• 제목/요약/키워드: Soil temperature change

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Effect of biochar application on growth of Chinese cabbage (Brassica chinensis)

  • Oh, Taek-Keun;Lee, Jae-Han;Kim, Su-Hun;Lee, Ho Cheol
    • 농업과학연구
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    • 제44권3호
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    • pp.359-365
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    • 2017
  • Biochar has the ability to mitigate climate change, improve crop productivity, and adsorb various contaminants. The aim of this work was to confirm the effect of biochar as a soil amendment on growth of Chinese cabbage (Brassica chinensis) using a pot experiment. Biochar was produced from residual-wood burnt at a pyrolytic temperature of $400^{\circ}C$ and consisted of 51.6 % carbon (C) by mass. The biochar was added to the soil at 0, 1, 3, and 5% by weight, which represent about 0, 18, 54, and $90t\;ha^{-1}$, respectively. The treatments were arranged in a randomized complete block design with 3 replications. The Chinese cabbage was grown for 49 days in a glasshouse in pots filled with sandy loam soil. Experimental results showed that the residual-wood biochar used for the experiment was slightly alkaline (pH 7.5). The fresh weights of Chinese cabbage were 86.22 g, 84.1 g, 63.23 g and 70.87 g, respectively, for biochar applications at 0, 18, 54, and $90t\;ha^{-1}$. Compared with the control (i.e., no biochar), biochar application increased soil pH and electrical conductivity (EC). Addition of biochar (54 and $90t\;ha^{-1}$) to sandy loam soil had no effect on growth of Chinese cabbage. This might be due to excessive increase of soil pH from the biochar application, leading to reduced availability of plant nutrients. Based on these results, the authors conclude that an excessive addition of biochar may have negative effects on the healthy growth of Chinese cabbage.

Development of Crop Growth Model under Different Soil Moisture Status

  • Goto, Keita;Yabuta, Shin;Sakagami, Jun-Ichi
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.19-19
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    • 2019
  • It is necessary to maintain stable crop productions under the unsuitable environments, because the drought and flood may be frequently caused by the global warming. Therefore, it is agent to improve the crop growth model corresponded to soil moisture status. Chili pepper (Capsicum annuum) is one of the useful crop in Asia, and then it is affected by change of precipitation in consequence drought and flood occur however crop model to evaluate water stresses on chili pepper is not enough yet. In this study, development of crop model under different soil moisture status was attempted. The experiment was conducted on the slope fields in the greenhouse. The water level was kept at 20cm above the bottom of the container. Habanero (C. chinense) was used as material for crop model. Sap bleeding rate, SPAD value, chlorophyll content, stomatal conductance, leaf water potential, plant height, leaf area and shoot dry weight were measured at 10 days after treatment (DAT) and 13 DAT. Moreover, temperature and RH in the greenhouse, soil volume water contents (VWC) and soil water potential were measured. As a result, VWC showed 4.0% at the driest plot and 31.4% at the wettest plot at 13 DAT. The growth model was calculated using WVC and the growth analysis parameters. It was considered available, because its coefficient of determination showed 0.84 and there are significant relationship based on plants physiology among the parameters and the changes over time. Furthermore, we analyzed the important factors for higher accuracy prediction using multiple regression analysis.

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열 사이펀 성능에 따른 동상민감성 지반의 거동 비교 (Frost Heave of Frost Susceptible Soil According to Performance of Thermo-syphon)

  • 박동수;신문범;서영교
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권10호
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    • pp.27-40
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    • 2021
  • 동상민감성 지반의 융기 및 침하 방지를 위한 공법을 지반 안정화 공법이라고 하며 열 사이펀은 대표적인 지반 안정화 공법 중 하나이다. 열 사이펀은 최근 간편한 해석모델 개발과 더불어 열 해석이 진행되었지만, 이에 따른 동상민감성 지반의 열적 거동을 고려하지 않았다. 따라서 본 연구는 열 사이펀의 성능에 따른 지반의 온도 변화를 위한 열 해석과 이에 따른 지반의 거동을 예측하기 위한 구조해석을 동시에 수행하기 위해 ABAQUS 내부 사용자 서브루틴을 사용하여 열 사이펀을 적용한 TM(Thermo-Mechanical) 모델을 개발하여 열 사이펀의 성능에 따른 지반 융기 억제성능을 확인하였다. 해석결과 열 사이펀의 성능 증가에 따라 지반의 최종 융기가 감소하였으며 냉매 충전율 25%, 50% 그리고 100%의 열 사이펀 적용 시 각각 5.5%, 14.4%, 21% 융기 억제성능을 나타내었다.

