• 지질공학
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• 제22권2호
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• pp.145-155
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• 2012

자동 흙-함수특성곡선 시험장치를 이용하여 상대밀도 60%인 주문진표준사에 대한 건조 및 습윤과정에서의 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 습윤과정이 건조과정에 비해 상대적으로 많은 시간이 소요되며, 이것은 건조과정에서 간극에 갇힌 독립된 공기에 의한 흐름 저항에 의한 것으로 판단된다. 측정된 모관흡수력과 체적함수비를 토대로 van Genuchten (1980)의 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 예측하였다. 불포화 관련계수는 건조과정의 경우 ${\alpha}$는 0.399, n은 8.586, m은 0.884이며, 습윤과정의 경우 ${\alpha}$는 0.548, n은 5.625, m은 0.822로 산정되었다. 그리고 건조과정과 포화과정에서의 흙-함수특성곡선(SSCC)이 일치하지 않는 이력현상이 발생되었다. 불포화 관련계수를 이용하여 유효포화도와 흡입응력의 상관관계인 흡입응력특성곡선(SSCC)을 예측하였다. 흡입응력은 모관흡수력이 공기함입치 이상으로 작용할 경우 급격하게 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 불포화토의 유효응력은 공기함입치 이상의 모관흡수력이 작용할 경우 포화토의 유효응력과 다른 값을 갖게 된다. 그리고 불포화상태에서의 동일한 유효포화도에서는 건조과정의 흡입응력이 더 크게 발생된다. 즉 흡입응력특성곡선(SSCC)에서도 건조과정과 포화과정이 일치하지 않는 이력현상이 발생되었다. 이는 흙-함수특성곡선(SWCC)의 이력현상에 기인하는 것으로 판단되며, 잉크병 효과와 접촉각 이력현상에 의해 발생되는 것으로 예상할 수 있다. 따라서 모래로 구성된 사면의 경우 지반 내 물이 유입되면서 흡입응력의 영향으로 사면 안정성에 유리하게 작용하다가 일정 흡입응력 이상이 되면 사면안정성에 불리하게 작용됨을 알 수 있다. 또한 실제 지반내 강우가 침투하는 과정은 습윤과정과 동일하므로 건조과정의 결과보다는 습윤과정의 결과를 활용하는 것이 바람직하다.

• 한국농공학회지
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• 제15권1호
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• pp.2913-2924
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• 1973

이와같은 방법(方法)에 의(依)하여 얻은 몇가지 시험결과(試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 어느 시험구(試驗區)를 막론(莫論)하고 건조진행(乾燥進行)은 표층토(表層土)가 라지구(裸地區)보다는 초지구(草地區)가 그 진행속도(進行速度)가 좀빠른 경향(傾向)을 나타냈다. 2. 건조과정(乾燥過程)에 강우(降雨)가 있으며 토양수분(土壤水分)은 강우침투경로(降雨浸透經路)를 통(通)하여 포장용수량(圃場容水量) 또는 수분당량(水分當量) 부근(附近)으로 회복(回復)하고 있다. 3. 성층토양(成層土壤)에서 하층토(下層土)의 토성(土性)이 상층토(上層土)의 건조(乾燥)에 미치는 영향(影響)은 다음과 같이 설명(說明)된다. 