• 제목/요약/키워드: APEX model

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국내 논필지 모니터링 자료를 이용한 APEX-Paddy 모델 적용성 평가 (Evaluating the Performance of APEX-Paddy Model using the Monitoring Data of Paddy Fields in Iksan, South Korea)

  • 모하마드 캄루자먼;조재필;최순군;송정헌;송인홍;황세운
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권1호
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    • pp.1-16
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    • 2020
  • APEX 모형은 다양한 영농 활동의 토양과 물환경에 대한 영향을 필지 및 유역 규모로 평가하기 위해 개발된 모형이다. 최근 APEX의 주요 기작을 바탕으로 논에서의 수도작 운영에 따른 물수지, 양분 유출에 대한 모의가 가능하도록 한 APEX-Paddy가 고안된 바 있다. 본 연구에서는 익산 지역의 논 시험포 모니터링 자료를 이용하여 APEX-Paddy 모형의 적용성을 평가하고자 하였다. 2013년과 2014년의 논 유출량과 부하량 자료를 수집하고 자동보정 툴 APEX-CUTE 4.1과 추가적 수동보정을 통해 모형의 모의성능을 검토하고 한계점을 고찰하였다. 연구결과, 논의 물수지와 질소 배출부하량은 대체로 합리적인 수준의 모의성능을 보이는 한편 유사량과 인 배출부하량 모의에 있어 논의 담수상태 유사배출 기작에 대한 고려가 미흡하여 모의성능에 한계가 있는 것으로 분석되었으며 원인에 대해 고찰하였다. 더불어 자동보정 툴의 적용에 있어 매개변수 민감도를 바탕으로 한 수동보정 결과보다 정확도가 다소 떨어지는 경향을 보여 그 활용에 유의가 필요한 것으로 판단되었다.

APEX 모델의 국내 적용을 위한 데이터베이스 구축 및 고랭지 밭에 대한 적용성 평가 (Construction of Database for Application of APEX Model in Korea and Evaluation of Applicability to Highland Field)

  • 구자영;김종건;최순군;김민경;정재학;임경재
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권6호
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    • pp.89-100
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    • 2017
  • The Agricultural Policy/Environmental eXtender (APEX) model was developed to extend EPIC's capabilities of simulating land management impacts for small-medium watershed and heterogeneous farms. APEX is a flexible and dynamic tool that is capable of simulating a wide array of management practices, cropping systems, and other land uses across a broad range of agricultural landscapes. APEX have its own agricultural environmental database including operation schedule, soil property, and weather data etc., by crops. However, agriculture environmental informations the APEX model has is all based on U.S. As this can cause malfunction or improper simulation while simulating highland field. In this study, database for APEX model to be utilized for South Korea established with 44,814 agriculture fields in Pyeongchang-gun, Korea from 2007 to 2016. And assessed domestic applicability by comparing T-P unit load criteria presented by National Institution of Environmental Research and result of APEX model. As a result of APEX model simulation, average T-P value for decade was 6.18. Average T-P of every year except 2011 was in range of 5.37~10.43 and this is being involved into criteria presented by National Institution of Environmental Research. It is analyzed that adjusting slope factor can make the model applicable for domestic agricultural environment.

농업 비점오염원 평가를 위한 SWAT-APEX 모델의 적용성 검토 (The Applicability of SWAT-APEX Model for Agricultural Nonpoint Source Pollution Assessment)

