• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.56-56
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• 2017

홍수와 달리 가뭄은 장기적인 강수량 부족에 의해 발생하는 자연해로, 불확실성이 큰 장기(계절) 기상예보를 토대로 대비하기는 어려운 것이 현실이다. 가뭄에 대비하기 위해 가뭄의 진행상황을 관찰할 수 있는 다양한 가뭄지수가 활용되고 있다. 가뭄은 기상학적 가뭄, 농업적 가뭄, 수문학적 가뭄, 사회경제학적 가뭄으로 분류되고, 이를 정량적으로 평가하고 가뭄의 진행상황을 파악하기 위해 강수량, 유출량, 저수지의 저수량, 지하수, 토양수분 등 다양한 인자들이 사용된다. 일반적으로 널리 사용되고 있는 가뭄지수는 평균에 대한 부족한 정도를 지수화해서 나타낸다. 하지만 우리가 가용할 수 없는 많은 양의 강수량 및 유출량(또는 저수지 유입량)이 가뭄지수를 산정하는 기간 동안 지속적으로 영향을 주게 된다. 이는 짧은 기간 동안 매우 많은 강수 후 가뭄이 지속 되었을 경우, 이를 정상의 상태로 나타낼 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같은 가뭄지수를 통해 가뭄에 대처하기 위한 기준을 수립하기에는 한계가 있음을 나타낸다. 우리나라의 경우 취수량의 대부분을 댐과 하천수에 의존한다. 하천수량이 댐의 방류량에 의한 의존도가 높은 현실에서 우리가 체감하는 가뭄은 댐의 용수확보와 공급에 가장 큰 영향을 받는다고 할 수 있다. 댐은 용량의 제한이 있으며, 계획된 용수공급량과 저수량 부족 시 용수공급을 조절하는 기준이 있다. 따라서 과거 관측된 유입량과 용수공급 계획량, 용수공급 조정 기준을 통해 저수지 운영을 모의하게 되면, 용수공급을 감축하는 시점을 확인 할 수 있다. 이를 활용하여 적절한 유입량의 상한계를 설정할 수 있으며, 이는 가뭄에 대비하는 댐 운영에 활용할 수 있는 가뭄지수로 활용할 수 있다. 이는 댐의 용수 공급과 직접적으로 연관되어 있으므로, 체감할 수 있는 가뭄전달 도구로 활용이 가능하다. 이와 같이 제시된 유입량 가뭄지수를 기존의 대표적인 가뭄지수와 비교하여 활용성을 평가하였다. 우리가 사용할 수 있는 물이 부족한 현상을 '물부족'으로 표현하고, 강수량의 부족을 '가뭄'으로 표현해야 한다는 주장이 있다. 하지만 강수량 부족에 기인한 물부족을 가뭄으로 표현하고 이를 정량적으로 나타내는 것이 가뭄에 대처해야하는 용수 관리자에게 유용할 뿐만 아니라, 일반 국민들에게 체감할 수 있는 가뭄정보를 제공하는데 도움이 될 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.194-194
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• 2019

유역의 물안정성은 공공의 건강, 식량안전과 생태계 보호과 밀접한 연관이 있기에 그에 대한 관심사가 커지고 있다. 본 연구에서는 청색물발자국와 녹색물발자국 개념을 도입하여 물부족과 취약성을 지표로 한 한강의 물안정성을 평가하였다. SWAT모형을 적용하여 청색물 흐름, 녹색물 흐름, 녹색물 저류량을 계산하였다. 청색물은 유역의 물생성량와 지하수 저류량의 합으로 계산되고 녹색물은 실제 증발산량과 토양 수분 함유량의 합으로 계산되는데, 이러한 수문성분들은 SWAT 모형의 결과에서 얻을 수 있다. SWAT 모형은 SUFI-2 최적화 알고리즘을 이용하여 1990-2013년의 관측데이터에 대하여 보정 및 검증을 하였다. 계산결과 청색물의 시간적 분포는 강우패턴의 영향을 받고, 실제 증발산량인 월 녹색물의 흐름은 뚜렷한 계절 패턴을 보여주는 것으로 나타났다. 유역의 물안정성은 생활, 농업과 산업활동 등 인간활동의 물수요와 필요한 환경유지유량을 고려하여 산정하였다. 본 연구에서는 한강유역의 물부족과 취약성에 대한 시간적 변동성을 보여줌으로써 물자원 상황에 대한 이해도를 향상시키고 물 스트레스 기간을 제시하여 물자원의 계획과 관리를 개선 하고자 한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.110-115
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• 2003

