흙 또는 土壤 (土壤)은 巖石 이나 動植物 의 遺骸 가 오랜 期間 浸蝕과 風化 를 거쳐 生成된 땅 을 構成하는 物質이다. 크기나 成分에 따라 여러 種類로 나뉜다. 一般的으로 말하는 여러 가지 土壤 構成 物質은 그 크기에 따라 區分되는데 大槪 모래 는 알갱이가 커서 물 빠짐이 좋다고 흔히들 말한다. 反對로 진흙은 알갱이의 크기가 아주 작다. 實際로도 자갈 , 모래 및 미사· 진흙 을 區分하는 基準은 알갱이의 크기다. 原則的으로 자갈은 지름이 2mm 以上인 알갱이를 말하며, 모래는 2∼1/16 mm까지를 말하고, 진흙은 1/16 mm 以下로 본다. 土質力學 에서는 統一分類法 을 利用해 흙을 分類한다. ^[1]

土壤의 效果 [ 編輯 ]

土壤은 地球 의 生態系 가운데 主要 基本 要素이다. 全地球的 生態系는 오존層 破壞 에서  地球 溫暖化 , 熱帶雨林 破壞, 水質 汚染에 이르는 影響과 함께 土壤에서 나오는 效果에 至大한 影響力을 받는다. 土壤은 地球의 炭素 循環에 對해서 重要한 炭素 貯藏庫 役割을 맡고 있다. ^[2] 그리고 氣候 變化 와 人間 障礙에 가장 活性化될 可能性이 있는 것 中 하나이기도 하다. ^{[3] [4]} 地球 溫暖化 동안 '正歸還 增幅'(positive feedback amplification)에 따라 高溫 狀態에서의 土壤 內 生物 活動量 이 增加했기 때문에 大氣 中 二酸化炭素 增加量 또한 上昇할 것으로 내다 보았다. ^[5] 하지만 이 豫測은 土壤 炭素의 轉換率에 對한 매우 最近 知識 情報들을 考慮해볼 때 疑問인 點이 있다. ^[6]

土壤은 매우 重要한 生態系 供給源으로 자리매김하여 工學 배지, 土壤 有機體의 棲息處, 營養分 과 有機質 廢棄物의 再活用 體系, 水質管理 調節裝置, 大氣 構成 調整期, 植物 生長 배지의 役割을 맡을 수 있다. ^[7] 土壤은 利用할 수 있는 生態的 地位 와 棲息地 中에서는 매우 커다란 範圍를 가지므로, 地球의 油田 多樣性 에 있어서는 要點에 있다. 土壤 1그램은 數 千 種의 有機體 數 十 億 마리가 들어있으며, 大部分 微生物이거나 크게는 如前히 未知의 領域에 있는 것들도 있다. ^{[8] [9]} 土壤 內 原核生物 의 平均 密度는 대게 1 그램에 有機體 10 ⁸ 마리 程度이다. ^[10] 反面 바다에서 1ml(그램)에 原核生物의 生物量은 10 ⁷ 以上이 안된다. ^[11] 土壤에 잡혀 있는 有機質 炭素는 結局 眞核生物 의 細胞 呼吸 過程을 거쳐 大氣 中에서 돌아오게 된다. 하지만 大部分이 土壤 有機物質의 形態로 土壤에 歸屬된다. 耕作地 의 境遇, 土壤 有機物質의 枯渴이 經過함에 따라 土壤 呼吸(soil respirarion)이 增加하게 된다. ^[12] 植物의 뿌리는 酸素를 必要로 하기 때문에 機體砲火는 土壤의 重要한 特性이다.  土壤의 通氣性은 서로 連結된 ‘土壤 空隙’(soil pore)網에 따라 成立된다 볼 수 있는데, 空隙은 植物이 쉽게 活用할 수 있도록 빗물을 붙잡아두고 흡수시켜줄 수 있는 役割을 하기도 한다. 또, 植物은 地域 大部分이 散發的인 비에서 물을 얻지만 周邊에서 물의 持續的인 供給을 必要로 하기 때문에, 土壤用水量은 植物 生存에 있어 매우 必須이다. ^[13]

