• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.315-315
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• 2017

In Japan, more than 80 % of soybean growing area is converted fields and excess water is one of the major problems in soybean production. For example, recent study (Yoshifuji et al., 2016) suggested that in the fields of shallow groundwater level (GWL) (< 1m depth), rising GWL even in a short period (e.g. 1 day) causes inhibition of soybean growth. Thus it becomes more and more important to predict GWL and soil moisture in detail. In addition to conventional surface drainage and underdrain, FOEAS (Farm Oriented Enhancing Aquatic System), which is expected to control GWL in fields adequately, has been developed recently. In this study we attempted to predict GWL and soil moisture condition at the converted field with FOEAS in Biwa lake reclamation area, Shiga prefecture, near the center of the main island of Japan. Two dimensional HYDRUS model (Simuinek et al., 1999) based on common Richards' equation, was used for the calculation of soil water movement. The calculation domain was considered to be 10 and 5 meter in horizontal and vertical direction, respectively, with two layers, i.e. 20cm-thick of plowed layer and underlying subsoil layer. The center of main underdrain (10 cm in diameter) was assumed to be 5 meter from the both ends of the domain and 10-60cm depth from the surface in accordance with the field experiment. The hydraulic parameters of the soil was estimated with the digital soil map in "Soil information web viewer" and Agricultural soil-profile physical properties database, Japan (SolphyJ) (Kato and Nishimura, 2016). Hourly rainfall depth and daily potential evapo-transpiration rate data were given as the upper boundary condition (B.C.). For the bottom B.C., constant upward flux, which meant the inflow flux to the field from outside, was given. Seepage face condition was employed for the surrounding of the underdrain. Initial condition was employed as GWL=60cm. Then we compared the simulated and observed results of volumetric water content at depth of 15cm and GWL. While the model described the variation of GWL well, it tended to overestimate the soil moisture through the growing period. Judging from the field condition, and observed data of soil moisture and GWL, consideration of soil structure (e.g. cracks and clods) in determination of soil hydraulic parameters at the plowed layer may improve the simulation results of soil moisture.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.41-48
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• 2002

The fact that nonlinearity and anisotropy of soil should be considered for the proper estimation of soil deformation has been recongnized for a long time. In this study, a new stiffness model which can reflect both nonlinearity and anisotropy is proposed. Nonlinearity is simulated by Ramberg-Osgood model and anisotropy is modeled with the cross-anisotropic elasticity. Analysis results with the developed model compared with those from analyses using linear isotropic model, linear anisotropic model, and nonlinear isotropic model. In the triaxial compression like condition, the effects of nonlinearity on the vertical strain are significant, but soil anisotropy does not affect the vertical strain. In 1-dimensional deformation condition, however, both nonlinearity and anisotropy of soil influence the final magnitude of the vertical strain. Also the increase of poisson's ratio magnifies the effect of anisotropy on the vertical strain in this condition.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권9호
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• pp.615-626
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• 2019

토양수분과 유출은 매우 밀접한 관계를 가지고 있으며, 특히 토양 내의 여러 요소들에 의해 토양의 수분보유능력과 배수의 특성이 결정된다. 본 연구에서는 2016년, 2017년 설마천 유역에서 총 40개의 사상을 분리하였다. 선정한 사상별로 constant-K 방법을 적용하여 직접유출과 기저유출을 분리하고 유출계수를 산정하였다. 산정된 유출계수는 선행토양함수와 지수함수 형태의 증가를 보였다. 또한 유출계수가 급증하기 시작하는 토양수분의 임계값을 선정하였으며, 이 값은 유출과 지하수면과의 큰 상관관계를 나타내었다. 선행토양함수뿐만 아니라 초기 토양수분, 토양 저류량, 강우량 등 여러 인자들도 유출 결과에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한 선행토양수분의 임계값에 따라 강우사상을 건조, 습윤 상태로 분리하여 시작 반응과 첨두 반응을 분석해 보았으며, 습윤 상태에서의 반응이 건조 상태에서 보다 빠르게 발생하였다. 건조 상태에 속하는 대부분의 사상에서는 토양수분이 정점에 도달한 후 지하수면과 유출량 순으로 정점에 도달하는 첨두 반응이 일어났으나 습윤 상태에서는 반대로 지하수면과 유출량이 토양수분보다 먼저 정점에 도달하였다. 본 연구의 결과는 유출에 기여하는 인자들 사이의 상호작용을 확인하고 토양의 다양한 조건과 유출 사이의 관계를 규명하는 데에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제11권3호
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• pp.129-138
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• 2008

