TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
경작지, 과수원의 도로밀도는 원경사․작업체계․조원형태 등에 따라 변화하는데, 현재의 기계화작업 실태를 살펴볼 때 경작도 예정지에도 과수를 심어 이 곳을 일시적으로 이용하고 있어서 경작도는 5~6수열에 1줄씩 만들어져 있다.
그러나 영농상 포구를 둘러싸는 지선농도망은 불가결한 것이어서 이를 포함한 필요 최저도로밀도는 300~430m/ha이다. 각 작업체계에 적합한 도로밀도는 아래 표와 같다.
<표 4.3-1> 작업체계에 적합한 도로밀도

작업체계

도로구분

폭(m)

도로밀도(m/ha)

A, B형

0~10°

지선농도

작업기통로

4.0

2.0

300~350

1,400

A, B형

10~20°

지선농도

경 작 도

4.0

2.0

320~380

1,400

C, D형

20~25°

지선농도

경 작 도

4.0

1.0

380~430

1,400

E형

20~25°

지선농도

경 작 도

4.0

0.3～0.7

380~430

1,400

주) 경작도는 각 수열마다 축조한다.
경사진 밭은 특히 간선농도․지선농도․경작도가 일관적으로 체계있게 짜여서 기계운행이 원활해야 한다. 일반적으로 경사지(8°이상)에서 경사방향과 경사도가 농도의 배치를 강하게 규제하여 급경사지에서는 지선농도를 그 종단기울기의 허용한계 내로 유지하기 위하여 경사면을 좌우로 S자를 그리도록 배치해야 한다. 그러면서도 지선농도의 폭은 공사비의 절감, 토지이용도의 제약으로 좁은 것이 보통이어서 지선농도와 경작도의 교각을 크게 만들어야 기계의 출입이 원활하게 된다 (<그림 4.3-3> 참조).
<그림 4.3-4>는 농도배치와 운행순서의 한 예이다. 지선농도의 곡률반경․종단기울기 등은 작업기의 선회반경․등판각도․횡전각도(橫轉角度) 등에 의하여 결정하는데, 다음의 3형식이 기본적인 도로배치법이다.
<그림 4.3-3> 농도의 교각
(1) 귀갑방식
등강지선농도(종단기울기 )의 뇌광부의 굴절각도 및 등강지선농도의 등고경작도(또는 등고지선농도)의 교각 는 원경사각 가 클수록, 또는 가 작을수록 작게 된다(<그림 4.3-4> 참조). 그리하여 와 가 작게 될수록 차바퀴의 선회가 곤란하게 되므로 교차각이 적어도 120° 이상 되어야 한다.
<그림 4.3-4> 뇌광형 도로

(a) 귀갑형 도로배치

(b) 뇌광형 도로
<그림 4.3-5> 원경사도별 사면전 횡단배치도
경작도형 사면밭(작업체계 A, B형)의 등강지선농도 굴곡부를 좌우대칭으로 배치하고, 이것을 등고지선농도와 연결해서 지선농도로 둘러싸인 포구 내에 우수초의 경작도를 설치하여 등강지선농도와 경작도 사이를 출입할 때 쉽게 선회하면서 순회경로를 거쳐 재배관리작업을 하게 된다. 즉, <그림 4.3-4(a)>에서 ⓛ → ①′→ ② → ②′는 그 경로를 표시한 것이다. 순회주행에서 등강지선농도의 주행은 농작업에 무효주행에 해당하며, 다만 경작도를 둔각으로 출입하는 데 필요한 주행이다.
따라서, 그 비율은 귀갑형포구의 장변을 길게 만들수록 감소시킬 수 있다. 그런데 장변이 길게 되면 포구면적이 늘어나므로 농가의 경영면적이 작을 경우에는 농지분배상 문제가 생긴다.
한 귀갑단위의 포구를 상하좌우로 연결시키면 등강지선농도가 뇌광형이 되어 대향하는 뇌광형의 정점을 횡방향으로 맺는 지선농도가 만들어진다(<그림 4.3-4(b)> 참조).
뇌광형 농도의 순회주행에서 등강농도의 굴절부만으로는 교차각이 90° 이하로 되어 차량의 선회가 어렵다. 그러므로 이 부분은 충분히 여유를 준 곡률선형으로 설정할 필요가 있다. 뇌광형의 회전반경은 최소 3.5m만 있으면 스피드 스프레이어의 통행이 가능한데, 10m를 확보할 수 있으면 대형 일반차량도 통행이 가능하다.
종단기울기는 도로의 성능상 1/10 이내로 좋으나, 노선연장이 길어져서 무효주행거리가 증가하므로 최대 1/7(약 8°) 이하로 하되 지형상황에 따라 되도록 느리게 해야 한다. 지선도로 폭은 3.0 m 정도 있으면 충분하다.
다음은 각종 경사도에 따른 귀갑형의 배치도를 나타낸 것이다(<그림 4.3-6> 참조).
<그림 4.3-6> 원경사도에 대응한 경작도 배치
(2) 양단회전방식
양단회전방식의 경우에는 <그림 4.3-7>과 같이 경사면 밭에 2m로 설치한 경작도의 양단부에서 상하의 경작도를 곡선으로 연결하여 최상부의 경작도에서 최하부의 경작도까지 S자로 연결하고, 출입거리의 단축과 방향전환을 위하여 중앙에 비스듬히 상하로 관통하는 폭 4m의 등강지선농도를 배치한다. 지선농도는 <그림 4.3-8>과 같은 단면으로 만들어서 일반차량의 통행 외에 작업기의 횡단선회가 가능하면서 배수로도 겸하게 한다. 선회경작도는 상단으로 옮기는 사면전의 산쪽에 <그림 4.3-9>와 같이 측구를 두어 작업기의 활동을 방지한다. 그리고 경작도는 중앙의 지선농도를 향해서 1/30～1/50의 종단기울기를 붙여서 배수를 겸하게 한다.
<그림 4.3-7> 양단선회식 농도배치
<그림 4.3-8> 등강지선농도

