• 한국농공학회지
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• 제39권2호
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• pp.103-112
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• 1997

A CELTHYM(CEll-based Long-term HYdrologic Model), a pre-processor and a post-processor that can he integrated with geographic information system(GIS) were developed to predict the stream flow of a small agricultural watershed. Three kinds of routines, that are watershed boundary extraction routine(WBER), curve number calculation routine(CNR) and maximum available soil moisture calculation routine(MASR) composed pre-processor that was nicely interfaced with CELTRYM and GIS. Two kinds of routines, grapher and map composer composed post-processor that was well adapted CELTHYM output to chart making and GIS map making. The developed pre-post processor was useful for the GIS integration and spatial comprehension of the CELTHYM output.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권1호
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• pp.19-24
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• 2010

The purpose of this study is to estimate monthly Morton evapotranspiration (ET) using normalized difference vegetation index (NDVI) from MODIS satellite images. Morton ET for land surface conditions was evaluated by using daily meteorological data, and the monthly averaged Morton ETs for each land cover were compared with the monthly NDVIs of three years (2000-2002) at Chungjudam Watershed. There was a high correlation between monthly NDVI and Morton ET for the watershed with average coefficient of determination, 0.80. By comparing the MODIS NDVI ET with SLURP Morton ET, the SLURP ET was smaller than the MODIS NDVI ET. This was estimated from the consideration of soil moisture condition for the ET occurrence in the SLURP model, the limited information from the monthly NDVI values, and the errors from the derived regression equations.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권4호
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• pp.410-419
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• 2018

Purpose: CLIMEX, a species distribution modeling tool, includes various types of parameters representing climatic conditions; the estimation of these parameters directly determines the model accuracy. In this study, we investigated the sensitivity of parameters for the climatic suitability calculated by CLIMEX for Metcalfa pruinosa in South Korea. Methods: We first changed 12 parameters and identified the three significant parameters that considerably affected the CLIMEX simulation response. Results: The result indicated that the simulation was highly sensitive to changes in lower optimal temperatures, lower soil moisture thresholds, and cold stress accumulation rate based on the sensitivity index, suggesting that these were the fundamental parameters to be used for fitting the simulation into the actual distribution. Conclusion: Sensitivity analysis is effective for estimating parameter values, and selecting the most important parameters for improving model accuracy.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권3호
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• pp.151-157
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• 2017

본 연구는 정식 후 토양의 수분 함량에 따른 배추의 생장과 토양 수분에 따른 배추의 생리 반응 모델 개발을 위한 유효 매개변수를 알아보고자 수행되었다. 처리는 5개 수준으로 각각 0, 200, 300, 400 및 500mL/d/plant로 매일 1회 관수하여 토양 수분 함량 차이로 구분하였다. 토양수분과 기공전도도를 정식 후 10일부터 6일 간격으로 총 5회 측정하였으며(단, 0과 200mL/d/plant 처리구는 총 3회 측정), 광합성기구 활성을 알아보고자 정식 후 25일에 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)와 결핍 처리구(0mL/d/plant)에서 이산화탄소 포화 곡선을 작성하였고, 정식 후 38일에 생장을 조사하였다(단, 관수량 처리구 0과 200mL/d/plant는 위조되어 정식 후 29일에 생장 조사함). 토양수분과 배추의 기공전도도는 밀접한 관계가 있었으며($r^2=0.999$), 직선의 정의 상관관계로 y = 6097.4x - 4.2984였다. 충분히 관수된 배추의 이산화탄소 포화곡선은 정상적인 포화 곡선을 보였으나, 토양수분이 극도로 결핍된 배추는 체내로 이산화탄소가 확산되어 들어가지 않으며, 광합성 속도도 약 $6.5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 미만으로 급격히 감소하였다. 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)에 비하여 토양 수분 결핍구(0mL/d/plant 처리)에서는 약 6.8배 이상 건물생산량이 감소하였다. 그리고 토양의 수분 함량에 따라 엽면적 지수가 로그함수적(y = 16.573 + 3.398 ln x)으로 증가하였고, 결정 계수 $r^2=0.913$로 높은 상관 관계가 있었다. 결과적으로, 정식초기의 토양 수분 함량이 결핍되면 배추의 생장이 지연되며, 광합성 속도와 기공전도도가 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 토양수분 함량과 배추 생장 반응 모델을 기공전도도와 엽면적 지수를 변수로 활용하면 정확도가 우수한 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.285-285
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• 2011

