Ⅰ. 서론
비점오염원 (NPS, Non-Point Source pollution)이란 불특정한 장소에서 불특정하게 배출되는 수질오염물질을 배출하는 배출원으로 농경지에서 발생하는 비점오염은 강우, 영농활동(시비, 물관리, 토양관리 등), 지리적 인자 (토성, 경사도, 피복 등)에 영향을 받는다 (Jung et al., 2013; Kim et al., 2008).
기후변화는 전세계적으로 강우강도와 강우빈도를 변화시키고 있고, 우리나라의 경우도 집중호우의 발생빈도가 증가하고 있어 농경지 비점오염이 수계에 미치는 영향이 클 것으로 예상된다 (Shin et al., 2013a). 또한 국내 밭은 대부분 구릉지 경사 밭으로 작물이 재배되는 여름철 강우기에 많은 양의 토양 및 양분이 유실되고 있어 농업비점오염 정량화와 이에 따른 선제적인 저감기술이 요구된다 (Lee et al., 2011).
농업비점오염의 선제적인 저감방법으로 최적관리기법(BMP; Best Management Practices)이 있다. 최적관리기법은 구조적인 방법과 비구조적인 방법 두 가지로 구분되는데, 구조적인 방법으로는 초생대, 초생수로, 침사지, 실트펜스 등 저감시설물을 설치하는 방법이 있고, 비구조적인 방법으로는 양분관리, 무경운 등 영농관리와 볏짚, 볏짚거적, 작물 잔사 등을 멀칭하는 방법이 있다 (Lee et al., 2011; Shin et al., 2011a; Kim et al., 2012; Shin et al., 2012; Won et al., 2013; Chio and Jang, 2014; Lee et al., 2015; Kim and Kim., 2015; Jeon et al., 2015; Ku et al., 2017; Jang and Kim, 2018).
비구조적인 방법 중 멀칭은 작물의 잎이나 줄기 또는 기타 유기물 등을 지상에 덮어 근권부 수분함량 보존, 토양 물리성 개선 등의 효과가 있는 방법으로 토양 유실을 저감하고, 탁수나 비점오염물질의 발생을 억제하는 농업비점오염 배출의 근본적인 대책이다 (Shin et al., 2011a; Park et al., 2022). 식생멀칭은 작물의 잎이 강우가 토양에 떨어지는 타격을 완충시키고 강우의 유속을 감소시켜 강우유출수와 함께 이동하는 토양입자 및 토양입자에 흡착되어있는 양분의 유출을 저감하며(Osborn, 1954; Zuazo and Pleguezuelo, 2008; Zuazo et al., 2011; Shin et al., 2012), PAM (Polyacrylamide)은 수용성 고분자물질로서 토립자의 결합력을 증가시키고 토양을 안정화할 수 있기때문에 토양유실 저감을 위한 멀칭 재료로서 쓰이기 시작하였다 (Entry et al., 2002; Shin et al., 2014). 즉, 식생멀칭은 USLE (Universal Soil Loss Equation)에서 C (Crop type factor, 토양피복) factor를 감소시키는 방향, PAM멀칭은 K (Soil Erodibility, 토양침식) factor를 감소시키는 방향으로 적용된다.
식생멀칭의 연구로 Seo et al. (2005)는 경사 밭에서 옥수수 재배 후 헤어리벳치 피복처리 및 무경운 시험구는 동계휴한 및 경운 관행에 비해 토양유실이 10%이하로 감소한다고 하였으며, Lee et al. (2011)는 고랭지 경사 밭 무 재배 초생 멀칭시험구에서 유출량이 26∼78%, 토양유실량이 76∼99% 저감되는 효과를 보고하였다. Kim et al. (2020)은 경관작물 구절초를 고랭지 경사 밭에 재배했을 때 재식밀도에 따라 크게는 76%의 유출량, 98%의 토양유실량이 저감된다고 하였으며, Bak and Lee (2021)는 옥수수 재배시 알팔파를 피복작물로 동반 재배할 경우 토양유실량이 최대 98% 저감된다고 보고하였다. Yeob et al. (2022)은 옥수수와 배추 윤작을 적용한 경사밭에서 알팔파를 이용하여 고랑에 식생멀칭을 적용했을 때, 작물 재배기간 T-N, T-P, SS 유출이 각각 11.4∼37.2%, 1.2∼19.8%, 30.1∼88.5% 저감된다고 보고하였다.
