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만경강유역의 유량확보에 따른 수질개선 효과 분석 (Analysis of Water Quality Improvement by Securing the Flow in Mankyung Watershed)

  • 김세민;박영기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.437-437
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    • 2021
  • 새만금유역의 용수이용체계는 농업용수를 중심으로 이루어져 있고, 대규모 관개시스템을 통해 하천수가 농업용수로 공급되고 있어 하천의 수질관리와 수생태계 보전에 어려움을 겪고 있다. 특히, 농업용수와 공업용수 대부분을 하천으로부터 확보하고 있는 만경강은 용담댐과 금강호와 같은 외부 공급원에 의존하고 있으며, 유역내 위치하고 있는 수원인 대아저수지와 경천저수지는 관개기에 대부분 유량을 농업용수로 공급하고 있어 하천유지유량 유지에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 만경강유역의 용수별 공급 및 이용체계에 따른 용수 확보방안을 검토하고 수질에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 이를 위해 유역내에서 용수 확보방안에 따른 시나리오를 구성하였고, 수역의 기작 등을 합리적으로 구현할 수 있는 수질예측 모델을 구축하여 본류구간의 수질변화를 예측하였다. 수질모의시 유황조건은 하천수질환경기준의 설정근거인 저수량(Q275)과 평수량(Q185)을 기준으로 하였고, 각 구간별 수리입력계수와 수질입력계수를 입력하여 보정하였으며, 보정 및 검증자료는 환경부 자료에서 기준유량의 ±20 % 내에 측정된 시기의 값을 활용하였다. 수치해석 결과, 저수량 조건에서 시나리오별 확보되는 유량증가에 의해 주요지점에서의 수질개선율이 평균 BOD 12.1 %, T-N 4.9 %, T-P 10.1 %, 평수량 조건에서 평균 BOD 4.7 %, T-N 4.1 %, T-P 5.6 %로 평가되어 본류구간의 유량이 증가할수록 수질이 개선되는 것으로 나타났다. 따라서 유역내 용수별 공급 및 이용체계에 따라 확보되는 유량을 효율적으로 이용한다면, 외부 수자원에 의존하지 않고 유역내에서 자체적으로 만경강 및 새만금호의 유입량을 확보뿐만 아니라 수질개선에도 기여할 것으로 판단된다.

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수리권을 고려한 하천유지유량 변화 예측연구 (Prediction of Variations for Instream Flow with Considerations of Water Rights)

  • 김세민;이진규;박영기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.375-375
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    • 2022
  • 수리권(水利權, Water Right)은 특정인이 하천의 물을 계속적, 배타적으로 사용하는 권리로서, 국내에서는 민법 제231조 "공유하천의 연안에서 농, 공업을 경영하는 자는 이에 이용하기 위하여 타인의 용수를 방해하지 아니하는 범위 내에서 필요한 인수를 할 수 있다." 라는 규정을 통해 공유하천 용수권을 인정하면서, 동법 제234조 "전 3조의 규정은 다른 관습이 있으면 그 관습에 의한다." 라는 조항을 통해 관습에 의한 즉, 관행 수리권을 인정하고 있다. 또한, 하천법 제50조 "생활·공업·농업·환경개선·발전·주운(舟運) 등의 용도로 하천수를 사용하려는 자는 대통령령으로 정하는 바에 따라 환경부장관의 허가를 받아야 한다." 라는 규정을 통해 허가 수리권을 규정하고 있다. 이와 같이 국내의 경우 수리권에 대하여 공용하천 용수권, 관행수리권 및 허가수리권이 혼재되어 있어 지역 간의 물 분쟁이 심화되어 가고 있는 상황에서 수리권의 정립 필요성이 절실해지고 있지만, 제도적 연구와 더불어 이를 뒷받침 해줄 수문학적 연구가 상대적으로 부족한 실정이다. 본 연구는 동진강 유역을 대상으로 수정 3단 TANK 모형을 적용하여 자연하천유량 산정하였고, 수리권 분석모형인 WRAP(Water Rights Analysis Package, WRAP)을 이용하여 수리권 분석을 수행하였다. 또한 섬진강댐의 방류조건 및 유역내 물 이용조건에 따른 시나리오를 구성하여 하천유지유량의 변화를 모의하였다. 시나리오 적용에 따른 대표지점의 조절하천유량을 모의한 결과 시나리오3, 시나리오4, 시나리오5(비관개기기간 동안 용수 추가확보를 통한 증가방류)에서 하천유지유량이 상대적으로 많아지는 것으로 모의되었다. 또한, 시나리오1, 시나리오2(유역내 저수지 방류량을 연중 일정량 공급)방안도 관개기와·비관개기 기간에 대표지점의 하천유지유량 증가에 효과가 있는 것으로 평가되었다. 연구 대상기간의 대부분은 수리권 목표량을 만족하였지만, 갈수년에 해당하는 2017년의 경우에는 용수 확보량이 가장 많은 시나리오5를 적용한 경우에도 수리권 전환량 및 하천유지유량의 부족이 발생하는 것으로 모의되었다. 유역내 수리권 우선순위의 변경을 통한 유량의 변화를 모의하기 위하여 2017년을 대상년도로 모의해본 결과 연구대상지역의 하류에 위치하고 있는 농업용보에서의 수리권을 후순위로 두었을 때, 대표지점에서 가장 많은 양의 유량을 확보하는 것으로 분석되었다.

