• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권4호
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• pp.260-268
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• 2008

Optical diffuse reflectance sensing has potential for rapid and reliable on-site estimation of soil properties. For good results, proper calibration to measured soil properties is required. One issue is whether it is necessary to develop calibrations using samples from the specific area or areas (e.g., field, soil series) in which the sensor will be applied, or whether a general "factory" calibration is sufficient. A further question is if specific calibration is required, how many sample points are needed. In this study, these issues were addressed using data from 42 paddy fields representing 14 distinct soil series accounting for 74% of the total Korean paddy field area. Partial least squares (PLS) regression was used to develop calibrations between soil properties and reflectance spectra. Model evaluation was based on coefficient of determination ($R^2$) root mean square error of prediction (RMSEP), and RPD, the ratio of standard deviation to RMSEP. When sample data from a soil series were included in the calibration stage (full information calibration), RPD values of prediction models were increased by 0.03 to 3.32, compared with results from calibration models not including data from the test soil series (calibration without site-specific information). Higher $R^2$ values were also obtained in most cases. Including some samples from the test soil series (hybrid calibration) generally increased RPD rapidly up to a certain number of sample points. A large portion of the potential improvement could be obtained by adding about 8 to 22 points, depending on the soil properties to be estimated, where the numbers were 10 to 18 for pH, 18-22 for EC, and 8 to 22 for total C. These results provide guidance on sampling and calibration requirements for NIR soil property estimation.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권1호
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• pp.1-15
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• 2013

Pressure transducers are increasingly used within soil mass or at soil-structure interface for appraisal of stresses acting at point of installation. Calibration of pressure transducers provides a unique relationship between applied pressure and voltage or strain sensed by transducer during various loading conditions and is crucial for proper interpretation of results obtained from pressure transducers. In the present study an in-house calibration device is used to calibrate pressure transducers and the study is divided into two parts: 1) demonstration of developed calibration device for fluid and in-soil calibration of pressure transducers; 2) effect of soil layer thickness on the earth pressure cell (EPC) output. Results obtained from the present study revealed successful performance of the developed calibration device, and significant effect of sand layer thickness on the calibration results. The optimum sand layer thickness is obtained as 1.5 times the diameter of EPC.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.331-336
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• 2011

최근 편리함과 측정의 정확성으로 인해 Capacitance sensor가 토양수분 연구나 물관리에 국제적으로도 널리 이용되고 있다. 이 연구는 Capacitance sensor (EnviroSCAN, Sentek Ltd.)가 화산회토양이 많이 분포하는 제주도 지역에서도 활용성이 있는 지를 알아보기 위해 유기물함량이 다른 제주도의 대표적인 토양 종류를 이용하여 Calibration 시험을 수행하였다. 시험 결과 화산회토양에서는 비화산회토양과 달리 센서의 Scaled frequency와 토양의 용적수분함량 간에 Calibration식이 로그식 형태로 나타내는 것이 일반적으로 적용되는 지수식 형태로 나타내는 것보다 상관이 더 높게 나타났다. 또한 화산회토양이 많이 분포하는 지역에 서는 토양수분함량이 높아 습하거나 매우 적어 건조할 경우에는 Capacitance sensor에 의한 수분함량 측정값이 건조기를 이용한 수분함량 값보다 과소하게 측정될 수 있었다. Capacitance sensor를 이용하여 화산회토양에서 토양 수분함량을 정확하게 측정하기 위해서 Calibration식에 적용될 수 있는 현실적인 계수값을 제시하였다. 또 현재 이용되는 EnviroSCAN capacitance probes의 활용성을 제고하기 위해서 계수값을 유기물함량별로 추정하는 식을 제시 하였다. Capacitance sensor를 이용하여 토양수분함량을 정확하게 측정하기 위해서는 사전에 토양의 공극분포, 유기물함량, EC 등 측정여건을 파악하여 조절하는 것이 필요하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1278-1284
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• 2008

