• 제목/요약/키워드: 수치토양도

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무한방향흐름기법을 이용한 산사태 위험도 평가 (Estimation of Landslide Risk based on Infinity Flow Direction)

  • 오세욱;이기하;배우석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.5-18
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    • 2019
  • 본 연구에서는 경상북도 전체를 대상으로 공간분포형 습윤지수와 뿌리보강무한사면안정해석 이론을 활용한 광역적인 산사태 분석을 실시하였다. 해석을 수행하기 위해 수치지도와 정밀토양도, 임상도 등을 이용하여 지형 지질학적 매개변수를 추출하고 $10m{\times}10m$ 해상도의 공간분포형 데이터베이스를 구축하였으며, 공간분포형 습윤지수를 생성하기 위한 비 집수면적은 무한방향흐름기법을 적용하였다. 광역적인 산사태 위험도 평가를 위한 안전율은 4개 등급으로 구분하여 도시하였다. 위험도 평가결과, 산사태 위험지역은 봉화와 김천 등 실제 최근의 산사태 발생지역과 유사성을 갖는 것으로 나타났으며 특히 산지와 인접한 지역에 unstable 지역이 집중적으로 분포되어 있는 것으로 분석되었다. 또한 산사태 기록과 비교해본 결과, 본 해석모형이 합리적인 매개변수의 축적을 통해 광역적인 산사태 위험성을 평가하는 유효한 방법임을 확인할 수 있다.

미계측 유역을 위한 물리 및 딥러닝 기반 하이브리드 홍수 예측 모형 (Physical and Deep Learning Hybrid Flood Forecasting Model for Ungauged Watersheds)

  • 정민엽;차준호;진채연;김대홍
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.94-94
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    • 2023
  • 유역에서의 홍수를 예측하기 위한 다양한 강우-유출 모형들이 개발되어 사용되고 있다. 개념적 강우-유출 모형들은 신뢰성과 적용성이 높아 실무에서 널리 활용되어왔으나, 강우-유출 과정을 단순화하여 고려하므로 유출예측의 정확도에 한계가 있다. 또한 모형의 매개변수에 여러 불확실성이 존재하므로 충분한 양의 관측자료를 사용한 보정 작업이 필요하다. 물리적 강우-유출 모형들은 유출예측 결과가 비교적 물리적으로 정확하다는 장점이 있지만, 높은 계산 비용 및 수치적 불안정성으로 인하여 실무에의 적용이 힘들다. 본 연구에서는 홍수 예측의 정확도와 효율성을 모두 확보할 수 있는 하이브리드 기법을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 기법은 물리적 모형인 동역학파 모형과 개념적 모형인 순간단위도 모형, 그리고 딥러닝 모형을 결합하여 사용하는 기법이다. 유역의 조도계수 및 지형을 활용한 동역학파 시뮬레이션을 수행하였으며, 동역학파 시뮬레이션 결과 및 멱함수로 나타내어지는 비선형적 강우-유출 관계를 이용하여 유역의 순간단위도를 유도였다. 또한, 딥러닝 모형인 LSTM 모형을 활용하여 강우손실 매개변수를 추정하였으며, 이를 이용하여 강우손실을 계산한 후 유효강우주상도를 산정하였다. 그리고 유역 출구에서의 홍수수문곡선은 유효강우주상도와 순간단위도를 활용한 회선적분을 통해 예측되었다. 본 연구에서 개발한 기법을 시험유역 및 자연유역에서의 홍수 예측에 적용해보았으며, 예측 결과는 NSE=0.55-0.90, R2=0.67-0.95의 높은 정확도를 보였다. 본 연구에서 유도하는 순간단위도는 한 유역에서 유일하지 않으며, 유효 강우강도의 함수이므로 홍수 예측에 비선형적 강우-유출 관계를 고려할 수 있으며, 수많은 유효 강우강도에 대한 순간단위도들은 멱함수를 이용하여 순간적으로 유도될 수 있다. 또한, 유역의 강우 특성이나 지표면의 토양수분, 식생과 같은 특성을 딥러닝 모형을 통해 고려함으로써 강우 손실 산정의 불확실성을 줄일 수 있다. 또한, 순간단위도 유도를 위한 기초작업인 동역학파 시뮬레이션은 유역의 지형과 조도계수만을 필요로 하므로 미계측 유역에의 적용이 유리하다.

