• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.278-278
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• 2022

2020년 집중호우로 인하여 우리나라 전국에 걸쳐 약 2,000여 곳의 산사태, 토석류가 발생하였고 약 1,217ha의 피해 면적이 발생하였다. 피해지역의 특히 생활권 중심의 사면과 계류의 관리 필요성이 높아지고 있다. 산림청 산사태정보시스템에서는 토양함수지수가 80% 도달 시 주의보, 100% 도달 시 경보를 발령하는 대국민 서비스를 제공하고 있다. 본 연구에서는 토층의 깊이에 따른 함수비 분포에 따라 토석류의 발생 가능성에 대한 분석을 수행하고자 하였으며, 토양함수는 기상 수치모델에 의한 예측 강우 자료를 활용하였다. 예측 강우 모델은 토석류가 주로 발생하는 여름철 집중호우 시기인 남서풍을 고려하여 도메인을 구성하였고 산림의 증발산 및 토양수분 모의 정확도 향상을 위해 임상도와 토지피복도를 사용하여 보정하였다. 토층내 토양수분의 함량은 토질에 따라 그 특성이 다르기 때문에 토질과 관련한 주제를 이용하여 토양정보를 활용하였다. 내부마찰각, 점착력, 단위중량, 밀도, 지질도, 지형경사, 표고, 유효토심에 대한 정보를 구축하여, 예측강우에 따라 토층의 수분 함량을 추정하여 붕괴 발생 가능성을 분석하였다. 2006년 평창지역에서 발생한 토석류에 대하여 수행하였으며 토층의 심도는 0.5~1m 범위의 분포에 대하여 체적함수에 따른 실제 토석류 발생에 대한 검증을 수행하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.635-640
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• 2009

본 연구에서는 침엽수 산림에서 토양수분 변화를 모니터링하고 이를 분석하기 위하여 서울대학교 농업생명과학대학 태화산 학술림의 잣나무 조림지에 FDR (Frequency Domain Reflection) 토양수분측정장치와 지온센서 등을 설치하였다. 이와 같이 설치한 센서를 이용하여 2008년 4월부터 9월까지 토양수분 자료를 수집하였으며, 경기도 광주시 모현면의 AWS의 기상자료를 이용하여 증발산량, 강우량과 토양수분의 연관성을 분석하였다. 토양수분 모니터링 자료를 활용하여 산림에서의 깊이별, 계절별 토양수분 소비 패턴을 분석하였으며, 토양수분 모니터링 자료 및 강수량 자료를 이용하여 물수지법에 의한 증발산량을 산정하여 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.97-105
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• 2007

수문학적 토양유형은 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 것으로 미농무성 토양보전국에서 고안한 개념이다. 우리나라 토양을 이 방법으로 구분하고자 하는 몇번의 시도가 있으며 그 중 대표적인 것이 정 등(1995)이 분류한 수문학적 토양군이다. 이는 토양의 침투 투수특성에 대한 실측자료가 부족한 우리나라의 실정을 감안하여 토성속(textural family), 배수등급(drainage class), 불투수층(impermeable layer), 투수성(permeability)의 네가지 토양특성을 분류특성으로 하여 각각에 1-4점 범위로 점수를 매긴 후 합산한 점수를 기준으로 수문학적 토양유형을 분류하는 것이다. 최근에는 토양의 한계침투속도에 따라 수문학적 토양유형을 분류하고자 하는 시도가 있으며 본 논문에서는 새로운 방법으로 분류할 때 기존의 방법과 어떠한 차이가 있는지 비교하고자 하였다. 정 등(1995)의 분류방법은 개념상 몇가지 문제점을 안고 있다. 먼저 토양의 수리특성은 같은 토성속이라 하여도 토양생성 과정과 토지이용 방법에 따라 그 차이가 매우 큼에도 불구하고 이에 대해 고려하지 못하였으며 다음으로 지표유거가 많아 배수가 양호한 토양의 강우 유출을 과소평가한다. 또한 얕은 토심에 존재하는 불투수층이 존재하는 경우 토양의 수리특성에 관계없이 적은 양의 강우에도 유출이 발생하므로 별도의 제한인자로 간주하여야 한다. 토양의 한계 침투속도를 이용한 분류방법은 이러한 문제점을 상당 부분 개선할 수 있다. 토양의 한계침투속도를 산정하기 위해 현장에서 지표 한계침투속도와 투수속도를 측정하였으며 이 자료를 확장하여 해석하기 위해 입자특성을 이용한 Pedo Transfer Function을 개발하였다. 토심 50 cm 포화시 토양 투수성을 한계 침투속도로 가정하였으며 50 cm 이내에 암반층과 지하수위가 존재할 경우 투수성에 관계없이 D유형으로 분류하였다. 새로운 방법으로 분류한 결과 기존의 분류와 몇가지 차이점이 발견되었다. 가장 큰 차이는 대부분의 논토양이 느린 한계침투속도의 영향으로 D유형에 속한 것이다. 산림토양과 밭토양은 기존 방법과 마찬가지로 A, B유형이 많았으며 암반층을 고려하기 전에는 기존 분류에 비해 강우 유출 가능성이 적은 쪽으로 평가되었다. 그러나 암반층이 존재하는 토양을 고려한 결과 A 또는 B 유형에 속하던 상당수의 산림토양이 새로운 분류에서 D유형으로 분류되었다. 지표 유거가 많아 배수등급이 매우양호로 분류되던 토양은 정 등(1995)의 분류와 비교하여 대부분 강우 유출 가능성이 큰 쪽으로 조정되었다. 새로운 수문학적 토양유형을 이용할 경우 낮은 토심에서 암반층이 발견되는 산림토양이 분포한 유역이나 산림, 밭 등에 식질 토양이 많이 분포하는 유역에서는 기존의 방법을 이용하는 것보다 강우 유출량이 높게 평가될 것으로 판단된다. 앞으로 강우 유출량 실측자료와의 비교를 통해 지속적인 보정을 하여야 할 것이며 특히 불투수층의 존재시 일괄적으로 D유형으로 분류된 토양의 경우 깊이에 따라 C 또는 D 유형으로 세분하여 조정할 필요가 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.473-473
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• 2015

