• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.337-343
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• 2011

A particular empirical equation for rainfall kinetic energy is needed to compute rainfall erosivity, calculated by the annual sum of the product of total rainfall energy and maximum 30-min rainfall intensity. If rainfall kinetic energy equation was different, rainfall erosivity will be produced differently. However, the previous studies in Korea had little concern about rainfall kinetic energy equation and it was not clear which rainfall kinetic energy is suitable for Korea. The purpose of this study is to analyze and evaluate the difference of the rainfall erosivity based on different rainfall kinetic energy equations obtained from previous studies. This study introduced new rainfall erosivity factors based on rainfall kinetic energy equation of Noe and Kwon (1984) that is only regression model developed in Korea. Data of annual rainfall erosivity for 21 weather stations in 1980~1999 were used in this study. The result showed that rainfall erosivity factors by the previous equations had been about 10~20% overestimated than rainfall erosivity by Noe and Kwon (1984)'s equation in Korea.

• 한국물환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.848-854
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• 2011

The objective of this research was to experimentally test the effect of rice straw mats on the reduction of runoff, sediment and discharge under a laboratory scale with different rainfall intensity and slopes. We used the small runoff plots of $1m{\times}1m{\times}0.65m$ ($L{\times}W{\times}H$) in size were filled with loamy sand. Experimental treatments were bare (control), rice straw mats + PAM(SP), rice straw mats + PAM + sawdust(SPS) and rice straw mats + PAM + rice husks(SPR); slope of 10% or 20%; and rainfall intensity of 30 or 60 mm/hr. Runoff volume and coefficient from covered plots were significantly lower than those from control plots. Under the 30 mm/hr and 10% simulations, average runoff coefficient of covered plots decreased more than 92%. Under 60 mm/hr and 20% simulations, the ratios were between 39.8~58.1%. Under the condition of 30 mm/hr rainfall and 10% slope, sediment discharge from covered plots was practically zero. And at 20% plots, sediment reduction ratio was more than 95%. Under the condition of 60 mm/hr rainfall, sediment reduction ratio of 10 and 20% plots ranged between 86.3~95.3% and between 79.8~86.5%, respectively. The differences in initial runoff time, runoff and sediment discharge among different cover materials were not significant. Rainfall intensity showed higher impact on initial runoff time, runoff, and sediment discharge than slope. It was also shown that even if runoff reduction by surface cover were low, sediment discharge reduction could be very significant and contribute to improve the water quality of streams in sloping agricultural regions. It was concluded that the use of straw mat and PAM on sloping agricultural fields could reduce soil erosion and muddy runoff significantly and help improve the water quality and aquatic ecosystem in receiving waters.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제7권4호
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• pp.98-109
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• 2004

This study was conducted to develop revegetation methods for the restoration of the steep slopes by recycling of bark compost and mushroom media. In general, bark compost and mushroom media can be used as soil media for the restoration works, because they can increase infiltration of rainfall and give enough porous to breathe and elongate for the root growth as well as environmental value. This experiment was carried out to know the effect of soil media composed by different ratio of mushroom media for the restoration of steep rock-exposed slopes, and to certificate how soil media(PEC) will be effective to germinate and grow for native plants. The main results of the study are summarized as follows; 1. In percent coverage, the soil media PEC1 is more valuable than PEC2. The seed mixtures recommended by Government of Transportation and Construction can be used at PEC1 and PEC2, but it will be more useful if the total amount of seed are reduced and seed mixtures are altered in a direction of native plants. 2. The soil media is under 20 mm tested by Yamanaka Hardiness Tester which is available for the seed germination and growth. 3. The surface cracks are not occurred in PEC1 and PEC2, but more than 30 cracks per 1 square meter are occurred at soil media which is constructed by normal soil-seed-fertilizer hydro-seeding methods. 4. The soil moisture contents are over 20 percent level during 15 day. Such moisture content in soil media will be effective for the plant growth. By using Terra-Control, PEC can maintain enough soil moisture. 5. The eroded soils from $60^{\circ}$ slopes by artificial rainfall with the intensity of 20 mm/hr in one day after seeding are estimated under 1%. By the results of erosion test, it comes to the conclusion that soil media of PEC can be adapted at steep rock exposed slopes.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.95-102
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• 2012

