• 제목/요약/키워드: Soil loss prediction

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The Variation of Yield-Related Traits of the QTL Pyramiding Lines for Climate-resilience and Nutrition Uptake in Rice

  • Joong Hyoun Chin
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.14-14
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    • 2022
  • Greenhouse gas emissions are one of the critical factors that drive change in rice cropping systems. Within this changing system, less water irrigation and chemical fertilizer are seriously considered, as well combining precision farming technologies with irrigation control. Water and phosphorus (P) fertilizer are two of the most critical inputs in rice cultivation. Due to the lack of water availability in the system, P fertilizer is not available, especially in acidic soil conditions. Moreover, the various types of abiotic stresses, such as drought, high temperature, salinity, submergence, and limited fertilizer result in significant yield loss in the system. Even in the late stage of growth, the waves caused by diseases and insects make the field more unfruitful. Therefore, agronomists and breeders need to identify the secondary phenotypes to estimate the yield loss of when stress appears. The prediction will be clearer if we have a set of markers tagging the causal variation and the associated precise phenotype indices. Although there have been various studies for abiotic stress tolerance, we still lack functional molecular markers and phenotype indices. This is due to the underlying challenges caused by environmental factors in highly unpredictable regional and yearly environmental conditions in the field system. Pupl (phosphorus uptake 1) is still known as the first QTL associated with phosphorus uptake and have been validated in different field crops. Interestingly, some pyramiding lines of Pupl and other QTLs for other stress tolerances showed preferable phenotypes in the yield. Precise physiological studies with the help of genomics are on-going and some results will be discussed.

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인공신경망모델을 이용한 산사태 예측 (Prediction of Landslide Using Artificial Neural Network Model)

  • 홍원표;김원영;송영석;임석규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.67-75
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    • 2004
  • 산사태는 인간의 생명과 재산을 위협하는 가장 주요한 자연재해중의 하나이다. 일반적으로 산사태는 토질물성, 지질학적 및 지형학적 특성과 같은 복잡한 문제로 인하여 발생하게 된다. 인공신경망모델은 많은 연구분야에서 적용되고 있으며, 복잡한 문제를 해결하는데 사용되는 유용한 계산방법이다. 본 논문에서는 자연사면의 산사태 발생여부를 조사하기 위하여 오류역전파를 이용한 인공신경망모델을 제안하였다. 제안된 인공신경망 모델은 두가지 경우에 대한 산사태 발생여부의 평가가 가능하다. 한가지는 토질물성데이터만을 적용한 경우이고, 다른 한가지는 토질물성, 지형 및 지질데이터를 적용한 경우이다. 사면의 안정성을 합리적으로 평가하기 위하여, 인공신경망모델을 적용한 SlideEval(Ver. 1.0)을 개발하였다. 인공신경망모델을 이용한 사면의 안정성 평가는 매우 정확한 것으로 나타났다. 특히, 인공신경망모델을 이용한 산사태 예측은 토질물성데이터만을 적용한 경우보다 토질물성, 지형 및 지질데이터를 적용한 경우가 안정하고 정확한 것으로 나타났다. 그리고, 산사태 발생예측에 대한 통계적인 분석결과(한국지질자원 연구원, 2003)와 비교 검토하여 보면 인공신경망 예측결과와 거의 일치하는 것으로 나타났다. 따라서, 인공신경망을 이용한 SlideEval (Ver. 1.0)프로그램은 산사태를 예측하여 사면의 안정성을 평가하는데 적용이 가능하다.

WEPP Watershed Version을 이용한 홍천군 자운리 농경지 토양유실 예측 및 경사도에 따른 토양유실량 평가 (Evaluation of Sediment Yield Prediction and Estimation of Sediment Yield under Various Slope Scenarios at Jawoon-ri using WEPP Watershed Model)

  • 최재완;현근우;이재운;신동석;김기성;박윤식;김종건;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.441-451
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    • 2009
  • To evaluate the soil erosion best management practices, many computer models has been utilized over the years. Among those, the USLE and SWAT models have been widely used. These models estimate the soil erosion from the field using empirically-based USLE/MULSE in it. However, these models are not good enough to estimate soil erosion from highland agricultural watershed where severe storm events are causing soil erosion and muddy water issues at the receiving watersheds. Thus, physically-based WEPP watershed version was applied to a watershed, located at Jawoon-ri, Gangwon with very detailed rainfall data, rather than daily rainfall data. Then it was validated with measured sediment data collected at the sediment settling ponds and through overland flow. In this study, very detailed rainfall data, crop management data, soil data reflecting soil reconditioned for higher crop production were used in the WEPP runs. The $R^2$ and the EI for runoff comparisons were 0.88 and 0.91, respectively. For sediment comparisons, the $R^2$ and the EI values were 0.95 and 0.91. Since the WEPP provides higher accuracies in predicting runoff and sediment yield from the study watershed, various slope scenarios (2%, 3%, 5.5%, 8%, 10%, 13%, 15%, 18%, 20%, 23%, 25%, 28%, 30%) were made and simulated sediment yield values were analyzed to develop appropriate soil erosion management practices. It was found that soil erosion increase linearly with increase in slope of the field in the watershed. However, the soil erosion increases dramatically with the slope of 20% or greater. Therefore special care should be taken for the agricultural field with slope greater than 20%. As shown in this study, the WEPP watershed version is suitable model to predict soil erosion where torrential rainfall events are causing significant amount of soil loss from the field and it can also be used to develop site-specific best management practices.

