• Title/Summary/Keyword: Soil evaporation

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소금의 고결화 현상에서 모세관 효과 (Effects of Capillary Force on Salt Cementation Phenomenon)

  • 쭝꽝훙;변용훈;엄용훈;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.37-45
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    • 2010
  • 기후변화로 인해 물의 증발량이 많은 지역의 지반에서는 자연적인 소금의 고결화 현상이 발생한다. 이러한 소금의 고결화 분포는 모래지반에서 모세관력에 영향을 받는다. 이 연구의 목적은 콘 관입시험, 전기전도율 측정, 사진 이미지 촬영, 비파괴 이미지 분석 그리고 탄성파에 의한 프로세스 모니터링을 이용하여 소금의 고결화 현상에 대한 모세관력의 효과를 관찰하는 것이다. 실험은 입상재료를 모형화한 글라스비즈를 소금물에 포화시킨 후, 오븐에 넣어 시료를 건조시킴으로써 고결화를 발생시켰다. 실험결과, 고결된 소금의 농도는 시료입경이 작은 경우 최상부에서 높았고, 시료입경이 큰 경우 중간 또는 하부에서 높았다. 고결된 시료에서 높은 소금농도의 위치는 해석적 방법으로 산정된 모세관 높이와 유사하였다. 본 연구에서 수행한 5가지 실험은 모세관력이 소금이 고결된 흙과 같은 입상재료의 거동에 중요한 영향을 끼치는 것을 보여준다.

무관수 옥상녹화에서 유기질 비료와 멀칭재에 따른 리아트리스(Liatris spicata) 생육 반응 (Effect of Organic Matter Ratios in Substrate and Mulching Materials on Growth of Liatris spicata under Non-irrigated Green Roofs)

  • 주진희;윤용한
    • 한국조경학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.130-137
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    • 2012
  • 본 연구는 유기질 비료와 멀칭재에 따른 리아트리스(Liatrisspicata)의 생육을 조사하여 무관수 옥상녹화에서의 효용성을 알아보고자 실시하였다. 4가지의 멀칭처리(무처리, 난석 멀칭, 바크 멀칭, 검은색 부직포 멀칭)와 3가지의 유기질 비료처리($A_1O_0$, $A_4O_1$, $A_1O_1$)로 총 12가지의 처리구를 옥상에 배치하였다. 생육측정은 2010년 4월부터 10월까지 초장, 엽수, 꽃대직경, 소화수, 엽록소 함량, 지상부 생체중 및 건조중 등을, 생존율은 이듬해인 2011년 5월에 조사하였다. 1. 인공배합토 100%($A_1O_0$)처리구의 경우, 검은색 부직포 멀칭에서 리아트리스의 엽수, 소화수, 엽록소 함량 등이 높았고, 특히, 초장, 지상부 생체중, 지상부 건조중 등은 다른 멀칭처리에 비해 확연한 차이를 보였다. 동면 후 생존율은 무처리와 난석 멀칭이 100%, 바크 멀칭에서는 20%,검은색 부직포 멀칭에서는 0%의 생존율을 보였다. 2.인공배합토 80%, 유기질 비료 20%($A_4O_1$)의 경우, 검은색 부직포 멀칭에서 리아트리스의 초장, 엽수, 소화수, 지상부, 생체중, 지상부 건조중 등이 다른 멀칭처리에 비해 높았으나, 초장을 제외하고 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 동면 후 생존율은 $A_1O_0$와 비교해볼 때 약 40~60% 정도 감소하였다. 3. 인공배합토 50%, 유기질 비료 50%($A_1O_1$)의 경우, 검은색 부직포 멀칭이나 바크 멀칭에서 리아트리스의 초장, 꽃대직경, 소화수, 엽수, 엽록소 함량, 지상부 생체중, 지상부 건조중 등이 다른 멀칭처리에 비해 좀 더 높았으나 통계적인 유의성은 없었다. 동면 후 생존율은 모든 멀칭처리에서 0%를 나타냈다. 따라서, 무관수 옥상녹화에서 리아트리스의 생육과 개화는 검은색 부직포 멀칭에서 가장 양호하였다. 반면, 동면 후 생존율은 유기질 비료의 비율이 높을수록 저하되는 경향을 보였다.

