• 지질공학
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• 제33권3호
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• pp.475-487
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• 2023

본 연구에서는 독도의 동도와 서도지역에 대한 토층 분포를 조사하고, 토질의 물리적 특성을 측정하여 분석하였다. 독도의 토층 분포를 조사하기 위하여 직접적으로 접근이 가능한 구간을 대상으로 토층 심도를 측정하였으며, 현장 접근이 불가능한 지역에 대해서는 드론 및 배 등을 이용하여 육안 관찰을 수행하였다. 독도의 토층 분포 및 심도에 대한 조사결과 토층의 심도는 3~50 cm 두께로 존재하며 대부분은 10~20 cm 내외의 두께를 갖는 것으로 조사되었다. 이러한 결과를 토대로 토층을 5 cm 두께로 구분하여 독도의 토층 분포도를 작성하였다. 독도의 토질특성을 분석하기 위하여 동도 및 서도를 대상으로 각각 13개소 위치에서 지질조건을 고려한 토질시료를 채취하였다. 토질시료에 대한 입도분포시험을 수행한 결과 모래의 함유량은 약 75% 이상인 것으로 나타났으며, 서도에서 채취한 흙은 자갈크기의 입자를 보다 많이 함유하는 것으로 나타났다. 입도분포시험를 이용한 통일분류법과 삼각도표 분류법을 토대로 입도 분포 특성을 분석한 결과 대부분의 흙은 모래로 분류되며, 일부 흙은 롬질 혹은 점토질 모래로 분류된다. 또한, 동도는 입도분포가 양호한 롬질 혹은 점토질 모래가 더 우세하고 서도는 입도분포가 불량한 자갈질 모래가 더 우세함을 알 수 있다. 이들 결과는 독도의 토질 특성을 연구하는데 있어 매우 중요한 기초자료가 될 것으로 기대한다.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.665-671
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• 2007

본 연구에서는 독도 동도지역의 토질에 대한 공학적 특성을 조사하고, 산사태발생 가능성을 조사하였다. 이를 위하여 먼저 독도의 동도지역에 대한 토층분포 및 심도를 조사하고, 토질특성을 조사하기 위하여 시료를 채취하였다. 현장조사 결과 동도지역의 토층은 일부구간에 부분적으로 분포해 있으며, 토층의 심도는 $1{\sim}50cm$로 존재하고 있음을 알 수 있다. 토층의 심도는 대부분 구간에서 10cm내외로 존재하고 있다. 토질은 모암의 오랜 풍화로 인하여 생성된 풍화잔류토층으로서 썩은 나무뿌리 혹은 나뭇잎과 같은 유기물 성분이 매우 많이 함유되어 있음을 알 수 있다. 토질의 함수비는 평균 23.2%, 액성한계는 평균 42.2%이며, 비소성(non-plastic)인 것으로 나타났다. 그리고 대부분 입도분포가 불량한 모래로 분류할 수 있으며, 일부 롬(loam)이 함유되어 있음을 알 수 있다. 한편, 대상지역에 대한 토층의 발달양상을 파악하여 독도 동도지역의 산사태 발생가능성을 조사하였다. 대부분의 구간에서 토층의 심도가 매우 얕고 토층의 분포지역이 넓지 않은 것으로 나타났다. 따라서 산사태가 발생할 수 있는 조건을 만족하지 못하므로 산사태 발생가능성은 매우 낮은 것으로 예측할 수 있다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 1989년도 하계 학술대회지
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• pp.26-27
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• 1989

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.278-278
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• 2022

2020년 집중호우로 인하여 우리나라 전국에 걸쳐 약 2,000여 곳의 산사태, 토석류가 발생하였고 약 1,217ha의 피해 면적이 발생하였다. 피해지역의 특히 생활권 중심의 사면과 계류의 관리 필요성이 높아지고 있다. 산림청 산사태정보시스템에서는 토양함수지수가 80% 도달 시 주의보, 100% 도달 시 경보를 발령하는 대국민 서비스를 제공하고 있다. 본 연구에서는 토층의 깊이에 따른 함수비 분포에 따라 토석류의 발생 가능성에 대한 분석을 수행하고자 하였으며, 토양함수는 기상 수치모델에 의한 예측 강우 자료를 활용하였다. 예측 강우 모델은 토석류가 주로 발생하는 여름철 집중호우 시기인 남서풍을 고려하여 도메인을 구성하였고 산림의 증발산 및 토양수분 모의 정확도 향상을 위해 임상도와 토지피복도를 사용하여 보정하였다. 토층내 토양수분의 함량은 토질에 따라 그 특성이 다르기 때문에 토질과 관련한 주제를 이용하여 토양정보를 활용하였다. 내부마찰각, 점착력, 단위중량, 밀도, 지질도, 지형경사, 표고, 유효토심에 대한 정보를 구축하여, 예측강우에 따라 토층의 수분 함량을 추정하여 붕괴 발생 가능성을 분석하였다. 2006년 평창지역에서 발생한 토석류에 대하여 수행하였으며 토층의 심도는 0.5~1m 범위의 분포에 대하여 체적함수에 따른 실제 토석류 발생에 대한 검증을 수행하였다.

• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.567-576
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• 2008

강우에 의한 풍화토층의 침투 특성은 함수비 변화에 따른 침윤선 거동으로부터 파악이 가능하다. 토층내 침투수에 의한 침윤선 형성은 흙매질의 밀도와 입도분포 특성 및 투수계수와도 밀접한 관계를 갖고 있으며, 침윤선의 침투속도는 토층의 투수계수와 거의 동일한 개념으로 볼 수 있다. 이 연구에서는 편마암 분포지역의 산사태 현장모니터링 시스템을 이용하여 표토층을 기준으로 50 cm 및 80 cm 깊이에 대한 토층내 체적함수비 변화로부터 각각의 침투속도를 현장 스케일에서 산정하였으며, 이 지역 토층의 불교란 시료를 채취한 후 실내시험을 통해 구한 투수계수와 비교하였다. 불교란 시료의 투수계수는 $3.15{\times}10^{-3}cm/sec$이며, 체적함수비 변화로 계산된 침투속도는 평균 $1.87{\times}10^{-3}cm/sec$로써 두 배 가량 낮게 나타났다. 그 이유는 현장에서의 침투속도는 매질의 공극과 입도분포에 민감하게 영향을 받기 때문에 실내실험을 통해 산정된 값보다는 다소 낮은 값을 갖기 때문으로 판단된다. 표토층의 체적함수비 및 침투속도에 영향을 미치는 강우강도는 산악 지형을 고려해 볼 때, 일평균 20 mm 이상의 강우가 발생하였을 경우에 토층의 침윤선 범위를 확대시키는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.229-232
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• 2003

본 연구는 울산지역 지하수오염 저감기술의 개발에 필요한 대수층의 공간적 분포특성을 파악하는 데 목적이 있다. 울산 공업도시의 대수층에서 공간적 분포특성을 파악하기 위하여 시추조사가 많이 필요 하지만 비용 및 시간 관계상 어려움이 있기 때문에, 지질조사 보고서나 논문 등에서 지하수자료와 시추 자료를 획득하여 지구통계기법을 이용한 울산지역 대수층의 공간적 분포를 모사하였다. 그리고 인구가 밀집되어 있는 남구와 중구를 중심으로 대수층 단면 분포를 모사하였다. 이와 같은 분석결과는 표토층 하부경계부와 풍화대 하부경계부에서 유사한 분포심도로 나타났으며, 지하수 수위는 표토층 하부경계와 암반층 상부경계부인 풍화대에 분포하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권11호
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• pp.5-16
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• 2012

일부 지점에서 수행된 시추조사결과를 이용하여 미조사구간의 지층분포를 추정하는 경우, 예측하고자 하는 변수들의 공간적인 분포 추정뿐만 아니라 추정결과에 수반되는 불확실성을 정량적으로 평가하는 것도 중요하다. 본 논문에서는 송도신도시 풍화토층 출현심도 추정결과의 국부적 불확실성을 지시자 방법을 이용하여 평가하였다. 지시자 방법을 이용하여 작성한 각 위치에서의 조건부 누적분포함수의 평균을 이용하여 송도신도시 풍화토층 출현심도의 공간적 분포를 추정하였다. 또한, 조건부 누적분포함수와 손실함수를 이용하여 송도신도시의 최적 풍화토층 출현심도를 결정하였다. 본 논문에서 이용한 손실함수를 고려할 수 있는 설계방법이 지반공학분야에도 잘 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• 한국환경농학회지
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• 제23권3호
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• pp.133-137
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• 2004

가축분 퇴비의 연속적인 과디시용은 토양중의 각종 양분과 염류의 집적을 유도하여 토양의 악화를 초래 할 수 있다. 이러한 현상은 특히, 시설원예 재배지에서 발생하기 쉬운 것으로 알려져 있으나 퇴비 시용 후 퇴비유래 양분의 토양중 거동에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 제주도에 주로 분포하고 있는 하산회토양(구좌통) 및 비화산회토양(애월통)에 시용한 가축분 퇴비(계분, 우분 및 돈분)의 질소, 인산, 칼리 및 염류의 토양중 거동을 파악하기 위하여, 토양시용 180일 후에 토층별($0{\sim}30$, $31{\sim}60$및 $61{\sim}90\;cm$)로 토양을 채취하여 토양화학성을 조사하였다. 가축분(계분) 퇴비 시용 후 질산태질소의 토양 중 거동을 검토한 결과 화산회토양의 경우, 질산태질소는 90 cm 범위의 토층까지 이동하였으나, 비화산회토양의 경우에는 $0{\sim}60\;cm$ 범위의 토층에 주로 분포하고 있었다. 인산의 경우, 화산회토양에서는 작물의 뿌리가 주로 분포하는 작토층 ($0{\sim}30\;cm$)에서 다량 검출되었으며, 화산회토양에서는 90 cm 범위의 토층에 까지 이동하였으나, 비화산회토양에서는 60 cm 범위의 토층까지 이동하는데 그쳤다. 토양의 염류농도의 경우 화산회토양에서는 주로 $0{\sim}60\;cm$ 범위에서 높은 농도로 검출된 반면, 비화산회토양에서는 토층에 따른 큰 차이를 인정할 수 없었을 뿐만 아니라, 화산회토양에 비하여 현저히 낮은 수준이었다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권4호
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• pp.490-501
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• 2023

본 연구에서는 강우의 침투과정 및 수분 재분포 현상을 분석하기 위하여 실내 컬럼실험을 수행하였으며, 토층 내 함수비를 효율적으로 측정하기 위하여 딥러닝 기법 중 하나인 합성곱신경망(Convolutional Neural Network, CNN)을 사용하여 함수비 예측 모델을 구축하였다. 컬럼실험으로부터 획득된 디지털 이미지를 구축된 CNN 모델에 적용한 결과 시간에 따른 토층별 함수비를 효과적으로 측정할 수 있었으며, 토층별로 설치된 함수비 센서에 따른 함수비와도 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 결과적으로 CNN을 활용하여 토층 내 연속적인 함수비 분포를 파악하는 것이 가능하였으며, 토성 및 지반 함수비 조건에 따른 침투 과정을 효과적으로 분석할 수 있었다.