한계농지 토양 내의 탄소와 질소의 동태에 관한 연구는 적절한 연구 대상지의 부족으로 지금까지 폭 넓게 이루어지지 못했다. 본 연구에서는 서울 근처의 검단산 일대에서 지속적으로 산림이었던 지역, 과거 논으로 이용되었던 지역, 과거 밭으로 이용되었던 지역 등 세 곳의 연구 대상지를 선정하고 여기에서 2002년 7월 25일부터 2003년 1월 24일까지 토양 발생 $CO_2$와 무기태 질소의 유효도를 측정하였다. 현재 지속적으로 산림이었던 지역과 과거 논으로 이용되었던 지역은 낙엽활엽수림이고, 과거 밭으로 이용되었던 지역은 낙엽성 관목이 주 식생을 이루고 있다. 토양 발생 $CO_2$는 토양 온도의 계절적 변화에 따라 차이를 보였다. 본 연구 기간동안 토양 발생 $CO_2$량 (g $CO_2$/$m^2$/hr)의 평균은 각각 과거 논으로 이용되다. 산림으로 변한 지역이 0.42, 과거 밭으로 이용되다 관목으로 변한 지역이 0.50, 지속적으로 산림이었던 지역이 0.41로 나타났다. 토양 발생 $CO_2$와 토양 온도는 연구 지역간에 차이가 나타나지 않았으나 토양 습도는 주목할 만한 차이를 보였고, 토양 발생 $CO_2$에 대해 토양 습도는 매우 약한 상관관계를 나타냈다. 무기태 질소의 유효도는 세 곳의 연구 대상지에 따라 차이를 나타냈으며 이는 토양 수분과 관련이 있는 것으로 보인다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권4호
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• pp.429-437
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• 2020

본 연구는 산림 소유역에서 강우량에 대한 계류유출량의 장기적인 변화추이를 정량화하고, 임목의 생장이 산림소유역의 유출변화에 어떠한 영향을 미치는지를 파악하기 위하여 실시했다. 연도별로 강우량과 유출량은 비례관계를 보였으며, 시간이 경과할수록 유출량은 점차 감소하는 것으로 나타났다. 월별 강우량과 유출량은 7월과 8월에 가장 높았으며, 유출률은 8월과 9월에 높은 값을 보여 강우량과 유출량, 유출률 변화가 반드시 일치하지는 않았다. 월별 변동계수(CV)는 강우량에 비해 유출량이 더 크게 나타났고, 강우량과 유출량 간의 편차는 점차 증가하였다. 강우량에 대한 총 유출량과 직접 유출량의 변화는 2011년~2017년의 추세선의 기울기가 더 낮아졌고, 기저유출량의 기울기는 증가하였다. 산림토양이 발달하면서 토양층의 수분보유력이 증가하였기 때문으로 보여지며, 기저유출량의 증가는 팔공산 산림소유역의 유출수량 증가와 함께 지하수위 상승에 영향을 줄 것으로 판단된다. 감수곡선의 기울기는 2003년~2010년에 비해 2011년~2017년이 더 낮은 것으로 나타났고, 시간이 경과함에 따라 유출량의 감소가 완화되고 유출량이 일정하게 유지되었다. 따라서 팔공산 산림소유역은 임목의 생장에 따라 지표류의 유출이 감소하고 기저유량이 증가하는 것으로 나타나, 산림의 수원함양기능이 점차 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.159-165
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• 2023