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자료 과소 유역 유출 모의을 위한 머신러닝 기법 적용 (Application of machine learning technique for runoff prediction in watershed with limited data)

  • 정민혁;범진아;박민경;정지연;윤광식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.254-254
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    • 2021
  • 기후변화로 인한 자연재해는 해마다 크게 증가하고있으며, 홍수 및 가뭄의 강도와 빈도 증가, 지구온난화로 인한 하천 건천화 등 많은 문제들이 대두되고 있다. 특히, 물 순환과정의 핵심요소로 설명되는 유출량의 변동은 용수 공급과 홍수 대응 및 관리, 하천생태계 유지를 위한 환경에 영향을 미치고 있다. 따라서, 갈수량, 풍수량 등을 산정하여 하천별 유황특성을 결정하는 방법을 사용하고 있으나, 이와같은 지표는 계측자료가 과소한 경우 하천의 유황특성을 세부적으로 이해하고 정량적으로 제시하는데에 한계가있다. 따라서, 미계측 유역에서 Soil and Water Assessment Tool (SWAT)과 같은 수리해석모델이 광범위하게 이용되고있으며, SWAT 모델은 유역의 수치표고모형, 토양 특성, 토지이용 현황, 기상 현황, 유역의 매개변수 등을 반영하여 모델이 구동되고 있다. 하지만, 광범위하게 이용되고 적용성이 입증된 모델임에도 불구하고 입력자료의 불확실성 및 조사되지 않은 영농활동 등으로 인해 결과에 불확실성이 내포되어있으며, 불확실성을 줄이기 위해 실측된 하천의 유량 자료를 이용하여 검정 및 보정작업을 거치고 있다. 모델의 보정 방법으로는 SWAT-CUP과 같은 프로그램 이용되고 있지만, 모델에서 이용되는 매개변수로는 보정할수 있는 범위가 한정적이기 때문에 모델의 정확성을 높이는데에 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 선암천 유역을 대상으로 모델의 매개변수를 보정하지 않고도 머신러닝 기법을 이용하여 모델의 결과를 향상시켰다. 보정 결과, 유량의 경우 R2가 0.42에서 0.91으로 향상되었으며, 특히 고유량 구간에서의 정확성이 매우 향상되었다. 본 연구에서 평가된 SWAT+머신러닝 결합 모형은 향후 모델 구동에 필요한 입력자료가 부족한 경우와 빠른 검정 및 보정 작업이 필요할 경우 활용될수 있을것으로 판단된다.

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AR5 시나리오 기반 미래 아시아 수력 발전 가능량 전망 (Prediction of future potential hydropower in Asia based on AR5 climate scenarios)

  • 김선호;신홍준;김진훈;배덕효
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.70-70
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    • 2020
  • 기후변화 대응을 위해 파리기후협약에서는 온실가스 배출량 감축을 위한 구체적인 목표를 제시하였다. 에너지 분야는 온실가스가 가장 많이 배출되는 분야 중 하나이며, 온실가스 감축 방안으로 신재생 에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 수력에너지는 신재생 에너지 중 가장 현실적이고 많이 활용되는 에너지원으로 각광받고 있다. 아시아 지역은 개발도상국이 다수 위치하고 있고 미개발된 잠재 수력에너지가 풍부한 지역으로 국내 기업의 진출 가능성이 높은 지역이다. 수력에너지 개발을 위해서는 수력 발전 가능량 평가가 필수적이며, 수력 발전 가능량은 기후, 수문조건에 민감하게 반응하기 때문에 기후변화에 따른 수력 발전 가능량의 변동 가능성이 있다. 본 연구에서는 아시아 지역에 대한 AR5 기후변화 시나리오 기반 수력 발전 가능량을 전망하고 분석하고자 하였다. 수력 발전 가능량 산정을 위한 수문 자료 생성은 지표수문해석 모형 VIC (Variable Infiltration Capacity)를 이용하였으며, 모형 입력 자료로 APHRODITE (Asian Precipitation -Highly Resolved Observational Data Integration Towards Evaluation of water resources) 기상 자료, USGS (U.S. Geological Survey) 수치지형도, FAO (Food and Agriculture Organization) 토양도, NCC (Norwegian Climate Centre) NorESM 기후변화 시나리오를 활용하였다. 분석결과 수력 발전 가능량은 과거 및 미래 기간에 동남아시아, 남아시아 지역에 풍부한 것으로 나타났다. 동남아시아는 유출량이 풍부하며, 남아시아는 유역별 낙차가 크기 때문에 수력 발전 가능량이 풍부한 것으로 나타났다. 따라서 동남아시아 지역의 수력 발전 가능량이 남아시아에 비해 기후변화의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한 미래 기후변화로 인해 유출량의 변동 폭이 더욱 넓어져 발전 효율이 감소하는 것으로 나타나 수력발전의 안정성이 감소하였다. 본 연구는 아시아 지역의 수력 발전 가능량을 산정하고 특징을 분석하였다는 점에서 의미가 있다.

