• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.362-365
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• 2011

단위면적당 증발산량 중 일부가 식생의 물질 생산에 이용될 수 있는지를 나타내는 지표인 수분 이용효율 (Water Use Efficiency, WUE)은 총 일차생산성(Gross Primary Productivity, GPP)과 단위면적당 증발산량(Evapotranspiration, ET)의 비로 산출된다. 이전 연구들에서의 수분 이용효율의 적용은 수분 스트레스에 대한 작물의 생산성 차이 분석과 같은 작물학과 농림학 분야의 연구들이 대부분이었지만. 기후 변화가 생태계 생산성 또는 에너지 수지에 영향을 미치는 등의 전 지구적 규모의 수문학적 연구에도 적용할 수 있다. 본 연구에서는, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 영상자료에서 1km 해상도로 8일 단위의 총 일차생산성과 증발산량을 산정함으로써 수분 이용효율을 구하였다. 향후에는 산정된 이 지표를 남한지역에 적용하여 수분 이용효율에 대한 지도를 작성하고, 실측된 총 일차생산량과 증발산 값을 이용하여 검증한 후 알고리즘을 개선해 나갈 계획이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권2호
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• pp.102-108
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• 2013

본 연구는 소나무 풍매차대를 대상으로 환경이 다른 두 지역에서 토양 양료 수준, 강수량 등을 조사하여 이를 생장, 수분이용효율과 비교함으로써 현지에서 건조스트레스를 받았는지 확인하고, 건조스트레스에 의한 반응에서 수분이용효율이 유전적으로 구분되는지 구명하고자 하였다. 소나무 풍매차대 26년생의 재적생장을 이용하여 생장 우수가계와 불량가계를 구분하였다. 수분이용효율은 건조기에는 증가하는 것으로 나타났다. 지난 20년간 토양 양료 조건이 좋은 곳에서는 탄소안정성동위원소 함량비는 서서히 감소하는 경향이었으며, 수분이용효율 역시 비슷한 경향으로 나타났다. 하지만 토양 양료 조건이 좋지 않은 곳에서는 유전적 요인과 환경적 요인의 상호작용으로 탄소안정성동위원소 함량비와 수분이용효율은 반대의 경향으로 나타났다. 생장 우수가계는 수분 스트레스를 받는 상황에서 기공을 효과적으로 조절하여 불량가계에 비하여 토양이 불량한 지역에서 높은 수분이용효율을 나타냈다. 결론적으로 탄소안정성동위원소 함량비를 이용한 수분이용효율은 소나무 풍매차대를 대상으로 건조스트레스에 대한 선발 기준으로 이용할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.140-140
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• 2016

수분 이용효율(Water Use Efficiency, WUE)은 식생이 흡수한 수분 중 증발산에 이용한 비율로, 육상생태계의 수문학적 순환 및 탄소 순환의 기능을 측정할 수 있는 중요한 지표이다. 또한 이는 특정 지역의 기후 조건이나 토지 피복과 같은 다양한 요인에 따라 변할 수 있다. 본 연구에서는 한반도에서 2010년부터 2014년까지의 기후 요인(강수, 기온)과 토지 피복에 따른 WUE의 변화를 살펴본다. MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 기반 총일차생산성(Gross Primary Productivity, GPP), 증발산량(Evapotranspiration, ET), 잎면적지수(Leaf Area Index, LAI)와 Willmot의 기상자료 등 대상지역에 대한 격자 자료를 사용한다. 구체적으로 숲, 초원, 농지와 같이 다양한 토지 피복 조건에 대한 월간 및 연간 WUE(=GPP/ET)를 산정하고, 이의 LAI나 기후 조건(강수, 기온)과의 관계를 분석하고자 상관성 및 요인 분석을 진행한다. 기후 조건 및 토지 피복 조건을 고려한 15년간 한반도에서의 WUE의 변화에 대한 분석은 앞으로의 수자원 관리 및 산림 정책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제41권6호
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• pp.140-146
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• 2013

본 연구는 휴대용 광합성측정장치(CIRAS-2, PPS, UK)를 이용하고, 토양 수분조건에 따른 섬기린초의 생리특성을 파악하였다. 섬기린초의 광합성 속도, 식물수분이용효율, 호흡속도 등 측정을 통하여 섬기린초의 생장에 가장 적합한 광도와 토양 수분범위를 명확하게 파악하였다. 광도에 따른 광합성 속도가 증가하였고, $600{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 경우에서 최고점에 도달한 후 그 이후 감소하는 경향을 나타났다. 토양 수분 조건에 따른 섬기린초의 광합성 속도과 식물수분이용효율은 수분함량 11.31%에서 가장 높은 값을 보였으며, 호흡속도는 수분함량 7.91%에서 가장 높은 값을 나타냈다. 그 결과에 의하면, 섬기린초는 가장 적합한 광도 범위가 $600{\sim}1,200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이고, 수분 범위가 7.09~11.31%이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권1호
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• pp.28-38
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• 2012