PAM멀칭의 연구로 Choi et al. (2009)는 시중의 PAM을 이용해 종류별 토양 유실 저감 효과를 평가하였으며 10 kg/ha 처리시 10% 경사도 시험구에서 40%의 토양 유실이 저감된다고 하였고, Choi et al. (2010)은 폴리머 기반 토양개량제(PAM, biopolymer) 처리시 토양 입단 안전성이 11% 증가하고, 토양유실량이 최대 41% 감소한다고 하였다. 이후에도 PAM과 볏짚거적, 대팻밥, 왕겨 등을 복합 처리하여 토양 및 오염부하 저감효과평가 연구가 다수 이루어졌다 (Shin et al., 2011b; Shin et al., 2013b; Shin et al., 2014; Won et al., 2014).
그러나 기존의 연구결과는 전체 조사 기간의 식생멀칭과 PAM멀칭의 적용에 따른 저감효율을 평가하거나 재배작물전환기의 비점오염관리 중요성을 제시한 내용으로 각 멀칭재료의 적절한 적용 시기를 판단할 수 있도록 고랑멀칭의 적용경과 시간에 따른 시계열적인 저감효과를 평가하는 연구가 필요하다. 본 연구는 영농기 강우이벤트별 식생멀칭과 PAM멀칭의 저감효과를 적용경과 시간에 따라 시계열로 분석하고, 비점오염 부하특성을 고찰하였다.
Ⅱ. 재료 및 방법
1. 시험포 선정
경사밭 비점오염 자료를 수집하기 위한 시험포장은 국립농업과학원 내 위치한 경사지라이시미터 (35°49´28´´N, 127°02´50´´E)에 구성하였다. 시험구는 나지 (Bare), 무멀칭(Cont.), 식생멀칭 (Vegetation Mulching, VM), PAM멀칭(PAM Mulching, PM)로 구성하였다 (Fig. 1). 나지 시험구는 폭 2 m, 경사장 24 m으로 조성하였고, 나지를 제외한 시험구는 폭 4 m, 경사장 24 m로 조성하였다. 나지 시험구만 폭 2 m로 조성된 한계로 비점오염부하량은 단위면적당으로 환산하여 비교하였다. 모든 시험구의 경사도는 13%이며, 토성은 사양토이다. 시험포장의 기상자료는 국립농업과학원 내에 위치한 농업기상관측소 내 자동기상관측시스템 (Automatic Weather System, AWS)으로 수집된 농업기상정보서비스 자료를 이용하였다.
Fig. 1 Map of study site Wanju-gun, Jeollabuk-do, South Korea
2. 고랑멀칭 적용에 따른 비점오염 부하량 측정
유출 및 양분유출량을 산정하기 위해 강우 이벤트별 유출수 분취기 (공개특허 10-2013-0050011)를 보완하여 샘플을 수집하였으며, 유출수의 1/40 분취하도록 하였다. 분취기는 유출수의 흐름 동력을 이용하여 샘플링 디스크를 회전시킴으로서 유출수의 일부를 채수하는 기구로서 유출수 수량, 수질에 관한 준전수 조사가 가능하게 한다 (Choi et al., 2020). 수집된 물량과 분취기의 분취비율 및 보정계수를 이용하여 유출량을 산정하였다. 수질시료는 강우 이벤트 종료 후 채수통의 물을 취하여 무균채수병에 담아 분석실로 운반하였으며, 분석실에서 T-N (총질소, Total Nitrogen), T-P (총인, Total Phosphorous), SS (부유물질, Suspended Solid), TOC (총유기탄소, Total Organic Carbon)를 수질오염공정시험기준에 준하여 분석하였다. 최종적으로 비점오염 부하량은 유출량과 유출수질의 곱으로 산정하였다. 고랑멀칭 적용에 따른 비점오염 부하량의 저감효율은 무멀칭구를 기준으로 산정하였으며, 영농기 총비점오염 부하량 및 저감효과는 각 이벤트별 부하량을 합한 값을 기준으로 산정하였다.