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골재 부산물의 용토재 활용을 위한 특성 분석 (Physico-Chemical Properties of Aggregate By-Products as Artificial Soil Materials)

  • 양수찬;정영상;김동욱;심규섭
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.418-428
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    • 2007
  • 본 연구는 골재 부산물의 용토재로서 활용을 위한 기초 특성 분석으로서 전국 21개소의 골재 업체를 대상으로 골재 생산시 생하는 슬러지나 석분 등 골재 부산물의 화학성과 물리성 및 광물 조성을 알아 보는데 있다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 골재 부산물의 pH는 전라도 지역의 JH, DA 업체를 제외하고 모두 8.41~10.97 정도로 높았으며, EC는 평균 $167.9{\mu}S\;cm^{-1}$ 이고 전라도 지역은 대부분 $33.0{\sim}122.4{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 낮은 수치를 보였으나, 경상도 지역은 $169.5{\sim}639.0{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 높은 수치를 나타냈다. 2. 유기물 함량은 대부분 $2.9{\sim}5.0g\;kg^{-1}$ 이며, 강원도 지역의 GG 업체의 경우 $11.27g\;kg^{-1}$ 로 상대적으로 높았다. T-N의 경우, 0.01~0.11 % 정도이고 $NH_4{^+}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.03{\sim}3.00mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $NO_3{^-}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.0{\sim}3.2mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $P_2O_5$ 의 경우, 강원도의 $10.2mg\;kg^{-1}$ 에서 전라도 $24.8mg\;kg^{-1}$ 까지 비슷한 수준을 나타냈다. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$$Na^+$ 의 각 평균은 $2.299cmol_c\;kg^{-1}$, $0.472cmol_c\;kg^{-1}$, $0.021cmol_c\;kg^{-1}$, $0.055cmol_c\;kg^{-1}$ 이며 $Ca^{2+}$의 경우, 최고값인 경상도 DE 업체의 $6.385cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 전라도 JH 업체의 $0.742cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. $Mg^{2+}$의 경우 최고값인 전라도 YS 업체의 $1.850cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 충청도 JK 업체의 $0.006cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. 양이온교환용량은 평균 $7.6cmol_c\;kg^{-1}$으로 경상도에서 $17.3cmol_c\;kg^{-1}$으로 가장 높았으며, 전라도에서 $2.2cmol_c\;kg^{-1}$ 으로 가장 낮았다. 3. 중금속 함량은 모든 항목에서 환경부에서 고시한 농경지 오염 우려 기준을 초과하지 않았다. Cd의 경우, 평균 $0.011mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.003mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경상도 DH 업체의 $0.062mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. $Cr^{6+}$의 경우, 평균 $0.068mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.037mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $0.169mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Cu의 경우, 평균 $0.419mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.000mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.072mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Ni의 경우, 평균 $3.513mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 전라도 DA 업체의 $0.045mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 강원도 GG 업체의 $11.980mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Zn의 경우, 평균 $0.588mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.014mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.086mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Pb의 경우, 평균 $0.467mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.008mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.261mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Fe의 경우, 평균 $33.815mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.805mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $106.400mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Mn의 경우, 평균 $18.427mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 SS 업체의 $0.703mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $49.140mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. 4. 골재 부산물의 토성은 평균적으로 대부분 모래가 50 % 이하이며 미사가 50 % 이상인 미사질양토(SiL)인데 비해 전라도의 경우, 양토(L)였다. 유효수분은 평균 2.58 % 로 매우 낮은 수준이며, 액성한계의 경우, 최저 값인 전라도 JS 업체의 5.9 % 에서 최고 값인 경상도의 DH 업체의 39.1 % 사이의 값을 보이며 평균 24.4 %로 일반 밭 토양의 액성한계와 유사한 수치를 보였다. 대부분 시료에서 점착성 및 가소성 모두 그 성질이 약하거나 없는 C나 D 등급이었다. 5. 골재 부산물의 투수성은 경기도 KG 업체의 경우, $2.8{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 강원도 CC 업체의 경우, $0.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 그리고 전라도 KS 업체의 경우, $1.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$ 로 상당히 느린 투수성을 보여준다. 6. 골재 부산물의 X선 회절분석 결과, 석영(Quartz)과 단사녹니석(Clinochlore)이나 금운모(Phlogopite)가 주요 피크로 대부분 시료에서 화강암 또는 화강 편마암 지역의 광물 조성을 보였으며, 강원도 지역의 DM 업체에서 석회암을 모암으로 하는 방해석(Calcite)과 백운석(Dolomite)이 주요 피크였다. 7. 골재 부산물의 화학 조성 분석 결과(X선 형광분석), 대부분 시료는 원암을 화강암이나 화강편마암으로 하고 있기에 대표적인 원소는 $SiO_2$이며 그 다음으로 $Al_2O_3$가 대부분을 차지한다. 강원도의 SS, DM 업체의 $SiO_2$의 함량은 30 %이하로 낮은 반면에 CaO의 함량은 45 % 이상으로 높은 수치를 보여준다. 골재 부산물의 규반비는 1.70~3.42 이며, 이는 골재 부산물이 화학적 풍화 보다는 원암에서 기계적인 파쇄에 의한 단순 입자 크기의 축소로 보이며, 원암 가루, 즉 1차 광물로서 2차 광물이 거의 없기 때문이라 판단된다. 8. 골재 부산물의 시차 열분석 결과, 열변화 곡선이 안정적이며 주요 천이점이 $550^{\circ}C$에서 $610^{\circ}C$ 부근에 석영의 천이를 보이는 것과 열변화 곡선이 불안정적이며 여러 천이를 보이는 것으로 나뉘며, 골재 부산물의 경우는 흡 발열피크를 검토할 때 점토광물이 거의 없는 것으로 보인다.

