• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.300-307
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• 2009

차수막이 설치되어 있지 않은 매립장에서 하부 지반으로 누출된 침출수의 이동을 고려하였다. 일련의 Monte-Carlo 시뮬레이션의 결과를 검토하여 지반의 수리지질학적, 화학적 불균질성이 침출수 이동에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 (1) 수리전도도(K)와 분배계수($K_d$)가 균질, (2) 수리전도도만 불균질, (3) 수리전도도와 분배계수가 모두 불균질 경우 등 3단계의 공간 변동성이 있는 가상 매립지 시스템을 시뮬레이션하였다. 포화 유동 모델과 오염물 이동 모델을 이용하여 지구통계학적 입력 인자들로부터 생성된 역상관관계의 랜덤 수리전도도-분배계수 장 내 침출수 이동을 평가하였다. 100회의 Monte-Carlo 시뮬레이션으로부터 얻은 결과에 대하여 평균, 표준편차, 변이계수와 같은 점기반 통계치들을 계산하였다. 통계치 결과에 따르면 매립 지반의 수리전도도와 분배계수의 불균질성은 침출수 농도를 제어하는 주요한 인자로서 수리전도도와 분배계수의 복합 불균질성을 반영함에 따라 오염물 이동의 변동성이 증가하였다. 또한 오염원과 감시정간의 거리가 커질수록 각 실현 간 침출수 농도의 변동성이 증가하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권3호
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• pp.187-191
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• 2009

'Campbell Early', a major grape cultivar, occupies more than 70% of cultivated vineyard areas, however, recommendable standard management system of soil environmental conditions has not been developed yet in Korea. The consideration for the correlation between fruit quality and soil condition in the vineyard is required in the efficient management system of soil. This study was carried out to investigate the optimum soil environmental conditions for 'Campbell Early' grape production with high quality. The results from analyses of correlation between them were used to develop soil management guideline for promoting efficiency in grape production. Soil properties were analyzed from 120 vineyards in Hawsung, Sangju, Yeongdong, Gimcheon, Yeongju, and Yeongwol, major grape production regions. Because there is neither coloring disorder nor delayed coloration in grape production of 'Campbell Early', relative contribution of soil hardness and solid phase to fruit quality and fruit weight was analyzed. Among the soil properties, while cation and soil hardness affected sugar content at the level of 39.3% and 36.8%, respectively, saturated hydraulic conductivity, solid phase, and cation exchange capacity (CEC) showed relatively low contribution to sugar content in the vineyard. The sugar content in grapes was influenced more critically by the chemical properties than the physical ones in the soil of vineyards. While soil hardness and solid phase affected grape weight at the level of 27.8% and 26.0%, respectively, phosphate content, organic matter content, and cation showed low contribution to grape weight. Grape guality such as sugar content and grape weight was affected highly by cation and organic matters. Therefore, cation and organic matter content of soil contributed to fruit quality at the level of 33.8% and 15.5%, respectively, in the vineyard.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.1073-1082
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• 2015

불포화토 사면 거동은 불포화토의 수리학적 특성 및 역학적 특성, 지반 투수계수, 지반 내 지층 구조, 강우조건 즉 강우강도, 강우패턴, 강우 지속시간, 선행강우 등의 영향을 받는다. 이와 같은 여러 요소 중 산사태는 사면 파괴 당시 강우조건보다 그 이전에 발생했던 선행강우의 영향을 크게 받는 것으로 알려져 있어 선행강우의 영향은 사면 안정성 해석에서 중요한 요소로 작용할 것으로 예상된다. 따라서 강우에 의한 산사태 발생을 예측하고 대책을 마련하기 위하여 선행강우에 따른 사면 내 모관흡수력 분포를 반드시 고려하여야 하며 이후에 발생한 강우특성을 반영하여 사면 안정성 검토를 수행하여야 할 것으로 판단된다. 본 연구의 경우 실트질 흙 함량 구성을 5%, 10%, 20%로 달리한 3가지 시료를 조성한 후 각각의 시료에 대하여 흙-함수특성곡선 시험을 수행하여 관련 매개변수들을 분석하였다. 한 달 동안의 선행강우 적용과 집중호우에 해당하는 12시간 동안의 강우가 지속적으로 내릴 때 불포화토 내 모관흡수력 분포 및 응력, 강도와 같은 역학적 특성 변화 등을 분석하고 사면안정 수치해석을 수행한 후 선행강우와 흙-함수특성곡선이 사면의 안정에 미치는 영향을 비교, 분석하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제2권3호
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• pp.18-24
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• 1999