Effects of freezing and thawing on retaining wall with changes in groundwater level

  • Kim, Garam;Kim, Incheol;Yun, Tae Sup;Lee, Junhwan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제24권6호
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    • pp.531-543
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    • 2021
  • Freezing and thawing of pore water within backfill can affect the stability of retaining wall as the phase change of pore water causes changes in the mechanical characteristics of backfill material. In this study, the effects of freezing and thawing on the mechanical performance of retaining wall with granular backfill were investigated for various temperature and groundwater level (GWL) conditions. The thermal and mechanical finite element analyses were performed by assigning the coefficient of lateral earth pressure according to phase change of soil for at-rest, active and passive stress states. For the at-rest condition, the mobilized lateral stress and overturning moment changed markedly during freezing and thawing. Active-state displacements for the thawed condition were larger than for the unfrozen condition whereas the effect of freezing and thawing was small for the passive condition. GWL affected significantly the lateral force and overturning moment (Mo) acting on the wall during freezing and thawing, indicating that the reduction of safety margin and wall collapse due to freezing and thawing can occur in sudden, unexpected patterns. The beneficial effect of an insulation layer between the retaining wall and the backfill in reducing the heat conduction from the wall face was also investigated and presented.

일체식교대 PSC빔 교량의 거동에 관한 매개변수 해석 (A Parametric Study on the Behavior of Integral Abutment rSC Beam Bridge)

  • 홍정희;정재호;유성근;박종면;윤순종
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.412-419
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    • 2002
  • This paper presents a parametric study on the behavior of integral abutment PSC beam bridge. An integral abutment bridge is a simple span or multiple span continuous deck type bridge having the deck integral with the abutment wall. The rational structural model and design load combinations accounting for each construction stage are proposed. It can be used for defining the effect of earth pressure and temperature change in the design process including for determining maximum flexural responses. The bending moment at each response location due to the design load combination is investigated according to the change of flexural rigidity of piles and abutment height. The flexural responses of proposed model are computed for the cases of applying the Rankine passive earth pressure and the earth pressure based on the soil-structure interaction respectively, and the results are discussed.

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남한강 수변역식생의 토양탄소축적량과 토양호흡 특성 (Characteristics of Accumulated Soil Carbon and Soil Respiration on Vegetation in Namhangang Basin)

  • 정지선;이준석;이재호;심교문;이재석
    • 환경생물
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    • 제32권4호
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    • pp.363-370
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    • 2014
  • 생태계가 담당하는 기능의 크기와 그 변화에 관여하는 환경요인과의 상호관계성 도출은 생태계의 과학적 속성 이해에 필수불가결한 요소이다. 본 연구는 수변의 특이적 환경조건에 의해 주기적인 교란과 토양 퇴적환경이 발달하는 하천 수변지역에 형성되어 있는 하천식생에 대해 토양탄소축적량을 정량하고 그러한 식생의 토양으로부터 방출되는 토양호흡과 환경요소 자료를 수집하여 각 요소의 상호간의 관계성을 분석하였다. 남한강 여주지역에서 물억새, 달뿌리풀, 버드나무에서 토양호흡은 2009년 8월부터 11월까지 각 군락에서 수집하였으며, 토양탄소축적량은 각 군락의 3지점에서 수집하였다. 토양호흡은 지온변화에 민감하게 반응하였으며, 가장 높게 관찰되는 8월의 토양호흡값은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $1,539mgCO_2\;m^{-2}$, $1,200mgCO_2\;m^{-2}$, $1,215mgCO_2\;m^{-2}$으로 측정되었다. 이러한 자료를 바탕으로 산정한 연간 토양호흡량은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $19.8tCha^{-1}yr^{-1}$, $30.1tCha^{-1}yr^{-1}$, $22.0tCha^{-1}yr^{-1}$으로 산정되어 물억새군락의 토양에 가장 높은 탄소가 축적된 것으로 평가되었다. 한편, 토양탄소축적량 (리터층+토양층)은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $40.6tCha^{-1}$ (1.9+38.7), $46.9tCha^{-1}$ (43.0+3.9), $31.2tCha^{-1}$ (28.9+2.3)으로 물억새군락의 토양에 가장 많은 탄소가 축적된 것으로 조사되었으며 이는 물억새군락의 높은 지상부 생산성에서 기인하는 것으로 판단된다.

