• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.343-343
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• 2023

식생피복(Vegetation cover)은 대기 중의 강우와 토양 사이에서 침식으로부터 표토를 보호하는 역할을 한다. 자유 낙하하는 강우의 물방울은 식생을 통과하면서 차단(interception), 수관통과(throughfall), 수간유하(stemflow)의 형태로 변화한다. 식생은 강우입자의 운동에너지와 수량을 감소시키고, 지표면에 도달하는 시간을 지연시킴에 따라 지표유출(overland flow) 저감에 기여한다. 유출수의 흐름과정에서 식물의 줄기, 낙엽, 뿌리 등은 유속을 감소시키는 장애물로 작용하여 궁극적으로 토양침식은 감소한다. 토양침식은 식생피복이 증가함에 따라 일반적으로 감소하며, 지수함수의 관계를 갖는다. 식생의 종류와 구조 그리고 잎의 모양 등에 따라 수문물리적인 반응이 달라진다. 캐노피를 갖는 지상식물(canopy cover plant)은 물방울의 운동에너지를 갖는 반면, 지피식물(ground cover plant)은 낙하고가 작기 때문에 운동에너지는 적으며, 특히 낙엽층은 지표면을 보호하여 토양침식의 저감효과가 더욱 크다. 산불지역의 식생피복에 따른 토양침식 측정 자료에 따르면, 강우운동에너지는 식생피복이 증가함에 따라 지상피복(canopy cover)에 의한 감소보다는 지면피복(ground cover)과 낙엽피복(litter cover)에 의한 감소효과가 상대적으로 컸다. 식생피복에 의해 차단되는 강우의 손실량보다 침투량 증가에 의한 손실량이 상대적으로 많았다. 낙엽피복에 대한 강우모의 실험 결과에 따르면, 낙엽의 피복율이 증가함에 따라 지수적으로 토양침식량은 감소하였다. 낙엽 피복율의 40% 이상은 토양침식량을 현격이 감소시킨 반면, 피복율의 70% 이상은 지표유출량을 현저히 감소시켰다. 낙엽 피복율이 70%이상이면, 유출계수가 33%가 감소하였으나, 토양침식민감도는 94%로 크게 감소하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.279-279
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• 2017

토양유실로 인해 발생된 토사는 강우 유출수와 함께 하류로 흘러들어 하천 및 호소의 탁수문제를 야기시킨다. 토양유실에 관한 현황을 파악하기 위해서는 유역 내 토지이용현황과 피복되어 있는 작물 등의 현황조사와 더불어 유역 내 발생되는 토양유실량에 대한 장기모니터링을 수행할 필요가 있다. 하지만 유역 내 발생되는 토양유실량에 대한 장기모니터링을 수행하기에는 많은 시간과 인력이 필요하므로 토양유실량 산정 및 유사거동특성을 계산하는 모형을 활용한 연구가 국내외 많은 연구자들에 의해 수행되고 있다. 토양유실량을 산정하는 모형 중 가장 많이 사용되고 있는 범용토양유실량산정공식(Universal Soil Loss Equation, USLE)은 5개의 인자를 사용하여 연평균 토양유실량을 산정한다. 국내의 경우 환경부에서 제정한 '표토의 침식 현황 조사에 관한 고시'에 표토침식현황을 조사하는 방법으로 USLE 공식을 사용한다. USLE 모형을 구성하는 인자 중 식생피복인자는 작물의 생육과정에 따른 변화를 고려하지 않고 작물에 대한 획일적인 값을 제시하고 있어 밭에서 발생되는 정확한 토양유실현황을 예측하는데 한계가 있다, 따라서 본 연구에서는 국내에서 사용하는 USLE 모형의 구성인자인 식생피복인자의 한계점을 인식하고 이를 유역별 월단위 인자값으로 산정하는 방법을 제시하기 위해 국내의 4대상 유역 중 대청호 유역, 소양호 유역, 주암호 유역, 임하호 유역을 선정하여 각 유역의 기후 및 지역특성을 고려한 식생피복인자를 제안하였다. 월단위 식생피복인자를 제안하기 위해 SWAT모형을 사용하여 일단위 식생피복인자를 출력하도록 모형을 구성하였으며, 구축된 인자의 지역적 한계를 보완하기 위해 4대강 유역에 대한 작물 재배일정을 조사하여 모형에 반영하여 모의하였다. 모의 결과 산정된 월단위 식생피복 인자는 모든 작물에 대해 작물이 파종되는 시점에서 수확되기까지 점차 감소하는 경향을 보였으며, 작물에 따라서 그리고 동일한 작물일지라도 유역에 따라 다소 차이가 있는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구를 통해 제안된 월단위 식생피복인자는 토양유실에 직접적인 영향을 주는 지표피복변화를 고려한 식생피복인자로써 정확한 토양유실량을 산정하는데 기여할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.322-322
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• 2011

