• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.326-326
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• 2019

급격한 기후변화가 지속되면서 농업환경은 다양한 환경적 변화를 직면하고 있다. 기후변화로 일어난 이상기후 중 지구온난화와 이상 강수는 농업활동에 큰 영향을 끼치는 요소로 분석되었다. 특히 이상 강수로 인한 가뭄현상은 작물의 수분 공급을 저해하고 이로 인한 생산량 감소는 영농활동과 식량안보에 부정적 영향을 끼칠 것으로 분석되었다. 현재에도 발생하고 있는 가뭄현상으로 인하여 다양한 관개 방법이 진행 중이나 적절한 필요수량이 아닌 관습적 방법으로 관개를 진행하고 있는 실정이다. 우리나라의 1인당 강수량은 세계 1인당 평균 강수량의 1/6 정도이며, 따라서 수자원 절약이 가능한 효율적인 관개수량의 산정이 시급한 실정이다. 이에 본 연구는 미국 농무성(U.S. Department of Agriculture, USDA)와 텍사스 농업생명연구소(Texas A&M Agrilife Research Center)가 개발한 APEX 모델을 활용하여 1) 강수와 작물의 수분스트레스의 관계 및 특성을 평가하고, 2) 대표작물 세가지(고추, 배추, 콩)에 대하여 고정관개 조건에서 생산량과 관개수량의 관계를 분석한다. 그리고 3) 고정관개 조건을 바탕으로 과거 실측자료, 가뭄 시나리오, 그리고 풍수 시나리오에 대한 자동관개 모의를 진행하였다. 이 결과 현재 다양한 지역에서 행해지는 관행적 관개수량과 차이를 보였다. 따라서 본 연구는 향후 수자원 보존을 위한 밭, 논의 적정 관개수량 연구를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국관개배수논문집
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• 제19권1호
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• pp.64-76
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• 2012

Recently, it has been increased disaster of crops and agricultural facilities with climate change such as regional storm, typhoon. However agricultural facilities have unsafe design criteria of improving drainage corresponding to this change. This study has analyzed the impact that inundation area and magnitude of drainage-facility is decided based on fixed- and unfixed-duration precipitation by applying revised design criteria of drainage for climate change. The result was shown that 1-day and 2-days rainfall for 20-years return period has increased about 11.4%, 4.4% respectively by changing fixed- to unfixed duration. And the increase rate of design flood was 15.0%. The result was also shown that Inundation area was enlarged by 6.6% as well as increased inundation duration under same basic condition in designed rainfall between fixed- and unfixed-duration. According to the analysis, it is necessary for pump capacity in unfixed-duration to be increased by 70% for same effect with fixed-duration. Therefore, when computing method of probability precipitation is changed from fixed one to unfixed-duration by applying revised design criteria, there seems to be improving effect in drainage design. Because 1440-minutes rainfall for 20-years return period with unfixed-duration is more effective than 1-day rainfall for 30-years return period with fixed-duration. By applying unfixed-duration rainfall, capacity of drainage facilities need to be expanded to achieve the same effects (Inundation depth & duration) with fixed-duration rainfall. Further study is required for considering each condition of climate, topography and drainage by applying revised design criteria.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권6호
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• pp.439-446
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• 2009