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삼각형 횡월류위어의 유량계수 (Discharge Coefficient of Triangular Side Weir)

  • 박성식;서근순;김영호;송재우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1016-1020
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    • 2005
  • 횡월류위어(side weir 또는 lateral weir)는 인공수로 또는 자연하천에서 흐름방향에 평행하게 수로측면에 설치되어 에너지 소산, 수위의 안정, 일정 유량의 취수 및 분배, 초과 홍수량 전환 등의 목적으로 이용되는 수공구조물로서 댐의 여수로, off-line 저류지, 관개배수를 위한 수로. 하수도 설비 등에서 폭넓게 사용되고 있다. 지금까지의 국내외 연구는 대부분 직사각형 횡월류위어에 제한되어 수행되었으며, 삼각형 횡월류위어의 흐름특성 및 유량계수 산정에 관한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 수리실험을 통하여 본류의 흐름조건과 삼각형 횡월류위어각 등을 변화시켜 유량계수를 산정$\cdot$분석하였다. 수리실험은 길이 20m, 폭 0.8m, 높이 0.9m이고 벽면이 아크릴로 된 직사각형 가변 경사 개수로 실험장치를 이용하였다. 삼각형 횡월류위어는 예연이고 위어각은 90, 120, $150^{\circ}$였으며, 본류 Froude 수는 0.45-0.56였다. 삼각형 횡월류위어의 월류량에 큰 영향을 미치는 변수인 Froude 수와 위어각 등을 고려한 유량계수 산정식을 제시하였으며, Kumar와 Pathak(1987)의 공식과 비교 분석하였다.

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제주도 대체수자원 확보를 위한 하수처리장 방류수 재이용 연구

  • 강봉래;김건태;고기원;허목
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.180-183
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    • 2003
  • 제주지역 하수종말처리장에서 발생하는 방류수(2차 처리수)를 재이용함으로써 지하수에 편중된 제주도의 용수 이용패턴을 다원화하는 대체수자원으로 활용하기 위하여 2001년 6월부터 하수처리장 방류수 재이용 방안연구를 실시하였다. 제주도내에서 운영 중인 3개 하수종말처리장의 방류수에 대한 장기적인 수질검사 결과, 염소이온 함량이 높아 재처리를 하지 않은 상태로 재이용 하기는 곤란한 것으로 파악되었다. 따라서, 재처리를 위한 최적의 공정을 선정하기 위해 pilot test를 실시한 결과, 방류수를 MF(정밀여과)막 전처리 + RO(역삼투)막 처리의 재처리 공정으로부터 재처리된 물(3차 처리수)의 수질은 먹는물로 사용하더라도 전혀 문제가 없을 만큼 깨끗하게 처리되었다. 따라서 방류수 배출량이 많은 제주시 도두 하수처리장과 서귀포 보목 하수처리장의 방류수를 재처리하여 비음용 생활용수, 골프장 관개 수용수, 농업용수, 지하수 인공 함양용수 등으로 재이용하는 방안을 제시하였다.

