• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.41 no.2 s.113
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• pp.150-167
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• 2006

This study was conducted to determine the pedogenesis of dense subsurface horizons (denoted either Bx or Bd) observed within closed depressions and in toeslope positions at loess-covered glacial tillplains in southern Wisconsin. Some of these dense subsurface horizons, especially those occurring within depressions, show a close morphological resemblance to fragipans elsewhere, even though the existence of fragipans has not been previously reported in southern Wisconsin. The spatial occurrence of fragipans was first examined over the landscape to characterize general soil-landscape relationships. Detailed physico-chemical and micromorphological analyses were followed to investigate the development of fragipans within a closed depression along a catenary sequence. The formation of fragipans at the study site is a result of sequential processes of physical ripening and accumulation of colloidal materials. A very coarse prismatic structure with a closely packed soil matrix was formed via physical ripening processes of loess deposited in small glacial lakes and floodplains that existed soon after the retreat of the last glacier. The physically formed dense horizons became hardened by the accumulation of colloidal materials, notably amorphous Si. The accumulation intensity of amorphous Si varies with mass balance relationships, which are governed by topography and local drainage conditions. Well-developed Bx horizons evolve at closed depressions where net accumulation of amorphous Si occurs, but the collapsed layers remain as Bd horizons at other locations where soluble Si has continuously been removed downslope or downvalley. Hydromorphic processes caused by the presence of fragipans are degrading upper parts of the prisms, resulting in the formation of an eluvial fragic horizon (Ex).

• Journal of Ginseng Research
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• v.32 no.4
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• pp.357-381
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• 2008

REEs of ginsengs(2, 3, 4 years) from the granite, phyllite and shale areas, Keumsan, are analysed and compared with the their soils. In the weathered soils, high element contents are shown in the LREE of the granite and in the HREE of the phyllite. The granite dominantly show positive correlation relationships. In the field soils, the phyllite are high while the granite are low. Relationships of the contents and correlation relationships can be explained with mineral assemblages and contents within soils, and their solubilities. In the host rocks, high contents are found in the LREE of the granite and HREE of the phyllite. The rocks dominantly show positive relationships. In the ginseng, high contents are shown in the 2 year for the shale and granite, and the 4 year for the phyllite. Element pairs mainly show positive relationships. Comparing of the same ages, the granite are mainly high. In the ratios between the soils and the ginsengs, differences of the several hundred to ten times are found, but dominantly, of the several hundred times in the shale and phyllite, and of the several ten times in the granite. The differences are big in the 3 year, and small in all REE of the 2 year from the shale and granite. while, in the phyllite, big in the LREE of the 2 year and HREE of the 3 year. Based on the absorption of the leachate by the ginsengs within soils, contents and correlation relationships of the ginsengs from the different soils can be explained with mineral assemblages, solubilities of the constitutional minerals and phyio-chemical affects influenced on the solubility. Of the three different soils, the ginsengs of the granites are chemically more similar to their soils.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.36 no.6
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• pp.367-375
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• 2003

The aim of this study was to investigate the soil physical properties and the traction characteristics of paddy field before tillage by a computer simulation. Soil physical properties, such as soil moisture content, bulk density, soil hardness, and soil texture were measured in the twelve rice production area. Mathematical model based on dimensional analysis which include soil physical properties and vehicle factors was used for the computer simulation. Most of the soil texture of the investigated area was silty loam, loam and silty clay loam. Soil moisture content ranged between 20 and 40% mostly. Soil bulk density was in the range of 1,500 to $1,700kg\;m^{-3}$. Soil hardness ranged between 2 to $12kg\;cm^{-2}$ mostly. Soil hardness incorporates the effects of many soil physical properties such as moisture content, texture and bulk density, and so the range of soil hardness was greater than that of any other physical properties. The predicted net traction was in the range of 70 to 1,500 kgf depending on the area, but it was above 1,000 kgf for most of the investigated area. Thus it was concluded that 50 HP tractor can pull the four row moldboard plow considering the conventional tillage depth and width. But for the soft soil area such as Andong and Namyang, tractor itself may have mobility problem and show high slip during plowing operation.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.26 no.4
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• pp.300-305
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• 2007

