• Journal of Ecology and Environment
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• 제35권3호
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• pp.213-225
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• 2012

Sap flux density (SFD) measurements were used, in combination with morphological characteristics of trees and forest structure, to calculate whole-tree transpiration, stand transpiration (St) and mean canopy stomatal conductance (Gs). Analysis based on the relationships between the morphological characteristics of trees and whole tree water use, and on the responses of SFD and Gs to short wave radiation (RR), vapor pressure deficit (VPD) and soil water content (SWC) during drought and non-drought periods were conducted. The results showed a strong positive correlation between whole tree transpiration and both tree diameter at breast height (DBH) ($r^2$ = 0.95, P < 0.05) and sapwood area (SA) ($r^2$ = 0.98, P < 0.05). Relationships between SFD and DBH ($r^2$ = 0.25), as well as SA ($r^2$ = 0.17) were weak. Daily SFD of Quercus serrata Thunb was closely related to VPD and RR. Although operating at different time scales, RR and VPD were important interacting environmental controls of tree water use. SFD increased with increasing VPD (<1 kPa) and RR. SWC had a considerable effect on stand transpiration during the drought period. The relationships between SFD, VPD and RR were distorted when SWC dropped below 35%.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.330-330
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• 2016

The quantification of dry season evaporation in regions, where the magnitude of dry season flows is key to the regional water supply, is essential for good water management. Also, tree transpiration has a significant role in the water balance of a catchment whenever it is tree populated, especially in water limited environments. Such is the case in the Middle Mountains of Nepal where dry season flows play a significant role in downstream water provisioning and their proper functioning is key to the welfare of millions of people. This research seeks to study the transpiration of a pine forest stand in the Jikhu Khola Watershed in the Middle Mountains of Nepal. To the author's knowledge, no single study has been made so far to estimate the dry season evaporation from the planted forest stand in the Middle Mountains of Nepal. The study was carried out in planted pine forest embedded within the Jikhu Khola Catchment. Field campaigns of sap flow measurements were carried out from September, 2010 to February, 2011 in the selected plot of 15*15m dimension, to characterize dry season evaporation. This was done by measuring sap fluxes and sapwood areas over the six trees of different Diameter at Breast Height (DBH) classes. The sap flux was assessed using Granier's thermal dissipation probe (TDP) technique while sapwood area was determined using several incremental core(s) taken with a Pressler borer and immediately dyeing with methyl orange for estimating the actual depth of sapwood area. Transpiration of the plot was estimated by considering the contribution of each tree class. For this purpose, sap flux density, sapwood area and the proportion of total canopy area were determined for each tree class of the selected plot. From these data, hourly and diurnal transpiration rates for the plot were calculated for experimental period. Finally, Cienciala model was parameterized using the data recorded by the ADAS and other terrain data collected in the field. The calibrated model allowed the extrapolation of Sap flux density (v) over a six month period, from September 2010 to February 2011. The model given sap flux density was validated with the measured sap flux density from Grainier method.

• 한국산림과학회지
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• 제85권2호
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• pp.288-299
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• 1996

