In this lysimeter experiment, temporal changes of water percolation rate, irrigation requirement and ${No}_3$--N leaching were investigated under different cultural practices that were no-till direct seeding on flooded paddy (NTDSF), till direct seeding on flooded paddy (TDSF), and transplanting. The highest water percolation rate of 3,001 l/$m^2$ was measured in NTDSF. Others were 2,551 l/$m^2$ and 2,210 l/$m^2$ in TDSF and transplanting. Water percolation rate in NTDSF and TDSF was increased by 36% and 15% compared to transplanting. Water percolation rates in all cultural practices were increased remarkably from the reproductive growth stage and relatively large amount of water loss through percolation was measured even after the reproductive growth stage. A total irrigation requirement was 3,469 l/$m^2$ in NTDSF and 2,898 l/$m^2$ in TDSF. That was equivalent to 45% and 21 % of increase compared to 2,389 l/$m^2$ in transplanting. The largest ${No}_3$--N leaching through the entire rice growing period was 701 mg/$m^2$ in NTDSF and was followed by 494 mg/$m^2$ in TDSF and 465 mg/$m^2$ in transplanting. The ratios to the total amount of ${No}_3$--N leaching at the vegetative growth stage, reproductive growth stage and ripening stage were 31 %, 41 % and 28% in NTDSF; 21 %, 48% and 31 % in TDSF; and 18%, 48% and 35 % in transplanting.
본 연구는 산불 발생이 임지의 수저류 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시했다. 비산불 지역과 산화적지를 대상으로 산림토양의 수저류능을 토양공극, 최대수분량, 이용가능수량, 그리고 투수율을 측정하여 비교 분석하였다. 주요 인자들의 측정에 의해서 얻어진 결과는 다음과 같다. 산화적지와 대조구에서 토성이 깊어질수록 전공극(全孔隙), 조공극(組孔隙), 이용가능 수량, 투수율은 모두 감소하는 경향을 나타내고, 세공극(細孔隙)은 약간 증가하는 경향이 있었다. 대조구에 비해 산화적지에서는 투수율, 조공극량 및 이용가능수량이 낮게 나타나는 반면, 세공극량은 높게 나타났다. 그리고 산불이 발생한 직후에는 산림토양의 공극량 분포에 큰 변화가 일어나지 않지만, 시간이 경과함에 따라 산화적지의 표토 공극분포에 변화를 일으키면서 서서히 토심 20-40cm까지 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 토심변화에 따른 이용가능수량의 변화는 대조구에 비해 산화적지에서 상대적으로 큰 폭으로 감소하는 경향이 있었다. 이 결과로 산림의 수저류능은 산불에 의해 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다.
Seo, Mi-jin;Han, Kyung-Hwa;Zhang, Yong-Seon;Jung, Kang-Ho;Cho, Hee-Rae
한국토양비료학회지
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제48권4호
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pp.246-254
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2015
This study explored the effect of rainfall pattern and soil characteristics on water management in rice paddy fields, using a soil water balance model, BUDGET. In two sites with different soil textural group, coarse loamy soil (Gangseo series) and fine soil (Hwadong series), respectively, we have monitored daily decrease of water depth, percolation rate, and groundwater table. The observed evapotranspiration (ET) was obtained from differences between water depth decrease and percolation rate. The root mean square difference values between observed and BUDGET-estimated ET ranged between 10% and 20% of the average observed ET. This is comparable to the measurement uncertainty, suggesting that the BUDGET model can provide reliable ET estimation for rice fields. In BUDGET model of this study, irrigation requirement was determined as minimum water need for maintaining water-saturated soil surface, assuming 100 mm of bund height and no lateral loss of water. The model results showed different water balance and irrigation requirement with the different soil profile and indicated that minimum percolation rate by plow pan could determine the irrigation requirement of rice paddy field. For the condition of different rainfall distribution, the results presented different irrigation period and amounts, representing the importance of securing water for irrigation against different rainfall pattern.
The pretreatment of used newspaper for the enzymatic digestion preprocess was performed on a percolation reactor and a batch reactor. The test condition of percolation process was $170^{circ}C$, 60min, 1 mL/min, and 400psi, that of batch was $40^{circ}C$, 3hr. and latm Reaction solutions used in pretreatment process were aqueous ammonia, sulfuric acid, water, and hydrogen-peroxide as an oxidizing agent. As a result, the effect of pretreatment was similar to batch and percolation process, but the yield of enzymatic hydrolysis was higher in batch than percolation. This batch pretreatment enhanced enzymatic hydrolysis rate and increased glucose yield from about 15 to 20%. The inhibition factors influenced the rate of enzymatic hydrolysis was investigated, and the ink contented newspaper was the major factor.
