출됨으로써 중요도에 비해 성취도가 매우 낮은 것으로 분석되었다. 마지막으로 IPA분석결과, 유지측면은 편의시설 및 접근성의 변수가 포함되었다. 집중측면은 국립공원 운영 및 관리성, 구매성의 변수가 포함되었다. 저순위측면에는 프로그램성이 포함된 것으로 분석되었다. The purpose of this research is to enhance the tourists’ visits to the National Park by highlighting the positive images of the National Park by characterizing the factors affecting the site selecting decisions of the visitors of Gyeryongsan National Park. To achieve this goal, we have used IPA (Importance-Performance Analysis) and the paired T-test on the corresponding samples and we have obtained following results. Firstly, as for the factors affecting the selecting decisions, there is a distinct difference between the visiting importance and post-visit achievement so the null hypothesis is rejected, hence the factors affecting decisions are different from Selecting Decision Factors. Secondly, the importance of selection factor with the achievement removed becomes an index to estimate the postvisit achievement. From the result of this research, all the items turned out to be positive (+) and thus the achievement is low when compared to the importance. Lastly, from the result of IPA, accessability and convenience facilities were considered into keeping up the good work criteria. The concentration aspect included the operation, the management and the purchase capability of the National Park. The low priority aspect includes the programmability.

인공산성우가 삼림토양의 (森林土壤) 완충능에 (緩衝能) 미치는 영향

민일식(Ell Sik Min),이수욱(Soo Wook Lee) 한국산림과학회 1990 한국산림과학회지 Vol.79 No.4

A research effort has been made to determine soil buffer capacity in forest soils nearby urban and industrialized regions. Buffer capacities of soils from four regions were measured by different pH levels of artificial acid precipitation, The following conclusions have been drawn in response to the overall research objectives. Soil Suffer capacity was the highest in Kangwondo followed by Uisan, Yeochon and Seoul when simulated acid precipitation were treated at the level of pH 3.0-5.7. With the acid precipitation treatment below pH 2.0 level, however, the capacity dropped seriously with rno significant differences between the regions. In Kangwondo region soils weathered from granite and limestone showed significant differences in the buffer capacities. Soil collected in Seoul and Ulsean revealed that the capacities tended to increase with the distance from the pollution sources when treated at pH 3.0, 4.5 and 5.7 level of acid precipitation. The major mechanism of soil buffer observed during simulated acid precipitation experiment was canon exchange for Kangwondo forest soils. In Seoul region canon exchange also played an important role in soil buffering under artificial acid precipitation between 3.0 and 5.7 pH levels, yet under pH 2.0 level aluminum and silicate hydrolysis. In Ulsan canon exchange was a msjor determinant for the buffer capacity above pH 4.5 level, between pH 3.0-4.5 aluminum hydrolysis and below pH 3.0 aluminum and silicate hydrolysis. In Yeochon silicate hydrolysis led buffer capacity above pH 4.5 and below pH 4.5 aluminum hydrolysis.

충남 백동 사문암지역의 토양 및 식물체내 중금속 함량 -소나무 및 리기다소나무를 중심으로-

민일식 ( Ell Sik Min ),송석환 ( Suck Hwan Song ),김명희 ( Myung Hee Kim ),장관순 ( Kwan Soon Jang ) 한국환경생태학회 1999 한국환경생태학회지 Vol.12 No.3

인삼과 토양의 주 원소 함량 관계 : 금산 지역을 근거로

민일식(Ell-Sik Min),송석환(Suckhwan Song) 고려인삼학회 2009 고려인삼학회 학술대회 Vol.2009 No.5

서로 다른 모암과 토양의 미량원소 특성 및 리기다소나무의 원소 함량

민일식 ( Ell Sik Min ),김명희 ( Myung Hee Kim ),송석환 ( Suck Hwan Song ) 한국환경생태학회 1998 한국환경생태학회지 Vol.12 No.1