• 제목/요약/키워드: Water Loss Management

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고랭지 농경지의 토양유실모의를 위한 SWAT 모형의 적용성 평가 (Evaluation of SWAT Applicability to Simulate Soil Erosion at Highland Agricultural Lands)

  • 허성구;김기성;사공명;안재훈;임경재
    • 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.

이온교환막 연료전지용 원통형 막 가습기의 열 및 물질전달특성 기초 연구 (Basic Analysis of Heat and Mass Transfer Characteristics of Tubular Membrane Humidifier for Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 배호준;안국영;이영덕;강상규;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권5호
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    • pp.473-480
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    • 2011
  • 막 가습기는 다른 가습장치와는 달리, 기생 전력의 손실이 없고 가습 성능이 우수하여 이온교환막 연료전지의 외부 가습을 위해 적용되고 있다. 원통형 막 가습기는 특히 가습성능에 비해 요구 체적이 매우 작기 때문에, 수송용 및 가정용 이온교환막 연료전지에 적용된다. 막가습기의 최적 설계를 위한 열 및 물질 전달 특성에 대한 이해가 필요하지만, 아직 다양한 연구가 이루어지고 있지 않다. 본 연구에서는 원통형 막가습기의 열 및 물질전달 특성을 이해하기 위한 특성 실험을 수행하였다. 기존의 습도 측정계는 비정상 가습 특성 실험에 한계가 있고, 정상 상태에서도 고온 다습한 환경에서는 오차가 크기 때문에 본 연구에서는 습증기 응축법을 이용하였다. 가습기의 정상상태 특성을 확인하기 위해 압력과 온도 변화에 대한 실험을 수행하였으며, 비정상 특성을 확인하기 위해 순간 유량 변화 시의 가습 성능을 측정하였다. 본 연구에서는 이상의 기초 실험을 통해서 막 가습기의 성능에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하였으며, 원통형 막가습기의 기초적인 열 및 물질 전달 특성을 이해하였다.

K번째 최근접 표본 재추출 방법에 의한 일 강우량의 추계학적 분해에 대한 연구 (Stochastic disaggregation of daily rainfall based on K-Nearest neighbor resampling method)

  • 박희성;정건희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권4호
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    • pp.283-291
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    • 2016
  • 산업의 발전에 따라 기반시설 및 인구 등이 대도시에 밀집되어, 도시홍수방어는 인명피해 뿐만 아니라 재산피해 저감 차원에서도 매우 중요한 문제가 되었다. 요즘은 이러한 도시유역의 유출해석을 보다 정확하게 하기 위해 시강우나 분단위의 강우자료를 활용하고 있다. 하지만 기후변화 시나리오와 같은 미래 강우시나리오는 현재 일단위 수준으로 제공되므로 미래 강우에 대한 확률빈도 해석에 제한이 있다. 이에 본 연구에서는 추계학적 기법을 이용해 일강우 자료를 시강우 자료로 분해하고자 하였다. 일자료를 시자료로 분해하기 위해 과거 시강우 자료를 기반으로 Gram Schmidt 변환과 K개의 최근접 표본 중 하나를 재추출하는 비모수적인 기법(KNNR)을 적용하였다. 이 방법은 연유출량을 월유출량으로 분해하기 위해 개발된 것이다. 하지만 강우자료는 유출량 자료와 달리 확률밀도가 작아 일강우를 시강우로 분해하는 데 직접 적용하는 경우 결과가 실제와 유사한 통계 패턴을 갖는다고 보기 어려웠다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 분해하고자 하는 일자의 전일과 후일을 포함한 3일 강우패턴을 7개로 구분하고 동일 패턴을 가진 자료들만 분해에 이용하도록 하여 강우자료에 대한 적용성을 높였다. 과거 52년간의 서울기상관측소 시강우 자료를 이용하여 강우자료의 분해에 대한 결과를 분석한 결과, 분해된 시강우 자료가 관측된 시강우자료와 통계적으로 매우 유사한 것을 확인하였다. 향후 기후변화자료의 시강우 분해 등에 활용하여 보다 정확한 도시유출에 대한 빈도해석 등에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

지방의 종류가 돈육 Patty 의 품질 특성에 미치는 영향 (Lipid Type Effects on the Quality Characteristics of Pork Patties)

