• Geomechanics and Engineering
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• 제22권3호
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• pp.245-254
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• 2020

The interaction between the frozen soil and building structures deteriorates with the increasing temperature. A nuclear magnetic resonance (NMR) stratification test was conducted with respect to the unfrozen water content on the interface and a shear test was conducted on the frozen soil-structure interface to explore the shear characteristics of the frozen soil-structure interface and its failure mechanism during the thawing process. The test results showed that the unfrozen water at the interface during the thawing process can be clearly distributed in three stages, i.e., freezing, phase transition, and thawing, and that the shear strength of the interface decreases as the unfrozen water content increases. The internal friction angle and cohesive force display a change law of "as one falls, the other rises," and the minimum internal friction angle and maximum cohesive force can be observed at -1℃. In addition, the change characteristics of the interface strength parameters during the freezing process were compared, and the differences between the interface shear characteristics and failure mechanisms during the frozen soil-structure interface freezing-thawing process were discussed. The shear strength parameters of the interface was subjected to different changes during the freezing-thawing process because of the different interaction mechanisms of the molecular structures of ice and water in case of the ice-water phase transition of the test sample during the freezing-thawing process.

• 보존과학회지
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• 제30권4호
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• pp.395-407
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• 2014

이 연구에서는 벽돌 재료인 토양이 온도별로 소성되면서 겪는 광물학적 변화와 이에 수반된 물리적 변화를 토대로 송산리 고분군 출토 벽돌의 소성온도를 해석하였다. 토양시료를 $500{\sim}1,200^{\circ}C$로 소성하였을 때, 구성광물의 상전이에 의해 광물조성과 미세조직이 변했고 이에 따라 색, 흡수율, 기공률 등의 물리적 특성도 달라졌다. 광물조성은 상안정범위에 따른 광물의 구조붕괴와 재결정으로 인해 온도별로 달라졌지만 색, 흡수율, 미세조직은 $1,000^{\circ}C$ 이하에서 변화 폭이 적었고 $1,000{\sim}1,200^{\circ}C$에서는 급격한 변화가 나타났다. 이를 토대로 송산리 고분군 벽돌시료의 소성온도를 해석한 결과, 송산리 고분군 벽돌은 $1,200^{\circ}C$ 이상의 과소성품, $1,100{\sim}1,200^{\circ}C$의 고온소성품, $900{\sim}1,000^{\circ}C$의 소성품과 소성되지 않은 것으로 판단되는 벽돌이 공존하는 것으로 확인되었다. 향후 이러한 광물학적 및 물리적 변화과정을 토대로 보다 정밀한 소성온도 해석이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제21권2호
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• pp.69-77
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• 1997

In order to explain the connection between ginseng rust spot and soil ecological conditions, the bed soils and ginseng roots were sampled at different microrelief units and the reducing substances of the bed soils and iron forms of the ginseng root epi dermises were determined. The results showed that the occurrence of the rust spot was connected with the ecological conditions of the soils and the metabolism of the plant which was caused by the excessive $Fe^{2+}$ in the soil solution. Ginseng rust spot was the enrichment of iron which was mainly composed of organic complex irons. Including active ferrous active ferric and non active ferric forms and they were transformed into each other following the change of soil moisture and temperature regimes. According to the regularity of growth and decline of reducing substances in soil and rust index of ginseng roots as well as the difference of adaptability to excessive $Fe^{2+}$ in soil among different year-old seeding, a new comprehensive measure based on the connection of ameliorating soil and improving cultivation system was recommended to prevent the occurrence of ginseng rust spot.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.399-407
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• 2008

농경지에서 발생되는 온실가스인 $CH_4$, $N_2O$의 배출제어 기술을 구명하기 위하여 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 온실가스 배출시험을 수행하였다. 고추밭에서 토성과 토양수분에 의한 온실가스배출 시험은 2004~2005년 2년간 고추 재배를 하여, 질소를 시용하지 않는 PK와 NPK+ 돈분퇴비 등으로 시비처리를 하였고 온실가스배출에영향을 주는 토양수분, 토양온도 그리고 무기태 질소($NH{_4}^+$, $NO{_3}^-$) 등 관련 요인별로 온실가스배출량을 측정하였다. 이와 같이 밭에서 온실가스 배출에 미치는 영향을 조사하여 온실가스 관리에 필요한 기초 자료로 활용하기 위해 시험한 결과는 다음과 같다. 1) 토성에 따른 $N_2O$ 배출량은 식양토에 비해 사양토에서 74.0~82.1% 적었고, 토양 수분장력 -30 kPa보다 -50 kPa에서 식양토는 13.2%, 사양토는 40.2%가 적었다. 2) $CH_4$ 배출은 식양토에 비해 사양토에서 45.7~61.6%, 그리고 수분장력에 따라 -30kPa보다 -50kPa에서 식양토 69.6%, 사양토 55.8%가 적었다. 3) $N_2O$ 배출에 영향을 미치는 요인은 식양토에서 무기태질소 (51.2%), 토양온도 (25.8%), 토양수분함량 (23.0%), 그리고 사양토에서는 토양수분함량 (39.3%), 토양온도 (36.4%), 무기태질소 (24.3%) 순으로 나타났으며, 식양토에 비해 사양토에서 $N_2O$ 배출에 대한 무기태질소의 기여도가 낮았다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권3호
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• pp.120-126
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• 2016

