• 생물환경조절학회지
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• 제9권3호
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• pp.151-155
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• 2000

저온기 시설참외 재배시에 적정 토양수분 관리방법을 확립하고자 플라스틱 하우스내에서 착과 10일전부터 수확 1주일 전까지 관수개시점을 10, 20, 30, 50 kPa로 각각 달리하여 실험한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 전체 관수량은 관수개시점 10kPa구에서는 92.5mm 관수한 반면에 50kPa 관수구는 관수개시점에 도달되지 않아 관수하지 않았다. 참외의 발육에 있어서는 수분이 많을수록 과실비대가 잘 되어 과중은 관수개시점이 50kPa인 구에서 324g인데 비해 10kPa구에서는 456g으로 컸으며, 반면에 수분이 많을수록 발효과의 발생이 많아 상품수량은 오히려 관수개시점 10kPa에서 가장 적었다. 과실의 당도는 30kPa구와 50kPa구에서 가장 높았으며 10kPa구가 가장 낮았다. 결과적으로 당도와 상품수량성 면에서, 토양수분장력이 30kPa 도달시에 관수하는 것이 효과적일 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.393-398
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• 2008

시험포장은 수원시에 위치한 국립농업과학원의 기후변화생태과 시험포장에서 고추를 재배하여 식양토와 사양토의 2개 토성을 대상으로 각 관수시점을 -30kPa와 -50kPa에서 온실가스배출에 관여하는 요인인 토양수분, 토양온도, 토양 중 무기태질소를 측정하여, $CO_2$배출 간의 관계와 배출 특성을 구명하고자 하였다. 본 시험의 연구 결과, 토양의 $CO_2$배출량과 무기태질소 그리고 토양온도에서 높은 상관관계가 있었으나, 토양수분과는 상관을 보이지 않았다. 그리고 $CO_2$ 배출량과 토양수분함량과는 상관관계가 없었다. $CO_2$ 배출량과 토양온도 및 무기태질소의 상관계수는 식양토에서 $0.830^{**}$, $0.876^{**}$, 사양토에서 $0.793^{**}$, $0.804^{**}$로 상관은 고도로 유의하였다. 고추 재배기간 143일간 $CO_2$의 작기종합 배출량을 토양 토성에 따라 수분장력별로 처리하여 비교한 결과, 수분장력이 식양토에서 -30kPa에 비해 -50kPa에서 37.5%, 사양토는 50.0% 저감되었으며, 식양토에 비해 사양토에서 21.2~36.9% (-30kPa~-50kPa) 저감되었다. 고추밭에서 온실가스배출에 관여하는 무기태질소, 토양수분함량, 토양온도 등의 요인들 중 온실가스배출에 어느 정도 영향을 주는가를 정량적으로 분석하기위하여, $CO_2$배출에 대한 기여도를 평가하였다. $CO_2$배출에 대한 각 요인들 간의 기여도는 토양온도 (식양토; 46.6, 사양토; 69.7%), 무기태질소 (39.3, 26.2%), 토양수분함량 (14.1, 4.1%) 순으로 나타나, $CO_2$배출에 관여하는 요인 중 가장 영향을 미치는 요인은 토양온도로 나타났다.

• 한국농공학회지
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• 제38권4호
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• pp.53-62
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• 1996

작물의 최대 수확을 위한 관개계획은 작물의 수분장력 스트래스와 삼투스트래스를 최소화 시킬 수 있도록 언제 얼마의 물을 어떤 속도로 공급해 줄 것인가를 결정하는 것이다. 이는 토양, 작물 및 대기의 여러 가지 요소를 측정하여 결정할 수 있다. 관개속도는 주로 토양의 투수계수에 의하여 결정되지만 관개시간과 양은 토양함수량과 경우에 따라서는 토양염도에 의하여 결정된다. Time Domain Reflectometry (TDR)는 한 개의 탐침으로 토양 함수량과 토양염도를 동시에 측정하는 새로운 기법이다. TDR의 측정원리와 상업용 TDR장비에 대하여 자세히 설명하였다. TDR 탐침의 간격, 직경 및 길이의 제한요소를 토양함수량과 전기전도도의 함수로 나타내었다. 토양 columm 및 현장에서의 TDR 전극 삽입과 케이블테스터의 신속한 분리기법과 토양층에 TDR 탐침을 영구히 설치하는 기법에 대하여 자세히 설명하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제21권4호
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• pp.367-372
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• 1988