지표에서의 토양수분은 작은 구성비를 가짐에도 불구하고 여러 수문 현상을 연계하는 매우 중요한 인자로써 최근 연구가 활발하게 진행되고 있다. 토양수분은 침투나 침루를 통하여 강우와 지하수를 연결하는 기능을 함과 동시에 강우사상에 따른 유출특성에 직접적인 영향을 미치며 증발산을 통하여 에너지 순환을 연결하는 기능을 하는 인자로 기후변화와 인간의 활동에 의해 영향을 받는다. 지난 수십 년간 산림개간과 도시화는 토지이용의 변화를 초래하여 토지피복의 변화를 초래하였다. 도시화는 불투수층을 증가시켰고, 산림개간으로 산림이 농장으로 변하여 침투율을 감소시켜 유출률의 증가를 초래하였다. 이처럼 토지피복의 변화는 토양수분의 변화에 직접적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 토지피복 분류를 위해 구름의 영향이 적은 Landsat TM 영상을 사용하여 청미천 유역의 토지피복을 분류하여 토지피복도를 작성하였다. 청미천 유역은 현재 국제수문관측사업(IHP)의 일환으로 체계적인 수문관측이 진행되고 있는 지점으로, 추후 인공위성 영상을 통해 산정한 토양수분 자료를 비교할 수 있는 유역이다. Landsat TM 영상은 2009년 5월 23일에 관측된 115-34(path row) 영상으로 구름이 거의 없는 날의 자료를 사용하였다. 다중 스펙트럴 위성영상인 Landsat TM 영상은 30m 공간해상도로써 토지피복분류와 식생 등의 정보를 추출하는데 적합한 것으로 알려져 있다. 청미천 유역의 위성영상에 대하여 영상의 전처리 과정을 거쳐 무감독분류와 감독분류기법을 적용하여 토지피복을 분류하였다. 분류한 토지피복도는 국토해양부에서 국가수자원관리 종합정보시스템(WAMIS) 을 통하여 제공되는 토지피복도와 비교하였다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.38 no.3
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• pp.134-141
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• 2005

Cultivation of winter cover crops and its soil utilization for summer main crops in slope upland is very important at the respects of diminution of soil erosion and non-point pollution source. The effects of cover crop, hairy vetch as no-tillage or conventional tillage on prevention of soil erosion and reduction of chemical nitrogen fertilization were investigated in the slope upland with whiter clover living mulch (partial tillage) in Suwon for three years and with rye (conventional tillage) in Hongcheon for two years, respectively. In Suwon, amounts of soil lost by rainfall runoff decreased as much as 90% by hairy vetch-no tillage (HV-NT), white clover-partial tillage (WF-PT) together with the decrease of rainfall runoff compared to winter fallow with conventional tillage (WF-CT). In addition, amounts of weed also decreased as much as 80-90% by HV-NT and WF-PT. Corn yield decreased much at the plot of WF-PT mainly due to competition for soil water and nutrients between clover and corn at the early corn growth stage. On the contrary, corn yield increased by HV-NT compared to WF-CT regardless of weed control. In Hongcheon, amounts of soil eroded during winter season before corn seeding were reduced as much as 95% by cultivation of hairy vetch and rye compared to winter fallow. Amount of soil eroded during waxy corn growing season was reduced as much as 98% by HV-NT compared to WF-CT. Also, soil incorporation of hairy vetch and rye as green manure with conventional tillage at corn seeding time could reduce soil erosion as much as 70% compared to no soil cover with conventional tillage. Ear yields of waxy corn were increased 10% higher at hairy vetch green manure (HV-CT) without nitrogen fertilizer, 20% higher at HV-NT with standard nitrogen fertilizer, respectively than WF-CT. But ear yields of waxy corn were decreased by rye green manure (R-CT) and HV-NT at the condition of no nitrogen fertilizer. It was concluded that hairy vetch was better as winter cover crop to reduce both soil erosion and chemical nitrogen fertilizer simultaneously in slope upland than other cover crops.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.107 no.1
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• pp.50-58
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• 2018