  • 정충길;박종윤;이지완;정혁;김성준
    • 한국농공학회논문집
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    • 제53권5호
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    • pp.35-42
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    • 2011
  • This study is to check the applicability of SWAT-APEX (Soil and Water Assessment Tool-Agricultural Policy / Environmental eXtender) model as combined watershed and field models by applying the APEX to paddies in a watershed (465.1 $km^2$) including Yedang reservoir. Firstly, the SWAT were calibrated with 3 years (2000~2002) daily streamflow and monthly water quality (T-N and T-P) data, and validated for another 3 years (2003~2005) data. The average Nash-Sutcliffe model efficiency (ME) of streamflow during validation was 0.73, and the coefficient of determination ($R^2$) of T-N and T-P were 0.77 and 0.73 respectively. Next, running the SWAT-APEX model with the SWAT calibrated parameters for paddies, the $R^2$ of T-N and T-P were 0.80 and 0.76 respectively. The results showed that SWAT-APEX model was more correctly predicted for T-N and T-P loads than SWAT model. The difference results between watershed and field models was predicted to have substantial impact on NPS loads, especially on T-N and T-P loads. Therefore, to improve negative NPS load simulations should be considered the model characteristics as simulating mechanism to properly select the NPS model for agricultural watershed.

Calibration of APEX-Paddy Model using Experimental Field Data

  • Mohammad, Kamruzzaman;Hwang, Syewoon;Cho, Jaepil;Choi, Soon-Kun;Park, Chanwoo
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.155-155
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    • 2019
  • The Agricultural Policy/Environmental eXtender (APEX) models have been developed for assessing agricultural management efforts and their effects on soil and water at the field scale as well as more complex multi-subarea landscapes, whole farms, and watersheds. National Academy of Agricultural Sciences, Wanju, Korea, has modified a key component of APEX application, named APEX-Paddy for simulating water quality with considering appropriate paddy management practices, such as puddling and flood irrigation management. Calibration and validation are an anticipated step before any model application. Simple techniques are essential to assess whether or not a parameter should be adjusted for calibration. However, very few study has been done to evaluate the ability of APEX-Paddy to simulate the impact of multiple management scenarios on nutrients loss. In this study, the observation data from experimental fields at Iksan in South Kora was used in calibration and evaluation process during 2013-2015. The APEX auto- calibration tool (APEX-CUTE) was used for model calibration and sensitivity analysis. Four quantitative statistics, the coefficient of determination ($R^2$),Nash-Sutcliffe(NSE),percentbias(PBIAS)androotmeansquareerror(RMSE)were used in model evaluation. In this study, the hydrological process of the modified model, APEX-Paddy, is being calibrated and tested in predicting runoff discharge rate and nutrient yield. Field-scale calibration and validation processes are described with an emphasis on essential calibration parameters and direction regarding logical sequences of calibration steps. This study helps to understand the calibration and validation way is further provided for applications of APEX-Paddy at the field scales.

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2종 전자근관장측정기의 일관성에 관한 in vitro 연구 (IN VITRO EVALUATION OF THE CONSISTENCY OF TWO ELECTRONIC APEX LOCATORS)

  • 황규용;노병덕;김의성;이승종
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권1호
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    • pp.20-27
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    • 2008
  • 정확한 근관장 측정은 성공적인 근관치료를 위해 필수적이다. Kuttler는 근관협착부는 주근단공에서 0.5 mm 상방에 위치한다고 하였고 Lee는 상아백악질 경계점부위보다 주근단공이 재현성이 높고 임상적으로 관찰하기 용이하다고 보고하였다. 본 연구는 alginate model상에서 2개의 전자근관장측정기를 사용하여 얻은 측정치의 정확성(accuracy)을 평가하고 각각 0.5 mark와 Apex mark 중에서 어느 지점에서 더 일관성(consistency)을 보이는지를 비교하고 또한 근관장을 측정할 때 파일을 전진시키면서 Apex mark를 측정한 값과 치근단부위를 지나친 후 다시 후퇴하면서 측정한 값의 차이를 비교하고자 하였다. 52개의 발거된 건전한 제 1, 2소구치를 대상으로 하였으며 Root ZX와 E-Magic Finder Deluxe를 이용하여 각각 26개중 13개는 파일을 전진하면서 0.5 mark에서 근관장을 측정하고 Apex mark에서 근관장을 측정한 후 0.5 mark에서 고정하였다. 나머지 13개는 0.5 mark에서 근관장을 측정한 후 Apex mark에서 근관장을 측정하고 다시 치근단 부위를 넘어선 후 후퇴하면서 Apex mark에서 근관장을 측정하고 고정한 후 치근단부 4 mm를 삭제하여 현미경상에서 파일 끝부터 주근단공까지의 거리를 측정하였다. 그 결과 Root ZX와 E-Magic Finder 모두, 실험군 100%에서 주근단공과 file tip간의 거리가 임상적 허용범위인 ${\pm}0.5\;mm$내에 있었으며 0.5 mark보다 Apex mark에서 더 높은 일관성을 보였다. 주근단공에서 fie tip사이의 거리는 Root ZX의 0.5 mark에서 -0.18 mm, Apex mark에서 -0.07 mm이고 E-Magic Finder의 0.5 mark에서 -0.25 mm, Apex mark에서 -0.02 mm를 나타내었다. Apex hand는 0.04 mm였다. 따라서 Alginate model을 사용한 본 실험조건에서는 Apex mark에서 근관장을 측정한 결과 거의 주근단공과 일치하고 다른 여러 연구에서 주근단공에서 0.5 mm상방에 근관협착부가 위치한다고 보고하였으므로 임상적인 측면에서 Apex mark에서 측정한 근관장에서 0.5 mm를 빼서 근관장으로 사용하는 것이 임상적으로 더 좋으리라고 사료된다.

