• 제목/요약/키워드: root-soil model

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기호보강을 위한 그물식 뿌리말뚝의 효과적인 배치 (Efficient Arrangement of Root Piles in Reinforcing the Strip Footing on a Sand Ground)

  • 이원택;박영호
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권2호
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    • pp.57-68
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    • 1994
  • 뿌리말뚝을 이용하여 기초 지반을 보강할 때 효과적인 배치 방법을 알기 위하여, 사질토 지반에서 R.H. Bassets와 N.C. Last가 제안한 보강패턴에 대하여, 말뚝 길이, 기초 길이 방향의 말뚝 간격과 말뚝 열의 수를 변화시키며 물리 모형 실험을 실시하였다. 모형 실험 결과에 의하면, 뿌리말뚝 길이와 기초 폭의 비($L_p/B_f$)가 5이상일 때 지지력은 거의 증가하지 않는다. 그리고 기초 길이 방향의 말뚝 간격이 작을수록 지반 보강 효과는 크지만, 기초 길이,방향의 말뚝 간격이 말뚝 직경의 약 6배일 때 말뚝 1개당 보강효과가 가장 좋았다. R.H. Bassett와 N.C.Last가 제안한 보강패턴에서 둘째열 말뚝의 보강 효과가 가장 우수하였으며, 가장 바깥 열의 말뚝은 보강 효과가 거의 없었다.

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IWMM 모형을 이용한 작물과 토양의 물리적 특성에 따른 관개용수량 변동 특성 분석 (Analysis of Irrigation Water Amount Variability based on Crops and Soil Physical Properties Using the IWMM Model)

  • 신용철
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권2호
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    • pp.37-47
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    • 2017
  • In this study, we analyzed the variability of irrigation water amounts based on the combination of various crops and soil textures using the Irrigation Water Management Model (IWMM). IWMM evaluates the degree of agricultural drought using the Soil Moisture Deficit Index (SMDI). When crops are damaged by the water scarcity under the drought condition indicating that the SMDI values are in negative (SMDI<0), IWMM irrigates appropriate water amounts that can shift the negative SMDI values to "0" to crop fields. To test the IWMM model, we selected the Bandong-ri (BDR) and Jucheon (JC) sites in Gangwon-do and Jeollabuk-do provinces. We derived the soil hydraulic properties using the near-surface data assimilation scheme form the Time Domain Reflectrometry (TDR)-based soil moisture measurements. The daily root zone soil moisture dynamics (R: 0.792/0.588 and RMSE: 0.013/0.018 for BDR/JC) estimated by the derived soil parameters were matched well with the TDR-based measurements for validation. During the long-term (2001~2015) period, IWMM irrigated the minimum water amounts to crop fields, while there were no irrigation events during the rainy days. Also, Sandy Loam (SL) and Silt (Si) soils require more irrigation water amounts than others, while the irrigation water were higher in the order of radish, wheat, soybean, and potato, respectively. Thus, the IWMM model can provide efficient irrigation water amounts to crop fields and be useful for regions at where limited water resources are available.

지구통계 기법을 이용한 토양오염 분포 예측 오차 최적화 및 머신러닝 알고리즘 기반의 영향인자 해석 (Optimization of Soil Contamination Distribution Prediction Error using Geostatistical Technique and Interpretation of Contributory Factor Based on Machine Learning Algorithm)

  • 한호상;서장원;최요순
    • 자원환경지질
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    • 제56권3호
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    • pp.331-341
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    • 2023
  • 지구통계 기법을 기반으로 토양오염지도를 작성하는 경우 예측 오차가 발생하며 이에 영향을 미치는 다양한 원인이 존재한다. 본 연구에서는 정규 크리깅을 활용하여 폐광산지역의 토양 내 중금속 농도 샘플링 데이터로부터 격자형 기반의 토양오염지도를 작성하였다. 해당 지도의 예측 오차에 영향을 미친다고 판단된 5개 인자를 선정하고, Leave-one-out 기법을 기반으로 인자의 옵션과 설정값의 변화에 따른 예측값과 실측값 간의 평균제곱근오차(root mean square error, RMSE) 변화를 분석하였다. 이후 머신러닝 알고리즘을 이용하여 RMSE에 영향을 미치는 상위 3개 인자를 도출하였다. 그 결과, Standard interpolation에서는 Variogram Model, Minimum Neighbors, Anisotropy 인자가 RMSE에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 베리오그램 모델에서는 Spherical 모델이 가장 낮은 RMSE를 보였으며, Minimum Neighbors는 3에서 최젓값을 보인 후 값이 증가함에 따라 증가하였다. Anisotropy의 경우 이방성을 고려하지 않는 것이 더 적합한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 지구통계와 머신러닝의 복합 활용을 통해 지역 규모에서 높은 신뢰성을 갖는 토양오염지도를 작성할 수 있었고, 적은 수의 토양 샘플링 데이터의 보간 작업 시 어떠한 요인들이 큰 영향을 미치는지 파악할 수 있었다.