우리나라의 하천 상류지역의 유역들은 신뢰할 수 있는 수문자료의 미비로 인하여, 관행적으로 모형의 변수를 산정하여 강우유출모형을 적용하고 있다. 그러나 상류지역의 빈번한 홍수 피해 및 수자원관리의 문제발생 등으로 인하여 이러한 상류지역의 중소유역의 신뢰할 수 있는 홍수량산정 방법이 요구되고 있다. 이는 영국의 국가 홍수량 산정 표준방법(Flood Estimation Handbook)과같이 강우유출모형의 지역화를 통하여 해결 할 수 있다. 지역화를 위한 강우유출모형의 선정을 위하여 9개의 개념적 강우유출모형을 충청북도 미호천 상류 7개의 소유역에 적용하여 모형의 성능을 평가하였다. 이는 유효우량 산정을 위한 3개의 개념적 토양저류함수 모형(Soil Moisture Accounting: Modified Penman Type Model(MP), Catchment Wetness Index Model(CWI), Probability Distribution Model(PDM))과 3개의 유역유출을 위한 3개의 개념적 유출모형(Routing: 2-Conceptual Reservoir Model(2PAR), 3-Conceptual Reservoir Model(3PAR), Marcropore Model(2PMP))의 조합으로 총 9개의 모형을 검토하였다. 이를 검정기간(2004.01.01-2007.12.31) 과 검증기간(2008.01.01-2009.12.31)의 장단기 유출성능을 Nash Sutcliffe Efficiency 로 평가한 결과, 시간 단위의 단기모의에서는 CWI-2PMP와 PDM-2PMP모형이, 일 단위의 장기모의에서는 CWI-3PAR와 PDM-2PMP가 우수한 성능을 보이고 있다. 향후 금강 상류유역의 기본 강우유출모형으로 PDM-2PMP모형을 선정한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.303-308
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• 1998

격자기반의 물수지 기법을 이용하여 강우에 의한 지표흐름과 지표하흐름의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있는 분포형 강우-유출모형을 개발하였다. 본 모형은 제 수문인자들의 격자별 물수지를 계산하여 단방향 흐름경로 알고리듬에 의하여 지표 및 지표하 흐름을 추적한다. 전처리과정으로서 GRASS를 이용하여 모형에 필요한 ASCII 형태의 자료들을 준비하고, 후처리과정으로서 모형의 수행결과인 유역의 유출량, 유출고, 토양수분, 본포 등을 GRASS상에서 도시할 수 있도록 ASCII형태로 출력하도록 구성하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1203-1210
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• 2012

밭 재배면적이 증가하면서 토양내 수분함량에 따른 적정관개가 작물생산성에 중요한 역할을 기 때문에 손쉽게 농가에서 포장의 토양수분함량을 파악하고 대처하는 것이 중요하다. 본 시험은 농경지에서 간단한 일 기상자료와 관개이력으로 물 수지 및 토양수분함량을 일단위로 추정하기 위하여 AFKAE0.5 토양수분추정모형을 개발하고 이를 검증을 하고자 하였다. 다양한 토양의 특성을 단순화 하기 위해 대상토양을 300mm의 균일한 토양으로 가정하였고 대상 토양지하에서 물 이동을 정의하기 위하여 토양수분장력에 따른 3개의 수분영역을 설정하여 투수량과 상승량을 산출하여 물 수지에 반영하였다. 토양 물수지에서 투입요인으로는 강우, 관개, 수분 상승량을 설정하였고 산출요인으로는 증발산, 유거, 투수량을 설정하여 모형을 개발하였다. 각 요인의 물량 산출을 위한 추정모형은 문헌 및 보고서를 이용하여 작성하였으며 모형을 검증하기 위해 공주지역 고추포장을 대상으로 작부기간 동안 AFKAE0.5 모형을 이용하여 모의하여 물 수지를 산출하였으며 모형의 검증을 위하여 실제 포장에서 층위별 센서를 이용하여 측정한 토양수분함량 변화 값을 비교하였다. 대상 포장에 대해 AFKAE0.5 모형의 모의 결과 투입부분으로 연간 강우, 관개, 수분상승량은 각각 1,043, 0, 207 mm이었으며 산출요인으로 증발산, 유거, 투수량은 각각 831, 309, 161 mm로 산출되어 투입된 물보다 산출된 물의 양이 88 mm 많았다. 또한 작부기간중 증발산량에 대해 지하에서 상승하는 수분량이 24.7%에 해당되어 건조기에 지하에서 모세관 등을 통해 상승하는 양도 상당한 것을 알 수 있었다. 작부기간 중 토양수분 측정값과 AFKAE0.5 모형의 모의 값과 토양수분함량의 변화를 일별로 비교한 결과 포화 되었을 때의 수분함량이 유사하였으며 건조에 따른 수분함량 일별 감소비율이 매우 유사하게 나타나고 있어 모형이 적합한 것으로 평가되었다. 개발된 AFKAE0.5 토양 물수지 및 수분추정 모형은 농가에서 손쉽게 자가 포장에 대한 기본적인 영농이력을 알고 있으며 포장의 수분상태를 알 수 있고 적정관개를 할 수 있는 유용한 도구로서 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.308-308
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• 2017

