• 제목/요약/키워드: 토양물리적 특성

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자동유량 관측 시스템의 유량산정 알고리즘 고도화에 관한 연구 (A study on the advancement of discharge calculation algorithm in automatic discharge observation system)

  • 박경원;이영호;김수연;임용규
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.370-370
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    • 2023
  • 수자원이란 인간의 생활이나 경제활동 및 자연환경 유지 등을 하는데 이용할 수 있는 자원으로서의 물을 말하며 효율적인 수자원의 활용을 위해서는 수문조사가 필수적이라고 할 수 있다. 수문조사는 강수량, 수위, 유량, 유사량, 증발산량, 토양수분량을 측정, 조사, 분석하는 것이라고 할 수 있으며 이 중 유량은 강우-유출 관계 규명, 이수, 치수 등을 위해 높은 정확도의 관측자료가 필요하다. 그러나 하천유량은 장기간 연속적으로 관측하는 것이 어려우므로 특성 횟수의 유량조사를 통해 수위-유량관계곡선식(Rating curve)을 개발하여 수위로부터 연속적인 유량을 산정하여 활용하고 있어 이를 개선하기 위해 전자파표면유속계를 활용한 자동유량측정장치를 개발하였으며 측정자료 분석 및 알고리즘 고도화를 통해 신뢰도 높은 유량을 산정하고자 하였다. 운동하는 물체에 의하여 산란된 전자파의 주파수가 변하게 되는 현상을 도플러 효과라고 하며 이때의 주파수의 변화량을 도플러 주파수라고 한다. 전자파표면유속계는 하천 수면으로 전자파를 발사한 후 물 표면에서 반사되는 전자파의 도플러 효과를 이용하여 표면유속을 측정하는 것으로 전자파표면유속계를 교량 상류 방향으로 고정시켜 설치하였으며 측정된 자료는 유량관측 시스템에서 저장, 관리되고 물리적, 통계적 방법이 적용된 알고리즘을 통해 유량을 산정한다. 산정된 유량의 정확도 확보를 위해 바람 영향, 최적 환산계수 재산정, 통계분석 등을 통해 시스템의 유량산정 알고리즘 개선 방안을 도출하였으며 개선된 알고리즘이 적용된 유량은 NSE(Nash Sutcliffe Efficiency), PBIAS(Percent Bias), RSR(RMSE-observations standard edviation ratio)을 통해 평가하였다. 바람 영향은 유량 관측 고도화 매뉴얼(일본 토목연구소)의 경험식과 현장에서 관측된 풍향·풍속을 활용하여 분석하였으나 개선효과가 미미한 것으로 나타났으며 자동으로 관측된 유량자료에 포함된 무작위적인 변화량을 감소시키기 위해 경향성 분석을 병행하여 이동평균 방법을 적용하였다. 또한 ADCP 등을 활용한 유량측정성과와 수위-유량관계곡선식과의 비교·분석을 통해 수위별 최적 환산계수를 산정하여 유량산정 알고리즘에 적용한 결과 NSE는 0.980, PBIAS는 1.580, RSR은 0.142로 모두 Very Good(높은 상관성)으로 분석되어 유량자료의 정확도를 확보하였다.

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세척 후 수침고목재의 물리.화학적 특성 변화 (Alteration of Physical and chemical Characteristics of Waterlogged Archaeological Woods After Cleaning)

