• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.336-336
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• 2022

빗물자원의 대부분은 바다로 유입되어 소모되거나, 하수로 유입되어 불필요한 고도처리 공정이 진행되고, 하수처리장 용량에 과부하를 발생시키는 등 막대한 예산이 투입되고 있는 실정이다. 갈수기시 농가에서 용수를 확보하기 위한 용수 운반장치 등 기반구축이 쉽지 않으며, 인력 부족으로 정상적인 용수공급에 어려움을 겪고 있다. 이에 빗물자원을 용수로서 효율적으로 활용하기 위한 시스템의 구축이 필요하다. 본 연구는 빗물저류조에 스마트 관수제어 시스템을 적용한 것으로 지중에 설치된 토양수분 센서와 저류조 내부의 수위 센서에서 관측된 데이터를 토대로 자동으로 지중에 수분을 공급하는 시설이다. 지중에 수분이 부족할 경우 밸브를 열어 자동으로 펌프를 가동시켜 저류조 내부의 물을 지중으로 공급시키며 지중의 수분이 충분하거나 저류조 내부의 물이 부족해질 경우 밸브를 닫아 공급을 중단하도록 한다. 또한 저류조의 수위와 토양의 수분량, 펌프의 작동여부 등은 앱을 이용하여 실시간으로 확인이 가능하며, 스마트폰 앱을 이용한 수동조작 또한 가능하다. 본 기술은 집수, 저류, 공급, 통신, 제어, 센서 총 6종의 모듈로 구성되어 있으며, 사용자의 환경 및 예산의 따라 집수, 저류, 공급 모듈 등 맞춤형 제품 구성이 가능하도록 개발하였다. 저류조의 물공급을 관리, 제어하는 시스템으로 센서로부터 전송받은 데이터를 기준으로 펌프를 작동시켜 수분공급을 제어할 수 있으며 해당 기록을 서버에 저장하여 데이터의 통계를 구할 수 있도록 하였다. 사용자가 앱을 통하여 직접적인 제어 및 가동환경에 대한 설정을 할 수 있어 사용자가 직접 현장에 오지 않아도 토지의 현황과 저류조의 수위, 수분 공급상황 등을 직접 제어할 수 있도록 개발하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.289-297
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• 2010

국내 수문관측자료의 부족으로SWAT(Soil Water Assessment Tool) 모형의 적용성 평가는 대부분 유출자료만을 사용하여 이루어진다. 본 연구는 실측된 여러 수문자료가 SWAT수문모형의 불확실성 및 오차의 감소를 위해 어떻게 이용될 수 있는 지에 대하여 알아보고자 하였다. 이를 위해 전형적인 산지 유역인 설마천 유역을 대상으로 준분포형 장기강우유출모형인 SWAT 모형을 적용하여 수문성분의 특성을 살펴보았다. 먼저 모형의 입력자료인 기상자료 및 지형자료를 획득하여 구축하였고, 모형의 검 보정 위하여 유출, 증발산, 토양수분 실측자료를 획득하였다. SWAT 모형은 유츨량, 증발산, 토양수분 자료가 동시에 측정된 2007년 자료를 사용하여 보정된 후, SWAT 모형의 모의값은 유출량은 2003~2008년, 증발산과 토양수분은 2008년의 관측값과 비교, 분석한 뒤 전체적인 검증을 통해 모형의 적용성 평가를 실시하였다. 유출량의 검 보정 이용한 모의결과보다 다른 실측자료를 이용한 모의결과가 신뢰성이 높게 나타났다(결정계수($R^2$) 상향: 유출량은 0.72에서 0.76, 토양수분은 0.49에서 0.59, 증발산은 0.52에서 0.59). 유역의 실제적인 상황을 근접하게 모의하기 위해서는 다른 수문성분의 정확하고 신뢰성 있는 자료의 구축과 적용이 매우 중요하다고 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제43권2호
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• pp.116-123
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• 2000