본 연구는 주요 조림수종인 백합나무와 느티나무 용기묘를 대상으로 수분 조건에 가장 큰 영향을 미치는 관수 주기 처리 별 생장 특성 및 광합성 능력, 수분이용효율, 기공전도도 등 광합성 기구의 변화를 조사 분석하여, 용기묘 양묘 시 최적의 수분 환경을 구명하고자 실시하였다. 백합나무와 느티나무의 근원경과 간장 생장 및 상대 생장량은 1회/1일 관수 처리구에서 가장 높았으며, 관수 주기가 짧을수록 생장이 우수한 경향을 보였다. 물질생산량과 묘목품질지수 또한 두 수종 모두 처리간 차이를 보이면서 관수 주기가 짧아질수록 높은 값을 나타냈다. 또한, 관수 주기가 길어질수록 수분 조건이 불량해짐에 따라 T/R율과 H/D율은 낮아지는 경향을 보였다. 광합성 능력은 두 수종 모두 1회/1일 관수 처리구에서 다른 두 처리구에 비해 1.5~3배 이상의 높은 값을 보였다. 수분이용효율은 두 수종 모두 1회/1일 관수 처리구에서 가장 낮았으며, 관수 주기가 길어질수록 수분 조건이 불량해짐에 따라 수분이용효율이 높아지는 경향을 보였다. 그러나 기공전도도는 관수 주기가 길어질수록 처리간 차이를 보이면서 값이 낮아지는 상반된 경향을 나타냈다. 본 연구 결과를 종합해 보면 수분 부족 시 증산량 감소와 동시에 수분이용효율이 증가되지만, 이에 따라 광합성 능력과 기공전도도의 감소 및 생장 저하와 불량한 묘목 품질이 초래되는 것을 알 수 있었다. 즉, 양묘과정에서 수종별 수분 요구도에 맞는 생육환경조절은 시설양묘시업에 의한 건전한 묘목을 대량 생산함과 동시에 조림과정에서도 높은 활착 및 생장으로 우수한 조림성과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 일률적인 관수를 실시하는 것이 아니라, 기간별 상대생장량을 조사하여 수종별 생장패턴에 따라 기간별 수분 요구량에 맞는 집중 효율적인 관수를 실시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.107-107
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• 2012

우리나라의 시설재배는 연중 고품질의 농산물을 요구하는 소비자의 기대와 생산자의 경제적 목적이 부합되어 재배면적이 증가하고 있으며 전체 시설재배면적의 31.3%는 수리시설이 완비된 관개논에 위치한다. 시설재배지에서의 수분관리는 작물의 안정적인 생산과 수자원의 효율적인 사용을 위하여 토양 특성을 고려하여 운영되어야 한다. 따라서 시설재배지 토양 특성을 반영한 작물근군역에서의 물수지와 수분거동 특성에 관한 연구가 선행되어야한다. 불포화토양에서의 수분이동은 토양-작물-대기의 연속계에서 수분의 공급과 증발산, 배수 및 유거에 의한 토양수분 장력의 변화로 이루어지며 토양수분과 토양수분 장력, 수리전도도와의 관계는 토양의 수리적 특성에 따라 상이하다. 실험을 통한 토양수분 거동 분석은 시간적, 비용적 측면에서 비효율적이므로 모형에 의한 분석이 요구된다. 본 연구에서는 불포화토양에서의 수분이동을 모의하기 위하여 Richards 공식을 유한차분법으로 해석하였으며 국내 논 시설재배지 이(異)층토양에 대하여 다양한 관개조건을 적용하여 토양수분 거동 특성을 분석하였다. 관개와 작물의 수분흡수가 지속됨에 따라 근군역을 이탈한 토양수분이 유하되어 밭 토양과 논 토양의 경계에 축적됨을 확인 하였으며 과다관개가 이루어질수록 이러한 현상이 심화되는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 관개시스템의 설계와 운영에 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.112-115
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• 2012