  • 차미영;이광호;김윤수
    • 보존과학회지
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    • 제19권
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    • pp.19-30
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    • 2006
  • 저습지에서 출토된 상수리나무를 재료로 세척에 따른 수침고목재 내 이물질의 제거 효과와 물리 화학적 특성 변화를 파악하였던 바 얻어진 결과는 다음과 같다. 수침고목재에 나타나는 대부분의 무기성분은 수침고목재가 매몰된 토양환경의 성분과 거의 동일하였다. 보존처리 현장에서 적용하고 있는 세척방법 즉, 도구법, 탈기법, EDTA법 및 초음파세척법을 적용하여 독립적 혹은 연속적 방법으로 수침고목재를 세척하였다. 독려세척의 경우 도구법에 의해 표면에 고착된 이물질이 효과적으로 제거되었고, EDTA 처리에 의해 표면 색상이 밝아졌다. 그러나 탈기법과 초음파에 의한 세척효과는 나타나지 않았다. 연속 세척의 경우 1단계 세척(도구법)은 독립세척과 동일한 효과를 얻었으며, 2단계 세척인 탈기법은 수침고목재 내에 있는 이물질을 제거하지 못했다. 탈기법이 무기물의 제거에는 적절하지 않았지만, 탈기 후 수침고목재가 균일화되어 치수안정제의 침투를 용이하게 하는 역할은 결코 무시할 수 없을 것으로 사료된다. 3단계 EDTA처리는 수침고목재 내의 철분(Fe)을 제거함으로써 수침고목재의 색상이 밝아지는 효과를 얻을 수 있었다. 4단계 세척은 3단계 세척시 목재 내에 잔류한 약품(Na)과 미세 이물질의 제거에 효과적이었다.

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산업부산물을 이용한 단층형 매립지 복토시스템 개발을 위한 적용 타당성 평가 (Evaluation on Feasibility of Industrial By-products for Development of Mono-Layer Landfill Cover System)

  • 김순오;김필주;유찬
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.1075-1086
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    • 2008
  • 비위생 매립지의 단층형 복토시스템을 위한 산업부산물의 응용성과 적합성을 평가하기 위하여 건설폐기물, 석탄회, 폐석고(인산석고), 슬래그(고로, 제강)와 석분슬러지를 대상으로 연구하였다. 먼저 대상 산업부산물들의 다양한 물리화학적, 수리역학적 특성들이 조사되었다. 그리고 배치실험과 장기간 용출시험을 통하여 이들 산업부산물들의 환경안정성도 검토하였다. 뿐만 아니라, 대상 산업부산물들에 식물을 조성해 봄으로써 식생의 적응성도 평가해 보았다. 산업부산물들의 물리화학적 특성 분석결과, 연구대상인 산업부산물 대부분이 매립지 복토재로 적합한 것으로 나타났다. 특히 모든 연구대상 산업부산물들에서 폐기물관리법에서 규정한 유해한 무기원소 종들의 농도가 규제치를 초과하지 않은 것으로 조사되었다. 이와 더불어, 석분슬러지만 제외하고 그 외 모든 대상 물질들에서 토양환경보전법에서 규제하는 원소들의 농도가 기준치 이하로 검출되었다. 배치실험과 장기간 용출시험 결과로부터 석탄회와 건설폐기물이 고려한 산업부산물들 중에서 매립지 복토재로서 가장 적합한 것으로 선정되었다. 식물 육종실험 결과, 석탄회가 가장 빠른 발아와 가장 큰 생육지표를 보여서 매립지 복토재로 이용될 경우 식생 조성에서 가장 효과적일 것으로 평가되었다. 일반토사와 석탄회로 혼합된 최종복토시스템에서 최적의 축분퇴비 시비는 헥타르당 40$\sim$50톤인 것으로 조사되었다.

식량(食糧)의 안정적(安定的) 공급(供給)을 위한 산지개발이용의 필요성(必要性)과 전망(展望) (The Impact of the Reclamation and Utilization of Idle Hillside Lands on Future Food Production in Korea)

