• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권3호
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• pp.46-51
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• 2005

본 연구에서는 토양에 유출된 염소계 휘발성 유기물질의 자연저감에 대한 흡착과 미생물분해의 영향을 알아보았다. 대표적인 염소계 휘발성 유기물질인 TCA (1,1,1-trichloroethane), TCE (trichloroethylene) 및 PCE (tetrachloro ethylene)의 자연저감율을 비교하기 위해 세가지 조건에서 바이얼 실험을 수행하였다; (1) 멸균, (2) 비멸균 그리고 (3) 비멸균/탄소원첨가. 또한 각각의 조건에서 수분함량에 의한 영향을 알아보기 위해 세 가지로 적용하였다; (1) wilting point (12%, w/w), (2) field capacity (29%, w/w), (3) saturation (48%, w/w). 100일 경과 후, TCA 및 TCE는 field capacity에서 미생물에 의한 자연저감이 상대적으로 활발히 일어났다. 비멸균/탄소원 첨가 토양은 멸균한 토양에 비해 유기물질의 제거율에서 현격한 차이를 나타내었다. PCE는 미생물 및 탄소원 첨가에 의한 영향을 보이지 않았다.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권4호
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• pp.73-82
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• 2018

In this study, we assessed meteorological and agricultural drought based on the SPI(Standardized Precipitation Index), SMP(Soil Moisture Percentile), and SMDI(Soil Moisture Deficit Index) indices using satellite-based TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)/GPM(Global Precipitation Measurement) images at the province of Chungcheongbuk-do. The long-term(2000-2015) TRMM/GPM precipitation data were used to estimate the SPI values. Then, we estimated the spatially-/temporally-distributed soil moisture values based on the near-surface soil moisture data assimilation scheme using the TRMM/GPM and MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) images. Overall, the SPI value was significantly affected by the precipitation at the study region, while both the precipitation and land surface condition have influences on the SMP and SMDI values. But the SMP index showed the relatively extreme wet/dry conditions compared to SPI and SMDI, because SMP only calculates the percentage of current wetness condition without considering the impacts of past wetness condition. Considering that different drought indices have their own advantages and disadvantages, the SMDI index could be useful for evaluating agricultural drought and establishing efficient water management plans.

• 한국토양비료학회지
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• 제50권5호
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• pp.369-382
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• 2017

Accurate and optimal water supply to cereal crop is critical in growing stalks and producing maximum yields. Recently, upland crops are cultivated in paddy field soils to reduce overproduced rice in Korea. In order to increase productivity of cereal crops in paddy fields which have poor percolation and drainage properties, it is necessary to fully understand crop response to excessive soil water condition and management of soil drainage system in paddy field. The objectives of this study were to investigate effects of excessive soil water to sesame growth and to quantify stress response using groundwater levels. Two cultivars of sesame were selected to investigate; Gunbak and Areum. These sesames were planted in paddy fields located in Miryang, Gyeongnam with different soil drainage levels and drainage systems. The experiment site was divided into two plots by drainage class; very poorly and somewhat poorly drained. Two different drainage systems were applied to alleviate excessive soil water in each plot: open ditch and pipe drainage system. Soil water contents and groundwater levels were measured every hour during growing season. Pipe drainage system was significantly effective to alleviate wet injury for sesame in paddy fields. Pipe drainage system decreased average soil moisture content and groundwater level during sesame cultivation. This resulted in greater yield and lignan contetns in sesame seeds than ones from open ditch system. Comparison between two cultivars, Gunbak had greater decrease in growth and yield by excessive soil water and high groundwater level than Areum. Seed components (lignan) showed decrease in seeds as soil water increased. When soil moisture content was greater than 40%, lignan content tended to decrease than ones from less soil moisture content. Based on these results, pipe drainage system would be more effective to reduce wet injury to sesame and increase lignan component in paddy field cultivation.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제21권5_3호
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• pp.695-702
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• 1998

This study was carried out to investigate to determine seasonal variation of dehydrogenase activity, phosphatase activity, adenosine tri-phosphate content and some physicochemical properties, such as soil pH, moisture content, organic matter and several heavy metal concentrations from Apr. 1997 to jan. 1998 in Pinus densiflora and Quercus mongolica forest in Mt. Nam, to explain a relationship between enzyme activity and the soil factors. There were ranges of 4.03-4.65 in soil pH, 18.65-51.09% in moisture content and 6.69-95.95% in orgainc matter. The organic matter content decreased with soil horizon, showing the higher values in Q. mongolica forest. In comparison to the results of Kawngneung site as control area, there were slightly differences due to a development level of forest ecosystem and microbial degradation of organic matter. The heavy metal concentrations showed 32.50-75.55 ${\mu}g/g$ in Cu, 69.33-134.84 ${\mu}g/g$ in Zn, 57.02-150.32 ${\mu}g/g$ in Pb, and 0.36-1.00 ${\mu}g/g$ in Mt. Nam. These values are higher than in Kwangneung site because of long-term exposure to air pollutants from central city. On the other hand, ATP contents in Mt. Nam were lower than in Kawngneung site in relation to soil organic matter, moisture content and relatively high heavy metal concentrations. ATP contents per soil weight was largest in F+H layer and in spring time of other seasons. Dehydrogenase activity as an index of soil microbial activity had a ranges of 170.67-1,221.66 ${\mu}g$ TPF/g that showed lower values than in Kawngneung site. However, phophatase activity had a contray tendency due to P fertilization for a continuous management. Those values increased through spring to a maximum in the summer and fall in autumn. This is basically caused by metabolic state of soil on the biological activity and several and several factors, such as aeration, soil temperature, vegetation and microflora.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.776-781
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• 2010

