• 한국토양비료학회지
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• 제50권6호
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• pp.520-529
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• 2017

In Korea, the largest agricultural lands are paddy fields which have poor infiltration and drainage properties. Recently, Korean government pursuits cultivating upland crops in paddy fields to reduce overproduced rice in Korea. In order to succeed this policy, it is critical to set criteria suitability classification for upland crops cultivating in paddy field soils. The objective of this study was developing guideline of suitability classification for sesame cultivation in paddy field soils. Yields of sesame cultivated in paddy field soils and soil properties were investigated at 40 locations at nationwide scale. Soil properties such as topography, soil texture, soil moisture contents, slope, and drainage level were investigated. The guideline of suitability classification for sesame was determined by multi-regression method. As a result, sesame yields had the greatest correlation with topography, soil moisture content, and slope. Since sesame is sensitive to excessive soil moisture content, paddy fields with well drained, slope of 7-15% and mountain foot or hill were best suit for cultivating sesame. Sesame yields were greater with less soil moisture contents. Based on these results, area of best suitable paddy field land for sesame was 161,400 ha, suitable land was 62,600 ha, possible land was 331,600 ha, and low productive land was 1,075,500 ha. Compared to existing suitability classification, the new guideline of classification recommended smaller area of best or suitable areas to cultivate sesame. This result may suggest that sesame cultivation in paddy field can be very susceptible to soil moisture contents.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5B호
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• pp.487-495
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• 2010

토양수분은 강우-유출, 에너지 수지, 증발 및 대기의 기후와 기상에 큰 영향을 미치고, 수문학적 거동에 중요한 역할을 한다. 미국의 NASA와 USDA는 전 지구 토양수분 관측을 위해 2002년부터 2005년까지 매년 Soil Moisture Experiment(SMEX)의 실험 실측, 항공기, 원격탐사를 이용한 토양수분 자료를 평가하여 지표와 대기의 수문학적 연구를 위해 기초가 되는 자료를 제공하고 있다. 본 연구의 목적은 SMEX02에 따른 항공기 원격탐사를 이용한 토양수분 데이터와 In-situ를 이용한 토양수분 데이터와의 상관관계를 분석하고, 항공기를 이용한 데이터의 활용성에 대해서 분석하는 것이다. 미국의 Iowa 주 Walnut Creek 유역을 대상으로 항공기를 이용한 Polarimetric Scanning Radiometer(PSR)의 C-band와 In-situ에 의한 데이터의 시공간적 스케일을 조합하여 4개 지점(WC15, WC16, WC23, WC24)에서 관측된 10일간의 토양수분 자료를 비교, 분석하였다. PSR의 C-band와 4개의 지점에 대한 7개 깊이의 In-situ 토양수분 데이터와의 상관성을 분석한 결과, 2-10 cm 깊이에서 상호 상관성이 가장 유의함을 보여 주었다. Rank Sum test와 t-test의 결과, 유의수준 10%에 대해 4개 지점 모두 10 cm에서 평균이 같고, 7 cm와 10 cm에서 중앙값이 같았다. 또한 확률분포의 적합도 검정을 위해 PPCC test를 실시한 결과, PSR에 의한 토양수분 데이터는 대체적으로 정규분포, 대수분포, Gumbel 분포 모두 성립하였고, 대상 지역별 깊이에 따라 토양수분의 분포형은 10 cm 깊이에서 정규분포보다 대수정규분포와 Gumbel 분포가 더 유의하였다. 본 연구를 통하여 PSR 토양수분은 7 cm와 10 cm 깊이의 관측 토양수분 자료로 대체될 수 있을 것으로 판단된다. 향후 우리나라에서도 항공기 및 인공위성을 이용한 토양수분 자료를 활용하여 수문학적 연구에 기초가 되는 자료로서 활용이 가능하며, PSR의 C-band를 이용하여 토양수분 관측 시 약 7-10 cm에 대한 토양수분을 증명할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대기
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• 제31권3호
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• pp.327-340
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• 2021