일본(日本) 궁고도(宮古島)의 지하수중(地下水中)의 $NO_3-N$${\delta}^{15}N$치(値) (Nitrate Concentration and ${\delta}^{15}N$ Value of the Groundwater in the Miyakojima Island, Okinawa Prefecture, Japan)

  • 박광래;태택희구웅
    • 한국환경농학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.97-108
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    • 1995
  • 일본 오끼나와현 궁고도(宮古島)의 지하수에 대해서 질산태질소($NO_3-N$) 농도의 현상을 지역별로 조사하고, 질소안정동위체 자연존재비(${\delta}^{15}N$)의 측정을 병용하여 그 오염원을 추정하였다. 궁고도(宮古島)의 지형, 농업형태, 취락의 존재 등 몇종의 요인을 고려하여, 대표적인 10지점을 선정한후, 매월 1회 지하수를 채취하여, 양이온, 음이온 농도를 측정한 후, 정밀동위체비질량분석계(Finnigan MAT 252)를 이용하여 $NO_3-N$${\delta}^{15}N$ 치(値)를 측정하였다. 질산태질소($NO_3-N$) 농도는 측정 기간 중 평균 $1.4{\sim}11.5mgL^{-1}$의 범위였으며, 월간변동이 큰 것과 적은 것이 있었다. ${\delta}^{15}N$치(値)는 측정기간 중의 평균 +4.3${\sim}$+9.7$%_o$의 범위에 있었으며, 비교적 변동이 적었다. $NO_3-N$ 농도와 ${\delta}^{15}N$치(値)의 분포로부터, 조사 지하수는 Tuga-ga를 포함시켜 4군(群)으로 분류되었다. 각 $NO_3-N$의 기원을 추정하여, 퇴구비 등 축산 폐기물, 분뇨(糞尿) 등 생활하수(生活下水), 화학비료, 토양유기물 등으로부터 유래하는 $NO_3-N$의 복합적 기여에 대하여 고찰하였다. 또한 이 지역에서 사용되어지고 있는 화학비료 중의 질소의 ${\delta}^{15}N$치(値)는 -3.9${\sim}$-1.4$%_o$의 치를 나타냈기 때문에 시비된 비료의 질산화 과정에 있어서 일부가 암모니아로서 휘산되는 것으로 추정되며, 그 결과 지하수 중의 ${\delta}^{15}N$치(値)가 증가되는 것으로 추정하였다.

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폐목질 자원을 이용한 옥상녹화용 식생기반재의 물리 및 화학적 특성에 관한 연구 (A Study on Physical and Chemical Properties of Vegetation Foundation for Rooftop Greening Using Wood Waste)

  • 김대영;김미미
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권1호
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    • pp.79-87
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    • 2008
  • 경제가 성장함에 따라 도시 곳곳에 인공구조물이 건설되면서 녹지공간이 줄어들고 있다. 녹지공간의 축소는 도시의 열섬현상, 지구온난화 등을 가중시키고 삶의 질을 저하시키는 등의 문제를 가져왔다. 최근 이러한 문제를 해결하기 위해 건물의 옥상과 같이 버려진 공간을 이용한 옥상녹화에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 옥상녹화 시 가장 중요한 문제로 대두되는 것은 건물에 미치는 토양의 하중으로 건물에 부하되는 하중을 줄이기 위해 경량성 녹화소재가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 경량성 소재인 폐목재칩과 폐지 슬러리를 이용하여 녹화용 식생기반재를 제작하였다. 폐목재칩과 폐지 슬러리의 사용은 자원을 재활용한다는 의미에서도 의의를 가진다. 폐목재칩과 폐지 슬러리를 60 : 40으로 혼합하고 습윤지력증강제의 처리를 달리하였고, 보수력을 위해 표면사이즈제를 처리하여 각 처리 조건에 따라 물리적 특성과 화학적 특성을 평가하였다. 실험결과 15%의 습윤지력증강제를 첨가한 식생기반재가 습윤 시 최대의 강도를 보였고, 표면사이즈제를 도포하지 않은 식생기반재에서는 도포한 것에 비해 높은 수분증발량을 보여 표면사이즈제가 보수력을 높이는데 효과적임을 알 수 있었다. 흡수 시 두께변화는 1 mm 이하로 그 변화가 적어 치수안정성이 우수한 소재임을 알 수 있었다. 식생기반재의 pH는 7.6~8.25로 중성에서 약 알카리성으로 나타났다.

