토양 수분퍼텐셜 & 수분 상태 정리 (기출문제 포함)

🌱 토양 수분퍼텐셜 & 수분 상태 정리 (기출문제 포함)

 

토양의 수분 상태와 수분퍼텐셜은 작물 생장과 토양 수분 이동에 중요한 역할을 합니다.

특히, 시험에 자주 출제되는 PF 값, 수분퍼텐셜, 토양 수분 상태, 기출문제 속 개념을 함께 정리해 보겠습니다.

🌱 1. 토양의 수분퍼텐셜(Water Potential) 종류

 

토양에서 수분이 이동하는 힘을 **수분퍼텐셜(Ψ, Water Potential)**이라고 하며, 다음과 같이 4가지로 나뉩니다.

수분퍼텐셜 종류부호영향 요인설명

중력퍼텐셜 (Ψg)	+ / -	중력	물이 중력에 의해 아래로 흐르려는 힘
매트릭퍼텐셜 (Ψm)	-	흡착력 & 모세관 현상	토양 입자가 물을 붙잡아 두는 힘
압력퍼텐셜 (Ψp)	+ / -	외부 압력 (뿌리압, 삼투압 등)	포화 상태의 물이 받는 압력
삼투퍼텐셜 (Ψo)	-	용질 농도	용질 농도가 높을수록 낮아지는 퍼텐셜

✅ 수분퍼텐셜의 특징

• 값이 낮을수록(더 음수일수록) 물이 이동하려는 경향이 커짐

• 토양 내 물의 이동 방향: 높은 수분퍼텐셜 → 낮은 수분퍼텐셜로 이동

🌍 2. 토양 수분 상태와 PF 값 정리

PF 값은 수분이 토양에서 얼마나 쉽게 흡수되거나 배출될 수 있는지를 나타내는 지수입니다.

수분 상태 PF 값설명

최대용수량	0	토양의 모든 공극이 물로 가득 찬 상태
포장용수량	2.5~2.7	중력수가 배제되고 남아 있는 수분 상태
초기위조점	3.8~4.0	식물이 시들기 시작하는 지점의 수분량
영구위조점	4.2	식물이 물을 흡수할 수 없어 회복이 불가능한 상태
흡습계수	4.5	흡습수만 남아 있어 작물이 이용할 수 없는 수분 상태
풍건상태	6	공기 중에 방치하여 건조된 상태
건토상태	7 이상	105~110℃에서 48시간 이상 건조된 상태

✅ PF 값이 클수록 건조한 상태

✅ 포장용 수량과 위조점 차이가 클수록 유효수분량이 많음

📝 3. 기출문제 & 해설

[5회 기출]

77. 토양의 수분퍼텐셜에 해당하지 않는 것은?

 

① 삼투퍼텐셜

② 압력퍼텐셜

③ 중력퍼텐셜

④ 모세관퍼텐셜

⑤ 매트릭퍼텐셜

 

✅ 정답: ④ 모세관퍼텐셜

🔍 해설:

• 토양의 주요 수분퍼텐셜은 중력퍼텐셜, 매트릭퍼텐셜, 압력퍼텐셜, 삼투퍼텐셜입니다.

• 모세관퍼텐셜은 독립적인 퍼텐셜이 아니라 매트릭퍼텐셜의 일부로 간주됩니다.

 

[8회 기출]

78. 토양 수분퍼텐셜에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

 

① 매트릭(기질)퍼텐셜은 항상 음(-)의 값을 갖는다.

② 토양수는 퍼텐셜이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다.

③ 수분 불포화 상태에서 토양수의 이동은 압력퍼텐셜의 영향을 받지 않는다.

④ 중력퍼텐셜은 임의로 설정된 기준점보다 상대적 위치가 낮을수록 커진다.

⑤ 불포화 상태에서 토양수의 이동은 주로 매트릭(기질) 퍼텐셜에 의해 발생한다.

 

✅ 정답: ④ 중력퍼텐셜은 상대적 위치가 낮을수록 커진다.

🔍 해설:

• 중력퍼텐셜(Ψg)은 높을수록 증가합니다. 즉, 기준점보다 높은 위치일수록 중력퍼텐셜이 큽니다.

• 상대적 위치가 낮아질수록 중력퍼텐셜 값이 낮아지는 것이 맞습니다.

[10회 기출]

A, B 두 토양의 소성지수(PI)가 15%일 때, 소성한계(PL)에서의 수분함량(%)은?

A (LL = 40%)B (LL = 35%)

① 15	15
② 25	20
③ 40	35
④ 50	55
⑤ 55	50

✅ 정답: ② 25, 20

🔍 해설:

• 소성한계(PL) = 액성한계(LL) - 소성지수(PI)

• A: 15 = 40 - PL → PL = 25%

• B: 15 = 35 - PL → PL = 20%

✅ 마무리 정리

 

✔ 토양 수분퍼텐셜은 4가지 (중력, 매트릭, 압력, 삼투퍼텐셜)

✔ PF 값이 높을수록 건조한 상태

✔ 유효수분 = 포장용 수량 - 위조점

✔ 소성한계(PL) = 액성한계(LL) - 소성지수(PI)

 

📌 시험 대비를 위해 개념을 반복 학습하고, 기출문제를 많이 풀어보세요! 💪😊