본 연구는 토양의 수분함량과 영양소함량을 4구배로 처리한 후에 나타나는 생육반응의 변화에 따른 낙엽성 참나무 두 종-상수리나무와 떡갈나무-의 생태 지위 중복역을 측정하고 두 종간의 경쟁의 정도를 배열법으로 해석한 것이다. 수분환경 구배에서 두 종의 생태 지위 중복역은 광합성과 관련된 잎 기관에서 높았고, 생물량에서는 낮았다. 영양소 구배에서는 줄기 길이와 같은 식물기하학적 형태적 구조와 관련된 형질에서 높았다. 또한 두 종의 경쟁에서 수분구배의 경우 떡갈나무가 현저히 우세하였으나, 영양소구배에서는 오히려 상수리나무가 떡갈나무보다 약간 우세하였다. 이러한 결과는 유사한 환경에서 자라는 유사한 분류군이라도 환경의 종류에 따라 식물체의 형질에 대한 반응이 서로 다르게 나타내는 것이라 할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권2호
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• pp.71-78
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• 2000

사과 과수원 토양(송정통, the fine loamy, mesic family of Typic Hapludults)을 층위별로 채취하여 토양 수리적 특성과 누적공극분포를 조사하고 표토인 Ap1층과 점토집적층인 B1층에서 각각 토양코아시료 (지름 7.4 cm, 높이 7.4 cm)를 채취하여 포화조건에서 $Cl^-$와 $Cu^{2+}$로 혼성치환실험을 수행하고 그 출현곡선으로부터 선택류(選擇流)를 검증하고자 하였다. Ap1층과 B1층은 사질 식양토로 같은 토성이나 Ap1층의 포화수리전도도는 $2.0cmhr^{-1}$로 B1층($0.27cm hr^{-1}$)의 약 7배에 달하였다. C층은 포화수리전도도 $5.2cmhr^{-1}$인 구조가 없는 사양토로 물과 용질의 이동을 제한하는 역할이 가장 낮을 것으로 판단되었다. 누적 공극분포에서 Ap1층과 B1층의 대공극량(토양수분포텐셜 - 6 kpa에 해당하는 지름 $49{\mu}m$ 이상의 공극)은 각각 총 공극량의 24%, B1층은 14%이었다. 염소출현곡선에서 Ap1층 코아와 B1층 코아의 수력학적 분산계수는 각각 $34cm^2hr^{-1}$, $1.3cm^2hr^{-1}$이었고 이때 B1층 코아의 지연계수는 1인 반면 Ap1층 코아는 0.6으로 부동수분과 유동수분의 분배가 일어났다. 양이온 치환용량이 Ap1층이 B1층보다 높음에도 불구하고 Ap1층 코아의 구리지연효과가 B1층보다 더 작게 나타났다. 이 결과는 포화수리전도도와 대공극 함량이 큰 Ap1층에서 선택류(選擇流)가 일어날 수 가능성을 보여 주었다. 그러나 투수성이 좋은 모재층을 가진 이 토양단면에서 Ap1층에서 선택류(選擇流)가 일어난다 하더라도 B1층에 의해 제한될 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제23권1호
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• pp.25-29
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• 2018