토양이화학성(土壤理化學性)을 이용(利用)한 인삼근(人蔘根) 수량예측(收量豫測)의 통계적(統計的) 모형(模型) (Statistic Model by Soil Physico-Chemical Properties for Prediction of Ginseng Root Yield)

  • 이종철;이일호;한원식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.371-374
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    • 1984
  • 인삼재배포장(人蔘栽培圃場) 선정(選定)의 통계적(統計的) 모형(模型)을 설정(設定)코자 홍삼포(紅蔘圃) 6년근(年根) 27개소(個所)에서 근수량(根收量)과 토양(土壤)의 주요(主要) 이(理), 화학성(化學性)을 조사(調査)하여 그들 상호간(相互間)의 상관관계(相關關係)를 검토(檢討)하고 조사전(調査前) 이들 인자(因子)들로 근수량(根收量)의 여측(予測)이 가능(可能)한가를 조사(調査)하였던 바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 6년근포장(年根圃場)의 근수량(根收量)은 $1.85{\pm}0.54kg/3.3m^2$였고 근수량(根收量)과 공극(孔隙), 점토(粘土), 점토(粘土)와 미사함량(微砂含量), 유기물(有機物) 및 CEC와는 각각(各各) 정(正)의 상관(相關)이, 유효인산함량(有效燐酸含量)과는 부(負)의 상관(相關)이 인정(認定)되었다. 2. 공극(孔隙)($X_1$), 점토(粘土)($X_2$), 입토(粒土)와 미사함량(微砂含量)($X_3$), 유효인산함량(有效燐酸含量)($X_4$), CEC($X_5$)를 조합(組合)한 회귀방정식(回歸方程式)으로 근수량여측(根收量予測)이 가능(可能)하였으며 그 이론식(理論式)은 $Y=-1.175+0.033X_1-0.04X_2+0.012X_3-0.001X_4+0.171X_5$였다. 3. 근수량(根收量)의 관여도(關與度) 지표(指標)인 표준편회귀계수(標準偏回歸係數)는 CEC 0.3799, 점토함량(粘土含量) 0.1550, 공극(孔隙) 0.0890 점토(粘土)와 미사함량(微砂含量) 0.0599, 유효인산(有效燐酸) -0.0138순(順)이었다.

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Phytoremediation and Bioremediation of Land Contaminated by Hydrocarbons: Modeling and Field Applications

  • Sung, Kijune;Corapcioglu, M.Yavuz
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.18-21
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    • 2002
  • Phytoremediation which uses plants to enhance the bioremediation through stimulation of microbial activity and root uptake, has been a topic of increasing interest. Mathematical model were developed that can be applied to various bioremediation methods in the unsaturated zone, especially phytoremediation, for simulating the fate and transport of contaminants under field conditions. A 2-year field study was conducted using 72 (1.5m long and 0.1 m diameter) column lysimeters with four treatments: Johnsongrass; wild rye grass; a rotation of Johnsongrass and wild rye grass; and unplanted fallow conditions. The developed model represented the fate and transport of contaminant both in vegetated and unplanted soils satisfactorily for field applications. Parameters related to the contaminant concentration in the water phase were the main parameters determining the contaminant fate in the vadose zone and indicated that the bioavailability can be the most important factor in the success of phytoremediation as well as bioremediation applications.

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토양 매개변수의 해석적 산정을 통한 강우-유출 모의 (Rainfall-Runoff Simulation by Analytical Estimation of Soil Parameters)

  • 정우창;황만하;송재우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1870-1875
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    • 2006
  • This study was carried out to investigate the applicability of SAC-SMA model with parameters which were derived from analytical relationships proposed by Koren etc. (2000), with various data of soil properties in a basin. The studied basin is Yongdam dam basin and the daily runoff with 2003-year hydrological data was simulated. Simulated runoff results were compared with those measured at three check points(Chuchun, Donhyang and Yongdam) and analyzed through the statistical techniques such as VE(Volume Error), RMSE(Root Mean Squared Error) and CORR(Correlation). As a result of analyses, the good agreement was obtained between simulated and measured results.

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Retrieval of surface parameters in tidal flats using radar backscattering model and multi-frequency SAR data

  • Choe, Byung-Hun;Kim, Duk-Jin
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.225-234
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    • 2011
  • This study proposes an inversion algorithm to extract the surface parameters, such as surface roughness and soil moisture contents, using multi-frequency SAR data. The study areas include the tidal flats of Jebu Island and the reclaimed lands of Hwaong district on the western coasts of the Korean peninsula. SAR data of three frequencies were accordingly calibrated to provide precise backscattering coefficients through absolute radiometric calibration. The root mean square (RMS) height and the correlation length, which can describe the surface roughness, were extracted from the backscattering coefficients using the inversion of the Integral Equation Method (IEM). The IEM model was appropriately modified to accommodate the environmental conditions of tidal flats. Volumetric soil moisture was also simultaneously extracted from the dielectric constant using the empirical model, which define the relations between volumetric soil moistures and dielectric constants. The results obtained from the proposed algorithm were verified with the in-situ measurements, and we confirmed that multi-frequency SAR observations combined with the surface scattering model for tidal flats can be used to quantitatively retrieve the geophysical surface parameters in tidal flats.

