• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.38 no.4
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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.

• KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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• v.27 no.2
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• pp.175-181
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• 1982

This experiment was carried out to study the influence of the various soil water regimes on photosynthesis and growth and development of ginseng plant (3 years). The results were as follows: optimum soil water content for root dry weight and diameter appeared to be 62% of field capacity (13.9% fresh weight basis). The 62% field capacity showed superiority in leaf area, leaf dry weight and also in number of flower, fruit, seed per plant. Net photosynthesis rates per unit area increased with increasing soil water content but net photosynthesis rates per plant were superior in 62% field capacity. Rates of transpiration increased linearly with increasing soil water content but density of stomata decreased with increasing soil water content.

• Water for future
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• v.29 no.4
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• pp.119-129
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• 1996

The daily soil water contents were obtained from the time domain reflectometry (TDR) method and energy balance-water budget approach with eddy correlation at the two small semiarid watersheds of Lucky Hills and Kendall during the summer rainy period. There was a comparison of daily soil water content measured and estimated from these two different approaches. The comparison is valuable to evaluate the accuracy of current soil water content measuring system using TDR and energy balance-water budget approach using eddy correlation method at small watersheed scale. The degree of similarity between the regressions of these two methods of measuring soil water content was explained by determining the correlations between these methods. Simple linear regression analyses showed that soil water content measured from TDR method was responsible for 58% and 63% of the variations estimated from energy balance-water budget approach with eddy correlation at Lucky Hills and Kendall, respectively. The scatter plots and the regression analyses revealed that two different approaches for soil water content measurement at small watershed scale have no significant difference.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.30 no.6
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• pp.587-595
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• 1997

Experimental study on unsaturated flow in the soil is important to understand the characteristics of the water flow. Measurement of unsteady-state water movement using the traditional equipment (e.g. tensiometer) has a problem that requires relatively a long response time. In this study a quick measurement method of soil water flow using TDR is introduced. TDR consists of an electronic function generator which generates a squared wave, and an oscilloscope which catches the reflected wave. The wave is reflected where both the impedance of the transmission line and the propagation velocity are changed. The water content can be obtained from the travel time measured by means of TDR because the dielectric constant is affected by the change of soil water content. From the result of TDR calibration. TDR measurement error for the oven dried soil was found to be less than 3.5%. This supports that TDR is a viable technique to measure the unsteady-state water movement.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1997.05a
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• pp.475-479
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• 1997

다공질매체에서의 포화-비포화 흐름 거동을 파악하기 위하여는 시간에 따른 함수량의 변화과정을 정확하고 빠르게 측정하여야 한다. 본 연구는 실험실에서 함수량을 측정하는 방법의 하나로서 TDR(Time Domain Reflectometer)을 사용하는 실험 방법에 관한 연구이다. TDR 이란 전기신호의 전도특성 이용하여 토양내 설치된 탐침(probe)의 전기신호 반향시간을 측정하는 기기로서 이 반향시간과 토양의 유전율상수(dielectric constant)의 관계를 이용하여 함수량을 추정할 수 있다. 본 연구에서는 TDR의 원리설명과 이를 이용한 함수량측정방법을 제시하고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1998.05a
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• pp.395-403
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• 1998

오염원의 이송확산에 관한 많은 연구들이 수행되어 왔으나 특히 비포화 영역에서 오염원 이송확산을 측정하는 것은 매우 어려운 것으로 알려지고 있다. 비포화 토양에서의 오염원 이송확산은 매질의 함수량 변화에 영향을 받기 때문에 오염원 거동특성을 이해하려면 비포화 흐름 분석을 선행한 후 오염원의 이송확산 특성을 분석하여야 한다. 본 연구에서는 비포화 영역에서의 오염원 이송특성을 분석하기 위하여 TDR(Time Domain Reflectometry)을 이용하여 비포화 흐름 및 오염원 이송을 측정하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 TDR을 이용하여 오염원 이송을 측정하는 방법을 개발하였으며, 이 방법을 이용하여 1차원의 토양기둥시료에서 비포화 흐름 및 오염원 이송확산에 관한 실험을 수행하고 수치모형을 적용함으로써 비포화 영역에서 오염원의 이송확산에 관한 거동특성을 규명하였다. 본 연구에서는 두 종류의 국내 토양시료(SUS, KUS)를 사용하였는데, 토양의 물리적 특성을 예비실험을 통하여 규명한 후 토양기둥시료를 이용한 본실험을 수행하였다. 비포화 천이흐름하의 오염원 이송확산 실험에서는 급격한 습윤전선의 전진에 따른 종형의 함수량변화를 관측할 수 있었고, 이때 오염원의 농도는 함수량의 천이구간의 중심점으로부터 전방영역의 농도분포가 습윤전선에서의 함수량 분포와 유사한 종형을 이루고 있음을 관측할 수 있었다. 비포화 정상흐름하의 오염원 이송확산 실험에서는 오염원이 이송하며 농도 천이구간이 확장되어지는 전형적인 형태를 보였다. 또한 예비실험에서 측정한 매개변수를 입력자료로하여 수행한 수치결과와 실험결과를 비교하였는데 비포화 흐름특성은 실험결과와 수치결과가 정량적으로 일치하는 경향을 보였으나, 오염원 이송확산 특성은 정량적으로 수치결과가 실험결과보다 더 많이 확산되는 경향을 보였다. 따라서 수치모형을 현장에 적용할 경우 확산지수 결정에 주의하여야 할 것으로 판단된다. 즉, 수치모형에 적용할 확산지수는 BTC 실험을 통하여 측정한 확산지수, 수치확산, 흡착계수, 적용영역의 크기 등을 고려하여 결정하여야 한다. 특히 본 논문에서는 TDR을 이용하여 최초로 천이상태의 함수량과 오염원 농도를 측정하였는데 이를 위하여 전기전도도와 함수량관계를 추정하는 식을 제안하였으며, 전기전도도와 토양수 농도, 전기전도도와 함수량의 관계를 이용한 천이상태의 오염원 농도 측정방법을 개발하였다. 특히 제안식에서는 한계함수량의 개념을 도입하여 전기전도도와 함수량관계를 추정하므로 추정식의 실험값 반영 정도를 증가시켰다. 본 연구에서 제안된 식을 이용하여 추정된 전기전도도와 함수량관계는 다른 제안식에 비하여 개선된 결과를 보여 주었고, 본 연구에서 개발한 오염원 농도 측정법을 이용하여 측정한 결과 함수량이 0.15이하에서는 측정오차가 크지만 함수량이 0.15이상일 경우 매우 좋은 결과를 보였는데 질량평형을 검토한 결과 약 5-10%의 오차율을 보였다. 따라서 본 논문에서 개발된 천이상태의 오염원 농도측정법은 용존 오염물질의 이송에 관한 정확한 실험을 제공할 것으로 판단된다.