The effect of soil grinding on total As and Pb concentrations determined by aqua regia method was examined. Among six field-collected, air-dried soil samples tested, soils A, B, C, and E were directly sieved through a $150-{\mu}m$ sieve without grinding and showed 2.18 to 3.03 times higher total As concentrations and 2.62 to 3.45 times higher total Pb concentrations than those of the soil samples prepared to allow all soil particles to pass through the $150-{\mu}m$ sieve by grinding. The reason can be ascribed to the fact that those soils contain fine particles (i.e., < $150{\mu}m$ in diameter) only 4.6 to 6.8% of the total soil weights. On the other hand, for D and F soils, fine particles smaller than $150{\mu}m$ accounted for 57 and 46%, respectively, so that the effect of grinding on As and Pb concentrations were relatively low (As: 1.15 and 1.23 times, Pb: 1.36 and 1.49 times, respectively). The result demonstrates that grinding prior to $150-{\mu}m$ sieving is necessary to ensure the homogeneity of soil samples and hence to obtain more accurate heavy metal concentrations in soils. This is especially true for soil samples with less fine soil particles and/or microaggregates (i.e., below $150{\mu}m$).

• 대한환경공학회지
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• 제39권2호
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• pp.59-65
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• 2017

본 연구에서는 식품과 화장품 재료로 다양하게 이용되는 천연다당류의 특성인 분자구조, 분자량, 점성, 친수성, 팽윤 및 습윤/보습 등을 이용하여 $PM_{10}$에 대한 먼지 억제제를 제조하였고 Lab과 Field Test를 통하여 다양한 먼지 제어 효과를 확인하였으며 대조군인 물에 의한 단순 살수와 합성 PVA보다 우수한 결과를 도출하였다. 또한, 수분 증발 비교, 배추씨 발아와 배추 생장 비교실험(Pot Test), 물고기와 수생식물에 대한 영향 및 허브 식물 성장에 대한 영향 등의 토양 및 수질 시험 등을 통하여 토양과 수질에서의 안전성 등을 연구하여 Polysaccharides를 이용한 $PM_{10}$ 먼지 억제제의 이용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.561-569
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• 2013

본 연구에서는 내장산국립공원의 산림지역을 대상으로 하여 식생의 구조에 영향을 미치는 입지환경 요소를 평가하고자 한다. 이를 위해서 식생의 구조변수로 엽면적지수(Leaf Area Index, LAI), 흉고직경, 수고로 하고 이에 영향을 주는 입지환경요소로 해발고도, 지형경사, 사면방향, 토양 수분조건, 지형적 위치, 그리고 일사량으로 하여 상호 관계성을 분석하기 위해 정준상관분석 방법을 적용하였다. 입지환경 특성과 식생구조 특성의 단순 상관관계를 살펴보면 전체적으로 상관계수가 0.6 미만으로 낮게 나타나고 상관성 방향을 보면 주로 고도가 높은 능선지역에 수분이 많고 태양복사량이 많을수록 LAI값이 낮아지는 것으로 나타났고 이와 달리 경사가 급하고 동쪽사면에서 북쪽사면으로 갈수록 LAI값은 높아지는 경향을 보였다. 흉고직경은 고도가 높고 경사가 급할수록 작아지는 경향이 나타나고 수분함유량과 태양복사에너지량이 많을수록 흉고직경은 커지는 것으로 나타났다. 수고는 수분이 많고 능선지역에 가까울수록 낮아지는 것으로 나타났다. 이러한 다양한 상관성은 국립공원의 다양한 입지환경 특성이 반영된 결과로 판단되고 식생구조변수는 단일요소가 아닌 복합적인 입지환경 요소에 영향을 받는다는 것을 간접적으로 판단할 수 있는 기준이 될 수 있다. 식생구조에 입지환경요소의 복합적인 영향을 정준상관분석 방법을 수행한 결과 식생구조에 미치는 입지환경의 영향은 일사량이 적고 수분이 적은 고도가 높을수록 흉고직경 및 수고는 작아지고 LAI 커지는 관계성이 나타났다. 비록 산림 식생구조에 미치는 기후를 포함한 다양한 요인에 대한 고려가 필요하지만 산림지역에서 일사량 및 수분조건이 열악한 고지대의 환경에서 적응할 수 있는 식생구조 특성을 통계적으로 유추해 보는데 의미가 있다고 판단된다. 본 연구에서 유도된 결과는 DEM기반의 입지환경 요소는 산림 식생 구조의 다양성을 평가하는 데 유용한 방법으로 적용될 수 있고, 국립공원에서 산림식생구조를 주기적으로 관찰하고 효과적인 공원관리대책을 수립하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권3호
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• pp.134-141
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• 2005

