• 제목/요약/키워드: Irrigation facilities

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경험공식 및 다중회귀모형을 이용한 붕괴 저수지(습지) 비퇴사량 추정 (Estimation of sediment deposition rate in collapsed reservoirs(wetlands) using empirical formulas and multiple regression models)

  • 김동현;이하늘;배영혜;주홍준;김덕환;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.287-295
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    • 2021
  • 댐 저수지(dam reservoir wetland)나 농업용 저수지 습지(irrigation reservoir wetland) 같은 시설물은 준공되고 시간이 지남에 따라 침식(erosion), 유사이송(sediment transport), 그리고 유사가 침전(sediment deposition)되어 퇴적이 발생하게 된다. 장기간 유사가 퇴적되면 홍수 및 가뭄 조절 기능에 영향을 주기 때문에 퇴적 문제는 저수지 습지의 유지 관리를 위해 매우 중요하다. 그러나 퇴사에 관한 연구는 가용 자료의 부족으로 인해 주로 경험공식에 의해 추정되어 왔다. 본 연구의 목적은 실측자료 및 경험공식과 더불어 다중회귀모형을 개발하여 비퇴사량(sediment deposition rate)을 산정하고 비교하고자 하였다. 또한, 저수지 습지의 퇴사(reservoir wetland sedimentation) 및 노후화로 인해 2020년 긴 장마에 따른 홍수피해가 발생한 64개소의 저수지 습지에 적용하여 잠재적인 붕괴 원인을 파악하고자 하였다. 대상 저수지는 실측 정보가 있는 한국의 경상남도 밀양시(Miryang city, Gyeongsangnam province)에 위치한 가곡(GaGog) 저수지 등 10개소를 선정하였다. 저수지 유효저수용량 실측자료를 이용하여 비퇴사량을 산정하였고 기존에 개발된 총 4가지 경험공식과 물리적/기후적 특성 등을 고려한 다중회귀모형을 개발하여 비퇴사량을 산정하였다. 비퇴사량 산정 결과, 본 연구에서 개발한 다중회귀모형의 오차가 0.21(m3km2/yr)부터 2.13(m3km2/yr)으로 가장 낮았다. 따라서 다중회귀모형에 의해 추정한 비퇴사량을 토대로 저수지 습지의 유효저수용량에 대한 변화를 분석하였는데 유효저수용량이 0.21(%)부터 16.56(%)까지 감소한 것으로 파악되었다. 또한, 월류 피해가 발생한 저수지 습지의 비퇴사량은 파이핑 피해 등이 발생한 저수지의 비퇴사량 보다 상대적으로 높았다. 즉, 저수지 바닥에 비퇴사량이 축적되면 허용할 수 있는 유효저수용량이 부족해지고, 저수지의 홍수 및 가뭄 조절 능력이 감소되어 호우로 인한 저수지 붕괴 피해가 발생할 수 있다는 것이다.

순물소모량 개념에 의한 제주도 농업용수 수요량 산정 및 평가 (Estimation and evaluation of irrigation water need using net water consumption concept in Jeju Island)