재배작물은 옥수수로 하였으며, 품종은 연농1호 (Zea mays L. cv. Yeonnong 1 ho)이다. 경작 전 4월 18일 퇴비투입을 하고, 5월 2일 기비 처리와 두둑형성 및 이랑에 비닐멀칭을 하였다. 5월 11일 옥수수를 45 cm × 100 cm의 재식간격으로 정식하였으며, 5월 27일 및 6월 15일 총 2회에 걸쳐 추비를 주고 7월 19일 수확하였다 (Table 1). 시비량은 작물별 비료사용처방 (RDA, 2019)을 참고, 옥수수 표준시비량에 준하여 투입하였다. 물관리는 옥수수 정식 초기 5월 11일, 5월 13일, 5월 17일, 5월 20일, 5월 23일, 6월 2일 총 6회 주당 300 ml를 주었으며 이후에는 천수로 관리하였다.
Table 1 Management schedule at the study site
Fig. 2 (a)는 조성된 시험포장의 드론 촬영 사진이고, Fig. 2 (b∼d)는 관행 (Cont.), 식생멀칭 (VM), PAM멀칭 (PM) 시험구의 옥수수 정식 28일 이후 전경이다. 고랑 멀칭의 재료는 식생 (알팔파)과 PAM (Polyacrylamide)이다. 알팔파는 재배작물인 옥수수를 차광하지 않으면서 높은 캐노피를 형성하고 질소고정 식물로서 옥수수와의 양분경합을 최소화할 수 있다는 점을 고려하여 선정하였다 (Pott et al., 2021). 알팔파 종자는 옥수수 정식 후 5월 11일 3 kg/10a로 고랑에 파종하였으며, 5월 26일 발아가 진행된 것을 확인하였다. PAM은 3 kg/10a로 5월 27일과 6월 15일의 1, 2차 추비 이후 2회 적용하였다. PAM은 분제 (powder type)로 토양 표면에 살포하였으며, 관개를 통해 PAM이 녹아 토양에 스며들도록 하였다. 저감효과를 평가하기 위한 적용경과일수에 대한 기준은 식생멀칭의 경우 파종일을 기준으로 하였으며 PAM멀칭의 경우 1, 2차 적용일을 기준으로 하였다.
Fig. 2 Image of the testbed and type of furrow mulching applied in study field
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 이벤트별 강우 특성
모니터링 기간은 옥수수 재배기간인 5월 11일부터 7월 19일까지이며, 유출이 발생한 강우 이벤트 횟수는 총 5회, 총 강수량은 218.5 mm이다. 모니터링 기간 이벤트별 무강우일수는 0.2∼4.5일로 나타났으며, 강우지속기간은 3.3∼22.0시간, 강수량은 8.5∼87.0 mm였다. 이벤트별 평균강우강도 (Avg. I10)는 2.5∼4.0 mm/hr로 비슷했으나, 10분 단위 최대강우강도 (Max. I10)는 4.5∼27.5 mm/hr로 편차가 컸다 (Table 2).
Table 2 Description of rainfall event at study field
* Antecedent dry day
** Rainfall intensity from 10 min rainfall data
2. 고랑멀칭에 따른 영농기 총 비점오염 부하량 및 저감효과
Table 3에서 모니터링 기간의 총 유출량은 나지 (Bare) 193.7 mm, 관행구 (Cont.) 173.4 mm, 식생멀칭구 (VM) 151.1 mm, PAM멀칭구 (PM) 148.0 mm이다. 고랑멀칭의 영농기 총 유출량 저감효과는 식생멀칭구 12.9%, PAM멀칭구 14.7%로 나타났다. 영농기 T-N 부하량은 나지 9.44 kg/ha, 관행구 5.85 kg/ha, 식생멀칭구 3.20 kg/ha, PAM멀칭구 3.61 kg/ha이며, 고랑멀칭에 따른 영농기 T-N 부하량 저감효과는 식생멀칭구 45.2%, PAM멀칭구 38.2%로 나타났다. 영농기 T-P 부하량은 나지 3.90 kg/ha, 관행구 6.89 kg/ha, 식생멀칭구 2.79 kg/ha, PAM멀칭구 2.92 kg/ha이며, 고랑멀칭의 영농기 T-P 부하량 저감효과는 식생멀칭 59.5%, PAM멀칭 57.6%로 나타났다. 영농기 SS 부하량은 나지 1378.4 kg/ha, 관행구 301.2 kg/ha, 식생멀칭구 189.3 kg/ha, PAM멀칭구 73.1 kg/ha이며, 고랑멀칭에 따른 영농기 SS 부하량 저감효과는 식생멀칭 37.1%, PAM 멀칭 75.7%로 나타났다. 영농기 TOC의 부하량은 나지 26.8 kg/ha, 관행구 18.4 kg/ha, 식생멀칭구 10.1 kg/ha, PAM멀칭구 9.9 kg/ha이며, 고랑멀칭의 영농기 TOC 부하량 저감효과는 식생멀칭 44.9%, PAM멀칭 46.2%로 나타났다. 영농기 총 유출량 및 비점오염 부하량 저감효과는 T-N을 제외하고 PAM 멀칭의 부하량 저감효과가 비슷하거나 더 크게 나타났다. 이는 식생멀칭의 재료인 알팔파 파종 (5월 11일) 후 봄 가뭄으로 인해 초기 발아 및 활착이 늦어졌기 때문으로 판단되며, T-N 부하량은 옥수수 재배를 위해 투입된 토양 질소의 영향으로 두과식물인 알팔파가 공중 질소를 고정하여 흡수하는 동시에 토양 질소를 선호하는 현상으로 인해 유출되는 T-N 부하량이 감소하였기 때문이라고 판단된다 (Streeter, 1985).
