• Title/Summary/Keyword: 수목저항

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One-Dimensional Upwind Implicit Scheme for Estimating Flow Resistance by Tree (수목에 의한 흐름저항 평가를 위한 1차원 상류이송 음해기법)

  • Kim, Ji-Sung;Kim, Won;Lee, Hea-Eun;Kim, Eum-Mi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.822-826
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    • 2009
  • 홍수터에 식재된 수목에 의한 운동량 교환은 흐름의 추가적인 흐름저항으로 작용한다. 따라서 수목으로 인한 통수능의 감소로 부분적인 유속 상승이 발생하기도 하지만, 전반적으로 평균유속이 감소하며 수위는 상승하게 된다. 실무적 사용목적으로 홍수터 수목의 저항은 통합 매개변수인 합성조도계수가 사용되고 있으나, 정량적인 조도계수의 추정은 매우 어려운 문제이다. 본 연구에서는 경험적으로 추정되는 비정량적 합성조도 계수의 한계를 극복하고, 실무적으로 사용이 용이하도록 수목에 의한 흐름저항 항을 분리한 1차원 상류이송 음해기법이 개발되었다. 개발된 기법의 평가를 위하여 균일한 단면에서 수행된 수리실험에 적용하였으며, 다양한 유량규모 및 식재조건에서 제안된 기법의 적용성 및 정확성을 확인하였다. 불규칙한 단면형상을 가진 실제 하천의 홍수터에 식재된 수목군의 경우를 가정하여 1/25 정상축척의 수리실험을 실시하였고, 100년 빈도 홍수량에서 수목식재 전후의 실측결과를 개발된 수치기법으로 계산하여 비교하였다. 개발된 기법은 모든 경우에서 사용자의 주관적인 판단 없이 정확하면서 안정적인 해를 제공하였으므로, 흐름의 2차원 효과가 상쇄될 수 있는 광폭의 자연하천에서 수목의 식재기준 분석을 위한 대안으로 사용될 수 있을 것이다.

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Assessment of Landscape Tree Vigor Using Cambial Electrical Resistance (형성층 전기저항을 이용한 조경용 수목 활력도 분석)

  • Hwang, Dong Kyu;Kim, Dong Yeob
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • v.3 no.4
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    • pp.302-306
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    • 2016
  • There are various methods to evaluate tree vigor. Cambial electrical resistance represents tree vigor using the method of electrophysiological diagnosis. This study investigated the vigor of several tree species using Shigometer, and compared the differences among the species. The factors, such as foliation, trunk orientation and bark temperature, which affect electrical resistance were also investigated. The needle penetration into cambium was controlled to keep the depth consistent in order to minimize measurement error. Each of three trees were selected from Zelkova serrata, Ginkgo biloba, Metasequoia glyptostroboides, Pinus koraiensis, and Liriodendron tulipifera. The electrical resistances were measured at 60 and 120 cm height of the stem in 4 directions from March until May 2011. The soil conditions in surrounding areas and tree stress responses were also measured. The results were analyzed for the relationship between electrical resistance and the affecting factors. The electrical resistance showed a relatively higher level before foliation until mid-March. The values started to decline from April and recorded a minimal level on May 11. The changes of soil moisture, soil electric conductivity, and tree stress responses during the measurement period showed a similar trend to that of electrical resistance. The Pinus koraiensis, an evergreen conifer, showed few changes on the electrical resistance values during the measurement period. Zelkova serrata, Ginkgo biloba, and Metasequoia glyptostroboides showed the highest bark temperatures and lowest electrical resistances at their south-facing stem. Shigometer can provide measures simple to assess tree vigor in the fields, and to the management of trees.

