토양 단면구조

왜 배우는가: 토양 단면구조는 식재 기반의 물리·화학적 특성을 판단하는 출발점이라 실무에서 기본이 된다. 시험에서는 단면도를 그리고 층위별 특성을 설명하는 형식으로 출제되어 왔으므로 반드시 익혀야 한다.

출제 이력: 제120회 3교시 2번, 제90회 1교시 8번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

토양 단면구조는 지표에서 기반암까지 수직으로 자른 면에 나타나는 층위들의 배열이다. 답안 첫 줄에는 이 정의를 쓰고, 이어서 층위의 종류와 순서를 한 문장으로 붙인다. 토양단면은 토양이 생성되어 온 과정을 보여주는 기록이므로, 층위의 색과 두께를 읽으면 그 토양이 어떤 환경에서 발달했는지 짐작할 수 있다. 핵심 키워드는 다음과 같다.

• 토양단면(Soil Profile): 토양을 수직으로 잘랐을 때 보이는 면이다.
• 층위(Soil Horizon): 색·구조·질감·화학성이 구별되는 흙의 층이다.
• O층: 유기물이 쌓여 생긴 가장 위의 층이다.
• A층: 유기물과 무기물이 섞인 표토다.
• B층: 위에서 옮겨 온 물질이 쌓이는 심토다.
• C층: 풍화된 모재가 남아 있는 층이다.
• R층: 풍화되지 않은 기반암이다.

영문 표기는 처음 나올 때만 괄호 안에 적고, 그 뒤로는 층위 기호로 통일해 쓴다. 답안에서는 기호와 한글 명칭을 함께 적어야 채점자가 층위를 바로 알아본다. 층위 기호는 단면도 옆에 표시하면 설명 분량을 줄이면서도 층 순서를 정확히 보일 수 있다.

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 흙을 세로로 잘랐을 때 벽면에 색과 알갱이 굵기가 다른 띠가 겹겹이 보이는 것이다. 이 띠 하나하나가 층위이고, 층위가 위아래로 이어진 전체 모습이 토양단면이다. 정식 정의는 다음과 같다. 토양단면은 토양이 지표면에서 기반암까지 수직 방향으로 발달시킨 층위의 연속체이며, 각 층위는 생성 과정의 차이로 물리·화학적 성질이 구별된다. 층위는 생성 과정을 거쳐 이웃한 층과 두께나 경계면에서 차이를 보이는 흙의 층이다. 층위가 뚜렷할수록 토양의 발달 정도가 높다고 본다. 모재는 흙이 만들어지기 전 원료가 되는 암석이나 퇴적물이다. 모재의 종류가 토성과 광물 조성을 좌우하고, 그 위에서 풍화와 생물 작용이 층위를 만든다. 토양단면을 만드는 인자는 기후, 생물, 모재, 지형, 시간의 다섯 가지로 정리된다. 같은 인자라도 작용 기간이 길어질수록 층위의 구분이 뚜렷해진다. 층위가 생기는 원리는 물의 이동과 생물 작용이다. 빗물이 위에서 아래로 스며들며 미세한 점토와 부식물을 옮기고, 그 결과 위층은 상대적으로 밝아지고 아래층에는 점토가 많아진다. 이 이동 현상을 용탈(Eluviation)이라 하고, 옮겨진 물질이 아래층에 쌓이는 현상을 집적(Illuviation)이라 한다. 용탈이 일어나는 층은 E층으로, 집적이 일어나는 층은 B층으로 구분한다. 예를 들어 A층에서 점토와 철·알루미늄 산화물이 빠져나가면 E층은 밝은 색을 띠고 석영 같은 저항성 광물이 남는다. 이렇게 용탈된 물질은 B층에 모여 색이 진해지고 구조가 단단해진다. 이 대비는 단면도에서 층의 색을 그릴 때 근거가 된다. 생물 작용은 지표에 가까울수록 강하게 나타나고, 화학적 풍화의 영향은 깊이에 따라 커진다. 이 대비가 층위를 구분하는 근거가 된다. 층위의 경계는 색 변화와 구조 변화가 함께 나타나는 곳이다. 경계가 뚜렷하면 층 사이의 성질 차이가 크고, 완만하면 층이 서서히 바뀐다는 뜻이다. 현장에서는 경계의 형태를 함께 기록한다. 성숙한 토양단면은 O, A, B, C 층이 위에서 아래로 놓이고, 기반암인 R층이 맨 아래에 있다. 모든 토양이 이 순서를 갖추지는 않는다. 어떤 토양은 A층과 C층만 있고, 어떤 토양은 O층만 있다. 층 기호는 필요할 때 소문자를 덧붙여 세분한다. 예를 들어 B층 중 점토가 쌓인 층은 Bt처럼 표기한다. 세분 기호는 답안에서 꼭 필요한 경우에만 쓴다. 점토는 지름 2μm 이하의 입자를 말하며, 풍화가 진행되면 점토가 생긴다. 이 점토가 물을 따라 아래로 이동해 B층에 쌓이면 점토집적층이 형성된다.