• 제목/요약/키워드: Transport in soil

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식생사주 역에서 지하수위와 토양수분의 현장 조사·분석 (A Field Survey and Analysis of Ground Water Level and Soil Moisture in A Riparian Vegetation Zone)

  • 우효섭;정상준;조형진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권10호
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    • pp.797-807
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    • 2011
  • 국내 하천에서 사주 상 식생 활착 현상이 급속하게 진행되고 있다. 1960년대 산업화와 도시화 이전 우리나라 하천은 모래, 자갈이대부분인이른바 'White River (백사장하천)'이었으나, 1970년대이후댐건설, 하천정비등으로유황과유사이 송특성이 교란되어수변에 식생이번무하게 되는이른바 'Green River (식생하천)'가진행중이다. 본 연구는비조절하천사주 상 식생활착에 영향을 미치는 인자 중에서 수위, 수온, 강우, 토양수분, 토양입경 등의 상호연관성을 파악하고자하였다. 이를 위해 우리나라 모래하천인 내성천의 하류를 시험하천구간으로 선정하고, 289일간 모니터링 및 조사 분석을 실시하였다. 또한 과거로부터 현재까지 식생의 경년변화를 파악하기 위해 1970년부터 2009년까지의 항공사진을 분석하였다. 시험하천구간의 범위는 횡단길이 361m, 종단길이 약 2 km이다. 조사 분석 결과 내성천 시험하천구간은 지하수위가 하천수위보다 20~30 cm 가량 높게 나타나는 이득하천이었다. 지하수온은 일별, 계절별 차이가 $5^{\circ}C$ 미만이었고, 하천수온은 식생활착이 본격적으로 시작되는 5월부터 $10^{\circ}C$ 이하로 떨어지지 않았다. 토양수분의 영향인자는 하층은 지하수위, 상층은 강우이며, 상하층은 모두 토양입경에 영향을 받는 것으로 나타났다. 토양수분측정지점 6곳의 지표면~지하 1m까지의 토양은 $D_{50}$ 입경 0.07~1.37mm의 모래이며, 이 입경에서 가능한 모세관 높이는 약 14~43 cm 범위로 추정된다. 한편 비 조절하천인 시험하천구간의 40년간 공간분석 결과, 인위적인 하천교란과 가뭄은 식생활착을 촉진하며, 홍수로 인해 식생군락이 자주 소멸될 수 있음을 확인하였다. 1970년부터 식생의 크고 작은 활착과 소멸이 반복되고 있지만 현재의 식생면적은 과거에 비해 뚜렷하게 증가되어 있다. 식생면적은 시간에 따라 점진적으로 증가하고 있는 것으로 판단된다.

사고시 논으로 유출된 핵종 이동 모델 및 실험결과와의 비교 (Model for Transport of Accidently Released Radionuclides onto Rice-Fields and its Comparison with Experimental Data)

  • 금동권;이한수;최희주;강희석;임광묵;최용호;이창우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제29권2호
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    • pp.117-127
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    • 2004
  • 핵종 누출 사고시 논으로의 핵종 이동 평가를 위한 동적격실모델을 개발하였다. 개발된 모델에는 벼 재배에 필수적인 관개수를 고려하여 표면수 격실과 줄기기부흡수 개념을 도입하였고, 이식 전 쟁기질과 관개담수에 의한 토양 혼합을 고려하였으며, 벼 성장에 따른 뿌리흡수상수, 줄기기부흡수상수의 변화를 생체량의 함수로 모델링하였다. 모델의 타당성 조사를 위해 고리, 영광 및 울진 원자력 발전소 주변 지역에서 채취한 논 토양으로 벼를 재배하면서 벼 생육단계별로 수행된 $^{137}Cs$ 모의 침적 실험 해석에 모델을 적용하였다. 모델은 대체적으로 한 승수 내에서 실험 결과와 잘 일치하였다.

