• Title/Summary/Keyword: 토양물리적 특성

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A Development of Auto-Calibration for Initial Soil Moisture Condition in Distributed Runoff Model (분포형 유출모형의 초기토양함수상태 자동보정 기법 개발)

  • Park, Jin-Hyeog;Cha, Kee-Uk;Ryoo, Kyong-Sik;Hur, Young-Teck
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.971-975
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    • 2009
  • 본 연구에서는 격자강우량과 GIS와 연계한 격자기반의 공간수문자료들을 모형의 입력매개변수로 활용하고, 수계망을 통하여 유역 출구까지 운동파(kinematic wave)이론에 의해 유출량을 물리적으로 추적해 나가는 격자기반의 분포형 강우-유출모형인 K-DRUM(Kwater Distributed RUnoff Model)을 개발하였고, 지표유출량에 가장 큰 영향을 주지만 실제 관측 및 적용이 용이하지 않은 유역의 초기토양함수상태에 대한 자동보정기법을 개발하였다. 개발된 자동보정기법을 이용하여 남강댐유역을 대상으로 적용가능성을 평가하였다. 연구에서 사용한 강우사상은 남강댐 유역에 큰 영향을 준 태풍 루사 (2002년 8월 31일 01시$^{\sim}$9월1일 23시), 태풍 매미 (2003년 9월 12일 01시$^{\sim}$9월13일 23시), 2004년의 대류성강우 (2004년 7월14일 01시$^{\sim}$7월 16일 10시) 및 태풍 에위니아 (2006년 7월 8일 18시$^{\sim}$7월11일 12시)의 총 4개의 사상을 대상으로 하였다. 개발한 유역의 초기토양함수상태 자동보정기법에 의한 유출모의의 적용성을 검토하기 위하여 모의에 사용된 매개변수 중 토지피복도에 의해 결정되는 조도계수와 토양도에 의해 결정되는 유효토심, 흡인수두계수, 공극률 및 투수계수는 4개의 강우사상에서 모두 동일한 조건으로 설정하였고, 유역내 토양 내부 수분함유량 산정을 위한 초기 기저유출량은 검토대상 기간 시점부에서 관측된 유출량으로 설정하였다. 초기토양함수상태 자동보정기법 적용을 통한 유출해석의 정확도는 체적오차 백분율(VER)과 첨두 유량 오차 백분율(QER)을 이용하여 평가하였으며, 이를 통해 본 모형이 유출량에 대한 정확성을 확보하고자 하였다. 본 연구에서 개발된 자동보정 기법을 적용한 결과, 초기토양조건을 설정하는데 있어서 기존의 시행착오법으로 인해 소요되는 시간과 유역내 토양 특성과 지형형상을 고려하지 않는 설정으로 인해 발생될 수 있는 문제점을 해결할 수 있었으며, 유출계산 결과도 유량의 크기와 첨두시간 모두 관측값과 비교적 잘 맞는 것을 확인할 수 있었다.

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A Study on the Utilization of Industrial Solid Organic Wastes (I). The Physical and Chemical Characteristics of Industrial Solid Wastes with Regard to Fertilizer Value and Humus Sources (산업 고형유기폐물의 자원화에 관한 연구 (제1보) 산업 고형유기폐물의 비료와 Humus 원으로서의 물리적 및 화학적 특성에 관하여)

  • Park Nae Joung;Kim, Yong In
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.19 no.4
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    • pp.258-268
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    • 1975
  • The physical and chemical characteristics of solid organic wastes from paper and pulp industries, tanneries, and food processing industries were studied with regard to fertilizer value as well as humus sources as a rational method of waste utilization. The pulp and paper mill wastes containing low mineral nutrients but high lignin may be utilized for soil amendments through humus preparation. Chemical treatment sludges of tannery wast water contained appreciable fertilizer nutrients andiliming materials, but utilization as fertilizers or soil amendments depends on the pollution effect of high chromium content, which has not been well understood. Food processing wastes may be utilized as organic fertilizers or micronutrient sources for plant. Some wastes containing high water-soluble sugars or lower C/N ratio than 20 may be utilized as additives for rapid humus preparation.