작물이 자라는 토양에서 점적 관개에 의해 일어나는 토양 수분의 분포와 이동을 3차원 직교 좌표계로 예측할 수 있는 수학적 모델을 개발하였다. 모델은 지면 증발과 증산을 고려하였으며, 이들의 계절적 현화와 하루 중의 시간변화 뿐 아니라 작물 뿌리의 성장 및 뿌리의 토양 중 분포형태도 고려하였다. 모델의 해는 block centered grid system등을 적용하여 Crank-Nicolson법과 Gauss-Seidel 반복법을 사용하여 구하였다. 모델은 실험을 통해 검증하였으며, 점적 관개의 특성을 알기 위하여 모델을 이용한 컴퓨터 모사를 실시하였고, 본 연구의 조건으로부터 다음의 결과를 얻었다. (1) 관수된 물은 점적기에서 멀어짐에 따라 그 유속이 크게 감소하였고, 관수 시간이 증가함에 따라 습윤구역의 크기가 증가하는 속도도 급격히 감소하였다. (2) 1점 관수의 경우 습윤구역은 수평 방향보다는 수직 방향으로 더 깊이까지 도달하였다. (3) 본 연구조건에서 물이용 효율은 지하 25cm지점의 4점 관수가 가장 좋았으며, 지표면 1점 관수보다 증산량은 10% 증가, 지면 증발량은 20% 감소하였다. (4) disk tension infiltrometer에 의한 토양의 수분보유도 함수는 토양수분 압출에 의한 젖음 곡선과는 상당한 차이를 나타내는 것도 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권4호
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• pp.255-262
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• 1994

밭 작물(作物) 재배시(栽培時) 토양(土壤)에 시용(施用)한 Ca, Mg 및 K가 토양(土壤)의 수분조건(水分條件)을 달리하였을 때, 작물(作物) 재배시기별(栽培時期別)로 어떻게 이동(移動)하는가를 구명(究明)하기 위하여 본양사양토(本良砂壤土)에서 Ladino clover를 재배하면서 microplot(지름 20cm, 길이 85cm) 시험(試驗)을 축행(逐行)하였다. 소석회(消石灰)를 시용(施用)했을 때 Ca은 거의 전량(全量)이 치환태(置換態)로 침출되었다. Ca은 토양수(土壤水)에 녹는 양(量)이 적어 대부분이 시비지점(施肥地點)에 분포(分布)되었고, 소석회(消石灰)가 토양수(土壤水)에 녹으면 비교적 빨리 하향이동(下向移動)되기 때문에 20~30cm 깊이의 토양(土壤)에서 Ca 함량이 가장 낮았으며 하층부(下層部)로 내려갈수록 그 함량(含量)이 다시 증가(增加)되었다. Mg도 Ca과 비슷한 이동양상(移動樣相)을 보였으나 토양수(土壤水)에 녹아 20cm 이하 토층(土層)으로 내려가면 그 아래 토층(土層)으로의 이동(移動)은 Ca보나 비교적 빨리 이루어졌으며, 생육후기(生育後期)에는 토양수분(土壤水分)이 좋을수록 microplot 외부로 용탈(溶脫)되는 양(量)이 많아지고 식물체(植物體)에 의한 흡수량(吸收量)도 많아졌다. K의 하향이동(下向移動)은 Ca과 Mg보다 빠르게 일어났다. 토양수분(土壤水分) 조건(條件)이 좋을수록 식물체(植物體)에 의한 K의 흡수량이 증가(增加)하는 한편 하향이동(下向移動)이 많이 일어나 microplot 외부(外部)로의 용탈량(溶脫量)이 증가하였다. 토양(土壤) 수분조건(水分條件)이 좋을수록 식물체(植物體)에 의한 양분(養分)의 흡수량이 많아져 무관수구(無灌水區)에서의 Ca, Mg, K의 흡수량 0.49, 0.21, 1.90g/microplot에 비하여 관수점(灌水點) 0.2bar 처리구에서는 각각 55, 71, 76%가 증가하였다. 이들 양분(養分)의 토양중(土壤中) 분포(分布)는 Mg의 경우 식물체(植物體)에 의한 흡수(吸收)가 69%나 되어 영향(影響)이 컸으며, K의 경우 식물체(植物體)에 의한 흡수(吸收)와 하향이동(下向移勳)이, Ca의 경우 토양내(土壤內)에서의 이동(移動)이 영향(影響)을 주었다고 생각된다.

