• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.152-155
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• 2002

강수의 중수소과잉값(d-값)은 바다와 대기와의 접촉 과정에 의하여 일차적으로 지배되지만 빗방울의 부분증발, 응축온도의 변화 또는 d-값이 다른 수증기와의 혼합에 의하여 이차적으로 변화될 수 있다. 이 연구에서는 동북아시아 강수의 d-값 변화에 영향을 미치는 요인들에 대하여 논의하였다. 아울러 제주도 한라산에 내리는 강수의 d-값이 고도가 높아짐에 따라 커지는 원인에 대하여 검토하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권3호
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• pp.120-126
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• 2016

본 연구는 유사한 입지에서 생육한 소나무와 굴참나무 임분의 토양 이산화탄소($CO_2$)와 이들 방출에 영향을 미치는 환경요인인 토양 온도, 토양 수분, 토양 pH, 전기전도도, 토양 유기탄소 농도 등을 2015년 3월부터 2016년 2월까지 1년 동안 조사하였다. 토양 $CO_2$ 방출량의 월별 변화는 두 임분 사이에 차이가 있어 하절기인 6월과 7월의 경우, 굴참나무 임분이 소나무 임분에 비해 유의적으로 높았으나, 타 계절은 차이가 없었다. 연 평균 토양 $CO_2$ 방출량의 경우, 굴참나무 임분이 $2.27{\pm}0.22{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$로 소나무 임분의 $1.63{\pm}0.12{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 에 비해 높게 나타났으며, 연 평균 토양 온도와 토양 수분함량도 굴참나무 임분이 소나무 임분에 비해 높았다. 토양 환경요인 중 토양 온도와 토양 $CO_2$ 방출량은 지수함수 관계(P<0.05)가 있었으며, $Q_{10}$ 값의 경우, 굴참나무 임분이 3.35로 소나무 임분 2.72에 비해 높아 토양 온도 상승 시, 굴참나무 임분의 토양 $CO_2$ 방출량이 소나무 임분에 비해 더 크게 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.880-885
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• 2010

밭에서 $N_2O$ 배출에 영향을 주는 요인들의 특성을 파악하고, 이러한 요인들이 $N_2O$ 배출에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 밝히고자, 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 $N_2O$ 배출 시험을 수행하였다. 고추와 콩에서 NPK+돈분퇴비를 처리하여 $N_2O$ 배출에 미치는 요인들과 배출에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. (1) $N_2O$ 배출량과 토양온도, 토양수분함량 및 무기태질소의 상관 분석한 결과, 고추에서 $0.528^{**}$, $0790^{***}$ 그리고 $0.937^{***}$, 콩은 $0.658^{***}$, $0.710^{***}$ 그리고 $0.865^{***}$으로 고도로 유의하여 $N_2O$ 배출량에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. (2) $N_2O$ 배출에 영향을 미치는 요인은 고추에서는 무기태질소 (71.9%), 토양수분 (23.6%), 토양온도 (4.5%), 그리고 콩은 무기태질소 (65.5%), 토양수분 (19.2%), 토양온도 (15.2%) 순으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.197-197
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• 2021

최근 기후변화와 하천 제방의 노후화로 인해 수재해 위험이 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 기존의 재래적인 하천 제방의 점검은 많은 인력과 예산 소모로 비효율적이며 제방 전구간 점검의 한계, 객관성의 한계 등 많은 한계점들이 존재하여 효과적인 홍수 대응을 위해 새로운 모니터링과 예/경보 시스템의 구축이 반드시 필요한 상황이다. 따라서 본 연구는 인공위성을 이용한 하천 제방 변위 산출과 수문학적 요인과의 관계 분석을 통해 하천 제방 건강상태 모니터링 시스템 방안을 제안하고자 한다. Sentinel-1 SAR 영상과 유럽 우주국(ESA)의 위성 영상 전처리 도구인 SNAP을 이용하여 2020년 여름 붕괴된 남원시의 금곡교 제방의 봄(4~5월), 여름(7~8월)의 변위를 산출하였고, 제방의 위험도 산정을 위해 토양수분관계를 분석하였다. 선행 연구(김상우,2019)에서는 농촌진흥청에서 제공하는 TDR(Time Domain Reflectrometry) 관측값과 Sentinel-1 SAR의 후방 산란계수의 토양수분관계가 일치하는 경향을 제시하여, 본 연구에서는 이를 이용하여 제방 후 방산란계수를 산출하고 변위와 토양수분도의 상관관계를 분석하여 변위 추세와 토양수분도의 추세가 일치하는 경향을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 향후에는 위성을 이용하여 산출한 제방의 변위와 토양수분도의 불확실성을 보완하고 기온, 수위, 토양도, 지하수위와 같은 수문기상학적 데이터의 분석을 통해 초정밀, 자동화 하천 제방 건강상태 모니터링 시스템이 구현 가능할 것으로 기대한다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.69-83
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• 2023

