• 생물환경조절학회지
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• 제31권2호
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• pp.114-124
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• 2022

새만금은 염분과 미사질 토양으로 인해 지표면이 건조하고 함수율이 낮아 다른 지역에 비해 식생피복이 낮다. 식생 피복도가 낮은 지역에서는 바람에 의한 침식으로 인해 먼지가 비산될 가능성이 높습니다. 새만금 간척지에서 견딜 수 있는 작물을 재배하여 식생 피복도를 높이면 바닥의 유속을 줄여 비산먼지를 줄일 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 새만금 간척지에 겨울철 동계 밭작물을 재배하여 미세먼지 및 비산먼지 발생을 억제하는 효과를 분석하는 것이다. 새만금 간척지에서 보리 0.5ha, 라이밀 0.5ha를 재배하는 동안 농작업 및 생육단계에 따라 미세먼지 농도를 모니터링하였다. PM-10, PM-2.5 및 PM-1.0 농도의 변화는 풍하측, 풍상측, 경작지 내부를 중심으로 모니터링하였다. 모니터링 결과 PM-1.0은 작물 재배에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, PM-10과 PM-2.5의 농도는 경운과 수확에 따라 증가하였고 수확에 비해 경운 시 PM-10과 PM-2.5의 농도 증가가 더 높았다. 작물의 생육단계에 따라 비산먼지 억제효과를 보였으며, 유묘기보다 출수기에서 비산먼지 억제효과가 높게 나타났다. 따라서 토지피복효과 이외에 캐노피에 따른 비산먼지 억제효과가 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 작물재배에 따른 비산먼지 발생 및 억제 효과에 대해 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.37-49
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• 2008

지열 냉난방 시스템은 친환경적이며 비고갈성인 지열 에너지를 이용함으로서 에너지 자원이 부족한 우리나라에 유용한 대체 에너지 시스템이다. 본 연구에서는 지중 열교환기의 뒤채움재로 사용되는 그라우트 재료의 열전달 및 점도 특성을 파악하고자, 국내 시공 현장에서 사용 중인 벤토나이트계 그라우트 9종과 충남 보령의 해성점토, 그리고 미국 등 선진국에서 사용 중인 시멘트계 그라우트를 선택하여 열전도도 실험과 점도실험을 수행하였다. 벤토나이트계 그라우트는 벤토나이트의 무게비가 증가 하거나 첨가제(천연규사)의 비율이 증가 할 때 열전도도와 점도가 증가하는 경향이 나타났다. 또한, 첨가제 사용 시 그라우트의 점도가 낮을 경우 그라우트와 첨가제의 재료분리 현상이 나타났다. 해성점토에 대한 실험에서는 해성점토가 벤토나이트에 비해 팽윤성이 낮아 그라우트 재료로는 부적합 하다는 결론을 내렸다. 시멘트계 그라우트의 열전도도 실험에서 습윤 상태의 시멘트계 그라우트가 벤토나이트계 그라우트 보다 높은 열전도도를 가지는 것으로 나타났으며 건조 상태로 변할 때 벤토나이트계에 비해 열전도도 감소폭이 작은 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 그라우트의 함수비 유지가 지중 열교환기의 열전달 효율에 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6B호
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• pp.697-707
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• 2008

