• Journal of Biosystems Engineering
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• 제30권1호
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• pp.45-55
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• 2005

Knowledge of the relationship between crop yield and yield-limiting factors is essential for precision farming. However, developing this knowledge is not easy because these yield-limiting factors are interrelated and affect crop yield in different ways. In this study, data for grain yield and yield-limiting factors, including crop chlorophyll content, soil chemical properties, and topography were collected for a small (0.3 ha) rice paddy field in Korea and a large (36 ha) upland corn field in the USA, and relationships were investigated with path analysis. Using this approach, the effects of limiting factors on crop yield could be separated into direct effects and indirect effects acting through other factors. Path analysis provided more insight into these complex relationships than did simple correlation or multiple linear regression analysis. Results of correlation analysis for the rice paddy field showed that EC, Ca, and $SiO_2$ had significant (P<0.1) correlations with rice yield, while pH, Ca, Mg, Na, $SiO_2,\;and\;P_2O_5$ had significant correlations with the SPAD chlorophyll reading. Path analysis provided additional information about the importance and contribution paths of soil variables to rice yield and growth. Ca had the highest direct effect (0.52) and indirect effect via Mg (-0.37) on rice yield. The indirect effect of Mg through Ca (0.51) was higher than the direct effect (-0.38). Path analysis also enabled more appropriate selection of important factors limiting crop yield by considering cause-and-effect relationships among predictor and response variables. For example, although pH showed a positive correlation (r=0.35) with SPAD readings, the correlation was mainly due to the indirect positive effects acting through Mg and $SiO_2$, while pH not only showed negative direct effects, but also negatively impacted indirect effects of other variables on SPAD readings. For the large upland Missouri corn field, two topographic factors, elevation and slope, had significant (P<0.1) direct effects on yield and highly significant (P<0.01) correlations with other limiting factors. Based on the correlation analysis alone, P and K were determined to be nutrients that would increase corn yield for this field. With the help of path analysis, however, increases in Mg could also be expected to increase corn yield in this case. In general, path analysis results were consistent with published optimum ranges of nutrients for rice and com production. We conclude that path analysis can be a useful tool to investigate interrelationships between crop yield and yield limiting factors on a site-specific basis.

• 지질공학
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• 제19권3호
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• pp.331-344
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• 2009

1990년 이후 우리나라의 자연사면에서 발생한 10개 대규모 산사태지역의 강우조건, 지질특성 및 기하형상에 대한 기존 자료를 재조명하였다. 이들 중 화강암 지역이 5곳, 화강암과 변성암류가 같이 분포하는 지역이 4곳이며, 나머지 1곳은 반려암이 분포한다. 총 3,435개의 산사태 중 1,992개는 화강암 분포지에서, 824개는 변성암 지역에서, 15개는 반려암에서, 그리고 나머지 604개의 산사태는 2개 지역에 부분적으로 분포하는 화산암, 퇴적암 등에서 발생하였다. 연구지역의 산사태는 강우기간 보다는 강우강도에 의하여 좌우되었다. 산사태지역의 강우자료를 Caine과 Olivier의 경험식에 적용하면 모두 Caine의 기준치(threshold)와 Olivier의 산사태반응지수(coefficient of final response)를 초과하여, 모든 지역의 강우조건이 산사태 발생조건을 충족하고 있다. 산사태의 형태와 발생 메카니즘은 기반암의 풍화특성에 따라 차이를 보이고 있다. 화강암 지역은 노두가 거의 없고 풍화심도가 고르게 분포하여 소규모의 슬라이드가 우세하다. 반면 변성암 지역은 지형이 다소 험준하고 노두가 능선과 산록에 발달하여 풍화노두가 토층과 함께 파괴, 유동하는 비교적 큰 규모의 토석류가 우세하다.