본 실험은 토양의 염류도 평가를 위한 전기전도도 측정시 기준으로 적용되는 포화 전기전도도가 이상적인 측정방법인 포장용수량의 전기전도도를 대표할 수 있는지 평가하기 위하여 수행되었다. 염류집적 시설재배지 22점과 간척지 토양 18점을 채취하여 포화반죽과 포장용수량의 토양용액을 추출하고, 주요 구성 양이온, 음이온과 전기전도도를 비교하였다. 시설재배지 토양의 양이온, 음이온과 간척지 토양에서 ${NO_3}^-$와 ${PO_4}^{3-}$를 제외한 나머지 양이온, 음이온 모두 높은 상관을 나타내었고, 포장용수량과 포화 전기전도도 또한 높은 상관관계를 보였다. 포화 전기전도도와 불포화 조건인 포장용수량 전기전도도를 비교하였을 때 시설재배지 토양에서는 기울기가 0.923, 간척지 토양에서는 1.009로 거의 차이가 없었으며, 통계 결과 유의성이 인정되지 않아 포화반죽으로 전기전도도를 평가하는 것이 합리적인 것으로 판단되었다. 시설재배지와 간척지 토양을 sand, silt, clay 각각을 기준으로 비교한 결과 sand 함량과 포장용수량, 포화 전기전도도 비율이 비례하는 것으로 나타났다. 시설재배지 토양에서 sand 50% 이하에서는 0.811, Sand 50% 이상에서는 1.179, 간척지 토양은 sand 50% 이하에서 0.848, Sand 50% 이상에서 1.087배 차이나는 것으로 나타났으며, sand 함량이 많을수록 포장용수량과 포화 수분퍼센트의 차이가 크게 나타나 토성에 의한 수분 보유력이 관련된 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.2-11
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• 2006

In the processes of hydrological cycle, when precipitation reaches the ground surface, water may become surface runoff or infiltrate into soil and then possibly further percolate into groundwater aquifer. A part of the water is returned to the atmosphere through evaporation and transpiration. Soil moisture dynamics driven climate fluctuations plays a key role in the simulation of water transfer among ground surface, unsaturated zone and aquifer. In this study, a one-layer canopy and a four-layer soil representation is used for a coupled soil-vegetation modeling scheme. A non-zero hydraulic diffusivity between the deepest soil layer modeled and groundwater table is used to couple the numerical equations of soil moisture and groundwater dynamics. Simulation of runoff generation is based on the mechanism of both infiltration excess overland flow and saturation overland flow nested in a numerical model of soil moisture dynamics. Thus, a comprehensive hydrological model integrating canopy, soil zone and aquifer has been developed to evaluate water resources in the plain region of Huaihe River basin in East China and simulate water transfer among precipitation, surface water, soil moisture and groundwater. The newly developed model is capable of calculating hydrological components of surface runoff, evapotranpiration from soil and aquifer, and groundwater recharge from precipitation and discharge into rivers. Regional parameterization is made by using two approaches. One is to determine most parameters representing specific physical values on the basis of characterization of soil properties in unsaturated zone and aquifer, and vegetations. The other is to calibrate the remaining few parameters on the basis of comparison between measured and simulated streamflow and groundwater tables. The integrated modeling system was successfully used in the Linhuanji catchment of Huaihe plain region. Study results demonstrate that (1) on the average 14.2% of precipitation becomes surface runoff and baseflow during a ten-year period from 1986 to 1995 and this figure fluctuates between only 3.0% in drought years of 1986, 1988, 1993 and 1994 to 24.0% in wet year of 1991; (2) groundwater directly deriving from precipitation recharge is about 15.0% t of the precipitation amount, and (3) about half of the groundwater recharge flows into rivers and loses through evaporation.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권5호
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• pp.391-398
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• 2013