가. 하층토(下層土)가 S이고 토층토(土層土)가 CL 또는 SL인 경우에 이 CL 또는 SL의 건조(乾燥)는 포장용수량(圃場容水量)이 적은 하층(下層)의 S가 어느정도(程度) 모관수공급(毛管水供給)의 차단층(遮斷層)이 되어 하층토(下層土)가 SL 또는 CL로 되었을 때보다 훨씬 건조(乾燥)가 빨리 진행(進行)하며 CL보다는 SL쪽이 현저(顯著)하게 빨리 건조(乾燥)한다. 나. 하층토(下層土)가 SL이고 상층토(上層土)가 S 또는 SL인경우에 이 S 또는 CL의 건조(乾燥)는 포장용수량(圃場容水量)이 비교적(比較的) 크고 또 모관수전도도(毛管水傳導度)도 비교적(比較的) 원활(圓滑)한 하층(下層)의 SL로 인(因)하여 그 진행속도(進行速度)가 가장 완만하며 S보다는 CL쪽이 더빨리 건조(乾燥)하는 경향(傾向)이다. 다. 하층토(下層土)가 CL이고 상층토(上層土)가 S 또는 SL인 경우에 이 S 또는 SL의 건조(乾燥)는 포장용수량(圃場容水量)이 가장 크나 모관수전도도(毛管水傳導度)가 가장느린 하층(下層)의 CL로 인(因)하여 그 진행속도(進行速度)가 비교적(比較的) 빠른 편(便)이며 S보다는 SL쪽이 더 발리 건조(乾燥)하는 경향(傾向)이다. 4. 상층토양(上層土壤) 및 하층토양(下層土壤)에서의 함수비(含水比)에 대(對)한 1일간(日間)의 시간적(時間的) 변화(變化)를 보면 상층토양(上層土壤)이 CL 및 SL에 있어서는 기온(氣溫)이 상승(上昇)하는 $12{\sim}15$시(時) 사이 까지는 함수비(含水比)가 감소(減少)되고 18시(時) 이후(以後)부터는 약간(若干) 회복(回復)하는 경향(傾向)을 보이는데 이에 반(反)하여 S에 있어서는 기온(氣溫)이 상승(上昇)하는 $12{\sim}15$시(時)에 함수비(含水比)가 Peak점(點)을 이루는 경향(傾向)을 보였으며 하층토양(下層土壤)에서의 함수비(含水比)는 CL, SL 및 S모두 기온상승(氣溫上昇)에 따라서 약간감소(若干減少)하는 경향(傾向)을 나타냈고 구름낀날의 함수비(含水比)의 변화(變化)는 CL, SL 및 S공(共)히 맑은 날에 비(比)하여 약간(若干) 작은 경향(傾向)을 보였다. 5. 적산계기증발량(積算計蒸發量)에 대(對)한 적산토양수분소비율(積算土壤水分消費率)은 일반적(一般的)으로 화지구(華地區)가 라지구(裸地區)보다 큰 경향(傾向)을 보였으며 시일(時日)의 경과(經過)에 따라 그 율(率)이 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였고 또 그것은 초기(初期)에는 주(主)로 상층토양(上層土壤)의 토성(土性)에 좌우(左右)되고 후기(後期)에는 하층토양(下層土壤)의 토성(土性)에 많이 좌우(左右)되는 경향(傾向)이었다. 6. 적산토양수분소비율(積算土壤水分消費率)은 하층토(下層土)가 SL 또는 S이고 상층토(上層土)가 CL인 경우(境遇)에 하층(下層)이 SL인 경우(境遇)가 S인 경우보다 변화폭(變化幅)에 컸으며, 하층(下層)이 CL, 또는 S이고 상층(上層)이 SL인 경우(境遇)는 가장 큰 값을 나타냈는데 하층(下層)이 CL인 소우(塑遇)의 그 값은 S인 경우보다 약간(若干)큰 경향(傾向)을 보였다. 또한 하층(下層)이 CL 또는 SL이고 상층(上層)이 S인 경우는 위에 말한 두 경우보다도 작은 값을 보였으며 하층(下層)이 CL인 경우(境遇)가 SL인 경우보다 더욱더 작은 값을 나타내는 경향(傾向)을 보였으며, 즉(卽) 본시험(本試驗)에서의 토양수분(土壤水分) 소비율(消費率)은 대체(大體)로 SL/CC> SL/S>CL/SL> CL/S$\fallingdotseq$S/SL> S/CL>의 순위(順位)로 되었다.