• 물과 미래
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• 제19권1호
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• pp.65-74
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• 1986

본 연구는 소하천유역으로 부터의 홍수유출계산을 위한 단일선형저수지 모형의 적용 타당성을 조사하기 위한 것이다. 지금까지의 유역추적모형에서는 모형의 지배변수인 저장변수(storage coefficient)를 유역특성인자와의 상관관계식으로부터 결정하여 사용하는 것이 보통이었으나 본 연구에서는 유역특성인자 뿐만 아니라 강우특성인자도 상관관계에 포함시켜 복합회귀식에 의해 계산된 저장상수를 사용하여 단일 선형저수지 모형으로 계산한 홍수유출수문곡선을 측정 수문곡선과 비교함으로써 단일 선형저수지 모형의 타당성을 검토하였으며 기타 유출모형인 Clark 방법, Nash 모형 및 Nakayasu의 종합단일도법에 의한 홍수유출계산방법 등에 의한 결과와도 비교 검토하였다.본 연구의 결과로 단일선형저수지 모형은 유역면적이 작은 경우에 대체로 정확한 결과를 주나 유역면적이 커지면 정확성이 떨어지고 오히려 Clark 방법에 의한 유출계산이 실측치에 더 가까운 결과를 줌을 알 수 있었다. 그러한 전술한 바 저장변수를 위한 복합방정식ㅇ르 배수면적이 큰 유역의 자료로부터 도출하여 사용하면 큰 유역의 홍수유출 계산을 위해서도 단일선형저수지 모형을 적용할 수 있을것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제49권6호
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• pp.795-806
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• 2016

This study was conducted to improve the continuous techniques for international competitiveness of ginseng industry to Korea-China FTA negotiation and conclusion, and provide the basic information for ginseng industry development of Korea. It was carried out the visiting of the northeastern three provinces (Jilin, Liaoling and Heilongjang) in China for 3-year from 2014 to 2016 and observed the farmers' fields of ginseng cultivation with soil environmental status. The types of ginseng cultivation could be observed in small scales of 0.5~3.0 ha, in middle scales of 4.0~10.0 ha and in large scales of 30~700 ha with the kinds of imhasam, Chinese ginseng, Korean ginseng and western ginseng. Also ginseng was cultivated in newly reclaimed land of forest in two types of direct seeding and transplanting of ginseng seedlings. The field beds of ginseng growing were covered with vinyl films in arch design of 100~130 cm height and vinyl was painted in spraying with blue, green and yellow colours for shading. It was investigated in status of the physico-chemical properties of soils. The physical information on the field soils were silt loam, loam and sandy loam in soil textures, and some plain in low slope, some alluvial fan or local valley in forest of land topography. Soil pH ranged within 5.0~5.2, soil EC was $0.93{\sim}3.78dS\;m^{-1}$, organic matter was $37{\sim}35g\;kg^{-1}$, nitrate nitrogen $63{\sim}490mg\;kg^{-1}$, available $P_2O_5$ $55{\sim}163mg\;kg^{-1}$, and in exchangeable cations, K was 0.30~0.98, Ca was 6.5~14.0, Mg was $1.1{\sim}5.3cmol_c\;kg^{-1}$ in ranges. Farmers used the fertilizer for ginseng cultivation in 10~11 t of compost, $200{\sim}400kg\;ha^{-1}$ of complex fertilizer and $750kg\;ha^{-1}$ of oil cakes. The northeastern three provinces of China can use the newly lands with large areas of ginseng cultivation in soil sickness by continuous cropping. and the soil basic fertility is batter than that of Korean in standard guide of ginseng cultivation soil.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.5-21
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• 2014

지진시 불포화 도로성토의 붕괴는 지하수 및 강우의 침투에 기인한 함수비의 증가가 그 원인이 됨이 지적되어 왔다. 따라서, 이와 같은 지반재해의 방지를 위한 합리적 보강방안 및 적절한 설계기준의 정립을 위해 불포화 도로성토의 동적안정성 및 변형모드에 대한 함수비의 영향을 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 불포화 도로성토의 변형 및 파괴거동에 대한 함수비의 영향을 연구하기 위해 상이한 함수비를 갖는 도로성토 모형에 대하여 동적 원심모형실험을 진행하였다. 본 실험에서는 도로성토 모형에 대한 동적하중 부가시의 변위, 간극수압 및 가속도의 계측을 통해 최적함수비 부근 및 최적함수비보다 높은 함수비를 갖는 불포화 도로성토에 대한 동적 거동을 고찰하였다. 이와 함께, 화상해석에 의한 변위 및 변형율 분포의 분석을 통하여 최적함수비보다 높은 함수비를 갖는 불포화 도로성토의 변형모드를 구명하였다. 이로부터 사면 천단부의 침하는 천단부 아래에서의 체적압축에 기인하며, 구속압력이 작은 사면 선단부 및 사면 표면부 부근에서는 체적팽창을 동반한 큰 전단변형이 발생함을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권3호
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• pp.215-224
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• 2009

