화강암 기원 잔적토양에서 염료추적자의 침투 유형에 관한 연구

A Dye Tracer Study of Infiltration Pattern in a Residual Soil Developed from Granite

지표 및 심토환경에서 물과 용액의 유동특성을 파악하는 것은 토양 및 지하수의 오염을 저감하고 방지하거나 기 오염 지역을 조사하고 정화하는데 있어서 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 이 비형광, 비독성의 식용색소인 청색1호(Brilliant Blue FCF, C37H34N₂Na₂O9S₃)를 염료 추적자로 이용하여 화강암에서 발달된 잔적토양에서의 침투 유형 및 그 특성을 조사하였다. 디지털 촬영된 수직 및 수평 착색영상은 지형정보 영상처리 프로그램인 ER Mapper, Version6.2를 이용하여 염료착색범위(dye coverage)로 전환되었다. 균질기반유동(homogeneous matrix flow)은 미약 입상 구조를 보이는 A 층위에서 발생하였으며, 상대적으로 세립조직인 A층위와 조립조직인 C층위의 경계에서는 선침투류(先浸透流, fingering)의 특징을 보여주었다. 모암인 화강암 조직의 기원인 거정질 광맥(pegmatitic vein)과 식물 뿌리는 C 층위에서 선택적 유동(preferential flow)을 유도하였음을 확인하였다.

Understanding flow pattern of water and solute in subsurface is essential for the reduction and prevention of contamination of soil and groundwater and for the investigation and remediation of contaminated site. The objective of this study is to examine the infiltration pattern in a soil developed from the Jurassic granite using Brilliant Blue FCF (C37H34N₂Na₂O9S₃), the nonfluorescent and nontoxic food dye. All image processing was conducted using geographic image processing software, ER Mapper, Version 6.2. The dye coverage was determined by counting the stained pixels in the photographs (80×80cm, 80×5cm) for the vertical and horizontal view. A homogeneous matrix flow occurred in the A horizon with weak, medium granular structure and fingering at the interface of finer-textured A horizon and coarser-textured C horizon. Pegmatitic vein originated from the granite and plant root in C horizon induced preferential flow.