대청댐 예비 방류를 위한 홍수 예보 (Flood Forecasting for Pre-Release of Taech'ong Reservoir)

  • 이재형;심명필;전일권
    • 물과 미래
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    • 제26권2호
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    • pp.99-105
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    • 1993
  • 호우발생전의 기상상태, 유역의 저류상태 그리고 과거의 패턴을 반영한 실용성 있는 홍수 예보모형을 제안하였다. 호우 예보는 구름 물리학을 토대로한 지점 호우 예보 모형을, 유출예측은 저류함수모형을 채택하였다. 홍수 예보 모형의 입력 변수는 예보 발령 시점의 지상 기온, 지상 기압, 지상 이슬점 온도 그리고 유출점의 초기 유량이다. 홍수 예보 모형의 매개 상수는 과거의 홍수 사상이 갖는 최적 상수들의 산술평균값으로 하였다. 유출률은 홍수 초기 유량을 지표로 하여 예측될 수 있게 하였다.

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농촌유역에서의 SS, COD 및 T-P간의 상관관계 분석(지역환경 \circled1) (Analysis of relationship between SS, COD, and T-P in rural area)

  • 함종화;윤춘경
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2000년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.525-530
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    • 2000
  • The loss of soil and nutrients from land surfaces to surface water supplies continues to be an important source of nonpoint source pollution. This study was initiate to develop an empirical relationship among the contaminants. SS, COD, T-N, and T-P were collected from agricultural surface water quality studies carried out in Hwasung-Gun, Kyonggi-Do. Correlation analysis, regression analysis, and reliability analysis were conducted. The regression equations were developed between SS and COD, SS and T-P, COD and T-P, and the resulting r$\^$2/ value was over 0.78. The regression equation enables a reasonable prediction of phosphorus concentration and COD concentration for known suspended solid concentration.

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EPB tunneling in cohesionless soils: A study on Tabriz Metro settlements

  • Rezaei, Amir H.;Shirzehhagh, Mojtaba;Golpasand, Mohammad R. Baghban
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권2호
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    • pp.153-165
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    • 2019
  • A case study of monitoring and analysis of surface settlement induced by tunneling of Tabriz metro line 2 (TML2) is presented in this paper. The TML2 single tunnel has been excavated using earth pressure balanced TBM with a cutting-wheel diameter of 9.49 m since 2015. Presented measurements of surface settlements, were collected during the construction of western part of the project (between west depot and S02 station) where the tunnel was being excavated in sand and silt, below the water table and at an average axis depth of about 16 m. Settlement readings were back-analyzed using Gaussian formula, both in longitudinal and transversal directions, in order to estimate volume loss and settlement trough width factor. In addition to settlements, face support and tail grouting pressures were monitored, providing a comprehensive description of the EPB performance. Using the gap model, volume loss prediction was carried out. Also, COB empirical method for determination of the face pressure was employed in order to compare with field monitored data. Likewise, FE simulation was used in various sections employing the code Simulia ABAQUS, to investigate the efficiency of numerical modelling for the estimating of the tunneling induced-surface settlements under such a geotechnical condition. In this regard, the main aspects of a mechanized excavation were simulated. For the studied sections, numerical simulation is not capable of reproducing the high values of in-situ-measured surface settlements, applying Mohr-Coulomb constitutive law for soil. Based on results, for the mentioned case study, the range of estimated volume loss mostly varies from 0.2% to 0.7%, having an average value of 0.45%.

해외 토사유출량 산정공식의 국내적용성 검토 (I);RUSLE를 중심으로 (Applicability Examination of the RUSLE Sediment Yield Prediction Equation in Korea)

  • 손광익
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.199-207
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    • 2001
  • 개발에 의하여 증가된 토사유출량의 유역외 배출을 최소화하기 위한 침사지 등의 설계에 필요한 검증된 토사유출량 산정기법이 국내에는 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현재까지 개발된 각종 장·단시간 호우에 대한 외국의 토사유출량 산정 기법들 중 개정범용토양손실공식(RUSLE)의 국내 적용 가능성을 검토하였다. 전국 7개 개발현장에서 실측한 강우 및 토사유출량 자료를 RUSLE공식에 적용, 그 적용범위 및 한계성 등을 검토한 결과 국내 개발지역에 대한 토사생산량 산정기법으로써의 가능성을 확인하였으며 RUSLE공식의 적용시 우리나라에서 많이 범하고 있는 각 인자별 산정 오류에 대해서도 검토하였다. RUSLE공식 적용시 필요한 토사전달률에 대해서도 우리나라에 적합한 두 가지 기법을 제시하였다.