  • 박경숙;윤동화;문윤희;이경수;박현숙;정인철
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.364-370
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    • 2007
  • This study was carried out to investigate the effect of lipid type on the physicochemical properties and sensory score of pork patties. The samples consisted of pork patties containing 20% pork fat (PP), 20% olive oil (OP), and 20% soybean oil (SP). The surface color, water holding capacity, increased rate in thickness, decreased rate in diameter, rheological properties, pH, VBN content and TBARS value were determined for the pork patties as the physicochemical properties: the sensory scores were also evaluated. The $L^*$ value for PP was the highest, and the lowest for OP among the samples (p<0.05). For the $a^*$ value OP was the highest among the samples, and the $b^*$ value of OP was lower than that of the PP (p<0.05). The water holding capacity and increased rate of thickness were higher for PP than for OP and SP (p<0.05). The cooking loss and decreased rate of diameter of PP were lower than those of OP and SP (p<0.05). The hardness and springiness of OP and SP were higher than those of PP, and SP had the highest chewiness among the samples (p<0.05). However, cohesiveness and gumminess were not different among the samples. The pH of SP was the highest among the samples, and the TBARS value of OP was lowest (p<0.05). The VBN contents were not different among the samples. The amounts of raw color for OP and SP were higher than that of PP (p<0.05). The raw aroma was not different among the samples. Also, roasted aroma and taste were not different among the samples, but the tenderness, juiciness, and palatability of SP were the highest among the samples (p<0.05).

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남해 및 동중국해의 하계 수질 및 저질 환경평가 (Summer Environmental Evaluation of Water and Sediment Quality in the South Sea and East China Sea)

  • 이대인;조현서;윤양호;최영찬;이정훈
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.83-99
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    • 2005
  • 본 연구는 남해 근해 및 동중국해의 효율적 이용과 관리를 위한 기초연구로서 2001-2003년 6월에 수질과 저질환경 특성을 평가하였다. 연구해역 상층의 수괴는 북상하는 고온 고염의 쿠로시오 난류기원의 영향을 많이 받았고, 25 m 및 50 m층은 황해냉수의 영향을 받는 저온수가 동남향으로 확장하였고, 그리고 양자강 하구역에 인접한 정점들의 표층에서는 29.0 psu이하의 낮은 염분분포를 보였다. 수온약층은 대략 10 m층에서 형성되었고, 양자강 하구쪽으로 갈수록 얕아지고, 멀어질수록 깊어지는 경향을 나타내었다. COD(화학적 산소요구량)와 TN(총질소) 및 TP(총인)는 대부분 해역의 표층에서 해역환경기준 II등급이하를 나타내었으나, 양자강 하구역에 근접한 정점들에서는 TSS(총부유물질)농도가 급증하였고, COD근 해역환경기준 III등급을 초과하였을 뿐만아니라 영양염류도 적조발생 가능농도를 초과하는 분포를 보였다. Redfield ratio(무기질소대 무기인 비)는 2002년과 2003년에는 전 수층 평균값이 대부분 16이하의 값을 나타내었으나, 육상쪽으로 갈수록 16이상의 값을 보였다. Chl. a는 상층에서 양자강 영향지역과 남해 근해에서 상대적 고농도를, 대만난류해역에서 저농도를 보여주었고, 클로로필농도 극대층은 대략 수온과 밀도 약층 수심이나 그 하부에서 형성되었다. 대상해역으로의 영양염류 공급기구는 양자강을 포함한 담수에 의한 공급이 매우 중요한 기여를 하는 것으로 나타났고, 표층의 염분과 Chl. a는 매우 뚜렷한 음의 상관성을 나타내 어서 높은 식물플랑크톤 생물량은 영양염류의 공급과정과 직결되는 것으로 판단되었다. 또한, 이러한 Chl. a는 무기질소에 비해서 무기인과 상관성이 더 좋은 것으로 나타났고, 대상해역의 유기물질 분포에 식물플랑크톤에 의한 자생적인 기여가 큰 것으로 평가되었다. 퇴적물은 공간적으로 다소 불규칙한 변동이 있지만, 저질조성과 관련해서 양자강 하구쪽으로 갈수록 오염도가 낮고, 조사해역의 동쪽부분에서 유기오염의 정도가 상대적으로 크게 나타났지만, 그 오염도는 심하지 않는 것으로 분석되었다. 향후 본 대상해역에 있어서 산샤댐 건설과 관련된 양자강 유량의 변화, 그리고 어업활동과 관련된 폐기물에 의한 해양환경의 영향평가 및 대책 연구가 수행되어져야 할 것이다.