태안해안국립공원 학암포 해안사구 초지생태계의 미기상인자 계절변화 (Seasonal Changes in Micrometeological Factors of a Costal Sand Dune Grassland Ecosystem in Hakampo, Taeanhaean National Park, Korea)

  • 이나연;최인영
    • 한국농림기상학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.9-16
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    • 2013
  • 해안사구는 해양생태계에서 내륙생태계로 이행하는 생태 이행대(ecotone)로서 중요한 생태계이다. 이러한 독특한 생태계의 서식지 특성 분석의 일환으로 우리나라에서 사구가 가장 넓게 분포하는 지역인 태안해안국립공원에서 미기상 요인(기온, 지온, 상대습도, 토양수분함량, 강우량 및 일사량, 풍향 및 풍속)의 통년 관측자료를 이용하여 계절변화를 분석하였다. 해안사구 초지생태계에서 미기상 요인의 계절변화는 산림생태계와 비교하여 상대적으로 고온 다습하며 6월과 7월에 집중 강우를 보였다. 토양온도는 기온보다 평균 $2{\sim}3^{\circ}C$ 높은 상태로 계절변화 하였으며 토양수분함량은 연중 10% 미만으로 매우 건조한 특성을 나타내었다. 또한 2011년 최고 풍속은 156.72m $s^{-1}$(10월 7일)를 기록하였고 현지 측정한 풍향과 기상청 자료는 상이함을 알 수 있었다. 해안사구 초지생태계의 서식지 특성을 더 잘 이해하기 위해서는 이러한 미기상 요인의 통년 장기관측이 필요할 것이다.

비선형 점탄소성 모델을 이용한 2차압밀이 포함된 수정압축지수개발 (Suggestion of Modified Compression Index for secondary consolidation using by Nonlinear Elasto Viscoplastic Models)

  • 최부성;임종철;권정근
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1115-1123
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    • 2008
  • When constructing projects such as road embankments, bridge approaches, dikes or buildings on soft, compressible soils, significant settlements may occur due to the consolidation of these soils under the superimposed loads. The compressibility of the soil skeleton of a soft clay is influenced by such factors as structure and fabric, stress path, temperature and loading rate. Although it is possible to determine appropriate relations and the corresponding material parameters in the laboratory, it is well known that sample disturbance due to stress release, temperature change and moisture content change can have a profound effect on the compressibility of a clay. The early research of Tezaghi and Casagrande has had a lasting influence on our interpretation of consolidation data. The 24 hour, incremental load, oedometer test has become, more or less, the standard procedure for determining the one-dimensional, stress-strain behavior of clays. An important notion relates to the interpretation of the data is the ore-consolidation pressure ${\sigma}_p$, which is located approximately at the break in the slope on the curve. From a practical point of view, this pressure is usually viewed as corresponding to the maximum past effective stress supported by the soil. Researchers have shown, however, that the value of ${\sigma}_p$ depends on the test procedure. furthermore, owing to sampling disturbance, the results of the laboratory consolidation test must be corrected to better capture the in-situ compressibility characteristics. The corrections apply, strictly speaking, to soils where the relation between strain and effective stress is time independent. An important assumption in Terzaghi's one-dimensional theory of consolidation is that the soil skeleton behaves elastically. On the other hand, Buisman recognized that creep deformations in settlement analysis can be important. this has led to extensions to Terzaghi's theory by various investigators, including the applicant and coworkers. The main object of this study is to suggestion the modified compression index value to predict settlements by back calculating the $C_c$ from different numerical models, which are giving best prediction settlements for multi layers including very thick soft clay.