Simulation for Irrigation Management of Corn in South Texas

  • Ko, Jong-Han;Piccinni, Giovanni
    • 한국작물학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.161-170
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    • 2008
  • Interest is growing in applying simulation models for the South Texas conditions, to better assess crop water use and production with different crop management practices. The Environmental Policy Integrated Climate (EPIC) model was used to evaluate its application as a decision support tool for irrigation management of com (Zea mays L.) in South Texas of the U.S. We measured actual crop evapotranspiration (ETc) using a weighing lysimeter, soil moisture using a neutron probe, and grain yield by field sampling. The model was then validated using the measured data. Simulated ETc using the Hargreaves-Samani equation was in agreement with the lysimeter measured ETc. Simulated soil moisture generally matched with the measured soil moisture. The EPIC model simulated the variability in grain yield with different irrigation regimes with $r^2$value of 0.69 and root mean square error of $0.5\;ton\;ha^{-1}$. Simulation results with farm data demonstrate that EPIC can be used as a decision support tool for com under irrigated conditions in South Texas. EPIC appears to be effective in making long term and pre-season decisions for irrigation management of crops, while reference ET and phenologically based crop coefficients can be used for inseason irrigation management.

작물 흡수를 고려한 3차원 토양수분 분포 모델 개발을 통한 최적 점적 관개 연구 (A Numerical Model of Three-dimensional Soil Water Distribution for Drip Irrigation Management under Cropped Conditions)

  • 권재필;김승현;류순호;노희명
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제43권2호
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    • pp.116-123
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    • 2000
  • 작물이 자라는 토양에서 점적 관개에 의해 일어나는 토양 수분의 분포와 이동을 3차원 직교 좌표계로 예측할 수 있는 수학적 모델을 개발하였다. 모델은 지면 증발과 증산을 고려하였으며, 이들의 계절적 현화와 하루 중의 시간변화 뿐 아니라 작물 뿌리의 성장 및 뿌리의 토양 중 분포형태도 고려하였다. 모델의 해는 block centered grid system등을 적용하여 Crank-Nicolson법과 Gauss-Seidel 반복법을 사용하여 구하였다. 모델은 실험을 통해 검증하였으며, 점적 관개의 특성을 알기 위하여 모델을 이용한 컴퓨터 모사를 실시하였고, 본 연구의 조건으로부터 다음의 결과를 얻었다. (1) 관수된 물은 점적기에서 멀어짐에 따라 그 유속이 크게 감소하였고, 관수 시간이 증가함에 따라 습윤구역의 크기가 증가하는 속도도 급격히 감소하였다. (2) 1점 관수의 경우 습윤구역은 수평 방향보다는 수직 방향으로 더 깊이까지 도달하였다. (3) 본 연구조건에서 물이용 효율은 지하 25cm지점의 4점 관수가 가장 좋았으며, 지표면 1점 관수보다 증산량은 10% 증가, 지면 증발량은 20% 감소하였다. (4) disk tension infiltrometer에 의한 토양의 수분보유도 함수는 토양수분 압출에 의한 젖음 곡선과는 상당한 차이를 나타내는 것도 알 수 있었다.

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토양침적에 의한 $^{137}C_s$ 농작물 오염평가 모델 (Model for predicting the $^{137}C_s$ contamination of an agricultural plant following a soil deposition)

  • 전인;금동권;강희석;최용호;이한수;이창우
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.365-372
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    • 2006
  • [ $^{137}C_s$ ]의 토양침적으로 인한 농작물 오염 평가를 위한 동적격실모델이 제시되었다 토양침투(percolation), 쟁기질에 의한 토양혼합(soil mixing), 뿌리흡수(plant uptake), 용출(leaching to a deep soil), 토양고착(fixation to a clay mineral)이 모델에서 고려된 $^{137}C_s$의 주요 이동경로이며 $^{137}C_s$의 토양이동에 대한 토양특성(pH, 점토함량, 유기물함량, 이온교환성 K 농도)의 영향을 반영하기 위하여 Absalom 모델을 적용하였다. 모델의 검증을 위해 다른 토양특성을 가진 17종류의 논토양에서 2년 연속 벼를 재배하면서 수행한 $^{137}C_s$ 모의침적실험으로부터 구한 벼에 대한 $^{137}C_s$ 전이계수를 모델에 의한 예측치와 비교하였다. 측정된 벼의 $^{137}C_s$ 전이계수는 pH와 점토함량 변화에는 뚜렷한 경향을 보여주지 않았으나, 유기물함량의 증가 또는 이온교환성 K 농도의 감소에 따라 다소 증가하는 경향을 보여주었다. 측정된 전이계수는 모델에 의한 예측치와 대체적으로 유사한 값을 가졌다.

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