• 한국농공학회논문집
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• 제57권4호
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• pp.51-59
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• 2015

Various Best Management Practices (BMPs) have been suggested to reduce soil erosion and non point source (NPS) pollutant loads from agricultural fields. However, very little research regarding water quality improvement with No-till (NT) has been performed in Korea. Thus, effects of NT were investigated in this study. The objective of the study was to investigate the effect of NT on the surface runoff and sediment discharge in a field. Eight experimental plots of $5{\times}30m$ in size and 3 % or 8 % in slope prepared on gravelly sandy loam soil were treated with Conventional-till (CT) and NT. Runoff and NPS pollution discharge were monitored and compared the treatments. The amounts of rainfall from 13 monitored events ranged from 28.7 mm to 503.5 mm. The runoff amount was reduced by 17.6~59.2 % in 3 % NT and 29.6~53.2 % in 8 % NT. The average NPS pollution loads of the 3 % NT plots and 8 % NT plot were reduced about 45.1~89.2 % and 47.7~98.0 % compared to those of the CT plots, respectively. This research revealed that NT can reduce the NPS pollution loads substantially as well as increase the crop yield. Runoff and NPS pollution loads reduction by NT method could be contribute to improve the water quality of streams in agricultural regions.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.21-28
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• 2013

The objective of the study was to investigate the effect of rice straw mat, rice straw mat with PAM (Polyacrylamide) and gypsum addition on surface runoff and sediment discharge in field. Six experimental plots of $5{\times}22m$ in size and 3 % in slope prepared on gravelly sandy loam soil were treated with control, rice straw mat cover with gypsum and rice straw mat cover with gypsum and PAM. Radish in Spring and Chinese cabbage in autumn growing seasons were cultivated. Non point source (NPS) pollution discharge was monitored and compared among the treatments. Rainfall of the 10 monitored events ranged from 17.0 mm to 93.5 mm. Runoff coefficient of the events was 0.005~0.239 in control plot, 0~0.176 in rice straw plot with gypsum and 0~0.046 in rice straw mat plot with gypsum and PAM. When compared to the control plot, the runoff amount was reduced by 10.4~100 % (Ave. 60.8) in rice straw plot with gypsum and 80.7~100 % (Ave. 96.7 %) in rice straw mat plot with gypsum and PAM. The reduction of NPS pollution load was 54.6 % for BOD5, 71.5 % for SS, 41.6 % for TN and 61.4 % for T-P in rice straw with gypsum plot and 91.9 % for BOD5, 92.0 % for SS, 88.0 % for TN and 88.5 % for T-P in rice straw mat with gypsum and PAM plot. This research revealed that rice straw mat cover with soil amendments on the soil surface could not only increase the crop yield but also reduce the NPS pollution loads substantially.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.537-543
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• 2006

최근들어 강우-유출 현상에 관한 비선형 모델링에 관하여 많은 연구가 있어 왔는데, 그 중에서도 신경망을 이용한 결과는 매우 성공적인 것으로 보고되어 왔다. 선형 구조가 갖는 근본적인 한계성으로 인하여, 이 분야에 선형 모델을 활용하는 것은 신경망을 사용하는 경우에 비하여 불리할 것으로 여겨지곤 한다. 하지만 우리는, 선형 모델의 경우 주어진 문제가 갖는 근본적 동특성의 원리를 보다 잘 이해할 수 있도록 해주므로, 적절한 확장 과정을 거치면 선형 임펄스 응답의 개념은 매우 경쟁력 있는 도구가 될 수 있을 것으로 생각한다. 이러한 생각에 따라, 본 논문에서 우리는 복수의 임펄스 응답의 이용을 강우-유출 해석의 문제에 적용하는 방안을 제안한다. 제안된 방법은 복수의 임펄스 응답 모델 사이에 적용되는 단순하고 고정된 스위칭 전략에 기반을 두고 있으며, 각 임펄스 응답은 음이 아닌 성분을 갖도록 하고, 동시에 한개의 봉우리만 갖는 형태를 만족하도록 한다. 우리나라의 특정한 지역의 수문기상학 자료를 대상으로 하여 적용해 본 결과, 제안된 방법은 매우 의미 있는 결과를 제공함을 보여주었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.111-118
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• 2008

