• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1991년도 수공학논총 제33권
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• pp.144-155
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• 1991

본 연구에서는 유출모형을 구성하기 위한 작업의 일환으로 유역의 제반특성을 고려하여 시간에 따라 강우강도가 변화하는 부정강우사상(unsteady rainfall)에 대한 침투량과 초과우량을 산정하는 강우침투모형을 유출모형의 부프로그램으로서 개발하였다. 과거에 제안되었던 침투량 산정방법을 조사하여 강우침투모형을 구축하는데 적합한 침투량 산정 방법으로서 Chu가 제안한 단층균질토양의 유역에서 부정강우사상에 대한 침투량을 산정하는 Green-Ampt 변형방법을 선정하였다. Green-Ampt 방정식의 매개변수인 토양수분부족량의 추정에 필요한 토양수분함량을 산정하기 위하여 단순선행토양수분모형을 응용하여 토양수분의 변화를 추정하였으며 지표면에서의 담수 유무에 따라서 침투량과 초과우량을 산정하고 토양수분을 산정하는 프로그램을 구성하였다. 선정된 적용대상유역의 강우자료와 Green-Amp 방정식의 매개변수 추정치를 사용하여 계산된 유출량과 실측유출량을 비교함으로써 프로그램의 적정성을 검토하였다.

• 한국농공학회지
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• 제29권2호
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• pp.74-81
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• 1987

지표에서 토양속으로 흐르는 물의 침수를을 동심원관형침수계를 사용하여 측정하였다. 내부관과 외부관을 비교함으로서 침투율 측정시 침투계 바깥쪽으로 흐르는 수평방향으로 흐름을 예상할수 있으며 서로 다른 초기함수조건에서 침투율을 측정, 비교함으로써 초기함수 상태의 침투율에 대한 영향을 고찰하였다. 측정치를 분석한 결과 예상한 대로 바깥쪽으로 흐르는 수평방향의 토양수분으로 인하여 외부관에서의 침투율이 내부관에서 보다 평균90% 컸으며, 또 초기 함수량이 작은 경우가 큰 경우보다 침투율이 켰다. 침수가 끝난 후 재분배시의 토양 수분 흐름은 수리지표를 검사함으로써 추정하였다.수평 및 수직방향의 수리지표는 다단 텐시오미터(multiple-depth tensiometer)를 사용하여 토양속의 공극수압을 측정하여 계산하였다 수리지표를 검사한 결과 재분배시 수평방향의 토양수분 흐름은 일정한 방향이 아니라 경우에 따라서 원관 침투계의 중심쪽으로 또는 바깥쪽으로 흘렀다. 이느 토양의 물리적 성질이 장소에 따라서 균일하지 않았음에 기인한 것이라 판단된다. 재분배시 수평 및 수직방향의 평균수리지표의 비율을 검사한 결과 시간이 경과할수록 비율이 감소 되었으며 또 깊이가 깊어질수록 감소하였다.이는 즉 시간이 지날수록 깊이가 깊어질수록 토양수분 흐름의 수평방향 성분이 감소한다는 것을 나타낸다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.255-259
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• 2005