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초극소 저출생체중아에서 예방적 indomethacin 투여효과 (Effect of prophylactic indomethacin in extremely low birth weight infants)

  • 이보련;김수진;구수현;전가원;장윤실;박원순
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권9호
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    • pp.959-965
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    • 2006
  • 목 적 : 신생아 중환자실에서 환자 치료의 질적, 양적 성장으로 인해 초극소 저출생체중아의 생존률은 많은 향상을 보였음에도 불구하고 동맥관개존증 및 뇌실내출혈과 연관된 이환율 및 사망률은 높은 실정이다. 이에 저자들은 초극소 저출생체중아에서 동맥관개존증과 뇌실내출혈을 예방하기 위한 시도된 약물 중 indomethacin의 예방적 투여에 대한 효과와 부작용을 분석하고자 하였다. 방 법 : 2004년 6월부터 2006년 4월까지 삼성서울병원 신생아 집중치료실에 입원한 재태연령 29주, 출생체중 1,000 g 미만의 초극소 저출생체중아 84명을 대상으로 후향적으로 의무기록을 조사하였다. Indomethacin을 생후 6시간 이내에 24시간 간격으로 0.1 mg/kg를 투여받은 예방군 28명과 대조군 56명으로 분류하여 두 군의 인구학적 및 주산기 인자, 동맥관개존증과 뇌실내출혈의 발생율 및 합병증과 사망률에 대해서 비교하였다. 결 과 : 인구학적 및 주산기 인자로서 재태연령과 출생체중은 각각 예방군에서 $25.1{\pm}1.3$주, $746{\pm}132g$이었으며 대조군에서는 $25.2{\pm}1.6$주, $738{\pm}142g$으로 두 군간에 차이가 없었다. 그 외에 성 비, 부당경량아, 쌍생아의 비율, 1분 및 5분 아프가 점수, 분만 방법, 임신성 고혈압, 임신성 당뇨, 산전 스테로이드 투여, 호흡곤란증후군의 유무, 융모양막염의 여부에서도 두 군간에 차이가 없었다. Indomethacin의 예방효과가 있을 것이라 기대했던 동맥관개존증과 3도 이상의 고도의 뇌실내출혈의 발생 비율에서는 두 군간에 의미 있는 차이는 없었다. 그러나 첫 번째 치료적 indomethacin이 투여된 빈도는 예방군에서 더 많았고 indomethacin 투여된 시간은 예방군에서 유의하게 늦었다. 사망률은 두 군 사이에 차이가 없었고 합병증과 관련된 인자로 폐출혈, 기흉, 기관지폐이형성증, 미숙아 망막증, 괴사성 장염의 발생에서는 유의한 차이는 없었다. 그러나 자발성 회장 천공의 발생은 대조군에서는 없었던 반면에 예방군에서는 10.7%로 나타났고, 괴사성 장염에서 천공된 경우를 합한 경우에도 예방군에서 의미있게 증가하였다. 또한 완전장관영양에 도달한 시기는 예방군에서 $31.5{\pm}17.1$일이었고, 대조군에서는 $22.1{\pm}7.6$일로 예방군에서 유의하게 늦었다. 태변이 배출되는 데까지 걸린 기간과, 위장관 출혈의 발생빈도, 신 기능의 손상 정도의 평가에서는 두 군간의 의미있는 차이는 없었다. 결 론 : 초극소 저출생체중아에서 출생 후 저용량 indomethacin을 예방적으로 사용하여 뇌실내출혈이나 동맥관개존증의 비율을 감소시키진 못하였고, 오히려 장관 천공의 비율을 증가시키고 장관영양의 진행이 늦어지는 부작용을 초래할 수 있다.