격자기반 운동파 강우유출모형 KIMSTORM(grid-based KIneMatic wave STOrm Runoff Model)은 유역의 지표흐름, 지표하흐름 및 하천흐름의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있다. 본 모형은 유닉스 운영체제의 C++언어로 개발되었으며, 각 셀에서의 흐름을 모의하기 위하여 단방향흐름 알고리즘과 격자기반 수문학적 물수지요소를 채택하고 있으나 운영에 몇몇 제약사항이 있다. 본 연구에서는 기존모형을 개선하고자 하였으며, MS Windows 운영체제에서 실행 가능하도록 FORTRAN 90 언어를 이용하여 ModKIMSTORM을 개발하였다. 기존모형에 비해 개선된 주요사항으로, 물리적 기반의 침투기법인 GAML(Green-Ampt & Mein-Larson) 침투모형 추가, 격자 유출심과 Manning 조도계수에 의한 논에서의 지표유출 제어, 지표격자의 기저유출 요소 추가, 공간강우와 지점강우의 처리, 전 후 처리부문 개발, 5개 평가항목(피어슨의 결정계수 $R^2$, Nash & Sutcliffe 모형효율 E, 유출용적 편차 $D_v$, 첨두유출의 상대오차 $EQ_p$, 첨두시간의 절대오차 $ET_p$)을 이용한 모의결과의 자동 평가 기능을 개발하였다. 추가적으로, 모형의 계산효율을 향상시키고 지표격자의 기저유출을 하천격자로 이송하기 위하여 쉘정렬 알고리즘을 채택하였다. 모형의 입력자료는 ESRI ArcInfo W/S 또는 ArcView와 같은 GIS 소프트웨어 및 MS Excel을 이용하여 간단히 구축할 수 있으며, 모의결과의 공간적 분포를 확인할 수 있는 토양수분, 지표유출, 유출심 및 유속분포도는 BSQ, ESRI ASCII Grid, ESRI Binary Grid 및 IDRISI Raster 형식으로 출력할 수 있도록 개선하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.67-67
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• 2022

국가 물관리 측면에서 증발산량과 토양수분량은 자연계 손실로서 국내 수자원 총량의 약43%(563억 m³/년)를 차지하며, 수자원의 계획과 개발, 물순환 과정 규명 및 다양한 수재해 분석 등을 위한 수문 요소이다. 정부는 2005년 「수문조사 선진화 5개년 계획」과 2008년 「제1차 수문조사기본계획(2010~2019년)」을 통해 2019년까지 증발산량과 토양수분량 관측소 확대(각각 25개 지점) 기반을 마련하였고 「수자원의 조사·계획 및 관리에 관한 법률」에 따라 매년 공인 수문 자료로 증발산량과 토양수분량을 측정하고 있다. 증발산량과 토양수분량은 댐 유역의 정밀한 물순환 해석에도 매우 중요한 정보로서 현재 K-water에서의 관측은 일부 시험유역(용담댐 유역)의 flux tower에 의한 에디공분산법(Eddy Covariance Method) 및 토양수분 센서(TDR, Time Domain Reflectometery)에 의한 지점 자료의 생산만 각각 이루어지고 있다. 본 연구에서는 K-water 댐 유역의 증발산량 및 토양수분량 관측 현황과 그간 관측된 자료의 특성을 각종 경향성 분석 등과 함께 소개하고자 한다, 증발산량의 경우는 2개소의 flux tower를운영(덕유산 지점 2011년 이후, 용담 지점 2017년 이후)하고 있으며, 토양수분량은 총 7개소(계북, 천천, 상전, 안천, 부귀, 주천 지점 2013년 이후, 장계 지점 2017년 이후)에 TDR센서를 설치, 계측 운영 중이다. 이렇게 관측된 자료는 매년 홍수통제소 주관 관련 전문가 공인심사를 통해 일자료 기준으로 한국수문조사연보에 수록되고 있으며, K-water에서도 연보를 통해 공개된 자료를 기준으로 공공데이터포털(data.go.kr) 등과 연계하여 온라인 자료 서비스 중이다. 한편, 최근 2020년 「제2차 수문조사 기본계획(2020~2029년)」에서는 수자원 위성 개발연구와 연계하여 위성을 활용한 증발산량과 토양수분량 산정 연구의 필요성이 강조되고 있다. 하지만 본 연구에서 살펴본 지점 자료만으로는 댐 유역을 포함한 광역단위의 시계열 공간정보를 생산하기 한계가 있으며, 댐 유역과 국내 전 지역의 공간 시계열 증발산량 및 토양수분량 자료 산정과 활용 방안에 대해 정립하고, 나아가 위성영상을 활용한 댐 유역 증발산량·토양수분량 관측 가이드라인 마련 등을 위해서는 국가적으로 많은 재원의 투입과 노력이 필요한 상황이다.

