• 제목/요약/키워드: 인공수분

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VIC 모형을 이용하여 모의된 한반도 토양수분 자료의 분석 및 검증 (Analysis and Validation of Soil Moisture Data over the Korean Peninsula Simulated by the VIC Model)

  • 조은샘;송성욱;유철상
    • 한국습지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.52-62
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    • 2017
  • 본 연구에서는 지표수문해석모형을 이용하여 과거 30년에 대한 남한과 북한의 토양수분을 모의하고 그 거동 차이를 분석하였다. 아울러 VIC 모형의 모의결과를 평가하기 위해 Soil Moisture CCI에서 제공하는 위성관측 토양수분 자료를 분석하였다. 모의결과와 관측자료 사이의 비교에는 CSEOF 분석을 적용하여 단순한 토양수분 값의 비교가 아닌 VIC 모형의 성능을 간접적으로 평가하는 방법을 이용하였다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫 째, 토양수분의 경년변동은 남한과 북한 모두 전체적으로 유사한 경향을 보였으나, 남한의 토양수분이 북한의 토양수분보다 작게는 1%에서 크게는 7%까지 높은 것으로 확인되었다. 둘 째, 월 단위 토양수분의 경우, 봄철에 해당하는 4 - 6월의 토양수분 상태는 남한과 북한에서 유사하게 나타났다. 반면, 장마철 이후 토양수분은 남한의 경우 최대 40%까지 증가하지만, 북한에서는 최대 32% 정도에 머무르는 것으로 확인되었다. 셋 째, 전체적으로 모의된 토양수분이 인공위성에서 관측된 토양수분보다 약 4% 정도 작지만, 과거 30년 동안 나타난 증가 정도는 위성관측 토양수분과 유사한 것으로 확인되었다. 마지막으로, 위성관측 토양수분과 VIC 모형으로 유도된 토양수분 자료에 대한 CSEOF를 비교해본 결과, 4월부터 6월까지의 토양수분은 공간적으로 서로 상당히 다른 패턴을 보이는 것으로 나타났다. 그러나 7월과 10월의 경우에는 약한 유사성을 보이고 있으며, 8월과 9월은 상당히 유사한 패턴을 가지고 있음을 확인하였다.

수치모델을 이용한 낙동강 수계 중의 댐 건설 후 주변의 국지기상환경 변화 추정

  • 전병일;이영미
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2001년도 정기총회 및 봄 학술발표회 초록집
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    • pp.96-97
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    • 2001
  • 안동댐 건설 후 인공호수가 형성됨에 따라 주간에는 냉원, 야간에는 열원의 역할을 하였으나 야간의 상승효과가 더 컸다. 특히 호수로 인해 수분이 증가하여 혼합비가 전반적으로 증가하였고, 잠열이 크게 상승하였다.

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Polarimetric Scanning Radiometer 와 In-situ를 이용한 토양수분 자료의 통계분석 (Statistical Analyses of Soil Moisture Data from Polarimetric Scanning Radiometer and In-situ)

  • 장선우;전면호;최민하;김태웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권5B호
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    • pp.487-495
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    • 2010
  • 토양수분은 강우-유출, 에너지 수지, 증발 및 대기의 기후와 기상에 큰 영향을 미치고, 수문학적 거동에 중요한 역할을 한다. 미국의 NASA와 USDA는 전 지구 토양수분 관측을 위해 2002년부터 2005년까지 매년 Soil Moisture Experiment(SMEX)의 실험 실측, 항공기, 원격탐사를 이용한 토양수분 자료를 평가하여 지표와 대기의 수문학적 연구를 위해 기초가 되는 자료를 제공하고 있다. 본 연구의 목적은 SMEX02에 따른 항공기 원격탐사를 이용한 토양수분 데이터와 In-situ를 이용한 토양수분 데이터와의 상관관계를 분석하고, 항공기를 이용한 데이터의 활용성에 대해서 분석하는 것이다. 미국의 Iowa 주 Walnut Creek 유역을 대상으로 항공기를 이용한 Polarimetric Scanning Radiometer(PSR)의 C-band와 In-situ에 의한 데이터의 시공간적 스케일을 조합하여 4개 지점(WC15, WC16, WC23, WC24)에서 관측된 10일간의 토양수분 자료를 비교, 분석하였다. PSR의 C-band와 4개의 지점에 대한 7개 깊이의 In-situ 토양수분 데이터와의 상관성을 분석한 결과, 2-10 cm 깊이에서 상호 상관성이 가장 유의함을 보여 주었다. Rank Sum test와 t-test의 결과, 유의수준 10%에 대해 4개 지점 모두 10 cm에서 평균이 같고, 7 cm와 10 cm에서 중앙값이 같았다. 또한 확률분포의 적합도 검정을 위해 PPCC test를 실시한 결과, PSR에 의한 토양수분 데이터는 대체적으로 정규분포, 대수분포, Gumbel 분포 모두 성립하였고, 대상 지역별 깊이에 따라 토양수분의 분포형은 10 cm 깊이에서 정규분포보다 대수정규분포와 Gumbel 분포가 더 유의하였다. 본 연구를 통하여 PSR 토양수분은 7 cm와 10 cm 깊이의 관측 토양수분 자료로 대체될 수 있을 것으로 판단된다. 향후 우리나라에서도 항공기 및 인공위성을 이용한 토양수분 자료를 활용하여 수문학적 연구에 기초가 되는 자료로서 활용이 가능하며, PSR의 C-band를 이용하여 토양수분 관측 시 약 7-10 cm에 대한 토양수분을 증명할 수 있을 것으로 판단된다.