<그림 4.3-9> 경작도의 단면

(3) 동심원방식

동심원방식은 독립한 등고선으로 형성되는 지형에 채용되는 도로배치방식으로 <그림 4.3-10>에서 동심원으로 표시하였으나 타원형․원형․요철(凹凸)이 있는 다변형일지라도 대체로 등고선에 평행하게 환상(環狀)으로 경작도를 만들고, 종단기울기 1/10 이하를 가진 지선농도로 상․하단을 연결하고 이와 대칭형이 되게 또 하나의 지선농도를 설치하면 된다. 이 방식은 기계의 주행을 일정한 방향으로 규제하면 몇 대의 작업기일지라도 지체 없이 운행할 수 있으며, 또한 무효주행이 매우 적은 장점이 있다.

도로계획에 대한 자세한 내용은 KDS 67 30 30 (농업생산기반정비사업 계획설계기준 - 농도편)“계획”에 준한다.

<그림 4.3-10> 동심원형 도로 배치방식
4.4 개량 원지형 개간
복잡한 지형의 경사지를 크게 절․성토하여 토지의 이용률을 높이며 고도의 기계화 영농이 가능하도록 포장을 조성하는 공법이다. 절․성토 작업은 계단밭 조성의 토공을 대표적으로 확장한 것이지만 조성후의 모습이 기복이 없는 원지형 개간과 같기 때문에 개량 원지형 개간이라 부르고 있다. 개간작업에 많은 토량의 이동이 따르므로 원지형 개간이나 계단형 개간에 비해서 공사비가 많이 들기 때문에 경제성이 유리하여야 하며, 토사의 유출방지, 사면보호에 대하여도 특별한 조치가 있어야 한다.
개량 원지형 개간은 현재의 지형에 따라서 다음 3가지 형으로 대별한다.
(1) 습곡정형형 : 현재 지표면의 작은 기복을 깎고 메워서 균일한 조성 기울기를 가진 밭으로 만드는 방법으로 원지형 개간에 가까운 성격을 가진다.
(2) 경사완화형 : 산정부나 사면을 대담하게 절토하여 계곡부에 성토함으로써 0～7°정도의 완경사를 가진 일정한 기울기의 밭을 조성하는 방법으로 개량 원지형 개간 중에서 대표적인 공법이다.
(3) 토층개량형 : 전단면 절토 방식의 계단형 개간과 같이 사면의 저위부로부터 등고선에 따라 절토하여 1단 위의 흙을 하단에 떨어뜨려서 배치하여 나가는데 조성면을 복상으로 만들지 않고 현재 경사와 비슷하게 만드는 공법으로 경사지의 심경(토층개량)을 행할 경우가 많다.
4.4.1 계획
현재 지형, 영농작물, 영농기계의 종류, 농지보전, 경제효과, 시공의 난이 등을 검토하여 ① 조성방식, ② 포장의 구획, ③ 테라스 나비와 테라스면 기울기, ④ 기경깊이, ⑤ 비탈면 높이와 비탈면 기울기, ⑥ 비탈면 보조공, ⑦ 경작도로의 배치, ⑧ 배수처리에 대한 종합계획을 세운다. 그리고 이 방식은 원지형 개간과는 달리 계곡부나 오목한 땅에 성토할 때 뿌리뽑기한 근주를 묻으므로 배근선이 특별한 경우를 제외하고는 존재하지 않기 때문에 구획 분할은 오직 도로와 배수로의 위치에 의하여 결정된다.
(1) 습곡정형형
등고선에 따라서 승수로, 경작도로를 배치하고 이에 직각방향으로 배수로, 지선도로를 연결하는데 이들 도로, 수로의 상호간격에 따라 구획의 형상, 크기가 결정된다. 재식 폭은 작물의 종류, 방제 작업기의 기종, 간격, 밀식계획, 간벌계획에 따라 정하되 영농 전문가와 협의하여 결정해야 한다. 배수 계통 평면도에서 표시한 바와 같이 구획의 장변은 반드시 직선일 필요는 없으나 등고선에 나란히 설치해야 한다. 주의할 사항은 다음과 같다.