The objective of this research was to experimentally test the effect of rice straw mats on the reduction of runoff, sediment discharge and turbidity under a laboratory scale. We used the small runoff plots of 1 m ${\times}$ 1 m ${\times}$ 0.65 m ($L{\times}W{\times}H$) in size filled with loamy sand. Experimental treatments were bare (control), rice straw mat cover of straw mats + PAM + Gypsum (SPG), rice straw mats + Chaff + PAM + Gypsum (SCPG) and rice straw mats + Sawdust + PAM + Gypsum (SSPG); slope of 10 % or 20 %; and rainfall intensity of 30 mm/hr. Runoff volume and rate of covered plots were significantly lower than those of control plot. Average runoff rate of covered plots, slope of 10 % and 20 %, decreased 85.6 % and 72 % in respectively. Sediment reduction ratio was more than 99 % regardless of slope. The differences runoff and sediment discharge among different cover materials were not significant. It was also shown that even if runoff reduction by surface cover were low, sediment discharge reduction could be very significant and contribute to improve the water quality of streams in sloping agricultural regions. It was concluded that the use of straw mat and soil amendments (PAM and Gypsum) on sloping agricultural fields could reduce soil erosion and muddy runoff significantly and help improve the water quality and aquatic ecosystem in receiving waters. But mixing effect of PAM and Gypsum was minimal.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.129-129
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• 2022

국내에서 발생하는 토양침식(soil erosion)은 주로 강우에 의해 발생하며, 이로 인해 농경지 유실, 탁수 발생, 하천 통수능 저하 등 여러 수문학적·환경적 문제가 발생한다. 따라서 유역 내 토양침식 위험지역을 선별하고, 해당 지역의 토양유실 및 유사의 발생량을 산정하는 것은 토양보전 대책 수립 시에 중요한 지표로 활용된다. 침식-유사유출의 물리적 과정은 크게 '강우에 의한 토양 분리(detachment by raindrop)'와 '지표류에 의한 토양 분리(detachment by overlandflow)'로 나눌 수 있으며, 그중 강우에 의한 토양 분리는 수침식(water erosion)의 첫 번째 과정 중 하나로 강우 시 낙하하는 강우 입자들이 갖는 운동에너지가 지표면을 타격할 때 토양체로부터 토양입자가 분리되는 과정이다. 따라서 강우에 의한 토양분리량 산정을 위해서는 강우 운동에너지(rainfall kinetic energy, KE)의 정확한 계산이 요구된다. 그러나 기후 및 지리적 특성 등 여러 조건에 따라 강우 운동에너지는 지역마다 다르게 나타나며, 이로 인해 강우 운동에너지 추정이 매우 어려운 실정이다. 따라서 강우 운동에너지 추정은 주로 강우강도(rainfall intensity, I)와의 관계를 이용한 함수식을 활용한다. 본 연구에서는 대상 지역인 상주지역에 광학우적계(disdrometer)를 설치하여 2020년 6월부터 2021년 12월까지 관측된 37개의 강우 사상에 대하여 KE-I의 관계를 분석하고, 이를 통해 강우 운동에너지식을 도출하였다. 또한, 기존에 국외 및 국내에서 제시된 선형(linear), 멱함수(power-law function), 지수함수(exponential function) 형태의 강우 운동에너지 공식과 본 연구에서 산정된 KE를 비교하였다. 그 결과 비체적 강우 운동에너지에서 Sanchez-Moreno et al. (2012)가 제안한 멱함수 형태의 공식이, 비시간 강우 운동에너지에서 Kinnel (1981)이 제안한 지수함수 형태의 공식이 각각 강우 운동에너지 추정에 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권5호
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• pp.268-273
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• 2006

