• 한국농공학회지
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• 제23권2호
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• pp.54-60
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• 1981

토양유실은 강우의 성질, 토양의 특성, 경사도 및 경사장, 배수방법에 따라 달라진다. 따라서 토양유실을 정확하게 예측하기 위해서는 위의 6개 인자에 관한 구명이 필요하다. 지금까지 우리 나라에서는 Wischmeier의 토양유실량 공식(USLE)을 효율적으로 적용하기 위하여 6개 인자중 강우인자, 토양침식관성 인자, 작물인자 및 토양보존인자에 대해서만 연구가 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 경사지에서의 경사장가 경사도가 토양유실에 미치는 영향을 구명하여 LS방정식을 유도하고자 하였다. 경기도 나주군 숙거리에 있는 농업진흥공사 농지 보존 시험소에서 10개의 과지 시험구에 대한 토양유실량을 측정하여 분석하였다. 10개의 시험구중 9개는 경사도 10%, 20% 및 30% 각각에 대해 10m, 20m 및 30m의 경사장으로 되어있으며 나머지 1개의 시험구는 다른 시험구와의 비교를 위한 표준구로서 15%의 경사도, 20m의 경사장으로 되어 있다. 토양은 예산류에 속하며 60%의 초질, 24%의 미초질 및 16%의 정토질로 구성되어 있다. 20회의 토양유실량 측정 기록중 12.7mm 이상의 강우에 의한 9회분의 유실량 측정자료를 회귀분석한 결과 다음과 같은 방정식이 유도되었다. 그러나 경사도와 경사장인자(LS)는 다른 여러 인자들과의 상호작용(interaction)을 내포하고 있기 때문에 앞으로의 LS 인자에 대한 연구는 여러 종류의 토양에서 경사의 조건을 다양하게 변화시켜 장기간 실험을 한다면 한국의 토양특성에 일반적으로 적용할 수 있는 LS방정식을 유도할 수 있으리라 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권2호
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• pp.167-176
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• 2011

본 연구는 우분액비의 시용이 경사도를 달리한 사료용 옥수수 재배지에서 옥수수의 생산성 및 유거수 중의 N의 유실에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 건국대학교 축산대학 사료작물 시험포 내 설치된 Erosion apparatuses (가로 0.33 m, 세로 3 m, 깊이 0.4 m)를 이용하여 수행하였다. 시험구의 경사도는 0%, 8.75%, 17.50%로 하였으며, 우분액비는 6개월 이상 부숙된 것으로 질소 기준 200 kg/ha 시용하였다. 옥수수의 건물생산성과 사료가치는 경사도에 의해 영향을 받았으며, 17.50% 경사지의 건물생산성은 0% 경사지의 건물생산성에 비해 유의적인 감소를 보였다 (P<0.05). 유거수 중의 평균 $NO_3^--N$과 $NH_4^+-N$의 농도는 경사가 높아질수록 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 이상의 결과에서 보는 바와 같이 우분액비를 시용하여 사료용 옥수수를 재배할 경우, 경사도가 증가할수록 그리고 집중호우가 발생할 경우에 유거수 중의 양분 유실량은 증가가 예상되기 때문에 경사도가 심한 지역에서 옥수수를 재배할 때에는 양분유실에 따른 수질오염을 고려하여 사료작물 재배 방법이 모색되어야 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권11호
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• pp.1024-1029
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• 2010

본 연구에서는 경사도 20%의 강원도 경작지 실험포장(가로 3 m${\times}$세로 18 m)을 대상으로 자연강우 조건하에서 폴리머 기반 토양개량제인 polyacrylamide (PAM) 및 바이오폴리머의 처리가 토양유실 및 작물의 생장에 미치는 영향을 평가하였다. 40 kg/ha PAM 및 바이오폴리머 처리시 토양입단 안정도는 대조구에 비해 최대 11% 증가하였다. 생육조사 결과 폴리머 처리에 따라 무(Raphanus sativus)의 엽장은 증가하였으나 수확량의 경우 유의적인 차이를 나타내지는 않았다(P>0.05). 토양유실의 경우 폴리머 기반 토양개량제 처리시 토양유실량이 최대 41% 감소하였으나 유거수량에는 유의적인 차이가 없었다. 또한 토양유실량은 강우강도의 증가에 따라 대수관계($R^2=0.85$)로 증가함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 피복이 완전치 못한 경사지 경작지에 대한 폴리머 기반 토양개량제 시용은 토양유실 저감에 효과적이며 작물생육 촉진 및 토양질 향상에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권4호
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• pp.381-386
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• 2013

