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대형정수식물을 활용한 높은 생산성의 인공습지 조성 및 관리 (The Construction and Management of Artificial Wetland Using Emergent Macrophytes for High Biomass Production)

  • 홍문기;허영진;김재근
    • 한국습지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.61-72
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    • 2014
  • 높은 생산성을 위한 인공습지 조성 및 관리 방안 제시를 위해 세 가지 대형정수식물(갈대, 애기부들, 줄)을 두 가지 매질조건(개별 매질과 혼합 매질)과 두 가지 수위 조건(5 cm와 20 cm)에 식재한 뒤 3년간의 모니터링을 수행하였다. 그 결과 줄의 경우 조성 환경에 상관없이 첫 해 초기 생육(최대 초고, 약 200 cm; 최대 지상부 생산성 약 500 $g/m^2$)뿐만 아니라 3년경과 후 최종 생육(줄, 약 1,100 $g/m^2$; 애기부들, 770 $g/m^2$; 갈대, 450 $g/m^2$)에 있어, 전반적으로 갈대나 애기부들에 비해 월등하게 나타났다. 특히 초기 생육이 좋았던 줄은 자연적으로 유입돼 발생하는 잡초들에 의한 피해가 거의 없었던 반면 갈대나 애기부들의 경우 다년생 잡초를 포함한 여러 잡초와의 종간 경쟁으로 생육이 다소 부진하였다. 특히 얕은 수심환경과 moss peat를 포함한 혼합 매질 조건에선 식재종들의 생육이 전반적으로 부진하였으며, 그로 인해 잡초들의 생육이 상대적으로 좋았다. 높은 지상부 생산성을 위한 인공습지 조성을 위해선 줄과 같이 생육 환경에 크게 구애받지 않으며 초기 생육이 뛰어난 종의 선발을 통해 자연유입 잡초나 야생동물 등에 의한 피해를 최소화시켜야 할 것이다. 만약 줄이 아닌 갈대나 애기부들과 같은 종을 식재하고자 한다면 온실과 같은 환경에서 일정 수준 이상 생육시킨 뒤 식재함으로써 더욱 경쟁력을 제고시킬 수 있을 것이다. 더불어 높은 지상부 생산성을 위한 인공습지를 지속적으로 유지시키기 위해선 한두 가지 선택지가 아닌 제초와 관련된 최적의 관리방안들을 적시에 활용하는 통합적 잡초 관리 시스템의 적용을 제안하는 바이다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향: 2008년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2008)

  • 한화택;최창호;이대영;김서영;권용일;최종민
    • 설비공학논문집
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    • 제21권12호
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    • pp.715-732
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    • 2009
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2008. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) Research trends in thermal and fluid engineering have been surveyed in the categories of general fluid flow, fluid machinery and piping, new and renewable energy, and fire. Well-developed CFD technologies were widely applied in developing facilities and their systems. New research topics include fire, fuel cell, and solar energy. Research was mainly focused on flow distribution and optimization in the fields of fluid machinery and piping. Topics related to the development of fans and compressors had been popular, but were no longer investigated widely. Research papers on micro heat exchangers using nanofluids and micro pumps were also not presented during this period. There were some studies on thermal reliability and performance in the fields of new and renewable energy. Numerical simulations of smoke ventilation and the spread of fire were the main topics in the field of fire. (2) Research works on heat transfer presented in 2008 have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, industrial heat exchangers, and ground heat exchangers. Research on heat transfer characteristics included thermal transport in cryogenic vessels, dish solar collectors, radiative thermal reflectors, variable conductance heat pipes, and flow condensation and evaporation of refrigerants. In the area of industrial heat exchangers, examined are research on micro-channel plate heat exchangers, liquid cooled cold plates, fin-tube heat exchangers, and frost behavior of heat exchanger fins. Measurements on ground thermal conductivity and on the thermal diffusion characteristics of ground heat exchangers were reported. (3) In the field of refrigeration, many studies were presented on simultaneous heating and cooling heat pump systems. Switching between various operation modes and optimizing the refrigerant charge were considered in this research. Studies of heat pump systems using unutilized energy sources such as sewage water and river water were reported. Evaporative cooling was studied both theoretically and experimentally as a potential alternative to the conventional methods. (4) Research papers on building facilities have been reviewed and divided into studies on heat and cold sources, air conditioning and air cleaning, ventilation, automatic control of heat sources with piping systems, and sound reduction in hydraulic turbine dynamo rooms. In particular, considered were efficient and effective uses of energy resulting in reduced environmental pollution and operating costs. (5) In the field of building environments, many studies focused on health and comfort. Ventilation. system performance was considered to be important in improving indoor air conditions. Due to high oil prices, various tests were planned to examine building energy consumption and to cut life cycle costs.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2012년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2012)