지리산국립공원 아고산대 침엽수 고사개체 공간정보 구축 및 입지환경 분석 - 반야봉, 영신봉, 천왕봉 일원 구상나무를 중심으로- (A Study on the Spatial Information and Location Environment of Dead Coniferous Tree in Subalpine Zone in Jirisan National Park -Focus on Korean Fir(Abies koreana) in Banyabong, Yeongsinbong, Cheonwangbong-)

  • 박홍철;문건수;이호;이나연
    • 한국환경생태학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.42-54
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    • 2020
  • 지리산국립공원 내 자생하는 아고산대 침엽수(구상나무 등)의 주요 분포지를 대상으로 약 10년 전·후의 고해상도 항공영상을 활용해 고사목 증가량, 확산패턴 등을 분석하고자 하였다. 나아가 침엽수 고사목이 위치한 지점의 해발고도, 지형정보, 일사량, 수분환경 등을 분석하여 고사에 영향을 미칠 것으로 판단되는 입지요인을 파악하였다. 지리산국립공원 반야봉, 영신봉, 천왕봉 지역 모두 최근 10여 년간 아고산대 침엽수 고사목 개체수가 2~5배 증가한 것으로 나타났다. 반야봉은 약 2배, 영신봉은 약 3.9배, 천왕봉은 약 5.2배 증가한 것으로 나타나 천왕봉 지역의 증가세가 비교적 빠른 것으로 확인되었다. 높은 경사도로 토양수분함량이 낮고, 남향에 위치하여 높은 일사량으로 증발산량이 많은 건조 환경, 이에 더해 태양광에 의한 강한 일사량 및 강우의 체류시간이 짧아 토양이 건조할 것으로 추정되는 입지환경에 고사목이 주로 분포하는 것으로 판단된다. 즉, 건조한 입지환경에서 아고산대 침엽수 고사가 집중되고 있는 것으로 판단되며, 10여 년 전과 비교해도 동일한 경향이 이어지고 있는 것으로 판단된다.

콩군낙(群落)의 열수지특성(熱收支特性)과 건물(乾物)로의 물이용효율(利用效率) (Heat Balance Characteristics and Water Use Efficiency of Soybean Community)

  • 이양수;임정남
    • 한국토양비료학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.94-99
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    • 1990
  • 콩군낙(群落)(팔달(八達)콩 ; 재식밀도(栽植密度) $45{\times}10cm$)에서의 열수지성분(熱收支成分) 변화(變化)를 계절별(季節別)로 관측(觀測)하고 열수지법(熱收支法)으로 증발산량(蒸發散量)을 계산(計算)하여 건물생산량(乾物生産量)과의 관계(關係)를 구한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 맑은날의 전단파복사량(全短波輻射量)에 대한 순복사량(純輻射量)의 비율(比率)은 59~76%로 흐린날의 63~83%보다 낮았다. 2. 순복사량(純輻射量)에 대한 잠열전달량(潛熱傳達量)의 비율(比率)은 흐린날에 100%를 넘는 경우가 있어 때때로 이류(移流)에 의한 열복사(熱輻射)의 수평전도(水平傳導)가 있었다. 3. 1시간(時間)마다 적산(積算)한 일적산순복사량(日積算純輻射量)(Rn)과 증발잠열(蒸發潛熱)($LE_{(+)}$) 및 화간순복사량(畵間純輻射量)($Rn_{(+)}$)과 증발잠열(蒸發潛熱)과의 관계(關係)는 각각(各各) 다음과 같은 직선관계(直線關係)가 성립(成立)하였다. $$LE_{(+)}=0.971\;Rn+1.122\;R^2=0.9017$$ $$LE_{(+)}=0.882\;Rn_{(+)}+1.945\;R^2=0.8836$$ 4. 열수지계산(熱收支計算)에 의한 군낙증발산량(群落蒸發散量)(ETa)과 대형(大型) pan 증발량(蒸發量)(Epan)과의 관계(關係)는 다음과 같았다. ETa = 1.049 Epan + 1.657 $$R^2=0.6589$$ 5. 생육초기(生育初期)를 제외(除外)한 생육기간중(生育期間中) 건물(乾物)로의 물이용효율(利用效率)은 $2.31g{\cdot}DM{\cdot}kg^{-1}\;H_2O$이었으며, 평균일증발산량(平均日蒸發散量)은 5.29mm, 일사량중(日射量中) 군낙(群落)의 증발산(蒸發散)으로 소비(消費)된 열량(熱量)의 비율(比率)은 85%이었다.