  • 김철겸;김남원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권7호
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    • pp.503-511
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    • 2017
  • 수자원 계획 및 운영을 위한 수요량을 추정하는데 있어, 실제 이용 추세를 반영한 생활용수나 공업용수와 달리 농업용수는 용수공급시설의 규모를 결정하기 위한 방법론이 주로 적용되어 왔다. 이는 불가피하게 농업용수의 과다추정으로 이어질 수 있으며, 전체 수자원 계획의 관점에서 각 용도별 용수 수급계획의 불균형을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 기존 방법론과 비교하여 순물소모량 개념의 접근방법의 차이에 대해 고찰하였으며, 이를 제주도 전역에 적용하여 농업용수 수요량 특성을 분석하였다. 수요량 산정에 핵심적인 인자인 증발산량의 정확한 추정을 위하여 SWAT 모형을 적용하고, 제주도 지역의 지형 및 기상, 유출, 물이용 특성을 반영한 유역 모델링을 수행하였으며, 기존 물수지 결과와 비교하여 모델링 자료의 신뢰성을 평가하였다. 과거기간(1992~2013년)에 대해 제주도 전체의 수요량은 연간 427 mm로 분석되었으며, 동부와 서부 해안지역을 중심으로 상대적으로 높은 수요량을 나타내었다. 유역면적 $30km^2$ 이상인 10개 하천유역에 대해서도 연평균 수요량 및 계절별 변화 특성을 분석하였다. 또한, 장래 2020년 지역별 작물재배면적을 적용하여 10년 빈도 가뭄에 대응한 수요량을 산정한 결과 기존 제시된 수요량 대비 54% 수준으로 나타났다. 이는 수요량 산정목적에 따른 접근방법의 차이로 인해서 나타난 결과로서, 수자원 관리 및 운영의 관점에서 보면 순물소모량만큼의 추가적인 수요가 예상되지만, 실제 공급의 관점에서는 기존 수요량만큼의 시설계획이 필요하다고 판단할 수 있다. 본 연구에서 적용된 방법론 및 결과의 실무 활용을 위해서는 공학적인 검증은 물론이고 정책적 제도적인 측면에서의 합리적인 논의가 필요할 것이다.

조선시대(朝鮮時代) 도작농업(稻作農業)의 발전(發展)과 인구증가(人口增加) (Rice Cultivation and Demographi Development in Korea : 1429-1918)

  • 이호철
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제7권
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    • pp.201-219
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    • 1989
  • Rice culture in Korea has a long history ranging over two thousand years. In the agriculture economy of pre-mordern Korea, however, its importantce was not as great as generally assumed. In fact, rice culture reached full development only after the 1920s when the Japanese colonial government carried out its drive to increase rice production in the Korea peninsula. It was not until the mid-1930s that rice became the staple in Korean diet. This can be attributed to two factors : (1) a mountainous topography that provides little irrigated fields and (2) a climate characterized by droughts in spring and heavy precipitation in summer. The present paper attempts to answer some of these questions. Specifically it will focus on these : Did the development of rice culture actually result in population growth? What are the salient features of agricultural develdpment and population grow in traditional Korea? Does the case of Korea conform the prevailing generalization about the agriculture in East Asia? I have discussed the development of rice culture and population growth in the Chos$\breve{o}$n dynasty, focusing on the relation between the rapid spread of transplanting and the rapid growth of population from the seventeenth to the nineteenth century. Here are my conclusions. (1) The spread of transplanting and other technological innovationsc contributed to the rapid growth of population in this period. However, we should also note that the impact of rice culture on population growth was rather limited, for rice culture was not the mainstay of agricultural economy in pre-modern Korea. Indeed we should consider the influence of dry field cropsn population growth. Nevertheless, it is obvious that the proliferation of rice culture was a factor crucial to population growth and regional concentration. (2) How should we characterize the spread of rice culture in the whole period? Evidently rice culture spread from less then 20% of cultivated fields in the fifteenth century to about 36% of them in the early twentieth century. Although rice as a single crop outweighed other crops, rice culture was more then counter-balanced by dry field crops as a whole, due to Korea's unique climate and geography. Thus what we have here in not a typical case of competition between rice culture and day field culture. Besides, the spread of rice culture in the seventeenth and eighteenth centuries accomplished by technological innovations that overcame severe springtime drought, rather than extensive irrigation. Althougt irrigarion facilities did proliferate to some extent, this was achieved by local landlords and peasants rather than the state. This fact contradicts the classical thesis that the productivity of rice culture increased through the state management of irrigation and that this in turn determined the type of society. (3) We should further study other aspects of the transition from the stable population and production struture in the fifteenth and sixteenth centuries to the rapid population growth and excessive density of population thereafter. We should note that there were continuing efforts to reclaim the land in order to solve the severe shortage of land. Changes also took place in the agricultural production relations. The increase in land producrivity developed tenancy based on rent in kind, and this in turn increased the independence of tenants from their landlords. There were changes in family relations-such as the shift to primogeniture as an effort to prevent progressive division of property among multiplying offspring. The rapid population growth also produced a great mass of propertyless farm laborers. These changes had much to do with the disintegration of traditional social institutions and political structure toward the end of the Chos$\breve{o}$n dynasty.