산불 피해지는 수목 및 식생 전소, 산지토양 황폐화 등으로 인해 산사태주의보 기준에 미치지 못하는 강우조건에서도 토사 세굴 및 유출로 인한 산사태와 토석류 등의 2차 피해 위험을 증가시킨다. 산불은 지표 식생과 토양 특성의 변화를 발생시켜 산불 피해지 내에서 유출량 변화에 큰 영향을 주기 때문이다. 즉, 산불은 토양의 중요한 물리, 화학적 특성 변화로 인해 토양조성 변화, 구성광물의 변화, 토양수의 반발성, 토양 덩어리의 안정성이나 토양 조직의 변화를 발생시킨다. 특히, 산불 발생 및 확산 과정에서는 토층의 유기물과 수목의 연소 외에도 지표면 또는 지표면 아래까지 열기가 전파되어 토층을 구성하고 있는 토양 광물에 영향을 주게 된다. 이에 본 연구에서는 산불 발생지와 미발생지에서 채취된 토양시료(Topsoil, Subsoil)에 대해 XRD 회절분석 및 토양 물성분석을 통해 토양 내 점토광물의 분포와 함양 특성을 파악하였다. 그 결과, 산불 발생지의 토양시료에서 뮬라이트, 아날사이트, 적철석 등이 소량 산출되었으며, 버미큘라이트, 일라이트/버미큘라이트 혼합층상 구조광물(I/V)은 특히 표토에서 특징적으로 산출되었다. 특히, 산불 발생지에서는 일라이트/버미큘라이트 혼합층상 구조 광물(I/V)이 특징적으로 확인되었으나, 산불 미발생지에서는 일라이트/버미큘라이트(I/S) 혼합층상 구조 광물은 산출되지 않아 산불 발생지의 토양과는 큰 차이를 보인다. 이와 같이 점토광물의 생성은 외적요인인 산불의 영향으로 인해 토양 내 광물 조성의 변화를 파악할 수 있었다. 팽창성 점토광물은 우기 시에 토층 내에서 흙의 체적을 팽창시키기 때문에 장기적으로 사면 지반의 구조적 안정성에 영향을 줄 수 있어, 산불 발생지의 토층에서 점토광물의 생성은 장기적으로 산지사면 안정성에 영향을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제46권3호
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• pp.409-418
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• 2013

최근 기후변화에 따른 지구온난화는 전세계적으로 매우 큰 문제로 인식되고 있다. 이산화탄소의 농도, 온난화정도, 토양 온도, 강우량, 토양수분함량, 탈질작용 등과 같은 요인들은 토양으로부터 아산화질소 ($N_2O$)의 방출에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 산지습지인 오대산 질뫼늪과 정족산 무체치늪 토양으로부터 온도변화에 따른 $N_2O$ 발생을 조사하였다. 7월 채취한 질뫼늪 토양은 온도가 증가함에 따라 $N_2O$ 발생이 증가하였으나 $10^{\circ}C$에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. $15^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$ 토양은 24시간까지는 증가하는 $N_2O$ 발생양상을 보였으나 그 이후 발생량의 뚜렷한 차이를 보이지 않았다, 전반적으로 온도처리에 따른 유의한 차이만을 보였다. 무제치늪 토양 또한 질뫼늪 토양과 유사한 경향을 보였다. 부가적인 질소원 처리에 대해 두 습지 토양은 다소 증가하는 양상을 보였으나 질소부가나 질소원에 따른 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론적으로 이탄토양으로부터 배출하는 $N_2O$의 양은 온도가 상승함에 따라 증가되는 양상을 보였으나 질소원의 종류와 부가량은 $N_2O$ 배출 양상에 큰 차이를 보이지 않은 것으로 조사되었다. 향후 산지 이탄습지 토양의 $N_2O$ 배출양상을 보다 명확히 규명하기 위해서는 질소원의 차이, 질소의 시비, 토양효소 활성이나 질화세균의 활동성을 포함하여 다양한 요인에 대한 복합적인 연구가 진행될 필요가 있을 것이다.

