• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.62-67
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• 2009

본 연구에서는 경기도 설마천 지역에 위치한 독립사면에서 시간에 따라 연속 측정한 토양수분을 이용하여 시계열 분석 을 수행하였다. 토양수분의 측정 방법은 장기간 토양수분의 확보에 신뢰성을 인정받은 TDR을 이용하였다. 관측망의 설계를 통하여 선정한 측정지점에 탐침을 매설하고 공간적인 분포를 가진 시계열 형태의 데이터를 수집하였다. 유출은 해당 사이트 인근에 위치한 사방댐과 전격비교의 수위계에서 실측한 값을 사용 하였다. 전이함수 모형을 사면에서의 토양수분 전이과정에 대응되도록 물리적으로 전개하고 실측한 토양수분 시계열 데이터로 분석한 결과와 비교하였다. 전이 함수 모형은 토양수분 시계열 데이터를 입력변수로 하고 유출 데이터를 반응 변수로 하여 전개하여 토양수분 변화량과 유출간의 전이함수 모형을 도출하였다. 시계열 모형의 전개는 크게 자료전처리, 모형구조의 규명, 모수추정, 모형진단 등의 과정을 통해서 적절한 모형을 도출하였다. 산지 사면에서의 토양수분을 전이함수에 의하여 전개한 모형은 지형적 분포 양상에 따라 특색을 나타내었다. 또한 2003년 가을과 2004년 봄의 전이함수 모형 추정을 통하여 계절별 특성이 나타났고, 모형양상에 원인을 검토해 보았다. 본 연구는 전이함수를 이용한 토양수분의 시계열 분석이 사면에서의 토양수분 변동특성을 지형적, 계절적 특성과 연계하여 이해하고 특성화 하는 과정의 적절한 도구가 될 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.234-234
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• 2017

국내 지형의 대부분을 차지하고 있는 산지 사면에서 토양수분량 측정은 물순환을 이해하는데 중요하다. 본 연구는 국토교통부의 기초수문자료 구축사업의 일환으로 수행되었으며, TDR(Time Domain Reflectometry, TDR)방식의 장비를 이용하여 2시간 간격으로 토양이 동결되어 있는 기간을 제외한 2016년 3월 중순부터 12월초까지 측정을 수행하였다. 관측지점은 설마천 유역 내에 위치한 경기도 파주시 적성면의 감악산 범륜사 주변 산지 사면과, 청미천 유역 내에 위치한 충청북도 음성군 수레의산 산지 사면에 위치하고 있다. 각각의 관측소에서 측정된 토양수분량 자료는 분포 특성을 파악하기 위해 토양수분량의 통계분석(평균, 표준편차)을 수행하였다. 2016년 토양수분량 관측소 운영기간 동안에는 2014년, 2015년보다 많은 강우량이 발생하였다. 또한 강우 패턴이 과거와는 다르게 가을철 많은 강우량이 발생하였다. 설마천 유역에 위치한 설마천 토양수분량 관측소의 경우 2016년 평균토양수분량이 13.7%, 표준편차 6.3%로 2015년(평균 12.9%)보다 큰 특성을 보였다. 청미천 유역에 위치한 청미천 토양수분량 관측소에서도 2016년 평균토양수분량이 24.5%, 표준편차 5.0%로 2015년 (24.3%)보다 증가하였다. 설마천 관측소보다 청미천 관측소의 토양수분량 특성이 크게 나타나는데 이는 청미천 관측소가 설마천 관측소에 비해 유효토심이 깊고 토성의 점토 함량이 상대적으로 높기 때문으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제18권3호
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• pp.299-305
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• 2000

본 연구는 울릉도 성인봉 주변에 생육하고 있는 너도밤나무군락의 섬조릿대하위군락, 전형하위군락, 일색고사리하위군락에 대한 토양단면 및 토양의 이화학적 특성을 조사하여 울릉도 산림토양의 기초자료를 제공하고, 하위군락별 토양특성의 차이를 조사하기 위해 실시되었다. 하위군락별 토양단면의 형태는 하위군락간에 큰 차이를 보이지 않았다. 하위군락간 토양의 이화학적 요인분석에 있어서 0-10cm 토양 깊이에서 Ca함량에서만 유의적인 차이가 나타났을 뿐, 다른 요인들은 하위군락 간에 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 울릉도 성인봉 주변의 토양특성 중 유기물함량은 0-10cm 토양 깊이에서 평균 21.6%로 매우 높게 나타났으며, 전질소함량도 0-10cm 토양 깊이에서 평균 0.74%로 높게 나타났다. 가비중은 0.43g/cm로 매우 낮게 나타났으며, pH는 평균 4.4로 강한 산성토양의 특성을 나타내어 우리나라의 일반 산림 토양과는 매우 다른 특성을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.145-153
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• 1998