Soil erosion is one of the most serious problems in alpine upland in Korea. Soil fertility has continuously decreased due to serious soil erosion. To increase soil fertility, new sources of organic matter should be inputted. Therefore, the objectives of this research were to select winter cover crop as new sources of organic matter and to investigate the effect of winter cover crop on soil property changes, major crop productivity (Chinese cabbage, potato) production in highland, and disease occurrence with different cropping systems. Among 17 candidates for winter coverage crop, rye was most suitable due to it's soil covering rate, and over-wintering rate. The optimum sowing period for rye ranged from late August to late September. Soil porosity and organic matter content increased with rye cultivation. Rye cultivation during winter increased amounts of crop (both Chinese cabbage and potato) productivity up to 8%. There was little difference on amount of crop productivity depending on cropping systems such as monoculture (Chinese cabbage or potato) and Chinese cabbage-potato rotation.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.108 no.2
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• pp.216-223
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• 2019

This study was conducted to measure the changes in the geological and soil properties following slow-moving landslide events in Yangbuk-myun and Gyungju-si, Gyeongsangbuk-do, South Korea. The geological characteristics of the study site comprised black shale in the Gyeongsang nodal group formed in the Cretaceous period and quartz feldspar carcinoma in the east side with conglomerate in the Yeonil group formed in the Quaternary period. The study site exhibited the geologic characteristics of a slow-moving landslide with severely weathered rocks. The maximum collapsing depth of the slow-moving landslide was 12.0 m with colluvial deposits. The strike and joint aspects in the slope areas of the slow-moving landslides were $N46^{\circ}E$ in lower slope and $N62^{\circ}E$ in upper slope, respectively. Soil hardness of ${\leq}20cm$ deep was not measured because of the completely disturbed soil resulting from soil creeping. Soil from 25 to 90 cm deep was 1.4-4.7 times softer in the slow-moving landslide areas than in the undisturbed or natural forests. Soil bulk density was $1.24-1.29g/cm^3$ in land creep areas. Soil bulk in both areas was 1.6 times denser than that in the natural forest. The soil pore space was 51.5-53.3% in the land creep areas. The values are 1.3-1.4 times lower than those within the natural forest. Black shale areas showed the lowest coefficient of permeability (8.75 E-06 cm/s) and mesopore ratio (pF 2.7: 9.8%) compared with those resulting from other study areas.

• Korean Journal of Organic Agriculture
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• v.20 no.1
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• pp.81-89
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• 2012

This study was investigated to evaluate the effects of fertilizer application of surface and broadcast for rice culture on the soil chemical, physical, and microbial properties as well as growth and yield of rice. The application was made with 'Dongjin 1' rice at Jeollanam-do Agricultural Research & Extension Services from 2008 to 2010. Soil organic matter and cation concentrations were increased by surface and broadcast applications, respectively. Plots treated by surface application tended to be higher seasonal N-mineralization rate in the organic fertilizer and seasonal soil organic matter than those of broadcast application. Soil physical properties seemed to be improved by the broadcast application, and soil microbial properties were increased by the surface application. Surface application increased 5% of rice yield compared to that of broadcast.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1998.05a
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• pp.395-403
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• 1998