Table 3 Sum of the pollutant loads and reduction efficiency along with mulching methods
* Vegetation Mulching
** PAM (Polyacrylamide) Mulching
*** \(\begin{aligned}\text {Red cution rate}(\%)=1-\left(\frac{\text { Load }_{\text {Cont. }}-\text { Load }_{\text {Mulching }}}{\text { Load }_{\text {Cont. }}}\right)\end{aligned}\)
3. 고랑멀칭에 따른 강우 이벤트별 비점오염 부하량 및 저감효과
강우 이벤트별 유출량 (평균)은 나지 5.1∼85.7 (38.7) mm, 관행구 3.3∼78.5 (34.7) mm, 식생멀칭구 2.8∼69.2 (30.2) mm, PAM멀칭구 1.5∼82.7 (29.6) mm이다. T-N 부하량 (평균)은 나지 0.17∼4.80 (1.89) kg/ha, 관행구 0.12∼2.35 (1.17) kg/ha, 식생멀칭구 0.04∼1.54 (0.64) kg/ha, PAM멀칭구 0.05∼1.72 (0.72) kg/ha이며, T-P 부하량 (평균)은 나지 0.09∼1.62 (0.78) kg/ha, 관행구 0.15∼2.97 (1.38) kg/ha, 식생멀칭구 0.05∼1.25 (0.56) kg/ha, PAM멀칭구 0.05∼1.12 (0.58) kg/ha로 나타났다. SS 부하량 (평균)은 나지 10.9∼559.9 (275.66) kg/ha, 관행구 2.3∼82.4 (60.24) kg/ha, 식생멀칭구 0.10∼24.2 (37.86) kg/ha, PAM멀칭구 0.0∼18.6 (14.60) kg/ha이며, TOC 부하량 (평균)은 나지 0.39∼14.73 (5.37) kg/ha, 관행구 0.49∼8.27 (3.67) kg/ha, 식생멀칭구 0.23∼3.71 (2.02) kg/ha, PAM멀칭구 0.23∼4.00 (1.98) kg/ha이다 (Table 4).
Table 4 Characteristic of runoff and pollutant loads by rainfall event along with furrow mulching methods
고랑멀칭에 따른 강우 이벤트별 유출량 저감효과 (평균)는 식생멀칭구 3.3∼36.1 (16.4)%, PAM멀칭구 –5.4∼82.5 (33.7)%였고, T-N, T-P, SS, TOC 부하량 저감효과 (평균)는 각각 식생 멀칭구에서 16.7∼86.3 (53.4)%, 37.5∼88.7 (65.3)%, 8.2∼100 (73.8)%, 15.0∼79.9 (48.7)%, PAM멀칭구에서 15.8∼87.9 (48.1)%, 30.8∼89.2 (62.3)%, 72.7∼99.7 (84.3)%, 25.8∼77.1 (50.1)%로 나타났다.