The purpose of this study was to investigate the effects of Aruncus dioicus on annual soil erosion reduction effect. Based on the measured soil erosion data, the cover factor of RUSLE was calculated. Comparing calculated the cover factor and Chewings fescue cover factor for soil erosion reduction, It found that cover crop Aruncus dioicus of reducing soil erosion was effective. The amount of soil erosion according to the type of Aruncus dioicus covering was 2.22 Mg/ha, Chewings fescue was 1.85 Mg/ha, 10.60 Mg/ha was produced in the Bare ground. Cover factor of Aruncus dioicus was $0.09{\pm}0.03$ according to the type of covering, Chewings fescue was $0.08{\pm}0.03$, Bare ground was $0.35{\pm}0.10$. Weeds control Bare ground was $0.83{\pm}0.14$. The results of the variance analysis of the cover factor for each covering were different according to the cover type. As a result of the classification of the same group through post - analysis, it was found that the Aruncus dioicus and Chewings fescue were similar to each other. Therefore, the Aruncus dioicus was effective to reduce the soil erosion to the extent that it was comparable to the Chewings fescue.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.25 no.6
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• pp.525-531
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• 2016

This study integrates the Universal Soil Loss Equation(USLE) with GIS method to assess the soil erosion for national land cover map between 2007 and 2014. The land cover change map and C factors of USLE were applied to the estimation of spatial distribution of sediment yield. However, they generated distinct results because of differences in their applied methods and calculation processes of national land cover map. To generate the USLE model, C factors of MOE(Ministry of Environment) were compared with soil erosion of Inje stadium development area at the Naerin watershed in Gangwon province to 2014. The several thematic maps of research area such as land cover map, topographic and soil maps, together with tabular precipitation data used for soil erosion calculation. The land cover change were carried with level-2 and high level land cover map of MOE and estimated maximum double of soil erosion.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1036-1040
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• 2008

수질 개선을 위한 많은 노력과 투자를 하고 있다. 하지만 농경지의 부적절한 관리로 인한 토양유실로 발생하는 오염은 여전히 큰 비중을 차지하고 있다. 특히 강원도는 산이 많아 농경지의 대부분이 경사지에 위치하고 있다. 경사진 농경지는 그 특성상 토양유실이 일어나기 쉬운 조건에 있다. 경사지의 토양 유실은 지력을 저하시킨다. 또한 토양과 함께 유실되는 유기물 및 양분은 농경지의 손실이며 주변 수역으로 유입되어 수질 오염의 원인이 된다. 이런 토양 유실은 직접유출량과 큰 연관이 있다. 본 연구에서는 강우강도, 경사도, 피복도를 동일하게 조정할 수 있는 실내 인공강우 시험기를 사용하여 직접유출율을 산출하였다. 피복재료는 볏짚거적을 사용하였다. 강우강도는 30 mm/h와 60 mm/h 그리고 경사도는 10 %와 20 %를 사용하였다. 볏짚거적 피복처리는 0 kg/ha (나지), 3,000 kg/ha (볏짚 1겹), 6,000 kg/ha (볏짚 2겹), 10,000 kg/ha (볏짚 3겹) 이었다. 강우강도 30 mm/h, 경사도 10 % 인 시험포는 볏짚 1겹으로만 피복하여도 직접유출율이 0.77 %로 유출이 거의 발생하지 않았다. 강우강도 30 mm/h, 경사도 20 % 인 시험포의 직접유출율은 피복이 볏짚 1겹인 경우 16.9 %, 볏짚 2겹인 경우는 0 %로 매우 낮았다. 강우강도 60 mm/h, 경사도 10 % 인 시험포는 피복이 볏짚 2겹인 경우 3.4 % 로 매우 낮았다. 강우강도 60 mm/h, 경사도 20 % 인 시험포는 피복이 볏짚3겹인 경우 16.58 % 로 나타났으며, 볏짚 피복을 4겹 이상으로 할 경우 더 큰 저감 효과를 가져 올 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구의 결과로 경사진 농경지의 직접유출량을 저감시켜 토양유실과 탁수를 줄이기 위한 방법으로 볏짚 피복을 선택하면 효과적인 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.44 no.5
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• pp.667-673
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• 2011

