• 한국물환경학회지
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• 제23권5호
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• pp.683-688
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• 2007

질량보존의 법칙과 Darcy의 법칙으로 표현되는 Richards 방정식은 비포화대의 토양수분흐름을 모의하는데 널리 사용되어 왔다. Richards 방정식은 압력수두의 항으로 표현되는 방정식, 토양수분의 항으로 표현되는 방정식, 그리고 이 둘을 혼합한 형태의 방정식 등, 세가지 형태로 표현할 수 있다. 고차의 비선형 항들을 포함하는 이 편미분방정식들을 수치해석방법으로 풀 때, 질량 비보존을 수반하는 오류의 결과가 초래될 수 있다. 세가지 방정식들 중 혼합형 Richards 방정식이, 다른 추가적인 계산없이 질량을 온전히 보존하는 것으로 알려져 있다. 이 연구의 목적은 동질성 토양에서의 1차원적 연직방향 비포화수 흐름모의를 위해, Richards 방정식의 질량보존적 수치해석법을 완전음해 유한차분법으로 개발하고, 이를 통해 민감도 분석을 실시하여 토양특성인자들과 토양종류에 따른 침투율의 변화를 살펴보는 데 있다.

• 한국작물학회지
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• 제28권4호
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• pp.439-444
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• 1983

본 시험은 1979/1980년 맥작기간중 맥류연구소에서 소맥품종 그루밀과 청계밀을 포장에 파종하여 추파성을 소거한 후 온실에 이식하여 출수기까지 주간/야간온도를 20/15$^{\circ}C$ 조건에서 재배한 다음, 출수기 이후 주간/야간 온도를 30/$25^{\circ}C$(고온구), 20/15$^{\circ}C$(적온구)의 두 처리구를 두고 각 온도별 토양수분을 포장용수량의 50-60%(적습구), 40-50%(한발구)의 두 처리로 하여 온도와 토양수분의 차이가 소맥의 생장 및 등숙에 미치는 영향을 구명하고자 하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 개화 및 등숙기간은 각각 적온구에서 6-7일과 38-40일었고 고온구에서는 각각 4일과 29-31일이 소요되었다. 2. 출수후 15일의 엽면적지수 및 엽록소함량은 적온적습구, 고온적습구, 적온한발구, 고온 한발구 순으로 엽면적지수가 높았고, 엽록소함량이 많았으나 이후 고온구에서 급격히 감소하여 출수후 22일에 영에 이른 반면 적온구에서는 그 감소정도가 완만하여 출수후 45일까지 유지되었다. 3. 토양수분 부족에 의한 1$\m^2$당 수수 감소 정도는 그루밀에서 컸고, 동일수분 조건일 때는 고온에 의한 수수 감소 정도는 청계밀에서 컸다. 4. 곡립중은 고온에서는 립의 발육이 빨라서 출수후 29일에 최고에 달했으나 적온구에서는 발육정도가 완만하여 45-50일에 최고에 달하였고, 립중도 무거웠다. 5. 소수단수별 착생립수 및 천립중 분포는 이삭의 기부로부터 5-8 > 1-4 > 9-12 > 13이상의 소수순으로 많았고 립중도 무거웠다. 6. 1$\m^2$당 수량은 적온적습구에 비하여 두 품종 모두 적온한발구 25%, 고온적습구 45-51%, 고온한발구 60-75%가 각각 감수되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.182-189
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• 2005

