• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권1호
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• pp.7-13
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• 2008

The tillage depth control system is one of the most salient control system of tractor implements. A contact-type height sensor was developed to measure ground clearance for the tillage depth control. The height sensor was fabricated in this study, and its efficacy in a tillage depth control system was evaluated. Experiments were conducted in order to determine both static and dynamic detection characteristics of the height sensor using soil bin system on the sampled soil (sandy loam, sand, clay loam). The results of the static detection characteristics showed that in the case, sandy loam soil despite and clay loam soil at a wet basis moisture content of 30%, large measurement errors were observed a due to penetration of a plastic puck into the sampled soil. The results of the dynamic detection characteristics showed that the height sensor detected the distance from the ground of sandy loam soil despite the uneven nature of the ground surface and the changes in traveling speed $1km/h{\sim}5km/h$ at a wet basis moisture content of 10%.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.571-585
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• 2022

기후변화로 인한 가뭄, 홍수, 산불, 산사태 등 자연재해의 위협이 증가함에 따라, 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)와 같이 고해상도 토양수분 복원에 대한 사회적 수요도 증가하고 있다. 하지만 국내 환경은 산림 지형의 비율이 높아, 식생과 지형의 영향을 크게 받는 SAR 자료에서 토양수분을 복원하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 기계학습의 일종인 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN) 기법을 활용하여, Sentinel-1 SAR 영상의 자립형 활용성을 평가하였다. Sentinel-1에서 얻을 수 있는 이중편파 산란계수는 토양수분 거동과 유의미한 상관성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며, 다른 위성이나 지점에서 관측된 보조자료를 사용하지 않고도 식생의 효과 등을 보정할 수 있는 자립형 활용 가능성도 확인할 수 있었다. 하지만 각 지점별, 지형 그룹별 특성에 의한 차이가 크게 나타났으며, 특히 산지와 평지에서 학습된 모형을 교차적용하였을 때 토양수분을 제대로 모의할 수 없는 현상이 발생하였다. 또한 이러한 문제를 해결하고자 학습 지점의 수를 늘리는 경우에는 토양수분 복원 모형이 평활화되어 상관계수는 증가하였으나, 지점에서의 오차는 점점 증가하였다. 따라서 고해상도 SAR 토양수분 자료를 광범위하게 적용하기 위해서는 체계적 연구 수행이 선행되어야 하며, 목적에 따른 학습 지점의 선정, 적용 지역의 범위 등을 구체적으로 제한하여 활용한다면 다양한 분야에서 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.599-608
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• 2023

수문학, 기상학 및 농업과 같은 응용 분야에서 위성 기반 토양 수분 정보에 대한 관심이 높아지면서 다양한 해상도에서 토양수분도를 제작하는 방법의 개발과 사례 연구는 위성 정보 활용의 주요 주제 중 하나로 대두되고 있다. 이 연구는 Google Earth Engine (GEE)에서 제공하는 Sentinel-과 Sentinel-2 공개 자료를 적용하여 토양수분도 제작 결과를 예시하였다. 토양수분도는 synthetic aperture radar (SAR) 영상과 광학 영상과 융합하여 산출하였다. SAR 영상은 GEE에서 제공하는 Sentinel-1 위성의 후반 산란 계수 analysis ready data (ARD)자료와 Sentinel-2에서 계산한 정규식생지수와 함께 Environmental Systems Research Institute (ESRI)의 토지 피복자료를 사용하였다. 호주 빅토리아 주에 위치한 연구지역을 대상으로 토양수분도를 제작하였으며, 기존 연구에서 발표된 현장 측정값과 비교 분석하였다. 현장 측정값을 기준으로 실험 결과의 정확도를 비교한 결과로 결괏값은 기준 값과 4-10%p 차이를 보이는 유의미한 범위의 일치도를 보이고, 위성 기반 토양수분도와는 0.5-2%p의 높은 일치도를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 지역의 지표 특성에 따라 고해상도의 토양수분도가 필요한 지역은 GEE를 통하여 제공되는 공개 자료와 이 연구에서 적용한 알고리즘으로 토양수분도의 제작이 가능할 것으로 생각한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권1호
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• pp.13-23
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• 2022

