• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.678-682
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• 2006

In order to analyze movement of soil moisture, Time Domain Reflectometry(TDR) with multiplex system has been installed at the Bumreunsa hillslope of Sulmachun Watershed to configure spatial-temporal variation pattern considering seasonal characteristic. An intensive surveying was performed to build a refined digital elevation model(DEM) and flow determination algorithms with inverse surveying have been applied to establish an efficient soil moisture monitoring system. Soil moisture data were collected through an intensive and long term monitoring 380 hrs in November of 2003 and 1037 hrs in May and June of 2004. Soil moisture data shows corresponding variation characteristics of soil moisture on the up slope, buffer, main channel zones of the hillslope which were classified from terrain analysis. Inferences and limitations of measured soil moisture data were discussed in conjunction with flow characteristic through terrain analysis.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권1호
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• pp.51-60
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• 2020

The purpose of this study is to determine the spatial and temporal resolutions that can represent land surface characteristics comprised of various land use using Landsat/AMSR2-based soil moisture data. We estimated the Landsat (30 m×30 m)-based soil moisture values using the soil moisture regression model. Then, the Landsat (30 m×30 m)-based soil moisture (reference values) were resampled to the relatively coarse resolutions from 1 km to 4 km, respectively. Comparing the reference values to the resampled soil moisture values, we confirmed that uncertainties were increased with the spatial resolutions of 2 km~4 km indicating that the spatial resolution of 1 km×1 km is required to represent the complicated land surface. Also, the AMSR2 soil moisture values have less uncertainties compared to SMAP data with the temporal resolution of 1~2 days. Thus, our findings can be useful for various areas such as agriculture, hydrology, forest, etc.

• 농약과학회지
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• 제3권2호
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• pp.81-85
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• 1999

토양중 pretilachlor의 농도와 식물체내 흡수 및 생리활성 변화에 관여하는 토양 환경요인중 토양수분의 영향에 대하여 검토하였다. 토양수분조건을 다양하게 조정(50-80%)한 뒤 동일량의 약제를 처리하여 재배피 (Echinochloa ultilis Ohwi et Yabuno)의 생육반응을 검토한 결과, 토양수분의 증가와 함께 생육이 억제되었다. 같은 조건으로 처리한 토양시료를 2중 원심관을 이용하여 토양과 토양용액(식물이 이용 가능한 유효수)으로 분리하여 pretilachlor 유효성분량의 분포를 HPLC로 분석 검토한 결과, 처리량의 대부분이 토양입자에 흡착되어 잔존하였으며 토양용액내에는 처리량의 12%정도에 지나지 않았다. 또한 토양용액내의 약제농도는 토양수분조건의 차이에도 불구하고 거의 일정하였으며 유효 존재량은 토양수분 함량이 높아짐에 따라 추출용액량과 함께 증가하였다. $^{14}C$-pretilachlor를 처리한 토양에서 식물체내 흡수분포를 살펴본 결과, 토양수분 함량의 증가와 함께 뚜렷한 흡수량의 증가를 보였다. 이상과 같이 토양처리한 pretilachlor의 활성발현은 토양용액내의 농도와 약제의 흡수량에 의존하였으며 흡수량은 토양용액내에 존재하는 유효량에 기인하는 것으로 판단되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권5호
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• pp.1-11
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• 2021

Soil moisture plays a critical role in hydrological processes, land-atmosphere interactions and climate variability. It can limit vegetation growth as well as infiltration of rainfall and therefore very important for agriculture sector and food protection. Recently, due to the increased damage from drought caused by climate change, there is a frequent occurrence of shortage of agricultural water, making it difficult to supply and manage stable agricultural water. Efficient water management is necessary to reduce drought damage, and soil moisture management is important in case of upland crops. In this study, soil moisture was calculated based on the water balance model, and the suitability of soil moisture data was verified through the application. The regional soil moisture was calculated based on the meteorological data collected by the meteorological station, and applied the Runs theory. We analyzed the spatiotemporal variability of soil moisture and drought impacts, and analyzed the correlation between actual drought impacts and drought damage through correlation analysis of Standardized Precipitation Index (SPI). The soil moisture steadily decreased and increased until the rainy season, while the drought size steadily increased and decreased until the rainy season. The regional magnitude of the drought was large in Gyeonggi-do and Gyeongsang-do, and in winter, severe drought occurred in areas of Gangwon-do. As a result of comparative analysis with actual drought events, it was confirmed that there is a high correlation with SPI by each time scale drought events with a correlation coefficient.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권5호
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• pp.89-99
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• 2019