토양수분은 수문학적 과정의 시공간적 변동과 수자원 관리 및 계획 그리고 기후변화에 따른 자연재해의 원인규명에 중요한 부분이다. 본 연구에서는 사면의 단면선에 따른 토양수분의 분포 및 변동을 파악하기 위해, 청미천 유역내의 사면에서 10개월 동안의 토양수분들을 측정하여, 토양깊이별, 계절별로 분석하였다. 토양수분특성은 간단한 통계적 방법을 이용하여, 평균, 표준편차 그리고 토양수분의 감쇄기울기 값으로 표현하였다. 추가적 연구로, 측정지점의 위치, 지형, 토성의 토양수분에 대한 반응분석을 하였다. 깊은 토양층에서의 토양수분의 공간적 분포는 지표층에서의 공간적 분포 경향과는 상이하게 나타났으며, 사면의 지형 및 위치 그리고 토성의 공간적 분포는 토양수분의 시 공간적 분포특징에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 상부흐름의 기여를 받는 측정지점에서는 토양수분 변동의 안정화가 진행이 되는 것으로 보이며, 수문학적 경계(Hydrologic Threshold)에 대한 추가연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 상부사면에서의 높은 토양수분 변동성 및 뷸 균질적인 공간적 분포는 우선적 흐름발달의 영향과 관련이 있다고 판단된다.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.56 no.4
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• pp.330-338
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• 2023

To investigate the impact of forestry projects on the carbon stocks of forests, we estimated the carbon stock change of above-ground and soil before and after forestry projects using forest type maps, forestry project information, and soil information. First, we selected six map sheet with large areas and declining age class based on forest type map information. Then, we collected data such as forest type maps, growth coefficients, soil organic matter content, and soil bulk density of the estimated areas to calculate forest carbon storage. As a result, forest carbon stocks decreased by about 34.1~70.0% after forestry projects at all sites. In addition, compared to reference studies, domestic forest soils store less carbon than the above-ground, so it is judged that domestic forest soils have great potential to store more carbon and strategies to increase carbon storage are needed. It was estimated that the amount of carbon stored before forestry projects is about 1.5 times more than after forestry projects. The study estimated that it takes about 27 years for forests to recover to their pre-thinning carbon stocks following forestry projects. Since it takes a long time for forests to recover to their original carbon stocks once their carbon stocks are reduced by physical damage, it is necessary to plan to preserve them as much as possible, especially for highly conservative forests, so that they can maintain their carbon storage function.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.51 no.2
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• pp.133-140
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• 2015

We have examined the correlation between the physicochemical and microbiological environment variables for the different layers of oak forest soil in Mt. Gyeryong, Korea. The result shows that there is a high correlation in the environment variables between the soil parameters of the fermented (F) layer and humus (H) layer. In particular, the pH level in the F layer shows a high correlation with C and N, while the various organic acids of the H layer turns out to be closely correlated with soil bacteria density. As we evaluated phylogenetic characteristics of bacterial populations by DGGE analysis with DNA extracted. Total of 175 bands including 43 bands from litter (L) layer, 42 bands from F layer, 43 bands from H layer and 47 bands from rhizosphere (A) layer were selected as the major DGGE band of oak forest soil. Based on the 16S rRNA gene sequences, 175 DGGE bands were classified into 32 orders in 7 phylum. The heat map was analyzed in order to compare the quantity of the base sequences of each order and based on the clustering of the different layers of oak forest soil, the result confirms that the F layer and H layer belong to a different cluster from that of L layer and A layer. Furthermore, it also showed that approximately 50% of the total microbial population in different layers is ${\alpha}$-proteobacteria, which indicates that they belong to the dominant system group. In particular, Rhizobiales, Burkholderiales and Actinobacteriales were observed in all the seasons and layers of oak forest soil, which confirms that they are the indigenous soil bacterial community in oak forest soil.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.109 no.2
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• pp.157-168
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• 2020

