본 연구는 잡초 발생 전 토양 처리법(pre-emergence soil-treatment)의 원리를 이용하여 수분이 많은 토양에도 열 침투가 좋은 적외선으로 토양을 조사하여 토양 내에 매립되어 있는 잡초 종자의 발아를 억제 및 사멸시키면서 저공해 농산물을 생산하는데 필요한 잡초 방제 방법을 개발하는데 요구되는 기초 자료를 제공하고자 수행되었다. 적외선 방사 장치는 방사열이 높은 세라믹 재료를 사용하여 제작하였고, LPG는 방사 판에서 적외선을 발생하기 위해서 연료로 사용되었다. 본 실험에 사용된 토양은 여러 다른 함수율(0.6, 5.7, 10.7, 15.1% wb)을 갖는 양토였다. 적외선 가열시 토양함수율 및 조사시간(30, 60, 90초)에 따른 토양 깊이별 온도 분포가 측정되었으며 잡초 종자의 발아력을 억제시킬 수 있는 조건인 $80^{circ}C$ 이상에서 3분 이상 지속될 수 있는 토양 함수별 열 침투 깊이가 분석되었다. 본 연구에 의해 얻어진 결과는 다음과 같다. 1) 함수율이 0.6%wb인 토양의 경우, 적외선 조사시간을 30초에서 60초 또는 90초로 증가시켰을 때 토양 시료의 잡초 종자 발아 억제 깊이는 9mm, 12mm, 15mm로 각각 3mm씩 증가되었다. 2) 함수율이 5.7% wb인 토양의 경우, 조사시간이 30초일 때 토양 시료에서 잡초 종자 발아 억제 깊이는 단지 3mm이하였으나, 60초 및 90초 동안 조사시킨 토양에서는 잡초 종자 발아 억제 깊이가 각각 $6mm{sim}9mm$ 및 9mm로 증가되었다. 3) 함수율이 10.7% wb인 토양에 있어서 조사시간이 30초일 경우는 잡초 종자 발아 억제에 필요한 온도가 유지되지 않았다. 반면 조사시간이 60초인 경우는 잡초 종자 발아 억제 깊이가 6mm였고, 조사시간을 90초로 증가시켰을 때는 9mm까지 잡초 종자 발아 억제 깊이가 증가하였다. 4) 함수율이 15.1% wb인 토양에 있어서 조사시간이 30초인 경우는 잡초 종자 발아 억제를 위한 은도 조건을 기대할 수 없었다. 그러나 조사시간이 60초인 경우는 잡초 종자 발아 억제 온도 조건을 만족하는 토양 깊이가 3mm였으며 조사시간이 90초로 증가되었을 때는 15mm로 12mm 증가되었다.
The viability loss or death of weed seeds buried in soil can be induced by infrared irradiation which has good penetration in moist soil. By using this principle of pre-emergence soil-treatment, the study was carried out to obtain basic information needed to develop the effective weed control method for the production of less polluted agricultural products. An apparatus for irradiating infrared was constructed by using ceramic material with high emissivity. The LPG was used as fuel for producing infrared by heating ceramic material. The soil heated in this study was loam with four levels of moisture contents (0.6, 5.7, 10.7, 15.1 % wb). The temperature distribution was measured at various soil depths when soil with different moisture content was irradiated with infrared for three different times (30, 60, 90 sec). The soil depths with duration time of minimum 3 minutes over $80^{circ}C$, temperature inducing viability loss of weed seeds, were investigated. When the moisture content of soil was 0.6 and 5.7 % wb, the soil depths which can induce viability loss of weed seeds was greatly increased with increasing irradiation time. However, any depths of soil tested in this study was not reached to the temperature of $80^{circ}C$ when 30 seconds of irradiation time was applied on soil with moisture content of 10.7 or 15.1 % wb. Generally, the soil depth needed for viability loss of weed seeds was decreased with increasing moisture content of soil. Also, longer irradiation time was required to induce viability loss of weed seeds with increasing moisture content of soil.