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기상자료 분석을 통한 대관령 지역의 작물 최저 한계온도일 추정 (Agro-climate Characteristics and Stability in Crop Production of Daegwallyeong Area in Korea)

  • 류종수;이정태;이계준;오동식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.1153-1156
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    • 2012
  • 대관령 지역의 과거 38년간 (1972-2009)의 기상자료를 수집하여 최저한계온도를 추정하였다. 최저한계온도 출현 빈도 추정은 Gumbel의 극한치 확률분포이론을 도입하여 기온자료의 확률분포함수를 도출하여 이루어졌다. 그 결과 저온 출현일 빈도는 작물의 생산안정성과 밀접한 관계가 있기 때문에 조사하였으며, 저온 출현일이 앞당겨질수록 작물을 일찍 심어 안정된 생육을 유지할 수 있어 그 만큼 수량을 높일 수 있을 것으로 판단되었다. 대관령 지역에서 한계 저온 $5^{\circ}C$ 이상이 5일 이상 지속되는 날짜를 보면 4월 3일, 4월 10일, 4월 20일, 4월 28일, 5월 8일로 나타났으며, 한계저온이 나타나는 시기가 앞으로 당겨질수록 그 시기 (한계저온 $5^{\circ}C$ 출현일)가 출현할 확률이 작아지고 재현되는 기간이 길어져, 작물을 재배할 기회가 줄어들어 작물 파종 및 정식이 어렵게 된다. 따라서 재현기간을 순서대로 보면 50, 25, 10, 5, 2년 이었다. 기온 $5^{\circ}C$에 적응하는 저온성 작물 (배추, 샐러리, 토마토, 딸기 등)은 5월 8일 이후에 파종 또는 정식하면 대관령 지역에서 안정된 수량을 얻을 수 있을 것으로 판단되었다.

기준 일증발산량 산정을 위한 인공신경망 모델과 경험모델의 적용 및 비교 (Comparison of Artificial Neural Network and Empirical Models to Determine Daily Reference Evapotranspiration)

  • 최용훈;김민영;수잔 오샤네시;전종길;김영진;송원정
    • 한국농공학회논문집
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    • 제60권6호
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    • pp.43-54
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    • 2018
  • The accurate estimation of reference crop evapotranspiration ($ET_o$) is essential in irrigation water management to assess the time-dependent status of crop water use and irrigation scheduling. The importance of $ET_o$ has resulted in many direct and indirect methods to approximate its value and include pan evaporation, meteorological-based estimations, lysimetry, soil moisture depletion, and soil water balance equations. Artificial neural networks (ANNs) have been intensively implemented for process-based hydrologic modeling due to their superior performance using nonlinear modeling, pattern recognition, and classification. This study adapted two well-known ANN algorithms, Backpropagation neural network (BPNN) and Generalized regression neural network (GRNN), to evaluate their capability to accurately predict $ET_o$ using daily meteorological data. All data were obtained from two automated weather stations (Chupungryeong and Jangsu) located in the Yeongdong-gun (2002-2017) and Jangsu-gun (1988-2017), respectively. Daily $ET_o$ was calculated using the Penman-Monteith equation as the benchmark method. These calculated values of $ET_o$ and corresponding meteorological data were separated into training, validation and test datasets. The performance of each ANN algorithm was evaluated against $ET_o$ calculated from the benchmark method and multiple linear regression (MLR) model. The overall results showed that the BPNN algorithm performed best followed by the MLR and GRNN in a statistical sense and this could contribute to provide valuable information to farmers, water managers and policy makers for effective agricultural water governance.