In this study, the impact of soil moisture initialization in GloSea5, the operational climate prediction system of the Korea Meteorological Administration (KMA), has been investigated for the period of 1991~2010. To overcome the large uncertainties of soil moisture in the reanalysis, JRA55 reanalysis and CMAP precipitation were used as input of JULES land surface model and produced soil moisture initial field. Overall, both mean and variability were initialized drier and smaller than before, and the changes in the surface temperature and pressure in boreal summer and winter were examined using ensemble prediction data. More realistic soil moisture had a significant impact, especially within 2 months. The decreasing (increasing) soil moisture induced increases (decreases) of temperature and decreases (increases) of sea-level pressure in boreal summer and its impacts were maintained for 3~4 months. During the boreal winter, its effect was less significant than in boreal summer and maintained for about 2 months. On the other hand, the changes of surface temperature were more noticeable in the southern hemisphere, and the relationship between temperature and soil moisture was the same as the boreal summer. It has been noted that the impact of land initialization is more evident in the summer hemispheres, and this is expected to improve the simulation of summer heat wave in the KMA's operational climate prediction system.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권7호
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• pp.1423-1431
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• 2018

사물인터넷 기술은 농업, 낙농업 등의 기술에 적용되어 도시에서도 간편하고 손쉽게 농작물을 재배하는 것을 가능하게 한다. 특히, 농업 부문에서 재배작물의 생장환경에 맞도록 지능적으로 판단하고 제어하는 사물인터넷 기술이 발전되고 있다. 본 논문에서는 지능형 사물인터넷을 이용하여 식물의 수분 공급 주기를 학습함으로써 식물의 생장 환경을 예측하는 방법을 제안한다. 제안된 시스템은 토양 수분량의 수분단계를 지도 학습으로 찾아내고, 측정된 수분단계를 기반으로 수분 공급의 규칙을 찾아낸다. 이러한 규칙을 기반으로 수분 공급 주기를 예측하고, 미디어를 이용하여 출력함으로써 사용자가 사용하기에 편리하도록 구현하였다. 또한, 센서가 측정하는 값의 오차를 줄이기 위하여 식물간에 서로 정보를 교환함으로써 오류가 있는 경우의 값을 보완해 가면서 예측의 정확도를 높였다. 생장 환경 예측 시스템의 성능을 평가하기 위하여 토양 수분 공급량이 현격히 차이가 있는 여름과 겨울로 나누어서 실험하였으며, 정확도가 높음을 검증하였다.

• 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.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.61-72
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• 2000

지하수 함양량을 추정하기 위한 방법으로 격자기반의 일변 토양수분 추적기법을 모델링하였다. 본 모델은 GRASS-GIS를 이용하여 모델에 필요한 자료들을 준비하고, 모델은 이들을 ASCII 형태로 받아들여 일별 수행결과(유역출구에서의 유출량, 지표유출 분포도, 토양수분 분포도 등)들을 GRASS상에서 도시하여 주는 형태로 구성하였다. 보청천유역의 일부인 이평교 유역($75.6\;\textrm{km}^2$)을 대상으로 모델의 적용성을 검토하였다. '95년 및 '96년도의 IHP유역 연구보고서 자료를 이용하여 실측 일유출자료와 모의 일유출자료를 비교하였다. 일단위 및 월단위의 유역 토양수분의 변화양상을 공간적으로 확인할 수 있었으며 본 기법을 이용하여 1995년도 보청천의 이평교유역에 대한 지하수 함양량을 계산하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.67-75
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• 2010

강우 후 경과일수에 따른 연료습도 변화는 산불위험도 예측과 산불감시원 활용에 매우 중요하다. 따라서 이러한 산불위험 조건을 구명하기 위해 2007년 봄철 영동지방 소나무림에서 임분 밀도별로 5mm 이상 강우 후 낙엽층, 부식층, 토양층에 대한 산불위험도와 각 층에 대한 연료습도변화 예측모델을 개발하였다. 연구결과 소 임분 지역은 강우 3일 후부터, 중 밀임분 지역은 5일 후부터 산불발생 위험수준인 17% 정도의 연료 습도를 나타냈다. 반면, 부식층은 6일이 경과 되어도 30% 이상의 연료 습도를 나타냈으나, 토양 상 하층은 약간의 변화 또는 거의 변화가 없었다. 이러한 결과를 토대로 각 층위별 연료습도 변화 예측모델($R^2$=0.56~0.87)을 개발하였으며, 2008년 동일기간의 강우 후 기상 실측자료를 적용하여 예측모델을 검증한 결과 1% 수준에서 유의성이 있음을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제26권2호
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• pp.251-260
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• 2016

