• 한국농공학회논문집
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• 제65권2호
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• pp.73-80
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• 2023

This study was conducted to analyze changes of irrigation water and soil volumetric water content by irrigation method of field soil in Saemangeum reclaimed tideland. The main test irrigation methods was surface drip irrigation, sprinkler irrigation, and sub drip irrigation. In addition, the correlation between irrigation amounts and crop yield by irrigation method was investigated. For soil volumetric water contents increases by 25%, surface drip irrigation took 1.5 hour, sprinkler irrigation took 2.0 hours, and sub drip irrigation took 3.0 hours. As a result of analyzing the irrigation amounts according to the yield, the surface drip irrigation was 2.66 mm/day in the seedling stages, 3.31 mm/day in the vegetative growth stages, and 5.09 mm/day in the flowering stages. Sprinkler irrigation was 2.90 mm/day in the seedling stages, 3.87 mm/day in the vegetative growth stages, and 7.11 mm/day in the flowering stages. Sub drip irrigation was 2.42 mm/day in the seedling stages, 3.09 mm/day in the vegetative growth stages, and 4.87 mm/day in the flowering stages. It was analyzed that there was a statistically significant difference in irrigation amounts by fresh weight and irrigation method (F=4.002, p=0.022), and irrigation amounts by dry weight and irrigation method (F=3.499 p=0.034). Surface drip irrigation was judged to be more appropriate than sprinkler irrigation or sub drip irrigation for field crops in Saemangeum reclaimed land.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권3호
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• pp.225-231
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• 2009

지표관수와 비교하여 지중관수 및 지중관수 시 공기주입의 효과를 검토하고자 '녹광' 풋고추를 온실 내에서 토양재배(silty loam)하여 관수효율, 토양특성, 과실 생육 및 수량 등을 조사하였다. 관수방법은 관수호스를 이랑당 2열 배열하되 지표관수는 토양표면, 지중관수는 지표 20cm 아래에 설치하였고, 공기주입은 air compressor를 이용하여 낮 동안에 시간당 3분간 주입하였다. 관수는 콘트롤러, 전자식 토양수분장력센서 등을 이용, 토양수분에 기초한 자동관수를 실시하였는데, 관수개시점은 -20kPa, 관수종료점을 -10kPa로 설정하여 관리하였다. 그 결과, 토양수분의 감소속도가 지표 관수에 비해 지중관수와 지중관수 +공기주입이 늦었으며, 관수량도 지중관수가 지표환수에 비해 지표면에서의 증발 감소 등으로 약 30% 적었다. 표토층의 EC 및 무기이온함량은 지표관수에 비해 지중관수나 지중관수 +공기주입이 낮은 수준이었다. 뿌리의 발달은 지표관수에 비해 지중관수+공기주입한 것이 가장 좋았는데, 특히 뿌리가 길고 세근의 발달이 많았다. 이로 인해 풋고추 수량이 지표관수에 비해 지중관수가 22%, 지중관수 +공기주입이 30% 각각 증가되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권2호
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• pp.99-104
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• 2013

시설오이 지중관비에서 지중 점적호스를 30 cm에 매설 시에 텐시오미터를 이용한 자동관수센서의 적정 깊이를 제시하고자 2010-2011년까지 2년간에 걸쳐서 조사하였다. 오이의 생육은 텐시오미터 30 cm 깊이에서 낮았으나 텐시오미터 10 및 20 cm에서는 유의성 있는 차이는 없었다. 1년 및 2년차 수량에서도 텐시오미터 30 cm에서 각각 40.9 및 41.2 $Mg\;ha^{-1}$로 가장 적은 생산량을 나타내었나, 텐시오미터 10 cm에서는 57.0 및 56.9 $Mg\;ha^{-1}$, 텐시오미터 20 cm에서는 56.0 및 60.5 $Mg\;ha^{-1}$로 처리간의 차이가 없이 동일한 수량을 나타내었다. 오이재배에서 한 작기 당 질소 및 일일 물 공급량은 63 $kg\;N\;ha^{-1}$의 질소와 1.3 $mm\;day^{-1}$로 물이 공급된 텐시오미터 20 cm 처리에서 질소 및 수분 이용효율이 높았다. 또한 토양깊이 0-30 cm에 대한 뿌리길이에서도 텐시오미터 20 cm에서 0.87 $cm\;cm^{-3}$으로 유의성은 없었지만 가장 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과로부터 시설오이에서 지중 점적호스를 30 cm 깊이에 매설 시에 텐시오미터를 활용한 자동관수센서의 적정 깊이는 20 cm인 것으로 판단되었다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.227-234
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• 2018