  • 한화택;이대영;김사량;김현정;최종민;박준석;김수민
    • 설비공학논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.346-361
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    • 2013
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2012. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. The conclusions are as follows : (1) The research works on thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and valves, fuel cells and power plants, ground-coupled heat pumps, and general heat and mass transfer systems. Research issues are mainly focused on new and renewable energy systems, such as fuel cells, ocean thermal energy conversion power plants, and ground-coupled heat pump systems. (2) Research works on the heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer, and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for natural convection in a square enclosure with two hot circular cylinders, non-uniform grooved tube considering tube expansion, single-tube annular baffle system, broadcasting LED light with ion wind generator, mechanical property and microstructure of SA213 P92 boiler pipe steel, and flat plate using multiple tripping wires. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on the design of a micro-channel heat exchanger for a heat pump, numerical simulation of a heat pump evaporator considering the pressure drop in the distributor and capillary tubes, critical heat flux on a thermoexcel-E enhanced surface, and the performance of a fin-and-tube condenser with non-uniform air distribution and different tube types were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a plate heat exchanger type dehumidifier, fin-tube heat exchanger, an electric circuit transient analogy model in a vertical closed loop ground heat exchanger, heat transfer characteristics of a double skin window for plant factory, a regenerative heat exchanger depending on its porous structure, and various types of plate heat exchangers were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were executed to improve refrigeration system performance, and to evaluate the applicability of alternative refrigerants and new components. Various topics were presented in the area of refrigeration cycle. Research issues mainly focused on the enhancement of the system performance. In the alternative refrigerant area, studies on CO2, R32/R152a mixture, and R1234yf were performed. Studies on the design and performance analysis of various compressors and evaporator were executed. (4) In building mechanical system research fields, twenty-nine studies were conducted to achieve effective design of mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, renewable energy systems, and lighting systems in buildings. New designs and performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data, which can improve the energy efficiency of buildings. (5) In the fields of the architectural environment, studies for various purposes, such as indoor environment, building energy, and renewable energy were performed. In particular, building energy-related researches and renewable energy systems have been mainly studied, reflecting interests in global climate change, and efforts to reduce building energy consumption by government and architectural specialists. In addition, many researches have been conducted regarding indoor environments.

변형된 접지면과 대역 저지 특성을 갖는 단일 평면 타원형 UWB 안테나 (Uni-Planar Elliptical UWB Antenna with Band-Notched Characteristic and Modified Ground Plane)

  • 박길영;신호섭;오병철;김남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1194-1205
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    • 2005
  • 본 논문에서는 접지면을 변형시킨 대역 저지 특성을 갖는 CPW 급전 타원형 UWB 안테나를 제안하였다. UWB 시스템 전대역(3.1 GHz${\~}$10.6 GHz)에서 2 이하의 VSWR을 만족하는 특성을 구현하였고, IEEE 802.11a에 의한 5 GHz대역(5.15 GHz${\~}$5.825 GHz)과의 간섭을 차단하기 위해 복사 소자에 수평 슬롯을 삽입하여 안테나를 제작${\cdot}$측정하였다. 뒷면에 접지면이 없는 단일 평면의 CPW 급전 구조를 사용해 제작이 용이하였고, 초박형, 초소형화가 가능하였다. 측정 결과 UWB 전대역에서 -10 dB 이하의 양호한 반사 손실과 2.1 dB${\~}$4.75 dB의 최대 이득을 보였으며 전방향 복사 패턴을 나타내었고, 선형 위상 특성을 보였다.

