• Title/Summary/Keyword: 순환관개

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A study on coupled SWAT and CFD models of regulating gate operation in small agricultural watershed (농촌소유역에서의 제수문 기작을 고려한 유역-전산유체역학 연계 모델링 기초연구)

  • Kim, Dong Hyeon;Jang, Taeil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.262-262
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    • 2020
  • 새만금 유역 내에는 다수의 보 및 제수문이 위치하고 있으며, 관개, 배수, 오염원 등이 영향을 받고 있다. 선행연구 중에는 보 및 제수문을 고려하기 위해 모형의 소스코드를 일부 수정하여 연구되고 있으나 유역모형으로 구현하기에는 한계가 있으며, 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 만경강 유역을 대상으로 유역 모형과 전산유체역학 모형을 이용하여 하류 제수문에 대한 유입, 유출 그리고 오염원 등의 영향을 분석하고자 한다. SWAT (Soil and water assessment tool)은 유역 모형으로 미국 농무부에서 농업유역의 수문순환 및 비점오염원을 모의하기 위해 개발한 모형이다. CFD (Computational fluid dynamics)는 전산유체역학 모형으로 구조물을 설계하고 유체, 기체 등을 모의할 수 있다. SWAT 모형을 이용하여 농업유역 하류 제수문 위치를 출구로 지정하여 수문을 모의하고 그 결과자료는 CFD에 입력할 수 있다. CFD는 하류 제수문 구조물을 설계하고 SWAT 모형의 수문자료를 입력하여 제수문의 영향을 평가할 수 있다. 우선, 만경강 유역을 대상유역으로 선정하고 부용, 황산, 상리, 고은교 등 제수문의 위치를 파악하였다. SWAT 모형 구축을 위해 2015-2018년까지 기상, 수위, 유량 관측자료를 수집하였으며, 보정기간과 검증기간은 각 2년이며, 모형 성능 검증에 사용한 적합성 평가 지수는 R2 (Determine coefficient), RMSE (Root mean square error), 그리고 NSE (Nash-sutcliffe efficiency coefficient)를 사용하였다. 모형의 보정은 SWAT-CUP 자동보정프로그램을 사용하였으며, 모형의 보정지수는 NSE를 사용하였고, 1,000회 반복 수행을 통해 매개변수를 최적화하였다. 보정기간의 유출량 적합성 평가 지수는 R2, RMSE 그리고 NSE가 각각 0.84, 2.96 mm/day, 0.70을 나타냈다. 검증기간의 유출량 적합성 평가 지수는 R2, RMSE 그리고 NSE가 각각 0.72, 2.94 mm/day, 0.46을 나타냈다. 본 연구는 유역 차원과 구조물 차원의 모델링을 연계하는 것으로 향후 제수문 모니터링 자료를 활용하여 CFD 모형을 구축하고 유입량에 따른 제수문의 검보정 및 영향을 평가하고자 한다. 이러한 결과는 최근 기후변화에 따라 급격히 변화하는 유역환경에 대처할 수 있는 방안이 될 수 있을 것이며, 제수문 시설을 관리하는 기관에서도 합리적인 운영방안에 대한 기초자료로 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

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Summer Precipitation Variability in the Han River Basin within the Context of Global Temperature Gradients (전지구 온도지표를 이용한 한강유역의 여름철 강우특성 변화 분석)

  • Jeong, Min-Su;Kim, Jong-Suk;Moon, Young-Il;Hwang, Sung-Hwan
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.34 no.4
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    • pp.1151-1159
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    • 2014
  • In this study, two global simple indices are used to investigate climate variability and change in observations. Land-Ocean Contrast (LOC) is an index of area-averaged surface temperature contrast between land and ocean. Meridional Temperature Gradient (MTG) is defined as the mean meridional temperature gradient in the Northern Hemisphere from mid to high latitude and sub-tropical zonal bands. These indices have direct or indirect effects on changing in atmospheric circulations and atmospheric moisture transport from north-south or east-west into East Asia (EA). In addition, warm season hydrometeorology in EA is highly associated with water supplies for coupled human and natural systems including drinking water, irrigation, hydropower generation as well as fisheries. Therefore, in this study, we developed an empirical separation approach for summer rainfall from typhoon and monsoon. An exploratory analysis was also conducted to identify the regional patterns of summer monsoon precipitation over the Korean peninsula within the context of changes in different types of temperature gradients. The results show significant and consistent changes in summer monsoon rainfall during the summer season (June-September) in South Korea.

