• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.278-278
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• 2017

전 세계적인 기후변화로 인한 기상이변 현상으로 국지성 호우가 빈번하게 발생하는 시점에 강우로 인한 토양유실 문제가 심각하게 대두되고 있다. 또한 급격한 도시, 산업화의 진행으로 인해 강우로 인해 유실되는 토양의 양이 증가하여 생태계에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국내에서는 토양유실문데를 해결하기 위해 많은 연구를 진행하고 있다. 토양유실문제를 해결하기 위해서는 토양유실현상의 원인을 파악하기 위한 모니터링 연구를 수행하여 현상을 분석하는 것이 가장 정확한 방법이지만 수반되는 인적, 경제적 한계가 발생하게 된다. 따라서 많은 연구자들은 토양유실량 산정 및 유사거동특성을 계산하는 모형을 활용한 연구가 수행되고 있다. 토양유실량을 산정하는 모형 중 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 범용토양유실량산정공식(Universal Soil Loss Equation, USLE)은 5개의 인자를 사용하여 연평균 토양유실량을 산정한다. 국내의 경우 환경부에서 제정한 '표토의 침식 현황 조사에 관한 고시'에 표토침식현황을 조사하는 방법으로 USLE 공식을 사용한다. USLE 모형을 구성하는 인자 중 C facotr는 작물의 생육과정에 따른 변화를 고려하지 않고 작물에 대한 획일적인 값을 제시하고 있어 밭에서 발생되는 정확한 토양유실현황을 예측하는데 한계가 있다, 따라서 본 연구에서는 식생피복변화에 따른 C factor산정방안을 제시하기 위해 비점오염원관리지역으로 지정된 자운지구 내 고랭지밭을 대상으로 실측을 통한 C factor를 제안하였다. 식생피복변화에 따른 C factor를 제안하기 위해 우선적으로 제작되어야 하는 NDVI map을 제작하기 위해 본 연구에서는 무인항공기인 ebee와 Multi-spectral 센서를 사용하여 실측을 진행하여 NDVI map을 제작하였으며, C factor를 제안하기 위해 Jamil A.A.Anache et al의 연구결과에 명시된 C factor 산정식을 적용하여 식생피복 변화에 따른 C factor를 산정하였다. 산정결과, 획일적인 값을 제시하는 기존 C factor와 다르게 식생피복에 따라 변화하는 C factor가 산정되었다. 본 연구를 통해 제안된 무인항공기를 사용한 C factor 산정방안을 통해 정확한 토양유실량을 산정하는데 기여할 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권4호
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• pp.637-647
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• 2010

The Universal Soil Loss Equation (USLE)-based modeling systems have been widely used to simulate soil erosion studies. However the GIS-based USLE modeling systems have limitation in gully erosion evaluation which is one of the most important factor in soil erosion estimation. In this study, the integrated soil erosion evaluation system using with Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SATEEC) system, nLS and Unit Stream Power-based Erosion/Deposition (USPED) model was developed to simulate gully erosion. Gully head location using nLS model, USPED for gully erosion, and the SATEEC estimated sheet and rill erosion were evaluated and combined together with the integrated soil erosion evaluation system. This system was applied to the Haean-myeon watershed, annual average sediment-yield considering sheet, rill and gully erosion was simulated as 101,933 ton/year at the study watershed. if the integrated soil erosion evaluation system is calibrated and validated with the measured data, this system could be efficiently used in developing site-specific soil erosion best management system to reduce soil erosion and muddy water inflow into the receiving waterbody.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.632-636
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• 2005

Accelerated soil erosion is a worldwide problem because of its economic and environmental impacts. To effectively estimate soil erosion and to establish soil erosion management plans, many computer models have been developed and used. The Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) has been used in many countries, and input parameter data for RUSLE have been well established over the years. However, the RUSLE cannot be used to estimate the sediment yield for a watershed. Thus, the GIS-based Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SATEEC) was developed to estimate soil loss and sediment yield for any location within a watershed using the RUSLE and a spatially distributed sediment delivery ratio. SATEEC was enhanced in this study by developing new modules to:1) simulate the effects of sediment retention basins on the receiving water bodies, 2) prepare input parameters for the Web-based sediment decision support system using a GIS interface. This easy-to-operate SATEEC system can be used to identify areas vulnerable to soil loss and to develop efficient soil erosion management plans.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.511-511
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• 2012

