토양학22 토양수분(3) 중력퍼텐셜중력퍼텐셜은 중력의 작용으로 인하여 물이 가질 수 있는 에너지를 말하며, 그 크기는 물의 상대적인 위치에 따라 결정된다. 따라서 중력퍼텐셜은 기준면으로부터 물의 위치가 높아질수록 커진다. 중력퍼텐셜의 절댓값은 지구의 중심에서 0이 되지만. 실제로 지구의 중심이 어디인가를 정확히 알 수 없기 때문에 편의상 임의의 기준면을 설정하여 상대적인 값으로 중력퍼텐셜을 나타낸다. 기준면에 있는 물의 경우 중력퍼텐설은 0이 된다. 그리고 기준면보다 높은 위치에 있는 물은 +값, 기준면보다 낮은 위치에 있는 물은 -값의 중력퍼텐셜을 가진다. 중력은 비가 많이 오거나 관수한 후에 대공극에 채워진 과잉의 수분을 제거하는 데 작용한다. 매트릭퍼텐셜매트릭퍼텐셜은 극성을 가진 물 분자가 토양 표면에 흡착되는 부착력과 .. 2025. 2. 4. 토양수분(2) 물의 부착과 응집 및 표면장력 물이 극성을 가짐으로써 물 분자들끼리 서로 끌리게 되는데, 이를 응집 현상이라고 한다. 물 분자가 유리나 토양과 같은 다른 물질의 표면에 끌리는 것을 부착 현상이라고 한다. 물이 토양 중에 보유 저장될 수 있는 것은 결국 이와 같은 응집과 부착 현상 때문이다. 표면장력은 액체와 기체의 경계면에서 일어나는 현상이며, 액체 분자들 사이에 끌어당기는 힘이 액체 분자와 기체분자 사이에 끌어당기는 힘보다 클 때 생긴다. 물을 컵의 상단보다 약간 높게 채웠을 때 흐르지 않으며 얇은 막을 형성하는 것은 표면의 물 분자들이 수소결합에 의하여 서로 끌어당기고 있기 때문이다. 예를 들면, 물과 공기의 경계면에서 물 분자의 응집력이 공기 분자와 물 분자 사이에 작용하는 부착력보다 크게 되어 물.. 2025. 2. 4. 토양수분(1) 물은 토양 중에서 여러 가지 중요한 역할을 담당하고 있다. 물은 광물의 풍화와 유기물의 분해, 미생물과 식물의 생육에 필요한 무기양분의 공급을 결정하는 여러 가지 반응에 필요하며, 토양 중에서의 양분의 이동과 식물의 흡수를 도와주는 용매로서의 기능 등을 예로 들 수 있다. 식물체의 약 75%가 물이며, 이들 물은 거의 모두가 토양으로부터 공급된다. 위성 탐사선이 제일 먼저 물이 있는가 없는가를 확인하는 것은 바로 물이 있을 때는 생명체가 존재할 가능성이 크기 때문이다. 식물이 생장하는 동안 흡수하는 물의 약 99%는 증산을 통하여 대기 중으로 날아간다. 따라서, 증산에 의한 물의 손실을 토양이 지속해서 보충해 주고 토양 중에 적당한 양의 물이 존재해야 식물의 생육이 원활하게 이루어질 수 있다. 지나치게 .. 2025. 2. 3. 토양물리(9) 토양 중에서의 열전달토양이 태양열을 받으면 온도가 상승하는데, 표면에서 흡수된 열이 토양 내부까지 전달되는 것은 열전도 현상에 의하여 일어난다. 열전도 현상은 금속 막대의 한쪽 끝을 가열하면 가열되는 부분부터 반대쪽까지 순차적으로 온도가 올라가거나, 아니면 온도가 다른 물체끼리 접촉할 때 열이 이동하는 것이다. 액체나 기체 내부에서의 열의 이동은 주로 대류에 의하여 일어나지만, 고체 내부에서는 주로 전도에 의하여 열이 이동한다. 열전도에 의한 물체 내부에서의 열의 전달 속도는 물질의 종류에 따라 큰 차이가 있다. 예를 들면, 구리나 철과 같은 전기의 양도체에서는 열이 매우 빠르게 전달되지만, 황이나 플라스틱과 같은 전기적으로 절연체인 물질에서는 늦게 전달된다. 또, 액체나 기체는 고체에 비해 매우 늦어 .. 2025. 2. 3. 토양물리(8) 토양의 특성과 통기성기체의 확산은 두 지점 사이의 농도 차이에 의하여 일어난다. 토양에서의 기체확산 속도는 주로 기체의 전도도, 즉 토양 중에 기체가 이동할 수 있는 통로가 얼마나 확보되어 있는가에 달려 있다. 토양공극이 물로 채워져 있는 경우에는 토양공기의 흐름이 차단될 수밖에 없고, 점질의 토성을 지닌 토양이나 구조의 발달이 미미한 토양에서는 토양 공기의 이동이 더 어려워진다. 따라서 토양의 통기성을 결정하는 가장 중요한 인자는 토성, 구조 및 수분함량이라고 할 수 있다. 일반적으로 모래의 함량이 많은 토양일수록 불포화 상태의 비모세관공극량(대공극)이 많아서 통기성이 좋다. 입단이 잘 형성된 토양은 대공극량이 증가하여 통기성과 토양공기의 양이 증가한다. 그리고 토양을 적절히 경운하면 대공극량이 증가하.. 2025. 2. 2. 토양물리(7) 토양공기모든 생명체는 산소가 있어야 한다. 식물의 뿌리도 산소가 필요하고, 미생물도 유기물을 분해하기 위해 산소가 필요하다. 따라서, 식물이 잘 자라기 위해서는 대기와 토양공기의 교환이 잘 일어나야 한다. 공기의 교환은 토양의 물리적 성질에 의하여 영향을 받는다. 공기의 교환에 영향을 끼치는 토양의 물리적 성질은 토양공극의 양과 크기, 온도, 토양의 깊이, 수분함량, 토양 표면의 조건 등이다. 즉, 고상의 비율이 낮을수록 통기성이 좋아지고. 공기의 통로가 되는 대공극이 얼마나 많은가에 따라 토양공기의 교환속도가 달라진다. 토양공기의 조성대기의 대부분은 질소와 산소이며, 각각 78%와 21%를 차지하고 있다. 나머지 1%는 수증기와 이산화탄소 및 여러 가지 불활성 기체로 구성되어 있다. 대기의 이산화탄소 .. 2025. 2. 2. 이전 1 2 3 4 다음