미국 네브라스카의 관개된 옥수수 농업생태계의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환 (Radiation, Energy, and Entropy Exchange in an Irrigated-Maize Agroecosystem in Nebraska, USA)

  • 양현영;요하나 마리아 인드라와티;앤드류 수커;이지혜;이경도;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.26-46
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    • 2020
  • 이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, Rn/Rs↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m-2 K-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m-2 K-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m-2 K-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H2O)-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.

Escherichia coli 와 Bacillus cereus에 오염된 상토, 토양 및 관개용수가 상추의 미생물 안전에 미치는 영향 (Effect of Medium, Soil, and Irrigation Water Contaminated with Escherichia coli and Bacillus cereus on the Microbiological Safety of Lettuce)

  • 김세리;이서현;김원일;김병석;김준환;정덕화;윤종철;류경열
    • 원예과학기술지
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    • 제30권4호
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    • pp.442-448
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    • 2012
  • 최근 상추와 같은 농산물에 의한 식중독사고가 발생하고 있으며 그 원인으로 병원성 미생물에 오염된 퇴비, 관개용수의 사용이라고 보고되고 있다. 따라서 본 연구는 육묘단계의 상토, 재배과정의 토양, 관개용수의 Escherichia coli와 Bacillus cereus 오염이 상추의 안전성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 이를 위하여 상토는 두 균주로 7.5log CFU/g 수준으로 오염시킨 후 상추종자를 파종하고 28일간 생육시켰고, 오염되지 않은 토양과 6.0log CFU/g 수준으로 오염시킨 토양에 오염된 상토에서 21일간 자란 묘를 이식하고 49일간 인공기상동 ($25^{\circ}C$, 상대습도 70-80%)에서 생육시켰다. 또한 8.0log CFU/mL로 오염된 관개용수로 지표면관수법과 살수관수법으로 상추에 관수하고 40일간 병원성 미생물의 오염 및 생존을 조사하였다. 그 결과 육묘기의 상토와 상추 중 E. coli와 B. cereus는 시간이 경과함에 따라 점차 감소하였지만 육묘기 내내 생존 가능한 것으로 확인되었다. 토양에서는 42일간 E. coli와 B. cereus가 6.0log CFU/g 내외로 유의적인 감소 없이 유지되고 있었다. 오염된 토양에 이식된 상추는 21일째까지 E. coli와 B. cereus의 농도가 4.0log CFU/g 이상 유지되었고 이식 후 42일까지도 검출되었다. 또한 살수관수법으로 처리한 구에서 지표면관수법으로 처리한 구보다 상추의 오염수준이 5.0log CFU/g 정도 높았다. 따라서 본 연구의 결과는 병원성미생물에 오염된 상토, 토양, 관개용수는 농산물의 병원성미생물 오염에 직접적인 원인이 될 수 있음을 시사한다.

어린잎채소 생산 농장의 위생지표세균과 병원성미생물 오염도 조사 (Investigation of Microbial Contamination Level during Production of Baby Leafy Vegetables)

  • 이은선;곽민규;김원일;안현미;이효섭;류송희;김황용;류재기;김세리
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.264-271
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    • 2016
  • 본 연구는 어린잎 채소와 생산환경에서 미생물학적 오염도를 조사하고자 수행하였다. 이를 위하여 11종의 어린잎채소와 종자, 관개용수, 상토, 작업도구 및 작업자 장갑 등 총 126개의 시료를 채취하여 위생지표세균(대장균군, E. coli)과 병원성미생물(Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus)을 조사하였다. 그 결과, 종자와 관개용수를 제외한 대부분의 시료에서 대장균군이 검출되었다. E. coli는 분석시료 중 10.3% (13/126)에서 검출되었으며 검출된 시료로는 관개용수, 칼, 작업자 장갑, 및 다채, 적무, 청경채였다. 또한 B. cereus는 상토, 작업도구 및 청경채, 비트, 적근대 등 총 38% (48/126)의 시료에서 검출되었다. 한편 E. coli O157:H7, Salmonella spp., L. monocytogenes는 검출되지 않았다. 본연구의 결과로 미루어 볼 때 어린잎채소는 미생물 안전성면에서는 크게 우려할 수준은 아니지만 어린잎채소의 미생물오염을 사전 예방하는 차원에서 농업현장에서 쉽게 실천할 수 있는 위생관리 기술 개발과 보급이 필요하다고 판단된다.