土壤은 不純物을 效果的으로 걸러낼 수 있고 ^[14] 抗菌性이 있으며 ^[15] ‘自然 低減 作用’(natural attenuation)으로 汚染物質을 감퇴시킬 수 있다. ^[16] 普通의 境遇, 土壤은 酸素 와 메테人 에 對하여 順 吸水量을 維持하면서도 二酸化炭素와 窒酸 의 順 發散을 겪는다. ^[17] 土壤은 植物體에 物理的 供給 · 大氣 · 水分 · 溫度 調節 · 營養分 · 毒劇物로부터의 保護를 提供한다. ^[18] 土壤은 죽은 有機體를 다양한 營養分 形態로 전환시켜 動植物이 쉽게 營養分을 얻을 수 있도록 해준다. ^[19]

土壤의 特性 [ 編輯 ]

土壤은 農作物 栽培와 森林 成立의 基本 手段이다. 土壤은 巖石 의 風化作用 에 依해 이룬 物質을 母材(母材)로 하여 이것에 氣候 ·植皮(植被)·指標의 祈福 等 여러 生成 因子(因子)가 作用하여 긴 歲月에 걸쳐 生成된 것이다. 大韓民國 의 土壤은 國土를 構成한 物質의 거의 大部分이 고기暗層(古期岩層)이고 비는 여름 에 集中되는 以外에 豪雨性 降雨로 말미암아 浸蝕 이 성한 反面, 定積土(定積土)가 많기 때문에 母巖(母岩)의 性質을 顯著하게 나타내고 있고, 또 有機質 이 적다. 土壤에 有機質이 적은 것은 豪雨性 集中降雨로 表土(表土)의 肥料成分이 遺失되는 以外에 여름에 大陸性의 序列(暑熱)李 甚하여 有機質의 分解가 甚한 것도 하나의 要因이 된다. 또 大韓民國의 土壤은 鹽基性 土壤이 적고 酸性土壤이 넓은 地域에 分布되어 있으며 더욱 南部 地方에 많다. 酸度(酸度)가 强하면 農作物의 成長이 不良함은 勿論이며, 따라서 收穫率이 낮아지고 몹시 甚한 境遇에는 閉經(廢耕)을 하게 된다. 그러므로 化學肥料 偏重 使用을 止揚하고 有機質 肥料를 多量 使用하는 것이 重要하다.

土壤의 3床 [ 編輯 ]

通常의 土壤은 折半 假量이 高尙 (45%가 無機物, 5%가 有機物)이고 나머지 半은 空隙의 形態로 비어있는데, 이 空間은 液狀(土壤水) 과 氣象 (土壤空氣)으로 채워져 있다. ^[20] 土壤 無機物과 有機物 含有量의 百分率은 精髓값에 가까운 反面, 土壤의 水分과 機體 含有量의 境遇 函技倆이 늘어나면 百分率에 따라 含水量이 甘受하는 等 數値가 매우 다양한 것으로 본다. ^[21] 이를 '土壤의 3賞'이라고 한다. ^[22]

空隙은 물과 空氣가 안으로 들어오거나 移動할 수 있게 해주는데, 둘 다 土壤에 存在하는 生命體에게는 매우 重要한 要素이다. ^[23] 따라서 種種 土壤 內部에서 일어나는 機械的 踏壓은 空隙의 크기를 감소시켜 水分의 渗透壓과 浸透陵을 저하시키고 酸素가 植物 뿌리와 土壤 有機體로 傳達되는 길목을 遮斷해 ^[24] 그들의 生長과 生存에 惡影響을 끼친다.

土壤의 層位救助 [ 編輯 ]

