• 제목/요약/키워드: sustainable yield

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실초태 실소 의 보리 근권토양내 동적 변화와 $N_{min}$ 토양진단법에 의한 과정 실소추식량 결정 (Dynamics of $NO_3^{-}$-N in Barley Rhizosphere and Optimum Rate of Nitrogen Top- Dressing Based on $N_{min}$ Soil Test)

  • 손상목;큐케마틴;한인아
    • 한국작물학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.185-194
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    • 1995
  • 겨울보리 재배 시 질소시비 수준를 달리한 0~30cm, 30~60cm, 60~90cm 근권깊이별 $NO_3^{-}$-N 함량의 경시적 동적 변화를 추적하고 이를 토대로 시료채취 근권깊이를 달리하는 몇몇 토양진단법에 의한 적정 추비량 결정의 국내 적용의 적절성 여부를 검토한 결과, 1 기비 및 추비로 시용된 질소가 표토층으로부터 서서히 심층 하층토로 용탈, 집적되고 있었는데 이는 근권깊이별 $NO_3^-$-N 농도보다 $NO_3^-$-N 함량을 계산할 때에 더욱 명확하였다. 2. 추비직전인 2월말 0~90cm 근권층에서의 $NO_3^-$-N 함량은 기비로 시용한 질소시용 량에 따른 토양내의 $NO_3^-$-N 함량도 비례하여 높아져 기 비 시 용량 차이 가 데 체로 반영 하였으나 0~30cm 근권상층부에서의 $NO_3^-$-N 함량은 기비시용량을 전혀 반영시켜 주지 못하였다. 추비시용 이후의 토양깊이별 $NO_3^-$-N 함량의 경시적 차이 역시 0~30cm에 비해 0~90cm 근권층에서 질소시비량간 차이가 뚜렷하였다. 3. 0~90cm 근권깊이의 $NO_3^-$-N 함량에 따라 질소추비량을 결정하는 $N_{min}$- method에 의해 계산된 질소추비량은 무비구, 보비구, 배비구에서 기비시용량이 많을수록 질소추비량은 80.6, 40.0, 10.1kg/ha로 낮았으며, 보비 구의 경 우 질소추천추비량 60kg/ha보다 20kg/ha 정도 낮았다. 한편 0~30cm 토양진단에 따른 질소추비량은 각 처리구에서 추천시비량의 1차 질소추비량과는 비슷하여 기비처리 수준에 따른 질소추비량 차이가 전혀 없었다. 4. 0~30cm, 0~60cm, 0~90cm 근권 $NO_3^-$-N 함량과 수량과의 관계를 비교한 결과 0~90cm근권 $NO_3^-$-N 함량만이 수량과 높은 정의 상관관계를 나타내 $N_{min}$ 토양진단법이 적절하였다. 한편 0~90cm 근권 $NO_3^-$-N 함량이 120kg/ha일 때 수량이 최고에 도달하였다.

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Evaluating efficiency of automatic surface irrigation for soybean production

  • Jung, Ki-yuol;Lee, Sang-hun;Chun, Hyen-chung;Choi, Young-dae;Kang, Hang-won
    • 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.

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중부지역에서 이용 가능한 춘파용 두과 녹비작물 선발 (Evaluation of Legume Green Manure Crops for Spring-Sowing in the Central Regions of Korea)