The sensitivity of forest soil to acidification in the Republic of Korea (ROK) was evaluated based on pH_H2O, cation exchange capacity (CEC), and base saturation (BS). Sensitivity to acidification was categorized into three grades: adequate level (AL, pH ≧ 4.2, CEC ≧ 15cmol/kg, BS ≧ 15%), caution level (CL, at least one indicator is below AL), and severe Level (SL, all three indicators are below AL). Soil samples were collected from the 65 stationary monitoring plots (40 × 40 ㎢), distributed throughout ROK. Only 19% of soil samples were classified as AL, while 66% and 15% were CL and SL, respectively. The median of pH_H2O, CEC, BS, and Ca/Al indicator in AL soils was pH 4.64, 20.7cmol/kg, 29%, and 6.3, respectively. Moreover, BC_ex (K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺) and available phosphorus (AP) concentration compared with a threshold value and molar ratio of BC_ex and AP to total nitrogen (TN) was high. This indicates that AL soils have a good nutrient condition. The molar Ca/Al ratio, an indicator for toxicity of exchangeable aluminum (Al_ex), was more than 1, indicating no negative impact of Al_ex on plant growth. On the contrary, the median of pH_H2O, CEC, and BS in SL soils was pH 4.02, 13.2cmol/kg, and 10%, respectively. The Ca/Al index was less than 0.6, which indicates that negative impacts of Al_ex on plants were high. Furthermore, both the concentration of BC_ex in SL soils and the BC_ex/TN ratio were the lowest among the three acidity degrees. This shows that SLsoils can be degraded by soil acidification compared with less acidic soils.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.16 no.3
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• pp.169-180
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• 2014

Chemical weathering of forest soils can reduce atmospheric $CO_2$ concentration over geologic time scales, providing many essential elements for life. Although many studies have been conducted on the effects of elevated atmospheric $CO_2$ on forest carbon storage using open top chambers and FACE (Free air $CO_2$ enrichment) facilities since the 1990s, studies on chemical weathering of forest soils under elevated $CO_2$ are relatively rare. Here I review on how elevated atmospheric $CO_2$ can affect the chemical weathering of forest soils and suggest directions on future research. Despite the recent advances in chemical weathering of forest soils under elevated atmospheric $CO_2$, it is still not clear how the large volume of forest soils would react under the condition. Future studies on weathering of forest soils covering large areas from the tropics to the polar regions with carefully monitored pre-treatment data would provide key information on how soils, the Earth's life sustaining engine, change under climate change.

• Journal of Climate Change Research
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• v.4 no.2
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• pp.77-93
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• 2013

Global warming accelerates both carbon (C) input through increased forest productivity and heterotrophic C emission in forest soils, and a future trend in soil C dynamics is uncertain. In this study, the Korean forest soil carbon model (KFSC model) was applied to 1,467,458 ha of Pinus densiflora forests in Korea to predict future C dynamics under RCP 8.5 climate change scenario (RCP scenario). Korea was divided into 16 administrative regions, and P. densiflora forests in each region were classified into six classes by their stand ages : 1 to 10 (I), 11 to 20 (II), 21 to 30 (III), 31 to 40 (IV), 41 to 50 (V), and 51 to 80-year-old (VI+). The forest of each stand age class in a region was treated as a simulation unit, then future net primary production (NPP), soil respiration (SR) and forest soil C stock of each simulation unit were predicted from the 2012 to 2100 under RCP scenario and constant temperature scenario (CT scenario). As a result, NPP decreased in the initial stage of simulation then increased while SR increased in the initial stage of simulation then decreased in both scenarios. The mean NPP and SR under RCP scenario was 20.2% and 20.0% higher than that under CT scenario, respectively. When the initial age class was I, IV, V or VI+, predicted soil C stock under CT scenario was higher than that under RCP scenario, however, the countertrend was observed when the initial age class was II or III. Also, forests having a lower site index showed a lower soil C stock. It suggested that the impact of temperature on NPP was higher when the forests grow faster. Soil C stock under RCP scenario decreased at the end of simulation, and it might be derived from exponentially increased SR under the higher temperature condition. Thus, the difference in soil C stock under two scenarios will be much larger in the further future.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.90 no.6
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• pp.788-791
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• 2001

An improved double-cylinder hammer-driven sampling device was designed to extract undisturbed soil cores. The improvements consist of 1) separation of hammer from the driving head, 2) a split inside cylinder, and 3) a plastic sample holder. Pushing the sampler deep into the soil before hammering would result in less compression of the sample. Core samples should be taken in soils of medium moisture content. The improved soil core sampler provides sufficiently accurate volumetric soil samples with original soil layers and soil cores of 40cm in length and 5cm in diameter.