This study was carried out to examine the growth condition of Chionanthus retusa, roadside tree in Cheongyechon (CGC) and to investigate the relationship soil characteristics and tree vitality and chlorophyll contents of it. Growth condition of tree (condition of flower, leaves and branch, % of flowering, height, diameter at breast height, width, vitality and chlorophyll contents) and physiochemical relation item (pH, organic matter, K, Mg, Na, Ca, P) were investigated. The result are as follows : 1. The growth condition of flower, leaves and branch in the left side of CGC is better than the right side since the quantity of sunshine of left side of CGC is much more than the right side. 2. The average pH was alkaline. P and organic contents were much lower than the standards. 3. Tree vitality and chlorophyll contents were bad where were high user density and high buildings, such as 1, 2 area near Jong-gak and jongro 3 ga. Among the physiochemical factors of soil which affect tree vitality, K and P were found to be the main factors. Therefore, in order to improve the growth environment of roadside tree in CGC, it is needed to do periodical soil fertilizing and improve physical characteristics of soil such as, permeability and porosity by soil conditioner.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권2호
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• pp.107-116
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• 2022

The steady state of unsaturated soil takes a long time to achieve. The soil seepage behaviours and hydraulic properties depend highly on the wetting/drying rate. It is observed that the soil-water characteristic curve (SWCC) is dependent on the wetting/drying rate, which is known as the dynamic effect. The dynamic effect apparently influences the scanning curves and will substantially affect the seepage behavior. However, the previous models commonly ignore the dynamic effect and cannot quantitatively describe the hysteresis scanning loops under dynamic conditions. In this study, a dynamic hysteresis model for SWCC is proposed considering the dynamic change of contact angle and the moving of the contact line. The drying contact angle under dynamic condition is smaller than that under static condition, while the wetting contact angle under dynamic condition is larger than that under static condition. The dynamic contact angle is expressed as a function of the saturation rate according to the Laplace equation. The model is given by a differential equation, in which the slope of the scanning curve is related to the slope of the boundary curve by means of contact angle. Empirical models can simulate the boundary curves. Given the two boundary curves, the scanning curve can be well predicted. In this model, only two parameters are introduced to describe the dynamic effect. They can be easily obtained from the experiment, which facilitates the calibration of the model. The proposed model is verified by the experimental data recorded in the literature and is proved to be more convenient and effective.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권1호
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• pp.50-56
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• 2015

This research was performed to test the hypothesis that the optimal fertilization rate for lettuce is various with soil moisture conditions. The experiment was conducted under a rainfall-intercepted facility in Suwon, South Korea from 2002 to 2003. Soil was irrigated at 30, 50, or 80 kPa of soil moisture tension at 15 cm soil depth in 2002 spring and fall and 20, 30, 50, or 80 kPa in 2003 spring. Fertilization was performed with four levels in spring for both years: none, 0.5, 1.0, and 1.5 times of the recommended N, P, and K fertilization rate. The irrigation amount increased with decreased irrigation starting point as soil moisture tension. The maximum yield was found at the lowest soil moisture tension in spring while irrigation at 50 kPa resulted in the greatest yield in fall. The yield responses of lettuce to fertilization rates were various with soil moisture condition. In spring, maximum yield was found at 1.0 or 1.5 times of the recommended fertilization rate at 20, 30, and 50 kPa irrigation while 0.5 or 1.0 times of fertilization rate resulted in the maximum yield in fall. Especially for 80 kPa irrigation in 2003 spring, yield was decreased by fertilization. It suggested that the optimum fertilization rate for lettuce is affected by soil moisture condition and that lower fertilization rate should be suggested when soil is managed in drier condition.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제18권3호
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• pp.13-22
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• 2015

Unpaved forest roads are common accessways in mountain areas being used for forestry purposes. The presence of forest roads produces large volumes of surface runoff and sediment yield due to changes in soil properties and hillslope profile. Rainfall simulation experiments were conducted to estimate the impacts of above-ground vegetation and antecedent soil water condition on hydrology and sediment processes. A total of 9 small plots($1m{\times}0.5m$) were installed to represent different road surface conditions: no-vegetation(3 plots), vegetated surface(3 plots), and cleared vegetation surface(3 plots). Experiments were carried out on dry, wet, and very wet soil moisture conditions for each plot. Above ground parts of vegetation on road surface influenced significantly on surface runoff. Runoff from no-vegetation roads(39.24L) was greater than that from vegetated(25.05L), while cleared-vegetation condition is similar to no-vegetation roads(39.72L). Runoff rate responded in a similar way to runoff volume. Soil erosion was also controlled by land cover, but the magnitude is little than that of surface runoff. Even though slight differences among antecedent soil moisture conditions were found on both runoff and soil erosion, runoff rate and soil losses were increased in very wet condition, followed by wet condition. The experiments suggest that vegetation cover on forest road surface seems most effective way to reduce surface runoff and soil erosion during storm periods.