본 연구는 혼합상토의 보수성 증가를 위하여 polyacrylamide 고흡수성 수지 Stocksorb C를 혼합할 경우 상토의 물리성에 미치는 영향을 밝히기 위하여 수행하였다. 네종류 혼합상토, 피트모쓰 + 버미큘라이트(1:1 , v/v; PV), 피트모쓰+부숙왕겨(1:1, v/v; PR), 피트모쓰+부숙톱밥(1:1, v/v; PS), 그리고 피트모쓰+부숙수피(1:1, v/v; PB)를 조제하는 과정에서 STSB를 혼합하고, 플라스틱 포트에 충전하였으며, 5주 후에 상토의 물리적 특성을 측정하였다. STSB의 혼합비율이 증가할수록 PV, PS 및 PB 상토의 공극률이 증가하여 $5{\%}$ 수준의 통계적인 차이가 인정되었고, 직선 또는 2차곡선회귀가 성립하여 경향을 찾을 수 있었다. STSB의 혼합비율 증가로 PS와 PB상토의 용기용수량이 뚜렷하게 증가하였으나 PV 및 PR상토에서는 STSB의 혼합비율에 따른 처리간 차이가 인정되지 않았다. 특히 STSB의 혼합은 PV PS및 PB 상토의 기상률을 뚜렷하게 증가시켜 처리간 통계적인 차이와 함께 직선 및 2차곡선회귀가 성립하여 경향이 뚜렷하였다. 고흡수성 수지의 혼합비율이 높아질수록 4.90 kPa, 9.81 kPa, 29.4 kPa및 1.5 MPa 토양 수분장력 하에서 존재하는 수분량이 많았다. 각 상토별로 29.4 kPa이나 1.5 MPa에서 존재하는 수분은 PV 혼합상토에서 적었고, PB와 PR 혼합상토에서 유사한 수준이었으며, PS 혼합상토에서 가장 많았다. 이는 고흡수성 수지의 혼합비율이 높아짐에 따라 상토가 보유하는 수분량이 증가하지만 식물이 쉽게 흡수할 수 있는 수분량이 증가하지 않음을 의미한다.

• 농약과학회지
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• 제14권4호
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• pp.332-338
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• 2010

살충제 diazinon의 토양 중 가축분뇨 및 그 시비량에 따른 분해특성을 알아보고자 밭토양과 논토양 20 g에 돈분액비(RPS; raw pig slurry)와 가공돈분액비(PPS; processed pig slurrry)를 기준량, 2배량 및 3배량 수준으로 가한 후 diazinon 0.5mg/kg을 처리하고 60일 동안 항온배양($25{\pm}2^{\circ}C$, 암조건)하면서 시간경과에 따른 농약의 분해양상 및 반감기를 조사하였다. 액비를 처리하지 않은 밭토양과 논토양에서의 diazinon 반감기는 각각 28, 22일 정도로 나타났다. Diazinon은 액비의 종류와 상관없이 밭토양보다 논토양에서 약 $5.0{\pm}1.2$일 가량 짧은 반감기를 보여 논토양에서 가수분해에 의한 분해도 일어남을 유추할 수 있었다. 밭토양, 논토양 모두 PPS 처리구보다 RPS 처리구에서 diazinon이 더욱 빠르게 분해되었으며, 비료의 시비량이 많을수록 그 분해가 빠르게 나타나 더 짧은 반감기를 보였다. 이러한 결과는 토양수분함량 및 액비의 처리에 의한 유기물함량 변화가 diazinon의 분해에 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회지
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• 제29권4호
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• pp.106-116
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• 1987