In this study, we estimated the spatially-distributed soil moisture at the high resolution ($10m{\times}10m$) using the satellite-based Sentinel-1A/B SAR (Synthetic Aperture Radar) sensor images. The Sentinel-1A/B raw data were pre-processed using the SNAP (Sentinel Application Platform) tool provided from ESA (European Space Agency), and then the pre-processed data were converted to the backscatter coefficients. The regression equations were derived based on the relationships between the TDR (Time Domain Reflectometry)-based soil moisture measurements and the converted backscatter coefficients. The TDR measurements from the 51 RDA (Rural Development Administration) monitoring sites were used to derive the regression equations. Then, the soil moisture values were estimated using the derived regression equations with the input data of Sentinel-1A/B based backscatter coefficients. Overall, the soil moisture estimates showed the linear trends compared to the TDR measurements with the high Pearson's correlations (more than 0.7). The Sentinel-1A/B based soil moisture values matched well with the TDR measurements with various land surface conditions (bare soil, crop, forest, and urban), especially for bare soil (R: 0.885~0.910 and RMSE: 3.162~4.609). However, the Mandae-ri (forest) and Taean-eup (urban) sites showed the negative correlations with the TDR measurements. These uncertainties might be due to limitations of soil surface penetration depths of SAR sensors and complicated land surface conditions (artificial constructions near the TDR site) at urban regions. These results may infer that qualities of Sentinel-1A/B based soil moisture products are dependent on land surface conditions. Although uncertainties exist, the Sentinel-1A/B based high-resolution soil moisture products could be useful in various areas (hydrology, agriculture, drought, flood, wild fire, etc.).

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.947-960
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• 2017

토양수분은 지구복사에너지평형과 물순환에 영향을 미치는 중요한 인자이므로, 수문학 연구에 있어서 토양수분의 함량을 파악하는 것은 매우 중요하다. 현재 수동형 마이크로파 위성의 토양수분 자료는 10~36 km의 저해상도로서 국지규모의 수문분석에 사용하기에는 어려움이 있다. 또한 현장관측 토양수분자료는 지점 자료이므로 공간연속성을 보장하지 못하는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 Sentinel-1의 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 이용하여 우리나라 농지에서 10 m 해상도의 토양수분 산출 가능성을 살펴보았다. 2015-2017년 4월부터 10월까지 5개의 토양수분 지상관측지점을 대상으로, Sentinel-1 후방산란을 이용하여 선형회귀와 SVR(support vector regression) 방법으로 토양수분 산출을 수행하였다. 편파에 따라 후방산란계수의 토양수분에 대한 민감도가 다르지만, 산출정확도는 VV 편파와 VH 편파가 유사하였다. 토양수분은 식물계절학(phenology)보다는 수문기상과 지면특성에 보다 더 영향을 받기 때문에 토양수분 산출에 있어 특별한 계절성은 발견되지 않았다. 대체로 입사각이 작을수록 후방산란과 토양수분간의 관계 패턴이 더 뚜렷하게 나타났으며, 또한 지면에 수분이 충분히 고르게 분포하는 경우 표면 간섭이 줄어들어(시간적으로는 강수시, 공간적으로는 논에서) 산출정확도가 상대적으로 높게 나타났다. 전체적으로 RMSE(root mean square error) 6.5% 정도의 오차를 보였으나, 향후 지면 거칠기, 지형, 토성 등 다양한 지면 변수의 영향을 반영한다면 보다 더 정확도 높은 토양수분을 산출할 수 있을 것으로 사료된다.

• Water Engineering Research
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• 제1권3호
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• pp.209-222
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• 2000

A spectral formalism was applied to quantify the sampling errors due to spatial and/or temporal gaps in soil moisture measurements. The lack of temporal measurements of the two-dimensional soil moisture field makes it difficult to compute the spectra directly from observed records. Therefore, the space-time soil moisture spectra derived by stochastic models of rainfall and soil moisture was used in their record. Parameters for both models were tuned with Southern Great Plains Hydrology Experiment(SGP'97) data and the Oklahoma Mesonet data. The structure of soil moisture data is discrete in space and time. A design filter was developed to compute the sampling errors for discrete measurements in space and time. This filter has the advantage in its general form applicable for all kinds of sampling designs. Sampling errors of the soil moisture estimation during the SGP'97 Hydrology Experiment period were estimated. The sampling errors for various sampling designs such as satedlite over pass and point measurement ground probe were estimated under the climate condition between June and August 1997 and soil properties of the SGP'97 experimental area. The ground truth design was evaluated to 25km and 50km spatial gap and the temporal gap from zero to 5 days.