This study carried out bender element tests in a calibration chamber in order to estimate the characteristics of soil specimen prepared in a calibration chamber. Basically, the purpose of bender element test is to measure the shear wave velocity. Bender element test cannot only confirm the status of soil specimen deposited in a chamber, but also estimate the consolidation process indirectly. In order to carry out bender element test in a calibration chamber, a pair of bender elements was installed inside the chamber, using the 'ㄷ' shaped frame. For the sandy soils having various relative densities in various stress conditions, the maximum shear modulus was estimated. From the comparison with bender element test results in a triaxial testing device, testing device and procedure was validated.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.401-408
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• 2022

최근 원예작물의 지속가능한 생산을 위한 작물 생육환경 센싱 기반 복합환경제어시스템 연구와 산업적 이용이 부각되면서, 노지재배에 적용하기 적합한 토양센서 활용 방안 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 산업 및 연구 현장에서 많이 사용되고 있는 TEROS 12 FDR 센서(frequency domain reflectometry sensor)를 노지 과수원의 토양에 알맞게 활용하기 위하여 국내 세 지역 과수원 토양의 토성별 FDR 센서 활용 방법을 제시하고자 수행하였다. 실제 과수가 재배되고 있는 각 과수원에서 토양을 채취하여, 토성 및 토양수분보유곡선을 조사하였으며, 토양별 TEROS 12 센서 Raw 값과 이에 대응하는 용적수분함량 값을 선형 회귀 분석, 3차 회귀 분석을 통해 보정식을 얻은 뒤 제조사에서 제공하는 광질 토양 보정식과 비교 분석하였다. 채취한 세 과수원의 토양은 모두 토성이 달랐으며, 토성에 따라 각 보수력에 따른 용적수분함량 수치에 차이가 있었다. 또한, TEROS 12 센서 보정식에서는 모든 토양에서 3차 회귀 분석 보정식이 결정계수 0.95 이상으로 가장 높게 나타났으며, RMSE도 가장 낮게 나타났다. 제조사에서 제공하는 보정식을 사용하여 TEROS 12 센서의 용적수분함량을 보정할 경우 토양에 따라 실제 수치에 비해 최대 0.09-0.17m³·m^-3가량 낮게 나타나, FDR 센서 사용시 적용 토양에 알맞은 보정이 반드시 선행되어야 함을 확인하였다. 또한 토성에 따라 토양의 보수력 구간에 따른 용적수분함량 범위의 차이가 있었으며, 토양 용적수분함량의 수치 해석에 보수력 정보가 수반되어야 할 것으로 나타났다. 또한, 사질이 많은 토양에서는 관수 개시점 측정을 위해 FDR 센서를 활용하는 데 있어 용적수분함량 측정 범위가 상대적으로 좁아 정밀도가 떨어질 것으로 판단되었다. 결론적으로 토양에서 FDR 센서를 통해 토양수분의 변화를 알맞게 해석하고 노지에서 알맞은 관수 시점을 선정하기 위해서는, 적용 토양의 수분보유특성을 파악하고 FDR 센서 보정을 선행하여 올바른 토양 수분 정보 제공이 필요할 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.673-678
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• 2002

Laboratory calibration chamber tests for cone penetrometers, pressuremeters and dilatometers in cohesionless soil specimens have been conducted by numerous researchers. However, there have been only few applications to compacted or preconsolidated cohesive soils. Therefore, for the first time, Calibration Chamber System was developed in Korea University. This can be attributed to the extremely time consuming and laborious process involved in the preparation of large cohesive soil specimens in addition to other complexities involving instrumentation for pore pressure monitoring and the need for maintaing saturation by back pressure. Chamber System with similar principle as LSU Chamber System was made of more strengthen and complementary form by increasing system diameter(1.2m), carrying out 1st and 2nd consolidation process in one system for smooth and safe work, accurate Data Aquisition.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.1-11
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• 2013