본 연구는 유사한 입지에서 생육한 소나무와 굴참나무 임분의 토양 이산화탄소($CO_2$)와 이들 방출에 영향을 미치는 환경요인인 토양 온도, 토양 수분, 토양 pH, 전기전도도, 토양 유기탄소 농도 등을 2015년 3월부터 2016년 2월까지 1년 동안 조사하였다. 토양 $CO_2$ 방출량의 월별 변화는 두 임분 사이에 차이가 있어 하절기인 6월과 7월의 경우, 굴참나무 임분이 소나무 임분에 비해 유의적으로 높았으나, 타 계절은 차이가 없었다. 연 평균 토양 $CO_2$ 방출량의 경우, 굴참나무 임분이 $2.27{\pm}0.22{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$로 소나무 임분의 $1.63{\pm}0.12{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 에 비해 높게 나타났으며, 연 평균 토양 온도와 토양 수분함량도 굴참나무 임분이 소나무 임분에 비해 높았다. 토양 환경요인 중 토양 온도와 토양 $CO_2$ 방출량은 지수함수 관계(P<0.05)가 있었으며, $Q_{10}$ 값의 경우, 굴참나무 임분이 3.35로 소나무 임분 2.72에 비해 높아 토양 온도 상승 시, 굴참나무 임분의 토양 $CO_2$ 방출량이 소나무 임분에 비해 더 크게 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권2호
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• pp.71-79
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• 2023

본 연구는 동일한 임분연령과 유사한 입지환경에서 생육한 삼나무, 편백, 종가시나무 임분을 대상으로 2020년 5월부터 2022년 4월까지 2년 동안 토양호흡을 측정하고 토양 환경요인과의 관계를 조사하였다. 토양호흡은 세 임분 모두 뚜렷한 월별 변동을 보였으며 종가시나무 임분의 변동이 삼나무나 편백 임분에 비해 크게 나타났다. 조사기간 동안 평균 토양호흡은 종가시나무 임분이 2.63µmol m^-2 s^-1로, 편백 0.99µmol m^-2 s^-1, 삼나무 0.93µmol m^-2 s^-1에 비해 유의적으로 토양 CO₂ 방출(P < 0.05)이 크게 나타났다. 한편, 토양 pH는 종가시나무가 pH 4.87로 삼나무 pH 5.30, 편백 pH 5.14에 비해 낮은 값을 보였으나, 토양수분 함량, 토양온도, 토양 전기전도도, 토양 유기탄소 함량 등은 임분 간 유의한 차가 없었다. 조사한 임분 모두 토양온도와 토양호흡 사이에 유의적인 지수함수모델 관계가 있었으며(R² = 0.44~0.80), Q₁₀ 값은 삼나무 2.58, 편백 3.10, 종가시나무 5.13으로 종가시나무 임분이 가장 크게 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 종가시나무 임분은 삼나무와 편백 임분에 비해 토양호흡이 많고 토양온도 상승에 가장 크게 반응할 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권2호
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• pp.159-164
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• 2014