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다단식 벼육묘시설을 활용한 고온기 어린잎채소 재배 적정 위치 선발 (Determination of Appropriate Location for Baby Leaf Vegetable in Multi Bench System of Rice Seedling Nursery Facility During High Temperature Periods)

  • 김재경;김일섭;강호민;최기영
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.286-292
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    • 2019
  • 본 실험은 벼 육묘장에 설비된 시설과 장비를 이용하여 어린잎채소 재배 가능성을 검토하면서 층위에 따른 적합한 품종을 선발하기 위해 수행하였다. 공시 작물은 국화과 3종('진빨롤라', '로메인화이트', 왕고들빼기), 배추과 2종(다채, 적다채) 및 아마란스이며, 고온기에 벼육묘판($L60{\times}W30{\times}H2cm$)에서 재배하였다. 파종된 벼육묘판은 벼 다단재배상($L120{\times}W60{\times}H195cm$, 10층)의 저층(지면으로부터 15cm, 1층), 중간층(지면 115cm, 4층), 고층(지면 175cm, 7층)에 임의 배치하였다. 관수는 자동 관수시스템을 이용하여 하루 2~3회 스프레이 관수하였고, 생육조사는 어린잎채소 적정 크기에(초장 10cm 이내) 도달하는 시점에 수확하여 생육과 색도를 조사하였다. 재배 기간 동안(2016년 6월 30일~7월 31일) 주간 온도는 $27.4{\sim}28.1^{\circ}C$로 층위 간 차이가 없었으나, 고층 일사량은 저층, 중간층보다 약 37%, 22% 높았다. 공시작물의 엽장, 엽폭, 엽수는 중, 고층에서 높은 경향을 보였으나 품종별 생체중은 층위에 따라 차이를 보였다. 누적 광량에 따른 생육 상관성을 분석한 결과 아마란스는 모든 생육 요소가 누적 광량과 높은 상관성을 보인 반면, 나머지 품종들은 생육 요소에 따라 차이를 보였다. 엽생육, 생체중 및 엽색도를 분석한 결과 벼 다단 재배상의 층위에 따른 어린잎채소의 적정 층위로 고층에서는 아마란스와 적다채, 왕고들빼기와 다채는 중간층과 고층에서, '로메인화이트'는 중간층 재배가 적합하였다. '진빨롤라'는 저층에서 엽장과 생체중이 가장 좋았으나, 적색 발현이 낮아 고층 재배가 적합하였다.

기후변화의 적응과 연계한 영산강 수질개선대책 개발 (Development of Strategies to Improve Water Quality of the Yeongsan River in Connection with Adaptation to Climate Change)

