• 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.

• 한국토양비료학회지
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• 제14권1호
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• pp.8-16
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• 1981

Ohm의 법측(法測)을 이용(利用)한 물 이동(移動) 방정식(方程式)의 해(解)를 수치해석법(數値解析法)으로 구(求)하여 대두(大豆)의 물 소모양상(消耗樣相)을 추정(推定)하여 실측자료(實測資料)와 비교(比較)하였다. 본(本) 모형(模型)은 고속전산기(高速電算器)를 사용(使用)하기 위(爲)하여 FOPTRAN으로 쓰여졌으며 모형(模型)의 검정(檢定)은 미(美) Iowa 주서부농업시험장(洲西部農業試驗場)에서 얻어진 자료(資料)를 사용(使用)하여 시도(試圖)되었다. 모형검정치(模型檢定値)와 실측치간(實測値間)에 잘 맞는 경향(傾向)이었으나 다소(多少)의 오차(誤差)가 시기적(時期的)으로 인정(認定)되었다. 계산(計算)된 토양증발량(土壤蒸發量)은 작물생육초기(作物生育初期)에는 약(約) 2mm/day이었으나 후기(後期)에는 0.4mm/day로 감소(減少)하였으며, 한발기(旱魃期)에 0.1mm/day까지 감소(減少)되었다. 증발량(蒸發量)은 최대(最大) 5mm/day이었다. 토심(土深) 180cm와 210cm 층위(層位)에서 이루어지는 지하배수량(地下排水量)은 약(約) 0.2mm/day이었고, 후기(後期)에는 역전되어 모관상승(毛管上昇)을 보였으며 이 양(量)은 약 0.07mm/day로 근계(根系)의 물 소모량(消耗量)을 충족(充足)시키지는 못하였다. 따라서 심토(深土)의 물 이용(利用)을 위(爲)해서는 근계(根系)의 확장(擴張)이 더 중요(重要)하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.67-80
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• 2006

본 논문에서는 지반 하이브리드-온라인 시뮬레이션의 방법을 압밀 해석에 적용하기 위한 시도를 수행하였다. 일반적인 수치해석법이 실내시험을 통해 얻어진 흙의 구성모델을 이상화시켜 사용하는 것과 달리, 이 방법에서는 흙의 거동을 요소시험체로부터 직접 도입해가면서 해석을 수행한다. 그러므로 복잡한 파라미터의 평가과정이 생략될 수 있게 되며 인위적 이상화에 의한 해석 오차를 경감할 수 있게 된다. 본 논문에서는 실험장치의 물리적 성능을 검증하기 위하여 단계압밀시험과 투수시험(CONPERM test)을 수행하여 제어와 계측의 결과를 고찰하였으며, 시스템으로부터 얻은 데이터의 건전성을 평가하기 위하여 검증해석을 수행하였다. 결과적으로, 본 연구를 통해 개발된 하이브리드-온라인 압밀해석 시스템은 재성형된 카오리나이트의 압밀거동을 모순없이 재현하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.47-57
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• 2013

This study is to assess the reduction of non-point source pollution loads for rice straw mulching of upland crop cultivation at a watershed scale. For Byulmi-cheon watershed (1.21 $km^2$) located in the upstream of Gyeongan-cheon, the HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran) and SWAT (Soil and Water Assesment Tool), physically based distributed hydrological models were applied. Before evaluation, the model was calibrated and validated using 9 rainfall events. The Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) for streamflow using the HSPF was 0.62~0.76 and the determination coefficient ($R^2$) for water quality (sediment, total nitrogen T-N, and total phosphorus T-P) were 0.72, 0.62, and 0.63 respectively. The NSE for streamflow using the SWAT were 0.43~0.81 and the $R^2$ for water quality (sediment, T-N, and T-P) were 0.54, 0.87, and 0.64 respectively. From the field experiment of 16 rainfall events, the rice straw cover condition reduced surface runoff average 10.0 % compared to normal surface condition. By handling infiltration capacity (INFILT) in HSPF model, the value of 16.0 mm/hr was found to reduce about 10.0 % reduction of surface runoff. For this condition, the reduction effect of sediment, T-N, and T-P loads were 87.2, 28.5, and 85.1 % respectively. By handling soil hydraulic conductivity (SOL_K) in SWAT model, the value of 111.2 mm/hr was found to reduce about 10.0 point reduction of surface runoff. For this condition, the reduction effect of sediment, T-N, and T-P loads were 80.0, 83.2, and 78.7 % respectively. The rice straw surface covering was effective for removing surface runoff dependent loads such as sediment and T-P.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.77-84
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• 2012

Diatom 성분이 함유된 자연 퇴적토층의 공학적 특성은 대상층의 변형 및 강도의 특이한 특성 때문에 다수의 연구자에 의해 수 십년간 연구되어 왔다. 원반형 혹는 원통형 모양을 한 diatom의 존재는 재료의 낮은 압축성, 높은 투수성, 높은 전단강도 특성을 나타내게 하며, 이러한 특이한 차이점들은 큰 내부입자 간극과 모난 입자의 결합력으로 diatom의 특성을 나타낸다. 이러한 현상은 흙의 공학적 특성을 변화시켜서 지반개량 재료로써 diatom을 이용할 수 있음을 의미한다. 본 논문은 diatom 개량토의 공학적 특성을 연구하기 위해 diatom-kaolin 혼합토의 공학적 특성을 통상적인 지반공학 실험 및 탄성파를 이용한 미소변형 실험, 전자기파를 이용한 전기저항 측정실험 등을 통하여 평가하였다. 실험 결과에 따르면, diatom 함유량에 따라 흙의 공학적 개선이 이루어진 것을 확인할 수 있었으며, 높은 응력에서 diatom 입자의 결합이 파괴되어 일부 공학적 특성이 저감되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.55-61
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• 2016