수질모델링을 위한 SWAPP (SWAT-APEX Program) 모형의 적용성 평가 -예당저수지 유역을 대상으로- (Evaluation of Stream Water Quality by Using the SWAPP (SWAT-APEX Program) Model Including Yedang Reservoir Watershed)

  • 정충길;박종윤;조형경;이준우;권형중;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.179-179
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    • 2011
  • 근래 농촌지역에서의 하천 및 저수지의 수질오염에 관하여 관심이 고조됨에 따라 비오염원에 대한 파악과 대책을 세우기 위해 관련분야에서 많은 연구가 진행 되고 있다. 비점오염원은 주로 강우나 유출에 의해 배출되기 때문에 배출 장소와 경로가 불분명하고 다양하다. 비점오염의 관리를 위한 유역모델로 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모델을 이용한 연구가 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 SWAT 모델은 유역모델로써 농촌지역에 논, 밭에서의 비점오염원 기작을 표현하기에는 공간적 범위의 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 예당저수지 유역(465.12 km2)을 대상으로 유역규모의 SWAT 모델과 유역-필드규모에 적용 가능한 SWAT-APEX (Agricultural Policy/Environmental eXtender) 모델의 수질(T-N, T-P) 모의결과를 비교하여 SWAT-APEX 모델의 적용성을 평가하고자 하였다. 모형의 적용을 위한 입력자료로 기상자료와 지형자료를 구축하였으며 기상자료로 예당저수지유역 3개의 강우관측소 자료를 수집하여 구축하였으며, 지형자료로 격자크기 30m의 DEM (Digital Elevation Model)과 농촌진흥청에서 제공하는 1:25,000 정밀토양도와 토지이용도는 환경부로부터 1:25,000 중분류 토지이용도를 이용하였다. 또한 환경부에서 제공하는 월단위 하천수질 자료(기간)를 구축하여 모형의 검증을 실시하였다. 분석과정으로 SWAT 모델에서의 유역차원 수문, 수질 모의를 한 후, APEX 모델을 이용하여 소유역별 논, 밭에 대한 필드단위에 오염물질 모의 후 각각 소유역 출구에서 APEX 모델에 결과를 반영한 SWAT-APEX 모의를 거쳐 최종 유역출구에서의 유출량과 수질항목을 분석하였다. 모의 결과 유출량에 대해 Nash와 Sutcliffe (1970)가 제안한 모델효율성계수 (Model Efficient, ME)는 0.67, 결정계수는 0.69 그리고 수질항목의 결정계수는 각각 0.77, 0.75으로 분석되었다. 또한, SWAT-APEX 모의 결과 수질항목의 결정계수는 각각 0.80, 0.72이었다. 따라서, 본 연구에서 농촌지역의 비점오염원 모의는 필드모의를 반영한 SWAT-APEX 모델 결과가 SWAT 모델만 적용한 결과보다 정확한 비점오염 모의가 이루어졌다고 판단 할 수 있다.