  • 박종문
    • 한국토양비료학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.213-233
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    • 1979
  • 장기적(長期的)으로 2000년대(年代)를 전망(展望)할 때 인구(人口)의 증가에 따른 우리나라 국민의 주곡(主穀) 수요량(需要量)은 계속 크게 증가 될 것이고 특히(特) 경제성장이 지속되고 국민의 소득(所得)이 향상(向上)됨에 따라 육류(肉類), 우유, 계란 등(等) 축산물(畜産物) 수요량(需要量)이 급증할 것이며 이와 상응하여 옥수수, 밀, 콩, 과수(果樹), 채소(菜蔬) 등(等)의 수요량(需要量)이 점진적(漸進的)으로 증가할 것이다. 이와같이 수요량(需要量)은 크게 증가할 전망(展望)에 있는 반면(反面) 작물(作物)의 재배기지(栽培基地)인 농경지(農耕地)는 공업화(工業化) 과정(過程)에 따른 기존(旣存) 농경지(農耕地)의 잠식 및 전용은 점차 심화할 것이므로 현재와 같은 추세(趨勢)로 큰 전환없는 실정이 그대로 1991년(年)까지 이어진다면 식량(食糧)의 자급도(自給度)는 현재(現在)의 79%에서 62% 정도(程度)의 수준(水準)으로 감소(減少)될 것으로 예상된다. 이에 대처 국내식량, 축산물(畜産物), 채소(菜蔬), 과수(果樹) 등(等)의 자급도(自給度)를 높이는 길은 기존 농경지(農耕地)의 전용억제와 경지이용도제고(耕地利用度提高) 등(等) 시책(施策)을 계속 강력히 추진(推進)해야 할 것이며 특(特)히 무엇보다도 주요(主要)한 것은 산지(山地)의 대대적(大大的) 개간이용(開墾利用)과 간척지(干拓地)의 개발 등(等) 농경지(農耕地)의 외연적(外延的) 확대를 서둘러 농경지(農耕地) 신규소요면적(新規所要面積)을 확대 확보(確保)해야 할 것이다. 산지(山地)의 개간이용(開墾利用)에 있어서는 합리적(合理的) 개간공법(開墾工法)의 도입(導入), 토양(土壤)의 유실방지(流失防止), 토양(土壤)의 물리화학적 특성(特性)에 바탕을 둔 이화학적 개량(改良), 농업지대(農業地帶)의 구분설정, 입지적(立地的) 조건을 감안한 적지적작(適地適作) 지정(指定), 개간지(開墾地)의 경제성 조사(調査) 등(等)이 긴요(緊要)하며 또한 산지개간(山地開墾)에 있어서 농로관개(農路灌漑), 토양보전처리, 배수(排水) 등(等) 기간시설(基幹施設)의 정부지원(政府支援)으로 농민(農民)의 산지개발의욕을 고취(鼓吹)시키고 안전영농을 도모하여 개발된 땅이 단수제고(段收提高)와 소득증대로 연결(連結)될 수 있도록 뒷받침하여 우리나라 국민의 식량(食糧) 수요량(需要量)을 안정적(安定的)으로 생산공급(生産供給)할 수 있도록 하여야 할 것이다.

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이상기후변화가 낙동강 유역의 수문·수질요소에 미치는 영향 (Hydrologic and Water Quality Responses to Precipitation Extremes in Nakdong River Basin)

  • 장재호;안종호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권11호
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    • pp.1081-1091
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    • 2012
  • 가뭄, 홍수와 같은 이상기후에 따른 낙동강 유역의 수문과 수질에 미치는 영향을 평가하기 위해 강우 시나리오기반의 장기유출 유역모의를 통해 지표유출과 오염부하량 발생 특성을 살펴보았다. 전반적으로가뭄년도에서는지표유출량감소에 따라 오염부하량 감소현상을, 홍수년도에는 강우유출 증가에 따른 부하량 증가를 나타냈으나, 상류유역의 댐 직 하류와 같은 특정유역에서는 가뭄 시 댐 운영으로 인한 방류효과와 토양수분량의 변화 등의 물리적 요인들로 인해 SS부하량의 증가현상이 나타났다. 가뭄에 따른 SS의 농도변화는 유량변화에 따라 민감하게 반응하여 가뭄년도의 평수량 및 갈수량 시기에 높은 농도분포를 나타내었고 T-P는 상대적으로 본류구간보다는 유량이 비교적 적은 지류구간에서 높은 농도범위를 나타내었다. 반면, 홍수년도의 경우SS와T-P 모두 기준년도와 유사한농도범위에서 완만한형태의 변화를보였다. 또한, 유출량이 적은 건기 시에는 SS 부하량 유출도 감소하지만 유출량이 증가할수록 부하량이 급격히 증가하는 반면, T-P의 경우 건기 시에 부하량 유출이 크고 강우 시에는 오히려 감소하여 건기일수와 강우패턴에 지배적으로 각기 다른 영향을 받는 것으로 판단된다.