본 연구는 쓰레기 매립장의 폐기물 혼합지반에 대한 특성을 연구하였다. 매립 현장에서 시료를 채취하여 물리적시험과 역학시험을 실시하여 지반공학적 특성을 분석하고 Rowe cell 시험과 CRS 시험을 통한 압밀분석을 하였다. 분석결과, 폐기물 혼합토는 통일분류법의 SW, SG으로 분류되었다. 전단강도의 경우, 전단변위가 증가할수록 전단응력이 증가하였으나 전단최대강도는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 믹싱비율이 증가할수록 시료의 압축지수는 증가하였으며 이를 통해 침하가 예상된다. 폐기물 혼합토의 투수계수는 $1.6{\times}10^{-5}cm/sec$와 $1.8{\times}10^{-7}cm/sec$가 측정되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-7
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• 1981

토양(土壤)-근계(根系)에 있어서 물 흡수이동(吸收移動)을 ohm의 법측(法測)을 이용(利用)하여 전기회로(電氣回路) 상사모형(相似模型)으로 표현(表現)하고 그 계(系)의 분석해(分析解)를 구(求)하였다. 그 결과(結果) 토양계(土壤系)의 "유효토양수(有效土壤水) Potential($\hat{\psi}_s$)"과 근계(根系)의 "유효근저항(有效根抵抗)($\hat{R}_{\tau}$)"을 정의(定義)하였다. $$\hat{\psi}_s-\hat{R}_{\tau}g_{\tau}={\psi}_0$$ 포장상태(圃場狀態)에서 얻어진 작물(作物)의 Crown water potential(${\psi}_0$)와 Radial resistance(Ra) 및 Axial resistance(Rx)를 근거(根據)로 이 모형(模型)을 검정(檢定)한 결과(結果) 그 타당성이 인정(認定)되었으며 앞으로 토양(土壤)-근계(根系)의 물 이동(移動) 측면(側面)에서 유효토양수분량(有效土壤水分量)과 뿌리의 역할(役割)을 구명(究明)하는데 중요(重要)한 의미(意味)를 갖고 있다고 판단(判斷)된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.191-204
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• 1998

플라이 애쉬의 폐기물 매립장 대용 차수재로서의 적용성을 평가하기 위하여 실내 실험과 모델 연구를 실시하였다. 실제의 매립장 차수층이 불포화 상태일 수 있는 점을 고려하여, 대용 차수재와 기존의 점토 차수재에서의 포화 및 불포화 상태에서의 물 흐름 특성을 비교하였다. 차수층에서의 오염물 이동 특성을 연구하기 위하여 오염물을 이용한 회분실험을 실시하였으며, 이때 폐놀을 대표 오염물질로 사용하였다. 모델은 물질 수지에 기초하였으며, 유한 차분법과 predictor-corrector법을 이용한 수치 해법으로 풀었고, 연립 미분방정식을 다루는테는 sequential method를 이용했다. 연구 결과 대용 차수재는 기존 차수재보다 폐놀 차단 능력이 더 크고 또 불포화대에서의 차수능력도 더 크다는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 연구에서 고려된 흐름조건에서는 차수층을 포화대로 해석할 경우 통과하는 물의 양이 약간 과소평가되고 폐놀 차단 능력은 매우 과소평가됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제19권2호
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• pp.197-215
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• 2015

Modeling water flow in variably saturated, porous media is important in many branches of science and engineering. Highly nonlinear relationships between water content and hydraulic conductivity and soil-water pressure result in very steep wetting fronts causing numerical problems. These include poor efficiency when modeling water infiltration into very dry porous media, and numerical oscillation near a steep wetting front. A one-dimensional finite element formulation is developed for the numerical simulation of variably saturated flow systems. First order backward Euler implicit and second order Crank-Nicolson time discretization schemes are adopted as a solution strategy in this formulation based on Picard and Newton iterative techniques. Five examples are used to investigate the numerical performance of two approaches and the different factors are highlighted that can affect their convergence and efficiency. The first test case deals with sharp moisture front that infiltrates into the soil column. It shows the capability of providing a mass-conservative behavior. Saturated conditions are not developed in the second test case. Involving of dry initial condition and steep wetting front are the main numerical complexity of the third test example. Fourth test case is a rapid infiltration of water from the surface, followed by a period of redistribution of the water due to the dynamic boundary condition. The last one-dimensional test case involves flow into a layered soil with variable initial conditions. The numerical results indicate that the Crank-Nicolson scheme is inefficient compared to fully implicit backward Euler scheme for the layered soil problem but offers same accuracy for the other homogeneous soil cases.

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.265-269
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• 2006

본 연구는 산성상태의 침출수가 차수층에 미치는 영향을 규명하고 년간 산업부산물로 다량 배출되는 고로슬래그, 플라이애쉬를 재활용하기 위한 한 방안으로 매립지 차수층에 첨가시의 역할을 규명하기 위한 기초연구자료이다. 산성침출수가 고화차수층에 미치는 영향을 고찰하기 위해 압축강도와 투수계수 실험결과, 고화재(시멘트)와 준설점토로 성형된 고화차수층의 경우 산성상태의 침출수에 노출됨에 따라 압축강도 감소와 투수계수 증가현상을 나타내었다. 반면 고로슬래그와 플라이애쉬를 첨가한 고화토차수층의 경우는 산성상태의 침출수에 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 이는 고알카리 상태를 나타내는 고로슬래그와 플라이애쉬의 경우 차수층 내부로 침투되어 수화반응에 의해 생성된 칼슘계 수화물을 용해하는 산성물질의 용해작용을 방해하기 때문으로 판단된다.