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오픈 소스 기반의 GIS 소프트웨어를 이용한 QAPEX 모듈 개발 (Development of QAPEX Module using Open Source GIS)

  • 구자영;이서로;최순군;임경재
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.175-175
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    • 2017
  • Agricultural Policy/Environmental eXtender Model(APEX)는 전 농장 또는 소규모 유역 관리에 활용하고자 개발된 모형이다. APEX는 사용자들을 고려하고 다양한 형태로 개발하였다. 사용자들이 사용하기 쉽도록 윈도우 인터페이스 형태의 WinAPEX 모듈을 개발하기도 하였으며, ArcGIS 프로그램과 연계하여 다양한 지리정보시스템을 사용할 수 있는 ArcAPEX 모듈을 개발하기도 하였다. 그러나 WinAPEX 모듈은 유역에 대한 정보를 시각적으로 확인할 수 없다는 단점을 가지고 있으며, ArcGIS 프로그램은 유료의 라이센스라는 단점을 보유하고 있다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 APEX 모형을 GNU General Public License 기반의 Open Source Geographic Information System(GIS)인 Quantum GIS(QGIS)와 연계하여 QAPEX 모듈을 개발하고자 하였다. QAPEX 모듈은 오픈소스 기반의 QGIS 프로그램과 APEX 모형을 이용하여 무료로 사용할 수 있으며, 사용자의 편의를 위해 유역에 대한 정보를 시각적으로 확인할 수 있다. 뿐만아니라 QGIS는 사용자간의 정보 및 자료 공유에 용이한 장점을 보유하고 있어 QAPEX를 이용하는 사용자들 간의 정보 공유로 인해 원활하고 지속적인 개선이 이루어 질 것으로 기대된다.

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유출에 대한 APEX 모형 매개변수 불확실성 평가 (Evaluation of APEX model parameter uncertainty for runoff)

  • 추인교;성연정;박정웅;정영훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.188-188
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    • 2021
  • APEX(Agricultural Policy Enviromental eXtender) 모형은 일 단위로 구동되며 필지단위 및 소유역 단위에서의 흐름을 장기 모의를 할 수 있는 모형이다. APEX는 유출을 포함한 토양 침식, 탄소 이동 등 다양한 자연현상을 모의할 수 있는 모형이다. 강우에 의한 직접유출량을 APEX를 이용하여 산정할 수 있지만, 모델링 과정에서 발생하는 불확실성으로 인하여 부정적인 요인이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 APEX 모형의 유출 매개변수를 이용한 불확실성을 평가하고자 한다. 이를 위해서 금강권역에서 표준유역으로 분류되어있는 한천 유역에 대해 2008~2019년도 유출량을 모의하였으며, 검증을 위해 동일기간에 대해 기저유출분리를 수행하였다. 불확실성 평가를 위해서 Python 기반으로 사전분포로부터 매개변수를 임의로 선택하도록 설정하여 총 10,000번의 구동을 수행하였다. 불확실성 평가지표로는 NSE, PBIAS, RSR을 이용하여 평가하여 평가지표별 불확실성 구간을 비교분석 하였다. 본 연구에서의 APEX 모형의 불확실성 평가를 통하여 APEX의 활용성을 더욱 확대하고 신뢰성을 높일 것으로 기대한다.