  • 이용운;양원모;송광덕;류용욱;이학영
    • 생태와환경
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    • 제56권3호
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    • pp.187-195
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    • 2023
  • 영산강의 상류에는 4개의 농업용 댐들이 축조되어 있으며 각 댐의 물은 경작지 관개용수로 거의 모두 공급되고 영산강 본류로 방류되지 않고 있다. 또한, 관개용수의 대부분도 사용 후에 영산강으로 회귀하지 않고 격리된 상태의 별도 용수간선을 통하여 영산강 하류까지 흘러가기 때문에 영산강 본류의 유량 부족 문제를 가중시키고 있다. 이러한 원인으로 영산강 유량의 71%가 하수처리수로 채워지는 결과를 초래하였으며 이에 따라 수질뿐 아니라 수생태 건강성도 우리나라 4대강 중 가장 열악한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 영산강 수질개선을 위한 여러 가지 시나리오들을 오염삭감과 유량증대를 함께 고려하여 개발하였고 QUAL-MEV를 이용하여 각 시나리오의 장래수질을 예측·분석하였으며, 이러한 연구결과로부터 얻어진 결론은 다음과 같다. 1. 영산강의 수질개선은 오염삭감을 통해 그동안 꾸준히 시행되어 왔으나 이제 한계에 다다르고 있어 앞으로는 오염삭감만이 아니라 유량증대(해수담수화 포함) 방법이 함께 중점 추진되어야 하며, 이러한 경우에는 영산강 수질목표의 달성도 가능하다. 2. BOD는 오염삭감 그리고 T-P는 유량증대의 방법을 통해 크게 개선될 수 있다고 예측되었으므로 수질목표의 달성을 위해 오염삭감과 더불어 유량증대가 함께 도입된다면 이들 상호 간에는 시너지 효과가 크게 작용할 수 있을 것이다. 3. 그러나 유량증대사업의 원활한 추진을 위해서는 투자비용을 늘리는 것도 중요하겠으나 기존의 용수 이해관계자들간에 형성되어 있는 갈등 문제를 협의·해소키 위한 꾸준한 노력이 선행되어야 할 것이다. 4. 댐의 건설, 용수배분 조정 등 강우 유관형 유량증대 방법은 기후변화로 인해 강우가 오랜 기간 발생하지 않으면서 대가뭄이 지속될 경우에 적용의 효용성이 떨어지거나 상실될 수 있으므로 앞으로 비슷한 조건이라면 강우 무관형인 해수담수화시설을 유량증대사업 중 우선 설치대상으로 고려해야 할 것이다. 그 이유는 이러한 시설이 우리나라에서 새로 건설하기 어려운 댐의 용수확보 기능을 대체할 수 있고 대가뭄이 장기간 지속될 경우에 물관련 재해방지도 가능하여 기후변화의 적응시설로서 유용할 수 있기 때문이다.

수위-유량 관계곡선을 이용한 수막재배용 지하수 사용량 추정 (Estimation of Groundwater Usage for Water Curtain Cultivation using a Rating Curve)

  • 이봉주;김용철;조병욱;윤욱;하규철;이병대;문상호;윤필선;김성윤
    • 지질공학
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    • 제25권1호
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    • pp.35-43
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    • 2015
  • 수위-유량 관계곡선을 이용한 동절기 수막재배기간의 지하수 사용량 추정 방법을 제시하고, 이를 논산 왕전리 수막재배 지역에 현장 적용하였다. 연구지역의 동절기 수막재배 기간의 농수로수의 구성성분은 주로 지하수와 강우의 직접 유출 성분으로 구성된다. 농수로 수위를 관측하고, 강우에 의한 농수로 수위 상승분을 수위 관측 자료로 부터 제거시키기 위해 기저유출분리법을 적용하였다. 강우에 의한 수위 상승분이 제거된 농수로 수위자료에 수위-유랑 관계를 적용하여 연구지역의 수막재배용 지하수 배출량을 산출하였다. 왕전리 지역의 수막재배용 지하수 사용량은 평균 10,900 m3/d, 420 m3/d/ha인 것으로 추정되었다. 추정 지하수 사용량(420 m3/d/ha)과 전국의 수막재배면적(10,746 ha), 그리고 연간 수막재 배일수(120 days/year)을 기준한 전국 규모의 수막재배용 지하수 사용량은 5억 4천만 m3에 이른다. 이는 농업용 지하수 연간 사용량(약 17 억 m3)의 약 32%에 달한다.

기저유출량추정을 위한 강우 지연반응모형 개발 (Development of Rainfall - Delayed Response Model for the Calculation of Baseflow Proportion)