The smart irrigation system using ICT technology is crucial for stable production of upland crops. The objective of this study was to develop a smart irrigation system that can control soil water, depending on irrigation methods, in order to improve crop production. In surface irrigation, three irrigation methods (sprinkler irrigation (SI), surface drip irrigation (SDI), and fountain irrigation (FI)) were installed on a crop field. The soil water contents were measured at 10, 20, 30, and 40 cm depth, and an automatic irrigation system controls a valve to maintain the soil water content at 10 cm to be 30%. In subsurface drip irrigation (SSDI), the drip lines were installed at a depth of 20 cm. Controlled drainage system (CDS) was managed with two ground water level (30 cm and 60 cm). The seasonal irrigation amounts were 96.4 ton/10a (SDI), 119.5 ton/10a (FI), and 113 ton/10a (SI), respectively. Since SDI system supplied water near the root zone of plants, the water was saved by 23.9% and 17.3%, compared with FI and SI, respectively. In SSDI, the mean soil water content was 38.8%, which was 10.8% higher than the value at the control treatment. In CDS, the water contents were greatly affected by the ground water level; the water contents at the surface zone with 30 cm ground water level was 9.4% higher than the values with 60 cm ground water level. In conclusion, this smart irrigation system can reduce production costs of upland crops.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권4호
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• pp.357-364
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• 1999

본 연구는 사과나무의 수분이용, 신초 생장 및 작물계수에 미치는 토양수분영역과 잔디 피복의 영향을 조사하였다. 이를 위해 비가림 시설하에 3년생 사과 '후지'/M. 26 (Malus domestica Borkh.)을 재식한 3반복 double pot-lysimeter 실험을 수행하였다: (A) 토양 매트릭 포텐셜 -50 kPa의 점적관수 (IR50), (B) 토양 매트릭 포텐셜 -80 kPa의 점적관수 (IR80), 및 (C) 지하 0.45 m의 정체 자유수면 (WT45), 각 처리에 나지와 잔디 피복의 두 가지 지표상태를 두었다. 평균 월별 수분이용은 IR50 처리에서 IR80 처리보다 컸으며, WT45 처리에서 가장 컸다. 점적관수 처리 사과나무의 월별 작물계수는 시간의 1차 함수로 증가하였으나 ($r^2=0.953^{***}$, 잔디 피복 $r^2=0.862^{***}$, 나지), WT45 처리 사과나무의 작물계수는 변동하였다. 신초생장은 잔디 피복 IR50 처리에서 가장 컸으며, 나지 WT45 처리에서 가장 작았다. 토양의 Kjeldahl 질소는 처리에 관계없이 동일하였으나 8월 10일 측정한 엽중 Kjeldahl 질소는 WT45 처리보다 점적관수 처리에서 높았다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제43권2호
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• pp.116-123
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• 2000

작물이 자라는 토양에서 점적 관개에 의해 일어나는 토양 수분의 분포와 이동을 3차원 직교 좌표계로 예측할 수 있는 수학적 모델을 개발하였다. 모델은 지면 증발과 증산을 고려하였으며, 이들의 계절적 현화와 하루 중의 시간변화 뿐 아니라 작물 뿌리의 성장 및 뿌리의 토양 중 분포형태도 고려하였다. 모델의 해는 block centered grid system등을 적용하여 Crank-Nicolson법과 Gauss-Seidel 반복법을 사용하여 구하였다. 모델은 실험을 통해 검증하였으며, 점적 관개의 특성을 알기 위하여 모델을 이용한 컴퓨터 모사를 실시하였고, 본 연구의 조건으로부터 다음의 결과를 얻었다. (1) 관수된 물은 점적기에서 멀어짐에 따라 그 유속이 크게 감소하였고, 관수 시간이 증가함에 따라 습윤구역의 크기가 증가하는 속도도 급격히 감소하였다. (2) 1점 관수의 경우 습윤구역은 수평 방향보다는 수직 방향으로 더 깊이까지 도달하였다. (3) 본 연구조건에서 물이용 효율은 지하 25cm지점의 4점 관수가 가장 좋았으며, 지표면 1점 관수보다 증산량은 10% 증가, 지면 증발량은 20% 감소하였다. (4) disk tension infiltrometer에 의한 토양의 수분보유도 함수는 토양수분 압출에 의한 젖음 곡선과는 상당한 차이를 나타내는 것도 알 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제30권2호
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• pp.102-109
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• 2005