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경관생태학적 특성이 조류출현에 미치는 영향 - 낙동강 하구를 대상으로 - (Effects of Landscape Ecological Characteristics on Bird Appearance - Focused on The Nakdong River Estuary -)

  • 김범수;여운상;오동하;성기준
    • 환경영향평가
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    • 제24권3호
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    • pp.287-299
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    • 2015
  • 철새도래지로서 기능을 유지하며 지속가능하게 낙동강 하구를 이용하기 위해서는 조류서식지의 특성을 고려한 토지이용 및 하구관리가 필요하다. 본 연구에서는 낙동강 하구의 조류서식지를 갈대, 갯벌, 경작지, 담수개방수면, 사주, 수변림, 새섬매자기, 수로, 인공물, 초지, 해수 기수개방수면 등 지역적 특성을 고려하여 총 11개의 유형으로 분류한 후 12개 조사권역으로 구분하여 서식지 및 경관 특성을 분석하였다. 낙동강 하구의 주요 조류 서식지 중 갯벌, 인공물, 경작지, 갈대 등 4개의 유형이 전체 육역 면적의 약 80%를 차지하였으며, 특히 인공물과 경작지의 비율이 높아 대상 지역이 인간의 간섭을 많이 받고 있음을 보여주었다. 서식지를 구성하는 패치수와 밀도는 서낙동강, 삼락둔치, 맥도강, 대저수문 등에서 크게 나타나 이들 지역에서 서식지 파편화가 많이 진행되어 있었다. 관찰된 조류의 총 종수와 개체수는 조사면적과 서식지를 구성하고 있는 서식지의 유형수와 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 연구 결과 서식지 관리에 있어서 충분한 면적의 확보 특히 새섬매자기 서식지의 보존이 중요하며, 개발 등으로 인한 서식지 감소 시 낙동강하구를 찾는 조류 개체군에 가장 큰 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 낙동강 하구가 철새서식지로서의 기능을 유지하기 위해서는 중요한 서식지의 보존 정책이 먼저 수반되어야 할 것으로 판단된다.

근소만 갯벌어장 내 바지락의 생존, 성장, 환경을 고려한 서식 적합성 연구 (A Study on the Habitait Suitability Considering Survival, Growth, Environment for Ruditapes philippinarum in Geunso Bay (Pado and Beopsan))

  • 최용현;최윤석;조윤식;김영태;전승렬
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.723-730
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    • 2016
  • 현재 국내바지락 양식 산업은 연안선 변화, 양식 환경악화로 생산량이 감소하는 반면, 수입량 급증으로 인한 어려움에 직면해 있다. 현 실태를 극복하고 지속적인 양식을 위해 서식환경을 종합적으로 이해하는 것이 중요하며, 바지락의 서식환경은 양식장의 생산력과 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 2015년 6월부터 2016년 5월까지 근소만에 위치한 파도와 법산 갯벌어장에 대하여 생존(입도, 해수유동), 성장(Chlorophyll a, DIN, DIP, 노출시간), 환경(수온, DO, 퇴적물 COD, IL)을 이용하여 서식환경 특성을 구명하였다. 조사결과 파도(최대값; 모래함량 48.76 %, 해수 유속 10.59 cm/s, Chlorophyll a 12.70 ug/L, 노출시간 3시간, DO 18.65 mg/L)는 법산(최대값; 모래함량 37.40 %, 해수 유속 6.02 cm/s, Chlorophyll a 6.41 ug/L, 노출시간 7시간, DO 14.81 mg/L)보다 높은 유속과 모래함량, 풍부한 DO와 영양염으로 바지락 서식에 유리한 조건을 가지고 있었으며, 실제로도 더 높은 서식밀도를 나타내었다. 본 연구는 파도와 법산 바지락 서식지 환경을 파악하여 근소만 갯벌어장의 최적 관리 방안 및 잠재적 적지선정을 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

하구유형에 따른 권역별 하구습지의 분포특성과 시계열 변동추이 분석 (Spatial Distribution and Temporal Variation of Estuarine Wetlands by Estuary Type)