농업생태계(農業生態系)의 구조(構造)와 기능적(機能的) 특성(特性) (The Structure and Function of Agroecosystems)

  • 현재선
    • 한국환경농학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.55-61
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    • 1984
  • 농업(農業)은 동식물(動植物)을 대상으로 하는 응용생태학(應用生態學)의 한 분야(分野)로 그의 발전과정(發展過程)은 환경(環境)과 밀접(密接)한 관계가 있다. 환경조건(環境條件)의 다양성(多樣性)은 대상생물(對象生物)의 종류(種類)를 풍부하게 하고 순화(馴化)된 생물(生物)의 사양(飼養) 과정에서 다양(多樣)한 농업형태(農業形態)를 발전시켰다. 생웅계(生熊系)는 자연(自然)의 한 단위로 구성요소(構成要素)들은 기능적(機能的)으로 통일성(統一性)을 유지하고 있다. 농생태계(農生態系)는 생산(生産)을 목표(目標)로 하는 동식물(動植物)을 중심(中心)으로 하는 생태계(生態系)로 자연생태계(自然生態系)와 기본적(基本的) 성질(性質)은 동일하나 인위적(人爲的) 요소(要素)가 크게 작용하고 있는 특리(特異)한 생태계(生態系)이다. 작물(作物)이나 가축(家畜)은 수천년에 걸친 생산력(生産力)의 증대(增大)를 목표(目標)로 인위적(人爲的)인 선발을 거친 것으로 자연조작하(自然條作下)에서 심한 경쟁(競爭)을 거치면서 진화(進化)한 야생생물(野生生物)들에 비하면 선천적(先天的) 포약성(胞弱性)을 갖고 있어 인간(人間)의 보호(保護)(에너지보조(補助))를 필요로 하고 있다. 농생태계(農生態系)는 공간적(空間的) 격리(隔離)와 구성종(構成種)의 단순화(單純化)로 공간적(空間的) 연쇄성(連鎖性)과 종다양도(種多樣度)가 큰 자연생태계(自然生態系)에 비하면 외적(外的) 충격에 대한 내부적(內部的) 완충능력(緩衝能力)이 약하다. 더우기 농생태계(農生態系)는 시간적(時間的) 연속성(連續性)이 없어 극상천이(極相遷移)단계에 달할 수 있는 시간적(時間的) 여유가 없어 생물상호간(生物相互間)의 관계는 초기(初期) 천이(遷移)단계의 특성(特性)인 종다양도(種多樣度)가 낮고 직선적(直線的)이고 단순(單純)한 먹이연쇄성(連鎖性)을 갖고 있다. 생물군집(生物群集)의 천이진행(遷移進行)에 따르는 종다양도(種多樣度)의 증가(增加)는 생물군집내(生物群集內) 현재량(現在量) 증가와 더부러 먹이 연쇄상(連鎖相)을 직선상(直線狀)에서 망상(網狀)으로 변화시키고 주된 물질(物質)${\cdot}$유전회로(流轉回路)를 포식(捕食)먹이 연소회로(連銷回路)에서 부식(腐食)먹이연쇄회로(連鎖回路)로 전환시켜 생태계(生態系)의 물질(物質)은 생태군집내(生態群集內)에 보존(保存)하는 능력(能力)을 증대(增大)시키고 토양(土壤)의 물리(物理) 화학적성질(化學的性質)을 개선하여 계내(系內) 물질(物質)의 유실(流失)을 억제하기도 한다. 농생태계(農生態系)는 생산성(生産性)의 증대(增大), 관리(管理)의 편의(便宜) 기타의 이유(理由)로 구성종수(構成種數)를 인위적으로 제한(制限)하고 관리(管理)를 통하여 발아(發芽), 생장(生長), 개화(開花)등 여러가지 생물학적(生物學的) 현상을 극도로 균질화(均質化)시키고 있어 어떤 생육단계(生育段階)의 생물(生物)이 넓은 면적(面積)에 동시에 존재하게 되는데 이것은 외적조건(外的條件)의 변동(變動)에 대한 감수성(感受性)을 증대시킨다. 이와 같은 자연생태계(自然生態系)와 농생태계(農生態系)의 생태학적(生態學的) 특성(特性)에 관한 이해(理解)와 인식(認識)은 농생태계(農生態系)의 생산성(生産性) 증대(增大)와 영구적(永久的) 유지(維持)를 위한 합리적(合理的) 관리(管理)를 위한 기본(基本)이 될 것이다.

