• 제목/요약/키워드: 토양물리적 특성

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서울지역의 지속시간 및 재현기간별 확률강우량의 경년변화 분석 (The Rainfall Quantile Change Analysis of the Different Duration and Return Period in Seoul)

  • 안상현;박인찬;조원철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.764-769
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    • 2006
  • 본 연구에서는 최근에 빈번히 발생하는 단시간 집중호우양상의 변화와 자료기간의 누적에 따른 지속시간 및 재현기간별로 확률강우량의 변화양상을 분석하였다. 분석 대상 지점으로는 서울지점을 선정하였다. 강우자료는 기상청 산하의 강우관측소 자료를 이용하였으며 확률강우량 산정을 위한 강우지속시간은 10분, 20분, 30분, 40분, 50분 60분, 120분, 180분, 360분, 720분, 1440분을 지속시간으로 선정하였고 재현기간은 5년, 10년, 15년, 20년, 25년, 30년, 50년, 80년, 100년, 200년으로 수공구조물 설계시 많이 고려되어지는 재현기간을 선정하였다. 먼저 최근의 강우양상의 변화와 확률강우량의 경년변화 양상을 비교 분석하기 위하여 서울지점의 강우자료에 대한 장기 변동성을 분석하였고, 연강우량과 지속시간별 연 최대 강우량의 상관성을 분석하였다. 다음으로 통계적 분석을 통하여 확률강우량의 경년변화 양상을 지속시간 및 재현기간별로 분석하였다. 연강우량과 지속시간별 연최대강우량의 상관성 분석은 상호상관분석과 회귀분석을 실시하여 분석하였다. 확률강우량의 경년변화 분석 방법은 기본자료기간을 20년으로 산정하여 매해 강우자료를 추가하면서 확률강우량을 산정하여 경년변화를 살펴보았다. 확률강우량의 산정은 국립방재연구소와 연세대학교가 공동으로 제작한 FARD모형을 사용하였다. 분석결과 최근 강우량이 증가 추세에 있는 것을 확인 할 수 있었으며, 연강우량과 지속시간별 연 최대 강우량의 상관성은 없는 것으로 나타났다. 또한 확률강우량의 분석결과에서는 자료의 누적에 따른 확률강우량의 지속시간 및 재현기간에 따라 차이가 상이하며, 변동폭은 20% 내외로 나타났다. 토양수분 계산에도 영향을 준 것으로 보인다. 본 연구는 WEP 모형의 토양수분 해석능력에 대한 시험적용에 그 의의가 있으며, 향후 토양 및 지표하 매개변수 정보가 충분히 갖추어지고, 토양수분 관측결과 있는 대상유역에 대한 적용이 요구된다.-Moment 방법에 의해 추정된 매개변수를 사용한 Power 분포를 적용하였으며 이들 분포의 적합도를 PPCC Test를 사용하여 평가해봄으로써 낙동강 유역에서의 저수시의 유출량 추정에 대한 Power 분포의 적용성을 판단해 보았다. 뿐만 아니라 이와 관련된 수문요소기술을 확보할 수 있을 것이다.역의 물순환 과정을 보다 명확히 규명하고자 노력하였다.으로 추정되었다.면으로의 월류량을 산정하고 유입된 지표유량에 대해서 배수시스템에서의 흐름해석을 수행하였다. 그리고, 침수해석을 위해서는 2차원 침수해석을 위한 DEM기반 침수해석모형을 개발하였고, 건물의 영향을 고려할 수 있도록 구성하였다. 본 연구결과 지표류 유출 해석의 물리적 특성을 잘 반영하며, 도시지역의 복잡한 배수시스템 해석모형과 지표범람 모형을 통합한 모형 개발로 인해 더욱 정교한 도시지역에서의 홍수 범람 해석을 실시할 수 있을 것으로 판단된다. 본 모형의 개발로 침수상황의 시간별 진행과정을 분석함으로써 도시홍수에 대한 침수위험 지점 파악 및 주민대피지도 구축 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 있을 것으로 판단되었다.4일간의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감