Water consumption at the farm is up to 48 percent of water resource of South Korea while manufacturing industry's is only $9.6\%$. The area of arable land is 2,077,067 ha and 27 percent of it is used for growing fruits and vegetables using furrow or surface irrigation at the greenhouse. Surface irrigation at the greenhouse for fruits and vegetables has problems such as over watering and insufficient supply of water to the fine roots of the plant. However, the research on the new method of irrigation to save water usage is few. The characteristics of soil wetting was measured for using surface irrigation and underground trickle irrigation method where water was supplied at 10, 15, 20, and 25 cm beneath the surface ground. Followings are summary of this study. 1. The efficiency of underground trickle irrigation was expected to be as high as twice of surface irrigation such as drip watering or sprinkling. 2. This improvement could be possible by using less than $50\%$ of irrigation water than surface irrigation to supply similar amount of water near fine roots. 3. Surface irrigation causes soil compaction as deep as 20 cm below the surface ground which reduces soil porosity and root respiration ending up developing less fine roots. 4. Underground trickle irrigation can prevent overdamping in the greenhouse since it does not over wet the surface soil. At winter, the amount of agricultural chemical usage could be reduced since this irrigation method does not develop blight or crop disease from condensation of water vapor.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권6호
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• pp.492-499
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• 2009

간척조성지 밭작물재배기술개발의 일환으로 점적관개가 간척지토양의 염농도관리와 배추 및 양배추의 생육에 미치는 영향을 구명하기 위하여 영산강간척지, 이원간척지 및 화옹간척지에 시험지를 조성하여 시험재배를 하였다. 점적관개는 표토의 염농도를 비교적 효과적으로 염스트레스 기준이하로 제어할 수 있었지만 토양의 염농도에 대한 공간변이성을 완전히 해소시키기에는 다소 한계가 있었고 이 공간변이성이 생산물의 상품화율을 낮추는 원인중의 하나로 생각되었다. 표토의 염농도가 높을수록 유거수의 염농도가 직선적으로 증가함으로 고농도의 유거수는 간척지의 염농도관리에 매우 중요한 변수로 작용할 수 있다고 판단되었다. 적기 이식재배를 한 이원간척지에서는 평균 수량이 배추가 약 6-7톤/10a, 양배추가 5톤 정도로 비교적 높은 수량을 보였고 상품화율도 배추 51.2%, 양배추 59.4%로 어느 정도 경제성이 있는 것으로 조사되었지만 적기에 비하여 이식이 늦은 화옹간척지와 영산강 간척지는 수량도 매우 낮았고 상품화율도 거의 없거나 매우 낮아 적기를 맞추지 못한 것이 저수의 가장 큰 변수였다. 배추와 양배추의 결구비대는 토양염농도가 증가할수록 로그함수적으로 감소하였고, 결구배추가 최고 구중의 50% 이하로 감소되는 토양EC는 적기에 이식한 이원간척지의 경우 배추 $6.1dS\;m^{-1}$ 양배추 $5.7dS\;m^{-1}$이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권4호
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• pp.275-280
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• 2015