본 연구는 1981-1991년 농업과학기술원 라이시미터에서 수집한 결과를 이용하여 집중강우시 경사지 밭토양의 물유출 특성을 구명하였다. $7\~9$월 집중강우시 토양 침투수나 지표 유거수는 농업지역에서 환경으로 물질이 이동하는 주요 경로이며 특히 경사지 밭토양에서 지표 유거수는 토양유실의 주원인 중 하나이기 때문에 이에 대한 이해는 매우 중요하다. 이를 위해 강우량, 지표 유거수량, 지하 침투수량 측정 자료 중 호우주의보가 발령되는 일강우량 80mm이상일 때를 대상으로 하여 토성과 경사도에 따른 강우량과 유거수, 침투수의 관계를 분석하였다. 강우량이 적을 때 강우에 대한 침투수와 유거수의 비율은 강우시 표토의 토양수분함량에 많은 영향을 받는다. 이는 표토의 토양수분함량에 따라 유출 또는 침투 발생 유효강우량이 결정되기 때문이다. 강우량이 적을 때의 유거수량과 침투수량을 판단하기 위해 범용토양유실예측공식(Universal soil loss equation, USLE)에서는 0.5 inch 즉, 12.5 mm 이상의 강우를 유출에 대한 유효강우로 가정하고 있으며 많은 모형에서 토양의 침투속도, 포장용수량, 강우시점의 토양수분함량의 함수로 유출 또는 침투 유효강우량을 산정하고 있다. 그러나 강우량이 클 때는 강우에 대한 침투수와 유거수에 비율에 토양수분함량이 미치는 영향이 비교적 적기 때문에 토양의 수분함량에 대한 고려없이 강우와 침투수, 유거수에 대한 관계를 평가하는 것이 가능하였다. 경사도 $10\%$, 경사장 15m, 피복작물 콩인 양토를 기준으로 할 때 강우량과 침투수의 관계는 $I_{10}(mm)=0.44R(mm)+5.8(r^2=0.55)$이었다. y절이 발생한 이유는 이전 강우에 의해 침투되고 있는 물이 있음을 함축하며 기울기 0.40은 강우의 $40\%$가 지하로 침투하였음을 의미한다. 침투수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 1.12로 가장 컸고, 식양토 0.94, 식토 0.91로 평가되었다. 이는 토성간의 침투속도 및 투수속도의 경향이 반영된 것이다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 지수적으로 감소하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $I(mm)=I_{10}{\times}1.17{\times}e^{-0.0164s(\%)}$로 나타났다. 같은 조건에서 강우량과 유거수의 관계는 $Ro_{10}(mm)=5.32e^{0.11R(mm)}(r^2=0.69)$로 나타났다. 이는 토양의 투수특성에 따라 강우량 증가에 비례하여 점증하는 침투수와 구분되는 현상이었다. 경사와 토양이 같은 조건에서 나지의 경우 역시 $Ro_{B10}(mm)=20.3e^{0.08R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제16권4호
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• pp.475-481
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• 1984

상어육을 시료로 하여 sucrose, sorbitol, glycerol, propylence glycol등 4 종류의 수분유지제(水分維持劑) 용액 중에서 침투량을 측정하였다. 또한 침투에 미치는 수분유지제(水分維持劑) 농도 및 온도의 영향을 검토하고 침투속도식을 유도하였다. 상어육을 10% 수분유지제(水分維持劑) 용액에 침지할 때는 10시간 전후, 30% 용액에서는 7 시간 정도에서 거의 평형에 도달하였다. 수분유지제(水分維持劑) 종류에 따른 침투 속도는 분자량이 작을수록, 온도가 높을수록 빨랐다. 그리고한종류의 수분유지제(水分維持劑)를 10%로 하여 침지할 경우와 여러종류의 수분유지제(水分維持劑)를 각각 10% 되도록 혼합한 용액에 침지할 경우 침투속도에는 차이가 없었다. 상어육을 10% 및 30% 용액에 침지할 경우 수분유지제(水分維持劑) 침투량은 다음의 회귀직선식으로 예측가능 하다는 결론을 얻었다. $$M\;=\;a\;{\log}(c{\cdot}t)\;+\;b$$ (M : 침투량, t : 침지시간, c : 수분유지제(水分維持劑)농도, a, b : 상수)

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.751-760
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• 2005