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질소수지에 의한 환경특성과 영농방법별 벼농사의 수질영향 평가 (Estimation of Rice Cultivation Impacts on Water Environment with Environmental Characteristics and Agricultural Practices by Nitrogen Balances)

  • 노기안;김민경;고병구;김건엽;심교문;이덕배
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.439-446
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    • 2009
  • 벼농사가 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 지역별 논의 질소수지를 평가하였다. 질소의 유입량은 비료 시용량, 강우 및 관개에 의한 수계공급량, 토양질소의 무기화량 및 질소 고정량 등을 합하여 추정하였고, 질소의 유출량은 배출수나 지하침투수를 통한 수계유출량, 암모니아 휘산과 탈질에 의한 대기 중으로의 손실량, 무기질소의 유기화 및 작물에 의한 흡수량을 합하여 평가하였다. 지역별 환경 특성은 토양 중 유기물함량, 쌀 수확량, 관개수 중의 질소함량, 토양통 분포면적에 의한 토양침투속도 등을 이용하여 추정하였다. 지역별로 환경특성을 고려하여 벼농사가 수질에 미치는 영향을 평가한 결과 경기도와 충청남도의 질소 수지가 각각 -5.4와 $-8.3kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$으로 이 지역에서의 벼농사는 주변 수계로부터 질소를 흡수하여 농업에 활용하는 수질정화의 기능이 다른 지역에 비해 상대적으로 큰 것으로 평가되었다. 반면 강원도와 경상남도는 각각 4.9와 $14.0kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ 으로 유입량보다 유출량이 오히려 많아 질소를 배출하는 것으로 평가되었다. 시비량이 $110kg\;ha^{-1}$로 동일하다는 조건하에 우리나라 관개수 중의 질소함량이 평균 $1mg\;L^{-1}$ 증가할 경우 벼농사는 $-2.9kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$의 수질 개선효과가 있으며, 전국적으로는 벼논의 질소 흡수량이 연간 2,616 Mg이나 증가하는 것으로 추정되었으며, 농업용수의 오염도가 상대적으로 높은 도시인근 지역이 관개수가 깨끗한 지역보다 벼농사에 의한 수질정화 효과가 크다는 것을 알 수 있었다. 동일한 수확량 조건에서 시비량을 $110kg\;ha^{-1}$에서 $90kg\;ha^{-1}$으로 줄일 경우 질소정화 기능은 전국적으로 10,600 Mg이 증가하고 수질정화 기능을 수행하는 면적도 확대됨을 알 수 있었다. 또한, 쌀 수확량 $5,000kg\;ha^{-1}$을 100%로 가정할 경우 질소 시비량은 $110kg\;ha^{-1}$, 수확량이 100%인 경우 질소수지는 $-0.3kg\;ha^{-1}$이었지만 시비량을 $90kg\;ha^{-1}$으로 줄이고 수확량도 100%에서 90%와 85%로 줄이면 질소수지는 각각 -11.7, -2.3 및 $2.4kg \;ha^{-1}$으로 시비량을 줄여도 수확량을 동시에 줄이면 질수수지의 개선효과가 떨어지며, 수량을 85%로 줄이면 수질에 미치는 영향을 나타내는 질소수지는 $110kg\;ha^{-1}$을 시비할 때보다 오히려 더 나빠지는 것으로 평가되었다. 이상의 결과들로 볼 때 벼농사가 수질환경에 미치는 영향은 관개수 수질, 토양물리 및 화학성 등의 자연환경에 따라 달라지므로 지역의 자연환경 특성을 최대로 활용하여, 벼 재배에 의한 수질정화기능을 최대로 활용하는 영농기술도입이 필요한 것으로 판단된다. 또한 현재 시비량을 줄이고 이에 따라 수확량도 줄어들 것이라는 전제의 영농방법으로서는 벼농사에 의한 수질오염 방지를 효과적으로 달성할 수 없으며, 시비량은 줄이되 토양과 관개수 중의 영양물질을 최대한으로 활용하여 최고의 수확량을 유지하는 것이 벼농사의 주변 수계에 대한 오염물질 발생을 줄이고 수질정화 기능을 증대시키는 가장 좋은 친환경농업라고 판단된다.