• 한국농공학회지
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• 제11권1호
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• pp.1534-1548
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• 1969

본실험(本實驗)은 1968년(年)에 농림(農林)6호(號)를 공시품종(供試品種)으로 하여 관개수(灌漑水)를 절약(節約)하고 또 그의 조절방법(調節方法)으로써 한해(旱害)를 극복(克服)하는 동시(同時)에 증수(增收)를 보자는 취지(趣旨)에서 윤환관개(輪換灌漑)의 방법(方法)과 그 도정시설(道正施設)로서 관배수로시설(灌排水路施設)과 취입구(取入口) 배수구(排水口) 밑다짐 논두렁 지수벽등(止水壁等)을 만들어서 수도(水稻)의 생육(生育) 및 수량(收量)에 미치는 효과(效果)와 용수량관개(用水量關係)를 조사(調査) 시험(試驗)하였는바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 밑다짐두께의 차이(差異)는 천립중(千粒重) 유의성(有意性)을 보였는데 그 순서(順序)는 밑다짐90cm 구(區)가 23.5g이고 밑다짐3cm 구(區) 6cm 구(區) 보통구(普通區) 밀집구(區)의 순서(順序)로서 그림와 같다. 2. 수량(收量)에 있어서는 밑다짐두께의 차이(差異)에서나 관개회수(灌漑回數)의 차이(差異)에 있어서나 고도(高度)의 유의성(有意性)을 보였는데 표(表) 5, 6, 7과 같다. 3. 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質)에는 별차이(別差異)가 없었으며 관개수질(灌漑水質) 기타(其他) 기온(氣溫) 강우량등(降雨量等) 모든 값이 각처리구간(各處理區間)에 동질(同質)이었다. 4. 윤환관개(輪換灌漑)의 방법(方法)의 차이(差異)가 분벽수(分蘗數)에 미치는 효과(效果)는 유의성(有意性)을 보였으며 7일(日) 관개구(灌漑區)가 주당(株當) 0.74 8일(日) 관개구(灌漑區)가 17.2, 5일(日) 관개구(灌漑區)가 16.7, 6일(日) 관개구(灌漑區)가 15.3등(等) 윤환일수(輪換日數)가 많은 것이 표준구(標準區)에 비(比)하여 유의성(有意性)을 나타냈다. 5. 비닐처리구(處理區)는 수량(收量)이나 구성요소(構成要素)에 있어서 다같이 구멍 $3cm/m^2$ 구(區) 2cm 구(區) 1cm 구(區)의 순서(順序)로 나타났으나 무공구(無孔區)보다는 수량(收量)에 있어서나 구성요소(構成要素)에 있어서 도리어 저하(低下)의 현상(現狀)을 나타냈다. 이것은 물의 순환(循環)이 잘 되어야 한다는 처거(處據)이다. 6. 관개용수량(灌漑用水量)에 있어서는 전관개일수(全灌漑日數) 102일간중(日間中) 강우일수(降雨日數) 30일(日)을 제(除)한 나머지 실지관개일수(實地灌漑日數) 72일(日)에 있어서 보통구(普通區)가 1,590mm 인데 비(比)하여 밑다짐 906 구(區)가 876mm (44.9% 절약(節約)) 밑다짐 6cm 구(區)가 95mm (39.7% 절약(節約)) 밑다짐 3cm 구(區)가 1,010mm (36.3% 절약(節約)) 밀집구(區)가 1,082mm(32% 절약(節約))로 되었고 윤환관개(輪換灌漑)에 있어서는 8일관개(日灌漑)가 538mm (65.3% 절약(節約)) 7일(日) 관개구(灌漑區)가 617mm (61.1% 절약(節約)) 6일관개구(日灌漑區)가 672mm (57.7% 절약(節約)) 5일관개구(日灌漑區)가 746mm (53% 절약(節約)) 4일관개구(日灌漑區)가 890mm (44.2% 절약(節約)) 3일관개구(日灌漑區)가 975mm (38.6% 절약(節約))로 되었다. 7. 엽수면증발율(葉水面蒸發率)은 7월하순(月下旬)이 2.8, 8월중순(月中旬)이 2.9, 8월하순(月下旬)이 3.4, 9월상순(月上旬)이 2.6으로 되어 수량(收量)에 비례(比例)함을 알수 있다. 8. 삼투량(渗透量)은 30mm/일(日) 이상(以上)이었든 것이 비닐 지수벽(止水壁)을 설치(設置)한 관계(關係)로 20mm/일(日) 정도(程度)로 감소(減少)되었다. 이것은 횡침투(橫浸透)가 크다는 것을 의미(意味)한다. 9. 생육상태(生育狀態)가 양호(良好)하여서 도복(倒伏)은 전연(全然)없었고 도정율(搗精率)이 75%라는 양호(良好)한 성적(成績)을 나타냈다. 10. 용배수조직(用排水組織)이 완비(完備)되고 각구(各區)마다 급수관(給水管)이 별개(別個)로 설치(設置)되어야 절수(節水)가 될 수 있음을 알았다.