• 농약과학회지
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• 제3권2호
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• pp.81-85
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• 1999

토양중 pretilachlor의 농도와 식물체내 흡수 및 생리활성 변화에 관여하는 토양 환경요인중 토양수분의 영향에 대하여 검토하였다. 토양수분조건을 다양하게 조정(50-80%)한 뒤 동일량의 약제를 처리하여 재배피 (Echinochloa ultilis Ohwi et Yabuno)의 생육반응을 검토한 결과, 토양수분의 증가와 함께 생육이 억제되었다. 같은 조건으로 처리한 토양시료를 2중 원심관을 이용하여 토양과 토양용액(식물이 이용 가능한 유효수)으로 분리하여 pretilachlor 유효성분량의 분포를 HPLC로 분석 검토한 결과, 처리량의 대부분이 토양입자에 흡착되어 잔존하였으며 토양용액내에는 처리량의 12%정도에 지나지 않았다. 또한 토양용액내의 약제농도는 토양수분조건의 차이에도 불구하고 거의 일정하였으며 유효 존재량은 토양수분 함량이 높아짐에 따라 추출용액량과 함께 증가하였다. $^{14}C$-pretilachlor를 처리한 토양에서 식물체내 흡수분포를 살펴본 결과, 토양수분 함량의 증가와 함께 뚜렷한 흡수량의 증가를 보였다. 이상과 같이 토양처리한 pretilachlor의 활성발현은 토양용액내의 농도와 약제의 흡수량에 의존하였으며 흡수량은 토양용액내에 존재하는 유효량에 기인하는 것으로 판단되었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.132-132
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• 2017

고품질 농산물을 대량 생산하기 위한 가장 중요한 것은 적절한 관개관리이다. 생육시기별 작물 재배에 있어서 꼭 필요한 만큼의 물을 필요한 때에 준다면, 농업용수를 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 작물의 한발 및 습해에 따른 피해를 최소화 할 수 있을 것이다. 기존의 토양 및 증발산량 기반의 자동 물관리 기술의 경우 직접적으로 작물의 상태변화를 실시간으로 확인할 수 없으며, 측정오차가 크고 작물수량이 많을 경우 측정시간 및 소요비용이 크다는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 최근 작물의 수분 스트레스를 비파괴적으로 측정하여 관개계획에 활용하는 연구가 해외에서 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 열영상 기술을 활용한 적정 관개계획 수립과 관련된 국내외 연구 사례를 소개하고, 오이를 대상으로 토양수분함량 변화에 따른 엽온 변화를 측정하고, 실시간으로 작물의 수분스트레스 여부를 분석하기 위한 예비실험을 실시하였다. 엽온 측정을 위해 적외선 센서(CT-300-232, DiWell, Korea)를 사용하였으며, 관개조건에 따른 엽온 및 FDR센서를 이용하여 토양수분변화를 모니터링 하였다. 세 가지 토양수분조건, 즉 200% $ET_c$(과다관개), 100% $ET_c$(적정관개), 30% $ET_c$(과소관개),을 시험구에 조성하고, 각각의 처리구에 따른 엽온변화를 측정하였다. 동일한 대기온도하에서 엽온의 변화를 살펴본 결과, 과소관개한 시험구에서의 엽온변화 폭이 가장 컸으며, 적정관개의 엽온 변화폭이 가장 작게 나타났다. 이는 물관리 조건에 따라 많이 줘도, 적게 줘도 스트레스 요인으로 작용함을 확인할 수 있었다. 향후 연구에서는 실시간 엽온자료와 더불어 기상자료를 활용하여 작물 수분스트레스 지수(Crop Water Stress Index, CWSI)을 산정하고, 이를 관개시설 운영 및 제어에 활용하기 위한 모듈 개발을 수행할 계획이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.146-150
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• 1998