미래산업에 적용가능한 점토 화합물: 식품포장 및 환경개선 (Engineered Clay Minerals for Future Industries: Food Packaging and Environmental Remediation)

  • 김형준;오제민
    • 한국광물학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.35-45
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    • 2016
  • 점토광물은 자연에서 쉽게 얻을 수 있고, 환경친화적이며 다양한 물리화학적 특성을 갖고 있어 인류 역사상 여러 분야에 활용되어 왔다. 최근에는 몬모릴로나이트, 카올리나이트, 세피올라이트, 금속이중층수산화물과 같은 점토 화합물에 화학적 개질을 도입하여 산업분야에 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 넓은 비표면적과 높은 측면비율, 나노수준의 입자 두께, 그리고 조절가능한 표면전하를 갖는 점토화합물에 화학적 개질을 적용하면, 고분자의 기계적 성질과 기체차단성을 개선하고, 고분자 필름에 지속적 항균성을 부여하는 충전제로 사용할 수 있다. 또한, 개질된 점토화합물은 높은 흡착능과 화학적 선택성을 지니므로, 수질이나 토양을 오염시키는 화학적, 생물학적 오염원을 효과적으로 제거하는 물질로도 활용 가능하다. 본 논평에서는 이러한 점토화합물들이 미래의 주요산업군인 식품포장재 및 환경개선 분야에 활용될 가능성에 대해 최근 연구 결과를 소개하고자 한다.

통일계(統一系) 수도품종(水稻品種)에 대(対)한 답토양별(畓土壤別) 인산(燐酸) 및 가리시비적량(加里施肥適量) (Determination of the Optimum Rates of P and K Fertilizer Application for Tong-il Line Rices in Different Paddy Soils)

  • 이춘수;허범량;류인수;박천서;고미석
    • 한국토양비료학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.101-109
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    • 1982
  • 농가포장에서 실시한 '76~'79년의 비료 시험성적으로부터 수도의 통일계 품종에 대한 인산 및 칼리의 시비효과와 시비적량을 토양의 물리적 특성을 달리하는 답유형별로 검토하였으며, 이 중 '77년의 시험성적을 집중적으로 분석하여 토양화학 검정치에 따른 시비적량의 산출기준을 설정하였는 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 답유형별로 산출한 인산의 시비적량 6.6-11.4kg/10a범위에서 미숙답>보통답>사질답>염해답${\fallingdotseq}$습답의 순이었고, 칼리의 시비적량은 7.0-11.3kg/10a범위에서 미숙답>습답>사질답>보통답${\fallingdotseq}$염해답의 순이었다. 2. 답유형별로 산출된 적정시비량은 사용하였을 때 각각의 무요소구에 대한 증수효과는 인산의 경우 3.5-7.5%, 칼리의 경우 2.2-91%의 범위에서 답유형별로 차이가 있었다. 인산의 효과는 미숙답에서, 칼리의 효과는 습답에서 가장 컸으며, 염해답에서는 인산과 칼리의 효과가 모두 비교적 높았다. 3. 답토양의 필지별 화학성분 검정치와 상대수량 지수의 관계에서 시비효과의 한계점인 토양중 유효인산의 임계함량은 보통답 약 100ppm, 사질답 약 200ppm이었고, 치환성 칼리 염기비(K/Ca+Mg${\times}100$)임계점은 보통답 약 8, 사질답 8이상이며, 습답에서는 나타나지 않았다. 4. 토양검정치(x)에 따른 시비적량(y) 산출식은 인산에 있어서는 보통답 y=11.270-0.048x, 사질답 y=13.383-0.061x이고 칼리에 있어서는 보통답 y=9.526-0.569x, 사질답 y=11.727-1.004x, 습답 y=12.574-0.558x이었다.