• 물과 미래
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• 제21권2호
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• pp.193-201
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• 1988

토양수분 특성함수의 고차 scanning 커브에 대한 간략한 모델을 개발하였다. Mualem의 개념적 이력모델을 고차 scanning 커브에 대하여 간략하게 변형시켰다. 즉, 고차 건조곡선에 대하여는 마지막 회향점을 연직하향으로 이동시켜 주습윤곡선과 만나는 점을 회향점으로 하는 일차건조곡선으로 간주하였다. 또, 고차 습윤곡선에 대하여는 마지막 회향점을 지나는 가상의 주건조곡선에서 출발하는 일차습윤곡선으로 간주하였다. 이 간략한 모델을 사용하여 이차 scanning 커브에 대하여 계산한 토양 함수량과 Mualem의 모델을 이용해서 구한 토양 함수량을 비교하였다. 그 결과 두 모델 사이의 절대오차는 비교적 작았으며, 간략한 모델이 Mualem 모델보다 고차 건조시에는 항상 낮게, 고차 습윤시에는 항상 높게 함수량을 추정하였다. 따라서 건조와 습윤을 반복하는 경우 오차는 서로 상쇄된다. 본 연구에서 개발된 간략한 모델이 고차 scanning 커브에서의 토양 함수량을 잘 추정하였으며 계산과정을 많이 감소시켰다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권4호
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• pp.359-367
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• 2014

필지 단위 가뭄상황을 한 주 간격으로 감시함으로써 한발피해의 조기경보체계 개발과 현업서비스 구축에 기여할 목적으로 농업가뭄지수를 개발하였다. 이 지수는 토양의 물수지를 기반으로 설계되었는데, 물의 공급은 2개월 전 강수량부터 가중치를 적용하여 누적시킨 유효강수량에 의해, 물의 수요는 기준증발산에 작물계수를 적용한 실제증발산과 토양 종류에 따른 지면유출량에 의해 산정하여 토양잔류수분을 얻는다. 잔류수분량의 자연대수를 기반으로 해당 지역 기후학적 평년의 정규확률분포를 제작한 다음 임의연도, 임의기간 잔류수분량의 정규확률분포 상 위치를 검색하여 가뭄여부를 판단한다. 이 지수의 신뢰도 평가를 위해 실험포장 세 곳을 대상으로 2012년 7월부터 2013년 12월까지 잔류수분량을 계산하여 실측 토양수분과 비교한 결과 널리 쓰이는 표준강수지수에 비해 훨씬 높은 상관을 보였으며, 실제 가뭄과 더욱 근접한 경보를 발령할 수 있었다. 고해상도 전자기후도를 이용하여 소규모 시험유역에 대해 농업가뭄지수의 공간분포를 270m 해상도로 제작함으로써 필지단위 가뭄감시 가능성을 확인하였다.

• 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.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.379-382
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• 2006

본 연구에서는 다양한 토지이용의 불교란 토양칼럼 시료를 대상으로 토양 물리화학 특성 및 자연강우에 대한 토양배수 양상을 분석하였다. 공극률은 토양컬럼에서의 유효공극률과 투수계수 및 자연강우에 대한 배수율과 대체로 정의 상관관계를 보인다. 미국 통일분류법에 따라 토양을 분류하였을 때 소성성이 낮은 실트질 토양과 점토질 토양은 유효공극률이 낮으면서 배수율도 낮고, 소성성이 없는 실트질이 섞인 자갈(유구-논)과 실트질 모래는 유효공극률이 비교적 높으면서 배수율이 다소 높았다. 불교란 토양컬럼을 완전 포화상태에서 자연배수할 때 대부분의 토양은 50시간 전후로 거의 다. 배수되며 $150{\sim}200$시간 경과되면 거의 모든 토양에서 완전배수가 되었다. 일부 500여시간이 경과되어도 지속적으로 배수되는 토양이 있는데 이는 토양수분보유특성에 기인하는 것으로 사료된다. 배수량으로 가정한 함양량 실측실험에서는 오송(전의)임야 > 무주-밭, 무주-논 > 유구-임야 > 김해-밭 > 유구-논, 유구-밭 순으로 높았으며 이들 시료들의 함양률은 50% 이상이었다. 토성에 따른 자연강우 배수상태를 보면, 소성성이 낮은 실트질 토양의 배수율이 낮고, 실트질 모래는 다양한 배수상태를 보이나 대체로 배수율이 높다. 그리고 1차, 2차 실험에서 선행 강우 5mm 미만은 토양배수에 영향을 미치지 않았다.