수변완충지대는 토지로부터 나오는 오염물질의 하천으로 직접유입을 차단하고 저감하는 역할을 한다. 하지만 현재까지 수변완충지대 설정에 따른 유역에서의 저감효과를 분석하는 사례는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 SWAT모형을 이용하여 Arcview GIS상에 병성천 유역 모형을 구축하고 SWAT모형에서의 filter strip기능을 이용하여 수변완충지대 설정에 따른 토사 유출량의 변화를 살펴보았다. 모의결과 저감효과가 큰 곳을 살펴보면 대체적으로 토사유출량 관측지점인 유역 출구지점과 가까운 소유역에서 저감효과가 큰 것으로 보였다. 또한 수변완충지대의 폭을 달리하여 시나리오 분석을 수행한 결과 5-10 m의 수변완충지대 폭이 그 저감효율이 가장 큰 것으로 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.111-117
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• 2015

본 연구에서는 강우의 공간분포에 따른 토사유출의 특성을 토조 실험을 통해 탐구하였다. 강우의 공간분포는 강우 집중위치를 사면의 중앙부와 상류부로 각각 설정함으로 조정하였다. 토사유출의 시간적 변동성을 충분히 포착하기 위해 장시간(8 시간)의 실험시간 동안 높은 시간해상도(10 분)로 직접유출량, 지하수유출량, 토사유출량을 측정하였다. 그 결과, 강우를 토조의 상류부에 위치시킬수록 토사유출량곡선의 첨둣값은 감소하고 누적토사유출량은 증가하였다. 누적토사유출량은 시간에 따라 선형적으로 증가하였으나, 그 증가율이 2 시간을 기준으로 급격히 감소하였다. 이러한 점은 현재 총량 위주로 기록되어있는 토사유출 실측자료를 사용함에 있어 고려해야 할 사항이라고 결론지을 수 있다. 본 연구 결과는 또한, 향후의 토사유출량 실측은 높은 시간해상도로 측정될 필요가 있음을 시사한다.

• 한국농공학회지
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• 제40권4호
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• pp.67-76
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• 1998

With the aid of SWAT/GRASS interface, SWAT model was applied to a representative rural watershed and evaluated for its applicability through calibration and verification using observed data. Results of the model application showed that the simulated runoff was in a good agreement with the observed data and indicated reasonable applicability of the model. In predicting sediment yield, however, there were differences between the simulated and the observed values. It seems due to the inaccurate determination of MUSLE factors, better prediction of sediment yield could be achieved by selecting more appropriate MUSLE factors for different land use types. In predicting nutrient loading, the simulation results showed a similar trend to observed data.

• Carbon letters
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• 제26권
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• pp.66-73
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• 2018

We assessed the effects of combining bio-char with straw residue mulching on the loss of soil soluble nutrients and citrus yield in sloping land. The two-year study showed that straw residue mulching (ST) and bio-char application combined with straw residue (ST+BC) can significantly reduce soil soluble nutrient loss when compared with the control treatment (CK). The comparative volume of the soil surface runoff after each of the treatments was as follows: CK > ST > ST + BC. Compared with the CK, the runoff volume of the ST was reduced by 13.6 % and 8.5 % in 2014 and 2015, respectively. Compared with the CK, combining bio-char with the ST application reduced the loss of soluble nitrogen and improved the soil total nitrogen content reaching a significant level in 2015. It dramatically increased the soil organic matter content over the two year period (36.3% in 2014, 50.6% in 2015) as well as the carbon/nitrogen ratio (C/N) (16.6% in 2014 and 39.3% in 2015). Straw mulching combined with bio-char showed a trend for increasing the citrus yield.