공기유동 제어기술의 개발을 위한 기초자료를 제공 할 목적으로 토마토 재배 온실의 냉난방과 환기 및 공기유동 관련 실태를 조사하고, 온실유형과 난방방식별 온습도 분포를 실측하여 균일도를 분석하였다. 충남 부여 세도지역의 토마토 재배 온실 136농가를 대상으로 조사한 결과 대부분을 차지하는 단동 플라스틱 온실의 천창 설치 비율이 낮고 환기팬과 유동팬 설치비율도 매우 낮을 뿐만 아니라 설치제원도 편차가 매우 큰 것으로 나타났다. 아치형 단동 플라스틱온실의 천창 환기 구조의 개발보급과 연동곡부의 천창도 지붕상부로 이동시킬 필요가 있으며, 개별 천창구조 및 환기팬과 유동팬에 대한 설치 가이드라인의 제정이 요구된다. 냉방설비를 설치한 농가는 하나도 없었으며 난방방식의 대부분을 차지하는 온풍난방에서 덕트의 설치제원 역시 편차가 큰 것으로 나타났고, 온풍덕트의 배기풍속 및 배기온도 또한 거리에 따른 편차가 매우 큰 것으로 관측되었다. 수출경쟁력 화보를 위한 고품질의 생산물을 연중 안정적으로 생산하기 위해서는 온실냉방기술의 보급이 절실하며 난방방식이나 덕트설치 방식의 개선이 필요한 것으로 판단된다. 온실내 온습도 분포가 균일한지 여부를 판단하는 지표로 사용되고 있는 최대 편차와 실제 균등한 정도를 나타낼 수 있는 균일도와의 관계를 분석해 본 결과 높은 상관관계를 보였으나 주간에는 직선식으로 야간에는 2차 곡선식으로 다르게 표현되었다. 온습도 분포의 균일한 정도를 판정할 수 있는 객관적인 기준이 마련된다면 최대편차 대신 균일도를 지표로 사용하는 것이 더 합리적일 것으로 판단된다. 온실유형과 난방방식에 따라 온 습도분포의 균일도가 상당히 다른 것을 확인할 수 있었으며 야간에는 온수난방의 경우 이랑배관으로, 온풍난방의 경우 온풍덕트의 적절한 배치를 통하여, 주간에는 환기와 공기유동을 통하여 균일도를 개선할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 천문학회지
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• 제46권3호
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• pp.125-131
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• 2013

We present the relation between the genus in cosmology and the Betti numbers for excursion sets of three- and two-dimensional smooth Gaussian random fields, and numerically investigate the Betti numbers as a function of threshold level. Betti numbers are topological invariants of figures that can be used to distinguish topological spaces. In the case of the excursion sets of a three-dimensional field there are three possibly non-zero Betti numbers; ${\beta}_0$ is the number of connected regions, ${\beta}_1$ is the number of circular holes (i.e., complement of solid tori), and ${\beta}_2$ is the number of three-dimensional voids (i.e., complement of three-dimensional excursion regions). Their sum with alternating signs is the genus of the surface of excursion regions. It is found that each Betti number has a dominant contribution to the genus in a specific threshold range. ${\beta}_0$ dominates the high-threshold part of the genus curve measuring the abundance of high density regions (clusters). ${\beta}_1$ dominates the genus near the median thresholds which measures the topology of negatively curved iso-density surfaces, and ${\beta}_2$ corresponds to the low-threshold part measuring the void abundance. We average the Betti number curves (the Betti numbers as a function of the threshold level) over many realizations of Gaussian fields and find that both the amplitude and shape of the Betti number curves depend on the slope of the power spectrum n in such a way that their shape becomes broader and their amplitude drops less steeply than the genus as n decreases. This behaviour contrasts with the fact that the shape of the genus curve is fixed for all Gaussian fields regardless of the power spectrum. Even though the Gaussian Betti number curves should be calculated for each given power spectrum, we propose to use the Betti numbers for better specification of the topology of large scale structures in the universe.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.1039-1049
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• 2015