An Analysis on Vitality Status of Big Old Trees Preserved as Natural Monuments Based on Artificial Management (관리시설에 따른 천연기념물 노거수 생육상태 분석)

  • Son, Ji-Won;Shin, Jin-Ho;Lee, Jae-Jin
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.30 no.3
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    • pp.415-422
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    • 2016
  • This study measured the vitality of Pinus densiflora and Ginko biloba and analyzed the differences of vitality levels among trees based on artificial management. Research has shown that the mean value of cambial electrical resistance (CER) on Pinus densiflora was $14.9K{\Omega}$(between $8.5{\sim}37.5K{\Omega}$), and for Ginko biloba it was $13.5K{\Omega}$ (between 6.4 and $40.5K{\Omega}$). For the purpose of artificial management, over 50% of trees were covered up with soil and about 40% of trees were not protected by fence to enable growth spaces. It was seen that the CER of trees covered up with soil was significantly higher than that of trees which were not covered up with soil. These results indicate that it is necessary to remove the soil covering for effective management of monumental trees.

Detection of Discolored or Decayed Wood in Landscape Woody Plants by Internal Electric Resistance Measurements (내부 전기저항의 측정을 통한 조경수목의 변색 및 부후목재의 탐색)

  • 송근주;한심희;하태주
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.15 no.1
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    • pp.17-25
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    • 2001
  • 본 연구는 조경수목의 목질 내부의 상태 진단과 변색 및 부후 부위의 탐색을 통하여 병든 부위를 조기에 제거. 병의 확산 방지 및 효율적인 예방관리를 위해 Shigometer의 이용가능성을 제시하고자 하였다. 본 연구대상지는 충남 천안시 성환흡 수향리에 위치한 연암축산원예대학으로 하였으며, 대학 구내에 식재된 조경수를 대상수종으로 하였다. 대상수종은 침엽수 7종과 활엽수 16종으로 총 23종을 선정하였다. 조사한 조경수목의 내부 전기저항치는 수종별로 매우 다양하게 나타났다. 평균 내부 전기저항치가 500k$\Omega$이상인 수종은 은행나무, 섬잣나무, 소나무, 단풍나무, 중국단풍. 홍단풍이었으며, 개체간 차이와 측정 깊이에 따른 차이도 심하지 않았다. 그러나 메타세쿼이아, 수양버들, 자귀나무, 회화나무는 200k$\Omega$이하의 낮은 내부 전기저항치를 나타냈다. 측정 깊이에 따른 변화가 심한 수종은 전나무, 메타세쿼이아, 수양버들, 느티나무, 튤립나무, 목련, 일본목련, 핀오크, 벚나무등으로 이들은 측정 깊이에 따라 전기저항치가 갑자기 하락하는 부위를 포함하고 있었으며, 전기저항치가 갑자기 하락하는 부위의 목재는 부후되어 있었다. 결론적으로 Shigometer는 가시적인 피해증상이 나타나기 전 초기단계에서 목재의 변색 및 부후 부위를 찾아내는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

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The Study on Vigor and External Factors of Tree in Damaged Pine Stands by Thecodiplosis japonensis Uchida et Inouye (솔잎혹파리 피해임지내 수목의 외형적 인자와 관련한 수세변동과정 해석)

  • Lee, Chan-Yong;Kim, Joung-Kuk;Chae, Hee-Mun;Lee, Sang-Bae;Won, Dae-Sung
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • v.18 no.1
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    • pp.45-52
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    • 2001
  • This paper investigated external factors (height. crown width. diameter breath height, clear length) of tree and electric resistance ($k{\Omega}$) in damaged forest by Thecodiplosis japonensis Uchida et Inouye. The height. crown width and diameter breath height of tree external factors have high a coefficient of correlation. but clear length has not a coefficient of correlation. In relationship of electric resistance and external factor. big tree that height. crown width. diameter breath height has lower electric resistance value than that of small tree. (low electric resistance value is high tree vigor, high electric resistance value is low tree vigor)) Dead tree have smaller diameter breath height. crown width. higher clear length than survival tree in damaged forest by Thecodiplosis japonensis Uchida et Inouye. To investigation of relationship external factors according to electric resistance value. electric resistance value was divided three class (< $l4k{\Omega}$, possible of survival. $14{\sim}20k{\Omega}$, > $20k{\Omega}$, possible of dead). In lower class(< $l4k{\Omega}$), external factors have bigger which was height. crown width. diameter breath height and lower which was clear length than them of higher class ($14{\sim}20k{\Omega}$, > $20k{\Omega}$). Linear regression solutions of electric resistance and external factors were Y = -0.572 ${\times}$ Height - 1.163 ${\times}$ crown width - 0.242 ${\times}$ diameter breath height + 0.757 ${\times}$ clear length + 25.765. Regression solutions were significant in 5%.

