• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.74-77
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• 2000

Infiltration and water flow in the upper soil layer of a deep water table aquifer are modeled for multistorm runoff events. The infiltration process is developed using the sharp wetting front model of Green and Ampt, and the following redistribution process is modeled using the gravity drained rectangular approximation. The Brooks-Corey model [Brooks and Corey, 1966] is adopted to relate the effective soil saturation, the tension head, and the unsaturated hydraulic conductivity Firstly, the infiltration and redistribution model is developed for a single stom runoff event. Then a couple of events combined for multistorm runoff events. In the later case, infiltration rate of the second rainfall is strongly influenced by the length of the rainfall hiatus and soil moisture profile.

• 한국산림과학회지
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• 제112권4호
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• pp.490-501
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• 2023

본 연구에서는 강우의 침투과정 및 수분 재분포 현상을 분석하기 위하여 실내 컬럼실험을 수행하였으며, 토층 내 함수비를 효율적으로 측정하기 위하여 딥러닝 기법 중 하나인 합성곱신경망(Convolutional Neural Network, CNN)을 사용하여 함수비 예측 모델을 구축하였다. 컬럼실험으로부터 획득된 디지털 이미지를 구축된 CNN 모델에 적용한 결과 시간에 따른 토층별 함수비를 효과적으로 측정할 수 있었으며, 토층별로 설치된 함수비 센서에 따른 함수비와도 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 결과적으로 CNN을 활용하여 토층 내 연속적인 함수비 분포를 파악하는 것이 가능하였으며, 토성 및 지반 함수비 조건에 따른 침투 과정을 효과적으로 분석할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.213-216
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• 2003

Efforts for better understanding of the interaction between groundwater recharge and thermal regime of the subsurface medium is gaining momentum for its diverse applications in water resources. A numerical model is developed to simulate temperature variations of the subsurface under time varying groundwater recharge. The model utilizes MacCormack scheme for finite difference approximation of the partial differential equation describing the conductive and advective heat transport. For the estimation of recharge rate, optimization of the model is realized by searching for the unknown parameters which minimize the root-mean-square error between simulated and measured temperatures. Simulation results for 22-year time series data of temperature measurements reveal that the proposed model can accurately simulate subsurface temperature variations resulting from the redistribution of the heat due to the movement of water and it can also estimate temporal variations of recharge. Seasonal variations of recharge and a linear relationship between precipitation and recharge are clearly reflected in the simulated results.

• 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.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권4호
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• pp.181-192
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• 2003

기상 자료와 토양 수리 특성을 입력하여 토양수분의 수직 이동 및 분포를 예측할 수 있는 수치모형을 개발하고, 이 모형을 검정하기 위해 중동사양토를 대상으로 추정한 결과와 중성자 산란법에 의해 측정한 수분단면을 비교하였다. 이 모형에서 토양수분 포텐셜을 기준으로 한 Richards 방정식의 해를 predictor-corrector 격자에 투영한 음함수 유한차분법에 의해 구하였다. 이 모형에서는 토양단면의 수리특성은 균질하고, 토양수분은 등온적으로 흐르고, 수분이력현상은 고려하지 않고, 수증기 및 열 이동은 일어나지 않고, 빗물은 토양 단면에 부분 치환원리에 의해 분배된다고 가정하였다. 이 모형의 입력 자료는 크게 강우량, 최고 및 최저 기온, 상대습도 및 일사량의 일일 기상자료와 불포화 수리전도도 및 수분보유 특성 함수를 추정하기 위한 토양 수리 자료로 구분하였다. Chebyshev 다항식과 최소 자승차를 이용하여 추정한 토양 수리 다항식은 입력 자료와 매우 잘 일치하였다. 다양한 지표 및 하부 경계조건에서 53일 동안 상대적으로 시간증가분을 크게 하여 추정한 Richards 방정식의 해인 토양수분 수직 단면은 지표 10 cm를 제외하고는 중성자 산란법에 의해 측정한 결과와 잘 일치하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제12권2호
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• pp.189-198
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• 1996

Mercury (Hg) is ubiquitous throughout the earth's atmosphere. The uniqueness of its atmospheric geochemistry is well-known with the high environmental mobility and relatively long atmospheric residence time (c.a., 1 year) associated with its high chemical stability. Despite a growing recognition of the environmental significance of its global cycling, the prexisting Korean database for atmospheric Hg is extremely rare and confined to a number of concentration measurements conducted under relatively polluted urban atmospheric environments. To help activate the research on this suvject, an in-depth analysis on the current development in the measurements of atmospheric mercury and the associated fluxes has been made using the most using the most updated data ests reported worldwide. As a first step toward this purpose, the most reliable techniques commonly employed in the measurements of its concentration in the background atmosphere are introduced in combination with the flux measurement techniques over soil surface such as: dynamic enclosure (or field flux chamber) method and field micrometeorological method. Then the results derived using these measurement techniques are discussed and interpreted with an emphasis on its mobilization across the terrestrial biosphere and atmosphere interface. A unmber of factors including air/soil temperature, soil chemical composition, soil water content, and barometric pressure are found out to be influential to the rate and amount of such exchange processes. Although absolute magnitude of such exchange processes is insignificant relative to that of the major component like the oceanic environment, this exchange process is thought to be the the predominant natural pathway for both the mobilization and redistribution of atmospheric Hg on a local or regional scale.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.469-469
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• 2011