Nitrofen입제(TOK G)의 입도가 수도의 약반형성에 미치는 영향 (Effect of Particle Size of Granular Nitrofen (TOK G) on the Leaf Burning in Rice Plants)

  • 박진구;조용우;권용웅
    • 한국작물학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.121-127
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    • 1977
  • 본 시험은 수도본답에 널리 사용되고 있는 제초제Nitrofen (TOK) 입제가 포장ㆍ운송ㆍ보관ㆍ분배 등의 유통과정을 거쳐 실제로 사용될 때의 입도조성을 조사하고 수도에서 Nitrofen특유의 갈변약반형성이 본제품의 입도, 시용방법, 제형, 수심, 수도재배양식에 따라 어떻게 달라지는 가를 알고저 수행되었으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 시판중인 3kg들이 Nitrofen입제는 중량기준으로 98.91%가 9∼35mesh범위의 입자들이었고 100mesh 보다 작은 미분말함유율은 0.08%에 불과하였다. 2. Nitrofen의 처리에 의하여 수도체에 나타나는 갈변약반은 제형, 시용방법, 입도, 수심을 달리하여도 모두 지표면에서부터 5∼7cm 높이의 도체부위에 나타났으므로 미립말이 수면에 부유하다가 도체에 부착되어 약반형성에 직접적으로 관여한다고는 할 수 없었다. 3. 100mesh보다 미분말인 경우 3mesh이상의 큰 입자들에 비하여 이앙도에 대해 약반형성위치 및 약반의 크기를 증가시키지 않았으나 개체당 약반수는 증가시켰다. 4. 입제의 수면철포, 입제의 토양표층혼화시용후 관개, 수화제의 토양표면시용 후 관개등의 모든 경우에 약반형성위치, 약반의 크기 및 약반발현엽수에 있어서 차이가 없었다. 5. 100mesh이하의 미분말을 시용할 경우 이앙도는 약반형성이 뚜렷이 많았으나, 3cm수심으로 천수관개하면 약반형성이 현저히 감소되었고, 식상이 없는 직파도는 이앙도에 배해 약반형성이 현저히 적었다.

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봄철 영농형 태양광 시설 하부 휴경논 토양의 온도와 수분 변화 (Changes of Soil Temperature and Moisture under the Agrivoltaic Systems in Fallow Paddy Field during Spring Season)

  • 조유나;조은이;정재혁;정회정;황운하;조재일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.218-225
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    • 2023
  • 영농형 태양광 시스템은 노지 작물 경작과 동일한 토지 상부에 설치된 태양광 패널을 통한 발전을 동시에 하는 시스템이다. 지금까지 영농형 태양광은 에너지와 식량의 양자구도로만 집중되어있다. 영농환경 중 하나인 토양수분은 강우 또는 관개수로 증발 및 유출⋅침투로 손실된 수분을 공급받아 노지 작물 생산에 기여한다. 본 연구는 식량, 에너지와 함께 물의 개념을 포함하여 영농형 태양광 시설을 보고자 하였으며, 미기상 관측을 통해 봄 기간 동안 휴경논에서 영농형 태양광 시설 하부의 토양수분과 지온의 변화를 분석하였다. 영농형 태양광 하부는 패널로 인한 부분차광 조건으로 지면에 입사되는 광 에너지량이 감소하여 지온이 낮아질 뿐만 아니라 토양수분 손실이 적어 대조구인 노지에 비해 습윤한 조건을 보인다. 또한, 태양광 하부는 에너지 제한 환경이며, 상대적으로 지온이 높은 노지는 수분 제한 환경으로 설명된다. 노지와 태양광 하부의 상이한 토양수분 환경은 필연적으로 작물에 영향을 미칠 것이며, 농업 환경과 농촌 경제를 고려한 지속가능한 대처가 필요하겠다.