소나무 묘목을 대상으로 한반도 기후변화 시나리오에 근거한 50년 후 온도 $3^{\circ}C$ 증가와 강수량 30% 변화의 영향을 모의하고자 실외에서 온난화 처리와 강수 조절을 수행할 수 있는 시스템을 설계하였다. 이를 위하여 2013년 4월에 묘포장을 조성하고 2년생 소나무 묘목을 식재한 다음 5월부터 적외선등을 이용하여 온난화 처리구(W)의 대기온도를 대조구(C)에 비하여 $3.0^{\circ}C$ 높게 설정하여 가열하였으며, 강수 대조구($P^0$)와 강수 차단 덮개를 이용한 강수 감소(대조구 대비 -30%; $P^-$) 조절, 그리고 펌프와 점적관수를 통한 강수 증가(대조구 대비 +30%; $P^+$) 조절을 실행하였다. 온난화 처리구의 대기 온도는 초기에 대조구에 비하여 평균 $2.2^{\circ}C$ 높았으나 이후 점차 목표치에 근접한 $3.0^{\circ}C$로 유지되었다. 또한 온난화 처리에 따른 평균 토양 온도는 온난화 처리구에서 대조구보다 평균 $3.1^{\circ}C$ 높게 나타났다. 강수 증가 및 감소 조절에 따른 평균 토양 수분 함량은 온난화 처리구에서 $P^0W$에 비하여 $P^+W$는 13.9% 증가하고, $P^-W$는 10.0% 감소하였으며, 온난화 대조구 중에서 $P^+C$는 23.7% 증가하고, $P^-C$는 7.6% 감소하였다. 환경요인의 모니터링을 통하여 실외 실험적 온난화와 강수 조절 시스템이 적정하게 설계되고 가동됨을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제22권1호
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• pp.12-17
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• 1989

수도생육(水稻生育)에 영향(影響)이 큰 답수온(畓水溫) 및 지온(地溫)이 지형특성(地形特性)에 따라 어떻게 변화(變化)하는가를 밝히고자 수도재배(水稻栽培) 기간중(期間中) 표고(標高), 경사(傾斜) 및 관개방법(灌漑方法)이 다양(多樣)한 조건(條件)에서 기온(氣溫), 수온(水溫), 지온(地溫) 및 수도생육상황(水稻生育狀況)을 조사(調査)하였다. 1. 표고(標高),가 100 m에서 700 m로 높아짐에 따라 기온(氣溫), 수온(水溫) 및 지온(地溫)은 공(供)히 떨어졌으며 표고(標高) 100 m당(當) 각각(各各) 0.64, 0.84, $0.82^{\circ}C$씩 감소(減少)되는 경향(傾向)이었다. 2. 유수형성기(幼穗形成期)의 최고수온(最高水溫)은 표고(標高)가 높아짐에 따라 서서히 감소(減少)되었으나 최저수온(最低水溫)은 급격(急激)히 낮아져서 표고(標高) 증가(增加)에 따른 수온(水溫) 감소(減少)는 주(主)로 최저수온(最低水溫)에 의해 영향(影響)을 받고 있음을 알 수 있었다. 3. 답수온(沓水溫)은 관개수원(灌漑水源), 관개방법(灌漑方法)에 따가서도 차이(差異)가 있었으며 특(特)히 동일(同一) 필지(筆地) 내(內)에서도 위치(位置)에 따라 수온(水溫)이 평균(平均) $1.6^{\circ}C$, 지온(地溫)이 평균(平均) $2.8^{\circ}C$나 차이(差異)가 있었고 이에따라 수도생육(水稻生育)도 크게 영향(影響)을 받아 간장(桿長)이 유의성(有意性) 있게 감소(減少)되었다. 4. 지하수(地下水) 양수관개답(揚水灌漑畓)은 일반(一般) 관개지역(灌漑地域)보다 관개간격별(灌漑間隔別)로 빙온변화(氷溫變化)가 크게 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권2호
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• pp.52-60
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• 2009

본 실험은 사과원 토양으로부터의 $CO_2$방출량을 정량적으로 파악하고, 토양호흡과 환경인자와의 관계를 알아보기 위해 수행되었다, 실험은 경기도 수원 국립 원예특작과학원 내의 사과 '후지' 과수원에서 2007년 4월 23일$\sim$2008년 3월 31일까지 실시하였다. 자체 제작한 자동 토양호흡 측정장치(밀폐법)를 이용하여 밀폐법에 근거하여 사과원의 토양 호흡을 지속적으로 측정 하였다. 토양 호흡속도의 일변화는 일출 이후의 온도 상승과 함께 아침 7시경부터 증가하여, 온도가 가장 높은 $14{\sim}15$시경에 최대값($399.4{\sim}450.9mg$ $CO_2$ $m^2d^{-1}$)을 나타내었으며 이후 온도의 하강과 함께 감소하였다. 토양 호흡속도는 $0.82{\sim}13.65g$ $CO_2$ $m^2d^{-1}$ 범위의 계절변화를 보였고, 온도가 높고 강우가 많았던 $7{\sim}9$월에는 비교적 온도가 낮았던 $5{\sim}6$월보다 토양호흡 속도가 낮았다. 토양호흡속도는 지온($r^2=0.800$) 및 기온($r^2=0.805$)과 유의한 지수함수적 관계를 보였다. 지온과 기온에 대한 토양호흡속도의 $Q_{10}$ 값은 각각 2.0과 1.9이었으며, 연간 총 토양 호흡량은 19.6ton $CO_2$ $ha^{-1}$ 이었다.

