• Title/Summary/Keyword: 증발산

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Seasonal Variations of Evapotranspiration Observed in a Mixed forest in the Seolmacheon Catchment (설마천 유역의 혼효림에서 관측된 증발산의 계절변화)

  • Kwon, Hyo-Jung;Lee, Jung-Hoon;Lee, Yeon-Kil;Lee, Jin-Won;Jung, Sung-Won;Kim, Joon
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.11 no.1
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    • pp.39-47
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    • 2009
  • The importance of securing water resources and their efficient management has attracted more attention recently due to water deficit. In water budget analysis, however, evapotranspiration(${\lambda}E$) has been approximated as the residual in the water balance equation or estimated from empirical equations and assumptions. To minimize the uncertainties in these estimates, it is necessary to directly measure ${\lambda}E$. In this study, using the eddy covariance technique, we have measured ${\lambda}E$ in a mixed forest in the Seolmacheon catchment in Korea from September 2007 to December 2008. During the growing season(May-July), ${\lambda}E$ in this mixed forest averaged about $2.2\;mm\;d^{-1}$, whereas it was on average $0.5\;mm\;d^{-1}$ during the non-growing season in winter. The annual total ${\lambda}E$ in 2008 was $581\;mm\;y^{-1}$, which is about 1/3 of the annual precipitation of 1997 mm. Despite the differences in the amount and frequency of precipitation, the accumulated ${\lambda}E$ during the overlapping period(i.e., September to December) for 2007 and 2008 was both ${\sim}110$ mm, showing virtually no difference. The omega factor, which is a measure of decoupling between forest and the atmosphere, was on average 0.5, indicating that the contributions of equilibrium ${\lambda}E$ and imposed ${\lambda}E$ to the total ${\lambda}E$ were about the same. The results suggest that ${\lambda}E$ in this mixed forest was controlled by various factors such as net radiation, vapor pressure deficit, and canopy conductance. In this study, based on the direct measurements of ${\lambda}E$, we have quantified the relative contribution of ${\lambda}E$ in the water balance of a mixed forest in the Seolmacheon catchment. In combination with runoff data, the information on ${\lambda}E$ would greatly enhance the reliability of water budget analysis in this catchment.

Re-evaluating the complementary relationship for estimating evapotranspiration considering altitudinal effect in Jeju Island (제주도 고도 영향을 고려한 증발산 보완관계 재평가)

  • Kim, Chul-Gyum;Kim, Nam-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.458-458
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    • 2017
  • 증발산은 지표면으로부터의 증발이나 식물에 의한 증산에 의해 유역으로부터 물이 제거되는 주요 기작으로서, 유역 물수지 관점에서 보았을 때 강수량과 증발산량의 차이로부터 유출이나 함양되는 양을 추정할 수 있다. 제주도의 경우에는 수자원 이용량의 약 84%를 지하수에 의존하고 있으며, 한편으로 제주도의 지질학적 특성으로 인해 일정 규모 이하의 강수량은 지표유출이나 중간유출의 과정없이 대부분 지하로 침투되기 때문에, 증발산량을 정확하게 파악하는 것이 지하수 함양량의 추정과 제주도 전체 수자원 계획에 큰 영향을 주게 된다. 정확한 증발산량 파악을 위해서는 지속적인 관측과 전문적인 계측장비 등에 의한 직접적인 방법이 있으나 광범위한 유역 단위의 관측값을 확보하는 것이 현실적으로 어렵기 때문에, 물수지법, 열수지법, 공기역학적방법 및 조합방법 등의 간접적인 방법이 많이 활용되고 있다. 간접적인 방법으로 많이 활용되고 있는 Penman-Monteith 법은 일 단위 기반의 정확도 높은 증발산량을 추정할 수 있는 장점이 있으나, 작물생육단계 및 토양수분, 기상 등 많은 변수들에 대한 입력을 요구하고 있기 때문에 복잡한 모델링 과정을 수반하게 되는 단점을 내포하고 있다. 반면, Morton (1978)의 CRAE (Complementary Relationship Areal Evapotranspiration)나 Priestly and Taylor (1973)의 AA (Advection-Aridity)와 같이 잠재증발산량과 실제증발산량간의 보완관계를 이용하는 방법은 지역적인 인자 또는 가용 수분에 대한 조건없이 몇 가지 기상자료만으로 유역의 증발산량을 산정할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 제주도 지역의 4개 하천유역(한천, 천미천, 강정천, 외도천)을 대상으로, Penman-Monteith 법을 적용한 SWAT 모델링를 통해 얻어진 유역의 실제증발산량과 잠재증발산량으로부터, 고도에 따른 기상특성을 반영하여 증발산 보완관계를 검토하였다.