강우침식인자는 강우사상(rainfall event)으로 인한 토양침식량을 산정하는 지표(index)로서 일정기간 토양침식의 정도를 산정할 수 있는 범용토양유식공식(Universal Soil Loss Equation)을 구성하고 있는 인자 중 가장 값의 변동성이 크고 동일한 조건에서 토양유실량 산정에 큰 영향을 미치는 인자다. 강우침식인자의 산정은 유량탐사 센서나 강우게이지 자료(pluviograph)로부터 12.7mm이상, 최소 15분간 6.35mm이상의 호우사상을 추출하여 해당하는 호우사상에 대한 강우에너지식에 30분 최대강우강도를 곱한 값의 연평균값을 계산한 것이다(Wischmeier and Smith, 1978). 본 연구에서는 범용토양유실공식(USLE)의 강우침식인 자(R)를 산정하고 지리정보시스템(GIS)을 활용하여 공간적 분포를 나타낼 수 있는 만경강 유역 상류부에 위치한 봉동 수위관측소 유역의 토양침식도를 연도별로 도시하였으며, 2001~2010년까지의 10개년 강우량을 바탕으로 토양침삭량을 산정하였다. 그 결과는 강우량이 많을수록 침식인자가 크게 산정되는 일반적인 결과를 기대 할 수 있지만, 2001~2010년까지 10개년 강우침식인자를 분석한 결과 강우량이 많다하여 침식인자의 변화 값이 크게 반응하는 값보다 강우강도에 의해 침식인자가 크게 반응하는 결과를 보였다. 따라서 강우침식인자는 강우량보다는 강우강도에 좌우됨을 알 수 있었다.

• 농촌계획
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• 제11권4호
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• pp.67-74
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• 2005

The Doam watershed is located at alpine areas and the annual average precipitation, including snow accumulation, is significant higher than other areas. Thus, pollutant laden runoff and sediment discharge from the alpine agricultural fields are causing water quality degradation at the Doam watershed. To estimate soil erosion from the agricultural fields, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been widely used because of its simplicity to use. In the early spring at the Doam watershed, the stream flow increases because of snow melt, which results in erosion of loosened soil experiencing freezing and thaw during the winter. Also, extremely torrential rainfall, such as the typhoons 'RUSA' in 2002 and 'MAEMI' in 2003, caused significant amounts of soil erosion and sediment at the Doam watershed. However, the USLE model cannot simulate impacts on soil erosion of freezing and thaw of the soil. It cannot estimate sediment yield from a single torrential rainfall event. Also, it cannot simulate temporal changes in USLE input parameters. Thus, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was investigated for its applicability to estimate soil erosion at the Doam watershed, instead of the widely used USLE model. The SWAT hydrology and erosion/sediment components were validated after calibration of the hydrologic component. The R$^2$ and Nash-Sutcliffe coefficient values are higher enough, thus it is found the SWAT model can be efficiently used to simulate hydrology and sediment yield at the Doam watershed. The effects of snow melt on SWAT estimated stream flow and sediment were investigated using long-term precipitation and temperature data at the Doam watershed. It was found significant amount of flow and sediment in the spring are contributed by melting snow accumulated during the winter. Two typhoons in 2002 and 2003, MAEMI and RUSA, caused 33% and 22% of total sediment yields at the Doam watershed, respectively. Thus, it is recommended that the SWAT model, capable of simulating snow melt, sediment yield from a single storm event, and long-term weather data, needs to be used in estimating soil erosion at alpine agricultural areas to develop successful soil erosion management instead of the USLE.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권1호
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• pp.7-13
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• 1985