중량법(重量法)에 의(依)한 토양수분함량(土壤水分含量)과 중성자(中性子) 및 Gypsum-block을 이용(利用)하여 측정(測定)한 토양수분함량(土壤水分含量)에 대(對)하여서, 오차분석(誤差分析)을 통(通)하여 각(各) 측정방법(測定方法)에 의(依)한 토양수분함량(土壤水分含量)의 오차범위(誤差範圍) 및 각(各) 방법간(方法間) 같은 정밀도(精密度)를 얻기위(爲)해 필요(必要)한 측정(測定)반복수를 구명(究明)코자 사양토(砂壤土)에서 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. 토양수분함량(土壤水分含量)의 오차(誤差)와 토양수분함량(土壤水分含量)과의 관계(關係)는 중량법(重量法)과 중성자(中性子)를 이용(利用)한 경우는 2차함수(次函數)의 양상(樣相)을, Gypsum-block의 경우는 지수함수(指數函數)의 양상(樣相)을 나타냈다. 2. 토양수분함량(土壤水分含量)이 11~33%(용적함량)인 범위에서 중량법(重量法)에 의(依)한 토양수분함량(土壤水分含量)의 오차(誤差)는 평균(平均) 1.11%이었으며 오차(誤差)의 범위(範圍)(Range)는 0.28~3.49%이었다. 3. 표토용(表土用) 중성자(中性子)를 이용(利用)한 토양수분측정방법(土壤水分測定方法)에 의(依)한 토양수분함량(土壤水分含量)의 오차(誤差)는 평균(平均) 1.15%이었으며 오차(誤差)의 범위는 0.71~2.63%으로써 그 경향이 중량법(重量法)과 유사하였고, 심토용(深土用) 중성자(中性子)를 이용(利用)한 수분측정방법(水分測定方法)에 의(依)한 오차(誤差)는 평균(平均) 0.70%이었으며 그 범위는 0.52~1.01%으로써 가장 작았다. 4. Gypsum-block에 의(依)해 토양수분장력(土壤水分張力)을 측정(測定)한 후(後) 토양수분특성(土壤水分特性)곡선을 이용(利用)하여 토양수분함량(土壤水分含量)을 추정(推定)할때, 오차(誤差)의 범위는 0.05~21.89%이었으며, 토양수분함량(土壤水分含量)이 증가(增加)할수록 오차(誤差)는 크게 증가(增加)는 경향이었다. 5. 사양토(砂壤土)에서 토양수분함량(土壤水分含量)이 약 14% 이상(以上)인 경우에는 심토용(深土用) 중성자(中性子)를 이용(利用)한 방법(方法)으로 토양수분함량(土壤水分含量)을 측정(測定)하는 것이 그 오차(誤差)가 작았으며, 토양수분함량(土壤水分含量)이 약 14% 이하(以下)인 경우에는 Gypsum-block을 이용(利用)하는 것이 그 오차(誤差)가 작았다. 6. 중량법(重量法)에 의(依)한 10반복 측정(測定)의 평균(平均) 토양수분함량(土壤水分含量)과 같은 정밀도(精密度)를 얻기 위(爲)한 반복수는 표토용(表土用) 중성자(中性子)를 이용(利用)한 수분측정방법(水分測定方法)의 경우 6~17, 심토용(深土用) 중성자(中性子)를 이용(利用)한 수분측정방법(水分測定方法)의 경우 0.7~8 및 Gypsum block의 경우 0.1~1,252이었다.