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퇴비화과정 중 공기공급 여부가 가축분뇨 퇴비의 물리화학적 특성에 미치는 영향 (Effect of aeration on the physicochemical characteristics of livestock feces compost during composting period)

  • 정광화;강호;김태일;박치호;양창범
    • 유기물자원화
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    • 제11권4호
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    • pp.57-65
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    • 2003
  • 축산업은 수질이나 토양오염 그리고 대기오염에 미칠 수 있는 영향으로 인해 관심의 대상이 되는 산업에 포함되어 있다. 가축분뇨가 환경오염원이 될 수 있는 것은 사실이다. 이러한 가축분뇨를 처리할 수 있는 최상의 방법은 가축분뇨를 적절한 방법으로 퇴비화 하여 유기성 비료로서 재활용하는 것이다. 따라서 본 연구는 몇가지 방법의 퇴비화 조건에서 가축분뇨의 퇴비화 특성을 조사하기 위하여 실시되었다. 각기 다른 정도의 공기를 함유하는 퇴비단들의 물리화학적 특성을 퇴비화 전기간에 걸쳐 조사하였다. 본 실험에서는 돼지분뇨를 톱밥과 혼합하여 110L 크기를 가진 실험실 규모의 플라스틱 재질의 용기들과 목재로 된 $1.5m^3$ 크기의 소형 사각용기에 충진한 후 60일 동안의 퇴비화를 수행하였다. 시험 전 기간 동안 공기펌프로 퇴비단에 공기를 공급하였고 주입 공기량은 유입부에 설치된 밸브로 조절하였다. 공기주입량은 각 용기들에 따라 20, 50, 100, 150, $200L/m^3/mim$ 수준으로 하였다. 퇴비화 기간 동안 발효 최고 온도는 $72^{\circ}C$까지 상승하였다. 퇴비화 20일째에 송풍 처리구의 퇴비단 표면에서 포집된 가스에서의 $H_2S$, $CH_3SH$, DMS 그리고 DMDS 농도는 29, 16, 6, 5ppb 이었고 무송풍구에서의 농도는 각각 32, 24, 15, 14ppb의 수준을 나타냈다.

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제4기 환경복원을 위한 식물규소체의 특성과 연구 성과에 대한 논의 (Discussion about Characteristics and Study Results of Phytolith for the Quaternary Paleoenvironmental Reconstruction)

  • 황상일;김효선;윤순옥
    • 한국지형학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.1-16
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    • 2010
  • 식물 세포와 조직 사이에 형성된 규산염인 식물규소체는 특히 벼과식물에서 다양한 형태로 많이 산출되고, 분석 결과는 제4기 기후와 환경변화 복원 및 농경활동 가능성을 밝히는데 기여한다. 식물규소체는 물리적, 화학적 풍화에 대한 저항력이 강하며 토양에서 장기간 보존되지만, 제자리에 퇴적되는 특성으로 인하여 연구성과의 적용 공간은 제한된다. 식물규소체는 반복성과 중복성으로 동정이 어렵고, 분류체계도 완성되지 않았으므로 우리나라에서 적용할 수 있는 식물규소체 형태분류를 시도하였다. 식물규소체 분석 결과를 통한 고환경복원은 다양한 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 특히 식물규소체의 기후지시자와 함께 Iph와 Ic 등 기후지수를 이용하여 고해상도의 고기후복원도 가능하다.