지구온난화로 인한 기후변화로 인하여 강수량과 집중강우의 빈도가 높아질 것으로 예측된다. 본 연구는 잔디류와 기타 식량 원예작물 들의 토양유실을 알아보고자 수행하였다. 작물별 토양유실은 한국잔디와 한지형잔디 처리구의 강수량 및 강우 강도와 상관없이 토양유실이 거의 발생하지 않아서 토양침식에 대한 보호 효과가 매우 우수하였다. 작물별 연간 토양 침식 총량은 한국잔디로 전면 피복된 곳이 가장 적었으며, 그다음 줄떼로 조성된 한국잔디와 한지형잔디로 피복된 실험구에서 토양침식이 매우 적었다. 그리고 밭벼와 콩 재배구에서 5~10 $MT{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$, 고추 재배구에서 7~14 $MT{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$의 토양침식량이 발생되었다. 잡초가 방치된 실험구의 토양침식이 크게 감소된 것에 반하여 잡초가 제거된 나지의 연간 토양침식 총량은 18 $MT{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$이상 크게 발생되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권6호
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• pp.465-470
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• 2007

고랭지 경사밭에서 동반작물의 토양보전효과를 알아보기 위하여 고랭지 배추재배지에 지면패랭이, 긴병꽃풀 등 지피성 동반작물을 배추와 동반정식, 상시피복정식, 배추단독정식 시, 이들에 의한 피복률 변화, 토양 및 양분유실, 잡초억제 정도를 조사하였다. 지면패랭이의 상시피복구는 배추 정식기에서 종료기까지 100%의 피복률을 보였다. 긴병꽃풀은 정식초기 10%의 피복률이 수확기에는 100%에 이르렀으나, 배추와 동시에 정식한 피복구는 약 60%로 배추에 의한 피복률을 크게 상회하지 못하였다. 토양 및 질소유실이 무지피에서는 $20.8ton\;ha^{-1}$, $2.1kg\;NO_3{^-}-N\;ha^{-1}$, 배추단독으로 재배되거나 배추와 동시에 정식된 동반정식처리구에서는 $8.9{\sim}10.5ton\;ha^{-1}$, $1.5{\sim}2.2kg\;NO_3{^-}-N\;ha^{-1}$이었으나 긴병꽃풀이나 지면패랭이 상시피복구에서는 $0.1{\sim}0.2ton\;ha^{-1}$, $0.2{\sim}0.4kg\;NO_3{^-}-N\;ha^{-1}$로 낮아져, 지피작물에 의한 토양 및 비료 유실저감 효과가 매우 높았다. 이들의 피복은 잡초발생을 약 70% 억제하였다. 따라서 지면패랭이의 이용은 잡초발생억제는 물론 토양유실 및 비료유실을 줄일 수 있어 고랭지배추 재배지에서 환경보전에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2007년도 GIS 공동춘계학술대회 논문집
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• pp.240-245
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• 2007

본 연구에서는 2006년 태풍 에위니아 이후 고탁수 문제가 발생하였던 소양호유역을 중심으로 탁수원인이 되는 토사유실지역을 효과적으로 선정하기 위한 방법론을 제시하였다. 특히 토사유실모델을 통해 분석된 결과와 함께 하천주변 대단위 농경지 특성, 경사지 및 제방 특성 등을 고려하여 탁수원인지역을 선정하는 기법을 소개하였다. 또한 농경지별 작물종류 자료구축을 위한 모바일 GIS 자료구축 방법 및 지질코드별 가중치평가 기법을 제시함으로서 보다 체계적인 탁수원인지역 조사가 가능하게 되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.970-976
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• 2011