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삼지구엽초(三枝九葉草) 자생지(生地生) 환경(環境) 특성(特性) (Habitat Environment of Epimedium koreanum Nakai)

  • 박경열;최병열;이은섭;김순재;박철호
    • 한국약용작물학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.51-56
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    • 1998
  • 본 연구는 1995년부터 1997년까지 경기도와 강원도 5개군 7개소를 중심으로 자생하는 삼지구엽초의 환경특성을 구명하여 삼지구엽초 작물화재 배연구의 기초자료로 제공하고자 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 조사된 자생지는 대체로 북서 사면에 표고 $60{\sim}400m$, 경사도 $2{\sim}20%$인 곳의 냇가에서 $5{\sim}80m$ 주위로 물줄기를 따라 장타원으로 위치하고 있었다. 2. 자생지 토양은 잔자갈이 있는 양토 또는 사양토로서 가비중이 $0.74{\sim}1.26g/cm^3$, 공극율 $52.5{\sim}72.1%$로 나타났다. 3. 토양화학성은 pH $4.1{\sim}5.8$, 유기물함량 $4.9{\sim}6.6%$, 유효인산 $21{\sim}125\;ppm$, 치환성양이온 (me/100g)은 $K^+\;0.35{\sim}1.09,\;Ca^{++}5.42{\sim}18.73,\;Mg^{++}\;0.99{\sim}1.53$, CEC는 $14.8{\sim}34.3me/100g$이었다. 4. 자생지는 주로 개암나무, 떡갈나무, 참나무 등 낙엽광엽활엽수에 의하여 차광되어 취, 둥굴레, 삽주, 뱀딸기, 제비꽃 등 반음지식물과 함께 자생하고 있었다. 5. 삼지구엽초 군락에 도달하는 광투과 정도는 노지 대비 relative photon flux density $3.5{\sim}13.1%$ 상대조도는 $3.3{\sim}11.9%$ 였으며 기온은 $4.3{\sim}6.5^{\circ}C$낮았다. 또한 지온은 5월에서 8월까지 $17.5{\sim}20.1^{\circ}C$로 경과되어 외기기온의 $25.1{\sim}30.8^{\circ}C$에 비하여 낮았으나 변화폭이 작았다.

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상승된 온도 조건에서 올방개(Eleocharis kuroguwai)의 출아 및 초기생장 예측 (Prediction of Seedling Emergence and Early Growth of Eleocharis kuroguwai Ohwi under Evaluated Temperature)

  • 김진원;문병철;임수현;정지훈;김도순
    • 한국잡초학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.94-102
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    • 2010
  • 기온상승 조건을 부여하기 위해 재식시기를 달리하여 재식 한 올방개의 출아와 초기생장을 평가하고 이들과 유효적산온도간의 관계를 수학적 모델로 해석하기 위한 포트 및 포장평가를 수행하였다. Gompertz 모델을 이용하여 이들의 관계를 비선형회귀로 분석한 결과, 파종일자 및 재식 토양심도에 상관없이 유효적산 온도로 누적출아율 및 초기생장을 양호하게 설명하였다. 올방개의 최대 출아율의 50% 도달에 필요한 유효적산온도는 올방개 괴경 재식심도 1, 3 및 5 cm에서 54.5, 84.0 및 $118.0^{\circ}C$이었으며 5엽기에 이르는데 필요한 유효적산온도는 각각 155.3, 188.5 및 $215.5^{\circ}C$이었다. 본 연구에서 개발된 모델식을 이용하여 계산한 결과 평균기온이 $2^{\circ}C$ 상승한 조건에서 올방개의 50 % 출아는 심도에 따라 약 1 - 2일 빨라지고, 5엽기에 도달하는 날짜도 약 2 - 3일 빨라질 것으로 예측되었다. 따라서 $2^{\circ}C$ 기온상승 조건에서 올방개를 효과적으로 방제하기 위해서는 현재의 제초제 처리시기보다 약 2 - 3일 빨라져야 할 것으로 판단된다.