본 연구는 인공지반의 녹화에 보편적으로 이용되고 있는 자연토양, 개량토양, 인공토양에 따른 식물의 생육상태를 밝히기 위해 몇 가지 토양을 배합조성하고 이에 따른 목본식물(자산홍)의 생장상태를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 먼저 토양종류에 따른 목본식물의 생장인자 간에 상관분석을 실시한 결과 지하부의 생장은 공극량 등이 중요하게 관여하고 있으며, 지상부의 경우는 전질소비가 생장에 중요한 영향요인으로 작용되고 있는 것으로 나타났다. 토양재료중 자연토양(밭흙)은 지상의 생장(수고, 엽수, 엽폭, 절화수)과 지상부의 건물중, 지하부의 건물중 모두 가장 저조한 것으로 나타났다. 인공토양(버미큘라이트)은 지상의 생장(수고, 엽수, 엽폭, 절화수 등)은 좋지 않았으나 상대적으로 지하부의 건물중이 월등히 높았으며 이러한 지하부의 우수한 생육에 기인하여 총건물중도 가장 높게 나타났다. 따라서 인공토양인 버미큘라이트의 경우 지닌 양분이 미약하여 지상의 생육상태는 양호하지 못했으나 통기성 및 투수성 등이 좋아 지하부의 생육에 결정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 밭흙을 주재료로 한 개량토양 중 버미큘라이트와 훈탄을 배합한 처리구는 지상부, 지하부 모두 중간정도의 생장상태를 나타냈다. 부숙톱밥을 혼합한 개량토양의 경우 총건물중은 인공토양(버미큘라이트) 다음으로 높았으며 나머지 수고, 엽수, 엽폭, 절화수 및 지상부의 건물중 등 지상부의 생장상태는 가장 좋은 것으로 나타났다. 특히 유기물 재료 중에서도 훈탄보다는 부숙톱밥이 들어간 배합토에서 생육이 좋은 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권2호
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• pp.121-131
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• 2007

산림생태계의 생태과정과 수문과정의 변화는 밀접하게 연관되어 있음에도 불구하고 통합적으로 다루어지지 못해 왔다. 본 연구에서는 광릉 소유역에서 관측되고 있는 식생 및 수문자료와 지리정보시스템(GIS)을 기반으로 지역규모의 생태수문 모사 시스템인 RHESSys를 이용하여 이러한 통합을 시도하였다. 이를 위해, (1) RHESSys의 입력자료를 구축, 모형을 구동하고 (2) 다양한 생태수문과정을 동시에 고려할 수 있는 모형보정체계를 수립하고, (3) 민감도 분석을 통해 최적의 모수를 추정하였다. RHESSys의 유량패턴과 첨두유량에 영향을 주는 6개의 토양모수를 대상으로 민감도를 분석한 결과, 수평 포화 수리 전도도와 공극률의 깊이에 따른 감쇄가 유량에 대해 가장 큰 민감도를 보였다. 이 두 모수를 변화시켜 최적의 유량패턴 적합도를 산출한 결과, 유량예측의 적합도 지수(NSec)는 0.75였다. 이러한 결과는 향후 유역 단위의 토양 수분 및 증발산을 모사하고 그 공간분포를 나타내는 지도 제작을 위한 기본적인 평가기준으로서 매우 중요한 의미를 갖는다.

