1. 토양 pH 변화가 중금속 흡착 능력에 미치는 영향 분석 및 친환경적 해결 방안 모색 탐구 방향: 토양 산성화 및 알칼리화가 중금속 이온의 용해도와 흡착성에 미치는 영향을 실험적으로 분석한다. 다양한 pH 조건에서 특정 중금속(예: 카드 mium, 납)의 흡착률 변화를 측정하고, 이 결과를 바탕으로 토양의 pH를 조절하여 중금속 오염을 저감할 수 있는 바이오차, 석회 등 친환경 물질의 적용 가능성을 탐색한다. 생물학적, 화학적 측면에서 pH 조절 메커니즘을 이해하고, 최적의 pH 환경 조성이 중금속의 식물 흡수 및 지하수 유입을 억제하는 데 기여하는 방안을 연구한다. 전공 연계성: 환경공학에서 핵심적으로 다루는 토양 오염 처리 기술 개발 및 수질 환경 관리에 직접적으로 연계된다. 특히, 토양 화학 및 환경 미생물학 지식을 활용하여 오염 물질의 거동을 예측하고 제어하는 능력을 함양할 수 있다. 2. 비닐하우스 경작지 토양의 미세 플라스틱 오염 실태 조사 및 생물학적 분해 가능성 연구 탐구 방향: 비닐하우스에서 주로 사용되는 농업용 플라스틱 필름이 토양에 미치는 영향을 파악하기 위해, 특정 비닐하우스 경작지의 토양 샘플을 채취하여 미세 플라스틱의 종류, 크기, 농도를 분석한다. 이어서, 토양 내 미세 플라스틱 분해에 효과적인 것으로 알려진 미생물(예: 플라스틱 분해 효소를 생산하는 박테리아 또는 곰팡이)을 분리하거나 기존 연구 사례를 분석하여, 실제 토양 환경에서 미세 플라스틱의 생물학적 분해 효율을 높일 수 있는 조건을 탐색한다. 또한, 분해 산물이 토양 생태계에 미치는 잠재적 영향을 평가한다. 전공 연계성: 환경공학의 폐기물 관리 및 자원 순환 분야와 밀접하게 관련된다. 특히, 신소재 공학적 접근을 통해 생분해성 플라스틱 개발의 필요성을 인지하고, 미생물학적 기술을 환경 문제 해결에 적용하는 역량을 기를 수 있다. 3. 농업용수 사용이 토양 염류 집적에 미치는 영향 및 토양 개량 방안 연구 탐구 방향: 특정 농경지 또는 시설 재배지에서 농업용수의 종류(예: 지하수, 강물, 재활용수)와 사용량이 토양의 염류(염분) 집적에 미치는 영향을 조사한다. 용수 샘플과 토양 샘플을 채취하여 염류 농도 변화를 주기적으로 측정하고, 토양에 축적된 염류가 작물 생장에 미치는 악영향을 분석한다. 이를 해결하기 위해 담수 관개, 유기물 시비, 내염성 작물 재배 등 다양한 토양 개량 기법의 효과를 비교 평가하고, 실제 적용 가능한 최적의 토양 염류 저감 방안을 제안한다. 전공 연계성: 수자원 관리 및 토양 과학, 그리고 농업 환경 분야와 깊이 연관된다. 지속 가능한 농업 시스템 구축과 식량 안보 문제 해결에 기여하는 환경공학적 접근 방식을 학습할 수 있다. 4. 도시 개발 지역의 투수성 포장이 빗물 침투 및 토양 수질에 미치는 영향 분석 탐구 방향: 도시 지역에서 증가하는 불투수면적 문제가 빗물 유출과 토양 수질에 미치는 영향을 연구한다. 특정 도시 개발 지역 내 투수성 포장 도로(예: 투수성 블록, 투수성 콘크리트)와 일반 아스팔트 도로 아래 토양의 빗물 침투율 및 토양 내 오염물질(예: 중금속, 유류 성분) 농도를 비교 분석한다. 투수성 포장 시스템이 도시 홍수 저감 및 지하수 함양, 비점오염원 저감에 얼마나 효과적인지 평가하고, 토양 정화 기능 증진을 위한 투수성 포장의 설계 및 재료 개선 방안을 모색한다. 전공 연계성: 도시 환경공학 및 수자원 관리, 토양 오염 제어 분야에 대한 이해를 높일 수 있다. 특히, 저영향개발(LID) 기법을 포함한 친환경 도시 계획 수립에 필요한 지식을 습득하게 된다. 5. 생활 속 미세먼지 발생원이 토양 생태계에 미치는 영향 및 저감 기술 연구 탐구 방향: 도심 지역 또는 산업 단지 주변의 미세먼지(PM10, PM2.5) 발생원이 인근 토양 생태계에 미치는 영향을 조사한다. 대기 중 미세먼지가 토양에 침적되어 토양의 물리·화학적 특성(예: pH, 영양분, 중금속 농도) 및 미생물 활동에 어떤 변화를 유발하는지 분석한다. 특히, 자동차 배기가스, 공장 배출가스 등 주요 발생원별 미세먼지가 토양 내 특정 오염물질 축적에 미치는 영향을 정량적으로 평가한다. 또한, 토양의 완충 능력을 향상시키거나 미세먼지 흡착 효율을 높일 수 있는 식물 식재 또는 토양 개량 기술(예: 바이오필터)의 적용 가능성을 연구한다. 전공 연계성: 대기 환경 및 토양 오염 제어, 그리고 생태 공학 분야와 연계된다. 복합적인 환경 문제인 미세먼지 문제가 토양 생태계에 미치는 전반적인 영향을 이해하고, 다학제적 해결 방안을 모색하는 능력을 기를 수 있다.