본 연구는 새만금 간척지에서 비닐하우스 작물 재배 가능성 검토를 위해 녹색꽃양배추를 대상으로 일일 관수량을 달리하여 관수량에 따른 토양 염농도 및 생육특성 등을 조사하여 관수량에 의한 재염화 억제효과를 알아보고자 수행하였다. 수확기의 표토의 평균 토양 EC 는 1.5 및 $3.0mm{\cdot}day^{-1}$ 처리구에서 각각 10.9 및 $11.5dS{\cdot}m^{-1}$였으며 $6.0mm{\cdot}day^{-1}$ 처리구에서 $5.1dS{\cdot}m^{-1}$로 1.5 및 $3.0mm{\cdot}day^{-1}$ 처리구보다 52~56% 낮게 나타나 점적관수량에 따른 제염효과를 확인할 수 있었다. 화뢰의 무게는 $6.0mm{\cdot}day^{-1}$ 처리구에서 주당 371.3g으로 1.5 및 $3.0mm{\cdot}day^{-1}$ 처리구의 60.9g 및 129.1g보다 높은 값을 나타냈다. 50%의 수량감소를 보이는 토양 EC는 $7.6dS{\cdot}m^{-1}$였으며 점적관수에 의한 토양 제염효과는 $6.0mm{\cdot}day^{-1}$ 처리에서 30~40cm 깊이까지 나타났다. 따라서 새만금간척지에서 녹색꽃양배추 재배시 점적관수에 의한 토양 재염화 억제를 위해서는 $6.0mm{\cdot}day^{-1}$ 수준의 관수량으로 총 422mm의 물량이 필요할 것으로 예측된다. 그러나 염류의 이동은 토양 이화학적 특성 및 계절적 요인 등 여러 가지 환경요인에 영향을 받으므로 간척지 비닐하우스에서 점적관수에 따른 염류의 이동특성에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.252-252
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• 2017

Nowadays water shortage is becoming one of the biggest problems in the Korea. Many different methods are developed for conservation of water. Soil water management has become the most indispensable factor for augmenting the crop productivity especially on soybean (Glycine max L.) because of their high susceptibility to both water stress and water logging at various growth stages. The farmers have been using irrigation techniques through manual control which farmers irrigate lands at regular intervals. Automatic irrigation systems are convenient, especially for those who need to travel. If automatic irrigation systems are installed and programmed properly, they can even save you money and help in water conservation. Automatic irrigation systems can be programmed to provide automatic irrigation to the plants which helps in saving money and water and to discharge more precise amounts of water in a targeted area, which promotes water conservation. The objective of this study was to determine the possible effect of automatic irrigation systems based on soil moisture on soybean growth. This experiment was conducted on an upland field with sandy loam soils in Department of Southern Area Crop, NICS, RDA. The study had three different irrigation methods; sprinkle irrigation (SI), surface drip irrigation (SDI) and fountain irrigation (FI). SI was installed at spacing of $7{\times}7m$ and $1.8m^3/hr$ as square for per irrigation plot, a lateral pipe of SDI was laid down to 1.2 m row spacing with $2.3L\;h^{-1}$ discharge rate, the distance between laterals was 20 cm spacing between drippers and FI was laid down in 3m interval as square for per irrigation plot. Soybean (Daewon) cultivar was sown in the June $20^{th}$, 2016, planted in 2 rows of apart in 1.2 m wide rows and distance between hills was 20 cm. All agronomic practices were done as the recommended cultivation. This automatic irrigation system had valves to turn irrigation on/off easily by automated controller, solenoids and moisture sensor which were set the reference level as available soil moisture levels of 30% at 10cm depth. The efficiency of applied irrigation was obtained by dividing the total water stored in the effective root zone to the applied irrigation water. Results showed that seasonal applied irrigation water amounts were $60.4ton\;10a^{-1}$ (SI), $47.3ton\;10a^{-1}$ (SDI) and $92.6 ton\;10a^{-1}$ (FI), respectively. The most significant advantage of SDI system was that water was supplied near the root zone of plants drip by drip. This system saved a large quantity of water by 27.5% and 95.6% compared to SI, FI system. The average soybean yield was significantly affected by different irrigation methods. The soybean yield by different irrigation methods were $309.7kg\;10a^{-1}$ from SDI $282.2kg\;10a^{-1}$ from SI, $289.4kg\;10a^{-1}$ from FI, and $206.3kg\;10a^{-1}$ from control, respectively. SDI resulted in increase of soybean yield by 50.1%, 7.0% 9.8% compared to non-irrigation (control), FI and SI, respectively. Therefore, the automatic irrigation system supplied water only when the soil moisture in the soil went below the reference. Due to the direct transfer of water to the roots water conservation took place and also helped to maintain the moisture to soil ratio at the root zone constant. Thus the system is efficient and compatible to changing environment. The automatic irrigation system provides with several benefits and can operate with less manpower. In conclusion, improving automatic irrigation system can contribute greatly to reducing production costs of crops and making the industry more competitive and sustainable.