SWAT모형에서 다양한 해상도에 따른 수문-수질 모의결과의 비교분석 (Comparative Analysis of SWAT Generated Streamflow and Stream Water Quality Using Different Spatial Resolution Data)

  • 박종윤;이미선;박근애;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.102-106
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    • 2008
  • 본 연구는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형에서 공간입력자료의 다양한 해상도에 의한 수문-수질 모의결과를 비교분석 하고자 하였다. 경안천유역 상류의 농촌 소유역($1.21\;km^2$)을 대상으로 Case A(2m DEM, QucikBird 토지이용도, 1/25,000 토양도), Case B(10m DEM, 1/25,000 토지이용도, 1/25,000 토양도), Case C(30m DEM, Landsat 토지이용도, 1/25,000 토양도)에 해당하는 해상도별 공간입력자료를 구축하였다. 모형의 적용성 평가를 위해 먼저, 경안수위관측소 상류유역($255.44km^2$)을 대상으로 $1999{\sim}2002$년까지 4개년의 자료를 이용하여 유출량 및 Sediment, T-N, T-P에 대한 모형의 검보정을 실시하였다. 유출량에 대한 Nash-Sutcliffe 모형효율은 평균 0.59의 결과를 얻었으며, Sediment, T-N, T-P는 각각 2.08 tons/yr, 4.30 tons/yr, 0.70 tons/yr의 RMSE 오차로 검보정되었다. 모형의 검보정 후, 농촌 소유역을 대상으로 다양한 공간자료(Case A, B, C)를 적용하여 수문, 수질모의를 실시한 결과, 유출량은 토지이용도 해상도에 의한 모의결과의 불확실성이 가장 큰 것으로 분석되었다. QuickBird 토지이용의 유역평균 CN값이 1/25,000과 Landsat 토지이용에 비해 0.4, 1.8 더 크게 분석됨으로서 총유출량도 증가하였다. 유사량과 영영물질 오염부하량에 대한 수질모의 결과는 USLE 인자의 평균 LS 및 K, CFRG 값의 순서로 해상도별 모의결과의 불확실성이 가장 컸으며 토지이용도에 의한 평균 C값에는 큰 변화가 없는 것으로 분석되었다. Case A의 유사량은 B와 C에 비해 23.7%, 50.6% 증가하는 것으로 나타났으며, 유사량 증가에 따른 T-N, T-P 부하량 역시 Case A, B, C 순으로 높게 평가되었다.

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전라남도 ${\bigcirc}{\bigcirc}$우회도로 비탈면 붕괴발생원인 및 토사지반특성 사례 연구 (Case study on the cause of failure and characteristics of soil at a collapsed cut-slope at the ${\bigcirc}{\bigcirc}$ Detour, Jeonranam-Do)

  • 김승현;구호본;황진연;손문
    • 지질공학
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    • 제21권4호
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    • pp.313-322
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    • 2011
  • 2007년 9월 태풍 "나리"의 영향으로 전라남도 지역에서 많은 붕괴비탈면이 발생되었으며, ${\bigcirc}{\bigcirc}$우회도로에 위치한 도로비탈면에서 붕괴가 발생되어 도로시설물을 파손시켰다. 본 연구의 목적은 붕괴비탈면의 현장특성과 구성 토사의 공학적 특성 및 점토광물의 분포, 정량분석 결과 등을 바탕으로 붕괴발생원인을 고찰하는 것이다. 대상비탈면은 화산암 기원의 풍화토사로 이루어져 있으며 붕괴부에서는 소규모 단층과 염기성암맥이 발견된다. 상부자연비탈면 내 진입로는 포장이 되지 않았고, 배수로의 설치 미흡으로 인하여 많은 유수가 붕괴부 쪽으로 집중되는 환경이었다. 붕괴부 토사는 저소성실트와 고소성점토로 분류되며, X선회절분석에서는 스멕타이트와 버미큘라이트와 같은 팽윤성 점토광물이 다량 함유되어 있음이 확인되었다. 대상비탈면은 배수시설의 설치 불량, 지질학적 약대 존재, 활성도가 큰 점토광물의 함유 등으로 붕괴가 발생되었던 것으로 판단된다.