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Evaluation of Reliability Hydrologic Investigation in Imha Basin Using Distributed Model (GIS 기반 분포형 유출모형을 이용한 임하댐 유역의 수문조사 신뢰도 검증)

  • Kim, Myung-Hyun;An, Hyung-Mo;Kim, Chang-Soon;Lee, Myung-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1104-1108
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    • 2010
  • 최근 수자원의 효율적인 배분을 위한 수자원관리의 중요성에 대한 인식과 하천의 환경적 기능에 대한 사회적 요구 증대로 수자원 기초조사에 의해 수집되어진 자료의 활용빈도가 다양한 분야에서 증가하고, 높은 신뢰도와 정확도를 요구하고 있다. 개발된 수위-유량 관계식의 신뢰도 검증은 일반적으로 지점별 수위-유량 관계식과 수위자료에 의해 산정된 유하량을 유역의 면적평균 강우량을 이용하여 산정한 유출률과 비교 분석하는 수문학적 방법에 의해 이루어지고 있는 실정이다. 최근에는 공간적인 비균질성을 고려하여 유출과정에서 운동역학적인 이론을 기반으로 물의 흐름을 수리학적으로 추적해 나가는 물리적 기반의 분포형 유출모형의 활용도가 높아지고 있음에 따라 본 연구에서는 낙동강수계 임하댐유역을 대상으로 물리적 기반의 분포형 모형인 $Vflo^{TM}$을 적용하여 유출량을 산정하고, K-water에서 수자원 환경기초조사 성과로 개발된 임하댐 상류 영양 수위관측소의 수위-유량 관계 곡선식을 이용하여 산정된 유출량과 비교함으로써 수자원기초조사 성과의 신뢰도를 검증하였다. 분포형 유출모형 적용에 필요한 매개변수 추출을 위해 GIS 기법을 이용하여 DEM, 토지피복도, 토양도에서 $Vflo^{TM}$의 입력인자인 경사도, 흐름방향, 조도계수, 수리전도도, 유효공극률, 토양심도를 추출 산정하였으며, 임하댐 유역의 8개 우량관측소 시우량자료를 이용하여 강우의 공간적인 통계 특성을 잘 반영하는 크리깅(Kriging) 기법에 의한 분포형 강우를 생성하였다. 또한, 본 모형을 통해 검증된 초기함수조건 등의 유역의 특성을 이용한 단기유량예측을 통하여 홍수량 예측 및 수문조사 효율성 향상에 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

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Adsorption Characteristics of the Herbicide Mefenacet in Soil (제초제 Mefenacet의 토양 중 흡착 특성)

  • Kim, Sung-Min;Cho, Il-Kyu;Lee, Eun-Young;Park, Sun-Hwa;Lee, Jae-Koo
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.22 no.1
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    • pp.65-69
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    • 2003
  • The adsorption characteristics of [$^{14}C$] mefenacet were investigated with six types of soil collected from different locations. The equilibrium time for adsorption was five hours. The adsorption coefficient(Kf) of Namwon series (volcanic ash soil) showed the highest value of 89.2 while Daejeon series (loamy sand) showed the lowest value of 2.37. The Kf values decreased in order of silty clay loam > silty loam > loamy sand > sandy loam, and the effect of soil properties on the adsorption of mefenacet in soil increased in order of clay mineral < CEC < organic matter. No significant effect was observed by the change of soil pH. The ground water ubiquity scores (GUS index) were $1.20{\sim}1.77$ in three types of soil while $1.81{\sim}2.42$ in the others, indicating that the former group belonged to nonleachers and the latter group to the transitional. Mefenacet in the test soil series seemed to have low possibility of contaminating ground water.

Chemical Fixation and Sorption of Bentonite for the Removal of Heavy Metals in Acid Mine Drainage (AMD) (광산산성폐수에 함유된 중금속 처리를 위한 Chemical Fixation과 Bentonite의 흡착)

  • Jang, Am;Kim, In-S.
    • Journal of Korea Soil Environment Society
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    • v.5 no.2
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    • pp.33-43
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    • 2000
  • Mining wastes left without any proper treatment are affecting barren or arable lands where are located near and far from source through various pathway Metals are the only hazardous constituents that cannot be destroyed or altered by chemical or thermal methods and must be converted into the most insoluble and harmless form as possible, which have slower leaching rates than the original species, to prevent their reentry into the environment. Three types of chemical additives used in this study to immobilize heavy metals showed high immobilized capacity (q) and the efficiency (k) in the order of CaO, $Na_2$S.$5H_2$O, and $CaCO_3$. In addition, bentonite was considered as a good additive to remedy AM(Acid Mine Drainage) from the results of the physicochemical characteristics and immobilizing capacity. The Freundlich coefficients (n and k) from adsorption isotherm for the heavy metals adsorbed on 50g Benlonite were calculated.