인공경량골재 콘크리트의 수분이동 특성에 관한 연구 (A Study on Moisture Transport of Artificial Lightweight Concrete)

  • 이창수;최상현;박종혁;김영욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4A호
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    • pp.373-384
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    • 2009
  • 다공성 경량골재의 사전흡수수에 따른 콘크리트 수축 저감 효과의 정량적 평가와 부등수축해석모델 상수 제공을 위한 첫번째 단계로서, 수분이동모델을 설정하고 이에 따른 수분이동 특성상수인 유효수분확산계수, 수분용량, 습도공급도, 습도소모도를 물-결합재비, 골재 종류를 변수로 하여 측정하였다. 콘크리트 내, 외부 습도차에 의한 정상상태에서의 유효수분확산계수는 물-결합재비가 낮을수록 낮은 값을 나타내었으며 동일한 물-결합재비인 경우 일반골재를 사용한 배합이 경량골재를 사용한 배합보다 낮은 유효수분확산계수값을 나타내었다. 콘크리트 내 수분의 저장 능력 즉, 수분용량을 산정하기 위해 9가지 습도에서 콘크리트의 수분량을 측정하였으며 경량골재를 사용한 배합이 일반골재를 사용한 배합보다 모든 습도조건에서 수분량이 크게 나타났다. 일반 대기환경 습도 50% 이상 조건에서 적용할 수 있는 경량골재의 습도공급도를 측정하여 정량화 하였으며, 경량골재에서의 수분 방출량은 주변 습도에 반비례하고 시간에 비례하는 뚜렷한 경향을 나타내는 지수함수의 형태로 설정하였다. 시멘트 수화 자기건조에 의한 수분의 내부소모에 따른 콘크리트 내 습도소모도를 측정하였으며, 측정결과 물-결합재비 0.3의 경우 7~10일 이내의 초기재령에서 약 10% 내외의 급격한 습도감소를 나타내었으며 물-결합재비 0.4, 0.5의 경우 완만한 형태로 약 5%, 1% 내외의 습도 감소를 나타내었다.

외생균근(外生菌根)이 수분결핍(水分缺乏)된 루브라 오리나무 묘목(苗木)의 생리활동(生理活動)에 미치는 영향(影響) (Ectomycorrhizal Effect on Physiological Activities of Water-Stressed Nodulated Alnus rubra Seedlings)

  • 구창덕
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권4호
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    • pp.513-521
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    • 2000
  • 루브라 오리나무 (Alnus rubra Bong.) 묘목에 질소고정균, Frankia를 접종하고, 이 묘목의 반을 외생균근균, Alplva diplophloeus 포자로 접종하여 인공생장상에서 16주 동안 길렀다. 그 결과, 외생균근 형성묘는 비균근묘보다 직경생장, 칠고정뿌리혹 형성 그리고 지상부 생체량에서 6~16% 더 켰다. 이들 묘목에 대하여 30시간 동안 수분결핍 처리를 하여 균근이 루브라 오리나무의 수분생리에 미치는 영향을 조사하였다. 이 수분 결핍동안 균근은 잎의 수분 포텐셜, 광합성, 그리고 질소고정활동에 영향을 미치지 않았다. 이 결과는 외생균근균 A. diplophloeus는 수분이 부족하지 않은 경우에는 루브라오리나무 묘목의 생장을 촉진시키지만 수분결핍 상태에서는 생리활동에 영향을 미치지 않음을 나타낸다.