• 한국환경과학회지
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• 제22권5호
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• pp.599-608
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• 2013

Jeju island, which is located along the moving path of typhoon, suffers from flooding and overflow by torrential rain. So abrupt runoff occurring, damages of downstream farm field and shore culturing farms are increasing. In this study, Oaedo stream, one of the mountainous streams on Jeju island, was selected as the basin of study subject and was classified into 3 sub-basins, and after the characteristics of subject basin, the soil erosion amount and the sediment delivery of the stream by land usage distribution were estimated with the use of SATEEC ArcView GIS, the sediment yield amount of 2000 and 2005 was analyzed comparatively. As a result of estimating the sediment yield amount of 2000, the three sub-basins were respectively 12,572.7, 14,080 and 157,761 tons/year. and sediment yield amounts were estimated as 35,172.9, 5,266 and 258,535 tons/year respectively in 2005. The soil erosion and sediment yield amount of 2005 using single storm rainfall were estimated high compared with 2000, but for sub-basin 2, the values rather decreased due to changes in land use, and the land coverage of 2005, since there are many classifications of land usage compared with 2000, enabling to reflect more accurate land usage condition, could deduce appropriate results. It is anticipated that such study results can be utilized as basic data to propose a direction to predict the amount of sediment yield that causes secondary flooding damage and deteriorates water quality within detention pond and grit chamber, and take action against damages in the downstream farm field and shore culturing farms.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.209-216
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• 2001

개발등 인위적 건설활동에 의하여 발생되는 토사유출량을 산정하기 위하여 국내에서는 주로 범용토양손실공식(USLE)을 주로 사용하여 왔으나 이 기법은 연평균 토사생산량을 산정하기위한 기법으로 개발되었다. 따라서 l본 연구에서는 단일호우에 대한 토사유출향 산정을 목적으로 개발된 수정범용토양손실공식(MUSLE)을 강우자료와 토사유출 실측값이 있는 국내 개발현장에 적용하여 실측치와 계산치를 비교함으로써 그 적용가능성을 확인하였으며 MUSLE 적용시 필요한 첨두유출량과 총유출량 산정기법 중 국내여건에 적합한 산정기법도 제시하였다. 또한 MUSLE 적용결과와 개정범용토양손실공식(RUSLE)을 이용한 토사유출량 산정 결과와도 비교하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권1호
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• pp.1-16
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• 2020

APEX 모형은 다양한 영농 활동의 토양과 물환경에 대한 영향을 필지 및 유역 규모로 평가하기 위해 개발된 모형이다. 최근 APEX의 주요 기작을 바탕으로 논에서의 수도작 운영에 따른 물수지, 양분 유출에 대한 모의가 가능하도록 한 APEX-Paddy가 고안된 바 있다. 본 연구에서는 익산 지역의 논 시험포 모니터링 자료를 이용하여 APEX-Paddy 모형의 적용성을 평가하고자 하였다. 2013년과 2014년의 논 유출량과 부하량 자료를 수집하고 자동보정 툴 APEX-CUTE 4.1과 추가적 수동보정을 통해 모형의 모의성능을 검토하고 한계점을 고찰하였다. 연구결과, 논의 물수지와 질소 배출부하량은 대체로 합리적인 수준의 모의성능을 보이는 한편 유사량과 인 배출부하량 모의에 있어 논의 담수상태 유사배출 기작에 대한 고려가 미흡하여 모의성능에 한계가 있는 것으로 분석되었으며 원인에 대해 고찰하였다. 더불어 자동보정 툴의 적용에 있어 매개변수 민감도를 바탕으로 한 수동보정 결과보다 정확도가 다소 떨어지는 경향을 보여 그 활용에 유의가 필요한 것으로 판단되었다.