① 조성 기울기 : 현재 경사와 거의 같게 되므로 토지경사 20°이상인 지대는 이 형식이 맞지 않는다.
② 재식면의 기경 : 작물에 따라 약간 다르나 과수류 0.6m, 뽕나무 0.9m, 기타 0.3m가 보통이다.
③ 경작도로 : 나비는 최소한 2m로 종단기울기는 등고선에 따라 설정하는데 측구의 통수를 가능하게 하기 위하여 1/30～1/50 정도 취한다. 측구단면은 바닥나비 0.3m, 길이 0.3m, 옆기울기 1:0.3～0.5정도의 막파기 수로를 만든다. 한편 경작도로의 횡단기울기는 5° 이내로 만든다.
④ 승수로 : 경작도로와 평형하게 배치하여 경작도로 측구와 같게 만들거나 또는 자연 배수대에 이끌어 낸다. 단면은 경작도로 측구와 같게 만들거나 또는 얕고 넓은 단면의 초생도로(나비 0.5～10m, 깊이 0.1～0.2m로 만든다. 승수로의 간격은 배재 폭에 따라 계획한다.
⑤ 지선배수로 : 경작도로 측구 및 승수로에서 흘러오는 유수를 받아서 간선 배수로 등에 종단배수하는 것으로. 집수량에 따라서 단면형상, 간격, 기울기를 결정한다. 재료는 현장 채취의 자갈이나 콘크리트 제품을 사용한다.
⑥ 자연배수대 : 현재의 계곡부를 습곡정지하지 않고 남겨서 원 식생(입목은 벌채) 그대로 배수로로 이용하는 것이다. 돌붙임이나 콘크리트 제품을 사용할 경우에 비하여 시공의 어려움(소운반 등)이 없을 뿐 아니라 완공 후에 붕괴할 위험이 적은 이점이 있다. 현재 경사가 급하고 자갈의 현장 채취가 가능할 경우 <그림 4.4-1>과 같이 간단한 낙차공을 설치하면 효과적이다.
<그림 4.4-1> 자연배수대의 소낙차공
⑦ 지선도로 : 경사지의 개간에서 경작도로와 지선도로의 배치는 영농상 가장 유의하여 설계해야 한다. 현재 경사가 7°이내이면 지선도로는 경작도로와 직각방향에 직선으로 배치할 수 있다. 그러나 종단기울기를 1/8(최소한 1/7정도)에서 멈추게 하는 것이 바람직하므로 8°이내의 경사지에서는 배향곡선(Mair Pin Curve)을 설치할 필요가 있다. 이 경우에 경작도로와 둔각으로 교차하는 부분은 별도로 하고 예각으로 교차하는 부분은 문제가 된다. 현재 경사 10°까지는 예각부분의 확대 폭으로 무리하나마 영농기계의 운행(포장에서 다음 단의 포장으로)이 가능하나 10°이상의 예각부분에서는 소형트랙터의 운행만 가능하며 전진작업을 하여야 하므로 피견인 작업기의 운행에 지장을 가져온다. 따라서 고속 살포기 등의 작업을 목적으로 하는 지선도로를 만들자면 귀갑방식, 양단회전방식, 동심원방식 등을 취하여야 한다. 도로를 자재(비료, 종자) 운반에만 사용하고 고속살포기 등이 통용하지 않을 경우에는 단순히 지선도로와 경작도로를 연결시키는 것만으로도 좋다. 이 경우 지선도로의 간격은 100~160m 정도로 한다. 또 습곡부에서 부득이 종단기울기가 1/7로 될 경우에는 콘크리트 포장(두께 0.15～0.20m)을 하여 소형트랙터의 운행을 하게 할 수 있다. 폭은 넓을수록 좋으나 토지이용과 경제성 등을 고려하여 일차선 운행이 가능하게 2.0～3.0m로 한다(<표 4.4-1> 참조). 지선도로 측구는 지선 배수로와 같은 기능을 갖도록 하고 단면은 확률 1/10년 정도의 강우를 대상으로 결정하여 석재 또는 콘크리트 블록포장을 한다.
<표 4.4-1> 농로의 나비

도로폭(m)