새만금간척지에 식재한 포플러 클론의 생리적 특성 (Physiological Characteristics of Poplar Clones in the Saemanguem Reclaimed Land)

  • 이종규;장지휘;이양;김해냄;곽명자;;이태윤;이현경;김이레;장경환;이위영;강호덕;우수영
    • 한국산림과학회지
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    • 제106권2호
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    • pp.186-195
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    • 2017
  • 본 연구에서 일반 토양에 비해 무기양분 함량이 적고 배수성이 좋지 않은 새만금간척지 토양에 식재 된 포플러 수종의 생리적 특성을 조사하였다. 7월과 8월에, 이태리포플러 클론인 Venziano, L.Avanzo와 미루나무 교잡종 클론인 97-18, 97-19은 생리적인 특성의 차이를 보였다. 이태리포플러 클론이 미루나무 교잡종 클론에 비해 생리적 특성이 우수하였다. 특히 Venziano 클론의 순광합성률은 각각 평균적으로 $18.62{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $17.11{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 다른 클론들과 비교해서 높은 수치를 보였다. 반면, 미루나무 교잡종인 97-18클론의 7월 광색소 함량은 $2.37mg{\cdot}g^{-1}FW$으로 가장 높은 수치를 보였으나, 8월에는 이태리포플러 클론보다 낮은 함량을 보였다. 미루나무 교잡종은 8월에 순광합성률, 광색소함량 등 전반적인 생리적 활성이 떨어졌다. 결론적으로, 새만금간척지에 식재된 포플러 묘목의 생리적인 특성은 이태리포플러 종인 Venziano 클론이 우수하였다.

국가농림기상센터 지면대기모델링패키지(NCAM-LAMP) 버전 1: 구축 및 평가 (The NCAM Land-Atmosphere Modeling Package (LAMP) Version 1: Implementation and Evaluation)

  • 이승재;송지애;김유정
    • 한국농림기상학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.307-319
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    • 2016
  • 국가농림기상센터(NCAM)에서는 수요자 맞춤형 영농 영림을 지원하기 위하여 전용 수치모델링시스템인 지면대기모델링패키지(LAMP) 버전 1을 구축하였다. 이 패키지는 두 가지의 큰 축으로 구성되어 있다. 하나는 WRF 기상모델과 Noah-MP 지면모델의 결합시스템인 WRF/Noah-MP 시스템이고, 다른 하나는 Noah-MP 지면 모델의 오프라인 독립구동형 1차원 버전이다. 전자는 7일 이상의 중기 기상예측 자료를 1km 내외의 고해상도로 생산하는 일을 담당하고, 후자는 대표적인 농림생태계에 대하여 1년 지면모의 자료를 15분 간격으로 생산하는 일을 담당한다. 본 연구의 목적은 NCAM-LAMP의 두 구성 요소를 간단히 설명하고, 초기의 수치모의 성능을 평가하는데 있다. WRF/Noah-MP 결합시스템은 동아시아를 포함하는 어미격자 도메인에 최고 810m의 수평 해상도를 갖는 3개의 둥지격자로 구축되었으며, 가장 안쪽 도메인은 광릉 활엽수림 관측지와 침엽수림 관측지(GDK 및 GCK)를 포함한다. 이 결합시스템은 현재 미국 환경예측센터의 FNL 자료를 초기 및 경계자료로 이용하여 구동되며, 여러 개의 약 8일 모의 결과를 연결시켜 장기간에 대한 모의 자료를 생산하였다. 정량적 검증 변수는 WRF/Noah-MP 결합시스템의 2m 기온, 10m 바람, 2m 습도, 강수이며, 기상청 ASOS 관측 자료와 WRF/Noah-MP 결합시스템 모의 자료 사이의 차이를 이용하여 각 도메인에서 동적 식생 포함 유무에 따른 모의 오차를 계산하였다. 강수 모의의 정확도는 탐지확률(POD)과 공평위협점수(ETS)로 구성된 표를 이용하여 조사하였다. 오프라인 독립구동형 지면모델은 1년 기간에 대해 모의 결과를 생산하였으며, KoFlux 관측자료와 비교하여, 순복사 플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스 및 토양 수분 함량을 평가하였다. WRF/Noah-MP 결합시스템의 모의 결과에 따르면, 모든 도메인 중에서 도메인 4(810m 해상도)에서 2m 기온, 10m 바람 및 2m 습도에 대하여 가장 작은 RMSE를 보였다. 동적 식생을 포함시키면 모든 도메인에서 10m 바람의 모의 오차가 감소하게 되는 경향을 보였다. 도메인 2(7,290m 해상도)에서는 강수 모의 점수가 가장 높았으나, 동적 식생을 포함시킴에 따른 효과는 별로 없었다. 독립구동형 1차원 Noah-MP의 지면모의 결과는 복사 플럭스와 토양 수분의 패턴 및 크기를 포착하였으며, 엽면적지수의 모델 입력 부분을 보충하고, 모델 물리과정의 적절한 조합을 찾아내는 노력을 통해 개선될 수 있는 여지를 남겼다.