  • 홍종운;최예환
    • 한국농공학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.31-43
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    • 1988
  • The Purpose of this study is to develop the rainfall-delayed response model (RDR Model) which influences the baseflow proportion of rivers as a result of the antecedent precipitation of the previous several months. The assesment of accurate baseflows in the rivers is one of the most important elements for the planning of seasonal water supply for agriculture, water resources development, hydrological studies for the availability of water and design criteria for various irrigation facilities. The Palukan river gauging site which is located in the Pulukan catchment on Bali Island, Indonesia was selected to develop this model. The basic data which has been used comprises the available historic flow records at 19 hydrologic gauging stations and 77 rainfall stations on Bali Island in the study. The methology adopted for the derivation of the RDR model was the water balance equation which is commonly used for any natural catcbment ie.P=R+(catchment losses) -R+(ET+DP+DSM+DGW). The catchment losses consist of evapotranspiration, deep percolation. change in soil moisture, and change in groundwater storage. The catchment areal rainfall has been generated by applying the combination method of Thiessen polygon and Isohyetal lines in the studies. The results obtained from the studies may be summarized as follows ; 1. The rainfall-runoff relationship derived from the water balance equation is as shown below, assuming a relationship of the form Y=AX+B. Finally these two equations for the annual runoff were derived ; ARO$_1$=0.855 ARF-821, ARF>=l,400mm ARO$_2$=0.290ARF- 33, ARF<1,400mm 2. It was found that the correction of observed precipitation by a combination of Thiessen polygons and Isohyetal lines gave good correlation. 3. Analysis of historic flow data and rainfall, shows that surface runoff and base flow are 52 % and 48% (equivalent to 59.4 mm) of the annual runoff, respectively. 4. Among the eight trial RDR models run, Model C provided the correlation with historic flow data. The number of months over which baseflow is distributed and the relative proportions of rainfall contributing in each month, were estimated by performing several trial runs using data for the Pulukan catchment These resulted in a value for N of 4 months with contributing proportions of 0.45, 0.50, 0.03 and 0.02. Thus the baseflow in any month is given by : P$_1$(n) =0.45 P(n) +0.50 P(n-I ) +0.03 P(n-$_2$) +0.02 P(n-$_3$) 5. The RDR model test gave estimated flows within +3.4 % and -1.0 % of the observed flows. 6. In the case of 3 consecutive no rain months, it was verified that 2.8 % of the dependable annual flow will be carried over the following year and 5.8 % of the potential annual baseflow will be transfered to the next year as a result of the rainfall-delayed response. The results of evaluating the pefformance of the RDR Model was generally satisfactory.

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재정분권화가 사회간접자본 투자에 미치는 영향 (The Effects of Fiscal Decentralization on Social Overhead Capital Investment)

  • 김용욱
    • 지역연구
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    • 제34권1호
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    • pp.19-30
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    • 2018
  • 사회간접자본은 한 사회가 발전하고 정상적으로 작동하는 데 필수적 요소이다. 이러한 중요성에도 불구하고 사회간접자본을 얼마나 투자해야 하는가에 대한 기준은 명확하지 않으며, 투자의 한 축을 담당하고 있는 지방정부의 사회간접자본 투자에 대한 논의는 거의 이루어지지 않았다. 지방정부의 권한이 충분히 보장되면, 지방정부는 주민이 원하는 지방공공재에 대한 투자를 늘린다. 그러한 주민 선호의 반영은 자원배분의 효율성을 가져온다는 것이 분권화 정리의 핵심 개념이다. 본 연구에서는 지방재정을 통해 지방정부의 권한과 자율성을 측정하고 지방정부의 사회간접자본 투자에서도 분권화 정리에 따른 의사결정이 이루어지는가를 살펴본다. 지방정부가 투자에 영향을 줄 수 있는 사회간접자본 시설(도로, 상하수도, 수리치수 시설) 투자에 대한 재원별 탄력성을 추정한 결과 특별 광역시와 그에 속한 기초지자체의 의사결정과 도와 도에 속한 기초지자체의 의사결정은 서로 달랐다. 이러한 차이는 1인당 지방세가 투자에 미치는 영향에서 가장 명확하게 나타났다. 이러한 결과는 지방정부가 주어진 상황에 따라 사회간접자본 투자를 달리하며 투자 결정에 있어 주민 선호를 반영한다는 것을 보여준다. 이것은 사회간접자본 투자에 대한 지방정부의 역할이 커질 때, 자원배분의 효율성이 증가할 수 있음을 보여준다. 그리고 지방정부의 역할 증대는 중앙정부의 재정지원 보다 지방정부의 세입 세출 자율성을 동시에 보장하는 방식이어야 한다는 것을 의미한다.