The Production, Distribution, and Utilization of Rice in Japan (일본의 쌀 생산, 유통 및 이용 현용)

  • Inouchi, Naoyoshi
    • Food preservation and processing industry
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    • v.1 no.1
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    • pp.17-26
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    • 2002
  • 일본은 기후적으로도 쌀의 생산에 적합하며 쌀은 일본의 주곡이다. 1893년 국립농업연구소가 설치된 이래로 쌀은 품질과 단보당 생산량이 꾸준히 개선되어와 116의 노동시간으로 생산량은 2.5배의 증가를 가져왔다. 이러한 진전은 재배방법의 개선, 비료, 농약, 재배기술, 기계화, 관개배수, 농지개량 등의 요인들로 볼 수 있다. 현재 일본에서 생산되고 있는 주요 쌀 품종으로는 코시히카리($35.5\%$), 히토메보레($9.7\%$), 히노히카리($9.0\%$), 아키다코마치($8.5\%$), 키라라($4.8\%$) 등 10여 품종이며 최근에는 형질전환 품종의 연구와 함께 생물공학적 연구 ,생리, 품질, 곤충과 잡초, 토양, 식품가공 등 기본적인 연구에 심혈을 기울이고 있다. 새로운 형태의 쌀 품종으로는 냉동조리쌀밥, 초밥, 레토르트룡 쌀 등 가공용으로 적합하도록 하기 위하여 아밀로오즈의 함량을 $5-15\%$로 낮춘 쌀이나 카레, 필라프, 튀김 쌀 등의 용도에 적합하도록 아밀로오스의 함량을 $30\%$이상으로 높인 쌀뿐만 아니라 곡립의 크기와 길이 등을 변형시킨 쌀, 유색미, 향미, 단백질 함량 조절 쌀, 거대 배아미, lipoxygenase 활성을 없앤 쌀, 단맛나는 쌀 등이 연구, 생산되고 있다. 일본에서의 쌀이용은 먼저 가공용 쌀을 들 수 있다. 밥, 청주, 스낵, 쌀가루, 미소발효 등 다양하게 이용이 되고 있으며 parboiled rice와 이의 색과 향을 개선한 converted rice, 현미를 이용한 가공쌀, 쌀빵, 현미가루, 세척미, 쌀국수, 쌀스낵, 당과, 죽, 쌀은 채소아 함께하는 타키코미고한, 초밥, 냉동쌀밥, 무균포장밥, 건조밥, 즉석밥 등 매우 다양하다.는 일, 쌀 재배구조 조정과 함께 높은 미질을 가지는 품종육종, 기계화를 비롯한 경작기술의 발달, 쌀과 부산물 가공기술의 개발연구, 특정기능을 함유하는 유전공학적 기술의 적용, 토지와 도시화 그리고 식량순환에 시스템의 개혁 등 과학기술을 고양하는 일 등을 들 수 있다.하는데 도움이 되리라 생각된다.=0.002)가 통계적으로 유의한 인자였다. 결론 : 본 기관에서 시행되어진 근침윤성 방광암에 대한 방광보존치료법은 기존의 근치적 방광절제술에 비하여 대등한 치료성적을 내는 동시에 $63\%$에서 장기보존이 가능하였다. 따라서 본 치료법이 방광암의 치료에 적극적으로 적용되어야 할 것으로 생각하며 향후 여러 기관이 참여하는 활발한 연구를 통해 한국인에게 가장 적절한 치료법을 개발해야 될 것으로 생각한다. B2+3, C1, C2+3군에서 수술달독군과 방사선치료 추가군의 골반종양제어율은 각각 $79\%$$75\%$ (p=0.88), $100\%$$100\%,\;44\%$$68\%$ (p=0.01)이었다. 전체 환자를 대상으로 다요인 분석을 시행한 결과 생존율과 무병생존율에 병기만이 유의하였고 두 치료 군에서도 역시 병기가 유의한 인자로 나타났다. 전체환자에서 골반종양제어율에 유의한 예후인자로 다요인분석을 시행한 결과 병기와 수술방법이 유의하였다. 수술단독군에서는 병기만이 유의하였고 방사선치료 추가군에서는 수술방법만이 유의하여 복부회음절제술군의 골반종양재발률이 높았다. 결론 : 본 후향적 연구에서 수술 후 보조적 방사선치료를 시행하여 수술단독군에 비해 병기 C2+3군에서 골반종양제어율이 향상되었음을 알 수 있었다. 그러나 병기 B2이상의 모든 환자에서 골반종양제어율 뿐만 아니라 생존율의 향상을 가져오기