Peat soil has the characteristics of high moisture content, large void ratio and low shear strength. In this study, unconfined compressive strength and SEM tests are conducted to investigate the effects of ultrahigh moisture content, cement content, organic content and pH value on the strength of solidified peat. As an increase in the cement content and curing period, the failure mode of solidified peat soil changes from ductile failure to brittle failure. The influence of moisture content on the strength of solidified peat is greater than the cement content. As cement content increases from 10% to 30%, strength of solidified peat at a curing age of 28 days increases by 161%~485%. By increasing water content by 100%, decreases of solidified peat at a curing age of 28 days is 42%~79%. Compared with the strength of solidified peat with a pH value of 5.5, the strength of peat with a pH value of 3.5 reduces by 10% ~ 46%, while the strength of peat with a pH value of 7.0 increases by 8% ~ 38%. It is recommended to use filler materials for stabilizing peat soil with moisture content greater than 200%. Because of small size of clay particles, clay added in the cement solidified peat can improve much higher strength that that of sand.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권11호
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• pp.39-43
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• 2015

본 연구에서는 압밀 배수를 촉진하기 위한 공법에서 사용되는 조립토나 골재로의 세립토 관입 정도를 다양한 조건에서 실험을 통해 확인하여 세립토의 조립토나 골재로의 관입특성을 규명하였다. 지중응력에 대응하는 압력의 크기나 세립토 함수비의 변화에 상관없이 해성점토가 해사나 표준사로는 관입되지 않아 모래 배수/말뚝 체에서의 배수저항 현상은 전혀 발생하지 않은 것으로 확인되었고, 오히려 물다짐에 의한 모래 배수/말뚝 체의 전단강도가 크게 증대한 것으로 보인다. 골재의 경우에는 골재의 입경이 클수록 해성점토의 관입깊이는 증대하고, 같은 골재라도 압력이나 함수비가 클수록 해성점토의 관입깊이는 증대함을 알 수 있었으며, 액성한계보다 작은 함수비를 갖는 해성점토는 입자가 작은 편인 13mm 골재로의 관입깊이가 현저하게 줄어들어 그 관입깊이가 상당히 적다 하더라도 일단 관입된 세립토에 의해 배수/말뚝 체에서의 배수저항 현상이 발생할 것으로 사료된다. 따라서 자연함수비가 액성한계보다 큰 매우 연약한 세립토층에서는 모래보다 큰 입경을 갖는 쇄석이나 자갈 등 골재를 사용하는 gravel drain 공법 및 gravel compaction pile 공법 등의 적용을 지양해야 하고, 자연함수비가 액성한계보다 작은 연약한 세립토 지반에서도 gravel drain 공법 및 gravel compaction pile 공법 등과 같은 연직배수공법을 적용할 경우 그 효용성은 크게 저하할 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제39권5호
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• pp.502-511
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• 1994

벼 건답직파에서 벼 품종들의 출아·입모 특성과 유아의 신장 특성과의 관계를 검토하고자 국내의 재래종, 육성종 및 샤레벼, 미국 직파재배품종, 이태리 품종 등 98개 품종을 토중 4.5cm에 파종하여 적습과 과습조건하에서 출아율, 입모율, 평균출아일수, 중배축장, 하위절간장, 초엽장, 불완전엽장 등을 조사하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 적습조건에서 입모율은 9∼92.5%, 평균출아일수는 12∼25일 범위였고, 과습조건에서의 출아율은 0∼90%, 평균출아일수 27∼34일로 양조건 모두 품종간 변이가 매우 컸으며, 대부분의 품종은 과습조건에서 출아율이 낮아지고 출아속도가 늦어졌다. 2. 출아·입모율과 유의한 정의 상관을 보인 형질은 적습조건에서는 중배축장, 초엽장, 불완전엽장이었고, 과습조건에서는 중배축장, 제1, 2절간장, 초엽장, 불완정엽장이었다. 3. 평균발아일수는 중배축장, 초엽장, 불완전엽장과 유의한 부의 상관을 나타내었다. 4. 표준편회귀분석결과 출아·입모의 품종간 차이에 가장 유의적으로 기여하는 형질은 적습조건에서는 중배축장과 초엽장, 과습조건에서는 중배축장과 제2절간장이었다. 5. 평균출아일수의 품종간 차에 유의적으로 기여하는 형질은 적습조건에서는 중배축장, 불완전엽장으로 회귀계수는 부의 방향이었으며, 제1,2절간장은 정의 방향이었다. 과습조건에서는 중배축장만이 유의적 기여를 하였는데 회귀계수는 부의 방향이었다. 6. 본 실험의 결과로 볼 때 건답직파조건에서 출아율이 높고 출아속도가 빠른 품종을 육성하기 위해서는 중배축, 초엽 및 불완전엽의 신장이 잘되는 특성의 선발이 바람직한 것으로 사료된다.