• 한국농공학회지
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• 제11권4호
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• pp.1775-1782
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• 1969

벼의 생육기간중(生育期間中) 논에서의 수력소비(水力消費)에 관(關)하여 연구(硏究)하였던바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 엽면(葉面) 및 주간수면증발(株間水面蒸發) 1) 벼의 엽면증발량(葉面蒸發量)은 조(早), 중(中), 만생종(晩生種) 공(共)히 이앙(移秧)후 점차(漸次) 증가(增加)하다가 수잉기(穗孕期)에 급증(急增)하고 수잉기(穗孕期) 말기(末期)에서 출수개화(出穗開花) 초기(初期)(조생종(早生種)은 제6기(第6期), 중(中), 만생종(晩生種)은 제7기(第7期)에 최대량(最大量)에 달(達)하며 그 후 점감(漸減)한다. 2) 벼의 엽면증발작용(葉面蒸發作用)은 조(早), 중(中), 만생종(晩生種) 모두 제5기(第5期)까지는 별(別) 차이(差異)가 없으며 제6기(第6期)에는 조생종(早生種)이 가장 왕성(旺盛)하고 제7기(第7期) 이후(以後)는 만생종(晩生種)이 계속(繼續) 제일(第一) 왕성(旺盛)하다. 3) 엽면증발(葉面蒸發)이 가장 왕성(旺盛)한 시기(時期)인 제6기(第6期) 조생종(早生種)와 제7기(第7期)(중(中), 만생종(晩生種)의 엽면증발량(葉面蒸發量)은 전(全) 생육기간(生育期間)의 총엽면증발량(總葉面蒸發量)의 $15{\sim}16%$에 달(達)한다. 4) 벼의 엽면증발(葉面蒸發)은 그 생리작용(生理作用)에 기인(起因)하느니만큼 엽면증발량산정(葉面蒸發量算定)의 기준계수(基準係數)로는 증산강도(蒸散强度)를 채택사용(採擇使用)함이 타당(妥當)하다고 본다. (표(表)7) 5) 이 시험(試驗)에서 공시(供試)한 벼의 엽면증발량(葉面蒸發量)이 최대(最大)로 되는 출수개화(出穗開花) 초기(初期)까지의 각품종(各品種)의 엽면증발량(葉面蒸發量)을 산정(算定)할 수 있는 수식(數式)은 다음과 같다. 조생종(早生種) ; Y=0.658+1.088x 중생종(中生種) : Y=0.780+1.050x 만생종(晩生種) : Y=0.646+1.091x 7) 논 에서의 주간수면증발량(株間水面蒸發量)은 그림-1, 2에서 보는바와 같이 엽면증발량(葉面蒸發量)과 고도(高度)의 부(負)의 상관관계(相關關係)가 있음을 알 수 있다. 8) 주간수엽증발량(株間水面蒸發量)은 증발계(蒸發計) 증발량(蒸發量)에 대(對)한 비(比)(표(表) 11)로 산정(算定)할 수도 있고 표(表)-10에 의거(依據)하던가 또는 주간수면증발량(株間水面蒸發量)이 최소(最少)로 되는 시기(時期)(조생종(早生種)은 이 시험(試驗)에 공시(供試)한 품종(品種)에 대(對)해서 다음 수식(數式)으로 산정(算定)할 수도 있다. 