벼농사가 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 지역별 논의 질소수지를 평가하였다. 질소의 유입량은 비료 시용량, 강우 및 관개에 의한 수계공급량, 토양질소의 무기화량 및 질소 고정량 등을 합하여 추정하였고, 질소의 유출량은 배출수나 지하침투수를 통한 수계유출량, 암모니아 휘산과 탈질에 의한 대기 중으로의 손실량, 무기질소의 유기화 및 작물에 의한 흡수량을 합하여 평가하였다. 지역별 환경 특성은 토양 중 유기물함량, 쌀 수확량, 관개수 중의 질소함량, 토양통 분포면적에 의한 토양침투속도 등을 이용하여 추정하였다. 지역별로 환경특성을 고려하여 벼농사가 수질에 미치는 영향을 평가한 결과 경기도와 충청남도의 질소 수지가 각각 -5.4와 $-8.3kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$으로 이 지역에서의 벼농사는 주변 수계로부터 질소를 흡수하여 농업에 활용하는 수질정화의 기능이 다른 지역에 비해 상대적으로 큰 것으로 평가되었다. 반면 강원도와 경상남도는 각각 4.9와 $14.0kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ 으로 유입량보다 유출량이 오히려 많아 질소를 배출하는 것으로 평가되었다. 시비량이 $110kg\;ha^{-1}$로 동일하다는 조건하에 우리나라 관개수 중의 질소함량이 평균 $1mg\;L^{-1}$ 증가할 경우 벼농사는 $-2.9kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$의 수질 개선효과가 있으며, 전국적으로는 벼논의 질소 흡수량이 연간 2,616 Mg이나 증가하는 것으로 추정되었으며, 농업용수의 오염도가 상대적으로 높은 도시인근 지역이 관개수가 깨끗한 지역보다 벼농사에 의한 수질정화 효과가 크다는 것을 알 수 있었다. 동일한 수확량 조건에서 시비량을 $110kg\;ha^{-1}$에서 $90kg\;ha^{-1}$으로 줄일 경우 질소정화 기능은 전국적으로 10,600 Mg이 증가하고 수질정화 기능을 수행하는 면적도 확대됨을 알 수 있었다. 또한, 쌀 수확량 $5,000kg\;ha^{-1}$을 100%로 가정할 경우 질소 시비량은 $110kg\;ha^{-1}$, 수확량이 100%인 경우 질소수지는 $-0.3kg\;ha^{-1}$이었지만 시비량을 $90kg\;ha^{-1}$으로 줄이고 수확량도 100%에서 90%와 85%로 줄이면 질소수지는 각각 -11.7, -2.3 및 $2.4kg \;ha^{-1}$으로 시비량을 줄여도 수확량을 동시에 줄이면 질수수지의 개선효과가 떨어지며, 수량을 85%로 줄이면 수질에 미치는 영향을 나타내는 질소수지는 $110kg\;ha^{-1}$을 시비할 때보다 오히려 더 나빠지는 것으로 평가되었다. 이상의 결과들로 볼 때 벼농사가 수질환경에 미치는 영향은 관개수 수질, 토양물리 및 화학성 등의 자연환경에 따라 달라지므로 지역의 자연환경 특성을 최대로 활용하여, 벼 재배에 의한 수질정화기능을 최대로 활용하는 영농기술도입이 필요한 것으로 판단된다. 또한 현재 시비량을 줄이고 이에 따라 수확량도 줄어들 것이라는 전제의 영농방법으로서는 벼농사에 의한 수질오염 방지를 효과적으로 달성할 수 없으며, 시비량은 줄이되 토양과 관개수 중의 영양물질을 최대한으로 활용하여 최고의 수확량을 유지하는 것이 벼농사의 주변 수계에 대한 오염물질 발생을 줄이고 수질정화 기능을 증대시키는 가장 좋은 친환경농업라고 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권2호
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• pp.75-83
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• 2014

본 논문에서는 2011년도 대한민국에서 발생된 질소수지에 관한 연구에 기존 연구에서는 포함되지 않았던 질소산화물(NOx)의 발생량을 포함하여 추정하였다. 질소산화물의 발생원은 IPCC와 EPA보고서에 의해 배출되는 기여율이 높은 항목을 참고하여 자동차, 사업장, 발전소에 관해 산정하였다. 이외 질소수지연구는 발생원에 따라 도시지역과 농경지 및 축산업지역, 임야지역으로 구분하였으며, 질소(N)의 유입과 유출에 초점을 맞추어 시도별로 연구하였다. 질소의 유입에 대해서는 농경지의 비료에 의한 질소유입량과 생물학적 고정량, 대기침착량, 관개용수에 의한 유입량, 화학비료에 의한 질소발생량, 축산업 지역에서의 사료에 의한 유입량, 임야지역의 고정 및 침착량, 도시에서 식료품 수입에 의한 질소발생량, 당 해에 생산된 농작물이 도시지역으로 유입되어 발생하는 질소량, 자동차와 발전소, 사업장에서 사용된 연료에 의한 질소발생량을 추정하였으며, 유출로는 작물에 의한 흡수량과 탈질량, 지하수로의 유출되어 발생하는 양, 가축분뇨의 해양투기, 농경지에서 흡수되는 양, 임야에서 흡수 및 탈질량, 도시에서 해양투기되는 양과 탈질량, 연료의 연소과정에서 배출되는 질소산화물을 대상으로 하였다. 질소산화물을 제외한 2011년 유입량은 1,692,648 ton/yr로 나타났으며, 유출은 1,005,496 ton/yr로 산정되었다. 질소산화물의 발생량은 자동차로 인해 308,207 ton/yr 생성되었으며, 발전소에서는 601,437 ton/yr, 사업장에서는 469,946 ton/yr이 배출된 것으로 산정되었다. 따라서 질소산화물을 포함한 2011년도 총 질소수지는 5,652,366 ton/yr 유입되었고 1,425,371 ton/yr이 유출된 것으로 산정되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.204-213
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• 2012