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CO2 and Energy Exchange in a Rice Paddy for the Growing Season of 2002 in Hari, Korea (한국 하리 논에서의 2002년 생장기간의 CO2와 에너지의 교환)

  • Byung-Kwan Moon;Jinkyu Hong;Byoung-Ryol Lee;Jin I. Yun;Eun Woo Park;Joon Kim
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.5 no.2
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    • pp.51-60
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    • 2003
  • Rice, which occupies about 60% of the farmland in Korea, is a staple crop in Asia. It not only absorbs $CO_2$ from the atmosphere, but also emits carbon in a form of CH$_4$. It has a potential role in the global budget of greenhouse gases because of its relative contributions of carbon absorption and emission associated with changing hydrologic cycle. To better understand its current and future role, seasonal variations of energy and $CO_2$ exchange in this critical ecosystem need to be quantified. The purpose of this study was to measure, document and understand the exchange of energy and $CO_2$ in a typical rice paddy in Korea throughout the whole growing season. Since late April of 2002, we have conducted measurements of energy and $CO_2$ exchange in a rural rice paddy at Hari site, one of the Korea regional network of tower flux measurement (KoFlux). After the quality control and gap-filling, the observed fluxes were analyzed in the context of micrometeorology and biophysics. $CO_2$ and energy exchanges varied significantly with land cover changes (e.g., plant growth stages), in addition to changes in weather and climate conditions. This study, reporting first direct measurement of energy and $CO_2$ exchange over a rice paddy in Korea, would serve as a useful database as one of the reference sites in AsiaFlux and FLUXNET.

Water Balance Analysis of Pumped-Storage Reservoir during Non-Irrigation Period for Recurrent Irrigation Water Management (순환형 농업용수관리를 위한 농업용 저수지의 비관개기 양수저류 추정)

  • Bang, Na-Kyoung;Nam, Won-Ho;Shin, Ji-Hyeon;Kim, Han-Joong;Kang, Ku;Baek, Seung-Chool;Lee, Kwang-Ya
    • Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.62 no.4
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • The extreme 2017 spring drought affected a large portion of South Korea in the Southern Gyeonggi-do and Chungcheongnam-do districts. This drought event was one of the climatologically driest spring seasons over the 1961-2016 period of record. It was characterized by exceptionally low reservoir water levels, with the average water level being 36% lower over most of western South Korea. In this study, we consider drought response methods to alleviate the shortage of agricultural water in times of drought. It could be to store water from a stream into a reservoir. There is a cyclical method for reusing water supplied from a reservoir into streams through drainage. We intended to present a decision-making plan for water supply based on the calculation of the quantity of water supply and leakage. We compared the rainfall-runoff equation with the TANK model, which is a long-term run-off model. Estimations of reservoir inflow during non-irrigation seasons applied to the Madun, Daesa, and Pungjeon reservoirs. We applied the run-off flow to the last 30 years of rainfall data to estimate reservoir storage. We calculated the available water in the river during the non-irrigation season. The daily average inflow from 2003 to 2018 was calculated from October to April. Simulation results show that an average of 67,000 tons of water is obtained during the non-irrigation season. The report shows that about 53,000 tons of water are available except during the winter season from December to February. The Madun Reservoir began in early October with a 10 percent storage rate. In the starting ratio, a simulated rate of 4 K, 6 K, and 8 K tons is predicted to be 44%, 50%, and 60%. We can estimate the amount of water needed and the timing of water pump operations during the non-irrigation season that focuses on fresh water reservoirs and improve decision making for efficient water supplies.