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An Evaluation of Hydraulic Influence Caused by Tree Planting on Flood Plain through Field Survey (현장조사를 통한 고수부지 내 수목 식재의 수리적 영향 평가)

  • Kim, Chang-Wan;Cheong, Sang-Hwa;Lee, Min-Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1264-1268
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    • 2005
  • 본 연구에서는 2002년부터 2004년까지 3년에 걸쳐 한강고수부지(반포지구)에서 수목 식재에 따른 수리적 영향을 수치모형 및 현장조사를 통하여 평가하였다. RMA-2모형을 이용하여 분석한 결과 수목 식재전$\cdot$후로 수위는 3 cm 증가하고 유속은 4 cm/s 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 식재로 인한 수리량의 변화는 매우 미미한 것으로 나타났다. .현장조사를 통해 얻은 실측자료도 홍수 시 수목 식재에 의한 하천수리특성에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 그러나 매년 홍수기간 동안 보여 지는 침수양상에 따라 수리특성이 상이하게 나타났다. 그러므로 지속적인 자료 수집을 통하여 다양한 침수상황에 다른 기초 수리자료를 축척하고 정밀 분석할 필요가 있다. 또한 수리모형실험을 통해 현장조사 및 수치모형 결과와 비교$\cdot$분석하여 상호보완 할 필요성이 있다.

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Experiments on the Resistant Force of the Trees in Rivers (하천 내 수목의 내력 시험)

  • Lee, Jin-Won;Yu, Dae-Yeong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.30 no.3
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    • pp.211-223
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    • 1997
  • This study was focused on the investigation of the distribution of trees which is an important factor for the improvement of the river environment, and the experimental examination of resistant force of trees to the external forces. The investigation of plant distribution performed in 11 major rivers in Korea showed that the willow family grows spontaneously over the whole country. The field experiments on the resistant force of trees were carried out on the 78 trees of 8 species in 3 different sites to estimate whether pulled out trees damage downstream hydraulic structure. The experiments were performed by the method that a backhoe drew trees and the forces were measured when the trees were overturned and pulled out. The analysis of the experimental results showed that there is a linear correlation between the resistant force and DHB (diameter at breast height).

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The flow characteristics of partially shrubs vegetated stream (관목류가 부분 식재된 하천의 흐름 특성)