본 연구는 heat pulse법을 이용하여 신갈나무 장령림 임분(林分)의 증산량(蒸散量)을 알기 위한 기초연구로서, 신갈나무 입목에 있어서 일사량(日射量), 온도(溫度), 습도(濕度)(대기포차(大氣飽差)) 등의 변화(變化)에 따른 heat pulse 속도(速度)의 일변화와 계절변화, 방위별 heat pulse 속도(速度)의 차이, 변재부에 있어 깊이별 heat pulse 속도(速度)의 차이, 우세목(優勢木), 준우세목(準優勢木), 열세목(劣勢木)의 heat pulse 속도(速度)의 차이, 엽(葉)의 수분포텐셜과 heat pulse 속도(速度)와의 관계, 줄기에 있어 수분상승의 방향, 그리고, heat pulse법으로 측정한 단목(單木)과 임분(林分)의 일일(一日), 월별(月別), 년간(年間) 증산량(蒸散量) 등을 측정고찰하였다. 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 신갈나무의 heat pulse 속도(速度)(V)와 수액유속(樹液流速)(SFR)과의 관계는 SFR=1.37V였다. 2. 우세목(優勢木), 준우세목(準優勢木), 열세목(劣勢木)의 heat pulse 속도(速度)를 비교하면, 수액유속(樹液流速)은 우세목(優勢木)이 가장 높고, 준우세목(準優勢木), 열세목(劣勢木) 순위였다. Heat pulse 속도(速度)는 일사량(日射量), 온도(溫度), 대기포차(大氣飽差) 등의 크기에 따라 일변화하였다. 3. Heat pulse 속도(速度)와 엽(葉)의 수분포텐셜은 거의 비슷한 일변화를 나타냈다. 4. Heat pulse 속도(速度)의 계절변화는 7월에 평균 2.9cm/hr로 가장 낮았고, 5월이 평균 4.0cm/hr로 가장 높게 나타났다. 5. 줄기에 있어서 heat pulse 속도(速度)의 차이는 북측이 가장 높았고, 서측이 그 다음 순이었으며, 남측과 동측은 큰 차이없이 가장 낮은 값을 나타냈다. 6. 변재부에 있어서 깊이별 heat pulse 속도(速度)의 차이는 수피로부터 0.5cm 깊이에서 가장 높고, 다음 1.0cm, 1.5cm 순으로 나타났다. 7. 줄기에 있어 수분이동방향(水分移動方向)은 4본 모두 부분적(部分的) 수직상승(垂直上昇)(sectorial straight ascent)을 나타내고 있었다. 8. 수액유량(樹液流量)(SF)은 SF=1.37AV식으로 나타났고, 이 식으로 구한 수액유량(樹液流量)은 우세목(優勢木)이 준우세목(準優勢木)과 열세목(劣勢木)보다 현저히 높았다. 9. 1ha의 임분(林分)에 대한 1일의 증산량(蒸散量)의 구성비율(構成比率)은 낮이 72%, 밤이 28%였고, 증산량(蒸散量)은 약 5.6ton/ha/day이었다. 10. 1ha의 월별(月別) 증산량(蒸散量)은 5월이 168ton/ha/month으로 가장 많았고, 7월이 125ton/ha/month로 가장 낮았다. 또 1 ha의 년간(年間) 증산량(蒸散量)은 839ton/ha/yr이었다.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2018년도 하계 학술발표초록집
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• pp.87-87
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• 2018

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.866-870
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• 2008

In this study, we designed cold gas propulsion system with minimum 0.25 mm nozzle and micro-thrust measurement system to analyze flow characteristic of micro propulsion system in ambient and vacuum condition. Argon and Nitrogen are used for propellant and the result of experiments is compared with CFD analysis and theory. But there is a point where reduced scale versions of conventional propulsion systems will no longer be practical. Therefore, a fundamentally different approach to propulsion systems was taken. That is thermal transpiration based micro propulsion system. It has no moving parts such as lubricants, pressurizing system and can pump the gaseous propellant by temperature gradient only(cold to hot). We are advancing basic research of propulsion system based on thermal transpiration in vacuum conditions and had tried experiment process and theoretical access in advance. To characterize membrane of Knudsen pump, we select Polyimide material that has low thermal conductivity(0.29 W/mK) and can stand high temperature($300^{\circ}C$) for long time. And we fabricated hole diameter 1, 0.5, 0.2, 0.1 mm using precision manufacturing. Experimental results show that pressure gradient efficiency of Knudsen pump is increased to maximum 82% according to Knudsen number and thick membranes are more effective than thin membranes in transition flow regime.