벼 성숙기 침관수 피해양상 (Phase of Overhead Flooding Damage during Maturation of Rice)

  • 최장수;안덕종;최충돈;이승필;최부술
    • 한국농림기상학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.148-155
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    • 2000
  • '98년과 '99년의 집중 호우시 침관수 피해지역과 태풍 피해지역을 대상으로 벼 생육 실태를 조사한 결과, 벼 감수분열기 토시유입에 의해 지상부의 10%이상이 매몰되면 출수가 지연 되고 고위분얼이 발생하며 등숙비율이 불량해져 수량이 감소하였다. 출수후 탁수가 관수되어 이삭에 흙앙금이 부착되면 등숙비율과 정현비율이 낮아져 수량이 감소하였는데, 흙앙금으로 인한 피해는 등숙이 진전될수록 경감하였으며, 베노밀과 다코닐 처리에 의해 피해가 경감되었다. 벼 도복후 7일정도 경과하면 대부분의 벼 품종은 수발아가 발생하고, 수발아 정도는 조생종>중생종>중만생종의 순이었다.

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진공 방전관을 이용한 고농도 중첩방전형 오존발생기의 특성 (The Characteristics of a Superposed Discharge Type Ozonizer Using Vacuum Discharge Tube)

  • 송현직;이창호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.60-67
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    • 2005
  • 본 논문에서는 진공방전관을 이용한 고농도 중첩방전형 오존발생기를 설계$\cdot$제작하였다. 3개의 전극(중심전극, 내부전극 및 외부전극)과 1개의 방전간극(내부전극과 외부전극 사이의 방전간극)으로 구성된 중첩방전형 오존발생기는 진공방전관내에 장착한 중심전극과 내부전극에 $180{[^\circ]}$의 위상차를 가진 2개의 교류고전압을 인가하고 외부전극을 공통접지함으로써 중심전극과 외부전극사이에서 발생되는 무성방전과 내부전극과 외부전극사이에서 발생되는 무성방전이 방전간극에서 중첩되는 구조이다. 이때 방전관의 진공도, 방전전력 및 산소원료가스 유량 변화에 따른 방전특성과 오존생성특성을 연구검토한 결과 최대 8840[ppm]의 고농도 오존을 얻을 수 있었다.

X-밴드 이중편파 레이더 변수를 이용한 과대굴절에코 제거 (Removal of Super-Refraction Echoes using X-band Dual-Polarization Radar Parameters)

  • 서은경;김동영
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.9-23
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    • 2019
  • 레이더 빔의 과대굴절현상은 수증기압과 기온의 특정한 연직적 대기 조건 하에 주로 발생한다. 과대굴절에 의해 발생하는 이상전파에코는 레이더 영상에서 강수에코로 자주 오인되기 때문에 자료품질 과정에서 미리 제거될 필요가 있다. 이를 위하여 X밴드 이중편파레이더 관측에서 비기상에코(과대굴절에코와 청천대기에코)와 기상에코의 영역에 있는 이중편파변수(차등반사도, 교차상관계수, 차등위상차) 자료들만을 수집하여, 반사도와 이중편파변수들과의 관계성 및 그룹함수에 대해서 두 에코 유형을 비교하였다. 이들 이중편파변수에 텍스쳐 기법을 적용함으로써 비기상에코를 최대한 제거하는 X-밴드 이중편파레이더용 알고리즘을 개발하였다. 전반적으로 이 알고리즘은 이상전파에코를 비교적 잘 탐지하여 제거하였으며, 또한 전라남도 진도에 위치한 S밴드 단일편파레이더 영상 자료와 비교하여 정성적으로 평가되었다.