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Correlation between Hydrological factors and Carbon Dioxide Flux in Sulma basin (설마천 유역 내 수문 요소와 이산화탄소 플럭스 상관 분석)

  • Kim, Kiyoung;Lee, Yongjun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.323-323
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    • 2022
  • 증발산은 지표면과 식물의 엽면적에서 액체가 기체로 기화되는 현상으로 수자원적 측면에서는 지표의 이용 가능한 물이 대기 중으로 손실됨을 의미하며, 증발산 요소는 온도, 습도, 바람의 영향에 의한 변동이 크며 특히 토양수분의 가용성에 큰 영향을 미친다. 국내의 피복 환경은 주로 산지 사면으로 이루어져 있어 증발산량의 특성이 대체적으로 지면의 증발보다 식물의 뿌리로부터 흡수되어 잎의 기공으로 발생하는 증산작용이 지배적이다. 증산작용이 발생하는 메커니즘은 기공을 열어 광합성에 필요한 이산화탄소가 흡수하는 과정에서 물의 손실이 발생하는데 대기 중 이산화탄소의 농도가 높으면 기공이 빠르게 닫혀 증산량도 줄어들어 대기 중으로 물 손실이 줄어드는 현상이 관측된다. 따라서 본 연구에서는 국내 설마천 소유역에서 유출량, 강우량, 토양수분, 증발산량 등과 같은 수문 요소가 이산화탄소 플럭스와 상관성을 분석해보고자 한다.

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Evaluation of Evapotranspiration in Solma River Basin Using Soil-Vegetation-Atmosphere Transfer Scheme (SiB2) (토양-식생-대기 모형인 SiB2를 이용한 설마천 유역의 증발산량 추정)

  • 조재일;김원식
    • Proceedings of The Korean Society of Agricultural and Forest Meteorology Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.82-86
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    • 2003
  • 육역 생태계에서 지면 증발과 식물 증산에 의한 증발산(evapotranspiration)은 대상 지역의 수자원 관리 및 에너지 순환 이해를 위한 가장 기본적인 정보가 되므로 그 정도의 정량화 자료 구축은 매우 의미 있는 작업이다. 경험식을 바탕으로 한 Penman-Monteith 방정식은 증발산량의 계산을 위해서 널리 쓰이고 있는 방법인데 (Allen et al., 1989; Jesen et al., 1990), 이를 통해서 잠재 증발산(potential evapotranspiration)을 도출해 낼 수 있다.(중략)

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Spatial Estimation of Satellite-based Landcover Classification in Han River Watershed (인공위성 데이터를 기반으로 한 한강 유역 토지 피복의 공간 분포 산정)

  • Choi, Minha;Han, Seungjae
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.170-170
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    • 2011
  • 토지피복은 지표면의 물리적 상태 및 사용 용도에 따른 특성을 나타내는 기본적인 정보로 농업, 환경, 재해, 수자원 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 식생활동으로 인해 생기는 증산과 토양에서 일어나는 증발을 증발산이라 통칭하며, 이의 정확한 산정은 수리, 수문학적 유역 분석에 중요하다. 정확한 증발산의 산정을 위해서는 기압, 온도 등 기상 인자의 역할이 중요하지만 토지피복 특성 역시 증발산에 큰 영향을 주므로 중요한 요소 중 하나이다. 이는 인간의 활동에 의해 점차적으로 빠르게 변화하는 추세이므로 인공위성 영상을 이용하여 효율적인 정보의 취합 및 관리가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 Landsat 5 TM(Thematic Mapper) 영상을 기반으로 무감독 분류법을 이용하여 ISODATA Training과 Masking기법을 사용하여 한강 유역의 토지피복도를 산정하였다. 본 연구에서는 연구 대상 지역의 영상을 사용하였고, 토지의 분류는 수역, 시가, 나지, 습지, 초지, 산림, 농지의 7가지로 분류하였다. 그 결과 우리나라의 대다수를 이루는 수역, 시가, 산림, 농지에 대한 높은 정확도를 갖는 토지피복도를 얻을 수 있었으며, 이는 군사경계 외부의 지역도 포함된 결과이다. 단, 나지와 습지, 초지 부분의 정확도는 비교적 떨어지나, 우리나라의 토지특성상 많은 비율을 차지하고 있지 않으므로 신뢰할 만한 결과라 할 수 있겠다. 이 결과와 외부 자료를 이용하여 보다 향상된 토지피복도를 만들 수 있을 것이다. 이를 토대로 군사지역 등 접근이 어려운 지역의 토지피복 현황을 파악하여 정확한 증발산 산정에 도움이 되고자 한다.