요소엽면살포(尿素葉面撒布)에 따른 수도(水稻)의 질소영양(窒素營養)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Foliar Application of Urea as Nitrogen Source of Rice Plant Nutrition)

  • 조성진
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제9권
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    • pp.125-147
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    • 1968
  • I. 수도(水稻)에 대(對)한 질소(窒素)의 합리적시용법(合理的施用法)을 확립(確立)하기 위(爲)한 일환(一環)의 연구(硏究)로서 못자리의 질소시용량(窒素施用量)과 못자리 말기(末期)에 있어서의 요소엽면살포(尿素葉面撒布)가 묘(苗)의 소질(素質) 특(特)히 질소(窒素)의 흡수(吸收) 및 발근력(發根力)에 미치는 영향을 알고자 시험(試驗)한바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 못자리에 $3.3\;m^2$ 당(當) 요소(尿素) 45g 토양시비(土壤施肥)한 것은 질소함량(窒素含量)이 1.835%인데 65g 시비구(施肥區)는 2.191%로서 유의차(有意差)를 인정(認定)하였다. 2. 못자리 말기(末期)의 요소엽면살포구(尿素葉面撒布區))$(T_{1},\;T_2)$는 무처리구(無處理區)$(T_0)$에 비(比해)서 모두 질소함량(窒素含量)이 증대(增大)되고 있으며 처리간(處理間)에 유의차(有意差)를 인정(認定)하였다. 즉 무처리구(無處理區)$(T_0)$는 질소함량(窒素含量)이 1.958%인데 0.5% 요소액살포구(尿素液撒布區)$(T_1)$는 2.020%이며 1.0% 요소액살포구(尿素液撒布區)$(T_2)$는 2.063%였다. 3. 요소농도(尿素濃度)가 낮은 $T_1$ 구(區)에 대해서 10% 요소액(尿素液)과 동량(同量) 요소(尿素)를 토양(土壤)에 시비(施肥)한 구(區)$(T_2)$는 질소(窒素)의 함량(含量)이 2.011%로서 오히려 낮으며 엽면살포(葉面撒布)가 모의 질소함량(窒素含量)을 증대(增大)시켰으며 이앙후(移秧後)의 착근(着根)과 초기(初期) 생육(生育)을 촉진(促進)시켰다. 4. 못자리에 $3.3\;m^2$ 당(當) 요소(尿素) 45g 토양시비구(土壤施肥區)$(N_1)$는 탄소함량(炭素含量)이 22.57%인데 65g 시비구(施肥區)$(N_2)$는 23.10%로서 유의차(有意差)가 인정(認定)되며 질소사용량(窒素使用量)이 더 많을 경우에 탄소함량(炭素含量)도 높았다. 5. 요소엽면살포(尿素葉面撒布) 및 토양시비구(土壤施肥區)의 탄소함량(炭素含量)은 $T_1$ 구(區)22.86% $T_2$ 구(區) 23.10% $T'_2$ 구(區) 22.95%로서 $T_0$구(區) 22.43%에 비(比)하여 높았으며 질소흡수(窒素吸收)가 커지는데 비례(比例)해서 증대(增大)되고 있다. 6. C/N율(率)에 있어서는 토양시비구간(土壤施肥區間)과 못자리 말기(末期)의 요소엽면살포구간(尿素葉面撒布區間) 모두 유의차(有意差)가 인정(認定)되며 질소시용량(窒素施用量)이 많은 경우에 C/N율(率)이 낮았다. 7. 발근수(發根數)는 $N_1$ 구(區)보다 $N_2$ 구(區)가 조사기간중(調査期間中)$1{\sim}2$개(個)가 많았으며 못자리말기(末期)에 질소시용(窒素施用)도 역시 발근수(發根數)를 증대(增大)시켰다. 8. 근장(根長)에 있어서도 처리간변이(處理間變異)가 발근수(發根數) 경우와 동일(同一)한 경향(傾向)이였다. 9. 모의 질소(窒素) 및 소소함량(素素含量)이 높고 C/N율(率)이 낮은 것이 발근수(發根數) 및 근장(根長)을 증대(增大)시켰다. II. 수전기에 있어서의 전엽(剪葉)의 정도(程度)와 요소엽면살포(尿素葉面撒布)가 수도(水稻)의 등숙(登熟) 및 수량(數量)에 미치는 영향을 알고자 하였으며 식물체(植物體)의 질소(窒素) 및 탄소함량(炭素含量)을 분석(分析)하여 이들과 수량(數量)의 관계(關係)를 살펴 보았던바 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 1수평균중(穗平均重)은 전엽(剪葉)의 정도(程度)가 클수록 저하(低下)하였으며 요소(尿素)의 엽면살포(葉面撒布)는1수평균중(穗平均重)을 증가(增加)하는데 도움이 되었고 1회살포구(回撒布區)(B)보다 2회살포구(回撒布區) (A)가 더 유효(有效)하였다. 2. 