The low and unstable yield of soybean has been a major problem in Japan. Excess soil moisture conditions are one of the major factors to restrict soybean productivity. More than 80 % of soybean crops are cultivated in converted paddy fields which often have poor drainage. In central and eastern regions of Japan, the early vegetative growth of soybean tends to be restricted by the flooding damage because the early growth period is overlapped with the rainy season. Field observation shows that induced excess water stress in early vegetative stage reduces dry matter production by decreasing intercepted radiation by leaf and radiation use efficiency (RUE) (Bajgain et al., 2015). Therefore, it is necessary to evaluate the responses of soybean growth for excess water conditions to assess these effects on soybean productions. In this study, we aim to modify the soybean crop model (Sinclair et al., 2003) by adding the components of the restriction of leaf area development and RUE for adaptable to excess water conditions. This model was consist of five components, phenological model, leaf area development model, dry matter production model, plant nitrogen model and soil water balance model. The model structures and parameters were estimated from the data obtained from the field experiment in Tsukuba. The excess water effects on the leaf area development were modeled with consideration of decrease of blanch emergence and individual leaf expansion as a function of temperature and ground water level from pot experiments. The nitrogen fixation and nitrogen absorption from soil were assumed to be inhibited by excess water stress and the RUE was assumed to be decreasing according to the decline of leaf nitrogen concentration. The results of the modified model were better agreement with the field observations of the induced excess water stress in paddy field. By coupling the crop model and the ground water level model, it may be possible to assess the impact of excess water conditions for soybean production quantitatively.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.961-969
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• 2003

토양수분 분포의 시공간적인 예측을 위하여 유사 동력학 상태의 습윤지수 계산과정을 정리하였고, 우량 자료를 회귀적분한 동력학적 습윤지수의 계산 알고리즘을 개발하였다. 설마천 유역의 수치고도 모형과 2년간의 우량자료를 활용하여 동력학적 상태의 습윤지수의 시ㆍ공간적인 거동을 분석하였다. 공간적인 거동은 동력학적인 습윤지수가 유사 동력학적 상태나 정적인 습윤지수와 비교하여 흐름분산 특성이 강조된 분포특성을 보여주었다. 통계적인 특성으로는 시간이 경과함에 따라 유사동력학적 습윤지수나 동력학적 습윤지수 모두 정상상태 습윤지수에 근접하나, 동력학적 습윤지수의 경우 두 개의 상이한 분포특성이 나타났다.

• 대한지리학회지
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• 제44권3호
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• pp.207-223
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• 2009

토양수분의 공간적인 분포를 예측하는 TOPMODEL 지형지수는 지형특성을 기반으로 하는 분포형 환경연구에서 빈번히 활용되는 지형 인자이다. 지형지수에 대한 평가 및 개선은 최근까지도 활발하지만, 대부분은 수정된 다중 유향 알고리듬을 이용한 것들이고, 경사 알고리듬을 이용한 경우는 상대적으로 미흡하다. 본 연구에서는 무한 유향(Dinf) 알고리듬과 Horn 경사 알고리듬을 이용하여 지형지수를 개선하고, 이를 TOPMODEL에 적용하여 모의 수문반응에 대한 영향을 분석하고 평가했다. 연구결과 무한 유향(Dinf) 알고리듬과 Horn 경사 알고리듬을 이용할 경우, 기존 다중 유향(MD8) - 다중 경사(MDS) 알고리듬에 비해 토양수분의 공간적 분포에 보다 근접한 지형지수를 만들 수 있었다. 그러나 최종 유출구의 유출량 모의 효율은 향상되지 않았다. 이 결과는 분포형 환경연구 분야에서 적절한 유향 및 경사 알고리듬을 선택하는데 도움이 될 것이다.