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Analysis of Evpotranspiration and Runoff Componet by Using SWAT Model -for Seolma-cheon Watershed- (SWAT 모형을 이용한 증발산 및 유출 성분의 해석 -설마천 유역을 대상으로-)

  • Joh, Hyung-Kyung;Lee, Ji-Wan;Shin, Hyung-Jin;Jung, In-Kyun;Kim, Seong-Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1515-1519
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    • 2010
  • 본 연구는 설마천 유역($8.54km^2$)을 대상으로 준분포형 장기강우유출모형인 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 유역의 수문학적 거동 특성을 규명하고자 하였다. SWAT모형의 적용을 위하여 지형자료(DEM, 토지이용도, 토양도)와 수문 및 기상관측자료를 이용하였다. 유출량, 증발산량에 대하여 각각 보정 및 검증을 통해 모형의 적용성 평가를 실시하였으며 그 결과 유출 및 증발산의 경향은 실측치의 경향과 비교적 비슷하였으나, 통계적인 상관성은 불안정한 경향을 보였으며, 특히 가을에 발생한 증발산량을 모형이 구현해 내지 못하는 결과를 보였다.

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Distribution of Relative Evapotranspiration Availability using Satellite Data in Daegu Metropolitan (위성 자료를 이용한 대구광역시의 상대적 증발산 효율 분포)

  • Kim, Hae-Dong;Im, Jin-Wook;Lee, Soon-Hwan
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.27 no.6
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    • pp.677-686
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    • 2006
  • Surface evapotranspiration is one of the most important factors to determine the surface energy budget, and its estimation is strongly related with the accuracy of weather forecasting. Surface evapotranspiration over Daegu Metropolitan was estimated using high resolution LANDSAT TM data. The estimation of surface evapotranspiration is based on the relationship between surface radiative temperature and vegetation index provided by a TM sensor. The distribution of NDVI (Normalized Difference of Vegetation Index) corresponds well with that of land-used in Deagu Metropolitan. The temperature of several part of downtown in Deagu metropolitan is lower in comparison with the averaged radiative temperature. This is caused by the high evapotranspiration from dense vegetation like DooRyu Park in Deagu Metropolitan. But, weak evapotranspiration availability is distinguished over the central part of downtown and the difference of evapotranspiration availability on industrial complexes and residential area is also clear.

Spatial Estimation of Priestley-Taylor Based Potential Evapotranspiration Using MODIS Imageries: the Nak-dong river basin (MODIS 인공위성 이미지를 이용한 Priestley-Taylor 기반 공간 잠재 증발산 산정: 낙동강 유역을 중심으로)

  • Sur, Chanyang;Lee, Jongjin;Park, Jaeyoung;Choi, Minha
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.28 no.5
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    • pp.521-529
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    • 2012
  • The evapotranspiration (ET) is one of the most important factor in the hydrological cycle. In this study, remote sensing based ET algorithm using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) was considered. Then, Priestley-Taylor algorithm was used for estimation of potential evapotranspiration in South Korea, and its spatial distribution was analyzed. Overall applicability between estimated potential evapotranspiration and weather station pan evaporation in Nakdong river basin was represented. The results using small pan showed that correlation coefficient in Pohang and Moonkyung Station was 0.70 and 0.55, respectively. However, the results using large pan showed correlation coefficient in Pohang and Moonkyung Station was 0.62 and 0.52, respectively.