Soil organic carbon (SOC) has the potential to promote the soil quality for sustainability and mitigation of global warming. There is little information on organic carbon composition despite of having resistance of carbon degradation in soil. In this study, to understand the effect of volcanic ash on organic carbon composition and quantity in soil, we investigated characteristics of volcanic soil and compared organic carbon composition of soil and humic extract by using $^{13}C$-CPMAS-NMR spectra under soil profiles of Namweon series in Jeju. SOC contents of inner soil profiles were 134.8, 101.3, and 27.4 g C $kg^{-1}$ at the layer of depth 10-20, 70-80 and 90-100 cm, respectively. These layers were significantly different to soil pH, oxalate Al contents, and soil moisture contents. Alkyl C/O-alkyl C ratio in soil was higher than that of humic extracts, which was decreased below soil depth. Aromaticity of soil and humic extract was ranged from 29-38 and 24-32%, which was highest at the humic extract of 70-80 cm in soil depth. These results indicate that the changes of SOC in volcanic ash soil resulted from alteration of organic composition by pyrolysis and stability of organic carbon by allophane in volcanic ash soil.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.516-519
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• 2010

본 논문에서는 기존에 관리자가 화초가 자라는 토양에 함유된 수분의 양을 측정하여 물 공급시기를 판단하고, 그에 따라 필요시 수동으로 물을 공급해 주던 방식의 문제점을 개선하고자 제안하는 방법이다. 제안하는 시스템은 센서노드와 관리용 호스트 컴퓨터가 무선센서 네트워크로 연결된다. 계측시스템은 센서노드에 연결된 습도센서를 사용해서 흙속에 존재하는 수분의 양을 측정한다. 제어시스템은 수분의 양이 설정 값 이하로 떨어지면 솔레노이드 스위치를 제어해서 물 공급 시스템의 밸브를 자동으로 열어 일정한 수분이 공급되게 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권3호
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• pp.123-135
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• 2006

고령지 경사지에서 모래성분이 많은 사양토 (석비레) 개간지의 토양특성에 대한 공간변이성과 분포도를 작성하여 공간적 변이를 살펴보고자 각각 $10m{\times}50m$의 면적을 가지는 5개의 포장에서 감자, 양파, 당근, 배추, 무를 재배하여 시험을 수행하였다. 각 포장의 조사지점수는 토양수분 33, 토양경도 11, 작물수량 33이었다. Semivariance 분석 결과, 대부분의 모형은 spherical 모형을 따르고 있었으며, 각 모형에 대해 공간적으로 연속성이 인정되는 거리를 나타내는 범위 (range)는 감자재배구에서 33-35 m로 고르게 큰 값을 보였고, 배추재배지는 5-6 m로 모형에 대한 연속성이 낮은 것으로 나타났다. 수분과 경도 및 수량에 대한 변이계수는 14-59%로 다양하였고, 감자수량의 변이계수가 59%로 가장 높았으며, 무재배지의 수분은 14%로 낮았다. 표준편차 5% 유의수준에서 10%의 오차를 가지는 경우를 기준으로 적정시료의 수를 조사한 결과, 필요한 시료수는 수분 8-40개, 경도 7-25개, 수량 424-4,6787개가 필요한 것으로 분석되었다. Variogram과 분포도를 통해 수분과 경도 및 작물수량의 공간적 분포 및 변이성을 쉽게 파악할 수 있으며, 이를 활용한다면 보다 효율적이고 정밀한 토양관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권4호
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• pp.83-100
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• 2020

본 연구에서는 미국 NASA에서 개발한 LIS(Land Information System)를 이용하여 한반도 지역의 수문인자를 산출하여 토양수분 및 증발산량에 대한 정확도를 평가하였다. LIS를 이용한 수문인자 산출을 위해 사용된 지표면 모형은 Noah-MP(Noah-MultiParameterization)이며, 수문기상 자료는 MERRA2(Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version 2)를 적용하였다. Land Cover 및 국내 기상자료 적용에 따른 정확도를 확인하기 위해 IGBP(International Geosphere-Biosphere Programme), UMD(University of Maryland) Land Cover를 적용하였고, 기상관측자료는 기상청의 종관기상관측(ASOS, Automated Synoptic Observing System) 자료를 사용하였다. 산출된 자료의 정확도를 평가하기 위해 토양수분 및 증발산량을 대상으로 지상 관측자료와 비교하여 상관계수(CC, Correlation Coefficient), 편의(BIAS), 효율계수(NSE, Nash-Sutcliffe Efficiency)를 분석하였다. 그 결과, IGBP를 적용한 토양수분의 상관계수는 평균 0.56, 증발산량은 평균 0.71로 나타났고, UMD를 적용한 토양수분은 평균 0.68, 증발산량은 평균 0.72이며, UMD를 적용한 결과의 상관계수가 높게 평가되었다. 수문기상 자료로 MERRA2를 사용하였을 경우 토양수분의 상관계수는 평균 0.68, 증발산량은 평균 0.72로 나타났고, ASOS를 적용한 토양수분은 평균 0.66, 증발산량은 평균 0.72이며, ASOS를 적용한 결과 상관계수가 낮아지는 것으로 분석되었다. 국내 기상자료를 적용할 경우 상관계수가 낮아지는 현상이 발생하였는데, 지점 자료의 격자화를 진행할 때 MERRA2와 동일한 공간해상도인 0.65°× 0.5°로 격자화하여 지역에 따라 정확도의 차이가 발생 된 것으로 판단된다.