증발산량 산정방법에 따른 한강유역의 기준증발산량 산정 및 비교 (Estimation and comparison of reference evapotranspiration in the Han River basin by several methods)

  • 김철겸;이정우;이정은
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.259-259
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    • 2020
  • 증발산량은 수문학적으로는 강수량으로부터 지표 유출량과 지하수 함양량을 추정하는 등 전체 물수지를 해석하는데 있어서 매우 중요하며, 농업적 측면에서는 작물의 용수 수요량을 결정하는 중요한 인자이다. 그러나 증발산량의 직접적인 계측이 쉽지 않기 때문에 물수지 방법에 의한 간접적인 추정이나 관련된 기상자료를 이용한 경험적이고 물리적인 해석을 통해 산정하고 있다. 일반적으로 특정조건의 작물(기준작물)을 기준으로 가용수분이 충분한 상태에서 주어진 기상조건에 대해 기준증발산량을 산정하며, 여기에 대상작물별 특성이나 토양의 실제수분상태 등을 고려하여 실제증발산량을 추정하고 있다. 본 연구에서는 한강권역을 대상으로 현재 가장 일반적으로 활용되고 있는 Penman-Monteith 방법을 비롯하여, Thornthwaite 방법, Hamon 방법, Priestly-Taylor 방법, Hargreaves-Samani 방법, Hansen 방법 등 총 6종의 기준증발산량을 산정하여 비교하였다. 각 방법에 필요한 기상자료는 한강권역 및 인근에 위치한 기상청 관할의 33개 ASOS 지점에 대한 60년간(1960~2019년)의 관측자료를 이용하였다. Penman-Monteith 방법에 의한 값을 기준으로 나머지 5가지 방법들에 의한 결과를 분석한 결과, 전반적으로 다른 방법들이 기준증발산량을 크게 산정하는 것으로 나타났으며, temperature-based 접근법인 Hamon과 Hargreaves-Samani에 의한 연평균 값은 Penman-Monteith 방법 대비 각각 28.5%, 19.3% 정도 크게 산정되었다. 특히 Hamon 방법에 의한 결과는 다른 방법과 비교하여 여름철에 크게 차이를 보였다. 반면 Hansen 방법은 상대적으로 Penmna-Monteith 방법과 가장 적은 편차를 나타내었다. 지역별로 분석했을 때는 서울/인천지역과 강원도 동해안 지역을 제외하고는 Penman-Monteith 방법 대비 다른 방법들의 기준증발산량이 큰 것으로 나타났다. 중권역별로는 Penman-Monteith 결과와 비교하여 -158 mm/yr 에서 최대 +307 mm/yr 정도의 편차를 나타내었으며, 월별로는 -13 mm에서 +73 mm의 편차가 나타났다.

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가시박의 질소비료 대체재로써의 이용 가능성 (The applicability of burcucumber (Sicyos angulatus L.) as a substitute for nitrogen fertilizer)

  • 김민석;민현기;홍선희;김정규
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.1-5
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    • 2016
  • 본 연구는 생태계교란 식물인 가시박 방제 작업으로 발생한 가시박 바이오매스의 질소비료 대체재로써의 이용 가능성을 평가하기 위해 수행되었다. 서로 다른 생장 시기의 가시박시료를 채취 및 토양에 처리하여 무기태질소 함량과 상추 생장량의 변화를 분석하였다. 동일한 총 질소 당량의 가시박을 투입하였음에도 불구하고 토양 무기태 질소의 함량은 투입한 가시박의 생장시기가 어릴수록 증가하였고, 그에 따른 상추의 생장량 역시 가시박의 생장시기가 어릴수록 증가하는 경향이 나타나 무기태 질소와 상추 생장량 사이에 높은 양의 상관(r=0.9409)을 보였다. 종합해보면, 질소화학비료 대체재로써의 가시박의 이용 가능성을 실험을 통해 확인할 수 있었으며, 가시박의 물리적 방제 용이성과 가시박에 의한 질소공급효과 및 후작 작물의 생장 측면에서 가급적 어린 유묘 상태에서 가시박을 제거하고 그 바이오매스를 이용하는 것이 유리해 보인다. 하지만 자연 상태의 토양 내 가시박 종자들은 어느 한순간에 모두 발아되는 것이 아니라 시간 차이를 두고 2-4달동안 지속적으로 발아하는 현장의 특성을 고려해야 하며, 더하여 현장 적용 시 가시박 시료 분쇄 크기의 한계와 인력 동원 비용을 포함한 비용편익 분석 등의 후속 연구가 필요해 보인다.