지하매설구조물인 상수도관 주변 지반의 간극수 동결로 상수도관의 변형에 영향을 미칠 수 있다. 이에 최근에는 현장 계측을 통한 포장 하부구조체의 함수비를 주기적으로 측정하기 위해서 미국 Campbell사의 TDR(time domain reflectometry) CS616 함수량계와 독일의 IMKO사 제품의 TRIME FM를 이용한 수동 함수량계 TRIME P3, T3 Probe를 사용하고 있다. 일반적으로 TDR 함수량계와 TRIME 수동 함수량계는 흙의 종류, 입도, 다짐도, 온도 등에 의해 오차가 유발될 수 있기 때문에, 현장의 시료를 사용하여 TDR 함수량계의 실내보정실험을 반드시 수행해야 한다. 즉, TDR함수량계의 매뉴얼에서는 일반적인 흙의 보정방정식을 제안하고 있지만 현장 적용시에는 반드시 보정실험을 수행하도록 권고하고 있다. 본 연구에서는 상수관 등 지하매설구조물의 주변의 다양한 채움재료를 사용하여 실내 보정 실험을 수행하였으며, 이 결과로부터 TDR함수량계인 CS616, TRIME-T3, TRIME-P3의 보정모델식을 제안하였으며, 보정식에 대한 현장검증을 수행하였다.

• 환경영향평가
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• 제17권4호
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• pp.243-253
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• 2008

The purpose of this study was to simulate the reduction effect of soil loss in the Yongdam reservoir watershed using SWAT model. To evaluate accuracy for flow and sediment yield of SWAT model, calibration was performed for the period from Jan. 2002 to Dec. 2003, and the verification for Jan. 2005 to Dec. 2005. The calibration and the verification were carried out using data observed at the Cheoncheon gaging station. The $R^2$ and EI values in terms of a flow were 0.8 and 0.78 respectively for calibration, whereas they for verification were 0.88 and 0.86 respectively. In terms of a sediment yield, they were 0.7 and 0.48 respectively for calibration, whereas for verification were 0.64 and 0.54 respectively. As a results from model simulation, annual mean soil loss rates in terms of forest, paddy and upland were 0.02 ton/ha/yr, 0.15 ton/ha/yr and 7.58 ton/ha/yr, respectively. The results show that the land use type of a upland has more significant impact on a total soil loss as well as a sediment yield than other types of land use. The sediment delivery ratio was determined to be about 0.35. In this study 2 land cover change scenarios for upland area were considered. These scenarios were used an input to SWAT model in order to evaluate their impact on soil loss and sediment delivery. The results show that a reduction of the upland area would reduce the soil loss and sediment yield.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.147-154
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• 2005

본 연구는 매립지 최종 복토층의 체적함수비 측정을 위한 저주파수 WCR(Water Content Reflectometer)의 Calibration 에 관한 것이고, Calibration의 검증은 흙의 전기전도도와 물성치를 이용하여 평가하였다. WCR 주기에 대한 체적함수비의 선형 Calibration은 높은 상관성을 보였다. 흙의 전기전도도가 증가할수록 Calibration의 기울기가 감소하는 것으로 나타났다. Calibration의 기울기는 점토의 함유량, 유기질의 함유량, 액성한계, 소성한계가 높은 흙, 즉, 전기전도도가 전형적으로 높은 흙에서 낮은 값을 보였다. 낮은 주파수영역을 갖는 WCR을 활용하여 좋은 계측결과를 얻을 수 있다는 것이 본 연구를 통해 보여지고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권1호
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• pp.50-54
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• 2008

근적외선스펙트로메타는 토양의 성분을 측정하는 새로운 기술로 발전하고 있다. 작물이 요구하는 토양의 인산 함량을 측정하는 데는 시간이 많이 소요되며, 침출액과 침출조건에 따라서 다르기 때문에 어려운 성분이다. 그러나 근적외선 방법을 이용하여 표준곡선을 정확하게만 만들어, 표준곡선 작성 시 Wiliams의 상관계수안내를 이용하면 상관계수의 수치에 따라서 토양의 총인산과 유효인산을 측정하는데 간편하게 이용할 수 있다. 또한 근적외 기술은 정밀도를 향상하면 포장 현지에서의 토양검정에도 쉽게 이용할 수 있는 쉬운 기술로 생각된다.