강우시 위생폐기물 매립지의 침출수 거동 (The Behaviour of Leachate by Rainfall in Sanitary Landfill Site)

  • 배일상;정권;김동일;신재영;정일현
    • 환경위생공학
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    • 제13권3호
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    • pp.148-157
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    • 1998
  • Leachate is a result of the percolation of precipitation, uncontrolled runoff, and irrigation water into the landfill and can also include water initially contained in the waste as well as infiltrating groundwater. Behaviour of leachate by rainfall was studied to evaluate the variation of leachate generation and contaminants by rainfall in Sudokwon Landfill from January 1998 to October 1998. The quantity of leachate generated was measured with a flow meter, and the concentrations $BOD_5$, CODcr, T-N, $NE_3-N$, SS of leachate were also measured. Principal outcome obtained in this study are as follows : the quantity of leachate generated was the highest on August, the highest leachate generation volume in this period was 11,913㎥ and the lowest was $6,261m^3$. Although the similar amount of precipitation of 80mm applied to the two samples, there were difference in leachate generation due to precipitation duration, precipitation frequency, wet condition of solid wastes. As the result of regression analysis, the correlation coefficients(r) between the quantity of leachate generated and precipitation were 0.823, 0.976 between $BOD_5$ and CODcr, 0.992 between T-N and $NE_3-N$. As the quantity of leachate generated increased 48%, the concentration of $BOD_5$ and CODcr decreased 51% and 50% respectively. Therefore it was showed that the pollutant concentrations in leachate were diluted by precipitation. The concentrations of $BOD_5$ and COBcr in the rainy season were 2000~4000mg/1, 4000~6000mg/1 respectively, and 1000~3000 mg/1, 3000~5000 mg/l in the dry season. The loading of SS, $BOD_5$, CODcr(kg/month) on July was increased by 2.9 times, 2.8 times, 2.2 times with a basis on March. Therefore countermeasure of treatment facilities according to increase of loading by rainfall in summer is necessary.

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인삼재배시설의 실태 및 개선방안 (The Actual State and Improvement Proposal for Shading Structures in Korean Ginseng Fields)

  • 남상운
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.114-120
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    • 2003
  • 본 연구는 인삼재배 해가림 시설의 실태를 조사하여 시설의 구조 및 환경 공학적인 특성을 분석하고, 개선 방안을 도출하여 환경조절형 인삼재배시설의 개발을 위한 기초자료 제공을 목적으로 하였다 6개 인삼 주산지를 대상으로 현장실측 및 설문조사를 수행하였으며, 그 결과를 분석하여 뼈대구조의 재질에 따라 목재시설과 철재시설로 분류하고, 기둥과 서까래의 연결방식에 따라 전후주연결식과 후주연결식으로 분류하였으며, 도리와 보조도리의 세부구조에 따라 프레임식과 케이블 식으로 구조를 유형화하였다. 시설구조의 실측조사결과 기둥과 서까래는 대부분 표준 규격 이상의 단면을 사용하고 있었으나, 도리와 보조도리는 규격 미달이 많았고 이를 전혀 설치하지 않은 경우도 상당수 있어 이 부분에 대한 보강이 필요한 것으로 판단되었다. 시설의 폭과 높이, 기둥의 설치간격 등은 대체로 표준형과 비슷한 규격으로 설치하는 경향이었으나 편차가 크고, 구조적으로 취약한 부분도 상당수 있으므로 자재의 규격화와 시공 및 조립방법의 표준화가 필요하고, 폭설에 대한 대책과 보강설계가 가장 중요한 구조개선 사항으로 판단되었다. 환경관리 부분에서는 관수기준 설정 연구가 시급하고, 가장 힘들고 시간이 많이 소요되며 기계화 및 자동화가 요구되는 작업은 해가림 시설의 설치인 것으로 조사되었다. 따라서 설치비가 저렴하고 구조적으로 안전하며, 작업성이 양호한 동시에 환경조절 이용이한 인삼재배시설의 개발이 필요할 것으로 생각 되었다.