• 생태와환경
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• 제37권4호통권109호
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• pp.436-447
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• 2004

습지를 규정하는 주요한 특징의 하나인 습지식물은 장기간의 침수로 인해 혐기성 상태로 존재하는 습지 퇴적물에서 생존을 위한 특별한 적응방법을 발달시켰다. 식물체내에 넓게 분포하고 있는 다공성의 세포는 공기중의 산소를 뿌리로 운반하기 위한 통로로 작용하며, 농도차이에 의한 확산과 압력차이에 의한 대류에 의하여 산소가 운반되어진다. 이러한 식물체 내에서의 산소이동은 식물이 혐기성 퇴적물 속으로 뿌리를 내리고 생존하게 하는 주요한 기작이 된다. 뿌리로 이동되어진 산소는 혐기성 퇴적물로 확산되어져서 뿌리주변의 퇴적물은 산화상태로 변화시키고, 뿌리의 호흡, 미생물의 호흡, 미생물에 의한 유기물 분해반응을 촉진시키게 된다. 또한 습지식물은 생장에 필요한 수분을 뿌리로 흡수하며, 이는 지표수와 퇴적물내 공극수가 뿌리주변으로 이동하게 되는 추진력이 된다. 습지 퇴적물은 식물의 사체에서 기인하는 유기물에 의해 수리학적 전도도가 작아서 퇴적물내 물의 움직임이 미미하나, 식물에 의한 물의 흡수는 퇴적물내 물의 움직임을 촉진시키게 된다. 이러한 식물의 특별한 적응기작은 해부학적, 형태학적, 생리학적으로 많은 연구가 수행되어져 왔으나, 이러한 적응기작들에 퇴적물내 생지화학적 반응에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 수준에 머물러있다. 퇴적물내 생지화학적 반응들은 수체에서 유입된 미량 오염물질의 이동 및 변형과정에 영향을 미치게 되므로 식물의 작용에 의한 생지화학적 반응의 변화들은 미량 오염물질의 거동에 영향을 미치게 되며 나아가 수자원과 수질 생태계에 영향을 초래하게 된다. 따라서 식물의 존재와 성장에 따른 퇴적물내 생지화학적 반응의 변화는 생태학적 환경에서 습지의 중요성을 인식하는데 필요한 연구과제라 사료된다. 난이도, 변별도 등에서 유사하므로 당분간 계속 사용하여도 될 것이다. 따른 변화(變化)는 볼 수 없었다. ATP 첨가(添加)로서는 0.30mM의 농도(濃度)에서 0.15 mM의 농도(濃度)에 비(比)하여 Young 율(率)이 낮았다. 3) 외경동맥(外經動脈)의 종절편(縱切片)의 Young 율(率)은 생리적식염수(生理的食鹽水)에 둔 군(群)에서는 15분(分), 45분(分) 및 75분(分)에서 각각(各各) 2.12, 2.48 및 $2.46{\times}10^7 dyne/cm^2$으로서 실험초기(實驗初期)에 비(比)하여 후기(後期)에서 Young 율(率)이 약간(若干) 높은 경향(傾向)을 나타내었고, 이러한 경향(傾向)은 ATP의 첨가(添加)로서도 비슷하였다.수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$는 $0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5.

• 아시안잔디학회지
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• 제18권3호
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• pp.149-163
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• 2004