상대(相對) 습도(濕度)가 토마토의 Ca흡수(吸收)에 미치는 영향(影響) (Effect of Relative Humidity on Calcium Uptake of Tomato Plant)

  • 조일환
    • 한국토양비료학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.178-183
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    • 1997
  • 본 실험는 토마토 촉성재배시(促成栽培時) 시설내(施設內) 고습환경(高濕環境)에서 높은 배꼽썩음과(果) 발생(發生)과 근권부의 Ca흡수와의 관련성을 구명하기 위해 수행(遂行)하였다. 1) 가습처리(加濕處理)의 시설내(施設內) 기온(氣溫)은 제습(除濕) 하우스보다 $3.1^{\circ}C$ 낮았고, 상대습도(相對濕度)는 12시경(時傾)에 약(約) 70%로 제습(除濕) 하우스보다 20% 높았다. 2) 근건물중당(根乾物重當) 도관(導管)을 통한 수분유출속도(水分流出速度)는 배꼽썩음과가 23%발생된 가습처리(加濕處理)가 배꼽썩음과(果)가 발생(發生)되지 않은 제습처리(除濕處理)보다 $0.24g{\cdot}g^{-1}{\cdot}h^{-1}$ 빨랐고, Ca, Mg, K, Mn, Zn의 도관유출속도(導管流出速度)도 빨랐다. 3) 도관(導管)의 유출액(流出液)과 수경액(水耕液)의 무기성분농도(無機成分濃度)는 유출액(流出液)의 Ca, Mg, K가 수경액(水耕液)보다 2~4배높고, Mn, Zn은 양액(養液)이 다소높았다. 이상의 결과(結果)를 종합(綜合)하면 토마토 촉성재배시(促成栽培時) 고습(高濕)에의해 배꼽썩음과(果) 발생(發生)이 많은 것은 근권부(根圈部)의 Ca흡수 저해(沮害)보다는 흡수된 Ca의 식물체내(植物體內) 분배(分配)의 장해(障害)라고 생각된다.

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미래 강수량 자료만을 이용한 SWAT모형의 유출 예측 (Prediction of SWAT Stream Flow Using Only Future Precipitation Data)

  • 이지민;금동혁;김영석;김윤중;강현우;장춘화;이관재;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.88-96
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    • 2013
  • Much attention has been needed in water resource management at the watershed due to drought and flooding issues caused by climate change in recent years. Increase in air temperature and changes in precipitation patterns due to climate change are affecting hydrologic cycles, such as evaporation and soil moisture. Thus, these phenomena result in increased runoff at the watershed. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model has been used to evaluate rainfall-runoff at the watershed reflecting effects on hydrology of various weather data such as rainfall, temperature, humidity, solar radiation, wind speed. For bias-correction of RCP data, at least 30 year data are needed. However, for most gaging stations, only precipitation data have been recorded and very little stations have recorded other weather data. In addition, the RCP scenario does not provide all weather data for the SWAT model. In this study, two scenarios were made to evaluate whether it would be possible to estimate streamflow using measured precipitation and long-term average values of other weather data required for running the SWAT. With measured long-term weather data (scenario 1) and with long-term average values of weather data except precipitation (scenario 2), the estimate streamflow values were almost the same with NSE value of 0.99. Increase/decrease by ${\pm}2%$, ${\pm}4%$ in temperature and humidity data did not affect streamflow. Thus, the RCP precipitation data for Hongcheon watershed were bias-corrected with measured long-term precipitation data to evaluate effects of climate change on streamflow. The results revealed that estimated streamflow for 2055s was the greatest among data for 2025s, 2055s, and 2085s. However, estimated streamflow for 2085s decreased by 9%. In addition, streamflow for Spring would be expected to increase compared with current data and streamflow for Summer will be decreased with RCP data. The results obtained in this study indicate that the streamflow could be estimated with long-term precipitation data only and effects of climate change could be evaluated using precipitation data as shown in this study.