미국 Utah주의 huntington 화력발전소에서 냉각수를 사용하고 버리는 염분농도가 4mmhos/cm 정도로 높아 자연하천으로 그대로 방류 시킬 수 없으며, 미 환경법에 따라 안전처리후 방류할 수 있다. 따라서 이 염분발생 처리방법의 하나로 보리, 밀, 옥수수, 감자 그리고 알팔파등 사료작물의 관개용수로 이용할 수 있는 방법이 장기간 시험연구되고 있다. 현재로서는 이 방법이 경제적인 것으로 평가되고 있으나 장기적으로 이 염분폐수로 인한 토양의 성질변화 작용의 생산량 감소등에 미치는 영향을 구명하기 위해서 1977년에 시작하여 8년 연속 연구사업으로 진행되고 있다. 본 논문에서는 지난 8년간(1977~1984년)의 관측.조사자료를 이용하여 염분 관개용수가 장기적으로 생산량 추정과 계획예측을 위한 자발성과 토양수분변화를 추정할 수 있는 모형에 의하여 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. EC 4mmhos/cm의 염분 관개용수로 8년간 장기간 추출한 결과, 추출용수의 양에 관계내 염분축적은 예상보다 서서히 진행되었으며, 이 염분축적이 작물의 생산량 감소의 주원인은 아니었다. 2. 지난 2년간의 관측 결과, 염분 관개용수에 함유된 10ppm정도의 요소가 작물 특히 보리, 옥수수, 감자등의 생산량 감소의 주원인 것으로 판단된다. 염분용수 진개구에는 하천수 보다 20배가 많은 요소가 축적돼 있었으며, 이는 요소가 토양내에 잘 침투되며, 토양으로 부터 요소를 용달시키려는 염분을 용달시킬 때 보다 후러씬 더 많은 용달용수를 필요로함을 뜻한 작물들의 면요소성을 구명하기위한 모형개발이 요구된다. 3. 염분관개용수로 관개할 때 보리, 옥수수, 감자등의 작물 생산량과 풍작물 생산량은 현저하게 감소하였다. 보리, 옥수수의 염분용수에 의한 생산량과 하천수에 의한 생산량과의 비는 풍건물의 경우 0.6, 매물의 경우 0.5였으며 감자의 경우는 0.2이하였다. 4. 염분용수 관개구와 하천수 관개구의 모든작물에서 풍건물 생산량과 축배량 사이에는 강한 직선적인 관계를 보였다. 보리, 감자의 작물 생산량과 축배량사이에도 선형의 관계가 성립되었으나, 밀과 옥수수의 매물 생산량과 축배량사이에는 곡선적인 관계를 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.37-37
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• 2022

유효우량 산정을 위하여 국내에서 주로 사용되는 모형은 NRCS-CN(Natural Resources Conservation Service - curve number) 모형으로, 유역의 유출 능력을 나타내는 유출곡선지수(runoff curve number, CN)와 같은 NRCS-CN 모형의 매개변수들은 관측 강우-유출자료 또는 토양도, 토지피복지도 등을 이용하여 유역마다 결정된 값이 사용되고 있다. 그러나 유역의 CN값은 유역의 토양 상태와 같은 환경적 조건에 따라 달라질 수 있으며, 이를 반영하기 위하여 선행토양함수조건(antecedent moisture condition, AMC)을 이용하여 CN값을 조정하는 방법이 사용되고 있으나, AMC 조건에 따른 CN 값의 갑작스런 변화는 유출량의 극단적인 변화를 가져올 수 있다. NRCS-CN 모형과 더불어 강우 손실량 산정에 많이 사용되는 모형으로 Green-Ampt 모형이 있다. Green-Ampt 모형은 유역에서 발생하는 침투현상의 물리적 과정을 고려하는 모형이라는 장점이 있으나, 모형에 활용되는 다양한 물리적인 매개변수들을 산정하기 위해서는 유역에 대한 많은 조사가 선행되어야 한다. 또한 이렇게 산정된 매개변수들은 유역 내 토양이나 식생 조건 등에 따른 여러 불확실성을 내포하고 있어 실무적용에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는, 현재 사용되고 있는 강우손실 모형들의 매개변수를 추정하기 위한 방법을 제시하고자 하였다. 본 연구에서 제시하는 방법은 인공지능(AI) 기술 중 하나인 딥러닝(deep-learning) 기법을 기반으로 하고 있으며, 딥러닝 모형으로는 장단기 메모리(Long Short-Term Memory, LSTM) 모형이 활용되었다. 딥러닝 모형의 입력 데이터는 유역에서의 강우특성이나 토양수분, 증발산, 식생 특성들을 나타내는 인자이며, 모의 결과는 유역에서 발생한 총 유출량으로 강우손실 모형들의 매개변수 값들은 이들을 활용하여 도출될 수 있다. 산정된 매개변수 값들을 강우손실 모형에 적용하여 실제 유역들에서의 유효우량 산정에 활용해보았으며, 동역학파 기반의 강우-유출 모형을 사용하여 유출을 예측해보았다. 예측된 유출수문곡선을 관측 자료와 비교 시 NSE=0.5 이상으로 산정되어 유출이 적절히 예측되었음을 확인했다.