조생종(早生種) : Y=4.67-0.58x 중생종(中生種) ; Y=4.70-0.59x 만생종(晩生種) : Y=4.71-0.59x 9) 엽(葉), 수면증발량(水面蒸發量)의 생육기별(生育期別) 변화상황(變化狀況)은 엽면증발량(葉面蒸發量)의 그것과 그 경향(傾向)이 동일(同一)하며 조생종(早生種)은 제6기(第6期)에 중(中), 만생종(晩生種)은 제7기(第7期)에 최대(最大)로 된다. 10) 논 에서의 엽(葉), 수면증발량(水面蒸發量)은 표(表)-12에 의(依)하거나 증발산강도(蒸發散强度)(표(表)14)에 의(依)하여 산정(算定)할 수 있으며 엽(葉), 수면증발량(水面蒸發量)이 최대(最大)로 되는 시기(時期)까지의 양(量)은 이 시험(試驗)에서 공시(供試)한 품종(品種)에 대(對)해서 다음 수식(數式)으로 산정(算定)할 수 있다. 조생종(早生種) : Y=5.36+0.503x 중생종(中生種) : Y=5.41+0.456x 만생종(晩生種) : Y=5.80+0.494x 11) 전(全) 생육기간(生育期間)의 엽(葉), 수면증발량(水面蒸發量)의 증발계(蒸發計) 증발량(蒸發量)에 대(對)한 비(比)는 조생종(早生種)은 1.23, 중생종(中生種)은 1.25, 만생종(晩生種)은 1.27이었다. 12) 우리 나라의 기상조건하(氣象條件下)에서 무강우일(無降雨日)의 관측식(觀測植)만을 처리(處理)한 경우 벼 전생육간기(全生育間期)을 통(通)하 엽(葉), 수면증발량(水面蒸發量)과 제(諸) 기상요소(氣象要素)와의 관계(關係)는 기온(氣溫)만이 고도(高度)의 상관성(相關性)을 보여주고 있다. 2. 삼투량(渗透量) 1) 관개계획(灌漑計劃) 용수량산정(用水量算定)을 위한 삼투량(渗透量)은 보수일(保水日)에 의거(依據)함이 타당(妥當)하다고 본다. 3. 유효우량(有效雨量) 1) 벼생육기간중(生育期間中)의 각(各) 기별(期別) 유효우량(有效雨量)과 유효율(有效率)은 표(表) 18과 같다. 2) 벼의 전생육기간(全生育期間)의 유효율(有效率)은 $65{\sim}75%$를 기준(基準)으로 함이 타당(妥當)하다고 본다. 3) 평년(平年)의 벼의 전생육기간중(全生育期間中)의 유효우량(有效雨量)은 550mm 정도(程度)로 추정(推定)된다. 4. 벼의 엽면증발(葉面蒸發)이 삼투(渗透)에 미치는 영향(影響) 1) 벼뿌리의 흡수작용(吸水作用)은 삼투(渗透)에 영향(影響)을 미치며 그 작용(作用)이 왕성(旺盛)할수록 삼투량(渗透量)은 감소(減少)한다. (표(表) 21, 표(表) 22) 2) 벼를 재식(栽植)한 경우 그 생육기간중(生育期間中) 오전(午前) 및 후간(後間)과 오후(午後)와는 그 삼투량(渗透量)이 판이(判異)한 현상(現象)을 보이며 오전(午前)과 후간(後間)은 이식(移植)후 점증(漸增)하여 7월하순(月下旬) 또는 8월상순(月上旬)(수온(水溫), 