댐 저수지의 높은 수위와 댐 외부 지역의 지하수위간의 수두 차이는 지질 방벽을 통한 물의 흐름을 발생시킨다. 이로 인하여 발생한 유역 외 지역의 얕은 지하수위는 토양 습윤화를 초래하여 토지이용에 제약을 가져온다. 본 연구에서는 습윤화가 진행된 소유역내에 지하 1~1.5 m 심도에서 유공관 등의 배수시설을 설치한 후 그 효과를 분석하였다. 배수시설 설치 이전에 비하여 지하수 관측정에서의 수위는 1 m 이상 하강한 것으로 나타났으며, 저수지와 인접한 골짜기 상류(W1 지점)의 경우에는 2m 이상 하강하여 지하수의 빠른 배출에 의한 효과가 발생하였다. 또한, 지역 내 토양수분함량 및 그 표준편차도 감소하여 배수시설에 의한 지하수위 하강이 토양 습윤화를 억제한 것으로 분석되었다. 댐의 설계 시에는 지형지리적 특성을 고려하여 수두 차이에 의한 외부 지역으로의 누수 현상 예측 및 관련 대책을 수립해 나가야 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권2호
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• pp.129-134
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• 1997

전북(全北) 봉동 재래종인 생강(生薑)을 공시(供試)하여 송정미사질양토(松汀微砂質壤土)에서 pot시험(試驗)으로 토양수분함량에 따른 생강의 생육(生育)을 조사(調査)한 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 생강출아는 토양함수량 20%(g/g) 이상 처리구에서 파종 20~25일에 80~100%의 출아율을 보였다. 2. 생강지상부의 경장, 경태, 경수, 엽장, 엽폭 등은 토양함수량 20~25% 처리구에서 가장 양호하였다. 3. 생강지상부의 고사율은 토양함수량 25% 처리구를 기점으로 많거나 적으면 증가하는 경향이었다. 4. 생강 지하부 생육 토양함수량 25%처리구에서 가장 양호하였다. 5. 생강 부패율은 토양함수량 20~25% 처리구에서 가장 낮았다. 6. 생강 수량과 경태($r=0.971^{**}$), 경수($r=0.980^{**}$) 간에 각각 고도(高度)의 정(正)의 상관(相關)을 보였다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제23권6호
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• pp.439-444
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• 2000

Forest vegetation in Mt. Jangan County Park, Jeonlabuk-Do, Korea, was investigated by classification and ordination methods. By the cluster analysis (classification) method, nine groups were recognized as follows : Quercus serrata community, Quercus serrata- Carpinus laxiflora community, Cornus controversa community, Fraxinus mandshurica community, Carpinus laxiflora community, Quereus variabilis community, Quercus mongolica - Sasa borealis community. Quercus mongolica - Symplocos chinensis for. pilosa community and Quercus mongolica - Rhododendron schlippenbachii community. These groups showed differences in species composition and environmental characteristics, but Quercus mongolica - Sasa borealis community, Quercus mongolica - Symplocos chinensis for. pilosa community and Quercus mongolica - Rhododendron schlippenbachii community among them showed very similar floristic composition to each other. The interrelationship between the floristic composition of the vegetation and environmental factors was analysed by principal component analysis (PCA). Quercus mongolica community was distributed at a high altitude (900～1200 m above sea level). Fraxinus mandshurica community and Cornus controversa community were differentiated from the other communities with high contents of soil moisture and pH. On the other hand, Carpinus laxiflora community and Quercus variabilis community were distributed at places with adequate levels of soil moisture, soil organic matter. and at low altitude. In this study, the altitude and soil moisture were the main factors determining the forest vegetation. They were strongly correlated with the dominant compositional gradient at the localities examined.