고랭지 배추 재배지역은 대부분 산지를 개간하여 조성한 경사 밭으로 작물이 재배되는 여름철 집중강우에 의해 많은 량의 토양이 유실된다. 특히 경사 밭 전면경운에 의한 토양교란은 작물이 아직 어린시기에 쏟아지는 강우에 직접 노출되는 경우가 많아 토양 유실 위험이 가중되고 있다. 본 연구는 경사 밭 적용 가능한 부분 경운 작업기 개발 및 개발된 작업기의 토양유실 저감 가능성, 농작업의 효율성, 작물 생산성 등을 평가하여 경사 밭 토양 보전을 위한 기초 자료로 활용 하고자 하였다. 부분 경운 작업기는 4조식으로 폭 10 cm, 깊이 10 cm 트렉터 부착형 농기계로 작물이 심겨지는 최소 부분만 (경운율 16.7%) 시비 동시 경운되도록 제작되었다. 제작된 부분 경운 작업기는 기존 관행 경운 대비 59% 작업 노력을 경감하고, 농기계 작업으로 소모되는 연료비도 74% 절감할 수 있는 것으로 평가되었다. 경운 방법에 따른 배추의 생육 특성은 정식 후 40일 생육조사 결과 ha기준 관행 24톤 대비, 부분경운 42톤으로 초기 생육량이 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 수확기 수량에도 영향을 주어 ha기준 관행 경운은 43톤인데 반해, 부분 경운은 67톤으로 증수되는 결과를 보였다. 부분 경운은 관행 경운에 의한 고랭지 배추 재배에 비해 유거수 및 토양 유실 경감 효과도 매우 높은 것으로 평가되었다. 특히 호밀 예취 피복 후 부분 경운에 의한 고랭지 배추 재배는 토양 유실 위험이 매우 높은 시기인 배추 생육 초기에 관행 대비 유거수 유출량은 67%, 토양 유실량은 89% 저감할 수 있는 것으로 평가되었다. 고랭지 배추 재배지의 지형적 특성과 기후조건을 고려해 볼 때, 관행 경운에 따른 토양 유실 위험에 대한 근본 대책 없이는 농업의 지속성을 유지하기가 매우 어려울 것으로 판단된다. 본 연구 결과 배추가 심겨지는 최소 부분만 경운, 미경운 부분을 호밀 잔재물로 피복할 경우 토양유실 경감 효과가 매우 높을 것으로 평가되었다. 특히 관행 경운 대비 작업 노력을 줄이면서 비료이용 효율도 높일 수 있어 에너지 절감에도 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권1호
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• pp.31-38
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• 1999

강원도 경사지 토양의 토양 유실량을 산정하기 위하여 사용되고 있는 토양 유실 예측 공식의 새로운 모델인 RUSLE를 이용하기 위하여, 강원도의 산지, 고령지 평지 및 동해안 지대에 대한 지역별 강수 인자와 토양 인자를 산출하였다. 강수 인자 R 값은 평균 405.1로 251~601의 범위를 보였다. 강수인자는 지역별로 차이가 있었다. 고령지인 대관령에서 R 값이 409이며, 중산간지대인 인제와 홍천에서 370~493, 그리고 평지인 원주와 춘천에서의 R 값은 수원과 비슷한 505~601이었다. 동해안 지대인 속초, 강릉 그리고 삼척 등지에서는 251~368이었다. 고령지나 산간지의 R값은 평지 보다 낮고, 영동 지역은 영서지역 보다 낮다. 겨울 기간 중 동결과 융설을 고려한 R 값은 영서 지역에서 7%이하를 보였으나, 영동지역과 대관령 지역에서는 12~30%로 높은 비율을 차지하였다. 토양 인자 K 값은 표층토가 평균 0.21이었으며, 0.06에서 0.42의 범위를 보이고 있다. K값이 가장 낮은 토양은 유기물 함량이 높은 오대통과 월정통이며, K 값이 가장 높은 토양은 이 목통으로 실트의 함량이 높고 유기물 함량이 적은 토양이다. 심토의 평균 K값은 0.28로, 0.07에서 0.45의 범위를 보인다. 이는 표층토 보다 1.3배 높은 값이며, 표층토가 유실되어 심층토가 노출되면 토양 유실은 많아질 수 있음을 시사하고 있다. 자갈의 피복 효과와 투수에 대한 영향을 고려하였을 때 K 값은 평균 0.18이었으며, 0.03에서 0.33의 범위를 보여 자갈의 영향을 고려하지 않은 경우 보다 15% 낮은 값을 갖는다. 심토가 동결된 상태에서의 K 값은 평균 0.33으로 동결되지 않은 토양의 1.6배로 평가된다. 조사된 평균 R 값과 K 값을 토양 유실예측 공식에 적용한 결과 강원도 경사지 밭토양에서 년간 14.6 MT 토양 유실을 줄일 수 있는 것으로 평가되었다. 토양 유실을 줄일 수 있는 토양 관리 방안은 여러 가지가 있겠으나, 우선 고려해야 할 것이 토양유실이 적게 일어나는 작부 체계를 강구해야 한다. 키가 큰 옥수수를 단작하는 경우 C값이 높으나, 키가 작고 지면 피복이 (정 등. 1985). 목초의 경우는 0.08이므로, 경사도가 높아 보전 작물로 바람직하다. 효과적인 토양의 관리법으로 지표에 식물의 잔재물 등에 의 한 피복 효과를 극대화하는 방법이다. 특히 작물을 수확하고 난 후, 겨울 기간 동안 나지 상태로 방치하는 것은 해동기의 토양 유실을 가속화하게 된다. 특히 강원도의 산간지에서는 해동기의 토양 유실이 심할 가능성이 있으므로 겨울 동안의 피복 작물 재배 방법이 강구 되어야 한다.