• 한국지형학회지
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• 제18권4호
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• pp.127-140
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• 2011

한국 지리학계의 카르스트 연구 성과를 논문발표 수에 근거하여 편의상 지난 50년을 초창기(1960-70년대), 도약기(1980년대), 성장기(1990년대), 발전기(2000년대)로 나누어 정리해보고자 한다. 카르스트 연구논문의 통계와 분류는 학회지별로 집계하여 연구주제별로 발표 빈도를 살펴보고, 이들 연구가 수행된 사례를 지역별로 분류했다. 카르스트 지형은 그 어떤 지형학적 주제보다도 '물'의 역할이 강조되는 연구 대상이다. 열대와 온대 기후 하의 카르스트의 형태, 경관, 생성 과정이 동일하지 않고 지역별, 고도별 카르스트의 특징이 다르게 나타난다는 사실은 한국, 중국, 일본을 포함한 동아시아 지역에서의 과거 기후변화 과정이 생각보다 세밀하게 기록되어 있을 수 있다는 추측을 하게 한다. 카르스트 지형은 지하수 사용, 토지이용과 같은 인간 활동과 연관되어 지반침하를 통한 재해 현상의 원인이 되기도 하기 때문에, 계절적 강수현상, 석회암 분포, 표토의 특성을 함께 다룰 수 있는 자연지리 전문가의 육성이 앞으로 우리나라 재해 대응 역량을 키우는 데에 매우 중요하리라 사료된다. 또, 카르스트 지형이 갖는 특수한 경관은 그 자체로 심미적 대상이자 천연의 관광자원이므로, 이를 소개하고 탐구하며 개발하는 데에 지리학자들의 역할이 강조되어야 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권8호
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• pp.509-520
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• 2023

가뭄은 강수량, 토양수분 그리고 유출량 등 여러 가지 요인으로부터 영향을 받으며, 가뭄의 상황 판단을 위하여 다양한 가뭄지수가 널리 활용되고 있다. 가뭄지수의 산정에 활용되는 수문기상학적 자료와 가뭄지수 산정공식에 따라서 지수값은 달라지며, 가뭄 상황에 대한 판단에도 차이가 발생 할 수 있다. 본 연구에서는 국내외에서 널리 활용되는 표준강수지수(SPI)의 산정과정에서 결정해야 하는 강수량의 자료길이, 누적기간, 확률분포 모형, 매개변수 추정기법 등을 불확실성 영향 요인으로 가정하고, 각각의 조합에 대한 불확실성을 평균제곱근오차와 선형혼합모형(LMM)을 활용하여 평가하였다. 평균제곱오차는 SPI 산정과정에 발생되는 전반적인 오차를 추정하며, LMM은 영향 요인들의 상대적인 불확설성을 평가하는데 활용되었다. 그 결과, SPI 산정에 활용된 자료의 기간과 누적기간이 길어질수록 평균제곱오차가 감소하였다. LMM을 통하여 불확실성 영향요인들의 기여도를 비교한 결과, SPI의 불확실성에는 자료기간의 영향이 가장 크게 나타났다. 또한, 자료기간이 증가하면, 자료기간에 의한 불확실성은 감소하고 누적기간과 매개변수 추정기법에 의한 불확실성이 상대적으로 증가하였다. 본 연구 결과, SPI 산정과정에서 발생되는 불확실성을 줄이기 위해서는 장기간의 자료 확보가 우선이며, 자료의 특성을 적절히 반영하는 확률분포모형과 매개변수 추정기법이 적용되어야 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.248-252
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• 2012

