• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.29 no.2
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• pp.92-106
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• 1996

Imaginary grass field was assumed suitable as the representative one for simplified estimation of local drought, and a moisture balance booking model computing drought was developed with the limited numbers of its determining factors, such as crop coefficient of the field, reservoir capacity of the soil, and the beginning point of drought as defined by soil moisture status. The maximum effective rainfall was assumed to be the same as the available free space of soil reservoir capacity. The model is similar to a definite depth evaporation pan, which stores rainfall as much as the available free space on the water in it and consumes the water by evaporation. When the pan keeps water less than a certain defined level, it is droughty. The model simulates soil moisture deficit on the assumed grass field for the drought estimation. The model can assess the water requirement, drought intensity, and the index of yield decrement due to drought. The influencing intensity indices of the selected factors were 100, 21, and 16 respectively for crop coefficient, reservoir capacity, and drought beginning point, determined by the annual water requirements as influenced by them in the model. The optimum values of the selected factors for the model were respectively 58% for crop coefficient defined on the energy indicator scale of the small copper pan evaporation, 50 mm for reservoir capacity on the basis of the average of experimentally determined values for sandy loam, loam, clay loam, and clay soils, and 65% of the reservoir capacity for the beginning point of drought.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.36-36
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• 2019

강원도 설악산 국립공원에는 국내 최장의 토왕성 폭포가 있다. 유역면적이 $0.54km^2$에 불과하여 평소에는 폭포의 물줄기를 볼 수 없지만, 비 온 뒤에는 며칠간 하얀 물줄기의 장관을 연출한다. 본 연구에서는 물리적 기반의 수문모형인 CAT3.0을 이용하여 강우시 토왕성 폭포의 유출량을 분석하고 강우량에 따른 유출지속기간을 산정하여 강우의 누적량 및 지속기간에 따른 폭포의 물줄기를 볼 수 있는 기간을 추정하고자 하였다. CAT 3.0은 다양한 침투방정식중에 Rainfall Excess, Horton Eq., Green-Ampt. Eq.을 이용하여 강우시 토양특성(토양깊이, 투수계수)과 잠재증발산량과 토양수분량에 의한 실제증발산량을 산정하고 유출량을 계산하는 수문모형이다. 토왕성 폭포의 유출 특성을 분석하기 위하여 속초지점의 19년간(2010~2018) 관측자료를 이용하였으며, 토양의 깊이는 10 cm, 30 cm를 가정하여 비교하였다. 유출해석을 위하여 일단위 자료를 사용하였으며, 강우지속일수 및 누가강우량에 따른 유출을 산정하고 폭포의 물줄기가 확연히 보일 수 있는 한계유출량을 추정하였다. 폭포로부터의 유출량을 측정하는 관측지점이 없으므로, 폭포의 물줄기를 볼 수 있는 기간은 방송사 뉴스, 신문기사, SNS 등의 다양한 정보원으로부터 유추해석하였다. 이러한 분석결과로부터 강우에 의한 토왕성 폭포의 물줄기를 볼 수 있는 기간을 제시하였다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.43 no.3
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• pp.253-259
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• 2010

This experiment was conducted to evaluate water use efficiency of barley, wheat, and millet as a substitution crop for rice of fallow paddy field. Dry weight (DW), evapotranspiration, and transpiration of crop grown on the lysimeters controlled with 5 levels of groundwater table (GWT), 0, 25, 50, 75, and 100 cm were evaluated for optimum GWT and water use efficiency. All the lysimeters randomized with four replication arrangements were filled up sandy loam and were adjusted to the constant bulk density treated with twice water infiltration from bottom side to upper side of lysimeter. DW of barley, wheat, and millet in the plot of 0cm GWT that is saturated soil showed 34.9%, 44.7%, and 37.1% of that in the plot of 100 cm GWT, respectively showing a serious obstacle in crop growth. Evapotranspiration ratios calculated by evapotranspiration volume (mL) per DW were 166~605 mL for barley, 136~481 mL for wheat, and 81~418 mL for millet showing the order of barley > wheat > millet. Evapotranspiration ratio was increased with decrease of groundwater table that is the condition of moisture saturation. Estimation of GWT for maximum DW of wheat was 76 cm, and those of barley and millet were 100 cm below. The volumetric moisture content of lysimeter soil with cropping was markedly decreased as increase of crop growth because moisture supplying capability by capillary rise of water was less than amount of moisture required by crop.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.15 no.4
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• pp.377-384
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• 2006