익산천 수질시료와 저질토의 오염도 평가 (Water Quality and Sediment Contamination in the Iksan Stream)

  • 서영석;조민;오병택
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권1호
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    • pp.123-128
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    • 2013
  • Water quality and contamination of sediment is a growing concern in the Iksan stream of Korea. Heavy metal contamination and changes in the physicochemical properties of the stream were evaluated. Water and sediment samples were collected from six sites during the dry and rainy seasons; pH, DO, EC, ORP, turbidity, $PO_4$-P, $NO_3$-N and selected heavy metals (Cu, Pb, Ni, As, Zn, Cd, Hg) were measured. Results showed almost no change in pH between seasons. DO was highest at site 2 (~2.63 mg/L) in the dry season; EC (1,540 ms/m) was greatest at site 1 in both seasons. The ORP gradually increased from the dry to rainy season at most of the sites and was highest at site 5. Turbidity was highest at site 1 and gradually decreased from the dry to rainy season at all sites except site 3. $PO_4$-P ranged from a high of 1,193mg/L at site 1 to in the dry season to a low of ~1.2 mg/L at site 4. In contrast, $NO_3$-N was highest at site 3 in the rainy season (12,531 mg/L). Among the heavy metals measured, Cu and Zn concentrations were highest at all sediment sites. Cu and Zn are added to livestock feed to improve reproductive rates and can be carried to the stream with manure. Transport of sediment and heavy metals during the rainy season is the major source of stream contamination and it is important to continue monitoring and take necessary action in these areas.

Low pH stress responsive transcriptome of seedling roots in wheat (Triticum aestivum L.)

  • Hu, Haiyan;He, Jie;Zhao, Junjie;Ou, Xingqi;Li, Hongmin;Ru, Zhengang
    • Genes and Genomics
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    • 제40권11호
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    • pp.1199-1211
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    • 2018
  • Soil acidification is one of major problems limiting crop growth and especially becoming increasingly serious in China owing to excessive use of nitrogen fertilizer. Only the STOP1 of Arabidopsis was identified clearly sensitive to proton rhizotoxicity and the molecular mechanism for proton toxicity tolerance of plants is still poorly understood. The main objective of this study was to investigate the transcriptomic change in plants under the low pH stress. The low pH as a single factor was employed to induce the response of the wheat seedling roots. Wheat cDNA microarray was used to identify differentially expressed genes (DEGs). A total of 1057 DEGs were identified, of which 761 genes were up-regulated and 296 were down-regulated. The greater percentage of up-regulated genes involved in developmental processes, immune system processes, multi-organism processes, positive regulation of biological processes and metabolic processes of the biological processes. The more proportion of down-regulation genes belong to the molecular function category including transporter activity, antioxidant activity and molecular transducer activity and to the extracellular region of the cellular components category. Moreover, most genes among 41 genes involved in ion binding, 17 WAKY transcription factor genes and 17 genes related to transport activity were up-regulated. KEGG analysis showed that the jasmonate signal transduction and flavonoid biosynthesis might play important roles in response to the low pH stress in wheat seedling roots. Based on the data, it is can be deduced that WRKY transcription factors might play a critical role in the transcriptional regulation, and the alkalifying of the rhizosphere might be the earliest response process to low pH stress in wheat seedling roots. These results provide a basis to reveal the molecular mechanism of proton toxicity tolerance in plants.