土壤에 充分한 時間이 주어지게 되면, 區分이 不分明한 土壤은 2層 以上의 土壤 層으로 構成된 層 構造로 거듭난다. 이 層들은 土星 · 入團救助, 土壤密度 · 土壤經度 · 通氣性 · 土壤溫度 · 討索 · 反應性 에 따라 한 두 個 以上의 差異를 보인다. ^[25] 크게는 두께에서, 一般的으로는 境界面에서 差異가 나는데, 土壤 層의 發達은 母材 또는 母巖의 種類, 모재가 變形되는 過程( 風化作用 )과 이 過程에 影響을 주는 土壤形成 人者에 基盤한다. 土壤 特性에 있어 生物的 影響은 地形化學的 影響이 깊이에 따라 增加하는 것과는 反對로 地表面에 가까울수록 가장 剛하게 나타난다. 成熟한 土壤層은 普通 세 가지의 土壤 細部 層이 있는데, 크게 A層(表土), B層(心土), C層(基暗層)으로 나뉘어진다. 또, A, B層은 西歐圈에서는 ‘表層’(solum)이라 하여 하나의 그룹으로 묶이기도 한다.(C층은 심층) 土壤 內에서 살 수 있는 空間은 土壤表層 안에서 크게 局限되어 있으며 A層이 生活空間에 있어 一般的으로 좀 더 두드러지는 便이다. ^[26] A層 위에는 有機物層(O層)이라 하여 죽은 有機物의 破片이나 全體가 쌓여서 생긴 層 構造로 깊어질수록 오래된 層이다. 여기에서 部分割되어 가장 겉層으로서 分解되지 않은 有機體가 쌓여있는 OL層(낙엽층. 土壤으로 分類되지 않는다), 有機體의 原形(特히 植物體)은 喪失하였지만 一部 질기거나 단단한 部分이 識別되는 OF層, 가장 밑바닥 層으로서 有機體가 거의 分解되어 元來 形態를 把握하기 힘들고 가루 또는 粘土 形態가 되어 밑 層의 土壤 層과 區分이 힘든 OH層(不葉層)이 있다. 大部分의 土壤 有機體들은 이 有機物層 中 OH에서 生活한다.

地表面에서 母巖까지 모든 土壤層의 特性들을 보여주는 3次元的 圓柱形 또는 多角形 構造體를 '土壤標本體'(pedon)이라 한다. 土壤 層의 特性을 單番에 보여준다는 點에 있어 매우 效果的이다. 이 構造는 部分割되어 세 가지 層으로 쪼개지는데, 大部分의 土壤 有機體가 살아가는 生活 空間인 '腐蝕標本體'(humipedon. 有機物層~A層 區間), 中間 位置에서 鑛物質의 風化作用 大部分이 일어나는 '鑛物質標本體'(copedon. B層에 相應),  모암층과 닿아 있는 ‘深層標本體’(lithopedon. C層에 相應)으로 나눌 수 있다. ^[27]

土星 [ 編輯 ]

土星은 土壤을 構成하고 있는 高尙 中에서 鑛物 粒子( 모래 와 미사, 그리고 粘土)의 構成比率에 따른 土壤의 特性 分類이다.

生物 또는 非生物的 要因에 따른 물, 機體, 有機物과 함께 鑛物質 粒子別 相互作用은 자갈 化하거나 入團 救助 를 이루도록 粒子들을 固定시킨다. ^[28] 入團 構造化가 識別된 土壤은 討索 · 土壤經度 · 土壤酸度 · 通氣性 面에 있어서 매우 健全한 흙이라 말할 수 있다.

物理的(工學的) 特性 [ 編輯 ]

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空隙非 [ 編輯 ]

土質力學 에서 間隙比 e는 흙 粒子의 부피에 對한 間隙 卽, 물과 空氣 의 부피의 比로 定義된다. ^[29]

${\displaystyle e={\frac {V_{v}}{V_{s}}}}$

孔隙率 [ 編輯 ]

孔隙率 n은 흙 全體의 부피 V와 空隙만의 부피 V _v 로부터, 다음과 같이 定義된다. ^[30]

${\displaystyle n={\frac {V_{v}}{V}}\times 100(\%)}$

飽和度 [ 編輯 ]

飽和度 S는 물이 차지하는 부피 V _w 와 空隙의 부피 V _v 로부터 다음과 같이 定義된다. ^[30]

${\displaystyle S={\frac {V_{w}}{V_{v}}}\times 100(\%)}$

含水比 [ 編輯 ]

含水比 ω는 흙 粒子 重量 W _s 와 물의 重量 W _w 를 利用해 다음과 같이 定義한다. ^[30]

${\displaystyle \omega ={\frac {W_{w}}{W_{s}}}\times 100(\%)}$

眞比重 [ 編輯 ]