이 논문에서는 Washita '92 자료를 이용하여 토양수분의 1차원 및 2차원 통계특성을 추출하였다. 아울러, 토양수분과 토양, 밝기온도(brightness temperature), 식생지수 사이의 상관관계가 어떤지를 선형회귀분석에 근거하여 조사해 보았으며 결과로서 토양수분은 밝기온도와 유의할만한 상관성이 있는 것으로 나타났다. 토양수분의 시간에 대한 감쇠(decay)계수를 각각의 토양군별로 추정하였고, 역으로 이 값을 이용하여 관측전 마지막 강우의 시점을 추정해 본 결과 관측기록과 유사한 20일 정도로 나타났다. 토양수분의 2차원 통계특성 분석은 2차원 상관도와 스페트럼을 도출하고 분석함으로서 수행하였으며 토양과 식생지수에 대한 2차원 분석결과와 비교하였다. 이러한 분석 결과로 토양수분은 공간적으로 매우 높은 상관성을 갖는 토양과 상대적으로 낮은 사오간성을 보이는 식생의 중간적인 2차원 통계특성을 나타냄을 알 수 있었다. 즉, 지형이 완만하여 지형적인 영향이 상대적으로 적다고 알려진 Washita 지역의 경우 공간적으로 높은 상관성을 보이는 토양의 공극에 존재하는 토양수분은 상대적으로 낮은 상관성을 보이는 식생에 의해 교란되고 있음을 파악할 수 있었다. 선형저수지의 개념과 공간적인 확산을 고려한 동역학적 토양수분 모형의 유도과정을 보였고 모형의 매개변수가 토양수분의 1차원 및 2차원 통계특성으로부터 효과적으로 추정될 수 있음을 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제14권3호
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• pp.110-116
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• 1981

동일한 화산회로부터 발달한 세개의 하와이 토양을 사용하여 중요한 토양 물리화학적 성질을 결정하는 인자인 토양표면전하 (soil surface charge)의 특성에 대한 조사를 수행하였다. 높은 강우량(년 3050mm 이상)하에서 발달한 두 Typic Hydrandepts 토양은 pH 변화에 따른 음 양 전하의 발달이 대단히 컸으며 등전점은 각각 Akaka 토양이 5.0-5.5 사이, Hilo 토양이 6.5-7.0 사이에 있었다. 한편 낮은 강우량(년 500mm 이하)하에서 발달한 Ustolic Camorthid 토양은 pH 변화에 따른 음 양전하의 발달이 위 두 토양에 비하여 훨씬 낮았으며, 등전점 역시 4.5-5.0 사이로서 낮았다. 따라서 자연조건에서 Kawaihae 토양만이 -(음)의 ${\Delta}pH$를 나타내고 Akaka와 Hilo 토양은 +(양) 내지 0 근처의 ${\Delta}pH$ 값을 보여 주고 있다. X-ray 회절분석에 의하여 Typic Hydrandepts 토양의 주광물은 무정형 광물 (60 % 이상)이었고, Ustollic Camorthid 토양중의 주광물은 dehydrated halloysite(1:1 점토광물) (45-50 %)이었음이 밝혀졌다. 이같은 동일한 화산회에서부터 발달한 토양의 현저한 광물학적 차이는 토양발달과정중의 강우량 차이에서 기인한 것으로 추정된마, 세토양중의 점토함량은 최저 42% (Akaka 토양)와 최고 57% (Hilo 토양)로 그 차이가 크지 않았으나 이들 토양의 표면적 ($m^2/g$)은 289 (Akaka 토양), 268 (Hilo 토양) 그리고 93 (Kawaihae 토양)으로서 특별히 Kawaihae 토양이 현저히 낮았다. 이같은 토양간의 표면적과 전하적 특성의 현저한 차이는 토양중의 광물학적 차이에서 오는 것이며 1:1 광물이 주를 이루는 우리나라 대부분의 토양은 본 연구 중의 Kawaihae 토양과 유사한 특성을, 그리고 우리나라 제주도 화산회토의 일부는 Akaka나 Hilo 토양의 특성을 따를 것으로 예상되는 바이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-12
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• 1991