본(本) 시험(試驗)은 경사지(傾斜地) 토양보전대책수립(土壤保全對策樹立)을 위(爲)한 토양유실예측공식(土壤流失豫測公式) 확립(確立)과 적절(適切)한 작부체계(作付體系)의 선정(選定)으로 토양유실(土壤流失)을 억제(抑制)하는 효과(效果)를 조사(調査)하기 위(爲)하여 수원시(水原市) 구운동(九雲洞) 예산사양토(禮山砂壤土)에서 20% 경사지(傾斜地)에 Lysimeter를 설치(設置)하고 보리-콩 작부체계(作付體系)를 비롯한 14개 작부체계별(作付體系別) 시험(試驗)을 수행(遂行)하였다. 작부체계(作付體系)에 의(依)한 토양유실방지효과(土壤流失防止效果)는 나지(裸地) 12.8 ton/10a에 비(比)해 옥수수단작(單作) 5.4 ton/10a, 보리-콩 작부(作付)에서는 3.1 ton/10a, 목초(牧草)는 1.2 ton/10a 로 좋았다. 한편 토양유실예측공식(土壤流失豫測公式)에 적용(適用)할 작부인자(作付因子)의 값은 옥수수가 0.47로 가장 높고 콩간작(間作) 맥후작(麥後作)옥수수 0.42%, 고구마간작(間作) 맥후작(麥後作)옥수수 0.37, 육도(陸稻) 0.34, 맥후작(麥後作)옥수수 0.34, 고추 0.32, 참깨 0.28, 감자-콩 0.26, 밀-콩 0.25, 밀-참깨 0.20 보리-고추 0.19, 보리-콩 0.18, 보리-고구마 0.10, 목초(牧草) 0.08 순(順)이었다. 토양유실예측공식(土壤流失豫測公式)에 작부인자(作付因子) 값을 적용(適用)한바 실측치(實測値)와 계산치(計算値)의 차(差)는 옥수수의 작부체계(作付體系)에서 35.8%로 가장 크고, 보리-콩의 작부체계(作付體系)에서 3.7%정도로 가장 적었다.

• 한국제4기학회지
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• 제20권2호
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• pp.1-10
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• 2006

자연환경과 인위적 환경변화에 의한 홍수재해는 하상변동과 밀접한 관계를 갖는다. 본 연구는 금강유역을 대상으로 지리정보시스템(GIS)과 원격탐사(RS)를 이용하여 유역에서의 토양침식과 하상변동의 관계를 규명하고자 하였다. 지리정보시스템에서 범용토양유실공식 (USLE)을 이용하여 토양침식율을 계산하였다. 공주에서 이포까지 하상지형을 측량하였고, 3차원의 하상변화도를 작성하였다. 1982년에서 2000년까지 Landsat TM 영상을 이용하여 금강유역의 하상변동을 추적하였다. 연구결과, 강경일대의 토양침식율은 $1.8\;kg/m^2/$년이며, 하상증가율은 $+5\;cm/m^2/$년으로 산정되었다. 따라서 금강하류의 하상변화는 일정한 비율로 토양침식에 의하여 영향을 받는 것으로 해석된다. 또한 하상변동은 주로 금강의 지류와 본류의 접합부 하류일대에서 발생하였다. 금강하류에서 하상변동은 하성 세골재 채취가 하나의 원인으로 해석될 수 있으며, 골재채취로 인하여 1991년도에서 1995년도 사이 금강하상 위에 노출된 하상면적의 감소를 초래했던 것으로 추정된다. 한편, 금강유역 하상을 따라 교량건설, 경작지 조성을 위한 사주개간, 제방과 같은 수중 구조물들 설치는 퇴적물 집적과 퇴적하상의 노출면적 증가를 초래하였던 것으로 추정된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권9호
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• pp.783-793
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• 2018