흙의 眞比重 G _s 는 흙의 粒子 單位重量 γ _s (또는 粒子 密度 ρ _s )와 4 °C 물의 單位重量 γ _w (또는 물 密度 ρ _w )를 利用해 다음과 같이 定義한다. 그냥 比重이라고 하기도 한다. ^[31]

${\displaystyle G_{s}={\frac {\gamma _{s}}{\gamma _{w}}}={\frac {\rho _{s}g}{\rho _{w}g}}={\frac {\rho _{s}}{\rho _{w}}}}$

實驗室 比重 [ 編輯 ]

實驗室에서 測定하는 比重은 다음과 같이 求한다. ^[32]

${\displaystyle G_{s}={\frac {W_{s}}{W_{s}+(W_{a}-W_{b})}}}$

W _a : 15度 물을 채운 比重甁 重量

W _b : 15度 물과 흙을 채운 比重甁 重量

比重, 含水比, 飽和度, 空隙非 關係式 [ 編輯 ]

${\displaystyle G_{s}\omega =Se}$

위의 關係式들을 통하여 三商道에서 V _s = 1이라고 볼 境遇, 三商道義 各 要素들은 다음과 같이 要約할 수 있다. ^[33]

• ${\displaystyle V_{w}={\frac {S\cdot e}{100}}}$
• ${\displaystyle V_{v}=e}$
• V = 1 + e
• ${\displaystyle W_{s}=G_{s}\gamma _{w}}$
• ${\displaystyle W_{w}={\frac {S\cdot e}{100}}\gamma _{w}}$
• ${\displaystyle W=\left(G_{s}+{\frac {S\cdot e}{100}}\right)\gamma _{w}}$

單位重量 [ 編輯 ]

흙 試料에 물이 包含되었는가, 手中에 흙 試料가 있는가 等 狀況에 따라 單位重量은 여러 가지로 定義된다.

全體單位重量(total unit weight), 또는 濕潤單位重量(moist unit density)

空氣中에 있는 濕潤狀態의 흙 試料 單位重量을 全體單位重量 또는 濕潤單位重量이라고 한다. ^[34]

${\displaystyle \gamma _{t}={\frac {W}{V}}={\frac {W_{s}+W_{w}}{V}}={\frac {W_{s}(1+W_{w}/W_{s})}{V}}={\frac {W_{s}(1+\omega )}{V}}={\frac {G_{s}+Se}{1+e}}\gamma _{w}}$

乾燥單位重量(dry unit weight)

乾燥되어 물이 없는 境遇의 흙 試料 單位重量을 乾燥單位重量이라고 한다. ^[34]

${\displaystyle \gamma _{d}={\frac {W_{s}}{V}}={\frac {G_{s}\gamma _{w}}{1+e}}={\frac {\gamma _{t}}{1+\omega }}}$

飽和單位重量(saturated unit weight)

空隙이 모두 물로 채워져 있을 때 單位重量을 飽和單位重量이라고 한다. ^{[35] [36]}

${\displaystyle \gamma _{sat}={\frac {W}{V}}={\frac {W_{s}+W_{w}}{V}}={\frac {G_{s}\gamma _{w}+\omega G_{s}\gamma _{w}}{1+e}}={\frac {G_{s}\gamma _{w}+Se\gamma _{w}}{1+e}}={\frac {G_{s}+e}{1+e}}\gamma _{w}}$

水中單位重量(submerged unit weight)

地下水位 아래에 있는 흙의 單位重量을 水中單位重量이라고 한다. 地下水位 아래에 있는 흙은 浮力 을 받기 때문에, 飽和單位重量보다 가벼워져야 하므로 飽和單位重量에서 물의 單位重量을 빼준다. ^[35]

${\displaystyle \gamma _{sub}=\gamma _{sat}-\gamma _{w}={\frac {G_{s}+e}{1+e}}\gamma _{w}-\gamma _{w}={\frac {G_{s}-1}{1+e}}\gamma _{w}}$

相對 密度 [ 編輯 ]

沙質土와 關聯된 特性으로 相對 密度( ${\displaystyle D_{r}}$)가 있다. ^{[37] [38]} 흙이 느슨한 狀態인지 稠密한 狀態인지 判斷할 때 使用된다. ^[39]