Putting green을 골프장 전체 면적의 $2\%$로 작은 면적이지만 green의 건강한 상태는 골프장의 성공여부를 좌우한다. 이 실험은 University of Missouri-Columbia, Turfgrass Research Center에서 어느 putting green root zone 구조와 토양 개량제가 가장 건강하고 최적의 putting green조건을 유지하는가를 비교하기 위하여 1999년 6월부터 2002년 12월까지 실행되어졌다. California putting green root zone system(30츠의 $100\%$ 모래층 밑에 13cm silt loam 토양층)은 특히 putting green을 가격을 줄일 수 있으며 배수가 잘되고 공기 순환에 있어서는 좋은 조건이지만 낮은 수분 보존량과 잔디에 공급되어지는 영양분이 낮은 것으로 조사 되어지고 있다. USGA(United States Golf Association) putting green root zone system [30cm의 $90\%$ 모래와 $10\%$ Peatmoss (organic material; 유기물) 혼합물층 밑에 13cm 자갈층]은 California system($100\%$ 모래)의 단점을 보완할 수 있지만 년수가 지남에 따라 문제점이 발견되어졌다. 시간의 흐름에 따른 organic matter의 축적과 분해 그리고 잦은 잔디관리 장비의 운행과 player들의 발자국에 의한 green compaction(압축)의 증가가 putting green에서의 수분 침투량(Infiltration rate)과 공기순환을 방해하며 이로인해 잔디의 생장을 저해하며 green의 질은 낮게 만든다. Putting green root zone mixtures에서의 유기물질인 peatmoss사용에 비해 Zeolite와 같은 무기물질의 사용이 토양 물리적, 생리적 특성에 있어 우수함이 조사되어지고 있다. 년수가 지날수록 증가하는 USGA green($10\%$ Peatmoss)의 단점 (organic matter의 축적과 분해 증가, 수분 침투력과 공기순환 감소, 높은 수분함량)에 비해 $10-15\%$ Zeolite(무기물)의 사용이 보다나은 putting green 물리적, 생리적 조건들을 오래토록 유지할 수 있으며 건강한 잔디상태를 보존할 수 있을 것이다. 이 시험은 수정된 Modified California putting green root zone system [25cm의 $85\%$ 모래와 $15\%$ Zeolite(inorganic material ; 무기물) 혼합물층 밑에 18cm silt loam 토양층]이 California와 USGA green system과 비교할 때 보다나은 putting green 조건을 유지하는가를 위해 조사되어졌다. 수정된 Modified California green system이 건강한 putting green을 유지하기 위한 우수한 물리적 조건(높은 수분 침투력과 수분 함량, 낮은 토양밀도)과 생리적 조건(높은 양이온 교환력과 유효 식물영양분 함량)을 가지고 있음이 조사되어졌다. 또한 우수한 putting green 잔디품질을 이 실험 기간동안 유지하였다. 결론적으로 California system($100\%$ 모래)에 $15\%$의 무기물질(Zeolite)이 첨가되어진 Modified California putting green system이 최적의 putting green 조건과 우수한 Bentgrass 잔디품질을 4년 동안 유지하였음을 이 실험을 통해 조사되어졌다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권9호
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• pp.5-15
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• 2013

본 연구에서는 흡입응력을 고려한 불포화 사면의 안정해석기법(Lu and Godt, 2008)을 제시하고, 모래로 구성된 특정사면에 대하여 적용한 결과를 분석하였다. 흡입응력을 고려한 불포화 사면의 안정해석기법은 강우의 침투 및 비침투에 따른 해석이 가능하고, 토층내 깊이에 따른 사면안전율을 산정할 수 있다. 또한 지표면으로부터 일정깊이까지의 풍화작용에 의한 영향을 고려할 수 있다. 이를 위하여 상대밀도 60%의 주문진 표준사로 구성된 불포화 무한사면에 대하여 흡입응력을 고려한 안정해석기법을 적용하였다. 강우의 비침투 조건에서 흡입응력은 지하수위로부터 상부의 일정깊이까지만 영향을 미치는 것으로 나타났으나, 강우의 정상침투 조건에서 흡입응력은 토층내 전체적으로 영향을 미치며, 지표면 부근에서 흡입응력이 가장 크게 발현됨을 알 수 있다. 강우의 비침투 조건에서 무한사면의 안전율은 지하수위에 의한 흡입응력의 영향범위 내에서 급격하게 증가 및 감소하였다. 사면안정해석결과 지표면으로부터 2.4m사이에서 사면안전율이 1이하 이므로 해당깊이에서 사면파괴가 발생될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 강우의 정상침투가 발생되는 조건에서 무한사면의 안전율은 침투로 인한 토층내 흡입응력의 영향으로 비침투 조건에 비해 증가함을 알 수 있다. 그러나 강우의 정상침투율이 포화투수계수에 가까워짐에 따라 사면안전율은 감소하는 경향이 나타났다. 강우의 정상침투율이 $-1.8{\times}10^{-3}cm/s$인 경우 무한사면의 안정해석결과 지표면으로부터 0.2m에서 3m 사이에서 사면안전율이 1 이하이므로 해당깊이에서 사면파괴가 발생될 가능성이 높으며, 이는 얕은 산사태의 발생형태임을 알 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권3호
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• pp.163-179
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• 2003