본 연구의 목적은 한국의 지역별 연평균 강우침식인자 값을 갱신하기 위한 것이다. 2012년 환경부는 표토의 침식 현황조사에 관한 고시를 공포하면서 전국 규모의 토양침식량을 추정하기 위한 모델로서 범용토양유실공식 모델을 채택한 바 있다. 이 고시에는 범용토양유실공식을 적용하기 위해 필요한, 158개 지점에 대한 지역별 강우침식인자가 포함되어 있으나, 이 값은 1997년 이전에 만들어진 데이터를 바탕으로 하고 있기에 개선될 필요가 있다. 본 연구는 우리나라 전국 단위의 연평균 강우침식인자 데이터를 수집하고 분류, 통합하여 분석에 사용하였다. 연구결과 1961~2015년 기간의 54개 지점에 대한 연평균 강우침식인자를 재산정하였으며 새로운 등강우침식도를 제시하였다. 또한 실무에서 활용이 용이하도록 국내 167개 시 군별 연평균 강우침식인자 데이터를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 값은 표토침식량을 예측하기 위한 업데이트된 강우침식인자로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.21-30
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• 2017

Soil erosion has been issued in many countries since it causes negative impacts on ecosystem at the receiving water bodies. Therefore best management practices to resolve the problem in a watershed have been developed and implemented. As a prior process, there is a need to define soil erosion level and to identify the area of concern regarding soil erosion so that the practices are effective as they are designed. Universal Soil Loss Equation (USLE) were developed to estimate potential soil erosion and many Geographic Information System (GIS) models employ USLE to estimate soil erosion. Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SATEEC) is one of the models, the model provided several opportunities to consider various watershed peculiarities such as breaking of slope length, monthly variation of rainfall, crop growth at agricultural fields, etc. SATEEC is useful to estimate soil erosion, however the model can be implemented with ArcView software that is no longer used or hard to use currently. Therefore SATEEC based on ArcView was rebuild for the ArcGIS software with all modules provided at the previous version. The rebuilt SATEEC, ArcSATEEC, was programmed in ArcPy and works as ArcGIS Toolset and allows considering monthly variations of rainfall and crop growth at any watershed in South-Korea. ArcSATEEC was applied in Daecheong-dam watershed in this study, monthly soil erosion was estimated with monthly rainfall and crop growth variation. Annual soil erosion was computed by summing monthly soil erosion and was compared to the conventional approach to estimate annual soil erosion. The annual soil erosion estimated by the conventional approach and by summing monthly approach did not display much differences, however, ArcSATEEC was capable to provide monthly variation of soil erosion.

• Spatial Information Research
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• 제10권1호
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• pp.139-152
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• 2002

본 연구는 토양손실 추정 모형인 RUSLE를 이용하여 안성천의 평택수위관측소 (건교부)를 중심으로한 유역의 토양손실량 및 유실된 토사의 이동경로를 분석하고자 하였다. 모형의 입력자료로 사용되는 지형정보 자료를 RS와 G1S 기법을 이용하여 구축함으로써 RUSLE 모형의 적용성을 평가하였다. 과거에 비하여 다양한 토지피복 형태가 변화된 안성천 유역(583.9 km)에 대하여 Landsat MSS 및 TM 위성자료를 이용하여 토지피복 변화에 대한 GIS 입력자료를 구축하였다. 강우자료는 2개의 강우 관측소의 1993년부터 2000년까지의 연평균 강우자료를 surface interpolation을 수행하여 지점강우를 공간강우로서 변환하여 구축하며 토양손실량을 산정하였다. 그 결과 1990년에 비하여 2000년의 토양손실변화는 25.3 ㎢ 줄어든 산림지역의 토양손실량은 3751.2 ton/yr 감소한 반면, 22.5 km 늘어난 밭지역의 토양손실량은 5395.4 tou/yr 증가하였다. 따라서, 산림지역은 1.1배의 면적감소에 대하여 1.2배의 토양손실량이 감소된 반면, 밭지역은 1.3배의 면적증가에 대하여 4.4배의 토양손실량의 증가를 보여 밭지역이 토양손실량 변화 에 민감함을 확인할 수 있었고, 유역 전체의 토양손실량은 5.4 kg/㎡/yr로 증가하였다.