${\displaystyle D_{r}={\frac {e_{max}-e}{e_{max}-e_{min}}}\times 100(\%)}$

${\displaystyle D_{r}={\frac {\gamma _{dmax}}{\gamma _{d}}}\cdot {\frac {\gamma _{d}-\gamma _{dmin}}{\gamma _{dmax}-\gamma _{dmin}}}\times 100(\%)}$

${\displaystyle e_{max}}$ : 最大 空隙非, ${\displaystyle e_{min}}$ : 最小 空隙非, e : 空隙非

${\displaystyle \gamma _{dmax}}$ : 最大 乾燥 單位重量, ${\displaystyle \gamma _{dmin}}$ : 最小 乾燥 單位重量, ${\displaystyle \gamma _{d}}$ : 乾燥 單位重量

土壤型의 分布 [ 編輯 ]

地球上의 土壤 分布를 크게 보면 氣候帶 및 植物代와 對應하여 있다. 그리하여 大韓民國 의 土壤은 北에서 南으로 向하여 포드拙토·回褐色森林土·褐色森林土·黃褐色土·赤色土 順으로 分布되어 있다. 그 中 포드졸은 年平均 5 °C 以下의 蓋馬高原 針葉樹林帶에 分布되어 있다. 이 土壤은 酸性이 强하다. 蓋馬高原 地方에서 이 土壤에 감자 · 귀리 · 아마 等을 많이 栽培하는 것은 氣候 關係라 할지라도 이들 農作物은 耐酸性(內酸性)이 强하므로 이 地方 風土에 알맞은 農作物의 配置人 것이다. 灰褐色 森林土는 그 南쪽 年平均 5~10 °C 等溫線 間에 針·闊葉樹 混合林에 分布되었으며, 腐蝕이 많아 黑褐色을 띠고 있다. 褐色森林土(褐色森林土)는 年平均 10~13 °C 等溫線間의 落葉闊葉樹林臺에서 볼 수 있는 土壤이다. 表層은 두텁고 腐蝕이 많으며 가장 넓은 面積을 차지하고 있다. 黃褐色토는 年平均 氣溫 13~14 °C 等溫線間의 溫和하고 降雨量 이 많은 南部地方의 落葉常綠闊葉樹 混合林臺에 分布되어 있다. 赤色土는 年平均 14 °C 等溫線 以上의 南海岸 및 沿岸 島嶼地方의 常綠闊葉樹林臺에 分布되어 있다. 卽 暖帶의 氣溫이 높고 降雨量이 많은 高溫多濕한 地方에 發達되어 있다. 이 밖에 豆滿江 下流地方의 過雨地域에 半乾燥性 土壤인 黑土(黑土)가 分布되어 있다.

土壤分類 [ 編輯 ]

같이 보기 [ 編輯 ]

• 間帶土壤
• 成帶土壤
• 統一分類法
• 入道分布 曲線

各州 [ 編輯 ]

參考 文獻 [ 編輯 ]

• 이 文書에는 다음커뮤니케이션 (現 카카오 )에서 GFDL 또는 CC-SA 라이선스로 配布한 글로벌 世界대백과사전 의 內容을 基礎로 作成된 글이 包含되어 있습니다.
• 장병욱; 전우정; 송창섭; 유찬; 임성훈; 김용성 (2010). 《土質力學》. 구미서館. ISBN   978-89-8225-697-4 .  
• 임진근; 정대석; 허경한; 이동현 (2015). 〈2〉. 《土木技士 過年度 - 土質 및 基礎》. 성안당. ISBN   9788931568110 .  

外部 링크 [ 編輯 ]

• 土壤 - 두산世界대백과사전
• Soil Science Society of America
• ISRIC - World Soil Information (ICSU World Data Centre for Soils)
• Percolation Test Learn about Soil, Percolation, Perc and Perk Tests.
• USDA-NRCS Web Soil Survey Inventory of the soil resource across the U.S.
• European Soil Portal EUSOILS (wiki)
• Wossac the world soil survey archive and catalogue]
• World Soil Library and Maps
• World Reference Base for Soil Resources
• Estimating Soil Texture By Feel
• National Soil Resources Institute
• KS F 2308 흙 粒子 密度 試驗方法
• 위키배움터에 土木技士 흙의 基本的 性質 要約 關聯 資料가 있습니다.