점적관개는 과수원이나 시설재배에서 수량 및 품질을 향상시키기 위해 물을 효율적으로 사용하여, 비료 및 농약 등에 의한 비점원 오염을 감소시킬 수 있는 방법으로 자주 고려되어 왔다. 효율적인 점적관개를 위해서는 관개시 토양의 수분 분포에 대한 정보가 필요하며, 이는 점적기의 간격, 관개수량 기준에 중요한 기초자료로 활용된다. 시설재배지에서 토양수분의 관리 및 관개를 위한 점적기 설치 간격, 유량은 현재 관리자의 경험적인 지식에 의존하고 있으며, 재배지 토성의 변화에 적절히 대응 할 수 있는 설계 기준 구축이 전무한 상태이다. 본 연구에서는 점적관개 시 토양수분 분포의 변화 양상을 국내토양 및 시설재배 현황을 반영하여 실험설계를 실시하였으며 토양수분 재분배 및 균일성 평가 방법을 적용하여, 적정 점적관개 시스템의 설계 및 운영에 필요한 기초자료를 제공하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.17-26
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• 2016

지반의 동결-융해 과정에 의한 지반구조물의 거동 특성을 이해하기 위해서는 동결에 의한 지반의 상변화와 구조물과의 상호작용에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기존의 동상 팽창 실험결과에 대한 역해석을 수행하여 얼음포화도에 따란 탄성계수 모델식을 제시하였다. 실트지반은 화강풍화토와 모래지반에 비하여 탄성계수가 얼음포화도에 대하여 매우 민감하고, 화강풍화토는 실트에 비하여 초기 포화도가 탄성계수에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 매설 냉각가스관에 대한 수치해석은 가스관 주변의 연중 동결 영역이 외부 동결하중에 대하여 shield 역할을 하여 추가적인 외력의 영향은 상대적으로 작은 것으로 나타났다. 그리고 모래로 치환된 지반에 설치된 가스관은 주변 원지반(화강풍화토)과 치환 모래의 상대적인 탄성계수의 차이로 히빙량이 크게 나타나지만, 외부하중을 효과적으로 재분배하여 안정적인 응력상태에 도달함을 알 수 있다.

• 한국농공학회지
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• 제29권2호
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• pp.74-81
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• 1987

지표에서 토양속으로 흐르는 물의 침수를을 동심원관형침수계를 사용하여 측정하였다. 내부관과 외부관을 비교함으로서 침투율 측정시 침투계 바깥쪽으로 흐르는 수평방향으로 흐름을 예상할수 있으며 서로 다른 초기함수조건에서 침투율을 측정, 비교함으로써 초기함수 상태의 침투율에 대한 영향을 고찰하였다. 측정치를 분석한 결과 예상한 대로 바깥쪽으로 흐르는 수평방향의 토양수분으로 인하여 외부관에서의 침투율이 내부관에서 보다 평균90% 컸으며, 또 초기 함수량이 작은 경우가 큰 경우보다 침투율이 켰다. 침수가 끝난 후 재분배시의 토양 수분 흐름은 수리지표를 검사함으로써 추정하였다.수평 및 수직방향의 수리지표는 다단 텐시오미터(multiple-depth tensiometer)를 사용하여 토양속의 공극수압을 측정하여 계산하였다 수리지표를 검사한 결과 재분배시 수평방향의 토양수분 흐름은 일정한 방향이 아니라 경우에 따라서 원관 침투계의 중심쪽으로 또는 바깥쪽으로 흘렀다. 이느 토양의 물리적 성질이 장소에 따라서 균일하지 않았음에 기인한 것이라 판단된다. 재분배시 수평 및 수직방향의 평균수리지표의 비율을 검사한 결과 시간이 경과할수록 비율이 감소 되었으며 또 깊이가 깊어질수록 감소하였다.이는 즉 시간이 지날수록 깊이가 깊어질수록 토양수분 흐름의 수평방향 성분이 감소한다는 것을 나타낸다.

• 한국연초학회지
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• 제8권1호
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• pp.69-78
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• 1986

This experiment was carried out to Investigate the environmental changes of rhizosphere, behavior of nutrient components in soul, and nutrients uptake and growth response of the tobacco plant in the condition that mulch as polyethylene film, had been removed on the ridge at the 50th day after transplanting in comparison with continuous mulching condition. The results obtained were as follows; 1. After rainfall, soil moisture content In the plow layer was greatly increased without mulch in comparison with that of the plot with mulch. As a result, leaf water potential of tobacco plant without mulch was higher than that with mulch. 2. Available nutrients such as $NH_4-N, \;NO_3-N$, and total salts in the plow layer of the plot without mulch tended to be Increased, and especially accumulated on the surface layer owing to the redistribution of soil water by rainfall during the latter growth stage after removing mulch. 3. Nutrients uptake by tobacco was much more enhanced in the plot without mulch and resulted in higher contents of total nitrogen, $NO_3-N, \;P_2O_5, \;and K_5O$ in the tobacco leaf Especially higher content of nitrogen caused the delay of maturity resulting In the increased of dry weight of top part of tobacco in the plot without mulch toned to be Increased in comparison with that in mulching condition. Content of total nitrogen, $NO_3-N$, and nicotine in flue-lured leaves was much higher in the plot without. mulch than in mulching condition, but lower content of reducing sugar in the plot without mulch resulted in lower quality of tobacco.