• 한국응용곤충학회지
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• 제30권1호
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• pp.37-41
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• 1991

토양수분함량과 큰검정풍뎅이의 밀도 변화와의 관계를 파악하는데 필요한 기초 자료를 얻기 위해 토양수분함량이 큰 검정풍뎅이의 난과 유충의 생존에 미치는 영향을 조사하였다. 사양토와 식양토의 수분함량 15%와 25%에서는 난과 1, 2, 3령 유충 모두 79% 이상의 생존율을 보였으나 5%와 35%에서는 현저히 떨어졌다. 이 극한 수분함량에서는 토성에 따라 난과 유충의 생존율에 차이가 있는 것으로 보였다. 큰검정풍뎅이의 난은 생존할 수 있는 낮은 수분함량의 한계에 가까워질수록 발육기간이 길어졌다. 식양토에서 33-36%의 높은 수분함량에 난을 일정 기간 처리했을 때 배자 발육을 진행된 난일수록 잘 견뎠고 처리기간이 길어짐에 따라서 전란기간이 길어졌다. 또한 높은 토양수분함량에서는 3령 유충의 섭식 활동이 뚜렷이 억제되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권4호
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• pp.314-327
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• 1997

점적 관개시 근권에서의 토양 수분 이동 현상을 2차원 원통 좌표를 이용하여 모델링 하였다. 엽면 증산, 다양한 형태의 지면 증발, 관개율의 증가로 인한 지면에서의 물 고임 현상등을 고려하였다. 모델은 유한 차분법을 이용한 수치해로 풀었다. 여러가지 비교의 결과로부터 본 연구에서 개발된 모델은 근권에서의 토양 수분 이동 현상을 잘 묘사한다고 볼 수 있었다. 모델의 민감도 분석을 통해서 몇가지 유익한 사실을 발견하였다. 토양 수분이 연직 방향으로 이동하는 속도가 더 큰 것으로 보아 자동 관개용 토양 수분 측정 센서를 설치할 경우, 관개점의 연직하방이 좋은 측점임을 알 수 있었다. 습윤대의 형태가 단지(pot) 모양으로 되는 것은 지면 증발로 인한것임을 알 수 있었다. 또한, 토양의 포화 수리 전도도가 습윤대의 확산에 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었고, 관개 중단 후에도 연직 방향의 확산은 계속됨을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.145-153
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• 1998

이 논문에서는 Washita '92 자료를 이용하여 토양수분의 1차원 및 2차원 통계특성을 추출하였다. 아울러, 토양수분과 토양, 밝기온도(brightness temperature), 식생지수 사이의 상관관계가 어떤지를 선형회귀분석에 근거하여 조사해 보았으며 결과로서 토양수분은 밝기온도와 유의할만한 상관성이 있는 것으로 나타났다. 토양수분의 시간에 대한 감쇠(decay)계수를 각각의 토양군별로 추정하였고, 역으로 이 값을 이용하여 관측전 마지막 강우의 시점을 추정해 본 결과 관측기록과 유사한 20일 정도로 나타났다. 토양수분의 2차원 통계특성 분석은 2차원 상관도와 스페트럼을 도출하고 분석함으로서 수행하였으며 토양과 식생지수에 대한 2차원 분석결과와 비교하였다. 이러한 분석 결과로 토양수분은 공간적으로 매우 높은 상관성을 갖는 토양과 상대적으로 낮은 사오간성을 보이는 식생의 중간적인 2차원 통계특성을 나타냄을 알 수 있었다. 즉, 지형이 완만하여 지형적인 영향이 상대적으로 적다고 알려진 Washita 지역의 경우 공간적으로 높은 상관성을 보이는 토양의 공극에 존재하는 토양수분은 상대적으로 낮은 상관성을 보이는 식생에 의해 교란되고 있음을 파악할 수 있었다. 선형저수지의 개념과 공간적인 확산을 고려한 동역학적 토양수분 모형의 유도과정을 보였고 모형의 매개변수가 토양수분의 1차원 및 2차원 통계특성으로부터 효과적으로 추정될 수 있음을 보였다.