위성기반의 한반도 식물계절학적 패턴과 대기 에어로졸의 시계열 특성 분석 (Satellite-Measured Vegetation Phenology and Atmospheric Aerosol Time Series in the Korean Peninsula)

  • 박선엽
    • 대한지리학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.497-508
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 기후요소와 대기 에어로졸이 한반도 식물계절학적 특성에 미치는 영향을 위성자료 분석을 통해 규명하는 것이다. 매일 관측되는 위성관측 자료의 분석을 통해 지표관측이 갖는 식물계절학적 연구상의 시계열적 한계를 극복하고자 하였다. 연구결과에 따르면, 분석된 4개의 주요 산림생태계 중 상록수림, 낙엽수림, 초지는 서로 유사한 식물계절학적 특성을 보인 반면, 혼합림의 생장 패턴의 연도별변화는 상이하게 나타났다. 식생지수(VI)의 연중 진폭이 큰 삼림은 VI 연중 최대치에 보다 빨리 도달하는 것으로 조사되었지만, 동일 삼림생태계 내에서는 시계열적인 관련성이 나타나지 않았다. 식생지수의 위상(phase)은 VI 최대치가 관측되는 연중 시점을 의미하는데, 기온의 변화와 강한 상관성을 보였다. 에어로졸 광학두께(AOT)의 시계열변화는 연도별 변화뿐만 아니라 계절적 특징을 강하게 나타내었다. 일반적으로, 에어로졸 농도는 늦봄부터 초여름에 걸쳐 가장 높게 나타났다. 하지만 AOT의 연도별변화 패턴은 진폭과 위상 변화 측면에서 식생지수와 통계적으로 강한 상관관계를 보이지 않았다. 단지, AOT의 연중 진폭(amplitude)이 식생지수의 진폭과 미약한 상관관계를 보인 결과로 볼 때, 전반적인 에어로졸의 농도 변화가 식생활동에 영향을 미칠 개연성이 있다고 판단된다.

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설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2013년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2013)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제26권12호
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    • pp.605-619
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    • 2014
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2013. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and relative parts including orifices, dampers and ducts, fuel cells and power plants, cooling and air-conditioning, heat and mass transfer, two phase flow, and the flow around buildings and structures. Research issues dealing with home appliances, flows around buildings, nuclear power plant, and manufacturing processes are newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for general analytical model for desiccant wheels, the effects of water absorption on the thermal conductivity of insulation materials, thermal properties of Octadecane/xGnP shape-stabilized phase change materials and $CO_2$ and $CO_2$-Hydrate mixture, effect of ground source heat pump system, the heat flux meter location for the performance test of a refrigerator vacuum insulation panel, a parallel flow evaporator for a heat pump dryer, the condensation risk assessment of vacuum multi-layer glass and triple glass, optimization of a forced convection type PCM refrigeration module, surface temperature sensor using fluorescent nanoporous thin film. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on ammonia inside horizontal smooth small tube, R1234yf on various enhanced surfaces, HFC32/HFC152a on a plain surface, spray cooling up to critical heat flux on a low-fin enhanced surface were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a fin tube type adsorber, the mass-transfer kinetics of a fin-tube-type adsorption bed, fin-and-tube heat exchangers having sine wave fins and oval tubes, louvered fin heat exchanger were performed. (3) In the field of refrigeration, studies are categorized into three groups namely refrigeration cycle, refrigerant and modeling and control. In the category of refrigeration cycle, studies were focused on the enhancement or optimization of experimental or commercial systems including a R410a VRF(Various Refrigerant Flow) heat pump, a R134a 2-stage screw heat pump and a R134a double-heat source automotive air-conditioner system. In the category of refrigerant, studies were carried out for the application of alternative refrigerants or refrigeration technologies including $CO_2$ water heaters, a R1234yf automotive air-conditioner, a R436b water cooler and a thermoelectric refrigerator. In the category of modeling and control, theoretical and experimental studies were carried out to predict the performance of various thermal and control systems including the long-term energy analysis of a geo-thermal heat pump system coupled to cast-in-place energy piles, the dynamic simulation of a water heater-coupled hybrid heat pump and the numerical simulation of an integral optimum regulating controller for a system heat pump. (4) In building mechanical system research fields, twenty one studies were conducted to achieve effective design of the mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, and renewable energies in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment is mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment are related to infiltration, ventilation, leak flow and airtightness performance in residential building. The subjects of building energy are worked on energy saving, operation method and optimum operation of building energy systems. The remained studies are related to the special facility such as cleanroom, internet data center and biosafety laboratory. water supply and drain system, defining standard input variables of BIM (Building Information Modeling) for facility management system, estimating capability and providing operation guidelines of subway station as shelter for refuge and evaluation of pollutant emissions from furniture-like products.