불균질 등방 대수층 내 선형오염원으로부터 기원된 비에르고딕 용질 이동에 관한 몬테카를로 시뮬레이션 (Monte-Carlo Simulations of Non-ergodic Solute Transport from Line Sources in Isotropic Mildly Heterogeneous Aquifers)

  • 서병민
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권6호
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    • pp.20-31
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    • 2005
  • 일정한 평균 지하수 유속을 가진 불균질한 등방성 삼차원 대수층 내에서 정류상태로 흐르는 지하수의 흐름과 함께 이동해가는 비반응성 오염물질에 대한 몬테카를로 시뮬레이션이 시행되었다. 대수-정규적으로 분포되어 있는 수리전도도 K(x)가 임의장으로 설정되었으며 시뮬레이션 동안에 발생할 수 있는 불확실성을 감소하기 위해 여러 가지 방법들이 시도되었다. 1600개 오염운들에 대한 이차공간적률의 집합적평균(ensemble average) <$S_{ij}'(t',\;l')$>(i,\;j=1,2,3), 그리고 오염운중심분산 $R_{ij}'(t',\;l')$이 각기 다른 세 가지 불균질도${\sigma}_Y^2=0.09,\;0.23$ 및 0.46에 대해서 시뮬레이션 되었으며 또한 각기 다른 크기의 평균속도에 수직방향인 선형초기오염원(l': 1, 2, 4)에 대해서 입자추적이 행하여 졌다. 시뮬레이션 된 무차원 종적률들은 일차근사법에 의한 비에르고딕 이론적 결과와 비교적 잘 일치하나 시뮬레이션 된 무차원 횡적률들은 일차근사법에 의한 이론적 결과들 보다 더 큰 값을 보인다. 일차근사법에 의한 비에르고딕 이론적 결과는 특히 불균질도가 큰 대수층에 대해서 그리고 큰 무차원 시간에 대해서 시뮬레이션 된 무차원 횡적률들을 과소평가 했다 시뮬레이션 된 집합적 평균이차적률은 에르고딕 상태에 도달하지 못했으며 횡방향으로의 오염운 확장이종방향보다 훨씬 느리게 에르고딕 상태에 접근하는 것으로 관찰되었다. 불균질한 대수층 내에서의 오염운의 진화는 초기 오염원의 모양이나 배열상태 보다는 주로 대수층의 불균질도와 초기 오염원의 크기에 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.가 정신의 숭고한 고유-독창성(Originality)이 피드백의 경로를 투과하면서 자신을 남에게 투영시켜 얻어내는 것이 고유성의 변종이다. 피드백은 단순한 작품의 일부가 아니라 작품을 이루는 뼈대이다 기술의 과시만으로는 예술의 행위가 될 수 없다. 작가의 예술성이 관객의 감성에 피드백 되도록 노력해야 한다 그러기 위해서는 예정된 피드백이란 느낌을 관객이 갖지 않도록 하여야 한다. 인터렉티브 미디어 아트는 초기의 형태에서 벗어나 새로운 집적된 피드백 기술로 전환하여야 할 시기가 온 것이다.료된다.시한 개체의 수술 전 방사선학적 평균 고관절 등급은 양측 모두 $3.2\pm0.9$이었고 수술 직후의 좌 우측 평균 고관절 등급은 각각 $2.7\pml.1,\;2.7\pm0.9$ (n=36) 이었다. 수술 직후와 2, 4, 8, 12, 24주 후의 고관절 등급이 수술 전에 비하여 유의적으로 개선된 것을 확인하였다.(P<0.01). 수술 후 정기적인 검사 시에 측정한 Norberg angle, percentage of femoral head coverage도 수술 전과 비교해 유의성 있게 증가하였다(P<0.01). 변형 3중 골반 절골술 직후의 평균 골반직경은 수술 전의 골반직경보다 유의적으로 증가하였으며(P<0.01)(n=36) 수술 후 평균 9.3L2.7주에 절골선 유합이 종료되었다(n=21). 반면 편측 3중 골반 절골술을 실시한 경우에는 수술 후 골반경이 수술 전과 비교해 증가하지 않았다. 변형 3중 골반 절골술후에 장액종 형성(1마리), 스크류 변위(4마리), 스크류 부러짐(1마리), 편측성 신경마비(1마리) 등의 부작용이 발생하였다. 이상의 결과를 토대로,