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균열 암반 대수층 활용 지하수 인공 함양 주입 예비 평가

  • 김형수;백건하;윤윤영;한정상
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.108-112
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    • 2004
  • 균열 암반 대수층에 대한 지하수 인공 함양 주입 가능성을 예비적으로 평가하기 위한 시험을 수행하였다. 지하수 인공 함양 주입 시험이 수행된 지역은 경기도 포천군 이동면이며, 이 지역의 지질은 중립내지 조립질 화강암에 해당된다. 시험 정호에 대한 시추공 내부 촬영 결과, 화강암 내에 부분적으로 절리들이 발달되어 있었으며, 대체로 수직적인 절리 발달이 우세하였다. 2개소에서 인공 함양 주입 시험이 100kgf/$\textrm{cm}^2$ 이상의 확장 팩커로 대상공의 상부를 밀폐한 후 시행되었다. 이중 MW-7호 공에서는, 주입 압력을 5 내지 7kg/$\textrm{cm}^2$으로 조절하여 시간당 약 450$\ell$의 평균 주입률로 시험을 수행하였으며, O-7a 호 공에서는 주입 압력을 4kgf/$\textrm{cm}^2$ 내외, 시간당 약 1,740$\ell$의 평균 주입률로 시험을 수행하였다. MW-7호 공의 시험은 3일간 3회에 걸쳐 각 450분, 200분, 414분 동안 시험이 수행되었으며, O-7a호 공에서는 연속적으로 24시간 동안 인공 함양 주입 시험이 수행되었다. 수행된 지하수 인공 함양 주입시험은 적어도 지하수 상류 구배 구간의 지하 수두를 시험이 수행된 이후에도 24시간 이상 유지하는 것으로 평가되었다. 실험을 통해 주입한 양과 주변 관측공의 수위 상승을 단순 검토한 결과 시험이 수행된 지역의 개략적 유효 공극률을 산정 할 수 있었으며, 그 결과, 이 지역 균열 암반의 유효 공극률은 약 3 내지 6% 인 것으로 평가되었다 국내에서 지하수 인공 함양 방식을 균열 암반 대수층에 활용하여, 지속적인 수자원 관리와 수도 공급을 할 수 있는지를 평가하기 위해서는 앞으로 보다 많은 시험수행과 연구를 통한 검증이 요구된다. 까마중, 냉이, 명아주, 둑새풀 등의 생장에 현저한 조해현상을 나타냈다. 이것으로 보아 억새가 타식물의 생장에 영향을 주는 요인물질은 억새의 뿌리에서 분필되는 것으로 생각된다. 옥수수의 뿌리에서 직접 분필하는 물질이나 옥수수뿌리의 분해물질들은 모두 당귀의 생장을 조해하는 경향이 있었다.기존에 제안된 경험식들에 의한 계산결과 보다 균질화 해석법의 결과가 훨씬 정확함을 주목하여야 한다.c의 범위로서 최대값과 최소값은 4차수(four order)의 차이를 보였다. 단열대의 분포 특성을 파악하기 위하여 지구물리검층을 실시하였고, 각 시험에 의해 획득된 결과들과의 비교를 통하여 유동성이 높은 단열들이 규명되었다. 온도검층은 유동성 단열과 일반적인 단열들을 구별하는 좋은 지시자로 나타났다. 그 결과, N70-80$^{\circ}$W.60-85$^{\circ}$NE/SW, N75-80$^{\circ}$W.25-30$^{\circ}$SW, N50-64$^{\circ}$W.60-85$^{\circ}$NE, N35-45$^{\circ}$E.65-75$^{\circ}$SE, 그리고 N65-72$^{\circ}$E.80$^{\circ}$SE/60$^{\circ}$NW의 단열들이 연구지역의 지하수 흐름을 지배하는 뚜렷한 유동성 단열로 규명되었다.eatments. It was resulted from increase of weight of single cocoon. "Manta"2.5ppm produced 22.2kg of cocoon. It is equal to 9% increase in index, as compared to that of c