• Journal of Ginseng Research
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• 제4권2호
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• pp.197-221
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• 1980

Habitat observation, cultural experience of old and present plantation, weather factors in relation to crop stand and water physiology of root and leaf were reviewed. According to habitat observation ginseng plants love water but plate wit talus well grow at drained place with high moisture content in air and soil while ginseng plants were not found in dry or wet place. According to cultivation experience ginseng plants require abundant water in nursery and main field but most old planters believe that ginseng plaints are draught-loving thus require little water. The experience that rain especially in summer i.e unfavorable might be due to mechanical damage of leaves arid leaf disease infection, or severe leaf fall which is caused by high air temperature and coinsided with rain. According to crop stand observation in relation to weather factors abunsant water increased each root weight but decreased total yield indicating tile increase of missing root rate. Rain in summer was unfavorable too. Though rain in June was favorable for high yield general experience that cloudy day and rain were unfavorable might be due to low light intensity under shade. Present leading planters also do loot consider the importance of water in main field. Water content is higher in top than in root and highest in central portion of root and in stem of top. For seedling the heavier the weight of root is tile higher the water content while it reveries from two years old. Water potential of intact root appeared to be -2.89 bar suggesting high sensitivity to water environment. Under water stress water content severly decreased only in leaf. Water content of leaf appeared to be 78% for optimum, below 72% for functional damage and 68% for perm anent wilting. Transpiration or curs Principally through stomata in lower side of leaf thus contribution of upper side transpiration decreased with the increase of intensity. Transpiration is greater in the leaves grown under high light intensity. Thus water content is lower with high light inte nsity under field condition indicating that light is probable cause of water stress in field. Transpiration reached maximum at 10K1ut The decrease of transpiration at higher temperature seems to be due to the decrease of stomata aperture caused by water stress. Severe decrease of photosynthesis under water stress seems to be principally due to functional damage which is not caused by high temperature and Partly due to poor CO2 supply. Water potential of leaf appeared to be -16.8 bar suggesting weakness in draught tolerance. Ginseng leaves absorb water under high humidity. Water free space of leaf disc is %mailer than that of soybean leaf and water uptake appears to be more than two steps.

• 한국산림과학회지
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• 제82권2호
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• pp.152-165
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• 1993

본(本) 연구(硏究)는 heat pulse법(法)을 이용하여 낙엽송 임분(林分)의 증산량(蒸散量)을 알기 위한 기초 연구로써, 일사량(日射量), 온도(溫度), 습도(濕度) 등의 변화에 따른 heat pulse 속도(速度)의 일변화와 계절변화, 방위별 heat pulse 속도(速度)의 차이, 변재부(邊材部)에 있어서 깊이별 heat pulse 속도(速度)의 차이, 우세목(優勢木), 준우세목(準優勢木), 열세목(劣勢木)의 heat pulse 속도(速度)의 차이, 엽(葉)의 수분(水分)포텐셜과 heat pulse 속도(速度)와의 관계, 줄기에 있어 수분상승의 방향, heat pulse법(法)으로 추산한 임분(林分)의 증산량(蒸散量)등에 대하여 측정 고찰하였다. 얻어진 결과를 요약하연 다음과 같다. 1 낙엽송의 heat pulse 속도(速度)(V)와 수액유속(樹液流速)(SFR)과의 관계는 SFR=1.37V($r=0.96^{**}$)의 식으로 나타냈다. 2. 우세목(優勢木), 준우세목(準優勢木), 열세목(劣勢木)의 heat pulse 속도(速度)를 비교하면, 수액유속(樹液流速)은 우세목(優勢木)이 가장 높고, 준우세목(準優勢木), 열세목(劣勢木) 순위였다. Heat pulse 속도(速度)는 일사량(日射量), 온도(溫度), 대기포차(大氣飽差) 등의 크기에 따라 심한 변화(變化)를 나타냈다. 3. 입목(立木) 개체간(個體間)의 heat pulse 속도(速度)의 차이는 이른 아침과 밤에는 거의 없으나, 일사량(日射量)이 높은 12시부터 16시 사이에는 약간의 차이를 나타냈다. 4. Heat pulse 속도(速度)와 수분(水分)포텐셜은 거의 비슷한 일변화 경향을 나타냈다. 5. Heat pulse 속도(速度)의 계절변화는 8월에 가장 높았고, 10월이 가장 낮았다. 그리고 6, 7, 9월의 heat pulse 속도(速度)는 거의 비슷한 값을 나타냈다. 6. 줄기에 있어 방위별 heat pulse 속도(速度)는 동측이 가장 높았고, 서측과 북측은 비슷한 속도를 나타냈으며, 남측의 속도가 가장 낮았다. 7. 변재부(邊材部)에 있어서 깊이별 heat pulse 속도(速度)의 차이는 수피(樹皮)로부터 2cm 깊이에서 가장 높고, 다음이 1cm 깊이, 그리고 3cm 깊이에서 가장 낮았다. 8. 줄기에 있어 수분이동방향(水分移動方向)은 5본 모두 오른쪽 나선상승(螺旋上昇)(spiral ascent turning right)을 나타내고 있었다. 특히 지상의 3m까지는 매우 느린 회선(回旋)을 나타내다가 그 이상의 수고(樹高)에서는 매우 빠른 회선(回旋)으로 상승됨을 알 수 있었다. 9. 수액유량(樹液流量)(SF)은 SF=1.37AV 식(式)으로 나타났고, 이 식으로 구한 수액유량(樹液流量)은 우세목(優勢木)이 준우세목(準優勢木)과 열세목(劣勢木)보다 현저히 높았다. 10. 1ha의 임분(林分)에 대한 1일의 증산량(蒸散量)의 구성비율(構成比率)은 낮이 83%, 밤이 17%였고, 증산량(蒸散量)은 약 30.8ton/ha/day이었다. 11. 1ha의 월별(月別) 증산량(蒸散量)은 8월이 1,194ton/ha/month로 가장 많았고, 5월이 386ton/ha/month로 가장 낮았다. 또 1ha의 연간(年間) 증산량(蒸散量)은 3,983ton/ha/yr이었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권4호
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• pp.435-448
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• 2012