교 통 종 류

해당노선

5.0~7.0

콤바인과 같이 나비가 넓은 농기계의 운행

간

선

도

로

5.0~6.5

트럭과 트럭의 교행

5.0~6.0

트럭과 경운기의 교행

지

선

도

로

3.5~4.0

경운기와 경운기의 교행

경

작

도

로

2.5~3.5

경운기와 리어카의 교행

2.5~3.0

리어카와 리어카 또는 경운기와 사람의 교행

2.0

리어카와 사람의 교행

1.5

사람과 사람의 교행

0.75

사람
⑧ 간선배수로 : 자연 배수대를 간선 배수대로 할 경우도 있으나 일반적으로 지구 안에서 지구 밖으로 통하는 말단 배수계획이 필요하다. 각 지선 배수로와 도로측구에서 유입하는 토사혼입의 혼수를 일단 침사지 또는 낙차공으로 받아서 양수만 지구 밖으로 배수하는 것이 간선 배수로의 역할이다. 단면 형상은 집수량에 따라서 계획하고 재료는 콘크리트 제품을 사용한다. 낙차공과 침사지도 콘크리트 제품을 사용하고 현장타설 콘크리트는 피하는 것이 경제적이다.
(2) 경사완화형
개량 원지형 개간 중에서 가장 이상적인 형태로 현지형을 완전히 변화시키기 때문에 구획 형상도 비교적 자유로이 취할 수 있다. 고속 살포기를 도입하는 영농 방식에서는 영농작업의 성력화가 크게 기대되기 때문에 이 형식이 가장 바람직하다. 지선도로와 지선 배수로를 그대로 두고 경작도로의 유수를 바꿈으로써 다른 작물에도 적용할 수 있다. 주의사항은 다음과 같다.
① 조성 기울기 : 0~7°가 일반적이다.
② 재식면의 기경 : 습곡정형형과 같다.
③ 경작도로 : 습곡정형형과 같다.
④ 승수로 대 경작도로 : 바닥나비 0.2m, 옆기울기 1:0.3 정도의 흙수로 또는 바닥나비 0.5m, 깊이 0.1~9.2m 정도의 초생수로가 적합하다.
⑤ 비탈끝 배수로 : 배후지에서의 유입수 및 사면강우를 비탈 끝에서 받아 지선 배수로를 거쳐 배제할 목적으로 설치한다. 흙 수로나 초생수로가 가격이 저렴하나 시공 후 사면에 흐르는 토사가 퇴적되어 수로청소를 쉽게 할 목적으로 콘크리트제품을 일반적으로 사용한다. 단면과 형상은 집수량에 따르지만 지구내 배수계통은 비교적 소단면으로도 가능하며 U자를 많이 사용하고 있다.
⑥ 지선도로 : 포장 조성 기울기를 0~7°로 만들게 되므로 테라스(terrace)의 절단경사에 따라서 직선적으로 배치할 수 있다. 나비는 토지 이용도를 충분히 고려하여 2.0~3.0m로 한다. 특수한 예로서 조성 기울기를 15°정도로 크게 취할 경우 및 기타의 사항은 습곡정형형을 참조한다.
⑦ 간선 배수로 : 습곡정형형을 참조할 것.
⑧ 암거배수 : 습곡부의 최심부(대개는 습곡부를 이루고 있음)에 지름 200~300㎜의 집수관을 설치하되 집수량 및 절토단면의 크기에 따라 자갈 또는 섶단의 양을 결정하여 집수관을 감아서 설치한다. 섶단은 지름 0.3~0.5m 정도가 설치하기 알맞다.
⑨ 사면보호 : 절토 사면 경사는 1:0.5~1.0로 하되 토질에 따라 변화시킨다. 높이 3m 이상일 경우에는 적당히 나비 0.5~1.0m의 비탈길을 설치한다. 절토면이 보통 흙, 사질토이면 풀씨를 뿌린다. 성토사면 경사도는 1:1.0~1.5로 하고 줄잔디를 입히고, 높이 2m 이상일 경우에는 나비 0.5~1.0m의 비탈길을 설치한다. 또 비탈의 밑다짐공으로서 돌(연장 35㎝ 정도) 또는 콘크리트 판 등을 시공한다.
(3) 토층개량형
개량 원지형 개간의 한 종류이나 사면형 개간과 유사하다. 다른 점은 사면전이 배재면 1단마다 경작도로를 배치하여 고속살포 방식이 가능하도록 지선도로와 결합하고 있는데, 이 토층개량형 원지형 개간은 경작도로의 간격을 15~20㎝로 취하여 고속살포방식을 그다지 고려하지 않고 급경사지의 심경(토층개량)을 주목적으로 한 공법이다.
4.5 토양개량
토지분류․토양조사․수문조사 등의 결과를 통하여 토층의 투수성․비옥도 등에 결함이 있어서 작물의 생육을 저해하는 조건이 있을 경우에는 토지생산성 및 노동생산성을 개선할 목적으로 토층개량을 한다.
토양개량방법에는 심경, 심토파쇄경, 혼층경, 불량토층의 제거, 객토, 밑다짐 등이 있으며, 토양의 이화학적 성질을 개량하여 작물의 생육과 농작업에 알맞도록 경작토층을 만들어야 한다.
4.5.1 개간지의 토양조건
개간으로 새롭게 조성된 밭과 기반정비 후의 밭은 토양의 이화학성에 단점이 있어서 기존 밭에 비하여 작물생육이 부진하다. 개간지와 기반정비 후의 토양이 개량되어 안정되고 높은 생산력을 가진 토양조건을 갖추도록 한다.
토양의 단점을 개량하면서 재배를 계속하면 밭은 점차 작물의 요구에 적합하게 된다. 즉, 개간 초기에 존재하였던 유해물질이 감소하고, 물․공기와 영양분이 작물이 필요로 하는 때에 공급되어 작토의 두께가 충분하게 된다.