현재 전 세계적으로 물 부족 현상이 대두되는 가운데 그 양상은 더욱 심해지고 있다. 이러한 물 부족 현상의 악화됨에 따라 수자원 관리의 중요성이 부각되고 있다. 효율적인 수자원의 관리를 위해서는 근본적으로 물 순환 과정인 수문현상의 이해가 필요하다. 수문현상은 증발산, 강우, 침투, 유출 등의 일련의 과정을 말하는 것으로 이를 해석하기 위해서는 많은 수문 인자들의 정확한 관측이 필요하다. 특히 지표와 대기간의 에너지 및 물의 교환에 대한 중요한 요소인 토양수분은 수문현상의 해석을 위해 필수적인 인자이다. 따라서 수문현상의 정확한 해석을 위해서는 토양수분의 관측이 필요하며, 이에 대한 많은 관측이 이루어져 왔다. 최근에는 원격탐사의 기술의 발달로 토양수분의 관측에 대해 시공간적인 장점을 가지는 인공위성을 이용하고 있다. 토양수분관측에 있어서 많은 위성들이 이용되고 있으나 대다수의 경우 발사시점이 오래되었으며, 현재 2009년 ESA (European Space Agency) 의 지구관측 미션의 일환으로 발사된 SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) 가 이용기간이 남아있다. 단, SMOS는 한국을 포함한 동아시아 및 유럽지역에 대해 RFI (Radio Frequency Interference) 의 전파방해로 우리나라의 경우 토양수분 Product의 직접적인 이용이 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 SMOS의 Product인 밝기온도를 이용하여 복원알고리즘을 통해 토양수분을 복원하였다. 또한 복원된 알고리즘의 정확성을 평가하기 위해 한반도의 지점관측된 토양수분 데이터를 이용하여 본 알고리즘을 검증하였다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1998년도 임시총회 및 학술논문발표요지
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• pp.126-128
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• 1998

토양의 완충능이 없는 양액재배에서 Ca 흡수는 양이온과의 길항작용, 온도, 습도 및 염류농도 등에 의해 변화된다. 배양액내 무기 양이온 중 Ca 과 K, Mg의 복합비율 조성에 따른 상추의 광합성, 기공저항, 수분이용효율 및 증산량을 측정하여 상추 tipburn에 관여하는 Ca 흡수를 알아보고자 본 실험을 수행하였다. (중략)

• 한국산림과학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-32
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• 1977