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4배체 포도간 교배된 이상자엽실생으로부터 저·고4배체 식물의 선발 (Selection of Hypo- and Hyper-tetraploid Seedlings from Abnormal Cotyledons Seedlings Obtained during Crossing of Tetraploid Grapes (Vitis Complexes))

  • 박영식;김인종;박성민
    • 원예과학기술지
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    • 제28권5호
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    • pp.810-817
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    • 2010
  • 본 실험은 4배체 포도의 방임수분과 인공수분으로부터 획득된 실생으로부터 이상자엽의 형태적 특성을 조사하였고, 특히 이들 이상자엽 실생으로부터 저 고4배 식물을 선발하였다. 이상자엽은 크게 5 형태로 구분되었다. 4배체 4품종의 방임수분 실생에서 이상자엽의 발생빈도는 1.6%로 조사되었고, 이상자엽실생 중 이수체 발생율은 20.4%이었다. 4배체 품종의 방임수분에서 얻어진 이수체 식물은 3개체(4n = 4x-2 = 74), 4개체(4n = 4x-1 = 75), 3개체(4n = 4x+1 = 77)로 총 10개체이었다. 4배체 16품종간 교배실생에서 이상자엽의 발생빈도는 3.4%이었다. 이상자엽실생 중 이수체 발생율은 22.0%이었다. 4배체 품종간 교배에서 얻어진 이수체 식물은 2개체(2n = 4x-2 = 74), 9개체(2n = 4x-1 = 75), 1개체(2n = 4x+1 = 77), 1개(2n = 4x+3 =79)로 총 13개체이었다. 본 실험결과 4배체 포도품종간 인공교배를 통해서 얻어진 이상자엽실생들은 대부분 이수체식물로 육묘단계에서 효율적인 선발이 가능성한 것으로 나타냈다.

SAR를 이용한 토양수분 및 수문인자 산출 연구동향 (Research Trends on Estimation of Soil Moisture and Hydrological Components Using Synthetic Aperture Radar)

  • 정지훈;이용관;김성준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.26-67
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    • 2020
  • 영상레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 기상조건이나 주야, 일조에 상관없이 지표면을 촬영할 수 있고, 토양수분이나 지하수 등 수문인자의 탐색이 가능하여 수자원 분야에서 그 중요성이 점차 두드러지고 있다. SAR는 1970년대부터 인공위성에 탑재되기 시작하여 2020년 현재 15기 이상의 SAR 위성이 운용되고 있고 향후 5년 내에도 10기 내외의 위성이 발사될 예정이다. 최근에는 관측 폭 및 해상도 증진, 다중 편파 및 다중주파수, 관측 각도의 다양화 등 다양한 형태의 SAR 기술들이 개발 및 활용 중이다. 이에 본 고에서는 SAR 시스템의 간략한 역사와 더불어 토양수분 및 수문인자 산출과 관련된 연구동향을 조사하였다. 현재까지 SAR 위성을 활용하여 산출 가능한 수문인자는 토양수분, 해저지하수유출, 강수, 적설분포면적, 식생지수 등이 있으며, 그 중 토양수분은 물리적 모델인 IEM(Integral Equation Model)과 인공지능 기반의 ANN(Artificial Neural Network)을 대표적으로 활용하여 우리나라를 포함한 북미, 유럽, 인도 등 총 17개국에서 연구가 진행되고 있다. 위성 탑재체는 RADARSAT-1, ENVISAT ASAR, 그리고 ERS-1/2가 가장 많이 사용되었으나 현재는 운영이 종료되었으며, 현재 운영 중인 RADARSAT-2, Sentinel-1, SMAP 등의 활용도 점차 늘어나고 있는 것으로 나타났다. 우리나라는 2025년 발사를 목표로 C-band SAR를 탑재한 수자원·수재해 중형위성을 개발 중이므로, SAR를 이용한 다양한 수문인자 산출 연구가 활성화될 것으로 예상된다.

인공사료를 이용한 칠성풀잠자리붙이의 사육 (Rearing of a Green Lacewing, Chrysopa pallens Ramber, on Artificial Diets)

  • 최만영;이종진;이건휘
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.35-39
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    • 1999
  • 진딧물류의 천적인 칠성풀잠자리붙이(Chrysopa pallens Ramber)를 계란의 난황, 효모가 수분해물, 맥주효모 또는 Vanderzant의 비타민 혼합물, 설탕과 벌꿀 또는 설탕, 카세인가수분해물, 콜레스테롤로 구성된 인공사료를 이용하여 사육하였다. 인공사료의 조성에 따라 1령유충부터 사육한 결과 20~70%가 정상적인 성충으로 자랐으며, 사육성적이 가장 뛰어났던 인공사료를 성충에 먹였을 때 230개의 수정란을 36일간에 걸쳐 산란하였다. 복숭아진딧물의 비지질성분이 지질성분보다 칠성풀잠자리붙이의 발육에 영양원면에서 더 중요한 것으로 나타났다.