정상적인 밭 토양에서 작물 요구에 따라 물․공기․영양분을 공급할 수 있는 것은 부식과 단립상태가 좋은 표토를 가지고 있기 때문이다. 부식상태가 좋고 단립화한 표토는 투수성․통기성․보수성이 뛰어나며 인산효과로 인하여 미생물의 움직임이 활발하다.
일반적으로 개간초기의 토양이 생산성이 낮은 이유는 다음과 같다.
(1) 심토의 노출과 시공시 다짐 과다
대규모의 조성․정비에 따라 심토가 노출하는 경우가 많아진다. 또한, 대형 시공기계의 압력으로 인하여 토양이 견고하게 되어 배수불량과 통기불량 상태가 된다.
(2) 산성이 강하다
미개간 토양은 산성인 경우가 많다. 이는 첫째 유기산에 의한 것이고, 둘째 점토입자에 수소이온이 흡착되기 때문이다. 노출된 심토는 중성에 가까운 것도 있으나 심토의 완충능력이 약해지면 pH는 쉽게 변화한다.
(3) 새로 개간된 토양으로 산성이 강해지면, 특히 화산회토에서는 알루미늄 이온에 의한 피해가 크게 나타난다. 알루미늄 이온은 뿌리를 직접 손상시키고, 영양분 대신에 점토에 흡착되어 토양의 영양분 보유능력을 약화시킨다. 또한, 인산이온과 결합하여 불용성 인산알루미늄을 만들어 인산을 무효화시킨다.
(4) 유효한 영양분의 결여
심토가 노출된 경우에는, ① 유기성분이 적어지고, 이와 관련하여 ② 양분 함유량이 적어지며, ③ 살포한 비료의 보유력도 작아지게 된다. 새로 조성․정비된 밭에서는 질소, 인, 칼륨의 3 요소가 부족하며, 마그네슘, 붕소 등 특정요소가 부족하게 된다.
(5) 미생물 움직임이 약하다
산성토양에는 곰팡이 종류는 많으나, 유기물을 분해하여 질소와 같은 영양분을 만드는 세균류는 적다. 새로 개간된 토양에서는 근입균이 생식하지 않게 된다.
대책으로는, ① 석회 살포로 산성을 교정, ② 퇴비 등 유기물 비료의 살포, ③ 인산비료의 증가 살포, ④ 심토파쇄 등 토층개량을 실시한다.
4.5.2 토층개량
토층개량의 주 목적은 토층의 결함시정을 통하여 토층의 이화학적 성질을 개선하고, 농지의 토지생산성 및 노동생산성 향상에 있다. 또한 토지의 투수성을 증대시켜 토양침식을 경감시키며 보수력을 높여 강우의 급격한 유출증대를 막는 등 지역의 수문순환을 조절하기 위하여 토층개량을 실시한다.
(1) 토층개량의 대상 및 효과
토층개량의 대상이 되는 농지는, ① 배수불량으로 지내력이 약하여 농기계작업능률이 크게 떨어지고 있는 농지, ② 작토는 얕은데 속흙이 너무 굳은 층으로 되어 있는 농지, ③ 작토는 불량하나 속흙은 비옥한 토층으로 되어 있는 농지, ④ 자갈층으로 구성되어 작물뿌리의 신장이 저해되거나 누수가 많은 농지, ⑤ 노후화되어 생산력이 떨어지는 농지, ⑥ 경작에 장애가 될 만큼 자갈 또는 불량토층이 많이 존재하는 농지 등이 있다.
토층개량의 효과는 다음과 같다.
① 객토로 작토의 두께를 증대시키며, 작토의 이화학적 성질을 개선하거나 지내력을 높인다.
② 혼층경이나 심경에 의해 유효토층을 깊게 하고, 토양의 이화학적 성질을 개선한다.
③ 심토파쇄 등에 의하여 하층경반을 부드럽게 하여 투수성 및 보수력을 높이는 동시에 토양침식을 감소시킨다.
④ 경작에 장애가 되는 불량토층이나 자갈을 제거하여 작업능률을 높이는 동시에 작물 생육환경을 개선시킨다.
⑤ 바닥다짐을 하거나 차수재를 작토 밑층에 깔아서 누수를 억제시킨다.
⑥ 토양의 통기성을 좋게 하여 유기물의 분해를 촉진시켜 작물뿌리의 생육이 활발해 진다.
⑦ 하층의 철․칼륨․규산 등의 성분을 표층에 되돌려서 그 화학적 성질을 좋게 한다. 우리나라와 같이 강우량이 많고, 산성토양이 많이 분포되어 있으면 각종 토양성분이 하층으로 이동하게 되므로 이들 성분을 표층에 되돌려 비료성분의 천연공급력을 증가시키는 것이 효과적이다.
⑧ 토양의 보수력과 비료성분의 흡수력을 높이고 심경을 하여 한해를 방지한다.
(2) 토층개량방법
① 심경작토층이 얕으면 작물뿌리의 신장을 저해하고, 양분의 흡수범위가 좁아서 높은 생산력을 기대하기 어렵다. 새로 개간한 땅이나 쟁기 바닥층에 경반이 형성되어 작토의 깊이가 한정되어 있는 경지는 보통의 경지보다 깊게 갈아 근군역을 확대시키는 한편 포장용수량 및 통기․투수성을 높여야 한다.
이를 위하여 깊게 갈이 하는 것을 심경이라 한다. 속흙이 모래흙 또는 자갈층으로 된 경우와 속흙이 아산화철 등과 같은 유해물질을 함유하고 있는 밭의 경우에는 심경이 피해를 주는 경우도 있으므로 사전에 충분한 토양조사가 필요하다.
쟁기 바닥층에 경반이 형성되는 깊이는 사용하는 쟁기의 종류에 따라 다르며, 그 개요는 다음 표와 같다.
<표 4.5-1> 쟁기 바닥층의 경반 깊이와 가는 깊이