• 한국작물학회지
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• 제41권6호
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• pp.685-691
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• 1996

답전전환지의 잎담배 품질을 밭담배 수준으로 향상시키기 위한 재배법 개선의 기초자료로 이용 하고자 몇가지 토양개량제를 처리하여 토양의 입단형성량과 안정성등의 물리성 개선효과를 분석하고 잎담배 생육에 미친 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 토양의 내수성 입단형성량은 polyvinylalco-hol(PVA) > perlite > zeolite순으로 많았고 식생에 적당한 크기(0.25～l.0mm)의 입단형성률은 PVA처리구에서 가장 높았다. 2. 내수성 입단형성률은 토양수분 함량이 높을 수록 입단화률도 증가하여 50%구에서 가장 높았으나 형성된 입원은 직경 2mm이상의 큰 입단비률이 높아 식생에 적당한 크기(0.25～l.00mm)의 입단형성량과 실제 농기계의 작업능률등을 고려하면 토양수분은 40%구가 적당할 것으로 판단되었다. 3. 토양립단의 안정성, 통기성 및 투수성은 토양개양제 처리로 무처리에 비해 현저히 증가되고 PVA처리구가 가장 양흐하였으며, 공린률도 무처리에 비해 다소 증가되는 경향이나 개량제종류간에는 대등하게 나타났다. 4. 토양개량제 처리로 토양 3상 비율의 개선효과가 인정되었고, 통기성은 zeolite perlite처리구가, 투수성은 PVA처리구가 높았으며, 무처리구에 비해 전체적으로 보수력이 증대되었다. 5. 연초의 생육량은 전 수량 구성요소에서 개량제처리로 현저히 증가하였고 지상부에 비해 지하부의 생장량 증가가 더 크게 나타났으며, 생장양과 연계한 토양개량제의 물리성 개선효과는 PVA > perlite > zeolite순으로 나타났다.

• 한국균학회지
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• 제14권2호
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• pp.109-119
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• 1986

인삼(人蔘)의 토양병해(土壤病害) 방제에 효율성을 높이고, 증산에 기여 할 수 있는 기초자료를 얻고자 우리나라 주요 인삼 재배지인 금산(錦,山), 풍기(豊基), 괴산(槐山)의 3년근 재작지(再作地)와 초작지(初作地) 토양을 선정하여 이들 토양의 물리화학적 성질과 토양 내 분포한 미생물들 사이에 상호 관련성을 조사하였다. Fusarium속의 월별 분포는 초작지 및 재작지 모두 가을철에 증가하였고, 괴산(槐山)을 제외한 풍기(豊基)와 금산(錦山) 재작지가 이들 동일지역의 초작지 보다 $1.9{\sim}2.6$배 더 많이 분포하였으며, Fusarium속/전 진균의 비도 금산(錦山), 풍기(豊基)의 재작지에서 증가하였다. 전 진균은 대체로 6,7월에 증가되었으나 기온변화에 따른 민감한 증감없이 고루 분포되었고 표층부에 많이 분포하였다. 유기물과 인산의 함량은 초작지에서 많았고, 인산/유기물량의 비, Mg/유기물량의 비, Mg함량 등은 재작지에서 많은 경향이 있다. 토양의 pH는 $4.5{\sim}5.7$로 모두가 약 산성 토양이었다. 토양의 수분량은 겨울철에 증가 되었으며 생육기간에 수분량은 큰 차이가 없고, 평균적으로 초작지는 24.6%, 재작지는 19.5%였다. 토양의 온도는 $7{\sim}8$월이 높았고, $1{\sim}2$월은 가장 낮았다.