• 농업생명과학연구
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• 제43권2호
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• pp.9-15
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• 2009

본 연구는 소나무재선충병의 피해를 받은 토양생태계의 합리적인 관리를 위한 기초정보를 제공할 목적으로 이루어졌다. 토양온도와 수분함량은 완전벌채지 $15.3{^{\circ}C}$, 11.5%, 일부벌채지 $14.4{^{\circ}C}$, 13.5%, 대조구 $13.7{^{\circ}C}$, 14.8%로 나타났다. 토양유기물 함량은 완전벌채지가 2.11~2.64%, 일부벌채지 2.26~3.33%, 대조구 2.27~3.10%의 범위에 있은 것으로 분석되었다. 토양호흡량은 계절적인 차이가 있었는데 여름철에 높았으며, 토양온도와 정의 상관이 있는 것으로 나타났다. 평균 토양호흡량은 완전벌채지 0.24, 일부벌채지 0.36, 대조구 $0.32gCO_{2}/m^{2}/hr$로 나타나 소나무재선충 피해목만 벌채한 일부벌채지의 토양호흡량이 가장 높은 것으로 분석되었다. 소나무재선충병 피해지 산림토양의 $Q_{10}$값은 2.39에서 2.68 사이에 있는 것으로 나타났다. 조사기간을 통한 년간 토양호흡량은 완전벌채지, 일부벌채지, 대조구에서 각각 8.1, 15.6, $14.6tCO_{2}/ha/yr$으로 분석되었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권4호
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• pp.245-256
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• 2004

Simple Biosphere model 2(SiB2)는 전구기후모형 (global climate model)의 지표면모형으로서 토양-식생-대기 사이의 에너지, 물 및 이산화탄소 교환을 모의한다. 특히 광합성-기공전도 하부모형을 포함하고 있어, 식물군락의 광합성과 기공개폐기작을 근거로 하여 이산화탄소 동화량 및 물의 증산량을 계산한다. 따라서 SiB2 수치실험 결과를 통해, 육상생태계에 있어서의 이산화탄소 순환, 물수지, 그리고 환경과 식물군락간의 상호관계를 분석할 수 있다. 본 종설은 일례로서 개량된 SiB2-Paddy를 이용하여, 다양한 식생 및 토지 이용을 보이는 태국 챠오플라야강 유역의 하천유출량 변화에 관한 연구를 소개한다. 이는 SiB2 수치실험결과가 지표면 식생의 차이에 따른 유출량의 변화를 예측 가능하며, 이를 통하여 육상생태계에 있어서 식생이 갖는 기능적인 측면을 연구하는데 적합한 모형임을 알 수 있었다. 그러나 SiB2모형을 이용하여 더욱 정확도 높은 육상 생태계 모의를 위해서는 토양호흡, 엽면적지수, 식물군락간 경쟁 그리고 뿌리의 분포를 고려한 토양수분 등을 모의할 수 있는 하부모형의 도입이 필요하다.