본 연구에서는 농업 및 축산업에서의 질소수지 경향을 파악하며 총 유입되는 질소량을 고려한 아산화질소($N_2O$) 발생량을 지자체별로 평가하였다. 농업지역은 경작이 이뤄지는 논과 밭으로 세분화 하였으며 축산업지역은 축산업종을 대상으로 구분하였다. 질소의 주요 유입으로는 작물생산을 위한 질소질 화학비료에 의한 토양 내 유입량, 건식 및 습식을 포함한 대기로부터의 질소 침착량, 질소고정 박테리아에 의한 생물학적 질소 고정량, 미처리된 가축분뇨에 의한 유입 및 퇴비로의 재사용량, 관개용수에 의한 토양으로 질소 유입, 가축사료를 통한 유입이 있으며, 유출된 양은 연간 생산된 농작물 내의 질소함유량, 농경지 작물 질소 흡수량, 질소질 화학비료 사용량에 따른 토양에서의 탈질량과 휘발량, 지하수 유출량, 가축 분뇨 발생량 중 휘발되거나 탈질되는 양, 퇴비로 재사용된 양, 가축분뇨 해양투기에 의한 유출로 결정하고 그 양을 추정하였다. 연간 질소의 총 유입량은 1,148,848 N ton/yr이며, 총 유출량은 610,380 N ton/yr이었다. 2005, 2008, 2010년 질소 수지를 비교 및 분석한 결과, 2010년 총 유입된 질소는 2005년 질소유입 보다 238,654 N ton/yr이 저감된 것으로 조사되었다. 총 유입 질소의 감소는 질소질 화학 비료, 논의 밭 전환, 경지면적의 도로건설 및 도시확장 등으로 인한 결과이며 총 유출 질소는 237,407 N ton/yr이 감소하였다. 총 유입되는 질소량을 고려한 N2O발생량 지자체별 평가에서 전라남도가 2,574 ton/yr로 $N_2O$ 배출량이 가장 높으며, 서울이 7 ton/yr로 가장 낮다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.397-406
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• 1998

1600여년 전에 축조된 벽골제 저수지는 우리나라 고대 농경사회의 대규모 토목사업으로 건설되었고, 당시의 대체적인 시공기술은 우수하였다. 특히 본제의 계속적인 성토공사를 위해서 본류를 연포천에 우회적으로 배수시킨 현장기술자의 시공대책과 장대한 둑마루 표고를 일치시킨 공사측량기술은 탁월하였다. 그러나 기본계획의 미흡함과 이후의 반복된 보수공사의 소극적인 관리체제와 임시적인 방법이 벽골제의 저수기능을 상실하게 된 원인이 되었다. 또한, 장생거·경장거수문지는 관개배수용 수문시설물로서 구조는 단경간의 수문석주와 인양식 목재문비로 되어 있고, 그 목재문비는 고정 도르래 장치를 이용한 수동식(인력)으로 조작 하였으며, 수여거·유통거수문지는 홍수시 여수로시설로서 본제 양단의 지형적 특성을 잘 이용할 줄 아는 토목공학적인 식견이 높았던 것으로 볼수 있다. 그리고, 수여거수문지의 위치는 벽골제 북단 수월리 입구가 확실하고, 유통거수문지의 위치는 본제 남단 상서리 우측으로 추정된다. 핵심용어 : 벽골제, 시공기술, 수문지 위치.