IONOSPHERE-THERMOSPHERE INTERACTIONS BASED ON NCAR-TIEGCM: THE INFLUENCE OF THE INTERPLANETARY MAGNETIC FIELD (IMF)-DEPENDENT IONOSPHERIC CONVECTION ON THE HIGH-LATITUDE LOWER THERMOSPHERIC WIND (NCAR-TIEGCM을 이용한 이온권-열권의 상호작용 연구: 행성간 자기장(IMF)에 의존적인 이온권 플라즈마대류의 고위도 하부 열권 바람에 대한 영향)

  • 곽영실;안병호;원영인
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.21 no.1
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    • pp.11-28
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    • 2004
  • To better understand how high-latitude electric fields influence thermospheric dynamics, winds in the high-latitude lower thermosphere are studied by using the Thermosphere-ionosphere Electrodynamics General Circulation Model developed by the National Conte. for Atmospheric Research (NCAR-TIEGCM). The model is run for the conditions of 1992-1993 southern summer. The association of the model results with the interplanetary magnetic field(IMF) is also examined to determine the influences of the IMF-dependent ionospheric convection on the winds. The wind patterns show good agreement with the WINDII observations, although the model wind speeds are generally weaker than the observations. It is confirmed that the influences of high-latitude ionospheric convection on summertime thermospheric winds are seen down to 105 km. The difference wind, the difference between the winds for IMF$\neq$O and IMF=0, during negative IMF $B_y$ shows a strong anticyclonic vortex while during positive IMF $B_y$ a strong cyclonic vortex down to 105 km. For positive IMF $B_z$ the difference winds are largely confined to the polar cap, while for negative IMF B, they extend down to subauroral latitudes. The IMF $B_z$ -dependent diurnal wind component is strongly correlated with the corresponding component of ionospheric convection velocity down to 108 km and is largely rotational. The influence of IMF by on the lower thermospheric summertime zonal-mean zonal wind is substantial at high latitudes, with maximum wind speeds being $60\;ms^-1$ at 130 km around $77^{\circ}$ magnetic latitude.

Characteristics and management of citrus orchard soils in Jeju (제주도(濟州道) 감귤원토양(柑橘園土壤)의 특성(特性)과 관리(管理))

  • Park, Hoon;Yoo, Sun-Ho;Hong, Soon Beum
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.8 no.3
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    • pp.135-152
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    • 1975
  • The following informations are known from physical and chemical characteristics of orchard soils and nutritional diagnosis of orange leaves in Jeju. 1. Most orange orchards are located on terrace and cindercone thus soil moisture and microclimate of an orchard will greatly be affected by its topography. 2. Excessive well drainage, shallow soil depth, high content of gravels, low solid phase ratio and strong wind will give severe problem of soil moisture and wind errosion, thus the exte- nsion of soil depth is necessary for maintain nutrients, water and sufficient root volume. 3. Available soil water was significantly and positively correlated with organic matter content and clay content also contributes to available soil water. Vinyl mulching was greatly helpful for soil water conservation, wind errosion prevention, soil temperature increases during winter. 4. Abundant amphoteric amorphous allophane take a key role to fix phosphorus and also rations and thus it is the major factor to determine fertilizer efficiency. Lime and phosphorus must be applied in deeper soil layer. Release of filed phosphorus must be reevluated for availability. 5. Organic matter such as see weeds will greatly increase fertilizer efficiency and low fertilizer efficiency during spring may be related to available soil water. 6. Nitrogen was in superoptimum and Mg was enough but P and Ca were somewhat deficient according to leaf analysies while K was deficient according to fruit analysis. Phosphorus application increased sugar/acid ratio and potassium decreases rind percentage. 7. Manganese deficiency and toxicity appeared in a few places. Iron and boron were enough. Most places showed tendency of copper excess but some places showed copper deficiency. 8. Soiling after elimination of rock base, application of slow release fertilizer and abundant organic matter, vinyl mulching and drip irrigation will increase fertilizer efficiency greatly and fruit yield drastically.

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