황폐림지(荒廢林地)의 토양(土壤)이 배지(培地)로 될 때 경사별(傾斜別) 토양수분상태(土壤水分狀態)를 파악(把握)하고 여러가지 토양수분상태(土壤水分狀態)가 피복용(被覆用)의 식물(植物)의 생장(生長)에 미치는 영향과 피복식물(被覆植物)의 수분요구도(水分要求度) 및 내건성(耐乾性)을 관찰(觀察), 조사(調査)하고 토양수분(土壤水分)이 결핍(缺乏)된 환경에서 시비효과(施肥效果) 및 수분이용(水分利用) 효율(效率)을 구명(究明)하므로서 보다 합리적(合理的)이며 효과적(效果的)인 황폐림지(荒廢林地) 지피식생조성방법(地被植生造成方法)에 관련(關聯)되는 이론적(理論的) 배경(背景)을 모색(摸索)하기 위하여 본(本) 연구(硏究)가 실시(實施) 되었다. 본(本) 연구과정(硏究過程)은 야외시험(野外試驗)과 온실시험(溫室試驗)으로 구성(構成)되어 있으며 야외(野外) 시험(試驗)은 건기(乾期)와 우기(雨期)에 걸쳐 3 경사지(傾斜地)에서 4 시비수준(施肥水準) 2 파종방법(播種方法)에 대한 피복식물(被覆植物)(아까시나무, 싸리, 새)의 생장상태(生長狀態)를 조사분석(調査分析) 하였다. 온실시험(溫室試驗) 3 수분처리(水分處理), 4 시비수준(施肥水準)에 대한 피복식물(被覆植物)의 생장(生長)을 신장생장(伸長生長), 중량생장(重量生長)으로 조사분석(調査分析) 하였다. 현지(現地)의 입지환경(立地環境) 및 토양수분상태(土壤水分狀態)의 변화(變化)를 측정(測定)하기 위하여 기온(氣溫) 온도(溫度), 강우량(降雨量) 등(等)이 조사부분(調査分析) 되었고 토양수분측정용(土壤水分測定用) Soil cell을 경사별(傾斜別)로 모두 24개(個) 설치(設置) 조사(調査)하였다. 화강편마암(花崗片麻岩)을 모재(母材)로 하는 본황폐림지(本荒廢林地)는 경사도(傾斜度)에 따라 토심(土深) 및 토성(土性)이 다르게 나타나며 이러한 토양조건(土壤條件)은 경사도별(傾斜度別) 토양수분체계(土壤水分體系)를 지배(支配)한다. 완경사지(緩傾斜地) ($17^{\circ}$)는 토심(土深)이 20cm 이상(以上)이며 토성(土性)은 양토(壤土)로서 우기(雨期)동안에 토양수분(土壤水分)은 항상 위조점(萎凋點) 이상(以上)의 유효수분(有效水分)을 보지(保持)하고 있으며, 중경사지(中傾斜地)($25^{\circ}$)는 토심(土深)이 15cm, 토성(土性)은 사질양토(砂質壤土)로서 우기(雨期)동안 토양수분(土壤水分)은 때때로 위조점(萎凋點) 가까이 까지 떨어졌다. 그러나 급경사지(急傾斜地) ($37^{\circ}$)는 토심(土深)은 10cm, 토성(土性)은 사질양토(砂質壤土)로서 우기(雨期)에도 토양수분(土壤水分)이 때때로 위조점(萎凋點) 이하(以下)로 떨어졌다. (표(表) 6 참조) 이상(以上)과 같은 연구(硏究)에 의하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 본연구재료(本硏究材料)로 쓰인 3가지 식물(植物)의 초기생장기간중(初期生長期間中)의 수분요구도(水分要求度)의 상대적(相對的) 수준(水準)을 분석(分析)할 때 다음과 같은 결론(結論)을 얻을 수 있다. 즉(卽) 아까시 나무는 수분요구도(水分要求度)가 높고 (자연보수력수준(自然保水力水準) 내건성(耐乾性)은 비교적(比較的) 약(弱)하다. 싸리는 수분요구도(水分要求度)가 낮고(유효수분(有效水分)의 50%수준(水準)) 내건성(耐乾性)은 강(强)하다. 새는 수분요구도(水分要求度)가 보통(普通)이며 내건성(耐乾性)은 비교적(比較的) 약(弱)하다. 2. 피복용(被服用) 식물(植物)의 토양수분(土壤水分) 조건(條件)에 따른 시비효과(施肥效果)는 수분(水分)이 적을 때에는 잘 나타나지 않으나 수분(水分)이 충분(充分)할 때에는 매우 잘 나타난다. 즉(卽) 토양수분(土壤水分)과 시비처리(施肥處理)의 상호작용(相互作用)이 식물생장(植物生長)에 미치는 영향은 매우 크다. 3. 피복용(被服用) 식물(植物)의 토양수분조건(土壤水分條件)에 따른 양분요구도(養分要求度)는 다음과 같다. 초기생장시(初期生長時) 토양수분(土壤水分)이 건조(乾燥)하면 3 식물(植物)이 모두 낮은 시비수준(施肥水準)에서 생장(生長)이 좋고 토양수분(土壤水分)이 적윤(適潤)하면 아까시 나무와 새는 높은 시비수준(施肥水準)에서 생장(生長)이 좋게 나타난다. 후기생장시(後期生長時) 3 식물(植物) 모두 토양수분수준(土壤水分水準) 의 증가(增加)와 함께 높은 시비수준(施肥水準)이 생장(生長)에 주는 효과(效果)가 컸다. 4. 시비수준별(施肥水準別) 수분이용효율(水分利用效率)은 아까시 나무와 새의 경우 건조지(乾燥地)에 있어서는 낮은 시비수준(施肥水準)(1g 수준(水準))의 수분이용효율(水分利用效率)이 높고 적윤지(適潤地)에 있어서는 높은 시비수준(施肥水準)(3g 수준(水準))의 수분이용효율(水分利用效率)이 높았다. 싸리의 경우 모든 수분조건하(水分條件下)에서 공(共)히 낮은 시비수준(施肥水準)(1g 수준(水準))의 이용효율(利用效率)이 높았다. 5. 아까시 나무와 싸리는 인산(燐酸)의 요구도(要求度)가 인정(認定)되나 새는 인정(認定)되지 않으며 황폐림지(荒廢林地) 토양수분결핍(土壤水分缺乏)은 식물(植物)의 인산흡수(燐酸吸收)를 저해(沮害)한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.22-26
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• 1998

토양오염 정화방법의 하나인 토양증기추출법(soil vapor extraction, SVE)은 오염된 토양에 진공 또는 가압의 공기를 공급하여 연속적인 공기 흐름을 유도함으로써 토양의 기공에 잔류하는 유해화합물의 증발을 촉진하여 오염물질을 제거하는 공정이다. 본 연구에서는 토양증기추출법의 효율에 영향을 주는 인자들 가운데에서 토양의 수분함량과 오염물질의 종류가 오염물질의 제거효율에 미치는 영향에 대한 실험과 계산을 수행하였다. 인공토양으로 glass bead, sand, molecular sieve가 사용되었으며. 오염물질로는 톨루엔. 메틸에틸케톤, 트리클로로에틸렌이 사용되었다. 각 실험에 대하여 프로인들리히 등온식과 기공확산모델 등을 고려하여 계산을 수행한 결과, 수분이 없는 경우에는 탈착식에 의해, 수분이 있는 경우에는 interparticle에서의 확산 현상에 의해 오염물질의 제거속도가 지배됨을 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 정화대상지역에 SVE를 이용한 적절한 정화방법을 설계하는데 기초자료로 이용할 수 있을 것이다.