본 연구는 공시 수생식물체 퇴비화 과정 중 산소 소비량과 소비패턴을 조사하기 위하여 식물이 고사된 11월에 수확한 갈대, 부들, 줄을 사용하여 퇴비화를 제조하였다. 수생식물체별 퇴비화 과정중 산소소비량을 조사한 결과 모든 수생식물의 퇴비화조에서 퇴비화 초기에 누적산소소비량이 급격하게 증가하여 약 15일째에 들어서 누적산소소비량의 증가가 둔화되는 경향이었다. 각각의 수생식물별로 누적산소 소비량은 초기에는 비슷한 소비량을 보이나 부들 > 줄 > 갈대 순으로 나타났다. 수생식물체별 퇴비화 과정중 온도변화는 퇴비화가 진행되면서 초기에 급격하게 증가된 후 서서히 감소되어서 약 $30{\sim}40^{\circ}C$ 정도로 안정화 되었다. 각 수생식물체의 퇴비화에서 최고온도까지 도달하는데 걸린 기간은 갈대 (7일) > 부들 (10일) > 줄 (11일) 순으로 나타났고, 퇴비화조 최고온도는 걸린 기간과 반대로 줄 ($72.2^{\circ}C$) > 부들($70.2^{\circ}C$) > 갈대 ($66.5^{\circ}C$) 순으로 나타났다. 최고온도 도달시까지 소비된 산소량은 부들 $12,485mg\;O_2\;kg^{-1}$ > 줄 $12,400mg\;O_2\;kg^{-1}$ > 갈대 $9,340mg\;O_2\;kg^{-1}$ 순으로 나타났는데 이는 각각의 식물체별 비중과 통기성에 따른 것으로 판단된다. 본 연구에서 제조한 수생식물을 이용한 퇴비는 유기물함량이 39.5~44.8%로 부산물비료 공정규격의 퇴비의 규격 50% 이상에 미치지 못하였으나 함유할 수 있는 유해 성분(As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, Pb 및 Zn) 함량이 규격 이하로 적합하였고, 그 밖의 규격에서 염분(NaCl) 함량 0.01%, 수분함량 29.6~35.6% 및 유기물대 질소의 비 27.93~32.94로 퇴비 규격에 적합하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권2호
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• pp.127-135
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• 2002

양질의 퇴적식 퇴비생선을 위한 일환으로 돈분과 분쇄왕겨를 동일비율로 혼화 퇴적 후 뒤집기 횟수를 달리하여 퇴적깊이별로 70일동안 부숙시키면서 이화학성 및 미생물상을 조사하였다. 수분함량과 pH는 부숙화가 진행됨에 따라 뒤집기 횟수가 많을수록 감소하였으나 퇴적 깊이가 깊을수록 높은 값을 보였다. C/N율과 $NH_4-N$함량은 부숙화가 진행됨에 따라 감소한 반면 $NO_3-N$함량은 증가하였고 뒤집기 회수에 따라 이들의 값은 각기 다르게 나타났다. 깊이별로는 $NH_4-N$와 $NO_3-N$함량이 대부분 표층일수록 높았고 그 결과 $NH_3$가스 발생도 표층에서 높았으며 부숙화가 진행됨에 따라 점차 감소되었다. 퇴비화 70일째에 있어서 미생물상의 분포중 총 호기성 세균은 $10^7{\sim}10^9CFU\;g^{-1}$로 뒤집기 횟수가 증가할수록 표층에서 높은 편이었으며 사상균은 표층으로부터 60cm 부위까지는 $10^2{\sim}10^4CFU\;g^{-1}$ 유지되었으나 부숙화가 진행됨에 따라 내부에는 거의 생존하지 못하였다. 셀루로스 분해균과 호열성균은 각각 $10^6{\sim}10^8CFU\;g^{-1}$, $10^6{\sim}10^9CFU\;g^{-1}$ 으로써 2회 뒤집기의 30cm이상인 심층일수록 높은 경향이었다. 이상과 같이 깊이별 미생물상 분포의 경향은 뒤집기 횟수가 증가함에 따라 층위별 밀도차이를 줄일수 있어 부숙촉진을 위해서 2~3회 정도 뒤집기를 해야 하나 그 이상을 상회할 경우 수분부족으로 오히려 부숙이 지연될 우려가 있다고 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.304-311
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• 1999