토양인자(土壤因子)가 이태리 포플러의 생장(生長)에 미치는 영향 (The Effects of Soil factors on the Growth in Populus euramericana Guinier)

  • 손두식;홍성천;주성현
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제14권
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    • pp.49-60
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    • 1996
  • 이태리포플러의 생장(生長)에 가장 영향(影響)을 많이 주는 토양인자(土壤因子)를 찾기 위해서 이태리포플러 조림지(造林地) 23개(個) 지역(地域)을 하천변(河川邊), 농경지(農耕地), 산록부(山麓部)로 구분(區分)하여 그 생장(生長)과 토양인자(土壤因子)와의 관계(關係)를 조사(調査)하였다. 이태리포플러의 생장(生長)은 토양환경(土壤環境) 조건(條件)이 유리(有利)한 하천변(河川邊)의 조림지(造林地)가 우수(優秀)하였고, 산록부(山麓部)의 조림지(造林地)는 하천변(河川邊)에 비(比)하여 21%나 생장(生長)이 떨어지므로 수익성(收益性)이 없을 것으로 생각되며, 농경지(農耕地)의 조림지(造林地)는 토양(土壤)이 비옥(肥沃)하여 생장(生長)이 양호(良好)할 것으로 생각되었으나, 하천변(河川邊)에 비(比)하여 생장(生長)이 8%정도 떨어졌다. 그러나 농경지(農耕地) 중(中) 퇴적지(堆積地)나 성토부(盛土部)는 생장(生長)이 비교적(比較的) 양호(良好)하였다. 이태리포플러의 생장(生長)이 양호(良好)한 조림지(造林地)의 토양(土壤)은 대체로 액상(液相) 20%, 토양공극률(土壤孔隙率) 45%, 용수량(溶水量) 35~40%, 토양경도(土壤硬度) $1kg/cm^3$ 토양(土壤)pH 6인 곳이었으며, 유기물(有機物)과 전질소(全窒素)가 많은 곳에서 생장(生長)이 양호(良好)하였다. 이태리포플러의 생장(生長)에 영향(影響)을 미치는 토양인자(土壤因子)에 대한 요인분석(要因分析)을 한 결과(結果) eigenvalue가 1이상(以上) communality가 70% 이상(以上) 되는 요인(要因) 1은 액상(液相), 공극률(孔隙率), 용수량(溶水量), 요인(要因) 2는 토양(土壤)pH 및 칼슘, 요인(要因) 3은 토양경도(土壤硬度)로 나타났다. 그러므로 이태리포플러의 생장(生長)은 토양(土壤)의 화학적(化學的) 성질(性質)보다는 물리적(物理的) 성질(性質)에 더 많은 영향(影響)을 받는 것으로 생각된다. 이태리포플러의 직경생장(直徑生長)과 토양인자(土壤因子)간 다중회귀분석(多重回歸分析)에서 토양경도(土壤硬度), 액상(液相) 및 칼슘에 대한 t-value가 1~10%의 유의성(有意性)이 인정(認定)되므로 선형모형식(線形模型式)이 성립(成立)되었고 용수량(溶水量)과 토양(土壤)pH는 유의성(有意性)이 없었다. 종합적(綜合的)으로 보면 이태리포플러의 조림적지(造林適地)는 퇴적지(堆積地)인 사질양토(砂質壤土) 혹은 성토부(盛土部)로서 토양경도(土壤硬度)가 낮고 통기성(通氣性)이 양호(良好)하며, 지하수위(地下水位)가 100cm 내외(內外)로 토양수분(土壤水分)이 적당(適當)하고 유기물(有機物)과 전질소(全窒素)가 충분(充分)한 약산성(弱酸性) 토양(土壤)이 좋을 것으로 판단(判斷)된다.

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