• 한국작물학회지
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• 제42권2호
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• pp.220-227
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• 1997

생육초기의 수분부족 장애에 대한 콩의 생리적 및 작물학적인 여러 형질들의 반응양상과 콩 품종들의 한발저항성을 구명하기 위하여 황금콩 등 8품종을 공시하고 생육초기반응에 대해서 토양 수분장력을 -0.3, -5및 -10bar로 달리하여 폿트를 이용한 토양재배를 하였던 바 그 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생육초기 20일간의 토양수분 부족장애시는 모든 생육지표에서 생육을 감소시켰는데 특히 엽면적과 지상부건물중의 감소가 뚜렷하였다. 토양수분 부족장애에 의한 생육감소의 품종간 차이는 절대엽면적이 큰 황금콩의 감소율이 높고, 엽면적이 작은 수원 9003가 감소율이 제일 작았다. 2. 엽중 proline 및 ABA 함량은 20일간의 토양수분 부족장애로 인해 현저히 증가하였는데, proline은 무처리구에 비해 -5 bar에서 26배내외, -10 bar에서 65배 내외 증가되었고 ABA는 각각 2.5배 및 2.9배 정도 증가되었는데, 품종들의 엽면적감소율 순위와 proline 또는 ABA 함량의 증가순위와는 일치하지 않았다. 3. 콩 생육초기 20일간 토양수분 부족장애 처리후 생육량 감소 정도와 수량의 무처리구 대비 백분율을 기준으로 품종을 구분하여 보면, 백운콩은 엽면적과 총건물중의 감소율이 작으면서 수량 감소율도 작은 품종이었으며, 팔달콩은 엽면적과 총건물중의 감소율은 크나 수량 감소율은 작은 품종이었고, Hodgson 78은 어느 형질이나 감소율이 큰 품종이었다. 4. 토양수분 부족장애가 없을 경우 수량이 높았던 장백콩과 남천콩은 토양 수분 부족장애로 인해 수량 감소율은 컸지만 수분부족 장애시에도 타품종들에 비해 수량이 높았다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.557-568
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• 2012

산림사면에서 수문학적 과정을 이해하는데, 증발산 중 토양증발을 구분하여 규명하고 정량화하는 것은 도전적이지만 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 2009년 5월 22일부터 31일까지 총 10일 동안에 습윤한 산림사면에서 세 지점에서 깊이별 토양수분을 집중 측정하고, 분석하여 토양증발과 관련 기작에 대해 연구하였다. 토양증발을 평가하는 방법은 토양수분자료의 물질수지($E_{SM}$), Penman식(1948) 그리고 수정된 Penman식(Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$))이다. $E_{SM}$을 계산하기 위해서는 지표면의 에너지 균형식을 이용하여 토양내의 증발깊이(DSL, dry surface layer)를 평가하였다. 그 결과, 각 지점(A, B, C)의 2시간별 10일 동안의 누적 증발량($E_{SM}$)은 약 2.09, 1.80 그리고 2.88mm으로 평가되었다. Penman식(1948), Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$)의 누적 증발값은 각각 4.91, 8.80, 8.63 그리고 3.28mm으로 $E_{SM}$보다 높은 값들을 보여주고 있다. 산림 내 토양증발은 직접적인 복사량과 바람의 영향보다는 낙엽층과 DSL으로 인해 토양 내의온도상승과 대기와의 상호작용을 통해서 일어난다. 이는 $E_{SM}$는 복사량의 변화보다 2~4시간 정도의 시간적 지체(time lag)가 보이기 때문이다. DSL과 지표저항($r_s$)은 토양수분이 감소함에 따라 선형적으로 증가하였다. 관측된 장력 및 토양수분의 수직적 분포를 분석함으로써 확보되는 DSL 값은 에너지 방정식에 의해서 추정된 값과 유사하게 나타났다.