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Development of Flood Runoff Characteristics Nomograph for Small Catchment Using R-Programming (R-프로그래밍을 이용한 소유역 홍수유출특성 노모그래프 개발)

  • Jang, Cheol Hee;Kim, Hyeon Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.590-590
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    • 2015
  • 본 연구는 집중호우에 의한 홍수예측 및 소유역의 유출거동에 대한 수문학적 민감성(susceptibility) 규명을 목적으로 강우강도, 지속기간 및 토양포화도 변화에 따른 홍수유출특성을 분석하여 유역의 유출거동 민감성을 표출할 수 있는 노모그래프를 개발하였다. 개별 홍수사상에 대한 유출거동 특성 분석을 위하여 한국건설기술연구원의 대표 시험유역인 설마천 유역의 과거 17년간(1996 ~ 2012)의 10분 간격의 강우량 및 유출량 자료를 수집하여 홍수유출해석을 수행하였다. 설마천 시험유역의 일누가강우량 100mm 이상, 50개 홍수사상에 대한 홍수유출해석은 유역 물순환 해석모형인 CAT(Catchment hydrological cycle Assessment Tool)을 이용하였으며 모의결과를 바탕으로 홍수사상별 지체시간, 강우강도, 지속기간 및 토양포화도 변화에 따른 홍수유출특성을 상세히 분석하였다. 이 중에서도 지체시간은 유역반응을 나타내는 시간변수로서 수문모델링 및 홍수량예측에 매우 중요한 요소이다. 특히, 강우량에 대한 홍수량의 반응이 빠른 소유역의 경우에 홍수량예측에 큰 영향을 미친다. 따라서 강우강도, 지속기간, 토양포화도의 변화량에 대한 지체시간의 거동을 R 프로그래밍 언어 및 3D Surfer를 이용하여 분석한 후 최종적으로 소유역의 홍수유출 특성을 나타내는 3차원 홍수 유출특성 노모그래프를 개발하였다. 분석에 사용된 R 프로그래밍 언어는 통계 계산과 그래픽을 위한 프로그래밍 언어이자 소프트웨어 환경으로 데이터의 조작 및 수치연산, 시각화를 수행할 수 있는 기능을 여러 패키지를 통해 구현할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 R을 이용하여 10분 단위의 강우 및 유출량 자료를 1시간 및 1일 자료로 구축하고 17년간의 과거 홍수사상을 분리하여 추출하는 R 홍수유출해석 시스템을 개발하였으며 추출된 홍수사상을 관측 유출량 및 관측 토양수분을 포함하여 시각화함으로써 강우 및 토양수분 변화에 따른 소유역의 유출거동 민감성을 확인할 수 있었다. 분석 결과, 지체시간은 강우지속기간 및 토양포화도에 민감한 거동특성을 나타냈으며 토양포화도는 첨두홍수량의 변화에 민감한 영향을 주는 것으로 확인되었다. 개발된 3차원 홍수유출특성 노모그래프는 유역의 규모 및 지형물리학적 특성에 따라 다양하게 나타날 것으로 판단되며 여러 계측유역에 적용함으로써 유역별 홍수유출 반응특성을 정량화할 필요가 있다. 즉, 강우강도, 지속기간, 지체시간, 포화도 등의 변화에 따른 유역의 홍수유출 반응특성을 규명함으로써 미계측 유역의 홍수량예측 실무에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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Soil Resource Inventory and Mapping using Geospatial Technique

  • Jayakumar, S.;Ramachandran, A.;Lee, Jung-Bin;Heo, Joon
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.17 no.3
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    • pp.3-12
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    • 2009
  • Soil is one of the Earth's most important resources. There are many differences among the soils of plains.like and hilly terrains, and therefore, accurate and comprehensive information on soil is essential for optimum and sustainable soil utilization. However, information on the soil of the hilly terrains of the Eastern Ghats of Tamil Nadu, India, is limited or absent. In the present study, Kolli hill, one among the hills of the Eastern Ghats, was soil.inventoried and mapped using a ground survey and remote sensing. Soil samples were collected and their physico.chemical properties analyzed according to the United States Department of Agriculture (USDA) standards. The soils were classified up to the family level. As a result of this study, 30 soil series belonging to ten sub.groups of five great groups and three sub.orders and orders each, were identified (classified to the family level) and mapped. Entisols, Inseptisols and Alfisols were the three orders, among which Entisols was the major one, occupying 75% of the area. Among the five great groups, Ustorthents occupied majority of the area (73%). Lithic Ustorthents and Typic Ustorthents were the two major sub.groups, occupying 40% and 26% of the total area, respectively. The present soil resource mapping of the Eastern Ghats of Tamil Nadu is a pioneer study, which yielded valuable information on the soil in this region.