축분 퇴비화시 악취 경감과 양질의 퇴비생산을 위한 적절한 공기주입율을 설정하고자 밀폐형 반응조(242l)에 우분과 볏짚의 혼합물(65% 수분함량)을 퇴적하고 4처리의 공기량을 주입하여 암모니아 가스의 발생양상과 휘산랑을 구명하였다. 부숙온도는 공기주입율이 증가할수록 감소하는 경향이었으며, 공기주입율이 가장 높았던 $1.79l\;min^{-1}kg\;dry-solids^{-1}$처리는 부숙온도의 저하 및 건조화로 퇴비화에 부적합하였다. 24일간의 퇴비화 동안 암모니아의 평균배출농도는 $25.3{\sim}239.8mg\;l^{-1}$ 범위로 그 크기는 0.09 > 0.90 > 0.18 > $1.79l\;min^{-1}kg^{-1}$ 순이었으며 최대농도는 $0.90l\;min^{-1}kg^{-1}$ 처리에서 $2279.1mg\;l^{-1}$로 가장 높았고 0. 18 l 처리는 $1321mg\;l^{-1}$, 0.09l는 $1317mg\;l^{-1}$, 1.79l는 $335mg\;l^{-1}$ 수준이었다. 암모니아 배출농도와 부숙온도의 관계는 고도의 지수적 정의 상관을 보였으며, $50^{\circ}C$ 이상부터 농도의 증가가 뚜렷한 경향이었다. 암모니아 휘산량의 대부분은 퇴비화 5일내에 발생되었으며 휘산율은 퇴적물의 건물당 0.056~0.453%의 범위로서 그 크기는 공기주입을 0.90 > 1.79 > 0.18 > $0.09l\;min^{-1}kg^{-1}$ 순이었다. 또한 암모니아 휘산량은 공기주입을 $0.7{\sim}1.0l\;min^{-1}kg^{-1}$의 범위에서 최대가 될 것으로 추정되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권2호
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• pp.116-123
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• 2004

유기재배를 위한 화학비료 대체 혼합발효 유기질비료를 개발하기 위하여 깻묵, 어박, 쌀겨, 골분 등의 유기질 자재와 일라이트, 패화석 등을 배합하여 제조하였으며 70일간의 제조과정 중 이화학적 특성 및 미생물 밀도 변화를 조사하였다. 유기질비료의 주요 성분인 깻묵과 쌀겨는 각각 7.6%와 2.6%의 질소와 3.6%와 4.6%의 인산, 1.4%와 2.2%의 칼륨을 함유하였다. 골분은 29.2%의 인산을 함유하였으며 일라이트의 칼륨 농도는 3.8%이였다. 유기질비료의 온도는 혼합 2일후 $50^{\circ}C$ 이상으로 상승하였으며 발효 40일 경과 후 상온과 비슷한 온도로 내려갔다. 발효 초기 수분 함량은 36.3%였으며 1개월 후 16.0%로 감소하였고 그 후 변화가 거의 없었다. 발효 초기에 유기물 함량에 비해 질소의 손실이 커서 탄질비가 증가하였다가 발효 10일 경과 후 서서히 감소하였다. 암모니아태 질소 함량은 혼합 시 $1,504mg\;kg^{-1}$이었으며 10일 후 최고 농도인 $5,530mg\;kg^{-1}$까지 증가하였다가 서서히 감소하였다. 그 반면에 질산태질소 함량은 발효 전 기간 동안 저농도로 유지되었는데 이러한 경향은 높은 pH와 관련이 있다고 판단되었다. 약 2개월간의 발효 후 유기질비료의 질소, 인산, 칼리 및 유기물 함량은 각각 2.7%, 2.8%, 1.8% 및 35.9%이었다. 발효과정 중 유기질비료내 생존하는 호기성세균, Bacillus sp. 및 방선균의 총균수는 각각 $12.5{\times}10^{10}$, $45.5{\times}10^5$와 $13.6{\times}10^5cfu\;g^{-1}$이었다. Pseudomoaas sp.는 발효초기에 $71.9{\times}10^7cfu\;g^{-1}$이었으나 발효 20일 후에는 온도 상승으로 급격히 감소하여 거의 나타나지 않았다. 균류 중 효모는 발효 초기에 많이 검출되었으며 사상균수은 발효 후기에 많았다.