There is relatively high vulnerability of soil erosion in slope highland agriculture due to a reclamation of mountain as well as low surface covering in early summer season with high rainfall intensity time. The aim of this study was to evaluate various surface covering methods for reducing soil loss in highland radish cultivation in highland. The experiment was conducted in 17% sloped lysimeter ($2.5m{\times}13.4m$) with 8 treatments including covering with cut rye, sod culture of rye, Ligularia fischeri var. spiciformis Nakai, Arachniodes aristata Tindale, Aster koraiensis Nakai, Festuca myuros L. and mulching with black polyethylene film, and runoff water, eroded soil and radish growth were investigated. Surface covering with sod culture and plant residue, especially cut rye treatment, had lower runoff water than non-covering, whereas black polyethylene film mulching had the reverse. The amount of eroded soil was also lowest in cut rye treatment, $0.3Mg\;ha^{-1}$, and increased in the order of rye sod culture, Ligularia fischeri var. spiciformis Nakai, Aster koraiensis Nakai, Festuca myuros L., Arachniodes aristata Tindale, black polyethylene film, and non-covering, $68.2Mg\;ha^{-1}$. The results showed that surface covering with sod culture or plant residue could be effective for reducing runoff water and soil erosion in the radish field, significantly in cut rye treatment. On the other hand, in sod culture of rye, Aster koraiensis Nakai and Ligularia fischeri var. spiciformis Nakai, radish yields were lower than in the non-covering. Unlike this, covering with cut rye, sod culture of Festuca myuros L. had similar radish yield to the non-covering radish yield. In conclusion, covering with cut rye and sod culture of Festuca myuros L. were beneficial for reduction of soil loss without decreasing in radish yield in highland sloped fields.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.45 no.5
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• pp.725-732
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• 2012

There is relatively high vulnerability of soil erosion in slope highland agriculture due to a reclamation of mountain as well as low surface covering during early summer with high rainfall intensity. Especially, in soybean cultivation, soil disturbance by conventional tillage and exposure of topsoil at the early stage of soybean have intensified soil loss. The aim of this study was to evaluate various surface covering methods for reducing soil loss in highland soybean cultivation. The experiment was conducted in 17% sloped lysimeter ($2.5m{\times}13.4m$) with 8 treatments. Amount of runoff water and eroded soil, and soybean growth were investigated. Surface covering through sod culture and plant residue showed 3.4~45.0 runoff water amount with $177{\sim}2,375m^3\;ha^{-1}$ compared with control ($5,274m^3\;ha^{-1}$). And the amount of eroded soil was also reduced by 95% in surface covering treatment with $0.02{\sim}1.94Mg\;ha^{-1}$ than control with $40.72Mg\;ha^{-1}$. Yields of soybean pod showed $0.3Mg\;ha^{-1}$ in rye sod culture, $1.3Mg\;ha^{-1}$ in Ligularia fischeri var. spiciformis Nakai, $0.7Mg\;ha^{-1}$ in Aster koraiensis Nakai, $0.2Mg\;ha^{-1}$ in red clover and $2.0Mg\;ha^{-1}$ in non-covering, on the other hand, covering with cut rye showed $3.8Mg\;ha^{-1}$. Conclusively, covering the soil surface with cut rye were beneficial for reduction of soil loss without decreasing soybean yield in highland sloped fields.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.35 no.5
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• pp.264-271
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• 2002

Nitrogen releasing characteristics of polymer-coated urea(PCU) that made acrylic synthetic resins were studied in incubated soil, water and paddy soil. Also, their correlations and degradation patterns of coating material were tested. Releasing rate of nitrogen from PCU decreased with increasing coating rate. N001(coating rate 8.5%) and N003(coasting rater 6.3%) were low releasing amount at the early stage, whereas N005(coating rate 4.8%) was released over 80% within 20 days. Relationship of the releasing rate between incubated soil($25^{\circ}C$) and paddy soil could be described as follows : $Y=-0.0011X^2+2.2931X-50.264(R^2=0.9884)$ for N001, $Y=-0.0016X^2+1.1587X+5.5064(R^2=0.9805)$ for N003 and $Y=-0.03X^2+6.499X-243.22(R^2=0.9422)$ for N005, respectively (Y: release rate at field condition, X: experiment period). Relationship of the releasing rate between incubated water($30^{\circ}C$) and paddy soil can be described as follows : $Y=0.0011X^2+2.2601X-25.329(R^2=0.9884)$ for N001, $Y=-0.0306X^2+4.4994X-76.307(R^2=0.955)$ for N003 and $Y=-0.0164X^2+3.7764X-108.22(R^2=0.9422)$ for N005. After 150 days, coating materials of N001, N003, and N005 in incubated soil were degraded approximately 23%, 22% and 15%, respectively. Also The scanning electron microscope examination of coating material revealed that particle surface became gradually shattered with the time after the soil treatment.