고랑멀칭에 따른 효과는 강우 특성을 고려하여 강우량 50 mm 이상, 최대 강우강도 10 mm 이상을 기준으로 초기 이벤트 #1을 제외한 강수량과 강우강도가 기준보다 작은 #3, #5 강우 이벤트와 강수량과 강우강도가 기준보다 큰 #2, #4 강우 이벤트로 구분하여 비교할 수 있고 특히, #2, #4 강우 이벤트는 영농 초⋅중기와 후기로 구분하여 비교할 수 있다. #3, #5의 강우 이벤트에서는 고랑멀칭에 따른 저감효과가 비점오염 항목별 거의 비슷한 결과를 나타내었고, #2, #4의 강우 이벤트에서는 T-N 부하량을 제외하고 영농 초⋅중기 (#2) PAM멀칭의 저감효과가 컷으며, 영농 후기 (#4) 식생멀칭의 저감효과가 큰 것을 확인 할 수 있다. 이는 식생멀칭의 경우 영농 초기에서 중⋅후반으로 진행됨에 따라 식생의 발아, 활착 등 피복 효과가 증가하기 때문으로 판단된다. 한편, PAM멀칭의 경우 투입 초기 유출량의 저감효과가 음의 값을 나타내며 비점오염 저감효과가 미미하다가 영농 중기까지 증가하고 이후 감소하는 경향을 보이는데 이는 PAM의 투입형태 (분제, powder type)에 따른 결과로 판단된다. 분제로 투입된 PAM은 빗물에 녹아 토양으로 스며들기까지의 초기 저감효과는 미미하다가 토양입자의 결합력을 증가시키며 증가한 토양입자의 결합은 토양침식을 줄인다. 이후 PAM은 UV에 의해 분해되어 고유의 특성을 상실한다 (Entry et al., 2002).
4. 고랑멀칭 적용경과시간에 따른 비점오염 부하량 저감효율 분석
각 고랑멀칭의 저감효율을 설명하기 위해 멀칭자재의 적용 경과시간 (Elapsed time)에 따른 비점오염 부하량 저감효과에 대한 상관성을 분석하였다 (Fig 3, 4). 기본적으로 식생멀칭은 식생의 생장곡선의 특성을 반영하여 선형 회귀모형으로 상관성을 분석하였으며, PAM멀칭은 투입형태에 따른 안정화 및 분해를 고려하여 2차 곡선 회귀모형으로 상관성을 분석하였다. 회귀모형의 적합성을 판단하기 위해 결정계수 (R2)와 Probability-value (P-value)를 고려하였다. R2는 독립변수 (멀칭자재의 적용경과시간)과 종속변수 (비점오염 저감효율)을 회귀모형이 얼마나 잘 설명하는지 판단하는 척도로 1에 가까울수록 적합성이 높으며, P-value는 회귀모형과 결과의 우연성을 판단하는 척도로 값이 0에 가까울수록 적합성이 높다고 판단할 수 있다.
Fig. 3 Correlation between reduction efficiency of pollutant loads and elapsed time of furrow vegetation mulching **P < 0.01; *P < 0.05; ’P < 0.1
Fig. 4 Correlation between reduction efficiency of pollutant loads and elapsed time of furrow PAM mulching ’P < 0.1
식생멀칭의 저감효율은 식생의 적용경과시간에 따라 양의 상관관계를 나타내었고, 각 비점오염 항목별 결정계수는 T-N은 0.76 (P-value<0.05), T-P는 0.70 (P-value<0.05), SS는 0.86 (P-value<0.01), TOC는 0.28 (P-value<0.1)이다 (Fig. 3). 대부분 항목에서 선형 회귀모형의 적합성이 높은 것을 확인할 수 있었는데, 식생의 발아 및 활착이 진행됨에 따라 토양 피복률이 높아짐으로써 저감효과가 비례적으로 증가하는 것으로 판단된다 (Kim et al., 2020). 또한 토양유실은 강우의 운동에너지와 지표면 유출의 잠재적 에너지의 합에 의해서 발생하는데, 식생의 밀도가 높을수록 강우의 운동에너지를 완충시켜 토양 유실이 감소하게 되어 T-P 및 SS의 결정계수가 더 큰 것을 확인 할 수 있다 (Shin et al., 2016; Shin et al., 2019). TOC의 경우 알팔파의 투입에 의한 토양의 유기물 증진으로 저감효과가 비교적 낮게 나타났다 (Chang and Sohn, 2000).