• 한국산림과학회지
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• 제90권3호
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• pp.277-294
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• 2001

이 연구에서는 지난 3년간 북경임업대학교와 공동연구과제로 중국의 사막화방지 및 방사기술개발을 위한 연구의 일환으로, 특히 중국의 사구고정 및 방사공법을 조사 분석 평가하고자 수행하였다. 사구의 주요 형태에는 관목총사구, 사랑사구, 지상사구, 봉소상사구, 격자상사구, 양설상사구, 초생달사구, 포물선상사구, 초생달사연사구, 초생달사롱, 피라미드상사구, 복합형초생달형사구, 복합형종사롱사구, 돔상사구, 불규칙한 사구 사지 등 매우 다양하다. 이들 사구의 분포비율은 높이 5m이하 13%, 6~10m 17%, 11~25m 18%, 26~50m 14%, 51~100m 28%, 100m 이상 10% 등이다. 중국 건조지역에서 사구의 이동방향은 주로 주풍방향에 따르나 지역 지형 사구의 크기 및 형태 등에 따라서 이동사구형태에 차이가 많다. 사막화지에서 주요 비사방지기술(방사공법)은 생물 생태적 방사공법(식물피복방법 식재에 의한 방법), 물리적 방사공법, 화학적 방사공법 등으로 구분할 수 있는데, 생물 생태적 방사공법에는 초생법(봉사육초(封沙育草)), 관목 초생고사법(草生固沙法), 사구간 방사림대, 기간방사림대, 경지방풍림대조성 등이 있고, 물리적 방사공법에는 고방사원(高防沙垣) 및 저방사원 조성, 방사제방, 석력점토피복법 등이 있으며, 화학적 방사공법에는 고화제뿜어붙이기, 유사개량화학역제혼용법 등이 효과적인 것으로 분석되었다. 그 밖에도 관개 침사공법, 비사포착수로 구방사공법(溝防沙工法) 등이 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제8권3호
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• pp.135-152
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• 1975

제주도(濟州道) 감귤원토양(柑橘園土壤)의 이화학적(理化學的) 특성(特性)과 과수(果樹)의 영양조사(營養調査)에 의(依)하여 다음과 같은 점들이 알려졌다. 1. 한라산려(漢拏山麗)의 대지(臺地)와 분석구(憤石口)에 위치(位置)하여 토양수분(土壤水分)이나 과원미세기상(果園微細氣象)에 지형(地形)의 영향(影響)이 클것같다 2. 배수(排水)가 잘되고 토심(土深)이 적으며 사력함량(砂礫含量)이 많고 고상율(固相率)이 적은에다가 강풍(强風)이 있어 토양(土壤)의 풍식(風蝕)과 토양수분(土壤水分)이 문제가 될 것이며 보비력(保肥力)과 보수력(保水力) 및 근발달(根發達)을 위해 토심확대(土深擴大)가 필요(必要)하다. 3. 토양유효(土壤有效) 수분함량(水分含量)은 유기물함량(有機物含量)과 고도(高度)의 유의정상관(有意正相關)을 보이며 점토(粘土)가 다음으로 기여하였다. 비닐 피복은 수분보존(水分保存), 풍식방지(風蝕防止) 동계지온상승(冬季地溫上昇) 등에 효과(效果)가 클 것으로 보였다. 4. 다량(多量)의 비정질(非晶質) 양성(兩性) 알로판 (Ampoteric Amorphous Allophane)은 인산(燐酸)의 고정(固定)과 양(陽)ion 용탈(溶脫)의 순환작용(巡環作用)에 의(依)하여 비효(肥效)가 결정(決定)되며 석회(石灰)와 인산(燐酸)의 심층시비(深層施肥)가 요망(要望)되며 고토(固定) 인산(隣酸)의 용출(溶出)이 재평가(再平價)되어야 할 것이다. 5. 비효(肥效)는 해초(海草)와 같은 유기물(有機物)에 의(依)하여 증대(增大)되며 춘계시비효과(春季施肥效果)가 적은것은 토양수분함량(土壤水分含量)과 관계(關係)가 큰것같다. 6. 엽분석(葉分析)은 N는 많으며 Mg는 충분하나 P, Ca가 부족(不足)하고 과실분석(果實分析)은 K가 부족(不足)하였다. 인산시용(燐酸施用)은 감미비(甘味比)를 증가(增加)시켰으며 K는 과피율(果皮率)을 감소시켰다. 7. Mn의 과잉과 부족(不足)증상이 부분적으로 나타났으며 Fe와 B는 문제가 없으며 Ca는 대부분 과잉이나 부족한 원(園)이 있으며 Zn도 부족(不足)한 곳이 보였다. 8. 암반(岩盤)을 제거한후 심토(心土)와 표토(表土)를 혼합(混合)하고 다량(多量)의 유기물(有機物)과 완용성비료(緩溶性肥料)를 시용(施用)하며 비닐피복을 하고 점적관개(點滴灌漑)를 하므로서 시비효과(施肥效果)가 발현(發現)되며 수량(收量)이 급증(急增)할 것으로 보인다.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권1호
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• pp.70-75
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• 1986