  • 조현숙;전원태;성기영;김민태;이종기;김충국;정광호
    • 한국작물학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.333-338
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    • 2010
  • 최근 친환경농업과 화학비료의 가격 상승 등으로 인하여 녹비작물의 재배면적이 증가되고 있다. 그러나 중부지역에서 동계 월동이 가능한 녹비작물은 헤어리베치, 알팔파로 그 종류가 적어 이용이 어려운 실정이다. 따라서 녹바작물의 이용확대를 위하여 다양한 종류의 녹비작물을 선발하고자 봄에 두과녹비작물 8종을 밭토양에 파종하여 녹비의 이용 가능성을 평가한 결과는 다음과 같다. 녹비작물의 수량은 크림손클로버에서 ha당 생체중으로 23.6 ton, 건물중으로 4.16 ton이 생산되어 가장 많았고, 레드클로버, 루피너스, 자운영, 알팔파 순이었다. 또한 녹비수량은 모든 두과녹비작물에서 수확시기가 늦어질수록 증가하는 경향이었다. 작물별 질소 함량은 헤어리베치에서 kg당 41.3 g으로 가장 높았고 자운영, 네마장황, 화이트클로버, 레드클로버, 알팔파 순으로 32.2, 29.5, 29.2, 25.8 및 24.2 g이었다. 인산 함량은 알팔파(4.3 g $kg^{-1}$)와 크림손클로버 (4.2 g $kg^{-1}$)에서 높았고, 자운영, 레드클로버, 헤어리베치, 루피너스 순이었다. 칼리함량은 크림손클로버에서 35.9g $kg^{-1}$로 가장 많았고 레드클로버, 알팔파, 헤어리베치 순이었다. C/N율은 녹비작물 8종 수확시기가 늦어질수록 C/N율은 증가하는 경향을 보였으나 25 미만이었다. 두과녹비작물별 질소생산량은 녹비작물 8종 모두 수확시기가 늦을수록 증가하여 6월 19일에 가장 많았으며 작물별로는 크림손클로버에서 ha당 71 kg이 생산되어 가장 많았고, 자운영 (51 kg), 레드클로버 (46 kg), 헤어리베치 (41 kg) 순이었다. 따라서 녹비작물의 건물수량과 C/N율, 질소 생산량을 기준으로 볼 때 수원지역에서 봄에 파종하여 녹비로 이용 가능한 두과녹비작물은 크림손클로버, 자운영, 레드클로버, 헤어리베치가 우수하였다.

친환경농업기술 개발을 위한 벼 재배 시 벼의 생육 및 수량에 대한 두과와 화본과 녹비작물의 효과 (Effects of Green Manure Crops of Legume and Gramineae on Growth Responses and Yields in Rice Cultivation with Respect to Environment Friendly Agriculture)

  • 송범헌;이경아;전원태;김민태;조현숙;오인석;김충국;강위금
    • 한국작물학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.144-150
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    • 2010
  • 동작물과 하작물의 작부체계와 녹비작물을 활용하는 벼재배 기술을 개발하기 위하여 2007년과 2008년의 2년 동안 충북대학교 농업생명환경대학 농장 답작 시험포장에서 공시 녹비작물로는 두과작물인 헤어리베치와 화본과작물인 호밀을 사용하여 배 재배시 녹비작물들의 효과를 조사분석하기 위하여 수행한 연구결과는 다음과 같다. 초장은 최고분얼기, 수잉기에서 출수기에 이르기까지 완만한 속도로 컸으며, 관행처리구에서 가장 큰 약 105 cm정도를 보였고, 녹비처리구들에서는 약 100 cm 정도로 뚜렷한 차이는 아니지만 헤어리베치, 헤어리베치+호밀, 호밀처리구순으로 초장의 크기를 보였다. 최고분얼기의 분얼수는 녹비처리구에서 관행처리구에서보다 더 많았으며 헤어리베치와 헤어리베치+호밀처리구는 비슷하고 호밀처리구는 관행구와 비슷한 분얼수를 보였다. 출수기의 유효분얼수도 최고분얼기와 비교해 그 수가 줄었지만 비슷한 경향이었으며, 헤어리베치처리구에서 가장 많은 포기당 19개 정도였다. 벼의 수량 및 수량구성요소는 헤어리베치처리구가 관행구에 비해 주당수수가 뚜렷이 많았으며, 수수당 영화수도 2008년에는 관행구에서 많았지만 전반적으로 헤어리베치구에서 많았다. 천립중과 등숙율에서는 큰 차이를 보이지 않았지만 주당수수와 수수당 연화수에 의해 정조수량은 헤어리베치처리구에서 관행구에서보다 2007년에는 5.3% 2008년에는 7.9%의 더 높은 수량을 보였다. 반면에 호밀구에서는 관행구에 비교해 수량이 현저히 떨어 졌다.