벼의 등숙율(登熟率)은 전엽처리간(剪葉處理間)에 고도(高度)의 유의차(有意差)를 인정(認定)하였으며 전엽(剪葉)의 정도(程度)가 클 수록 등숙율(登熟率)이 낮았다. 한편 질소(窒素)의 엽면살포(葉面撒布)가 등숙율(登熟率)에 미치는 영향(影響)은 보통(普通)의 유의성(有意性)을 보일 정도로 유효(有效)하였다. 전엽(剪葉)의 정도(程度)와 등숙율(登熟率)과의 상관관계(相關關係)를 계산(計算)하여 본즉 상관계수(相關係數)(r)는 0.961로서 고도의 상관(相關)을 보이고 존치엽수(存置葉數)가 많을수록 등숙율(登熟率)은 높았다. 3. 정조천립중(正租千粒重)에 미치는 전엽(剪葉)의 영향(影響)은 무전엽구(無剪葉區) (f)의 정조천립중(正租千粒重) 28.05g을 100으로 하였을 때 1매존치구(枚存置區) (a) 84.88, 2 매존치구(枚存置區) (b) 31.51, 3 매존치구(枚存置區) (c) 95.08, 4 매존치구(枚存置區) (d) 97.29, 5 매존치구(枚存置區) (e) 100.40dml 수치(數値)를 보였으며 이들간의 상관계수(相關係數)(r)는 0.925로서 고도(高度)의 상관(相關)을 보여 존치엽수(存置葉數)가 많을수록 높았다. 한편 요소엽면살포(尿素葉面撒布)가 정조천립중(正租千粒重)에 미치는 효과는 무살포구(無撒布區) (c) 정조천립중(正租千粒重) 25.89g을 100으로 하면 B 구(區) 103.20이고, A 구(區)는 105.56의 지수(指數)를 보였으며 처리간(處理間)에 고도(高度)의 유의성(有意性)을 보이고 있다. 4. 정조중(正租重)에 미치는 전엽(剪葉)의 영향(影響)은 전엽(剪葉)의 정도(程度)가 클 수록 정조중(正租重)은 저하(低下)하였으며, f 구(區)의 정조중(正租重) 172.7g을 100으로 하였을 때 a 구(區) 64.10, b 구(區) 71.63, c 구(區) 78.23, d 구(區) 82.22, e 구(區) 99.89의 지수(指數)를 보였고 전엽(剪葉)의 정도(程度)와 정조중(正租重)과의 상관계수(相關係數)(r)는 0.971로서 고도(高度)의 상관(相關)을 보이고 있다. 한편 요소(尿素)의 엽면살포(葉面撒布)의 효과(效果)는 통계적(統計的)으로 보아 유의차(有意差)가 인정(認定)되며 c 구(區) 133.0g을 100으로 하였을때 B 구(區) 104.88이고 A 구(區)는 117.22의 지수를 보였다. 5. 현미수량은 f 구(區) 145.94g을 100으로 하였을때 a 구(區) 33.41 b 구(區) 42.29, c 구(區) 64.85 d 구(區) 70.20 그리고 e 구(區)는 92.25의 지수(指數)를 보여 처리간(處理間)에 고도(高度)의 유의차(有意差)를 보였으며 제현율(製玄率)은 f 구(區) 84.50% a 구(區) 44.04%, b 구(區) 49.89%, c 구(區) 70.05% d 구(區) 72.15% e 구(區)는 77.87%였다. 한편 요소(尿素)의 엽면살포구(葉面撒布區)의 현미수량(玄米數量)은 C 구(區)의 수량 88.47g을 100으로 하였을 때 B 구(區) 109.85, A 구(區)는 124.98의 지수(指數)를 보였다. 6. 제현율(製玄率)은 C 구(區) 66.51%이고, B 구(區) 69.77% A 구(區) 70.93%을 보였다. 7. 질소함량(窒素含量)은 요소엽면살포(尿素葉面撒布)에 의하여 이삭이나 잎에 있어서 모두 증대(增大)하여 무살포구(無撒布區) (C) 1.341% 및 1.479%인데 요소엽면살포구(尿素葉面撒布區) (B)는 1.369% 및 1.491%의 분석치(分析値)를 보였다. 8. 탄소함량(炭素含量)은 질소(窒素)의 경우와 같이 요소엽면살포(尿素葉面撒布)에 의하여 모두 증대(增大) 되었으며, 무살포구(無撒布區) (C)의 이삭 37.000% 및 43.915%의 분석치(分析値)를 보였다. 9. C/N율(率)은 이삭에 있어서는 처리간(處理間)에 차이(差異)가 없었고 잎에서만 요소엽면살포구(尿素葉面撒布區)가 약간 높았다. 10. 현미수량(玄米數量)과 질소(窒素), 탄소함량(炭素含量) 및 C/N율간(率間)에는 고도(高度)의 상관(相關)을 보였으며 질소(窒素) 및 탄소함량(炭素含量) 그리고 C/N율(率)이 높을 수록 수량(數量)을 증대(增大)하였다. III. 수비(穗肥)로써 요소엽면살포(尿素葉面撒布)의 효과(效果) 및 그 시기(時期)를 알고자 시험(試驗)한바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 간장(稈長), 수장(穗長 ) 및 수수(穗數에)는 차이(差異)를 인정(認定)하지 못하였다. 2. 