지하수류가 밀폐형 천공 지중 열교환기 성능에 미치는 영향(2) (An Influence of Groundwater Flow on Performance of Closed Borehole Heat Exchangers (Part-2))

  • 한정상;김영식;이주현;이병호;한찬
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제21권6호
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    • pp.114-127
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    • 2016
  • An increase of groundwater flux in BHE system creates that ground temperature (locT) becomes lower in summer and higher in winter time. In other words, it improves significantly the performance of BHE system. The size of thermal plume made up by advection driven-flow under the balanced energy load is relatively small in contrast to the unbalanced energy load where groundwater flow causes considerable change in the size of thermal plume as well ground temperature. The ground temperatures of the up gradient and down gradient BHEs under conduction only heat transport are same due to no groundwater flow. But a significant difference of the ground temperature is observed between the down gradient and up gradient BHE as a result of groundwater flow-driven thermal interference took placed in BHE field. As many BHEs are designed under the obscure assumption of negligible groundwater flow, failure to account for advection can cause inefficiencies in system design and operation. Therefore including groundwater flow in the design procedure is considered to be essential for thermal and economic sustain ability of the BHE system.

하이브리드 수용모델을 이용한 서울시 PM2.5 오염원의 위치 추적 (Identification of Potential Source Locations of PM2.5 in Seoul using Hybrid-receptor Models)

  • 강병욱;강충민;이학성;선우영
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.662-673
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    • 2008
  • Two hybrid receptor models, potential source contribution function (PSCF) and concentration weighted tracjectory (CWT), were compared for locating $PM_{2.5}$ sources contributing to the atmospheric $PM_{2.5}$ concentrations in Seoul. The source contribution estimates by chemical receptor model (CMB) receptor model were used to identify better source areas, Among the sources, soil, agricultural burning, marine aerosol, coal-fired power plant and Chinese aerosol were only considered for the study because these sources were more likely to be associated with the long-range transport of air pollutant. Both methods are based on combining chemical data with calculated air parcel backward trajectories. However, the PSCF analyses were performed with trajectories above the $75^{th}$ percentile criterion values, while the CWT analyses used all trajectories. This difference resulted in locating of different sources, which might be helpful to interpret locating of $PM_{2.5}$ sources, High possible source areas in source contribution of soil and agricultural burning contributing to the Seoul $PM_{2.5}$ were inland areas of Heibei and Shandong provinces (highest density areas of agricultural production and population) in China. The "Chinese aerosol" was used as a representative source for the $PM_{2.5}$ originated from urban area in China. High possible source areas for the aerosol were the cities in China where are relatively close to the receptor. This result suggests that Chinese aerosol is likely to be a useful tool in studies on source apportionment and identification in Korea.

제주도의 오염 방지 시공이 부실한 지하수 관정에 대한 구간 차폐 공법의 적용과 평가 (Application and Assesment of Regrouting Method for Improperly Constructed Wells in Jeju Island)

  • 김미진;강봉래;조희남;최성욱;양원석;박원배
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제25권3호
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    • pp.43-51
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    • 2020
  • About 90% of groundwater wells in Jeju Island are reported to be under the threat of contamination by infiltration of the surface pollutants. Most of those wells have improperly grouted annulus which is an empty space between the well and the inner casing. As a remedy to this problem, some of the wells were re-grouted by filling the annulus with cement without lifting an inner casing. In order to evaluate whether this method is appropriate for the geological structure of Jeju Island, two wells (W1 and W2) were selected and this method was applied. The water holding capacity did not decrease while the nitrate levels decreased from 16.8 and 20.2 to 6.8 and 13.8 mg/L in W1 and W2, respectively. The higher nitrate level in W2 is deemed to be influenced by the livestock farms located in the upper area of the well. In addition, transmissivity of the vedose zone was higher in W2 than W1, potentially facilitating the transport of nitrate to the groundwater. The overall result of this study suggests re-grouting of wells for the purpose of protecting water quality of goundwater should take into account geological structure of vadose zone as well as appropriate source control of the contaminants.