수문학적 생태계 서비스를 고려한 북부베트남의 우선보전산림 설정 (Establishment of Priority Forest Areas Based on Hydrological Ecosystem Services in Northern Vietnam)

  • 공인혜;이동근
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.29-41
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    • 2014
  • 최근 생태계 서비스의 가치를 정량화하고, 경제적 보상을 통해 보전할 수 있도록 하는 생태계 서비스 직불제 (Payment for Ecosystem Services, PES)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PES를 정책에 반영시키는 것은 생태계 보전과 빈곤경감을 동시에 달성할 수 있는 방안으로 여겨지면서, 주로 개발도상국에서 적극적으로 도입하고 있다. 그 중, 베트남은 선구적으로 PES를 범국가적인 법 제정을 통해 시행하고 있으나, 공간적 정량화를 통한 광범위한 생태계 서비스 평가는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 북부 베트남에서 수도 하노이를 흐르는 홍강(Red River)의 상류인 Da 강 유역을 중심으로 수문학적 생태계 서비스를 평가를 통해 우선보전산림을 설정하고자 하였다. 우선 평가를 위해 기본적인 최신의 토지피복지도를 구축하고자 Landsat영상을 통해 토지피복분류를 수행하였다. 그리고 이 지역의 수자원공급 및 토사 유실량 방지의 수문학적 생태계서비스를 평가하기 위해 물수지이론 및 USLE 공식을 도입하였으며, 이를 통해 도출된 서비스량을 산림지역에 한정하여 서비스공급 우위지역을 도출함으로써 우선보전 산림지역으로 설정하도록 제안하고자 하였다. 그 결과, 산림지역 내에서도 지형, 기후, 토지피복에 따라 생태계서비스공급량의 범위가 달라짐을 확인하였으며, 수문학적 생태계 서비스 공급우위지역은 푸롱산(Mt. Phu Luong), 판시판산(Mt.Fanxipan), 호앙리엔 국립공원(Hoang Lien National Park) 등으로 나타났다. 이 연구의 결과는 Da 강 유역에서 생태계 서비스 보전을 위한 우선 지역을 확인하는 것뿐만 아니라, 어느 지역의 토지소유주가 더 보상받아야 하는지를 판별하는데 이용함으로써 보상공유(Benefit Sharing) 달성에 기여할 수 있을 것이다.

실측 자료에 기반한 우리나라 지하수의 용도별 이용량 추정 방법 (Groundwater-use Estimation Method Based on Field Monitoring Data in South Korea)

  • 김지욱;전형필;이찬진;김남주;김규범
    • 지질공학
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    • 제23권4호
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    • pp.467-476
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    • 2013
  • 근래 들어 환경에 대한 관심이 높아지면서 지표수 개발 여건은 불리해지고 있으며, 또한 양질의 수자원에 대한 욕구는 점차 증가함에 따라 정부는 지하수 개발 정책을 도모하게 되었다. 이와 같은 개발 정책을 추진하기 위해서는 보다 정확한 지하수 개발가능량과 지하수 이용량 파악이 중요하다. 본 연구에서는 양질의 지하수 이용량 자료를 확보하기 위해 전국(5개 도의 32개 시군)을 대상으로 수년간 모니터링을 실시하고, 통계분석을 통해 합리적인 지하수 이용량 산정방법을 제시하였다. 생활용 지하수의 경우 전국을 도시지역, 도농복합지역, 농촌지역으로 구분하고, 지하수 용도를 가정용, 공동주택용, 간이상수도용, 학교용, 일반용 등 5가지로 분류하였다. 농업용 지하수의 경우 전국을 강수량에 따라 평균 강수량지역, 평균 강수량 미만지역, 평균 강수량 초과지역으로 구분하고, 지하수 용도를 전작용, 답작용, 원예용, 축산용-육우, 축산용-양돈, 축산용-양계로 분류하였다. 이로부터 모니터링 자료에 대한 군집분석과 회귀분석을 통해 지역별-용도별 지하수 이용량 추정식을 제시하였다. 향후 본 연구에서 제시한 기준을 적용하여 국가 지하수 이용량 통계의 신뢰도가 크게 향상될 것으로 기대된다.