This study was conducted to investigate the effects of chemical application and amout of soil moisture on low temperature stress of cucumber seedling under the greenhouse conditions. When chilling treatments ($2^{\circ}C$) were begun at 07:00AM, survival rates of seedlings of two conditions; -0.3 bar and -5.5 bar were 28.3% and 83.3% respectively. But when chilling treatments were begun at 6:00PM - even the soil moisture condition was -0.3 bar - the survival rate was above the 87%. When reducing the soil moisture from -0.3 bar to -9.0 bar, ABA content in leaf was inc.eased by 6.5fo1d. Spraying of abscisc acid (ABA) before or after the chilling significantly increased the survival rates of seedlings, decreased the amounts of leaking electrolytes and prevented the yield reductions. ABA application on the soil before the chilling appeared to be more effective than the application after the chilling with foliar spray. Spraying of ABA ($10^{-5}M$), urea (0.2%) or $KH_2PO_4$ was effective in counteracting the low temperature, which causes growth deterioration and yield reduction in cucumbers.

• 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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• 2022.05a
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• pp.361-361
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• 2022

최근 기후변화의 영향으로 국지성 집중호우에 의한 홍수 피해가 빈번히 발생하고 있으며, 이로 인한 인명 및 재산 피해가 증가하고 있다. 2020년의 경우, 최장 기간 장마로 인해 금강유역을 비롯한 전국에서 산사태, 제방 붕괴, 침수 등 많은 피해가 발생하였다. 이러한 홍수피해 저감을 위해서는 신뢰도 높은 홍수량 예측이 요구된다. 특히, 토양수분과 같이 시간에 따른 유역 수문 정보를 모의 과정에서 고려하는 것이 매우 중요하다. 아울러, 유역 전반에 대한 토양수분 정보는 실시간으로 획득하는 것이 어려워 이를 고려할 수 있는 강우-유출모형을 활용하는 것이 바람직하다. 이러한 수문모형으로 SURR(Sejong University Rainfall Runoff) 모형이 있으며 다양한 적용 및 평가를 통해 모형 활용성에 대한 증진이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 저류함수 기반의 시단위 연속형 강우-유출모형(SURR 모형)을 활용한 강우-유출 모의를 수행하여 홍수 피해가 컸던 금강유역을 대상으로 모형의 적용성을 평가하고자 한다. 평가기간은 2006~2020년으로써 유량관측 지점별 매개변수 검·보정을 수행하였다. 관측 및 모의 유량에 대한 도시적 및 통계적(CC, RMSE, NSE) 평가를 수행하여 유출 모의에 대한 정확도를 평가하였다. 평가결과, 관측 및 모의 유량 간의 거동이 유사한 것으로 나타났으며 첨두유량 및 시간이 비교적 잘 일치하는 것으로 나타나 대상유역의 신뢰도 높은 유출량을 모의하는데 적합한 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 향후 AI 기법과 연계한 돌발홍수 예측 연구에 활용하여 정확도 높은 유역 홍수량 예측 및 선행시간 확보에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.52 no.1
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• pp.51-60
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• 2019

The major purpose of this study is to construct an in-situ soil moisture verification network employing Frequency Domain Reflectometry (FDR) sensors for Cosmic-ray soil moisture observation system operation as well as long-term field-scale soil moisture monitoring. The test bed of Cosmic-ray and FDR verification network system was established at the Sulma Catchment, in connection with the existing instrumentations for integrated data provision of various hydrologic variables. This test bed includes one Cosmic-ray Neutron Probe (CRNP) and ten FDR stations with four different measurement depths (10 cm, 20 cm, 30 cm, and 40 cm) at each station, and has been operating since July 2018. Furthermore, to assess the reliability of the in-situ verification network, the volumetric water content data measured by FDR sensors were compared to those calculated through the core sampling method. The evaluation results of FDR sensors- measured soil moisture against sampling method during the study period indicated a reasonable agreement, with average values of $bias=-0.03m^3/m^3$ and RMSE $0.03m^3/m^3$, revealing that this FDR network is adequate to provide long-term reliable field-scale soil moisture monitoring at Sulmacheon basin. In addition, soil moisture time series observed at all FDR stations during the study period generally respond well to the rainfall events; and at some locations, the characteristics of rainfall water intercepted by canopy were also identified. The Temporal Stability Analysis (TSA) was performed for all FDR stations located within the CRNP footprint at each measurement depth to determine the representative locations for field-average soil moisture at different soil profiles of the verification network. The TSA results showed that superior performances were obtained at FDR 5 for 10 cm depth, FDR 8 for 20 cm depth, FDR2 for 30 cm depth, and FDR1 for 40 cm depth, respectively; demonstrating that those aforementioned stations can be regarded as temporal stable locations to represent field mean soil moisture measurements at their corresponding measurement depths. Although the limit on study duration has been presented, the analysis results of this study can provide useful knowledge on soil moisture variability and stability at the test bed, as well as supporting the utilization of the Cosmic-ray observation system for long-term field-scale soil moisture monitoring.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.627-631
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• 2006