우리나라 밭토양은 70% 이상이 경사지에 위치하고 있기 때문에 침식에 의한 토양유실이 매우 심각한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토성 간 강우량 및 $EI_{30}$에 따른 토양 유실량과 유출수량 및 지하침투수량을 비교함으로써 토성 및 강우형태에 따른 물 흐름양상을 파악하여 토양유실을 방지하는데 이용하고자 하였다. 본 연구에는 우리나라 밭토양의 중간 경사도 15%의 조건으로하여 라이시미터 토양에서 실험을 실시하였고 강우량과 $EI_{30}$, 토양 유실량과 유출수량, 지하침투수량을 조사하여 강우량과 토성에 따라 침투수량과 유출량과의 관계를 보았다. 강우량에 따른 유출수량 및 지하침투수량은 모두 강우량이 증가함에 따라 증가하는 정의 상관관계를 보였고 토성에 따라 강우량이 증가함에 따른 유출수의 상대적인 증가비율과 유출이 발생되는 최소 강우량은 다소 일률적인 양상을 보이지 않았다. 본 시험 기간동안 강우량 단위 증가에 따른 침투수량의 증분량은 식양토가 0.57으로 가장 높았으며, 다음으로 사양토와 양토가 각각 0.52, 0.36 순으로 나타났다. 지하침투수가 발생되기 시작하는 강우량은 식양토에서 12.86 mm으로 가장 높았고, 양토는 680 mm, 사양토는 5.73 mm로 나타났다. 토성별 강우량 단위 증가에 따른 유출수의 증분량은 토성에 따라 큰 차이는 없었으나 양토에서 0.48로 가장 높았고 식양토, 사양토는 0.46, 0.42 순이었고 유출발생 최소강우량도 양토가 17.4 mm로 가장 높았으며 사양토는 10.5 mm, 식양토는 7.76 mm 순으로 나타내었다.

• 산업기술연구
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• 제28권A호
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• pp.3-10
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• 2008

This paper is to investigate the characteristics of debris flow landslides in Gangwon Province through literature review, data collection and analyses and site investigation. As results of data analyses about landslides occurred currently in this province, the landslide in the form of debris flow is found to be 55 %. Therefore major loss and costs are caused by discharge of soil and rock fragments from landslide. From results of analyzing the geometrical characteristics of landslide, length of most of landslide is less than 200 m, their width is in the range of 10 - 40 m, most of them are know to be occurred in lower elevation than 400 m. Slope angle is in the range of 25 - 35 degrees. Comparing the period of rainfall intensity with the time of landslide being occurred, occurrence of landslide is quite related to duration of a heavy rainfall. For measures of controlling water flow discharge and debris flow, considering geological and topographical ground conditions, appropriate selection and building check dam, erosion control dam and ring net is very beneficial for reducing the loss and costs caused by the landslide of debris flow.

• 한국지형학회지
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• 제19권2호
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• pp.133-143
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• 2012

한국 중부지방의 강우에너지 특성에 대한 평가를 수행하기 위해, 대전광역시 한국지질자원연구원에 레이저-옵티컬 디스드로미터를 설치하여 2010년 1월에서 9월까지 강우입자의 크기분포와 속도분포를 측정하였다. 약 142mm/h 이하에서 측정된 강우강도 (I)와 운동에너지 함유량 (KE)의 관계를 대수모형과 지수모형으로 각각 나타내었다. 그 결과, 대수모형과는 달리 KE 값에 상한치가 존재하며, 50mm/h 이상의 상대적으로 높은 강우강도에서 과소 추정 경향이 덜한 지수모형이 KE-I의 관계를 더 잘 설명한 것으로 나타났다. 한편, 강우사상 별 총 강우량과 총 강우에너지의 관계에서는 유사한 총 강우량을 갖는 강우사상일지라도 총 강우에너지가 다르게 나타날 수 있음을 보였다. 그리고 도출된 강우강도와 운동에너지 사이의 관계식은 온대기후 지역의 관계식에 가깝지만, 높은 강우강도에서의 KE 값은 다른 온대기후에서의 추정치보다 상대적으로 낮았다. 결국, 강우사상 별, 지역 별로 나타나는 강우에너지의 차이는 강우사상 내에서의 강우강도의 차이에 의해 기인함을 내포한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.667-673
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• 2011