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4종 전자근관장측정기의 정확성과 일관성에 관한 in vitro 연구 (IN VITRO EVALUATION OF ACCURACY AND CONSISTENCY OF FOUR DIFFERENT ELECTRONIC APEX LOCATORS)

  • 조재현;금기연;이승종
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제31권5호
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    • pp.390-397
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    • 2006
  • 이번 연구는 서로 다른 4개의 전자근관장측정기의 정확성을 측정하고 각각 0.5지점과 Apex지점에서의 일관성을 비교하고자 하였다. 40개의 발치된 상하악 소구치를 대상으로 치수강 개방 후 alginate model에 고정시키고 근관장을 측정하였다. 사용된 전자근관장측정기는 Root ZX (Merits, Tokyo, Japan), SmarPex (META, Seoul, Korea). Elements Diagnostic Unit (SybronEndo, CA, USA), E-Magic Finder Deluxe (S-Denti, Seoul, Korea)이다. 먼저 모든 치아에서 4개의 전자근관장측정기를 사용하여 0.5지점과 Apex지점에서 근관장을 측정하여 한 치아당 8개의 측정값을 얻었다. 다음으로 치아를 각 전자근관장측정기당 10개씩 4개의 그룹으로 나누어, 각각 제조사의 지시대로 Root ZX, Elements Diagnostic Unit 및 E-Magic Finder Deluxe는 "0.5"지점에서, SmarPex는 "Apex"지점에서 file을 치아에 cement로 고정시켰다. 이후 치근단부 4 mm를 삭제하여 100배율의 Image Proplus로 관찰하여 file 끝에서 주근단공의 외연까지의 실제거리를 측정한 후, 4개의 전자근관장측정기의 0.5지점 및 Apex지점에서 file끝과 주근단공 사이의 거리를 계산하여 비교하였다. 그 결과 Root ZX와 E-Magic Finder는 실험군 100%, SmarPex는 90%, Elements Diagnostic Unit는 70%에서 주근단공과의 거리가 임상적 허용범위인 ${\pm}0.5 mm$이내에 있었다. 또한 각 전자근관장측정기 마다 0.5지점과 Apex지점에서의 근관장의 표준편차와 사분위 범위를 구하여 두 지점간의 일관성을 비교한 결과, Root ZX, E-Magic Finder는 0.5지점과 Apex지점에서 비슷한 일관성을 보였으며 SmarPex와 Elements Diagnostic unit는 Apex지점에서 0.5지점보다 더 높은 일관성을 보였다. 전자근관장측정기는 근관 내의 조건에 관계없이 근첨협착부에서 항상 일정한 거리를 재현해 낼 수 있는 일관성이 중요하므로, 이렇게 0.5지점 또는 Apex지점에서의 일관성이 증명된다면 실제 임상에서 사용할 때 전자근관장에서 일정한 거 리를 가감하여 사용할 수 있다.

APEX 모델을 이용한 콩 재배 밭 전환 논의 물수지 특성 평가 (Water Budget Assessment for Soybean Grown in Paddy Fields Converted to Uplands Using APEX Model)

  • 최순군;정재학;엽소진;김명현;김민경
    • 한국농공학회논문집
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    • 제63권4호
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    • pp.55-64
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    • 2021
  • The expansion of upland crop cultivation in rice paddy fields is recommended by the Korean government to solve the problem of falling rice price and reduction of rice farmer's income due to oversupply of rice. However, water use efficiency is significantly influenced by the land use change from paddy field to upland. Therefore, this study aimed to evaluate the water budget of soybean grown in using APEX (Agricultural Policy and Environmental eXtender) model. The amount of runoff was measured in a test bed located in Iksan, Jeollabu-do and used to calibrate and validate the simulated runoff by APEX model. From 2019 to 2020, the water budget of soybean grown in uplands were estimated and compared with the one grown in paddy fields. The calibration result of AP EX model for runoff showed that R2 (Coefficient of determination) and NSE (Nash-Sutcliffe efficiency) were 0.90 and 0.89, respectively. In addition, the validated results of R2 and NSE were 0.81 and 0.62, respectively. The comparative study of each component in water budget showed that the amounts of evapotranspiration and percolation estimated by APEX model were 549.1 mm and 375.8mm, respectively. The direct runoff amount from upland was 390.1 mm, which was less than that from paddy fields. The average amount of irrigation water was 28.7 mm, which was very small compared to the one from paddy fields.