• 한국농공학회지
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• 제22권3호
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• pp.37-45
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• 1980

This study was carried out to investigate the consumptive use of water for red peppers and soy beans. The correlation between the soil moisture contents and the selected meteorological factors during the growing season was analyzed. Characteristics of the drought at Jinju, Yeosu, Gwangju, and Mokpo area were figured out in view of frequency analysis. The results obtained from this study could be used as a reasonable criteria for the estimation of the duty of water in the design of upland irrigation systems. Obtained results are summarized as follows: 1. Red peppers were grown at the three levels of soil moisture contents; 75 percent, 50 percent, and 25 percent, respectively. The red pepper grown at the 75 percent of soil moisture content showed the highest yield. The total evapotranspiration during the growing season from red peppers was 471. lmm, which was 86.6mm less than the pan evaporation. 2. The soy bean grown at 75 percent soil moisture content showed the highest yield, although there was no signicant difference in yields among treatments. The total evapotranspiration during the growing season from the soy bean was 342.8 mm, which was 119.2mm less than the pan evaporation. 3. Coefficients of consumptive use(k) and meteorological data are shown on Table-9. 4. The significant correlations between the evapotranspiration and the humidity and daily temperature range were observed. Results are shown on Table-11.. Evaporanspiration can be easily estimated from the humidity and daily temperature range by using the equation...... (1) Ept=4.808-0.041H+0.207T.......(1) where, Ept; evapotranspiration(mm/day) H ; humidity(%) T ; daily temperature range ($^{\circ}C$) 5. The variations of soil moisture content during the growing season at the soil depth of 5cm, 15cm, and 45cm are shown on Fig. 4~9. The results of the correlation analysis between the evapotranspiration from the crops and the soil moisture content are shown on Table-12. The evapotranspiration can be estimated from soil moisture content at the different depth of the soil by using the equation....... (2). Ept = 3.433 - 0. 364M1 +0. 359M$_2$- 0. 055M$_3$....... (2) where, Ept; evapotranspiration (mm/day) M1 soil moisture meter reading at 5cm depth M$_2$; " 15cm " M$_2$; " 40cm " 6. The estimated probab]e successive dry days in selected areas are shown on Table 13. Gumbel-Chow method was used to calculate the probable successive dry days. Further investigation are required to obtain the more detailed and reliable results.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.795-806
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• 1998

토양수분은 기후, 토양 및 지표면의 조건 등에 의해 영향을 받는다. 특히, 급격한 도시화 및 산업화의 영향으로 다른 영향인 자들 보다 지표면 조건의 변화가 크게 바뀌고 있다고 할 수 있으며 본 연구에서는 이러한 지표면 조건의 변화가 토양수분에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지를 간단한 토양수분 동역학 모형을 이용하여 평가해 보았다. 먼저, 본 논문에서는 토양수분의 시간적 공간적 통계특성을 정량화 해보기 위해 논문의 전반부를 Washita ’92 자료 및 Monsoon ’90 자료의 1차원 및 2차원의 통계적 특성을 정리하는데 할해하였으며, 논문의 후반부에서 지표면 조건의 변화를 모형 매개변수의 통계적인 특성을 변화시킴으로서 고려하고 각각의 경우 토양수분이 어떻게 반응하는가를 살펴보았다. 사용된 모형은 선형저수지의 개념에 토양상층에서의 공간적 거동을 고려하기 위하여 확산의 개념을 도입하여 구성된 모형이다. 모형의 주요 매개변수는 손실률과 확산계수로 나타나고, 이들은 관측자료의 통계특성을 이용하여 추정될 수 있다. 지표면 조건의 변화는 모형의 매개변수에 다양한 통계특성을 적용하고 고려하게 된다. 특히, 본 연구에서는 지표면 조건의 평균적인 변화보다 이의 공간적인 분산도의 변화에 초점을 맞추어 분석하였다. 이는 평균적인 지표면 조건의 변화는 선형저수지의 이론에 근거하여 그 영향을 쉽게 판단할 수 있기 때문이다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 지표면 상태의 분산도가 커질 경우 토양수분은 더 쉽게 손실된다, (2) 토양수분의 분산도는 모의 초기에 강우의 영향으로 크게 나타나나 시간이 경과함에 따라 감소하고 점차 지표면 상태의 분산특성를 나타내게 된다, (3) 지표면 유출이나 토양상층에서의 토양수분 이동에 따른 확산의 영향은 지표면 유출이 존재하는 강우기간으로 제한되며 전체적으로 토양수분의 변화에 미미한 영향을 미친다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권2호
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• pp.143-152
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• 2020