우리나라 밭은 대부분 산지를 개간하여 조성한 경사 밭으로 작물이 재배되는 여름철 집중강우에 의해 많은 양의 토양이 유실된다. 특히 경사 밭 전면경운에 의한 토양 교란은 무의 발아, 생육초기 단계로 쏟아지는 강우에 표토가 직접 노출되어 토양유실 위험이 가중되고 있다. 본 연구에서는 고랭지 무 재배의 경우 토양피복방법 개선에 의한 토양유실 저감기술을 개발하고자 수행하였다. 토양피복 방법으로 호밀 예취피복, 호밀 초생피복, 흑색비닐멀칭 등 8 처리를 두었으며, 경사 17%내외 무저라이시메타에서 유거수 및 토양유출 특성과 무 생육특성을 평가하였다. 시험결과 호밀예취피복을 포함한 토양피복처리는 유거수 유출량에 있어 ha당 관행 $2,994m^3$인 반면, $773{\sim}2,325m^3$이 유거되어 관행보다 26~78% 수준으로 유거수 량이 감소하였다. 이와 같은 결과는 토양유실량에도 영향을 미쳐 관행 처리구가 ha당 68.2톤인 반면, 호밀예취피복을 포함한 피복처리구는 0.3~16.1톤으로 관행 대비 76~99%에 해당하는 토양유실 경감 효과가 있는 것으로 평가되었다. 무 수확기 수량 구성요소인 근중은 관행의 경우 ha당 92.5톤 수준을 보였는데, 호밀 초생피복은 40.1톤, 벌개미취 초생피복은 46.1톤, 곰취 초생피복은 78.5톤 수준으로 낮은 경향을 보였다. 반면, 호밀 예취피복은 92.9톤, 들묵새 초생피복은 102.6톤, 흑색비닐멀칭은 109.8톤으로 관행과 비슷하거나 오히려 증수되는 결과를 보였다. 본 연구 결과 호밀 예취피복 및 들묵새 초생피복은 무 수량에 는 영향을 미치지 않으면서 토양유실 경감효과가 매우 높아 경사 밭 토양보전기술로 유용하게 적용 되리라 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.725-732
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• 2012

고랭지의 밭은 대부분 산지를 개간하여 조성한 경사 밭으로 작물이 재배되는 여름철 집중강우에 의해 많은 양의 토양이 유실된다. 특히 이 지역의 콩 재배에서는 경사 밭 전면경운에 의한 토양 교란과 생육초기 노출된 표토 때문에 토양유실 위험이 가중되고 있다. 본 연구는 고랭지의 콩 재배에서 토양유실 경감을 위한 피복방법을 개발하기 위해 수행하였다. 토양피복 방법으로 호밀 예취피복, 호밀 초생피복, 흑색비닐멀칭 등 8처리를 두었으며, 경사 17%내외 무저라이시메타에서 유거수 및 토양유출 특성과 콩 생육특성을 평가하였다. 시험결과 호밀예취피복을 포함한 토양피복처리는 유거수 유출량이 ha당 $177{\sim}2,375m^3$로 관행 $5,274m^3$의 3.4~45% 수준으로 감소하였다. 토양유실량 또한 관행 처리구가 ha당 40.72톤인 반면, 호밀예취피복을 포함한 피복처리구는 0.02~1.94톤으로 관행 대비 95%이상의 경감 효과가 있었다. 콩 수확기 수량 구성요소인 종실중은 관행의 경우 ha당 2.0톤 수준을 보였는데, 호밀 초생피복은 0.3톤, 곰취 초생 피복 1.3톤, 고사리 초생피복 1.4톤, 벌개미취 초생피복은 0.7톤, 레드클로버 초생피복은 0.2톤 수준으로 낮은 경향을 보였다. 반면, 호밀 예취피복은 3.8톤, 흑색비닐멀칭은 3.1톤으로 관행보다 증수되었다. 결과적으로 호밀 예취피복은 콩 수량에는 영향을 미치지 않으면서 토양유실 경감효과가 매우 높아 콩재배 경사밭 토양보전기술로 유용하게 적용 되리라 판단된다.