증발산은 토양 표면에서 일어나는 증발 과정과 식물의 광합성 작용으로 인해 일어나는 증산 작용을 포함하는 수문기상인자로 외부 환경에 민감하게 작용한다. 현재 국내외에서는 이를 정확하게 관측하여 활용하기 위해 증발접시(evaporation pan), 침루계(lysimeter) 등을 이용하여 실측하거나 Eddy covariance technique, Bowen ratio method 등을 이용하여 경험적으로 산정하고 있으나 공간적인 제약이 따른다. 따라서 본 연구에서는 Terra 인공위성에 탑재된 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 다중분광 센서를 이용, 원격탐사 기술을 적용함으로써 이러한 지상 관측의 단점을 보완하고자 하였다. 이전 연구들에서 소개가 되었던 원격탐사 기반 증발산 산정 모형을 개선하여 별도의 외부 입력자료 없이 MODIS 위성 이미지 자료만을 이용, 우리나라의 지역적 특성을 반영한 Penman-Monteith 기반 증발산을 산정하였다. 유량조사사업단에서 운영 및 관리하고 있는 설마천/청미천 플럭스 타워의 증발산 관측치와 MODIS 기반 증발산 산정값과의 비교를 통해 각각 0.69, 0.74의 높은 상관계수를 보여 산정 방법의 적용성을 검증하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.44-44
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• 2017