Analysis of Secular Change Using Eddy Covariance Method in Yongdam Experimental Catchment (에디공분산 방법을 이용한 용담시험유역의 증발산량 경년변화 분석)

  • Moon, Duck Young;Lim, Kwang-Suop
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.209-210
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    • 2016
  • 우리나라의 연평균강수량은 약 1362 mm이며, 총강수량의 약 30% 이상이 증발산을 통해 손실되고 있다고 추정되어지고 있다. 증발산은 물 수지 분석에 있어 매우 중요한 성분이며, 많은 부분을 차지하지만 다른 요인들에 비해 직접적인 관측이 어려워 과거에는 경험식을 사용하거나 단순하게 가정에 의해 결정해 왔다. 또한 기상자료로부터 증발산량을 추정하거나 증발접시나 추정식으로 잠재증발산을 추정하고 있다. 또한 최근 기후변화의 가속화에 따른 홍수의 가뭄의 강도와 빈도가 높아지고 있으며, 이에 따라 수자원 관리에 있어서 기초수문조사 항목에 많은 변화를 요구하고 있다. 그 결과 2007년 4월 하천법 개정으로 증발산량 및 토양수분량이 기초수문조사 항목으로 추가되었으며, K-water 연구원에서는 용담시험유역에 플럭스타워를 설치하였고 현재 운영 중에 있다. 덕유산 플럭스타워는 용담시험유역 내에 위치한 금강 수계 구량천 상류부의 덕곡제 유역 내에 설치하였으며, 2011년 4월부터 실제 증발산량을 관측하고 있다. 동경 $127^{\circ}$42'23" ~ $127^{\circ}$44'53", 북위 $35^{\circ}$50'47" ~ $35^{\circ}$52'50"사이로 중부지방에 위치한 유일한 증발산관측 타워이다. 유역 면적은 9.27 km2으로 유로연장 3.48 km, 유역 평균폭 2.66 km, 형상계수는 0.77이며, 덕곡제플럭스 타워 주변의 토지이용은 대부분 산림으로 구성되어 있으며, 침활 혼효림과 낙엽송림으로 임상 분포가 이루어져 있다. 주요 관측기기로는 3차원 풍향 풍속계, $CO_2/H_2O$ 기체분석기, 순복사 측정 센서, 지중열플럭스 측정 센서 등이 있다. 2011년부터 측정된 자료를 바탕으로 에디공분산 방법을 이용하여 증발산량을 측정하였으며, 30분간의 데이터 18,000개 중 취득률 90 % 이상의 데이터를 대상을 분석을 실시하였다. 2011 ~ 2015년도 증발산량 분석 결과는 아래의 표와 같다. 증발산의 패턴은 1월부터 서서히 증가하지만 활발하지는 않고, 4월부터 매우 활발해져 8월에 최대치에 이른다. 10월부터 증발산량은 급격히 감소하기 시작하며 11, 12월에는 증발산이 거의 발생하지 않는 공통적인 경향을 보였다. 2013년 8, 9월은 다른 해와 다른 경향을 보이고 있는데, 이는 2013년 8, 9월에 강우가 많이 발생하여 증발산량이 감소하였기 때문으로 판단된다. 2015년 8월은 다른 년도와 비교했을 때, 매우 높은 증발산량을 보이는데 이는 2015년 8월에 많은 강우에도 식생이 활발하게 작용하였기 때문으로 판단된다.

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키토산/폴리술폰 투과증발 복합막을 이용한 에탄올수용액의 농축 I. 가교방법을 통한 최적화

  • 이별렬;오부근;장재화;유제강;이규현;이영무
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.40-41
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    • 1995
  • 투과증발법은 증류법에 비해 에너지 소비가 더 적기 때문에 공업적인 응용 측면에서 유용한 분리공정이다. 대부분의 투과증발법에 대한 연구는 공비혼합물, 비점이 서로 비슷한 혼합물, 이성질체증을 분리, 특히 물과 에탄올과의 공비혼합물의 분리와 물로부터 희박 방향족 화합물을 회수하는데 행해져 왔다. 친수성막은 유기용매의 탈수에 사용되어져 왔고 반면에 소수성막은 유기수용액으로 부터 유기물을 분리하는데 사용되어져 왔다. 천연소재인 키토산은 친수성기들을 가지고 있기에 물과 에탄올의 분리에서 물을 선택적으로 투과시켜 효과적인 투과증발막으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 키토산을 복합막화하여 실제 상업화에 적합한 선택도와 투과유량을 가진 투과증발막으로 개발하고자 하였다. 도한 키토산 복합막의 물에 의한 팽윤현상을 제어하기 위해 두가지 가교방법으로 글루타르알데히드 가교를 설치하였으며, 이에 따른 투과성능의 영향을 평가하였다.

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