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수심의 정도와 식생의 유무에 따른 인공습지 토양 내 유기탄소와 질산염의 공간적 분포 (Influences of Water Level and Vegetation Presence on Spatial Distribution of DOC and Nitrate in Wetland Sediments)

  • 서주영;송근예;강호정
    • 한국습지학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.59-65
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    • 2010
  • 습지는 식생과 수위 정도에 따라 다양한 물리 화학적 특성을 보이는 생태계로 작은 공간내에서도 다양한 생지화학적 반응이 일어날 수 있다. 특히, 용존유기탄소와 무기질소는 습지 내 생물학적 반응 정도를 결정하는 주요 인자로 탄소와 질소의 동태를 파악하고, 습지 환경의 변화 즉, 식생과 수위 및 계절변화에 따른 시공간적 패턴을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구는 실험을 위해 인공적으로 건설, 운용되고 있는 인공습지에서 식생유무와 수심정도, 계절에 따라 토양시료를 채취, 분석하였다. 그 결과, 용존유기탄소와 질산염의 함량이 식생이 있는 지역에서 모두 높게 나타났다. 용존탄소는 식생이 있는 경우, 수심이 깊은 지역에서는 평균 $0.37mg{\cdot}g^{-1}$, 수심이 낮은 지역에서는 $0.31mg{\cdot}g^{-1}$로 나타나 수위 정도에 따라 차이를 보였다. 이는 식생에서 제공되는 뿌리 삼출물의 증가와, 미생물의 유기물 분해작용의 복합적인 영향에 의한 것으로 판단된다. 반면, 질산염 함량은 수심에 따라 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 이는 식생의 유무가 수심보다 질산염의 동태에 주요 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다. 본 연구결과, 습지의 환경조건, 특히 수심이나 식생의 유무에 따라 탄소와 질소의 양적, 질적인 차이가 나타나며, 이는 습지 내에서 진행되는 생지화학적 반응의 시공간적 패턴에 영향을 미칠 것으로 보인다.

지하 환경 감시를 위한 자기공명 기반 모니터링 방법의 타당성 연구 (A experimental Feasibility of Magnetic Resonance Based Monitoring Method for Underground Environment)