수도재배기간중(水稻栽培期間中) 묘대(苗垈)의 괴불원인조류(原因藻類) 및 본답(本畓)의 부유조류(浮遊藻類) 소장(消長)과 종류(種類), 그리고 토양환경(土壤環境), 시비량(施肥量) 및 시비방법(施肥方法)에 따른 조류(藻類)의 생육(生育)에 미치는 영향(影響)을 현지포장(現地圃場), 실내(室內) 및 Pot시험(試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 묘대(苗垈)의 괴불원인조류(原因藻類)의 조사결과(調査結果) 강화(江華)의 간척지(干拓地)에서는 주(主)로 광합성질소고정(光合成窒素固定) 감조류(鑑藻類)인 Anabaena속(屬), Ulothrix속(屬), Oscillatoria속(屬)이 주종(主種)을 이루었고 평야지(平野地)인 평택지방(平澤地方)에서는 Micromonospora속(屬), Oscillatoria속(屬), Chlamydomonas속(屬)이, 그리고 산간지(山間地)인 여주지방(麗州地方)에서는 Spyrogyra속(屬), Oscillatorla속(屬) 및 Navicula속(屬)의 조류(藻類)가 주종(主種)을 이루었다. 2. 전남북지방(全南北地方)의 본답중(本畓中) 부유조류(浮遊藻類)는 주(主)로 Scenedesmus속(屬), Chlamydomonas속(屬) 그리고 Micromonospora속(屬)의 조류(藻類)가 주종(主種)을 이루었다. 3. 조류다발지역(藻類多發地域)의 토양환경(土壤環境)은 토양(土壤) 및 관개수(灌漑水)의 온도(溫度)가 조류생육(藻類生育) 적온(適溫)에 가깝고 특(特)히 pH, $NH^+_4-N$ 및 $NO^-_3-N$의 농도(濃度)가 일반답토양(一般畓土壤)에 비(比)하여 현저(顯著)히 높았다. 4. 실내시험(室內試驗)에서 질소(窒素) 및 인산시비량(燐酸施肥量)에 따른 조류발생정도(藻類發生程度)는 질소단용시(窒素單用時) 80ppm, 인산단용시(燐酸單用時) 20ppm, 그리고 질소(窒素) 및 인산(燐酸) 병용시(倂用時)는 40ppm일때 최대치(最大値)에 달(達)하였다. 5. Pot시험(試驗)에서 표준시비량(標準施肥量)에 비(比)하여 질소증시기(窒素增施時) 2배이상(倍以上) 조류생육량(藻類生育量)이 증가(增加)되었으며 인산증시구(燐酸增施區)는 표준구(標準區)와 비슷하였고 질소인산증시구(窒素燐酸增施區)는 약(約) 3배이상(倍以上)의 조류증가량(藻類增加量)을 보였다. 6. 기비방법별(基肥方法別) 조류발생량(藻類發生量) 조사결과(調査結果) 표층시비구(表層旅肥區)에 비(比)하여 전층(全層) 및 심층시비구(深層施肥區)에서 현저(顯著)히 감소(減少)되었으며 표면수중(表面水中) $NH^+_4-N$ 및 $NO^-_5-N$ 농도(濃度)도 동일(同一)한 경향(傾向)을 보였다.