본 논문에서는 확산과 수분이동에 의한 침투를 함께 고려할 수 있는 염소이온침투 모델을 제시하고 이를 바탕으로 유한요소 프로그램을 개발한다. 개발된 프로그램을 이용하여 습도와 온도가 연속적으로 변화하는 현장상태에 대한 염소이온 침투 해석을 수행한다. 해석과정으로 먼저 수분확산해석을 수행한다. 이 해석에 의한 각 유한요소의 상대습도를 바탕으로 염소이온 침투해석을 위한 재료상수를 구한다. 이러한 재료상수를 이용하여 염소이온 침투해석을 수행하게 된다. 각 유한요소들은 시간과 재령에 따라 연속적으로 변화하는 재료상수 값을 가지게 된다. 내외부의 상대습도 차이가 크면 수분이동에 의한 염소이온 침투의 영향이 커지지만 내외부의 상대습도의 차이는 수분확산에 의해서 재령에 따라 감소하므로 수분이동에 의한 염소이온 침투의 영향은 재령에 따라 감소한다. 반복 습윤은 수분이동에 의한 염소이온 침투의 영향을 증가시켜 철근 주위의 염소이온 농도를 커지게 한다. 현장상황과 같이 건습의 반복이 장기적으로 발생하게 되면 수착과 확산을 함께 고려한 염소이온 침투량이 수분이동을 고려하지 않은 염소이온 침투량보다 매우 크다. 따라서, 항만 콘크리트 구조물에 대한 염소이온 침투해석을 장기재령동안 수행할 경우에는 수분이동 메커니즘을 포함한 수치 모델링을 바탕으로 건습의 반복을 고려하여 해석을 수행하는 것이 해석의 오차를 줄일 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제11권3호
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• pp.117-127
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• 1995

본 논문에서는 지표면의 유효 토양 수분함유량의 적정한 값을 추출하는 몇가지 방법을 소개하고 그 방법들을 서로 비교하였다. 지표면의 꼭대기 층은 비교적 말라 있고, 밑바닥 층은 젖 어 있어서 종단면으로 봤을 때 토양은 대개 균일하지 않은 수분함유량 분포를 갖는다. 이러한 비 균일적인 토양의 수분함유량을 봤을 때 토양은 대개 균일하지 않은 수분함유량 분포를 갖는다. 이러한 비균일적인 토양의 수분함유량을 어떤 평균적인 값으로 나타낸 것이 유효 수분함유량이 다. 이 유효 수분함유량을 구하는 간단한 방법 중의 하나는 층층이 측정한 수분함유량의 산술 평 균을 취하는 것이다. 다른 방법으로는 균일한 지표면과 비균일한 지표면의 침투 두께를 각각 계 산하고 비교하여 유효 수분함유량을 얻는 방법이 있다. 또 다른 방법은 균일 지표면과 비균일 지 표면에서 각각 반사율을 계산하고 비교하여 유효 수분함유량을 구한다. 이러한 방법들이 서로 비 교되었고, 특히 반사율 적용법이 좀 더 자세하게 연구되었는데 그 이유는 실제 레이다 산란은 전 파의 침투보다는 반사에 의해 좌우되기 때문이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.505-508
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• 2008

콘크리트는 다공성 재료로써 타설 직후부터 사용년한 동한 각종 환경에 노출되어 물리적 혹은 화학적인 영향을 받게 된다. 특히, 외부에 존재하는 황산염, 염화물 이온, 이산화탄소 등과 같은 유해성분들은 장기간에 걸쳐 용액 혹은 기체 상태로 콘크리트 내부로 침투되어 콘크리트 구성물들과 물리적 혹은 화학적 상호작용을 일으켜 콘크리트내에 매설된 철근의 부식을 야기 시켜 콘크리트의 내구년한과 내력을 감소시키게 된다. 따라서 철근위치까지 유해한 열화인자가 임계부식량을 초과하는 경우 방청성분을 철근위치까지 확실하게 침투시키는 것이 매우 중요하나, 현재와 같이 콘크리트 표면에 방청제를 도포하여 침투 시키는 기술개발만으로는 철근위치에서의 방청성 확보가 곤란한 실정이다. 본 연구진은 철근위치까지 방청제를 침투시키기 위한 연구개발을 추진하고 있으며, 이를 공학적으로 규명하기 위하여 압력 하에서 콘크리트내로의 수분이동과 같이 방청제에 따른 방청제 침투깊이를 명확히 규명할 필요가 있다. 이를 규명하기 위하여 모르타르를 사용하여 수압에 따른 침투깊이 및 침투량을 측정하여 침투량과 침투 깊이와의 관계 및 가압 시간에 따른 침투 깊이와 침투량을 실험을 통하여 측정하여 침투계수 및 확산계수를 산정하고 가압시간과 수압에 따른 모르타르내에 침투깊이를 예측하였다.