1수평균(穗平均) 영화수(潁花數)는 수비시용시기간(穗肥施用時期間)에 보통(普通)의 유의성(有意性)을 보였고 수비시용시기(穗肥施用時期)가 빠를 수록 증대(增大)하는 경향(傾向)을 보였으며 수비시용방법간(穗肥施用方法間)에서는 유의성(有意性) 차이(差異)가 인정(認定)되지 않았으나 수치적(數値的)으로는 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區)가 가장 많아서 65.9 입(粒), 요소(尿素) 10%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 65.6 입(粒), 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 64.4 입(粒), 대조구(對照區) 63.9 입(粒)의 순위로 적었다. 3. 등숙율(登熟率)은 수비시용기간(穗肥施用期間)에는 보통(普通)의 유의차(有意差)를 보였고 수비시용기(穗肥施用期)가 출수기(出穗期) 7일(日)까지에서는 늦을수록 약간 높아지는 경향(傾向)을 보였으며 수비시용방법(穗肥施用方法)에 있어서는 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區)와 10%액(液) 토양시용구(土壤施用區)가 현저(顯著)히 높아서 89.8% 및 89.4%를 보였고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區)는 87.8% 및 87.5%를 보여 이들 처리간(處理間)에 고도(高度)의 유의성(有意性)을 보였다. 4. 정조천립중(正租千粒重)은 수비시용시기간(穗肥施用時期間)에 고도(高度)의 유의차(有意差)가 인정(認定)되며 등숙율(登熟率)의 경우와 같이 출수전(出穗前) 7일(日)까지에서는 수비(穗肥)가 늦을 수록 천립중(千粒重)은 증대(增大)하는 경향(傾向)을 보였으며 수비시용방법간(穗肥施用方法間)에 있어서도 고도(高度)의 유의차(有意差)가 인정(認定)되었고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區)는 23.18g로서 가장 높았다. 5. $3.3\;m^2$당 정조수량(正租收量)은 수비시용시기간(穗肥施用時期間)에는 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 않았으며 수비시용방법(穗肥施用方法)에 따르는 차이(差異)는 고도(高度)의 유의차(有意差)를 보여 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區) 및 요소(尿素) 10%액(液) 토양시용구(土壤施用區)가 현저(顯著)히 높아 1.486kg 및 1.491kg을 냈고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 및 대조구(對照區)는 1.381kg 및 1.486kg이었다. 6. 제현율(製玄率)은 수비시용시기간(穗肥施用時期間)에는 유의차(有意差)를 인정(認定)하였으며 수비시기(穗肥時期)가 출수전(出穗前) 14일(日)이 되던 때가 가장 높았으며 수비방법(穗肥方法)에 따르는 제현율(製玄率)은 처리간(處理間)에 고도(高度)의 유의차(有意差)를 인정(認定)할 수 있었고 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區) 및 10%액 토양시용구(土壤施用區)는 84.72% 및 84.06%로서 현저(顯著)히 높고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 및 대조구(對照區)는 83.29% 및 82.56을 보였다. 7. $3.3\;m^2$당 현미수량(玄米收量)은 수비시간(穗肥時間)에 유의차(有意差)를 인정(認定)하였고 수기비(穗期肥)가 빠른 출수기전(出穗期前) 21일(日)에 시용(施用)한 것이 1.192kg로서 가장 많았으며 수비시용방법간(穗肥施用方法間)에 있어서는 통계적(統計的)으로 고도(高度)의 유의차(有意差)를 보이고 있으며 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區) 및 10%액(液) 토양시용구(土壤施用區)는 1.259kg 및 1.254kg으로써 현저(顯著)히 높고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 및 대조구(對照區)는 각각(各各) 1.149kg 및 1.095kg로써 낮았다. 8. 수비(穗肥)로서 요소(尿素)를 시용(施用)한 경우 식물체내(植物體內) (窒素含量)은 증대(增大)되었는데 요소엽면살포(尿素葉面撒布)가 토양시용(土壤施用)보다 효과적(效果的)이였으며 식물체내(植物體內) 요소함량(尿素含量)의 증대(增大)와 더불어 대체로 탄소함량(炭素含量)도 증대(增大)되는 경향(傾向)을 보였다.