대규모 다목적댐 지점의 유입량 산정은 수위-저수용량곡선에 댐 축에서 측정된 수위를 적용하여 시간당 저수량변화를 계산한 후 방류량을 감안하여 산정하고 있으나, 이 방법은 태풍 등 대규모 홍수 시에는 급격한 유입량 증가로 인한 배수위 및 강한 바람 등의 영향으로 저수지내의 수위가 균일하지 않아 유입량 산정 시 오차 원인이 되고 있다. 이 외에 기존 수위-저수용량 곡선 방법에 의한 유입량 계산 시 문제점인 댐건설 이후 유입 퇴사로 인한 저수용량의 변화, 댐 지점에서의 수위관측의 불균일성 등 다양한 불확실성이 존재하므로 이에 대한 오차 규명이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 저수지 유입량 분석시 분포형 강우유출모형을 이용한 UBC-3P 기법을 적용하여 모형의 모의능력을 평가하였다. 최종적으로 기존 유역내 유입량 관측치와 비교한 결과 Peak유량과 Total유량에서 결정계수가 0.82~0.99 사이값을 나타내므로 댐 지점에서의 모형의 적합성을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권9호
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• pp.715-724
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• 2009

경사수제는 수위에 따라 흐름축소의 정도가 달라지기 때문에 폭이 좁은 수로나 수제설치로 인해 발생하는 수위상승으로 월류의 위험성이 있는 지점에 적용하기에 적합하다. 본 연구는 수제 선단부가 경사를 이루는 경사수제에 대한 수리실험을 수행하였다. 경사수제 실험의 주요 인자는 수제의 선단부 각도와 수심변화이며 이들 주요인자에 의한 수제주변의 유속을 LSPIV (Large Scale Particle Image Velocimetry)기법을 이용하여 측정하였다. 수제주변 흐름영역은 주흐름영역과 재순환영역으로 구분하여 분석하였다. 실험결과, 흐름중심선 변화는 환산길이에 영향이 크지 않았으나 재순환영역 폭은 환산길이가 클수록 증가하였다. 재순환영역의 길이는 환산수제길이의 약 12 $\sim$ 16배 정도 발생하였다. 주흐름영역에서의 최대유속은 상류접근유속에 1.45 $\sim$ 2.1배 내외로 수제경사에 의한 영향은 크지 않았다. 재순환영역의 역류속은 확연히 감소하는 것으로 나타나 제방부 호안에 안정된 흐름이 형성되는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권8호
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• pp.693-705
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• 2016

본 연구에서는 영주댐 하류하천에서 유사공급에 의한 하도의 지형변화와 그 효과를 수치실험을 통하여 분석하였다. 본 수치모형의 모의 결과는 실내실험에서 보여준 토사더미의 이송과 확산과정과 잘 일치하였다. 초기에 토사가 공급된 구간에서 수면이 불연속적으로 형성되는 현상이 발생하지만, 시간이 증가함에 따라 하상고가 저하되면서 완만한 수면형을 형성하였다. 유사공급을 효과적으로 수행하기 위하여 댐 직하류에서 여울이 형성된 만곡부를 유사공급 위치로 선정하였다. 시간이 증가함에 따라 공급된 유사는 하류로 쓸려 내려가고 하상고는 저하되었으며, 유속이 감소되는 하류지점에서 퇴적되었다. 시간이 증가함에 따라, 하상고의 변화가 증가하고, 상류보다는 하류에서 크게 변화하였다. 유량이 증가함에 따라 횡방향 하상고 변화를 나타내는 하상기복지수는 증가하였으며, 하도의 역동성과 유사공급 효과가 큰 것을 알 수 있다.