  • 노백호;이창희
    • 대한지리학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.321-338
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 우리나라에 분포하는 463개 하구를 대상으로 하구습지의 권역별 분포특성과 시계열 변동추이를 하구순환 관점에서 파악하는 데 있다. 환경관리에 널리 이용되는 유역을 토대로 한강서해권역, 한강동해권역, 금강권역, 영산강권역, 섬진강권역, 낙동강권역, 제주권역을 대상으로 하구습지의 분포실태를 조사하고, 권역별 하구습지의 시계열 변동추이를 1980년대, 1990년대, 2000년대 토지피복지도를 확보하여 분석하였다. 분석결과, 한강서해권역, 금강권역, 영산강권역의 하구습지는 크게 감소한 것으로 나타났으며, 특히 하구둑, 배수갑문 등 인공구조물에 의해 하구순환이 차단된 닫힌하구에서의 습지감소폭이 크고, 하구순환이 유지되는 열린하구에서의 습지훼손은 상대적으로 적은 것으로 나타났다. 하구습지와 관련된 갯벌, 개방수면, 염습지, 암석해안, 모래해안 등 하구내 서식지 다양성은 하구순환이 차단된 닫힌하구에 비해 하구순환이 유지되는 열린하구에서 높게 나타났다. 본 연구에서 제시한 권역별 하구습지의 분포특성과 시계열 변동추이는 하구환경의 관리방향을 설정하거나 훼손된 하구습지의 복원전략을 마련하는 데 효과적으로 활용할 수 있다.

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조석의 주기를 고려한 해상 암굴착 공사의 경제성 분석 및 작업가능시간 산정 방법에 관한 연구 (Economical Analysis and Estimate Method of Possible Working Hours for Marine Rock Excavation Work Regarding the Tide Cycle)

  • 권순범;옥종호;이승현
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.142-151
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    • 2007
  • 해상에서 이루어지는 암굴착 공사는 평균해수면 이하를 기준으로 수중으로 설계가 되어 있다고 하더라도, 조석간만의 차가 심한 서해와 남해의 경우에는 조석의 주기에 따라 해수면 위로 작업면이 노출되는 동안 육상작업이 가능해진다. 이를 활용할 경우 수중 작업 시 작업자의 위험성 증대, 작업효율의 저하 및 공사비 증대에 관한 수중공사의 단점을 보완할 수 있는 하나의 대안이 될 수 있다. 그러나 작업해야할 암굴착면의 높이와 조석에 따라 변화하는 수면의 높이에 따라 작업면의 노출시간, 즉 작업가능시간이 변화하게 되며 이에 따라 공사비의 변화도 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 해상 암굴착 공사를 수행할 때 수중 작업과 비교하여 조석간만의 차를 이용한 공사의 경제성을 분석하고, 작업가능시간을 산정하여 작업시간별 경제성을 분석할 수 있는 방법을 제시함으로써, 조석간만의 차를 이용한 해상 암굴착 공사방식의 적용가능성을 모색해 보고자한다.

암모니아 휘산에 의한 요소비료의 손실에 미치는 요인 (Factors Controlling the Losses of Urea through Ammonia Volatilization)

  • 김수정;양재의;조병욱;김정제;신용오
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.77-82
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    • 2007
  • 질소비료로부터 암모니아의 휘산은 자연적으로 존재하는 모든 토양에서 일어나는 질소 손실의 주된 기작이다. 암모니아 휘산은 다양한 토양과 환경의 조건 및 비료관리 방안에 의해 영향을 받는다. 질소비료 의존도가 높은 채소들도 휘산된 암모니아 가스에 의해 피해를 받는 사례가 종종 보고되고 있다. 본 연구에서는 표토에 시용된 요소비료로부터 암모니아 휘산량을 측정하였고, 이에 미치는 요소비료 시용량, 관개시기, 및 온도 등의 비료관리요인들의 영향을 조사했다. 암모니아 휘산은 요소를 시용한 뒤 약 3일 후에 시작되었으며, 약 2주 후에 최대에 도달하였다. 17일 후, 휘산된 암모니아태 질소의 양은 200, 400, $600kg\;N\;ha^{-1}$ 의 시용량에서 각각 3.0, 4.4, 그리고 8.0 kg 이었다. 이들 휘산량은 시용된 질소가 15.0, 10.9, 및 13.0% 가 손실된 것과 상응한다. 온도가 5, 8, 22, $28^{\circ}C$ 일때 휘산된 질소의 양은 각각 5, 21, 75, $87kg\;N\;ha^{-1}$ 이였다. 요소비료를 시용한 뒤 0, 5, 10 mm의 물을 관개한 경우, 휘산된 질소의 양은 각각 21.3, 21.2, $16.6kg\;N\;ha^{-1}$ 이었다. 한편, 요소를 시용한 후 5 mm를 관수한 경우의 질소 휘산량은 $10.44kg\;N\;ha^{-1}$ 로 감소하였다. 그러므로 요소비료를 권장량을 표토와 혼합, 온도가 낮을 때 그리고 요소비료를 시용후 즉시 관개하는 방안이 암모니아 휘산에 의한 질소 손실을 최소화 하는 비료관리 방안이었다.