• 원예과학기술지
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• 제18권6호
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• pp.839-844
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• 2000

Polyoxyethylene octylphenyl ether[$C_8H_{17}O$ $(C_2H_4O)_{10}H$, POE]를 polyoxyethylene+polypropyleneoxide tridecylether(1:1, w/w, CM-1)와 혼합한 토양습윤제를 조제할 때 증량제의 종류에 따라 상토 내에서의 토양습윤제의 농도변화, 초기 습윤화, 상토 내에서의 수분이동 및 상토의 수분상실에 미치는 영향들을 조사하였다. 비석을 증량제로 조제된 POE+CM-1의 POE 잔류정도는 실험한 8주 동안 질석이 증량제로 이용된 처리보다 높았다. POE+CM-1이 혼합된 처리들은 증량제의 종류와 관계없이 포트당 510mL의 수분을 보유하여 AquaGro 처리의 490mL나 무처리구의 410mL보다 실험한 8주 동안 더 많은 토양수를 보유하였다. 증발에 의한 수 분상실에서는 비석을 증량제로 이용한 POE+CM-1과 AquaGro 처리가 질석을 증량제로 이용한 POE+CM-1나 대조구보다 더 빠르게 건조되었다. AquaGro 혼합처리구에서 증량제의 종류와 관계없이 POE+CM-1이 혼합된 처리들보다 상토 내에서의 수분이동이 빠르게 일어났으며, 단위시간당 상토 안으로 침투하는 수분량도 많았다. 질석을 증량제로 조제된 POE+CM-1의 처리량이 증가할수록 상토의 보수성, 증발량, 토양수의 이동속도 및 상토 내로 침투하는 수분량이 증가되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.76-76
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• 2015

토양수분은 생태수문학에서 식생과의 상호작용의 중요한 인자이자, 대기와의 상호작용으로 인한 총체적인 물 순환에 밀접한 관련이 있다. 수문학적으로는 증발, 침투, 지하수 함량, 토양 침식, 식생 분포 등을 지배하는 중요한 요소이고, 특히 시 공간적 분포특성은 강수 사상 후 토양으로의 침투 및 토양수분의 재분포, 증발산과 불포화대에서의 오염물의 이송을 예측하는데 매우 중요하다. 또한, '07년 하천법 개정으로 증발산량 및 토양수분량이 신규 수문조사 항목으로 추가되어, 토양수분 측정에 대한 필요성이 높아졌다. 따라서, 2008년 5월, K-water연구원에서는 현재 시험유역으로 운영하고 있는 용담시험유역에 토양수분관측망(6개 관측소)을 구축하였다. 토양수분계는 토양수분을 결정하는 가장 중요한 인자인 강우자료의 획득이 이루어지는 지점에 설치하여 정확도와 신뢰도를 높일 수 있도록 용담시험 유역 내 6개 우량관측소에 설치하였다. 하지만 장비의 노후화에 따른 자료 취득의 어려움으로 인하여 2013년 4월, 토양수분계를 전면 교체하였다. 토양수분계는 기존의 FDR 방식에서 EC 농도에 대한 영향이 가장 적고, 플럭스 타워에 위치한 토양수분계 센서와 동일한 TDR 방식의 센서로 장비를 전면 교체하였다. 센서 설치 장소 변경에 따른 TDR 센서의 검증과 그리고 흙의 종류, 입도, 다짐도, 온도 등에 의한 오차가 발생 여부를 판단하기 위하여 이에 대한 보정을 실시하였다. 원지반 시료채취를 통하여 토양수분량을 측정하였고, TDR 센서에 의해 측정된 토양수분량과 채취된 시료에서 측정된 토양수분량의 결과를 비교하였고, 각 지점별 토양구성비와 전기전도도 조건을 고려하여 각 토층별 계수적용을 달리하여 센서 보정을 실시하였다. 그 결과 기존 센서 제조사에서 제안한 방정식을 그대로 사용하는 것 보다는 센서 검증을 통하여 얻은 계수보정에 의한 토양수분 변환식을 사용하는 것이 정확한 현장 자료를 확보할 수 있고, 신뢰도 높은 자료를 얻을 수 있다고 판단된다.

• 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.