지온(地溫)이 최고시기(最高時期)에 최대(最大)로 되고 그 이후(以後)는 감소(減少)하는데 대(對)해 오후(午後)는 정반대(正反對)로 이식후(移植後) 점차(漸次) 감소(減少)하여 8월(月) 중순(中旬)(수잉기(穗孕期)) 후기(後期)에서 출수개화초기(出穗開花初期)에 최소(最少)로되고 그 후 점증(漸增)한다. 3) 주간삼투량(晝間渗透量)은 이식후(移植後) 엽면증발량(葉面蒸發量)의 증가(增加)와 더부러 점차(漸次) 감소(減少)하지만 수잉기(穗孕期) 말기(末期)에서 출수개화(出穗開花) 초기(初期)에는 급감현상(急減現象)이 나타나고 8월(月) 하순(下旬)에는 다시 급증(急增)하고 9월(月) 중순(中旬)은 9월(月) 상순(上旬)보다 지온(地溫)이나 수온(水溫)이 낮은 데도 불구(不拘)하고 삼투량(渗透量)은 오히려 증가(增加)하는데 이는 9월중순(月中旬)에 이르면 벼뿌리의 흡수작용(吸水作用)이 크게 감퇴(減退)함에 기인(起因)하는 것으로 추정(推定)된다. 4) 일(日) 삼투량(渗透量)의 생육기간중(生育期間中)의 변화상황(變化狀況)을 보면 이식후(移植後) 점증(漸增)하여 7월하순(月下旬)에 최대(最大)로 되고 그 이후(以後) 감소(減少)하였다가 8월하순(月下旬)(등숙기(登熟期))에 다시 증가(增加)하고 그 후 다시 감소(減少)하는 다소(多少) 변동(變動)이 심(甚)한 현상(現象을 보여주고 있는데 이는 수온(水溫)이나 지온(地溫)의 영향(影響(야간(夜間), 오전(午前))과 아울러 벼뿌리의 흡수작용(吸收作用)이 복합적(複合的)으로 영향(影響)을 미치는 결과(結果)라고 본다. 5) 주간삼투량(晝間渗透量)은 엽면증발량(葉面蒸發量)과 부(負)의 고도(高度)의 상관성(相關性)을 인정(認定)할 수 있다. 야간삼투량(夜間渗透量)은 수온(水溫)이나 지온(地溫)의 영향(影響)이 지배적(支配的)이고 엽면증발(葉面蒸發)의 영향(影響)은 거의 없으며 일(日) 삼투량(渗透量)은 엽면증발(葉面蒸發)보다 그 이외(以外)의 요인(要因)의 영향(影響)이 보다 큰 것으로 생각된다. 6) 야간삼투량(夜間渗透量)과 수온(水溫)이나 지온간(地溫間)에는 고도(高度)의 정(正)의 상관성(相關性)이 인정(認定)되는데 대(對)해 오전(午前)과 오후(午後)의 삼투량(渗透量)과 수온(水溫)이나 지온간(地溫間)에는 상당성(相當性)을 인정(認定)할 수 없다. 7) 벼를 재식(栽植)한 포트의 일(日) 침투량(浸透量)과 재치(裁値)하지 않는 포트에서의 일삼투량간(日渗透量間)에는 $r={\div}0.8382$란 고도(高度)의 상관성(相關性)을 인정(認定)할 수 있다. 8) 벼의 전생육기간(全生育期間)을 통(通)한 총삼투량(總渗透量)은 벼의 엽면증발(葉面蒸發)에 의(依)한 영향(影響)보다는 토양고유(土壤固有)의 삼투성(渗透性)이나 수온(水溫), 지온(地溫)등 벼뿌리의 흡수작용(吸收作用) 이외(以外)의 다른 요인(要因)들이 보다 더 영향(影響)을 미친다고 여겨진다.