친환경 쌀 생산을 위한 포트육묘 이앙의 경제성 분석 (Economic Analysis of Rice Transplanting Method using Pot Raised Seedling for Environment-friendly Agriculture)

  • 신용규;최인영;권영립;문영훈;최동칠;이왕휴
    • 한국작물학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.456-462
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    • 2012
  • 친환경 식품이 소비자의 마음을 사로잡으면서 농업의 목표가 생산성 유지 및 향상과 환경의 질을 보존하는 새로운 패러다임으로 변화하고 있다. 따라서 환경친화적 농업(environmentally sound agriculture)이 강조되면서 친환경쌀 생산단지에서 공동으로 이용하고 있는 포트육묘 재배가 농가관행 산파육묘 재배에 비해 얼마나 효율적인지 경제성을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 포트육묘 이앙은 관행이앙 방법에 비해 이앙모판, 파종 및 이앙기 등의 가격이 245% 높았다. 따라서 감가상각비 역시 관행농법에 비해 포트육묘 이앙에서 1.9배 높았다. 2. 10a 당 투입된 노동시간, 노동력 및 비용은 포트육묘 이앙재배에서 각각 13%, 4% 높았다. 그러나 이앙 및 재배에 투입되는 농자재는 종자 및 상토비를 각각 44.0%와 49.2% 절감할 수 있기 때문에 관행농법 대비 4.4% 낮았다. 3. 또한, 포트육묘 이앙재배는 관행 산파육묘 이앙재배에 비해 수량증수에 의한 조수입의 증가(6.7%)와 이앙 후 초기 활착이 빠르고, 성묘이앙으로 초기생육이 양호하여 잡초방제에 유리한 점은 친환경 벼 재배에 적합한 요인으로 작용하였다. 4. 10a 당 육묘와 이앙단계에서의 경영비는 포트육묘 이앙재배에서 229.8% 높았으나 정부에서 80% 기기보조가 된 경우 관행 산파육묘 이앙재배 대비 경영비가 45.4% 절감되었다.

Effect of Nitrogen Fertilization Levels and its Split Application of Nitrogen on Growth Characters and Productivity in Sorghum × Sudangrass Hybrids [Sorghum bicolor (L.) Moench]

  • Jung, Jeong Sung;Kim, Young-Jin;Kim, Won Ho;Lee, Sang-Hoon;Park, Hyung Soo;Choi, Ki Choon;Lee, Ki-Won;Hwang, Tae-Young;Choi, Gi-Jun
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.215-222
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    • 2016
  • Nitrogen (N) fertilizer management is one of the important aspects of economic production of sorghums in sustainable agriculture. The aim of the study was to evaluate the effects of different N application rates and its split N application methods on productivity, growth characteristics, N accumulation, N use efficiency (NUE), and feed value of Sorghum ${\times}$ Sudangrass hybrids. Treatments consisted of five N application rates (0, 150, 200, 250, and $300kg\;ha^{-1}$) and two split N application methods (40% in basal N, 30% at the growing stage, and 30% after the first harvest vs. 50% in basal N and 50% after the first harvest). Plant height, leaf width, and stem diameter were increased ($p{\leq}0.05$) with increasing N fertility rates at each harvest. Chlorophyll content (expressed as SPAD values) was the highest at a rate of $300\;kg\;N\;ha^{-1)$ (first harvest, 46.32; second harvest, 33.09). It was the lowest at zero N (first harvest, 21.56; second harvest, 18.5). Total N, N uptake, and NUE were increased with higher N rates. Split N application had little effect on total N, amount of N uptake, or NUE. Total dry matter yields were the highest ($21,715\;kg\;ha^{-1}$) at a rate of $300\;kg\;N\;ha^{-1}$. It was the lowest ($10,054\;kg\;ha^{-1}$) at zero N. Our results suggest that more than $300\;kg\;N\;ha^{-1}$ can improve dry matter yield to be above 116% compared to zero N, thus enhancing the agronomic characters of sorghums. However, no significant effect had been found for split N application. Further work is needed to determine the optimal N levels and the effect of split N application rates.