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Spatial-temporal Distribution of Soil Moisture at Bumreunsa Hillslope of Sulmachun Watershed Through an Intensive Monitoring (설마천 유역 범륜사사면의 토양수분 시공간 집중변화양상의 측정)

  • Lee, Ga-Young;Kim, Ki-Hoon;Oh, Kyung-Joon;Kim, Sang-Hyun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.38 no.5 s.154
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    • pp.345-354
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    • 2005
  • Time Domain Reflectometry (TDR) with multiplex system has been installed to configure the spatial and temporal characteristics of soil moisture at the Bumreunsa hillslope of Sulmachun Watershed. An intensive surveying was performed to build a refined digital elevation model (DEM) and flow determination algorithms with inverse surveying have been applied to establish an efficient soil moisture monitoring system. Soil moisture data were collected through intensive monitoring during 380 hrs in November of 2003. Soil moisture data shows corresponding variation characteristics of soil moisture on the upper, middle and lower parts of the hillslope which were classified from terrain analysis. Measured soil moisture data have been discussed on the context of physical process of hydrological modeling.

A Study on the Correlations among the Physical and Chemical Properties of Soils in Korea (우리나라 토양(土壤)의 물리화학적(物理化學的) 특성(特性) 상호관계(相互關係)에 관(關)한 연구(硏究))

  • Jo, In-Sang;Hur, Bong-Koo;Kim, Lee-Yul;Cho, Seong-Jin
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.18 no.2
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    • pp.134-139
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    • 1985
  • This study was designed to understand the relationships among the soil physical and chemical properties and to obtain the useful regression to calculate the cation exchange capacity, field capacity, wilting point moisture content and organic matter content. Fourteen soil properties were collected from 315 representative soil series in Korea. Simple and multiple regression were analyzed with the data by grouping land use, drainage class and soil depth. The multiple regression equations which can be calculated the cation exchange capacity from clay and organic matter content were found out. Cation exchange capacity of clay was 22me/100g, and that of organic matter was 103.3me/100g. Moisture retentions, both of wilting point moisture content and field capacity, were closely related to clay and organic matter content. The coefficient of clay was increased with drainage class changed more poor but the coefficient of organic matter was highest at moderately well drained soil. Organic matter content can be calculated by soil texture and pH. Organic matter content was decreased by in creasing the pH. The highly significant regressions were found between base saturation and pH.

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A Study on Correction of Airborne Laser Scanning Intensity Data (항공레이저스캐닝(ALS) 반사강도의 보정에 관한 연구)

  • Shin, Dong-June;Chang, Hoon;Choi, Nak-Hoon
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 2005.05a
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    • pp.267-272
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    • 2005
  • 최근 항공레이저스캐닝(ALS)은 높은 정확도와 경제성을 이유로 지형정보를 획득하는 탁월한 수단으로 주목받고 있다. ALS에 의해 수집되는 고도자료는 DSM, DEM 제작에 유용하게 이용된다. ALS는 고도자료 이외에 지표면의 물질적 특성을 나타내는 반사강도를 획득한다. 그러나 반사강도는 노이즈로 인해 널리 이용되지 못하고 있으며, 노이즈의 주원인은 반사각으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 센서 위치정보와 ALS 고도자료를 이용하여 반사각을 이용하여 반사강도를 보정하는 방법을 제안하였다 여기에는 ${\theta}$의 각도로 입사한 레이저의 강도는 수직으로 입사한 레이저의 강도보다 $sin{\theta}$만큼 감소한다는 물리학적 원리가 이용되었다 반사각은 지표면과 레이저가 이루는 각으로, 센서와 측정점 사이의 각과 지표면의 경사각의 두 단계로 나누었다. 방법의 적합 여부를 확인하기 위해 적외선 영역에서 분리도가 잘 이루어지는 아스팔트, 휴경지(토양), 콘크리트, 수목의 네 가지 검증영역을 선정하여 보정된 반사강도와 보정 전의 반사강도를 비교하였다. 모든 영역에서 반사강도가 증가하였으며 특히 콘크리트와 수목에서의 증가가 두드러졌다. 보정을 통해 네 영역에서 반사강도의 분리도가 향상됨을 물론 그 크기가 '아스팔트<토양<콘크리트<수목'으로 나타나는 이론적인 경향과 유사함을 확인할 수 있다.

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