중부 산림지역 내 도롱뇽 서식지 적합성 지수(HSI)에 관한 연구 (A Study on the Habitat Suitability Index (HSI) of 'Hynobius leechii' in Central Forest Area, Korea)

  • 고규영;구본학
    • 한국습지학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.213-223
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    • 2022
  • 본 연구는 유미목 양서류인 도롱뇽(Hynobius leechii)의 생태 및 서식환경에 대한 문헌연구와 현장조사를 통해 서식지 적합성 지수(Habitat Suitability Index, HSI)를 설정하여 서식환경의 질적 평가 기초자료로 활용하기 위한 목적으로 수행하였다. 조사지역은 중부 산림지역 내 서식지 원형에 가까운 자연 서식지와 도롱뇽 출현이 모니터링된 인공 복원지로 구분하여 서식지 유형을 다양화하였다. 도롱뇽은 미소 서식 환경적 특성으로 이동이 제한되어 기후변화에 취약하고 산림개발 등으로 서식지 감소가 빠르게 진행되고 있다. 도롱뇽 HSI 설정을 위해 문헌연구로 변수를 설정하고, 문헌조사와 현장조사에서 추출된 값으로 세부기준을 설정하였다. HSI 변수와 세부기준은 현실에서 적용 가능한 물리적 허용범주의 값을 제시하였고, 연구의 검증을 위해 양서류 전문가의 심층 설문을 실시하였다. 도롱뇽 HSI 변수는 상층부 수관율(%), 하층부 피복율(%), 수중pH, 토양pH, 토양습도(%), 낙엽두께(cm), 하상 암석피도(%), 수목잔존물 유형, 위협요인(m)의 9개 변수로 선정되었다.

지하수 자원 개발을 위한 GIS 응용 연구 (GIS Technology for Groundwater Resources Management)

  • 김윤종;조민조;성익환;김남종;최영진;김규범
    • 지질공학
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    • 제3권2호
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    • pp.101-114
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    • 1993
  • 본 연구의 주목적은 지하수 자원의 효율적인 개발가 관리를 위하여 지리 정보시스템(GIS)을 이용한 지하수 자원의 광역적 탐사 기술 개발이다. 현재 중요한 지하수 탐사 기술들은 정해진 지역에서 지하수 자원 확보를 위한 물리 및 시추 탐사 기술들로 대표될 수 있으나, 그러한 지역에서 적용을 위하여는 1차적으로 탐사 대상 지역들이 추출되어져야 하며, 많은 양의 환경 및 수문 지질 자료들에 대한 연구와 분석이 선행되어져야 한다. 이러한 선행 작업은 실제로 많은 시간과 인력을 필요로한다. 그러나 본 연구에서 활용된 GIS는 이러한 처리를 쉽게 하여줄 뿐만 아니라, 각종 지질 정보들을 표준적인 좌표 체계를 통하여 그들을 완벽한 배열로 결합시키기 때문에 연구 지역의 자연 및 인문적 특성들을 하나의 데이타베이스로 구축해낼 수 있고, 또한 다양한 지도 모형 연구를 통하여 1차 지하수 자원의 탐사 대상 지역의 추출을 가능하게 하였다. 지하수 자원 조사를 위한 수문 지질 단위 구분을 위하여 금번 연구에서 실시된 GIS의 지도 모형 연구는 연구 지역의 선구조 분석도, 지질, 토양, 토지 이용현황, 지형 경사도, 강우량 등을 이요하였으며, 최종적으로 수자원 조사를 위한 지역적 충진량 분석도와 지하수 탐사 예정 지역 분석도가 작성되었다. 본 연구는 한국수자원공사와 한국자원연구소가 공동으로 수행한 것이다.

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