In this research, soil samples of the Kerman sedimentary basin, Iran, were investigated through laboratory tests such as petrography (Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Fluorescence Spectroscopy (XRF) and X-Ray Diffraction (XRD)), physical and mechanical characteristics tests. The soil in this area is dominantly CL. The petrography results showed that the dominant clay mineral is Illite. This soil has made some problems in the earth dams due to the low shear strength. In this study, a set of samples were prepared by adding different amounts of lime. Next, the petrography and strength tests at the optimum moisture content were performed. The results of SEM analysis showed substantial changes in the soil structure after the addition of lime. The primary structure was porous and granular that was changed to a uniform and solid after the lime was added. According to XRD results, dominant mineral in none stabilized soil and stabilized soil are Illite and calcite, respectively. The pozzolanic reaction resulted in the reduction of clay minerals in the stabilized samples and calcite was known as the soil hardener material that led to an increase in soil strength. An increase in the hydrated lime leads to a decrease in their maximum dry unit weight and an increase in their optimum moisture content. Furthermore, increasing the hydrated lime content enhanced the Unconfined Compressive Strength (UCS) and soil's optimum moisture. An increase in the strength is significantly affected by the curing time and hydrated lime contents, as the maximum compressive strength is achieved at 7% hydrated lime. Moreover, the maximum increase in the California Bearing Ratio (CBR) achieved in clay soils mixed with 8% hydrated lime.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권2호
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• pp.135-141
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• 2007

인위적인 수분처리에 대한 묘고생장 결과 물푸레나무는 수분처리의 영향을 크게 받지는 않았으나, 토양수분이 감소할수록 생장이 감소하였고, 들메나무는 상대적으로 토양수분이 높은 처리구$(78{\sim}90%)$에서 높은 생장을 보였다. 물푸레나무와 들메나무의 근원직경 또한 토양수분이 감소할수록 생장이 감소하는 경향을 보였다. 물질생산량의 변화는 물푸레나무의 경우 잎, 줄기, 뿌리 등 건중량이 각 처리구별로 토양내 수분이 낮아질수록 통계적으로 유의성을 보이면서 감소하는 경향을 나타냈으며, 토양수분이 $78{\sim}90%(A)$인 처리구에서는 상대적으로 $18{\sim}30%(D)$ 처리구에 비해 약 2배 이상 높은 물질 생산량을 나타 냈다. 들메나무도 각 처리구간에 차이를 보이면서 A처리구와 D의 처리구에서는 통계적으로 유의성을 보였다. 이는 토양수분이 묘목의 수세 약화 및 잎을 포함한 조직의 연화 등 생리적인 부분에 영향을 미치는 것으로 생각된다. 물푸레나무와 들메나무의 엽 특성중 SLA는 토양수분처리에 따라 통계적으로 유의성을 보이진 않았지만 처리구간 수분함량이 적을수록 감소하는 경향을 나타냈다. 그러나 LAR과 LWR의 경우에는 각 처리구간 토양내 수분함량이 적을수록 통계적으로 유의성은 나타나지 않았지만 증가하는 경향을 나타냈다.