경운에 사용되고 있는 쟁기

쟁기바닥층의

경반깊이(㎝)

심경 깊이

(㎝)

축 력 용 쟁 기

경 운 기

휠형 트랙터 직결플라우

14~18

15~20

16~25

20~25

20~25

22~30
심경할 때는 심토경플라우․대형 로터베이터․브러시 브레이커쟁기 등을 사용한다. 이를 사용한 최적경심은 다음 표와 같다.
<표 4.5-2> 심경용 기계와 최적경심

기 계 명

견 인 차

최적 경심(㎝)

대형 로터베이터

브러시 브레이커쟁기

심토경 플라우

7톤급 트랙터

7톤급 트랙터

7톤급 트랙터

18~23

20~30

25~30
② 심토 파쇄경
화강암질 풍화토(석비레)와 같은 경층이 지표 가까이 있거나 중점토지대는 근군역이 좁을 뿐 아니라 비가 오면 과습하고, 가뭄시에는 너무 건조하여 경반이 형성된다. 이와 같은 곳은 팬 브레이커(pan breaker)․리퍼(ripper)를 11~18ton급 트랙터로 끌거나 레이크도저로 경반을 파쇄하여 심토층을 연약하게 만들어 준다. 팬 브레이커는 두더지암거굴착기의 탄환부분을 치즐(chisel, 끌모양의 날)로 바꾼 것으로, 중형 또는 대형 트랙터로 견인하여 깊이 40~60㎝까지의 심토를 파쇄하여 느슨하게 한다. 작업에 앞서서 지표면에 석회를 뿌려 두면 심토가 파쇄된 균열 사이로 침투하여 더욱 효과적인 토양개량이 된다.
③ 혼층경
제3기층의 화산회토나 화강암지대의 화강암질풍화토(석비레), 해안지대의 이점토, 중점토지대의 중점토 등이 분포된 곳은 심토가 단단하나, 표토에 비하여 양분이 많다고 판단되면 심토를 반전하여 표토와 혼합하거나 또는 표토와 치환하기 위하여 혼층경을 한다. 혼합할 깊이는 토층단면에 따라 결정하지만 보통 60～80㎝ 깊이까지 혼합한다.
대형 플라우를 트랙터로 견인하는데 경심이 80㎝ 이상이 되면 초대형 플라우와 18t급 이상의 트랙터가 필요하여 전체길이가 7~10m에 이른다. 최근에는 1~2m의 대형 디스크 플라우를 많이 사용한다.
일반적으로 하층토가 반전되어 표면에 올라오는 비율은 발토판 플라우보다 디스크 플라우쪽이 높다. 플라우잉 만으로는 각 층의 혼합(1차)이 충분하지 못하므로 반드시 디스크 해로잉을 하여 흙을 잘 혼합(2차)한다.
혼층경의 작업능률은 다음 표와 같다. 필요에 따라 승수로를 적당한 간격으로 설치하여 배수를 촉진하며, 이 경우 전체의 배수망을 정비하여 지구 내의 배수는 물론 배후지에서 오는 지표수와 복류수의 유입유무도 조사하여 승수로를 설치한다.
<표 4.5-3> 혼층경의 작업능률(h/ha)

플라우

견인

트랙터

경심

(㎝)

구획면적(ha)

(단변(m)×장변(m)

포장조건

양 호

보 통

약간불량

불 량

대 형

11 t급

60

0.5 (50×100)

1.0 (50×200)

8.6~13.2

6.1~ 9.2

9.1~13.5

6.4~ 9.4

9.7~14.3

6.8~10.0

10.8~16.1

7.5~11.2

초대형

18 t급

80

0.5 (50×100)

1.0 (50×200)

10.3~15.1

7.4~10.9

10.9~16.1

7.8~11.5

11.4~17.2

8.2~12.3

12.8~19.0

9.1~13.6

초대형

23 t급

110

0.5 (50×100)

1.0 (50×200)

10.8~15.9

8.1~11.8

11.5~17.0

8.5~12.6

12.0~18.1

8.9~13.5

13.4~20.0

10.0~14.9

주) 포장조건은 경사, 흙의 부착성 등을 고려하여 정한다.
④ 불량토층의 제거
작물재배시 좋은 흙과 좋지 못한 흙이 서로 층을 이루고 있는 지대의 토층개량은 혼층경이 효과적이지만, 좋은 흙과 혼합해도 풍화되기 어려운 화강암질풍화토(석비레)․자갈 등은 농지 밖으로 제거한다.
작토 중에 함유되는 자갈의 허용량은 작목에 따라 다르다. 과수원에서는 묘목을 심는 부분까지는 자갈을 제거하여야 하고, 논과 밭에서는 경운하는데 지장이 없는 깊이까지 제거한다.
4.5.3 객토
토양이 열악하여 바닥다짐만으로는 누수성을 개선할 수 없거나 경토의 노후화, 저습지의 경토부족, 또는 불량토성으로 형성된 곳은 토성을 개선하기 위하여 객토한다.
개간지의 토층이 얕거나 토성이 사력토 또는 불량토이거나 저습지이면 객토에 의해 경토를 개선한다. 객토량은 다음 식으로 계산한다.
식에서, : 원토(개량할 흙)의 가비중
: 객토의 가비중
: 개량토(객토 후 개량된 흙)의 가비중
: 원토(개량할 흙)의 점토함유율
: 객토의 점토함유율
: 개량토(객토 후 개량된 흙)의 점토함유율
: 객토를 혼합한 원토의 깊이(㎝)
: 객토의 두께(㎝) : 개량토층의 두께(㎝)
, , , 는 원토와 객토를 분석하여 결정한다. 은 25~50%(양토나 식양토)를 취하고, 이 정해지는 데 따라 도 대체로 결정된다. 은 15~20㎝로 정한다.
이들 값을 사용하여 먼저 식 (2)에서 객토의 두께 (㎝)를 구한다. 이 값을 사용하여 식 (1)로부터 (㎝)을 구한다. 이 은 객토를 혼합한 원토의 깊이이다.
만약에 + =이라 가정하면 는 다음 식으로 구한다.
이 식은 + =의 가정에 한계가 있으나 그 값이 불명확한 을 포함하지 않는 점이 식 (2)보다 우수하다. 어느 식을 이용하더라도 결과에 큰 차가 없다. 다만, 채토량은 수축․침하를 고려하며, 여유량은 토질에 따라 보통 점토는 10%, 점질토는 22%, 사질양토는 12~15% 정도의 기준에 따른다.
<표 4.5-4> 점토함량별 객토 대상면적