  • Park, Moon-Hyeong;Kim, Jong-Tae;Kim, Eun-Jin;Lee, Doo-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.765-765
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    • 2012
  • 수목이 존재하지 않는 하천과 비교하여 하천 내에 수목이 존재하는 경우, 수목에 의한 항력에 의하여 수위는 상승하지만 차이는 크지 않으며, 수목이 식재된 구간의 유속이 현저하게 저하되는 것으로 알려져 있다. 식재구간과 비식재구간의 현저한 유속차이는 활발한 에너지 교환에 기인한다. 이러한 특성은 하천에 여러 가지 시설물 설치 및 수목 식재 계획 수립 등에 있어 고려되어야 할 사항이다. 또한 수치해석을 통한 정확한 흐름예측을 위해서는 두 구간 사이의 합리적인 에너지 교환계수를 결정하여야 한다. 수목 식재구간과 비식재구간의 에너지교환 특성에 대한 연구는 대부분 모형식생(단순한 봉 형태 위주)을 이용한 소규모 개수로 실험장치를 이용하거나, 이론적으로 접근하고 있다. 이러한 연구는 흐름 상사 등을 고려할 때, 정성적인 분석에 그치고 있으며, 정량적인 분석을 위해서는 원형에 가까운 실험시설을 이용하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 단면의 높이, 상단폭, 저면폭이 각각 2 m, 11 m, 3 m인 소하천에 가까운 실험수로에 관목류(왕버들)를 식재하여 실험을 수행하였다. 수로의 중앙부와 사면에 식재된 경우, 식재 패턴이 다른 경우(parallel space, staggered space) 등 다양한 조건에 대하여 흐름특성을 분석하였다. 각 경우에 대하여 배수곡선을 측정하여 흐름저항 특성을 분석하였으며, 50Hz의 자료 획득이 가능한 micro-ADV를 이용하여 횡단면의 난류량을 측정하였다. 측정된 난류량을 이용하여 전단속도의 변화, 난류에너지 변화 등을 분석하였다. 이 연구는 하천내 수목식재 계획 수립, 수치모형의 중요한 매개변수인 에너지교환계수의 합리적 결정에 기여할 수 있을 것으로 보인다.

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Investigation of Critical Breaking Moment through Field Tree-Pulling Test (현장 인발시험을 통한 수목의 한계 전도모멘트 검토)

  • Im, Dongkyun;Kim, Won;Choi, Sung-Uk;Kim, Yongjeon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.31 no.4B
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    • pp.323-332
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    • 2011
  • In order to properly manage trees in rivers, the impact of trees on flooding and their ecological characteristics need to be considered and a plan needs to be established. The hydraulic impact by trees is reduction of conveyance and hydraulic structure's function due to overturn arising from flow force. A field pulling test was carried out to measure the critical resistance force for when trees break in order to discover the level of resistance that trees inside the river have to external force. The relevant factors for discovering the critical breaking moment for trees include tree species, which determines the external characteristic of trees, tree diameter at breast height, and tree height. In this study, the correlation between critical breaking moment and diameter at breast height were used. The tree's limit or critical breaking moment was tested using 100 shrubs and tall trees with a breast height diameter of 4.9 to 32.8 cm. It was difficult to derive a correlation between diameter at breast height and critical breaking moment when shrubs and tall trees were being considered together, but when only tall trees were considered, a consistent correlation was found between them.

Hydraulic Model Experiment for Flow Changes due to Trees on One Line (하천의 일열 수목에 의한 흐름 변화 수리모형실험)

  • Lee, Nam-Joo;Kim, Ji-Hyun
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.461-462
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    • 2011
  • 하천에 침입한 식생이 흐름에 미치는 영향은 현장조사와 수리모형실험을 통해 다양한 연구가 진행되고 있지만 하천의 흐름이 식생에 미치는 영향이나 상호작용에 대해서는 아직 초보적인 수준에 머물러 있다. 국내의 하천에서 버드나무는 일열로 흐름방향에 평행하게 이입되어 활착되는 현상이 두드러지게 나타나고 있고 있으며, 이 연구는 실험실 개수로에 모형 나무를 일렬로 배열하여 식생이 완전히 잠긴 경우와 부분적으로 잠긴 경우에 대하여 수리모형실험을 수행하였다. 수리모형 실험결과 나무의 개수에 따라 수위의 변화가 나타남을 확인할 수 있으며, 빈 공간의 존재를 나타내는 나무의 간격에 따라서도 영향을 받음을 알 수 있었다. 이 연구는 수리모형실험을 통하여 식생의 개수, 잠긴 정도, 흐름 상태에 따른 유속과 수위 분포의 변화를 분석하고자 연구를 수행하였으며 이 결과는 식생저항모형 개발과 이차원 흐름모형의 검보정에 활용할 수 있다.

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