• 식물병연구
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• 제14권2호
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• pp.85-89
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• 2008

배추재배에서 뿌리혹병은 세계적으로 가장 문제가 되고 있는 병 중 하나이다. 본 연구는 배추 정식 후 관수횟수가 뿌리혹병의 발생 정도에 미치는 영향을 평가하기 위하여 폿트와 포장에서 실시되었다. 토양수분장력 별 시험에서 토양수분장력 별 관수횟수는 적을수록 발병도가 낮은 경향이었다. 상품수량은 0.06 MPa 처리구에서 10a당 5,306 kg으로서 다른 처리보다 증수하여 가장 경제적인 관수개시점으로 나타났다. 향후 적정 살균제 처리조합 혹은 저항성 품종 재식시의 관수 횟수에 대한 보강 연구가 필요할 것으로 보인다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1203-1210
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• 2012

밭 재배면적이 증가하면서 토양내 수분함량에 따른 적정관개가 작물생산성에 중요한 역할을 기 때문에 손쉽게 농가에서 포장의 토양수분함량을 파악하고 대처하는 것이 중요하다. 본 시험은 농경지에서 간단한 일 기상자료와 관개이력으로 물 수지 및 토양수분함량을 일단위로 추정하기 위하여 AFKAE0.5 토양수분추정모형을 개발하고 이를 검증을 하고자 하였다. 다양한 토양의 특성을 단순화 하기 위해 대상토양을 300mm의 균일한 토양으로 가정하였고 대상 토양지하에서 물 이동을 정의하기 위하여 토양수분장력에 따른 3개의 수분영역을 설정하여 투수량과 상승량을 산출하여 물 수지에 반영하였다. 토양 물수지에서 투입요인으로는 강우, 관개, 수분 상승량을 설정하였고 산출요인으로는 증발산, 유거, 투수량을 설정하여 모형을 개발하였다. 각 요인의 물량 산출을 위한 추정모형은 문헌 및 보고서를 이용하여 작성하였으며 모형을 검증하기 위해 공주지역 고추포장을 대상으로 작부기간 동안 AFKAE0.5 모형을 이용하여 모의하여 물 수지를 산출하였으며 모형의 검증을 위하여 실제 포장에서 층위별 센서를 이용하여 측정한 토양수분함량 변화 값을 비교하였다. 대상 포장에 대해 AFKAE0.5 모형의 모의 결과 투입부분으로 연간 강우, 관개, 수분상승량은 각각 1,043, 0, 207 mm이었으며 산출요인으로 증발산, 유거, 투수량은 각각 831, 309, 161 mm로 산출되어 투입된 물보다 산출된 물의 양이 88 mm 많았다. 또한 작부기간중 증발산량에 대해 지하에서 상승하는 수분량이 24.7%에 해당되어 건조기에 지하에서 모세관 등을 통해 상승하는 양도 상당한 것을 알 수 있었다. 작부기간 중 토양수분 측정값과 AFKAE0.5 모형의 모의 값과 토양수분함량의 변화를 일별로 비교한 결과 포화 되었을 때의 수분함량이 유사하였으며 건조에 따른 수분함량 일별 감소비율이 매우 유사하게 나타나고 있어 모형이 적합한 것으로 평가되었다. 개발된 AFKAE0.5 토양 물수지 및 수분추정 모형은 농가에서 손쉽게 자가 포장에 대한 기본적인 영농이력을 알고 있으며 포장의 수분상태를 알 수 있고 적정관개를 할 수 있는 유용한 도구로서 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권5호
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• pp.259-267
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• 2006