• Spatial Information Research
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• 제14권4호
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• pp.363-377
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• 2006

본 연구에서는 개정범용토양유실공식(RUSLE: Revised Universal Soil Loss Equation)을 이용하여 미국 South Carolina 주 Congaree 유역에 대한 평균 연간 토양 유실량을 산출 하였으며 비점오염원 토양 유실 민감지역을 추출하였다. 평균 연간 토양 유실량은 강우-유출 침식성 인자, 토양침식성 인자, 지면특성 인자, 식생피복 인자, 그리고 토양보존 인자의 곱으로 계산할 수 있으며, 토양 유실 민감지역은 토양 유실량이 토양침식 허용량을 초과하는 지역으로 추출할 수 있다. 연구 결과, 전체 면적의 10% 이상의 면적이 비점오염원 토양 유실 민감 지역으로 확인되었으며, Congaree 유역의 7개 소유역중 Congaree Creek, Gills Creek 소유역의 도심지역과 Cedar Creek 소유역의 농업지역에서 가장 심각한 토양 유실의 위험이 나타났다. 관심 지역의 인위적, 자연적 변화가 토양 유실에 가져오는 영향을 살펴보기 위한 시범 모형으로서, 개정범용토양유실공식에 기초한 내장형 모형이 Visual Basic for Applications (VBA)를 이용하여 ESRI사의 ArcGIS ArcMap 9.0에서 사용할 수 있도록 개발되었다. 이 내장형 모형에서 사용자는 각 소유역의 토지 피복, 식생 유형, 지표 식생 유형, 경사, 작물 유형, 경작 방식 등을 변경시킴으로써 C, LS, P 인자를 변화시킬 수 있으며, 계산된 평균 연간 토양 유실량과 민감 지역을 현재 상태의 값들과 비교하여 앞으로의 토양유실 관리를 위한 주요 정보로 사용할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1082-1086
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• 2008

소양강댐 유역에서 몇 년간 계속되는 고탁수 문제가 좀처럼 개선되고 있지 않는 실정이다. 탁수발생의 원인은 여러 가지가 있지만 농경지를 중심으로 유입되는 토양유실이 가장 직접적인 원인으로 지적되고 있다. 특히, 고랭지 농경지에서 소득 작물에 대한 연작피해 경감, 작물의 생산성 향상과 농민들의 소득 증대와 연관되어 무분별하게 농경지에 행해진 객토와 농약 및 비료는 수질 악화의 매우 큰 영향을 미치고 있다. 이러한 문제로 인하여, 토양유실량 추정을 위한 여러 모형들이 개발되었다. 이 중, SWAT 모형은 미국 농무성의 농업연구소에서 개발된 유역단위 모형으로 대규모의 복잡한 유역에서 장기간에 걸친 다양한 종류의 토양과 토지이용 및 토지관리 상태에 따른 수문과 유사 및 농업화학물질의 거동에 대하여 예측하기 위해 개발된 모형이다. 이 SWAT모형은 유역내 수문 및 유사 모의시, DEM을 기반으로 유역 평균경사도를 이용하여 경사도-경사장 관계식 산정 경사장을 유역내 모든 수문학적 반응단위 (HRU: Hydrologic Response Unit)의 동일하게 적용한다. 이는 SWAT 모의 유사량과 실측 자료에 있어서 큰 차이를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 해안면 지역의 모든 농경지에 대해 강원발전연구원에서 전수 조사한 실측 경사장 및 경사도 자료를 반영할 수 있도록 소유역내 모든 HRU에 면적 가중 경사도/경사장을 할당해 주는 프로그램을 개발하여 준분포 모형인 SWAT의 단점을 극복하였다. 그 결과 유출량의 경우 면적 가중 실측경사장 및 경사도를 적용 유무에 따라 월 평균유량 3,951,537 m3/month, 3,953,947 m3/month로 2,410 m3/month의 큰 차이를 보이지 않았지만, 유사량의 경우 면적 가중 실측경사장 및 경사도 적용 하였을 경우 10,826 ton/month 이고, 기존 SWAT 예측 유사량은 월평균 3,642 ton/month으로 7,184 ton/month (66.4 % 차이) 큰 차이를 보였다. 이러한 결과는 SWAT 모형 적용시 경사장 및 경사도 산정에 따라, 유사량이 과소 또는 과대 평가 될 수 있음을 보여준다.