밭농사의 다원적 기능중 재해방지인 홍수방지 기능과 수자원함양 기능에 대하여 기존에 보고된 결과를 수정 보완하였으며, 계량화 평가 방법간 비교 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 밭농사의 홍수조절 기능을 분석하기 위하여 (1) 홍수가세 강우량-물 유출량A(I-1), (2) 작토층 깊이${\times}$기상율(I-2), (3) 홍수가세 강우량-물 유출량B(I-3), (4) 작토층 깊이${\times}$유효공극율(I-4)을 검토하였으며, 이중 모형식 I-1이 물 유출량에 대한 데이터의 유용성이나 실제 홍수조절 기능을 평가하는데 있어서 가장 적합할 것으로 판단되었다. 2. 밭농사 수자원함양 기능을 평가하기 위하여 (1) [포화수리전도도${\times}$투수기간${\times}$(1-하천유입율)](II-1), (2) [강수량${\times}$지하수 함양율${\times}$(밭면적/총국토면적)](II-2), (3) [토양수분보유량(입목지)-토양수분보유량(무입목지)](II-3)을 검토하였다. 이중 모형식 II-1이 자료의 유용성이나 지하수함양 기여율을 고려해 볼 때 수자원함양 기능을 평가하는데 가장 적합할 것으로 생각되었다. 3. 모형식 I-1에 의해 평가된 밭농사의 홍수조절량은 연간 ha 당 883 Mg이었으며 우리 나라 밭 전체로는 645 백만 Mg에 해당되었다. 모형식 II-1에 의해 평가된 수자원함양량은 연간 ha당 94.1 Mg었으며, 우리 나라 밭 전체로는 69 백만 Mg 이었다. 4. 밭농사에 의한 다원적 기능을 대체법에 의해 경제적 가치를 평가하였는데, 밭농사의 홍수조절 기능을 다목적 댐 건설비용으로 계산할 경우 1조 4283억원으로 평가되었으며, 수자원함양 기능을 물 값을 적용하여 평가할 경우 86억원에 해당되었다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.421-433
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• 2023

원자력발전소의 사용후핵연료(Spent Nuclear Fuel: SNF)에 대한 최종처분은 지하 심부의 지질학적 저장소에서 이루어진다. 사용후핵연료를 감싸는 금속처분용기는 주철과 구리 등으로 제작되어 방사성핵종을 장기간 격리할 예정이며, 공학적방벽과 천연방벽으로 구성된 다중방벽처분시스템에 의해 보호를 받도록 설계된다. 지하 심부의 환경(심층처분환경)은 점차 무산소의 환원환경으로 바뀌게 되며, 이러한 환경에서 구리처분용기의 부식을 일으킬 수 있는 유력한 물질 중 하나는 황화물이다. 황화물에 의한 응력균열부식은 구리처분용기의 안정성을 크게 저하시켜 처분장의 장기안전성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 심층처분환경에는 황산염이 다양한 형태로 존재 또는 유입될 수 있으며, 황산염환원미생물에 의해 황화물로 전환되어 구리처분용기의 부식에 기여할 수 있다. 완충재와 뒤채움재의 유력한 후보물질인 벤토나이트에는 주로 석고(CaSO₄)와 같은 산화형태의 황산염 광물이 포함되어 있다. 심층처분환경 내에 미생물이 생장할 만한 공간이 있고 유기 탄소 등 전자공여체가 충분히 공급된다면 미생물 활동에 의해 황산염이 황화물로 환원될 수 있다. 하지만 근계영역에서 생성된 황화물과 지권으로부터 유입되는 황화물 중 대부분은 완충재에 의해 차단되어 극히 일부만이 처분용기에 도달할 것이다. 처분환경에서 존재가능한 황화철 광물 중 하나인 황철석은 용해과정에서 황산염을 발생시켜 구리처분용기의 부식에 기여할 수 있다. 하지만 황철석의 극히 낮은 용해도로 인해 산화 생성물의 양은 매우 적을 것이고 포화된 벤토나이트의 낮은 수리전도도로 인해 처분용기로 산화 생성물의 이동은 제한될 것이다. 우리는 심층처분환경에서 황산염의 존재와 환원 그리고 황화물과 황철석의 형성 및 거동 특성 등에 관한 주요 연구 사례 등을 종합적으로 분석, 정리하였고, 고준위방사성폐기물 처분장의 장기안전성에 대한 황산염과 황화물의 영향을 이해하고자 하였다.