토양의 특성은 토지이용에 제한을 가하는 물리적 요소로 활용되고 있으며, 이러한 토양 특성정보는 전통적으로 전문가에 의한 해석에 기초하여 토양도에 서류 형태로 저장, 보관되어 왔 다. 최근에 널리 쓰이기 시작하는 토지정보체계(Geographical Information System, GIS)는 종래의 자료저장, 해석기법을 digital database라는 특성을 이용하여, 새로운 자료분석이 가능한 도구를 제공하게 되었다. 본 연구에서는 위상적으로 체계화된(topologically structured) vector형 토지정 보체계의 관계형 Database Management System(DBMS)과 토양 전문가의 지식을 결합하여 포괄 적인 토양적지 평가모델을 수립한 후, 전문가에 의한 평가, 토양도에 수록된 평가와 각각 비교하 였다. 비교한 결과, 본 연구에서 수립된 토양적지 평가모델은 전문가에 의한 평가와 크게 다르지 않았으며, 이는 토양도의 평가와 비교하여서도 마찬가지였다. 따라서, 본 연구에서 시도된 포괄적 인 토양적지 분석모델은 계속 발전하여 토지정보체계에서의 전문가 기법으로 활용이 가능하다고 판단되어진다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1137-1141
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• 2008

본 연구에서는 경기도 설마천 지역에 위치한 독립사면에서 토양수분을 연속측정한 결과를 분석하였다. 관측망의 설계를 통하여 선정한 위치에 탐침을 매설하고 공간적인 분포를 가진 시계열 형태의 데이터를 10cm 깊이에서 수집하였다. 전이함수 모형을 사면에서의 토양수분 전이과정에 대응하고, 이를 실제 측정한 데이터에 의해서 분석한 결과와 비교해 보았다. 전이 함수 모형은 강우 데이터를 입력변수로 하고 토양수분 시계열 데이터를 반응 변수로 하여 전개하였고, 시계열 모형의 전개는 크게 자료전처리, 모형구조의 규명, 모수추정, 모형진단 등의 과정을 통해서 적합한 모형을 도출하였다. 산지 사면에서의 토양수분을 전이함수에 의하여 전개한 모형은 토양수분의 깊이별 변화와 지형적 분포 양상에 따라 특색을 나타내었다. 또한 2003년 가을과 2004년 봄의 전이함수 모형 추정을 통하여 계절별 특성이 나타남을 알 수 있는데, 봄의 토양수분의 분포는 가을의 토양수분에 비하여 큰 변동성과 고차항의 반응양상을 보인다. 본 연구는 전이함수를 이용한 토양수분의 시계열 분석이 사면에서의 토양수분 변동특성을 지형적, 계절적 특성과 연계하여 이해하고 특성화하는 과정의 적절한 도구가 될 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.457-459
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• 2007

낙동강 하구의 맹금머리등, 백합등, 도요등의 세 개의 사주의 갈대분포와 관련된 토양 및 수질환경요인을 조사하였다. 대상지역의 갈대우점지역과 비우점지역에 대하여 토양 유기물 함량, 양이온 교환능력과 같은 토양 특성을 조사한 결과 이들 특성이 사주형성시기와 갈대의 분포유무와 관계있는 것으로 조사되었다. 유기물 함량은 갈대서식지역이 더 높게 나타났는데 이는 갈대의 성장으로 인한 토양의 유기물 축적 결과로 하구의 갈대가 사주의 토양환경에 영향을 미치고 있는 것으로 사료된다. 토양내 질소와 인 농도 역시 갈대우점지역에서 비우점지역에 비해 높게 나타났는데, 이는 토양 내 영양염류가 많은 곳을 갈대가 선호함과 동시에 갈대에 함유된 질소와 인성분이 토양에 집적된 두 가지 경우를 모두 고려할 수 있다. 수질조사 결과 현재 해수의 수질이 직접적으로 갈대의 분포에 영향을 주는 것은 아닌 것으로 나타났다. 하지만 토양양이온능력과 유기물 함량과 같은 토양특성 조사와 함께 고려하면 퇴적으로 인한 사주형성 및 토양유실과 갈대분포와 관련이 이는 사주에 형성된 식생이 사주의 영양물질 순환에 어떻게 영향을 미치는 가를 잘 설명해 주는 예라 할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1197-1204
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• 2008