현재 세계적인 토양환경복원의 추세는 단기간의 높은 처리효율을 기대하는 장치위주의 복원기술적용에서 좀 더 처리시간은 걸리나 저비용의 효율적인 처리기술선택으로 옮겨가고 있다. 이는 지금까지 무리한 투자에서 발생한 부작용을 최소화하기 위해서 취해지고 있는 변화로 식물을 이용한 환경복원기술(phytoremediation)은 이러한 변화에 가장 잘 부응하는 발전 가능성이 매우 높은 미래 복원기술 가운데 하나이다. 이에 본 연구에서는 phytoremediation을 이용하여 디젤로 오염된 토양을 복원하고자 하였다. 먼저 대상오염물에 대한 정화능을 나타내는 식물을 선별하기 위해 알팔파, 옥수수, 피, 물피의 오염농도별 생장 률을 살핀 결과 알팔파가 오염농도에 따른 성장저해를 가장 덜 받는 것으로 나타났다. 이에 알팔파의 발아 test를 거친 후 실제상황을 모사하기 위한 column test를 실시하여 디젤의 제거효율을 살펴보았다. 1)외부로부터 pipe line을 따라 공기를 주입하여 산소를 보충한 처리구와 2)알팔파를 심은 처리구, 3)알팔파와 공기를 넣어준 처리구를 설계하여 디젤의 제거과정을 알아본 결과 제거효과가 가장 높은 처리구는 공기와 알팔파를 함께 넣어준 처리구였다. 이를 통해 유류로 오염된 토양에서 산소가 미생물활동에 커다란 제한요인이라는 것과 공정에 공기주입구를 장착함으로써 식물만으로 처리할 때 대두되는 시간적 제약의 문제를 다소 경감시킬 수 있음이 밝혀져 앞으로 이의 활용가능성이 주목된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.286-286
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• 2023

물의 전체 순환 구조에서 토양수분이 차지하는 정량적 비중은 상대적으로 작지만, 강우-유출 과정의 비선형에 영향을 미치는 지배적 요인 중 하나이고, 토양 침식과 산사태, 농업생산량, 기후 변화 대응 등 광범위한 주제와 연관되어 있어, 토양수분의 물리과정에 대한 이해 증진과 예측 기술의 지속적인 개선이 필요하다. 본 연구에서는 금오공과대학교 유역 내에서 토양수분과 기상 요소를 실시간 관측하고, 기계학습 기법을 이용하여 토양수분을 단기 예측하는 기술을 개발하고 평가한다. 구체적으로는, 토양 관측 장비인 TEROS를 사용하여 표층 지점의 10cm, 심층 지점의 40cm에서의 토양수분, 토양장력과 토양온도를, 기상 관측 장비인 ATMOS를 사용하여 태양복사, 강수량, 기온, 풍속, 대기압 등 다양한 기상 요소를, 실시간 클라우드 방식으로 1여 년간 수집한 데이터를 활용한다. 또한, 과거 및 실시간 데이터를 기반으로 LSTM(Long-Short Term Memory) 기법을 사용하여 토양수분 예측 모형을 구축하고, 선행 예측 시간에 따른 모의 정확도를 평가한다. 기상 요소의 누적 등 자료 분석 방법이 표층 및 심층 토양수분 예측에 미치는 영향, 그리고 예측 모형 개선 방향에 대해 토의한다. 실시간 현장 관측 자료 및 인공지능 기반 단기 토양수분 예측 모의 기술은 소규모 유역의 수문순환 분석 및 물리기반 모형의 개선 등 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.