PAM멀칭의 저감효율은 PAM의 적용경과시간에 따라 증가하였다가 감소하는 2차 곡선의 상관관계를 나타내었는데, 각 비점오염의 항목별 결정계수는 T-N은 0.80 (P-value<0.1), T-P는 0.35 (P-value<0.1), SS는 0.66 (P-vlaue<0.1), TOC는 0.35 (P-value<0.1)이다 (Fig. 4). T-N 및 SS의 경우 결정계수가 비교적 높았고, TOC 및 T-P의 경우는 낮은 결정계수를 나타냈다. TOC의 경우 유기물로 이루어진 PAM의 화학조성[-(CH2-CH-CONH2)n-]의 특성상 영농 후기에 일부 PAM의 UV에 의한 분해 및 이에 따른 저감효과 저하가 복합적인 영향을 준 것으로 판단된다 (Entry et al., 2002). T-P의 경우 강수량과 강우강도가 컸던 #4 강우 이벤트에서 선행 강우 이벤트에서 유실되지 않고 남아있던 인 (P)이 PAM의 분해와 함께 일시에 유출되었기 때문으로 판단된다. P-value의 경우 전 항목에서 0.1미만의 수준으로 2차 회귀곡선의 적합성이 비교적 낮은 것으로 확인되는데, 이는 모니터링 이벤트 개수의 누적에 따라 적합성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.
Ⅳ. 요약 및 결론
본 연구는 옥수수 재배 경사 밭의 영농기 비점오염 저감을 위한 고랑멀칭을 적용하여 강우 이벤트별 비점오염 부하량을 산정하고, 그 효과를 고랑멀칭자재의 적용 경과시간에 따라 분석하였다.
식생멀칭은 식생 적용 경과시간에 따라 비점오염 항목별 저감효과가 선형회귀 모형의 상관성 (R2=0.28∼0.86)을 나타냈고, PAM멀칭은 PAM 적용 경과시간에 따라 비점오염 항목별 저감효과가 2차곡선회귀 모형의 상관성 (R2=0.35∼0.80)을 나타냈다. 따라서 식생멀칭의 경우 파종시기를 앞당겨 강우기 저감효율을 증가시키고, PAM멀칭의 경우 적용 후 PAM의 안정화기를 고려하여 PAM의 안정화 이후 강우기에 저감효율이 증가되도록 적용하는 시기를 고려한다면 효과적으로 경사 밭의 비점오염 부하를 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구의 결과는 경사밭의 비점오염 저감을 위한 고랑멀칭 적용 효율을 높이기 위해 고랑멀칭자재의 선택과 함께 적절한 적용방법이 중요하다는 것을 시사하며, 경사 밭의 비점 오염 관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
감사의 글
본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구 개발사업 (과제번호: PJ016740032023)의 지원으로 수행되었습니다.
참고문헌
- Bak G., and J. T. Lee, 2021. Effects of alfalfa cultivation on soil erosion and maize production in highland agriculture. Journal of Environmental Science International 30, 145-152. https://doi.org/10.5322/JESI.2021.30.2.145
- Chang, K. R., and S. M. Sohn, 2000. Sustenance and enhancement of soil fertility for organic farming by legumes and green manure. Korean Journal of Organic Agriculture 8(2): 97-110.
- Choi, B., J. E. Lim, Y. B. Choi, K. J. Lim, J. Choi, J. Joo, J. E. Yang, and Y. S. Ok, 2009. Applicability of PAM (Polyacrylamide) in soil erosion prevention: Rainfall simulation experiments. Korea Journal of Environmental Agriculture 28(3): 249-257. https://doi.org/10.5338/KJEA.2009.28.3.249
- Choi, K. S., and J. R. Jang, 2014. Selection of appropiate plant species of VFS (Vegetative Filter Strip) for reducing NPS pollution of uplands. Journal of Korea Water Resources Association 47, 973-983. https://doi.org/10.3741/JKWRA.2014.47.10.973
- Choi, S. K., J. Jeong, S. J. Yeob, M. Kim, J. H. Kim, and M. K. Kim, 2020. Evaluating changes and uncertainty of nitrogen load from rice paddy according to the climate change scenario multi-model ensemble. Journal of Korean Society of Agricultural Engineers 62(5): 47-62. (in Korean). doi:10.5389/KSAE.2020.62.5.047.
- Ch oi, Y. B., B. S. Ch oi, S. W. Kim, S. S. Lee, and Y. S. Ok, 2010. Effects of polyacrylamide and biopolymer on soil erosion and crop productivity in sloping uplands: A field experiment. Journal of Korean Society of Environmental Engineers 33(8): 606-616. (in Korean).