오염원의 이송확산에 관한 많은 연구들이 수행되어 왔으나 특히 비포화 영역에서 오염원 이송확산을 측정하는 것은 매우 어려운 것으로 알려지고 있다. 비포화 토양에서의 오염원 이송확산은 매질의 함수량 변화에 영향을 받기 때문에 오염원 거동특성을 이해하려면 비포화 흐름 분석을 선행한 후 오염원의 이송확산 특성을 분석하여야 한다. 본 연구에서는 비포화 영역에서의 오염원 이송특성을 분석하기 위하여 TDR(Time Domain Reflectometry)을 이용하여 비포화 흐름 및 오염원 이송을 측정하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 TDR을 이용하여 오염원 이송을 측정하는 방법을 개발하였으며, 이 방법을 이용하여 1차원의 토양기둥시료에서 비포화 흐름 및 오염원 이송확산에 관한 실험을 수행하고 수치모형을 적용함으로써 비포화 영역에서 오염원의 이송확산에 관한 거동특성을 규명하였다. 본 연구에서는 두 종류의 국내 토양시료(SUS, KUS)를 사용하였는데, 토양의 물리적 특성을 예비실험을 통하여 규명한 후 토양기둥시료를 이용한 본실험을 수행하였다. 비포화 천이흐름하의 오염원 이송확산 실험에서는 급격한 습윤전선의 전진에 따른 종형의 함수량변화를 관측할 수 있었고, 이때 오염원의 농도는 함수량의 천이구간의 중심점으로부터 전방영역의 농도분포가 습윤전선에서의 함수량 분포와 유사한 종형을 이루고 있음을 관측할 수 있었다. 비포화 정상흐름하의 오염원 이송확산 실험에서는 오염원이 이송하며 농도 천이구간이 확장되어지는 전형적인 형태를 보였다. 또한 예비실험에서 측정한 매개변수를 입력자료로하여 수행한 수치결과와 실험결과를 비교하였는데 비포화 흐름특성은 실험결과와 수치결과가 정량적으로 일치하는 경향을 보였으나, 오염원 이송확산 특성은 정량적으로 수치결과가 실험결과보다 더 많이 확산되는 경향을 보였다. 따라서 수치모형을 현장에 적용할 경우 확산지수 결정에 주의하여야 할 것으로 판단된다. 즉, 수치모형에 적용할 확산지수는 BTC 실험을 통하여 측정한 확산지수, 수치확산, 흡착계수, 적용영역의 크기 등을 고려하여 결정하여야 한다. 특히 본 논문에서는 TDR을 이용하여 최초로 천이상태의 함수량과 오염원 농도를 측정하였는데 이를 위하여 전기전도도와 함수량관계를 추정하는 식을 제안하였으며, 전기전도도와 토양수 농도, 전기전도도와 함수량의 관계를 이용한 천이상태의 오염원 농도 측정방법을 개발하였다. 특히 제안식에서는 한계함수량의 개념을 도입하여 전기전도도와 함수량관계를 추정하므로 추정식의 실험값 반영 정도를 증가시켰다. 본 연구에서 제안된 식을 이용하여 추정된 전기전도도와 함수량관계는 다른 제안식에 비하여 개선된 결과를 보여 주었고, 본 연구에서 개발한 오염원 농도 측정법을 이용하여 측정한 결과 함수량이 0.15이하에서는 측정오차가 크지만 함수량이 0.15이상일 경우 매우 좋은 결과를 보였는데 질량평형을 검토한 결과 약 5-10%의 오차율을 보였다. 따라서 본 논문에서 개발된 천이상태의 오염원 농도측정법은 용존 오염물질의 이송에 관한 정확한 실험을 제공할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.4
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• pp.311-318
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• 2007

Soil contamination in Korea has been accelerated every year. Because of their persistence and cumulative tendency in the environment, soil contaminants have potential long-term environmental and health concerns and it is estimated to cost enormous expense for clean-up. Korea government has legislated the law on conservation of soil environment in mid 1990s, and managed and treated hazardous wastes in contaminated sites as a remediation policy since then. Soil remediation technologies are classified into in-situ/ex-situ or biological/physico-chemical/thermal processes according to applied places or treatment methods, respectively. In Korea, clean-up of polluted sites has been mostly carried out at military areas, railroad-related sites and small-scale oil spilt sites. For these cases, in-situ remediation technologies such as soil vapor extraction (SVE) and bioventing were mainly used. In recent days, an environmental-friendly soil remediation emerged as a new concept - for example, a new soil remediation process using nanotechnology or molecular biological study and an integrated process which can overcome the limitation of individual process. To have better applicability of remediation technologies, comprehensive understandings about the pollutants and soil characteristics and the suitable techniques are required to be investigated. Above all, development of environmental technologies based on the sustainability accompanied by public attention can improve soil environment in Korea.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.36-36
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• 2019