3D IR 매트릭스 버너에 의한 모사 바이오가스 촉매 개질 연구 (The Study of Model Biogas Catalyst Reforming Using 3D IR Matrix Burner)

  • 임문섭;전영남
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.840-846
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    • 2012
  • 현재 이산화탄소에 의한 지구기후변화는 세계적으로 논의되고 있다. 화석연료를 대신할 수 있는 청정 연료를 찾고 있다. 에너지 생산을 위한 지속가능한 바이오가스 사용은 이산화탄소 배출에 기여하지 않아 온난화가스를 줄이는데 높은 잠재력을 가지고 있다. 모사 바이오가스(메탄 : 이산화탄소 = 60% : 40%)를 이용한 높은 수소 합성가스 생산을 위한 촉매 수증기 개질연구를 하였다. 표면연소의 3D 적외선 매트릭스 버너에 바이오가스를 적용하였다. 개질기에는 Ru 촉매를 이용하였다. 변수별 연구로 수증기/탄소 비, 바이오가스 성분비, 공간속도, 개질기 온도를 진행하였다. 수증기/탄소 비, 바이오가스 성분비, 공간속도, 개질기 온도가 각각 3.25, 60% : 40%, $14.7L/g{\cdot}hr$, $550^{\circ}C$일 때, 수소 농도, 메탄 전환율이 최대값을 나타내었다. 위 조건에서 수소 수율, 수소/일산화탄소 비, 일산화탄소 선택도, 에너지 효율은 0.65, 2.14, 0.59, 51.29%를 나타내었다.

지표수-지하수 상호흐름을 고려한 TANK_GS 모형의 개발 (Development of TANK_GS Model to Consider the Interaction between Surface Water and Groundwater)

  • 이우석;정은성;김상욱;이길성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권10호
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    • pp.893-909
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    • 2010
  • 지하수의 지속가능개발량을 산정하기 위해서는 유역 내에서 지하수 개발에 따라 시공간적으로 끊임없이 변화하는 하천과 대수층의 상호흐름을 포함한 물 순환계의 유동을 모의하여야 한다. 유역 단위의 지하수 함양 및 하천-대수층 상호흐름 특성을 모의하기 위한 강우-유출모형으로 탱크모형과 SWMM 모형을 선정하였다. 토양저류구조 표준3단 탱크모형을 하천과 대수층의 상호흐름을 모의할 수 있도록 개선하였다. 오차의 비등분산성을 고려하기 위한 분산함수를 가진 최우도추정법을 적용하고, 전역 최적화 기법인 Simulated Annealing 방법을 적용하여 탱크모형과 분산함수의 매개변수를 동시에 추정하였다. 하천-대수층 상호흐름을 개선한 SWMM-GE모형은 도시하천에 적용되어 검증을 받은바 있다. 금강의 지류인 갑천 유역에 하천-대수층 상호흐름을 개선한 탱크모형(TANK_GS)을 적용한 결과 개선 전 보다 모형성능평가가 더 나았으며, SWMM-GE 모형과 동일하게 지하수 함양 및 하천-대수층 상호흐름 현상을 잘 모의하고 있었다. 향후 권역 수자원 계획 등에 활용이 용이한 탱크모형(TANK_GS)을 이용하여 지하수의 지속가능 개발량 산정이 가능하다.