  • 류동우;이기송;김은희;염병우
    • 터널과지하공간
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    • 제28권6호
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    • pp.596-608
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    • 2018
  • 도시 기반시설이 노후화됨에 따라 도시 재난 발생 가능성이 증가하고 있다. 특히, 하수관로, 상수도관망, 지하철 등 노후화된 지하 시설물은 도심지 지반함몰을 유발하는 잠재적 원인이 된다. 도심지 지반함몰은 토양 침식 혹은 유실로 인해 생성된 지하 공동이 확장하여 지역적이고 갑작스런 지반 붕괴까지 이르는 현상으로 정의할 수 있다. 이는 석회암과 같은 용해성 암반에서 발생하는 싱크홀과는 구분된다. 지반 거동과 관련된 전통적인 계측 방식은 좁은 측정 범위와 각 센싱 지점에서의 계측값을 제공하기 때문에 불특정 다수 지역에서 발생할 수 있는 지반함몰 감시체계로서 한계가 있다. 따라서, 도시에 발생하는 지하 공동에 의한 지반함몰을 예방하기 위한 감시체계로서는 적절하지 않으며 지반 내 물리적 환경변화를 감시할 수 있는 새로운 상시 영역 감시 기술이 필요하다. 본 연구에서는 비방사 유도 자기장(자기공명) 기반 감시 체계의 기술적 타당성을 실험적으로 검토하였다. 공기, 물, 흙 등 매질과 공진 주파수, 임피던스 그리고 송 수신기 거리 등과 같은 환경변수에 따른 경로 손실 변화를 측정하는 방식으로 이루어졌다. 이론적으로 자기장의 전달 특성은 매질의 밀도와 독립된 것으로 알려졌으나, 실험 결과 매질의 조건에 따라 경로 손실에 의미있는 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 매질의 물리적 환경변화에 따라 경로손실보다는 반사계수가 명확한 차이를 보였으며, 입력 반사계수가 출력 반사계수에 비해 보다 판별이 용이한 것으로 나타났다.

우리나라 남부지역(南部地域) 화강암질(花崗巖質) 삼림토양(森林土壤)의 SEM과 TEM에 의한 관찰(觀察) (Submicroscopy of Forest Soils (kandiustults) Derived from Granite in Southern Part of Korea)

  • 조희두;안기완
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권5호
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    • pp.608-618
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    • 2001
  • SEM이나 TEM에 의하여 토양의 풍화과정을 구명하는 것은 토양의 성질을 파악하는데 아주 중요하다. 본 연구에서 우리나라 남부지역 화강암질 삼림토양의 물리 화학적 성질과 초현미경적 특성을 파악하여 토양 형성 과정에서 여러 가지 정보를 제공해주고 있다. O층과 E층에서 삼림 소동물의 적극적인 활동을 증명 해주고 있는 동물 배설물인 fecal pellets의 외부형태를 상세히 관찰 할 수 있는데, 외부형태는 spherical, ellipsoidal, cylindrical, platy, threadlike의 5가지로 알려져 있는데(Mermut, 1985) 본 연구에서 doughnutlike 형태가 발견되었다. 토양 미세립자(微細粒子)는 투수(透水)에 의하여 상부 A층에서 용탈(溶脫)되어 B층이나 BC층에서 집적(集積)하는데 B층이나 BC층에서 Ped 표면에 집적(集積)되어 있는 cutan과 kaolinite가 퇴적(堆積)되어 있는 것을 관찰할 수 있고 cutan은 312cm나 되는 깊은 곳에서도 형성되고 있으며 이 cutan의 표면은 높은 배솔(倍率)로 관찰하여보니 fine silt, coarse clay, fine clay로 구성되고 있으며 rod-like halloysite를 관찰할 수 있다. Fine clay에서 TEM에 의해서 halloysite를 관찰할 수 있는데 halloysite는 장석(長石)에서 풍화 생성되는 것으로 널리 알려져 있으며 화강암에서 유래된 ferruginous chlorites에서도 생성되는 사실이 Cho와 Mermut(1992a, b)에 의하여 보고된바 있지만 Jackson(1962)에 의하여 kaolin의 풍화과정이 추론되고 Wada와 Kakuto(1983a, b)에 의하여 우리나라 Alfisols와 Ultisols에서 intergradient vermiculite-kaolin mineral의 생성과정이 추론된 바 있다. 따라서 본 연구에서도 많은 양의 halloysite가 ferruginous chlorite에서 풍화 생성됨을 확인할 수 있었다. 일차광물(一次鑛物)인 chlorites의 구성원소(構成元素)인 Fe가 풍화 과정에서 Iron oxides가 형성되어 토양을 붉은색을 띄게 하여 주는데 Bt층에서 ferruginous chlorites가 exfoliation이 생기며 1층(層)의 가장자리에 Iron oxides가 결품집합(結品集合)된 형태로 관찰(SEM)되었으며 fine clay에서 Hematite와 Goethite을 관찰(TEM)할 수 있다.

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