점토함량(%)

5 이하

5~10

10~15

계

대상면적(천 ha)

44

70

189

303
<표 4.5-5> 경토심 18㎝의 점토함량을 15%로 올리는데 필요한 객토량 (M/T/10a)

대상지

점토함량(%)

객토의 점토함량(%)

25

27.5

30

32.5

35

35.5

40

6

7

8

9

10

11

12

13

103

95

88

81

72

61

50

36

90

84

78

70

62

52

42

30

81

76

68

61

54

45

36

25

73

68

62

55

48

40

32

23

67

61

56

50

43

36

29

20

62

57

51

46

39

33

25

18

57

52

47

42

36

30

23

16
객토의 비용은 흙의 비용이나 보상비는 비교적 적고 운반비가 대부분을 차지한다. 운반할 토량, 운반거리 등의 조건을 고려하여 적합한 운반방법을 선택하며 능률적이고 경제적인 방법으로 객토한다.
일반 토공작업에서의 운반횟수는 다음 식으로 나타낸다.
식에서, : 1일의 운반횟수
: 순노동시간 450분으로 가정함.
: 운반거리(m)
: 평균속도로 트럭 250m/분
: 적하 대기시간으로 토운차 6~15분, 트럭 20~25분
<표 4.5-6> 운반방법과 특성

기 구

규 격

단위용적

(㎥)

적하대기시간

(분)

동력

1㎞왕복

시간(분)

운반거리

(m)

비고

지게

가로 91㎝, 깊이 52㎝, 열린각 70˚

0.04~0.05

2~2.5

인력 1인

어깨

29

50~80

1㎥는 20~25짐

목도

85cm평방

0.06~0.07

2

29

100

1㎥는 15~18짐

리어카

2바퀴

0.2~0.3

인력 2인

어깨

28

200

손수레

1바퀴

0.08~0.14

8

인 력

29

150

우마차

4바퀴

0.72

8

축 력

27~32

100~1,000

토운차

2인압

0.6~0.7

20

인 력

27

200~700

트럭

보통 덤프차

0.6~1.2

7

기관력

6,000

토운차

8ton

다수연결

1.2

20

기관력

4,000

스크레퍼

(카리올)

3.0~6.5

기관력

100~500

턴아플

(모터스크레퍼)

6.5

기관력

1,500

불도저

1.2~2.4

기관력

50~100
<표 4.5-7> 객토방법

종 별

개 량 요 점

재료와 객입기준

(가) 토성개량

(사질․점질이

많은 경우)

① 사질이 많으면 양질의 점토를 넣어 수분과 양분을 흡수․유지하고, 벼의 쓰러짐․냉해 등의 피해를 막는다.

② 점질이 많으면 사토를 넣어 공기와 물의 소통과 비료분해를 촉진하고, 벼의 생육 장해를 막는다.

경토 10㎝가 사양토가 되도록 계산한다.

① 논의 객토기준점토

10a당 25~40㎥(2.5~4㎝두께)

② 밭의 객토기준 사토

10a당 18~40㎥(1.8~4㎝두께)

(나) 양분보급

(경토가 부족할

경우)

① 원토에 모자라는 비료와 3요소 중의 성분,

희소광물질을 포함하는 흙을 선정한다.

② 물리성 개선에 의한 지온상승과 화학성 개

선에 의한 유기질분해의 촉진

객토기준은 (가)에 준함

(다) 경토보충

(경토부족일

경우)

① 양질경토․저수지․호수․수로․하천 바닥의 퇴적토를 넣어서 한해․냉해․병충해를 막는다.

② 경토는 한번에 전량을 모두 넣는다.

경토가 15~20㎝이상 되게 넣는다.

① 양질경토는 10a당 60㎥

(두께 6㎝)으로 한다.

② 퇴적토는 1회에 10a당 30㎥ 이내로 넣고 총량 60㎥를 한도로 한다.

(라) 사력질하층지반의 누수방지(누수과다 또는 냉해논의 경우)

바닥다짐을 하지 못할 경우에 실시함.

① 표토를 걷고 심토면에 점토를 넣어 다지고 표토를 다시 펴놓는다.