경사지 밭작물 재배시 일반관행의 동계휴한 및 경운재배에 비하여 동계 헤어리뱃치 피복작물의 재배와 그것의 토양이용에 따른 토양유실의 감소정도 및 밭작물의 수량의 변화를 화이트클로버 living mulch 및 호밀녹비와 더불어 살펴보기 위하여 수원 작물과학원의 경사지 밭 포장에서 2000-2003년의 4년간 무경운 헤어리뱃치 토양피복의 처리와, 홍천 강원도 농업기술원 홍천옥수수시험장 경사지에서 2001-2002년의 2년간 헤어리벗치의 무경운토양피복, 헤어리벳치와 호밀의 경운녹비 처리를 두어 토양유실량 억제효과 및 작물의 수량성 변화를 살펴보았는데, 그 결과는 다음과 같다. 수원의 4년간 시험에서는, 경사지에서의 강우의 유실율이 무피복작물-경운의 관행구에 비해 헤어리뱃치 토양피복 (무경운) 및 화이트클로버 living mulch구에서 많이 감소하였고, 그에 따라 토양입자의 유실도 두 피복작물처리에 의해 현저히(관행의 약 10% 이하) 감소하였다. 더욱이 토양피복처리에 의한 토양업자유실 감소정도는 강우량이 증가할수록 더욱 감소하는 경향이었다. 헤어리뱃치피복 및 화이트클로버생체피복에서는 잡초의 발생도 억제되어 제초제의 사용이 필요 없을 정도로 관행 (무제초작업)에 비해 10-20% 밖에 잡초가 발생하지 않았다. 화이트클로버 living mulch구에서 옥수수 수량은 관행재배에 비해 많이 감소하였는데, 그 이유는 옥수수의 초기생육에서 옥수수가 클로버가 토양수분과 양분에 대해 경쟁관계에 있었기 때문으로 추측되었다. 그러나 헤어리뱃치토양피복에서의 옥수수의 수량은 제초처리와 관계없이 관행 (제초)에 비해 증가하였다. 따라서 토양보전 및 수량증가의 측면에서 헤어리뱃치의 토양피복처리가 우수한 것으로 나타났다. 2년간에 걸친 홍천옥수수시험장 경사지 시험에서는 호밀과 헤어리뱃치의 동계 피복작물재배에 따라 비작기의 토양유실을 피복작물 무재배 (관행)에 비해 토양유실을 약 95% 줄일 수 있었다. 하계 찰옥수수의 작기동안에는 무피복작물-경운에 비해 헤어리뱃치피복-무경운이 가장 토양유실억제효과가 컸으며 (관행의 2%), 호밀과 헤어리뱃치의 경운 (녹비)의 토양 유실량도 무녹비경운 (관행)의 약 30% 이하로 감소하여 하계 찰옥수수 재배 시 경운방법에 상관없이 토양유실 억제효과가 컸다. 찰옥수수의 수량을 보면, 호밀 및 헤어리뱃치 이용구 모두 표준질소시비에서 관행보다 증가하였으나, 무질소구에서는 호밀녹비 및 헤어리뱃치피복구는 질소공급이 적어 수량이 감소하였으나, 헤어리뱃치의 경운녹비구는 헤어리뱃치녹비의 질소공급에 의해 수량이 약 10% 증가하였다. 따라서 경사지에서 토양유실의 감소와 질소비료 절감의 두 가지를 만족할 수 있는 동계 피복작물로는 헤어리뱃치가 가장 우수한 것으로 판단되었다.