• 아시안잔디학회지
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• 제18권3호
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• pp.149-163
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• 2004

Putting green을 골프장 전체 면적의 $2\%$로 작은 면적이지만 green의 건강한 상태는 골프장의 성공여부를 좌우한다. 이 실험은 University of Missouri-Columbia, Turfgrass Research Center에서 어느 putting green root zone 구조와 토양 개량제가 가장 건강하고 최적의 putting green조건을 유지하는가를 비교하기 위하여 1999년 6월부터 2002년 12월까지 실행되어졌다. California putting green root zone system(30츠의 $100\%$ 모래층 밑에 13cm silt loam 토양층)은 특히 putting green을 가격을 줄일 수 있으며 배수가 잘되고 공기 순환에 있어서는 좋은 조건이지만 낮은 수분 보존량과 잔디에 공급되어지는 영양분이 낮은 것으로 조사 되어지고 있다. USGA(United States Golf Association) putting green root zone system [30cm의 $90\%$ 모래와 $10\%$ Peatmoss (organic material; 유기물) 혼합물층 밑에 13cm 자갈층]은 California system($100\%$ 모래)의 단점을 보완할 수 있지만 년수가 지남에 따라 문제점이 발견되어졌다. 시간의 흐름에 따른 organic matter의 축적과 분해 그리고 잦은 잔디관리 장비의 운행과 player들의 발자국에 의한 green compaction(압축)의 증가가 putting green에서의 수분 침투량(Infiltration rate)과 공기순환을 방해하며 이로인해 잔디의 생장을 저해하며 green의 질은 낮게 만든다. Putting green root zone mixtures에서의 유기물질인 peatmoss사용에 비해 Zeolite와 같은 무기물질의 사용이 토양 물리적, 생리적 특성에 있어 우수함이 조사되어지고 있다. 년수가 지날수록 증가하는 USGA green($10\%$ Peatmoss)의 단점 (organic matter의 축적과 분해 증가, 수분 침투력과 공기순환 감소, 높은 수분함량)에 비해 $10-15\%$ Zeolite(무기물)의 사용이 보다나은 putting green 물리적, 생리적 조건들을 오래토록 유지할 수 있으며 건강한 잔디상태를 보존할 수 있을 것이다. 이 시험은 수정된 Modified California putting green root zone system [25cm의 $85\%$ 모래와 $15\%$ Zeolite(inorganic material ; 무기물) 혼합물층 밑에 18cm silt loam 토양층]이 California와 USGA green system과 비교할 때 보다나은 putting green 조건을 유지하는가를 위해 조사되어졌다. 수정된 Modified California green system이 건강한 putting green을 유지하기 위한 우수한 물리적 조건(높은 수분 침투력과 수분 함량, 낮은 토양밀도)과 생리적 조건(높은 양이온 교환력과 유효 식물영양분 함량)을 가지고 있음이 조사되어졌다. 또한 우수한 putting green 잔디품질을 이 실험 기간동안 유지하였다. 결론적으로 California system($100\%$ 모래)에 $15\%$의 무기물질(Zeolite)이 첨가되어진 Modified California putting green system이 최적의 putting green 조건과 우수한 Bentgrass 잔디품질을 4년 동안 유지하였음을 이 실험을 통해 조사되어졌다.

• 물과 미래
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• 제26권3호
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• pp.47-61
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• 1993

수정 tank 모형의 입력, 구동, 출력 및 매개변수의 보정을 실시할 수 있는 쉘 프로그램 DSFS를 개발하고, 중소 유역의 일 유출량의 추정에 적용하도록 하였다. 수정 tank 모형은 유역의 일별 증발산 손실을 추정함으로써 유출량을 정의하도록 하였으며, 증발손실량은 배재 증발산량에 토양수분계수 및 토지 이용상태에 따른 월별 작물피복계수를 써서 조정하도록 하였다. 모형의 매개변수를 보정하고, 매개변수와 유역 특성인자와의 관계를 얻었다. 개발된 쉘 프로그램을 미계측유역에 적용하였으며, 일유출량 추정에서 최적화 결과와 유사한 값은 보였으나, 년 유출량은 10% 정도 큰 값은 보였다.