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GIS 기반 확률론적 기법을 이용한 산사태 및 토석류 위험지역 분석 (Analysis of Landslide and Debris flow Hazard Area using Probabilistic Method in GIS-based)

  • 오채연;전계원
    • 한국안전학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.172-177
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    • 2012
  • In areas around Deoksan Li and Deokjeon Li, Inje Eup, Inje Gun, located between $38^{\circ}2^{\prime}55^{{\prime}{\prime}}N$ and $38^{\circ}5^{\prime}50^{{\prime}{\prime}}N$ in latitude and $128^{\circ}11^{\prime}20^{{\prime}{\prime}}E$ and $128^{\circ}18^{\prime}20^{{\prime}{\prime}}E$ in longitude, large-sized avalanche disasters occurred due to Typhoon Ewiniar in 2006. As a result, 29 people were dead or missing, along with a total of 37.25 billion won of financial loss(Gangwon Province, 2006). To evaluate such landslide and debris flow risk areas and their vulnerability, this study applied a technique called 'Weight of Evidence' based on GIS. Especially based on the overlay analysis of aerial images before the occurrence of landslides and debris flows in 2005 and after 2006, this study extracted 475 damage-occurrence areas in a shape of point, and established a DB by using such factors as topography, hydrologic, soil and forest physiognomy through GIS. For the prediction diagram of debris flow and landslide risk areas, this study calculated W+ and W-, the weighted values of each factor of Weight Evidence, while overlaying the weighted values of factors. Besides, the diagram showed about 76% in prediction accuracy, and it was also found to have a relatively high correlationship with the areas where such natural disasters actually occurred.

강우입자분포를 고려한 시강우의 강우에너지 산정 연구 (Estimation of the Kinetic Energy of Raindrops for Hourly Rainfall Considering the Rainfall Particle Distribution)

  • 김성원;정안철;이기하;정관수
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권12호
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    • pp.15-23
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    • 2018
  • 우리나라에서 발생하는 대부분의 토양침식은 물에 의한 토양침식이며 강우와 밀접한 관계를 가진다. 강우로부터 발생하는 토양침식은 토지자원의 손실을 발생시키고 이후 하천에 유입되고 퇴적되어 하천수자원의 관리 및 이용에 많은 어려움을 주고 있다. 최근 기후변화의 영향으로 우리나라에서는 30mm/hr 이상의 집중호우의 발생횟수가 증가하고 있어 단기간에 토양침식이 발생할 가능성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 강우의 물리적인 특성을 고려하기 위하여 누적분포함수를 이용하여 강우강도별 강우입자의 분포를 추정하고 단일 호우사상이 가지는 강우에너지를 계산하는 방법을 제안하고자 하였다. 강우에너지 산정공식을 개발하기 위하여 강우강도 0.254~152.4mm/hr에서 측정된 강우입자 자료를 이용하였다. 누적분포함수를 적용하여 산정된 강우에너지는 강우강도의 관계에서 멱함수형태로 증가하는 경향으로 나타났으며, 이 관계로 얻어진 식을 바탕으로 1~80mm/hr 강우강도의 강우 운동에너지를 산정한 결과 $0.03{\sim}48.26Jm^{-2}mm^{-1}$로 나타났다. 강우강도와 강우에너지의 관계를 바탕으로 강우에너지 식을 멱함수로 제시하였다. 본 연구에서 제안된 공식은 한시적으로 설치하는 침사지와 같은 시설물의 규모를 결정하는 계획의 토양침식량을 예측에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

차세대 중형위성을 활용한 온실가스 관측 정보 획득 방안 연구 (A Study of the Acquisition Plan for GHG Data using CAS500)

  • 최원준;김상균
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • 우리나라 기후변화의 양상은 전세계 평균에 비해 높은 양상으로 나타나 기후변화 대응을 위한 적응 정책이 절실한 상황이다. 특히, 기후변화에 따른 우리나라의 경제적 손실이 2,800조원에 달할 것으로 예측되는 상황으로 최소 300조원의 천문학적인 비용이 기후변화 적응에 필요할 것으로 연구되었다.(KEI, 2011) 이러한 막대한 비용의 적절한 투입시기, 분야 설정 등 효율적인 투입을 위해 정확한 기후변화 예측 및 영향이 필수적이다. 이러한 기후변화 예측 및 영향 분석을 위해서는 전구뿐만 아니라, 한반도를 비롯한 동북아시아에서 불균질하게 나타나고 있는 온실가스 농도의 정확한 파악이 필요하다. 본 연구에서는 기후변화의 유발인자인 온실가스 관측을 위한 위성 개발에 대한 필요성에 대해 분석하고, 해외 온실가스 관측 위성 개발 현황에 대해 조사하여 저궤도 환경위성 개발 방안에 대해 제시하고자 한다. 온실가스 관측 위성은 우주개발중장기계획에 반영된 차세대 중형위성과 연계, 추진하여 기상, 농림, 토양 관측 위성과 함께 기후변화 이외에 수질, 토양, 생태로 환경 감시 범위를 확대할 수 있을 것으로 예상된다.