• 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.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.299-299
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• 2023

토양수분(soil moisture)은 수문인자의 하나로서 토양 내에 함유된 물의 양을 의미하며, 그 총량은 미미하지만 대기와 지표면 사이에서 일어나는 복잡한 물순환과 에너지 교환을 이해하는데 있어 필수적이다. 현재 국내에서는 「수자원의 조사·계획 및 관리에 관한 법률」(이하 수자원법)에 근거해 토양수분량 관측이 이루어지고 있으며, 수자원 분야의 한국수자원조사기술원 외에도 농업, 임업 분야에서도 다양한 기관에서 지상관측소를 구축해 토양수분량을 측정하고 있다. 국내 지상관측소에서는 주로 지점규모(point scale)로 토양수분량을 관측하는 장비가 사용되고 있으며, 유전율식 장비인 TDR(Time Domain Reflectometry), FDR(Frequency Domain Reflectometry)이나 토양수분장력을 측정하는 장력계(Tensiometer)가 널리 쓰이고 있다. 수자원분야에서는 토양 내 수분의 양을 직관적으로 확인할 수 있는 유전율식 장비가 대중적으로 사용되고 있으며, 최근에는 우주선(Cosmic-Ray)으로부터 발생하는 고속중성자(Fast Neutron)를 통해 중규모 면단위(field scale) 토양수분량을 관측하는 장비인 CRNP(Cosmic-Ray Neutron Probe)에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 이러한 장비는 주로 야외에 설치해 운영하고 있기 때문에 장비 훼손이나 전원공급의 어려움으로 결측이나 오측이 발생할 수 있다. 토양수분량 시계열자료의 결측이나 오측이 일반적인 감쇄기에 발생했다면 선형보간법으로도 간단히 보간할 수 있지만, 강우에 의한 상승기에 발생했다면 해당 강우사상에서의 토양수분량의 상한치를 알기 어려워 결측보간에 어려움이 있다. 본 연구에서는 토양수분량 시계열자료의 강우기간 결측을 보간하는 방법으로 누적분포함수 역변환 샘플링방법을 선택하였다. 연구에는 음성군(차곡리) 토양수분량 관측소 2021년 자료가 사용되었으며, 관측소 56개 지점 중 임의의 지점에 결측구간을 생성한 뒤 해당 지점과의 상관계수가 높은 지점의 누적분포함수를 이용해 역변환 샘플링 방식으로 임의 지점의 결측을 보간하고 그 결과를 기존값과 비교해 보간 방법의 정확도를 평가하였다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.13 no.1
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• pp.79-89
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• 2005

Forest soils were analyzed on their biological and physicochemical properties for the ecological restoration of burnt forest soil using organic wastes and proper microorganisms. Three kinds of soil samples were collected from undamaged soil(US), naturally restoring soil(NS) and artificially restoring soil(AS). All soil samples were sandy soil and acidic soil, ranged pH 5.34~5.78. Moisture content was higher in the soil of NS region. And the others were similar. Total organic matter and soluble sugar were higher at the surface, generally. Heterotrophic soil microbes were abundant at the surface soil of NS and subsoil of AS. Dehydrogenase, cellulase and phosphatase activities were higher at the NS soil. Especially, Dehydrogenase activity as primary index of soil microbial process showed high correlationship with moisture content(r=0.90, P < 0.05).

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.32 no.3
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• pp.215-223
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• 1999

Recently, measurement of soil moisture contents using TDR (time domain reflectometry) has been proven to be viable technique. The first empirical model proposed by Topp et al. (1980) has been widely used to determine moisture contents of soils from the TDR-measured dielectric constants. However, applicability of the model was limited to medium-textured soils. In this study, we investigate the applicability of the model to sandy-gravelly soils. Calibration experiments consisted of measurement on travel time of electromagnetic waveform along the parallel TDR rods inserted into samples and gravimetric determination of soil moisture contents. The experiments are performed for two sets of samples different in the length and each set consisted of seven different particle size distributions with various gavel contents. The calibration results show that the Topp equation overestimated the measured moisture content for a given dielectric constant by 3 to 8%. We therefore propose new empirical relationships valid for sandy-gravelly soils.