- Entry, J. A., R. E. Soika, M. Watwood, and C. Ross, 2002. Polyacrylamide preparations for protection of water quality threatened by agricultural runoff contaminants. Environmental Pollution 120(2): 191-200. doi: 10.1016/s0269-7491(02)00160-4.
- Jang, S. S., and S. J. Kim, 2018. Assessment of climate change impact on best management practies of highland agricultural watershed under RCP scenarios using SWAT. Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers 60(4): 123-132. (in Korean). doi: 10.5389/KSAE.2018.60.4. 123.
- Jeon, J. H., C. H. Won, M. H. Shin, J. Y. Shin, S. I. Lee, N. Y. Yu, S. H. Ju, and J. D. Choi, 2015. Efficiency of the Non-structural BMPs with Reduced Rainfall Runoff. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 57, 61-67. https://doi.org/10.5389/KSAE.2015.57.5.061
- Jung, C. G., S. R. Ahn, S. J. Kim, H. J. Yang, H. J. Lee, and G. A. Park, 2013. HSPF and SWAT Modelling for Identifying Runoff Reduction Effect of Nonpoint Source Pollution by Rice Straw Mulching on Upland Crops. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 55, 47-57. https://doi.org/10.5389/KSAE.2013.55.2.047
- Kim, D. H., and S. M. Kim, 2015. Evaluation for Non-Point Sources Reduction Effect by Vegetated Ridge and Silt Fence. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 57, 129-137. https://doi.org/10.5389/KSAE.2015.57.5.129
- Kim, J., K. Han, and J. Lee, 2008. Characteristics of agricultural non-point source pollutants by rainfall events in rural watersheds. Journal of Korean Society on Water Quality 24(1): 69-77. (in Korean). https://doi.org/10.5338/KJEA.2005.24.2.077
- Kim, S. J., H. B. Sohn, S. Y. Hong, T. Y. Kim, J. T. Lee, J. H. Nam, D. C. Ch ang, J. T. Suh , and Y. H. Kim, 2020. Effect of the landscape crop, Chrysanthemum zawadskii on reducing soil loss in highland sloping area. Korean Journal of Plant Resources 33(1): 15-23. doi: 10.7732/kjpr.2020. 33.1.15.
- Kim, S. J., T. Y. Park, S. M. Kim, J. R. Jang, and S. M. Kim, 2012. A Plot Scale Experiment to Analysis the NPS Reduction by Silt Fence and Vegetated Ridge for Non-Irrigated Cropland. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 54, 19-27. https://doi.org/10.5389/KSAE.2012.54.4.019
- Ku S. H., J. lm, S. W. Oa, and K. Gil, 2017. Analysis of non-point pollution source removal effiences according to rainfall characteristics in low impact development facilities with vegetation. Journal of Korean Society on Water Environment 33(3): 247-255. (in Korean). doi: 10. 15681/KSWE.2017.33.3.247. https://doi.org/10.15681/KSWE.2017.33.3.247
- Lee, J. T., G. J. Lee, J. S. Ryu, S. H. Park, K. H. Han, and Y. S. Zhang, 2011. Evaluation of surface covering methods for reducing soil loss of highland slope in radish cultivation. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer 44(5): 667-673. (in Korean). https://doi.org/10.7745/KJSSF.2011.44.5.667
- Lee, S. G., J. R. Jang, and K. S. Choi, 2015. Estimation of Application Cost and Utilization of Turf Grass VFS for Reduction of Uplands NPS Pollution. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 57, 75-83. https://doi.org/10.5389/KSAE.2015.57.2.075
- Osborn, B., 1954. Effectiveness of cover in reducing soil splash by raindrop impact. Journal of Soil and Water Conservation 9: 70-76.
- Park, S. Y., Y. J. Chae, S. Y. Choi, Y. H. Yoon, and J. H. Ju, 2022. Growth characteristics of Lychnis Cognate and soil moisture by organic mulching material type in extensive green roof system. Ecology and Resilient Infrastructure 9(2): 107-112. (in Korean). doi: 10.17820/eri.2022.9.2.107.
- Pott, L. P., R. J. C. Amado, R. A. Schwalbert, F. H. Gebert, G. B. Reimche, L. Z. Pes, and I. A. Ciampitti, 2021. Effect of hairy vetch cover crop on maize nitrogen supply and productivity at varying yield environments in Southern Brazil. Science of The Total Environment 759: 144313.