• 한국잡초학회지
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• 제7권3호
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• pp.299-305
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• 1987

폴리에틸렌필름(P.E) 피복(被覆)이 토양(土壤)의 지온(地溫), 수분(水分), 삼상분포(三相分布), 비료(肥料)의 경시(經時) 변화(變化)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 토양온도(土壤溫度) : 최고(最高), 최저온도(最低溫度) 모두 투명(透明)P.E피복(被覆) > 흑색(黑色)P.E피복(被覆) > 노지(露地)의 순(順)으로 높았고, 투명(透明)과 흑색(黑色)의 P.E피복구(被覆區) 사이의 온도차(溫度差)는 $2{\sim}4^{\circ}C$, 투명(透明)P.E피복(被覆)과 노지구(露地區)사이에는 $6{\sim}^{\circ}C$였다. 피복유무(被覆有無)에 따른 지온차(地溫差)는 최저온도(最低溫度)에서보다 최고온도(最高溫度)에서 흐린 날 또는 강우시(降雨時)보다 청천일(晴天日)에서가 차(差)가 컸다. 2) 토양수분(土壤水分) : 건조기(乾燥期)에 있어서 수분함량(水分含量)은 흑색(黑色)P.E > 투명(透明)P.E의 피복(被覆) > 노지(露地)의 순위(順位)로 높았으며, P.E피복구(被覆區)와 무피복구(無被覆區) 사이에는 5% 내외(內外)의 수분(水分) 함량차(含量差)를 나타냈다. 그러나, 우기(雨期)에는 P.E피복구(被覆區)보다 노지구(露地區)의 수분함량(水分含量)이 7~8% 높았으나 P.E필름종류간(種類間)에는 거의 차이(差異)가 없었다. 3) 토양삼상분포(壤三相分布) : 건조기(乾操期)에는 평균(平均) 액상비(液相比)가 노지구(露地區)에서보다 P.E피복구(被覆區)에서 3~4% 높았고, 기상비氣相比)는 P.E피복구(被覆區)보다 노지구(露地區)에서 높았다. 우기(雨期)에 있어서는 반대(反對)로 노지구(露地區)에서보다 P.E피복구(被覆區)에서 기상비(氣相比)가 7~8% 적었고, 기상비(氣相比)는 노지구(露地區)보다 P.E피복구(被覆區)에서 컸다. 4) 토양중(土壤中) 비료성분(肥料成分)의 변화(変化) : 퇴비(堆肥)와 복비(複肥)를 시용(施用)한 고추포장(圃場)에서 유기물함량(有機物含量)은 시용(施用) 58일(日)까지는 흑색(黑色)P.E > 투명(透明)P.E의 피복(被覆) > 노지구(露地區)의 순(順)으로 높았으나 그 후(後)에는 차(差)가 좁혀졌다. 복비((複肥)만 시용(施用)한 땅콩포장(圃場)에서 유기물함량(有機物含量)은 시용(施用) 30일(日) 후(後)까지는 노지구(露地區)에서가 투명(透明) P.E피복구(被覆區)에서보다 약간(若千) 높은 경향(傾向)을 보였으나, 그 후(後)부터는 차(差)가 없었다 고추포장(圃場)에 있어서 질소함량(窒素含量)은 건조기간(乾燥期間) 중(中)에는 P.E피복유무간(被覆有無間)에 근소(僅少)한 차(差)를 보였으나 시비(施肥) 86 일(日) 후(後)인 우기(雨期)에는 피복구(被覆區)보다 노지구(露地區)에서 그 함량(含量)이 급속(急速)히 감소(減少)되었다. 땅콩포장(圃場)에 있어서 질소함량(窒素含量)은 피복(被覆) 유무간(有無間)에 거의 차이(差異)가 없었으며, 시비(施肥) 36 일(日) 후(後)까지는 서서히 그 양(量)이 감소(減少)하였으나, 58 일(日) 이후(以後)부터는 급감(急減)하였다. 땅콩과 고추의 잎 중(中) 질소함량(窒素含量)은 P.E피복구(被覆區)가 노지구(露地區)보다 뚜렷이 높았다.