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HPLC-FLD와 MSD를 이용한 지하수 중 나프탈렌 및 TNT의 미량 분석법 개발 (Development of Analytical Methods for Micro Levels of Naphthalene and TNT in Groundwater by HPLC-FLD and MSD)

  • 박종성;오재일;정상조;최윤대;허남국
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권6호
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    • pp.35-44
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    • 2009
  • 나프탈렌과 TNT는 미국 환경청(U.S. EPA)에서 규정한 발암가능성 물질로(Group C), 환경으로 방출될 경우 수생태계와 인체에 심각한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 지하수 내 두 물질의 미량 분석법에 대한 기존연구는 매우 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 HPLC-FLD(Fluorescence etector)와 MSD(Mass detector)를 이용한 지하수 내 나프탈렌 및 TNT의 미량분석법을 개발하여, MDL과 LOQ 및 이온영향을 조사하고, 현재 사용되고 있는 HPLC-UV 분석법과 비교 평가하였다. 나프탈렌의 경우, 3D-Fluorescence를 통하여 확인된 최고의 파장(Ex: 270 nM, Em: 330 nM)이 HPLC-FLD에 적용되었고, $0.3\;{\mu}g/L$의 MDL과 $2.0\;{\mu}g/L$의 LOQ가 획득되었다. 이는 현재 방법(HPLC-UV; MDL: $23.3\;{\mu}g/L$, LOQ: $163.1\;{\mu}g/L$)보다 약 80배 우수한 결과이며, U.S. EPA의 음용수 권고기준($700\;{\mu}g/L$)의 약 350배 이하까지 정량분석이 가능한 수치이다. TNT의 경우, 새롭게 제시된 HPLC-MSD로 측정한 방법(MDL: $0.13\;{\mu}g/L$, LOQ: $0.88\;{\mu}g/L$)이 HPLC-UV(MDL: $16.8\;{\mu}g/L$, LOQ: $117.5\;{\mu}g/L$ at 230 nM)보다 약 130 배 우수한 것으로 조사되었고, U.S. EPA의 음용수 권고기준($20\;{\mu}g/L$)보다 약 23배 낮은 농도까지 정량분석이 가능한 것을 확인하였다. 또한 HPLC-UV(230 nM)의 분석법은 ${NO_3}^-$ 농도가 증가할수록(특히 21 mg/L 이상) 크로마토그램의 기준선이 증가하여 정량에 방해를 주었으나, HPLC-MSD 분석법은 국내 지하수 평균 농도보다 약 3.5배인 63.7 mg/L에서도 분석의 영향 없이 안정한 크로마토그램을 보여주었다. 따라서 새롭게 제시된 HPLC-FLD와 MSD에의한 나프탈렌과 TNT 분석법은 지하수 및 음용수 미량분석에 적합하며, 관련분야 연구에 크게 도움이 될 것이다.

수수×수단그라스 교잡종 논토양 재배시 품종별 생육특성 및 사료가치 비교 연구 (A Comparative Studies on the growth Characteristics and Feed Components of Sorghum × Sudangrass hybrids at Paddy Field Cultivation)

  • 전병태;문상호;이상무
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.29-38
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    • 2012
  • 본 시험은 수수${\times}$수단그라스 교잡종 논토양 재배 시 품종별 생육특성 및 사료적 가치를 규명하기 위하여 실시하였으며, 공시재료는 추천 품종 9품종을 공시하였다. 초장, 엽수, 경의 굵기 및 경경도에 있어서는 Jumbo가 다른 품종에 비하여 유의적으로 높은 수치를 나타냈다(P<0.01). 당도는 P877F > Sweet home > Maxi graze > Green star > Cow pow > G7 순으로 높게 나타났으며, 생초수량과 건물수량에 있어서는 생육특성이 좋았던 Jumbo 품종이 각각 86,199 kg/ha 및 16,206 kg/ha으로 다른 품종에 비하여 가장 높은 수량성을 보였다(P<0.01). 조단백질 함량은 Maxi graze가 6.5%로 가장 높게, 조지방 함량은 Honey chew BMR이 2.1%로 가장 높게 나타났다(P<0.01). 그리고 Jumbo와 G7 품종은 NDF 및 ADF 함량이 높은 품종으로 나타났다(P<0.01). TDN 함량은 품종 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 무기물 함량은 Cow pow > Turbo gold > Jumbo > Honey chew BMR > G7 순으로 높게 나타났으며, 총구성 아미노산 함량은 Maxi graze > Sweet home > Turbo gold > Honey chew BMR > Jumbo 순으로 높게 나타났다. 단백질 생산량 및 지방 생산량은 각각 Turbo gold (814.6 kg/ha) 및 Honey chew BMR (309.8 kg/ha)이 가장 높게 나타났으며(P<0.01), 광물질 생산량은 Cow pow 품종이 207.6 kg/ha로서 높게 나타났다(P<0.01). 구성 아미노산 생산량과 TDN 생산량은 Sweet home 품종이 각각 592.2 kg/ha 및 10,194 kg/ha로 가장 높게 나타났다(P<0.01). 이상 결과를 종합해 보면 수수${\times}$ 수단그라스 교잡종을 논토양에서 재배 시 생육특성 및 각종 영양수량이 다양하게 나타남으로서 품종 선택은 이용 목적에 따라 선택 재배하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.