강원도 설악산 국립공원에는 국내 최장의 토왕성 폭포가 있다. 유역면적이 $0.54km^2$에 불과하여 평소에는 폭포의 물줄기를 볼 수 없지만, 비 온 뒤에는 며칠간 하얀 물줄기의 장관을 연출한다. 본 연구에서는 물리적 기반의 수문모형인 CAT3.0을 이용하여 강우시 토왕성 폭포의 유출량을 분석하고 강우량에 따른 유출지속기간을 산정하여 강우의 누적량 및 지속기간에 따른 폭포의 물줄기를 볼 수 있는 기간을 추정하고자 하였다. CAT 3.0은 다양한 침투방정식중에 Rainfall Excess, Horton Eq., Green-Ampt. Eq.을 이용하여 강우시 토양특성(토양깊이, 투수계수)과 잠재증발산량과 토양수분량에 의한 실제증발산량을 산정하고 유출량을 계산하는 수문모형이다. 토왕성 폭포의 유출 특성을 분석하기 위하여 속초지점의 19년간(2010~2018) 관측자료를 이용하였으며, 토양의 깊이는 10 cm, 30 cm를 가정하여 비교하였다. 유출해석을 위하여 일단위 자료를 사용하였으며, 강우지속일수 및 누가강우량에 따른 유출을 산정하고 폭포의 물줄기가 확연히 보일 수 있는 한계유출량을 추정하였다. 폭포로부터의 유출량을 측정하는 관측지점이 없으므로, 폭포의 물줄기를 볼 수 있는 기간은 방송사 뉴스, 신문기사, SNS 등의 다양한 정보원으로부터 유추해석하였다. 이러한 분석결과로부터 강우에 의한 토왕성 폭포의 물줄기를 볼 수 있는 기간을 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.94-94
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• 2023

유역에서의 홍수를 예측하기 위한 다양한 강우-유출 모형들이 개발되어 사용되고 있다. 개념적 강우-유출 모형들은 신뢰성과 적용성이 높아 실무에서 널리 활용되어왔으나, 강우-유출 과정을 단순화하여 고려하므로 유출예측의 정확도에 한계가 있다. 또한 모형의 매개변수에 여러 불확실성이 존재하므로 충분한 양의 관측자료를 사용한 보정 작업이 필요하다. 물리적 강우-유출 모형들은 유출예측 결과가 비교적 물리적으로 정확하다는 장점이 있지만, 높은 계산 비용 및 수치적 불안정성으로 인하여 실무에의 적용이 힘들다. 본 연구에서는 홍수 예측의 정확도와 효율성을 모두 확보할 수 있는 하이브리드 기법을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 기법은 물리적 모형인 동역학파 모형과 개념적 모형인 순간단위도 모형, 그리고 딥러닝 모형을 결합하여 사용하는 기법이다. 유역의 조도계수 및 지형을 활용한 동역학파 시뮬레이션을 수행하였으며, 동역학파 시뮬레이션 결과 및 멱함수로 나타내어지는 비선형적 강우-유출 관계를 이용하여 유역의 순간단위도를 유도였다. 또한, 딥러닝 모형인 LSTM 모형을 활용하여 강우손실 매개변수를 추정하였으며, 이를 이용하여 강우손실을 계산한 후 유효강우주상도를 산정하였다. 그리고 유역 출구에서의 홍수수문곡선은 유효강우주상도와 순간단위도를 활용한 회선적분을 통해 예측되었다. 본 연구에서 개발한 기법을 시험유역 및 자연유역에서의 홍수 예측에 적용해보았으며, 예측 결과는 NSE=0.55-0.90, R²=0.67-0.95의 높은 정확도를 보였다. 본 연구에서 유도하는 순간단위도는 한 유역에서 유일하지 않으며, 유효 강우강도의 함수이므로 홍수 예측에 비선형적 강우-유출 관계를 고려할 수 있으며, 수많은 유효 강우강도에 대한 순간단위도들은 멱함수를 이용하여 순간적으로 유도될 수 있다. 또한, 유역의 강우 특성이나 지표면의 토양수분, 식생과 같은 특성을 딥러닝 모형을 통해 고려함으로써 강우 손실 산정의 불확실성을 줄일 수 있다. 또한, 순간단위도 유도를 위한 기초작업인 동역학파 시뮬레이션은 유역의 지형과 조도계수만을 필요로 하므로 미계측 유역에의 적용이 유리하다.