② 위에 준하여 심토 10㎝를 파 일으키고 점토나 벤토나이트를 혼입하여 다진 다음 표토를 다시 펴놓는다.

③ 풋베기호밀 등을 함께 넣으면 효과가 있고 경제적이다.

객입점토는 보수력, 벼의 신장, 원토의 상태를 조사하여 결정한다.

① 점토 10a당 40~60㎥

(두께 4~6㎝)

② 벤토나이트 10a당 1~2t

(마) 노후답개량

(1) 건답지대의 일반

노후답(선상지․경

사지로 지하수가

낮고 건조한 논)

(2) 습답지대의 노후

된논(경토부족 논․

누수과다 논)

(3) 산성관개수에 의한

노후화 논

① 철․염기가 많아 치환성이 높은 젊은 점토로 된 산토를 넣어 경토나 바닥에서 용탈하는 철분․인산․활성점토를 보충하여 황화수소의 발생을 억제하고 뿌리부패로 인한 냉해․병해를 막는다.

② 산토는 일시에 너무 많이 넣지 않고 퇴비 사용에 주의한다.

③ 바닥에 산화철이 집적되어 있으면 제거후 경토 를 잘 혼합한다. 누수방지에 주의한다.

① 퇴적토는 좋은 재료이다.

② 산토는 안산암․제삼기혈암 등의

중성암계․염기성암계가 좋다.

③ 객토기준 10a당 25㎥(두께 2.5㎝) 이상 40㎥ 정도로 넣는다.

① 위의 경우에 준해서 철분을 보충하고 냉해․병해를 막는다.

② 배수설비․매립․누수방지도 겸하여 병행한다.

재료는 일반노후화논인 경우에 준해서 선택하고 원인에 따라 적절히 객토한다.

① (마)~(1)에 준하여 철분을 보충한다.

② 산성관개수를 중화시킨다.

(마)~①에 준한다.
4.5.4 산성토양의 개량
산성토양을 개량하여 숙지화하기 위해서는 우선 염기를 보충하여야 하며, 경제적으로 가장 보충하기 쉬운 성분이 석회이다. 석회는 토양의 이학적 성질을 개량하는데도 효과가 있다. 경지에 금비를 시용하면 그 속에 포함되어 있는 산기에 의하여 토양을 산성화시키는 작용이 있으므로, 석회를 사용하여 중화시킴으로써 산성화를 방지한다.
우리나라는 산성암의 분포가 넓고 강우량이 많아 토양생성 과정에서 석회, 칼리, 소다 고토 등의 염기류가 용탈되기에 가장 알맞은 조건을 갖추고 있다. 지금까지 자연상태로 방치된 미간지의 대부분은 산성토양 또는 염기 결핍 토양이다. 개간지의 평균치환 산도는 20.2를 나타내며, 이중에서 치환산도 5 이상이 73%이다. 치환산도 5 이상의 토양은 칼슘비료를 시용하지 않으면 보리, 밀 등과 같이 산성에 약한 작물은 영향을 받게 된다.
산성토양의 개량에 쓰이는 석회의 대부분은 소석회와 석회암분말(통칭, 탄산석회)로 최근 개간지에도 탄산석회를 사용하고 있다. 소석회와 탄산석회의 석회분 함유비율은 대체로 1 : 0.5이다. 석회의 비효는 분말도에 따라 매우 다르며 분말도 100메쉬(mesh) 이하는 비료효과가 거의 없다.
산성토양의 개량에 쓰이는 석회시용량은 토양의 산도에 따라 결정된다. 토양의 산도를 나타내는 방법에는 수소이온농도(pH)에 의한 방법 즉 산성의 정도를 그 높이로 표시하는 방법과 전산도(全酸度) 또는 가수산도에 의한 방법 즉 산성의 정도를 그 양으로 표시하는 2가지 방법이 있다. 이 2가지 방법으로 표시되는 산도의 상호관계는 토성에 따라 다르다. 예를 들면 사질토는 pH는 높으나 전산도는 크지 않고, 점질토는 pH는 낮으나 전산도는 대단히 크다.
(1) 전산도 또는 가수산도부터 토양의 산성을 중화시키는데 필요한 탄산석회의 시용량(소석회일 경우의 시용량은 그 0.7배)은 다음과 같다.
<표 4.5-8> 전산도와 탄산석회 시용량 (t / ha)

전산도 또는 가수산도

중화할 경토의 두께

비 고

10㎝

15㎝

20㎝

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0.75

1.5

2.25

3.0

3.75

4.5

5.25

6.0

6.15

7.5

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

산출기초

(1) 토양가비중을 1로 함.

(2) 경토두께 10㎝, 1ha의 토양 중량을

1,000t으로 함.

(3) 탄산석회의 순도는 가산하지 않음.

(규격은 95% 이상)
(2) 산성의 세기(pH치)로부터 바로 중화에 필요한 탄산석회 시용량을 결정하는 일은 어려우나 실질적인 개략치를 표시하면 다음 표와 같다.
<표 4.5-9> pH값과 탄산석회 시용량의 개략값(t / ha)

토양의 염화가리

침출액의 pH치

경토의 두께 10㎝

비 고

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

1.50 이하

1.50

1.13

0.75

0.38

소 량

불 요

부식산성 토양은 보통 이 기준표의 3배 정도가 필요하다.