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인공위성영상 기반의 수문기상변수를 활용한 수문학적 가뭄지수 개발 및 평가 (Assessment of Remote Sensing-based Hydrological Drought Indices)

  • 서찬양;박서연;김태웅;이주헌
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.22-22
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    • 2018
  • 본 연구에서는 수문학적 가뭄을 분석하기 위해 두가지 지수를 개발하여 소개하고자 한다. 첫번째는, 물수지식을 기반으로 산정된 Water Budget-based Drought Index(WBDI)로 강우와 증발산의 차이를 이용하여 산정한다. 두 번째는 에너지 수지식을 기반으로 산정된 Energy-based Water Deficit Index(EWDI)로 에너지 수지 기반의 증발산, 태양복사에너지와 토양수분 등을 이용하여 산정한다. 두가지 지수 모두 인공위성 영상 자료를 활용하였다. WBDI 산정을 위한 강수량 자료는 Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM)과 Global Precipitation Mission(GPM)를 활용하였으며, 증발산 자료는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 자료를 활용하였다. EWDI 산정에 필요한 입력자료는 모두 MODIS 자료를 활용하였다. 산정된 두 가뭄지수의 수문학적 가뭄 분석을 위해 자연유출지점인 6개 지점을 선정하여 유출량 자료와 비교하였다. 유출량 자료를 활용하여 Error matrix 기법을 적용하여 두 수문학적 가뭄지수의 우리나라에서의 적용성을 파악하였다.

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토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性)과 친수성(親水性)이 수분침투(水分浸透) 및 증발(蒸發)에 미치는 영향(影響) (Effects of Soil Aggregate Stability and Wettability on Infiltration and Evaporation)

  • 조인상;조성진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.121-127
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    • 1985
  • 토양수분(土壤水分)을 효율적(效率的)으로 관리(管理)할 수 있는 토양개량방법(土壤改良方法)을 구명(究明)하고 토양입단(土壤粒團)의 특성(特性)이 수분변화(水分變化)에 미치는 영향(影響)을 파악(把握)하여 토양구조개선(土壤構造改善)에 적정기준(適正基準)을 제시(提示)하기 위(爲)하여 사양토(砂壤土)와 식양토(埴壤土)에 친수성(親水性)인 Uresol과 소수성(疎水性)인 Bitumen을 처리(處理)하여 시험(試驗)을 실시(實施)하였다. Perspex관(管)을 세토(細土)로 채우고 개량제(改良劑)를 처리(處理)한 토양입단(土壤粒團)과 처리(處理)하지 않은 토양(土壤)을 2cm 두께로 복토(覆土)한 후(後), 인공강우하(人工降雨下)에서 수분(水分)의 침투량(浸透量)을 측정(測定)하고 인공기상조건(人工氣象條件)에서 r-선(線) 수분측정기(水分測定機)를 이용(利用)하여 수분(水分)의 증발량(蒸發量)을 조사(調査)하였다. 토양(土壤)의 수분침투량(水分浸透量)은 친수성(親水性) 토양개량제(土壤改良劑) Uresol 처리(處理)에 의하여 18.7~50.8% 증대(增大)되었으며 소수성(疎水性) Bitumen 처리(處理)는 25% 이하(以下)로 감소(減少)되었다. 증발량(蒸發量)은 Bitumen 처리(處理)로 22.0~68.1%로 억제(抑制)되었으며 Uresol 처리(處理)도 38.7~68.4%로 감소(減少)되었다. 수분침투(水分浸透)와 증발(蒸發)을 합(合)한 총수분이용율(總水分利用率)은 Uresol 처리(處理)에 의하여 2배(倍) 이상(以上) 높일 수 있었다. 토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性), 습윤각(濕潤角)등은 수분(水分)의 침투(浸透)와 증발(蒸發)에 영향(影響)을 끼쳤으며 특(特)히 수분침투(水分浸透)와 습윤각(濕潤角)-안정지수(安定指數), 수분증발(水分蒸發)과 습윤각(濕潤角)-불안정지수(不安定指數)와는 고도(高度)의 유의성(有意性)있는 대수함수적(對數函數的)인 정(正)의 상관(相關)이 있었다. 토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性)은 수분(水分)의 침투(浸透) 및 증발억제(蒸發抑制)와 정상관(正相關)이 있으나 습윤각(濕潤角)의 개선(改善)은 수분침투(水分浸透)와 증발(蒸發)을 모두 증대(增大)시키는 요인(要因)이 되므로 전체적(全體的)인 수분관리면(水分管理面)에서는 토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性)을 증대(增大) 시키는 것이 효율적(效率的)인 것으로 판단(判斷)되었다.

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