강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리 분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양이며 pH와 염기포화도(Base Saturation)가 높은 붉은색 토양이다. 이 토양은 식양질과 식질 등의 세립(細粒)질로만 구성이 되어 있고 자갈이 있는 토양으로 분류된다. 따라서, 토양의 침투 및 투수속도가 우리나라 토양의 주 모재인 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본 연구는 세립질 특성을 보이는 석회암 유래 토양의 지표면에서의 침투속도와 토양층위별 투수속도를 측정해 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 수문학적 토양유형을 분류하고자 하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안통의 6개 토양이었고 장력 침투계(Disc tension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelph permeameter)로 침투 및 투수속도를 측정했다. 현장측정 이후 추정식의 개발을 위해 토양층위별로 시료를 채취하여 실험실조건에서 입도분포, 유기물함량을 측정했다. 토양통별 침투 및 투수속도를 측정한 결과는 유기물 층이 존재하는 과림통은 공극이 많고 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 존재해 전체적으로 침투 및 투수속도가 빠른 특성을 보여 수문유형을 A로 분류되었다. 모산통은 토층 내에 자갈함량이 아주 높고 투수속도가 다른 토양에 비해 월등히 빠른 특성을 나타냈으나 50cm이내에서 암반층이 존재하는 관계로 수문유형이 C로 분류되었다. 토층이 깊지 않은 장성통은 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 많고 암석노출지가 존재해 침투속도가 빠름에도 불구하고 C 수문유형으로 분류됐다. 자갈이나 잔돌이 많은 마지통은 잔자갈이 존재하고 침투나 투수속도가 빠른 편으로 A유형이었다. 논으로 사용되는 안미통은 다른 석회암 유래토양에 비해 토층이 깊은 편이며 석회암 충적층에서 유래된 토양으로 선상지 및 곡간지에 분포한다. 관개된 상태에서 로타리 작업에 의해 표토의 특성이 교란되는 논으로 이용되는 특성 때문에 침투 및 투수속도는 느려 C유형으로 분류됐다. 잔돌이 존재하는 평안통은 석회암 붕적, 퇴적층으로부터 유래된 토양으로 산록경사지 및 선상단구에 분포하며 표토층인 A층에서 중입상구조를 보이며 공극이 많고 작물뿌리가 매우 많아 침투속도는 빠르나 B층에서는 점토 함량이 감소했다 증가하면서 토성이 급격히 바뀌는 특성을 나타내 투수속도는 느린 값을 보였으나 수분학적 토양유형은 B유형으로 분류됐다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.823-827
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• 2010

원토양인 논토양 위에 마사토를 적토(積土)한 토양에 대한 토양수분 특성곡선을 작성해 보고, 이를 추정하는데 가장 널리 활용되고 있는 van Genuchten (VG) 모형과 Brooks-Corey (BC) 모형을 비교평가 해 그 효용성을 판단하기 위해 수행했다. 4개의 층위로 구분되는 측정 대상토양은 표토부터 30 cm 까지는 양질사토, 30~70, 70~120 cm는 사토, 120 cm 이상에서는 사양토로 분석된 토양이다. 토양수분 함량과 토양수분 메트릭 퍼텐셜과의 관계를 나타내는 토양수분 특성곡선 분석에 따르면, 원토양인 120 cm 이상 깊이 토양에서의 수분보유 특성을 제외하고 나머지 세 개 층위 토양에서의 수분 보유 특성은 0~30 cm, 30~70 cm 층위는 비슷하고 70~120 cm 층위는 약간 높은 경향이었다. 상대수분 포화도와 토양수분 메트릭 퍼텐셜의 관계를 표현함에 있어 멱함수 형태인 BC 모형보다는 해석학적 분석방법을 활용한 VG모형이 실측값에 근사한 추정결과를 제공했다. 포화상태의 종점이자 불포화상태의 시발점인 공기유입가 (AEV) 추정에도 측정 한계치 부근의 메트릭 퍼텐셜 값을 나타내는 BC모형보다는 9.5~40 cm (4 kPa)을 보였던 VG모형이 적합했다. 따라서, 인위적으로 원토양 위에 석비레 (마사토)로 적토된 토양에서의 토양수분 특성곡선 작성을 위한 추정모형에 VG모형을 활용하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 결과로부터 VG 모형을 수자원량 산정을 위한 SCS (Soil Conservation Service, USDA) CN (Curve Number) 계산 과정에서 토양단면 내의 수분 보유 인자 (retention parameter) 산출을 위한 토양수분함량을 추정하는데 활용하거나 침투모형 (Green-Ampt Mein-Larson)을 설명하기 위한 습윤전선 매트릭 퍼텐셜을 추정하는데 사용할 수 있을 것이다.