• 한국작물학회지
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• 제49권3호
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• pp.194-198
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• 2004

본 연구는 남서해안 간척지에서 토양 염농도(저염; 0.1%, 중염; 0.3∼0.4%)별로 쌀 품질 향상을 위한 적정 질소 시비량을 구명하기 위하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1.유추분화기의 초장은 질소 시비량이 많을수록 컸고, 토양염농도간에는 저염 토양에서 켰다. 2. 출수기는 저염 토양에서는 표준비인 N20kg/10a에 비해 N8-N16kg/10a까지는 같았으나 N24kg/10a에서는 1일 늦었고, 중염 토양에서는 N8-N16kg/10a 까지는 1일이 삘랐고 N24kg/10a에서는 같았으며, 토양 염농도간에는 저염 토양에서보다 중염 토양에서 4일 정도 늦었다. 3. 질소시비량이 많을수록 간장이 크고, 포장도복이 심했다. 4. 저염 토양에서 질소시비량이 많을수록 $\textrm{m}^2$ 당 립수는 많았으나 등숙비율이 낮아져 발 수량은 N12kg/10a이상에서는 유의차가 없었으며, N12kg/10a이하에서 현미의 완전미율이 높고 단백질 함량이 낮았다. 5.중염 토양에서는 질소시비량이 많을수록 $\textrm{m}^2$ 당 립수가 많고 등숙비율이 비슷하여 발 수량은 질소시비량이 많을수록 높았으나 N20kg/10a 이상에서는 유의차가 없었고, 현미의 완전미율과 단백질함량은 질소시비량간에 비슷하였다. 따라서 남서해안 간척지에서 쌀 수량 및 미질 등을 고려해 볼 때, 저염 토양에서는 N12kg/10a, 중염 토양에서는 N20kg/10a이 적당할 것으로 생각된다

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.734-742
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• 2016

최근 21세기에 접어들어 무분별한 발전의 결과로 석탄, 석유 등의 화석연료가 고갈되고 있으며, 지구 온난화가 진행중이다. 이미 유럽과 미국 등의 선진국에서는 신재생 에너지 분야에 관심을 갖고 있으며, 그 중에서도 풍력에너지가 많은 관심을 받고 있다. 풍력발전타워는 운용 중 주기적인 하중의 발생으로 만들어지는 주파수를 회피하여 설계를 해야 한다. 일반적으로 구조해석 과정 시 지반을 고정단 경계조건으로 해석한다. 하지만, 고정단 경계조건의 경우 지반 조건 상호작용을 고려하지 못하여 목표 진동수를 벗어나게 된다. 본 연구에서는 용량 별 지반경계 조건 및 기초의 근입깊이를 고려한 고유진동수 효과를 연구하였으며, 변수에 따른 차이를 확인하였다. 결과적으로 고정단 경계조건 모델은 지반조건과 근입깊이의 영향을 받지 않으며, Coupled Spring 경계조건 모델은 지반조건에는 영향을 받지만, 근입깊이에는 영향을 받지 않는다. Winkler Spring 경계조건의 경우에는 지반조건과 근입깊이에 모두 영향을 받는다. 하지만, 얕은 깊이의 지반에서는 지반조건의 영향을 받지 않으므로 Coupled Spring 경계조건 모델을 활용한 지반조건 별 해석을 수행하는 것이 효과적이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.795-806
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• 1998

토양수분은 기후, 토양 및 지표면의 조건 등에 의해 영향을 받는다. 특히, 급격한 도시화 및 산업화의 영향으로 다른 영향인 자들 보다 지표면 조건의 변화가 크게 바뀌고 있다고 할 수 있으며 본 연구에서는 이러한 지표면 조건의 변화가 토양수분에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지를 간단한 토양수분 동역학 모형을 이용하여 평가해 보았다. 먼저, 본 논문에서는 토양수분의 시간적 공간적 통계특성을 정량화 해보기 위해 논문의 전반부를 Washita ’92 자료 및 Monsoon ’90 자료의 1차원 및 2차원의 통계적 특성을 정리하는데 할해하였으며, 논문의 후반부에서 지표면 조건의 변화를 모형 매개변수의 통계적인 특성을 변화시킴으로서 고려하고 각각의 경우 토양수분이 어떻게 반응하는가를 살펴보았다. 사용된 모형은 선형저수지의 개념에 토양상층에서의 공간적 거동을 고려하기 위하여 확산의 개념을 도입하여 구성된 모형이다. 모형의 주요 매개변수는 손실률과 확산계수로 나타나고, 이들은 관측자료의 통계특성을 이용하여 추정될 수 있다. 지표면 조건의 변화는 모형의 매개변수에 다양한 통계특성을 적용하고 고려하게 된다. 특히, 본 연구에서는 지표면 조건의 평균적인 변화보다 이의 공간적인 분산도의 변화에 초점을 맞추어 분석하였다. 이는 평균적인 지표면 조건의 변화는 선형저수지의 이론에 근거하여 그 영향을 쉽게 판단할 수 있기 때문이다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 지표면 상태의 분산도가 커질 경우 토양수분은 더 쉽게 손실된다, (2) 토양수분의 분산도는 모의 초기에 강우의 영향으로 크게 나타나나 시간이 경과함에 따라 감소하고 점차 지표면 상태의 분산특성를 나타내게 된다, (3) 지표면 유출이나 토양상층에서의 토양수분 이동에 따른 확산의 영향은 지표면 유출이 존재하는 강우기간으로 제한되며 전체적으로 토양수분의 변화에 미미한 영향을 미친다.