수리 전도도는 수리구배에 대한 플럭스의 비율을 나타내며, 포화된 토양에서의 물의 이동이 포화수리전도도이고 불포화된 토양에서의 이동이 불포화수리전도도이다. 일반적인 밭 상태에서의 토양수분 조건은 불포화수리전도도로 표시하는 것이 적절하나 그 상태를 표현하기가 쉽지 않다. 토양의 불포화 상태를 나타내는데 가장 많이 쓰이고 있는 VGM(van Genuchten Mualem) 모형은 토양수분 포텐셜과 수분함량의 함수로 구성된 모형이며 몇 가지 매개변수가 필요하다. VGM 모형의 매개변수를 얻기 위해 본 연구에서는 VGM 모형의 매개변수를 계산해주는 프로그램인 Rosetta를 사용하였다. Rosetta 모형은 신경그물 얼개(neural network)를 이용하여 토양의 물리적 자료들인 토성이나 모래, 미사, 점토 함량 또는 용적밀도나 33 kPa, 1500 kPa에서의 토양수분 함량 자료를 가지고 VGM의 매개변수인 Ko(effedive saturated hydraulic conductivity), ${\theta}r$(residual soil water content), ${\theta}s$(saturated soil water content), L, n, m(=1-1/n)을 예측하는 모형으로 미국 농무성(USDA-ARS)에서 개발한 프로그램이다. Rosetta를 이용하여 10kPa에서의 불포화수리전도도를 예측하였다. 또한 Gardner와 Wooding의 모형을 기반으로 하여 만들어진 장력침투계의 포화수리전도도 값을 Gardner식에 적용하여 1, 3, 5, 7 kPa에서의 불포화수리전도도 값을 17개 토양통을 대상으로 하여 구했다. 토양수분 potential이 3 kPa에서는 물의 이동이 거의 없는 토양들이 있었는데 반해 남계통을 비롯한 학곡통, 회곡통, 백산통, 상주통, 석천통, 예산통 등 7개의 토양은 3 kPa에서도 약간의 물의 이동이 있었다. 또한, 1 kPa에서 물의 이동은 삼각통에서 $40.8{\times}10^{-5}cm{\cdot}sec^{-1}$로 이동 속도가 가장 컸으며 그 뒤로 예산통, 화봉통, 학곡통, 백산통 등이 토양에서 빠른 속도로 이동하였다. 가천통이나 석천통 및 우곡통은 1 kPa에서의 이동 속도가 아주 느린 토양으로 판단되었다. PTF와 VG모형에 의해 얻어진 10 kPa에서의 수분함량 예측 값을 VGM 모형에 적용해 불포화수리전도도를 구했을 때, VG모형에 의한 예측 값은 존재하는 반면 PTF에 의한 값은 결측 값이 존재해 그 적용에 한계가 있었다. 그리고 1 kPa에서 불포화 수리전도도를 VGM 모형으로 예측한 값과 측정된 값을 Gardner 모형으로 해석한 값을 비교했을 때 자갈이 없는 토양에서는 일정한 경향(exponential 함수)이 존재한 반면, 자갈이 있는 토양에서는 경향을 발견할 수가 없었다. 이상의 결과로 불포화 수리전도도 특성평가에 대한 VGM 모형의 적용성을 살펴보았을 때는 우리나라와 같이 경사지가 많고 토심이 깊지 않으면서 자갈함량이 많은 토양에서는 한계가 있을 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.231-235
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• 2009

본 연구에서는 홍수예보를 위한 사상형 모형인 저류함수모형 적용시 문제점을 개선하기 위해 기존의 저류함수 모형에 자유수와 장력수의 2개 영역으로 구성된 토양수분모의 컴포넌트를 결합하여 지표유출, 중간유출, 기저유출의 유출수문성분에 대한 연속적인 모의가 가능하도록 하였으며 실시간 홍수예측을 위해 다수의 유량 관측지점과의 실시간 오차 보정이 가능하도록 앙상블 칼만 필터링 기법을 도입하였다. 개발된 모형의 적용성을 평가하기 위해 낙동강 권역을 대상유역으로 선정하였으며 시단위 강우자료, 기상자료, 유량자료를 비롯하여 GIS를 기반의 지형자료를 구축하였다. 연속형 저류함수형의 매개변수 추정결과 주요지점의 관측유량에 대해 높은 적합도를 보였으며 1시간 선행시간의 홍수량 예측결과에서도 높은 정확도를 보이는 것으로 나타났다.