본 연구에서는 도시화가 도시지역의 수문기상변화에 미치는 영향을 분석하고자 하였으며, 토지이용의 변화로 인한 국지 수문기상의 변화를 모의하여 장기적인 변화 특성을 파악하여 이를 평가하고자 하였다. 이를 위해 도시화로 인한 우리나라 강우의 변화 특성을 파악하고자 하였으며, 도시화와 기후변화로 인한 수문환경의 변화를 반영한 대안의 수립 및 설계방안을 제시하였다. 특히, 본 연구에서는 도시화에 따른 수문기상변화의 예측 가능한 모형을 개발하여 다양한 상황에 대한 모의를 실시하고자 하였다. 이를 위해 도시화의 영향 정도를 시공간적으로 정량화 할 수 있는 모형을 개발하고 서울지역에 직접 적용 및 평가하였으며, 이를 통해 도시화로 인한 기상수문학적인 인자의 시공간적 영향을 분석 및 일반화하고, 도시화에 따른 기상수문학적 영향을 최소화할 수 있는 방안을 검토하고자 하였다. 서울 지역 장기 관측자료에 대한 분석을 통해 도시화의 진전에 따라 기온, 습도, 강수량이 증가하며, 일조 시간 및 잠재증발량은 감소함을 알 수 있었다. 이는 도시화와 기후변화로 인해 기온이 증가하고 도시화의 특성에 따라 습도 증가 및 일조시간과 잠재증발량의 감소가 나타나며, 이것이 큰 폭의 강수량 증가로 이어진 것으로 판단되었다. 또한, 모형을 통해 분석한 결과 토양수분과 실제증발량 모두 증가하는 것으로 나타났으며, 이로 인해 내부증발 강수량이 증가하는 것으로 분석되었다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.36 no.6
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• pp.423-428
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• 2003

Multifunctionality of agriculture which cannot be in trade has internationally an important issue due to its environmental and public benefits. The purpose of this study was to estimate economic value of upland farming in cooling effect during hot summer. Economic value of cooling effect was evaluated by the replacement cost method. To evaluate the cooling effect from July through August, the amount of evapotranspiration in upland was estimated using crop coefficients and soil water coefficients perviously reported by several researchers. In July and August, average crop coefficient of fourteen major upland crops was 1.19 and average soil water coefficient of major textures of upland soil was 0.91. The estimated evapotranspiration in upland from July through August was $1,224{\times}10^6Mg$, and this amount of evapotranspiration can consume $7.1{\times}10^{14}kcal$ of heat. When these values were converted to the price of petroleum, the economic value of cooling effect by upland farming from July through August was about 12 trillion won.

• Water for future
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• v.29 no.2
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• pp.143-151
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• 1996

The dynamic responses in the subsurface outflow, surface saturation area, soil moisture storage are established by numerical experiments with Richards equation. In addition to this, the dynamical relationship between surface saturation area and subsurface outflow, and between surface saturation area and soil moisture storage are also determined by varying the hillslope shape, soil type, and boundary condition. The simulation results indicate that the dynamical relationships between surface saturation area and subsurface outflow, and between surface saturation area and soil moisture storage are approximated by the steadystate relationships. And the dynamic responses of subsurface outflow and surface saturation area are characterized by the double peaks although the rainfall pattern is asimple pulse input. As a result of numerical simulation, the physical mechanism for the occurrence of the double peaks is explained using the concept of variable source area.