Recently, the occurrences of extreme flooding and drought, often in the same areas, have increased due to climate change. We tested the hypothesis that wetland species could help upland species under flood conditions; that is, the roots of wetland crops may supply $O_2$ to the roots of upland crops by a series of experiments conducted in both humid Japan and semi-arid Namibia (See Iijima et al, 2016 and Awala et al, 2016). Firstly, flooding tolerance of upland-adapted staple crops-pearl millet (Pennisetum glaucum) and sorghum (Sorghum bicolor) mix-cropped with rice (Oryza spp.) was investigated in glasshouse and laboratory experiments in Japan. We found a phenomenon that strengthens the flood tolerance of upland crops when two species-one wetland and one drought tolerant-were grown using the mixed cropping technique that results in close tangling of their root systems, hereinafter referred to "close mixed-planting". This technique improved the photosynthetic and transpiration rates of the upland crops subjected to flood stress ($O_2$-deficient nutrient culture). Oxygen transfer was suggested between the two plants mix-cultured in water, implying its contribution to the phenomenon that improved the physiological status of upland crops under the simulated flood stress. Secondly, we further tested whether this phenomenon would be expressed under field flood conditions. The effects of close mixed-planting of pearl millet and sorghum with rice on their survival, growth and grain yields were evaluated under controlled field flooding in semi-arid Namibia during 2014/2015-2015/2016. Single-stand and mixed plant treatments were subjected to 11-22 day flood stress at the vegetative growth stage. Close Mixed-planting increased seedling survival rates in both pearl millet and sorghum. Grain yields of pearl millet and sorghum were reduced by flooding, in both the single-stand and mixed plant treatments, relative to the non-flooded upland yields, but the reduction was lower in the mixed plant treatments. In contrast, flooding increased rice yields. Both pearl millet-rice and sorghum-rice mixtures demonstrated higher land equivalent ratios, indicating a mixed planting advantage under flood conditions. These results indicate that mix-planting pearl millet or sorghum with rice could alleviate flood stress on dryland cereals. The results also suggest that with this cropping technique, rice could compensate for the dryland cereal yield losses due to field flooding. Mixed cropping of wet and dryland crops is a new concept to overcome flood stress under variable environmental conditions.

• 한국산림과학회지
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• 제96권4호
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• pp.438-447
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• 2007

이 연구의 목적은 송이산 소나무림생태계의 구조와 기능, 그리고 토양 수분동태를 이해하는 것이다. 연구는 충북 괴산군 칠성면 속리산국립공원내 쌍곡의 송이산 소나무림에서, 생태계 구조에 속하는 식생구성 및 엽면적지수 그리고 기능에 속하는 광합성, 증산, 목부수분포텐셜과 토양수분변동을 측정분석하였다. 송이산의 수직적 구조로써 주요 상층식생은 소나무였고, 중층은 신갈나무, 하층은 진달래, 철쭉, 신갈나무, 쇠물푸레나무였다. 송이산의 엽면적지수는, 6월~9월에 3.8, 10월에 2.6, 11월~4월에는 2.1로 연중 변하였다. 수목들의 광합성은 8월말에 $6.0{\sim}7.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$였으나, 10월 말경에는 소나무 $4.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$, 신갈나무 $2.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$, 철쭉은 마이너스 값이었고, 쇠물푸레나무는 낙엽되었다. 수목들의 증산량은 8월말경에 $2.5{\sim}3.5mmol\;H_2O/m^2/s$, 10월 중순경에는 약 $1.0 mmol\;H_2O/m^2/s$로 감소하였다. 신갈나무는 다른 활엽수보다 늦게까지 광합성과 증산작용을 하였다. 각 수종의 목부수분포텐셜은 소나무가 -10~ -22 bars, 진달래와 철쭉, 신갈나무, 쇠물푸레나무는 -5~-12 bars의 범위로 변화하였는데, 8월 말경이 -12 bars로 가장 낮았고, 10월 중순경에 -3 bars 정도였다. 송이산의 토양수분은 지형과 관련이 깊었다. 수분함량은 산능선부에서 7~11%, 중간인 산복에서 8~15%, 산록은 11~19%의 범위였다. 송이균환내부의 온도는 비균환보다 약 0.2~0.4 높은 경향이었고 송이원기 형성온도인 $19.0^{\circ}C$는 9월 중순경에 도달한 것으로 추정되었다. 송이균환의 수분은 비균환보다 약 0.5~2.0% 낮았다. 이것은 송이균환이 대사작용을 하면서 열이 발생하고 수분을 소비하고 있음을 나타낸다. 송이 발생에는 생태계의 구조와 기능이 복합적으로 관여하므로 이들의 관계에 대한 연구가 더욱 필요하다고 생각한다.