- RDA, 2017. Comprehensive test laboratory analysis manual. Rural Development Administration. (in Korean).
- Seo, J. H., J. Y. Park, and D. Y. Song, 2005. Effect of cover crop hairy vetch on prevention of soil erosion and reduction of nitrogen fertilization in slope upland. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer 38(3): 134-141. (in Korean).
- Shin, D. S., J. B. Park, D. K. Kang, and D. J. Jo, 2013a. An analysis of runoff mitigation effect using SWMM-LID model for frequently inundated basin. Journal of Korean Society of Hazard Mitigation 13, 303-309. https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2013.13.4.303
- Shin, M. H., C. H. Won, W. J. Park, Y. H. Choi, J. R. Jang, K. J. Lim, and J. D. Choi, 2011a. Analysis of the Reduction Effect on NPS Pollution Loads by Surface Cover Application. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 53, 29-37. https://doi.org/10.5389/KSAE.2011.53.4.029
- Sh in, M. H., C. H. Won, W. J. Park, Y. H. Ch oi, J. Y. Shin, K. J. Lim, and J. D. Choi, 2011b. Surface cover application for reduction of runoff and sediment discharge from sloping fields. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 53, 129-136. https://doi.org/10.5389/KSAE.2011.53.6.129
- Shin, M. H., J. R. Jang, Y. G. Jung, D. H. Kum, C. H. Won, S. I. Lee, K. J. Lim, and J. D. Choi, 2014. Application of the surface cover materials for reduction of NPS pollution from actual cultivation. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 56, 31-38. https://doi.org/10.5389/KSAE.2014.56.3.031
- Sh in, M. H., J. R. Jang, H. J. Sh in, D. H. Kum, Y. H. Choi, C. H. Won, K. J. Lim, and J. D. Choi, 2013b. Application of surface cover materials and soil amendments for reduction of non-point source pollution from upland fields. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 55, 21-28. https://doi.org/10.5389/KSAE.2013.55.4.021
- Shin, M., J. Jang, C. Won, Y. Choi, J. Shin, K. J. Lim, and J. Choi, 2012. Effect of surface cover on the reduction of NPS pollution at a vegetable field. Journal of Korean Society on Water Environment 28(3): 436-443. (in Korean).
- Shin S. S., S. D. Park, and B. K. Choi, 2016. Universal power law for relationship between rainfall kinetic energy and rainfall intensity. Advances in Meteorology 2016: 1-11. https://doi.org/10.1155/2016/2494681
- Shin, S. S., S. D. Park, F. B. Pierson, and C. J. Williams, 2019. Evaluation of physical erosivity factor for interrill erosion on steep vegetated hillslopes. Journal of Hydrology 571, 559-572. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.01.064
- Streeter, J. G., 1985. Nitrate inhibition of legume nodule growth and activity: I. Long term studies with a continuous supply of nitrate. Plant Physiology 77(2): 321-324. https://doi.org/10.1104/pp.77.2.321
- Won, C. H., M. H. Shin, S. I. Lee, D. H. Kum, K. J. Lim, and J. D. Choi, 2014. Effects of surface cover and soil amendments on the NPS load reduction from alpine fields. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 56, 47-53. https://doi.org/10.5389/KSAE.2014.56.3.047
- Won, C. H., M. H. Shin, H. J. Shin, K. J. Lim, and J. D. Choi, 2013. Application of BMP for reduction of runoff and NPS pollutions. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 55, 1-7. https://doi.org/10.5389/KSAE.2013.55.5.001
- Yeob, S. J., M. K. Kim, M. H. Kim, J. Park, and S. K. Choi, 2022. Evaluation of furrow mulching methods for controlling non-point source pollution load from a sloped upland. Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers 64(3), 33-43.
- Zuazo, V. H. D., and C. R. R. Pleguezuelo, 2008. Soil-erosion and runoff prevention by plant covers. A review. Agronomy for Sustainable Development 28: 65-86. https://doi.org/10.1051/agro:2007062
- Zuazo, V. H. D., C. R. R. Pleguezuelo, F. J. M. Peinado, J. de Graaff, J. R. F. Martinez, and D. C. Flanagan, 2011. Environmental impact of introducing plant covers in the taluses of terraces: Implications for mitigating agricultural soil erosion and runoff. Catena 84; 79-88. https://doi.org/10.1016/j.catena.2010.10.004