Characteristics of concentrations of total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and chemical oxygen demand (COD) pollutant in percolated water at four paddy field sites (Soro, Odong, Munui, and Boeun) were investigated by a nonparametric test. Percolation rate measurement and percolated water sampling were taken during irrigation periods at $5{\sim}10$ day intervals. The normality of percolation rate and pollutant concentrations were examined using histogram, boxplot, and the Kolmogorov-Smirnov (K-S) test. Pollutant concentrations in percolated water showed positively skewed distribution. The median concentrations of pollutant were 1.91 mg/L for TN, 0.021 mg/L for TP, and 6.6 mg/L for COD, which were lower than its arithmetic mean concentrations by $35\%$ for TN, $36\%$ for TP, and $13\%$ for COD. The median concentrations of TN and TP differed significantly among sample sites according to the Kruskal-Wallis test. However, median concentrations were not significantly different among month except for TN and TP of Soro and COD of Odong. The percolation load of pollutants during irrigation periods in the study area were estimated at $3.12{\sim}7.75\;kg/ha$ for TN, $0.033{\sim}0.155\;kg/ha$ for TP, and 10.7 kg/ha for COD, which were much lower than respective values reported in Japan.
The present work aims to develop piezoresistive sensors of excellent piezoresistive response attributable to change in nanoscale structures of multi-wall carbon nanotube (MWNT) embedded in cement. MWNT was distributed in a cement matrix by means of polymer wrapping method in tandem with the ultrasonication process. DC conductivity of the prepared samples exhibited the electrical percolation behavior and therefore the dispersion method adopted in this study was deemed effective. The integrity of piezoresistive response of the sensors was assessed in terms of stability, the maximum electrical resistance change rate, and sensitivity. A composite sensor with MWNT 0.2 wt.% showed the lowest stability and sensitivity, while the maximum electrical resistance change rate exhibited by this sample was the highest (96 %) among others and even higher than those found in the literature. This observation was presumably attributed by the percolation threshold and the tunneling effect. As a result of the MWNT content (0.2 wt.%) of the sensor being near the percolation threshold (0.25 wt.%), MWNTs were close to each other to trigger tunneling in response of external loading. The sensor with MWNT 0.2 wt.% was able to maintain the repeatable sensing capability while sustaining a vehicular loading on road, demonstrating the feasibility in traffic flow sensing application.
강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리 분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양이며 pH와 염기포화도(base saturation)가 높은 붉은색 토양이다. 이 토양은 식양질과 식질 등의 세립(細粒)질로만 구성이 되어 있고 자갈이 있는 토양으로 분류된다. 따라서, 토양의 침투 및 투수속도가 우리나라 토양의 주 모재인 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본 연구는 세립질 특성을 보이는 석회암 유래 토양의 지표면에서의 침투속도와 토양층위별 투수속도를 측정해 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 수문학적 토양 유형으로 분류하고자 하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안의 6개 토양통이었고 장력 침투계(disc tension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelph permeameter)로 침투 및 투수속도를 측정했다. 현장 측정 이후 토양층위별로 시료를 채취하여 실험실조건에서 입도분포, 유기물함량을 측정했다. 토양통별 침투 및 투수속도를 측정한 결과는 유기물 층이 존재하는 과림통은 공극이 많고 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 존재해 전체적으로 침투 및 투수속도가 빠른 특성을 보여 수문유형을 A로 분류하였다. 모산통은 토층 내에 자갈함량이 아주 높고 투수속도가 다른 토양에 비해 월등히 빠른 특성을 나타냈으나 50 cm이내에서 암반층이 존재하는 관계로 수문유형이 B/D로 분류되었다. 토층이 깊지 않은 장성통은 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 많고 암석노출지가 존재해 침투속도가 빠름에도 불구하고 C/D 수문유형으로 분류됐다. 자갈이나 잔돌이 많은 마지통은 잔자갈이 존재하고 침투나 투수속도가 빠른 편으로 B유형이었다. 논으로 사용되는 안미통은 다른 석회암 유래토양에 비해 토층이 깊은 편이며 석회암 충적층에서 유래된 토양으로 선상지 및 곡간지에 분포한다. 관개된 상태에서 로타리 작업에 의해 표토의 특성이 교란되는 논으로 이용되는 특성 때문에 침투 및 투수속도는 느려 D유형으로 분류됐다. 잔돌이 존재하는 평안통은 석회암 붕적, 퇴적층으로부터 유래된 토양으로 산록경사지 및 선상단구에 분포하며 표토층인 A층에서 중 입상구조를 보이며 공극이 많고 작물뿌리가 매우 많아 침투속도는 빠르나 B층에서는 점토 함량이 감소했다 증가하면서 토성이 급격히 바뀌는 특성을 나타내 투수속도는 느린 값을 나타내 수문학적 토양유형은 D유형으로 분류됐다.
A CELTHYM(CEll-based Long-term HYdrologic Model), a pre-processor and a post-processor that can be integrated with geographic information system(GIS) were developed to predict the stream flow from the small agricultural watershed on the daily basis. The CELTHYM calculates the direct runoff from a grid using SCS curve number method and then sum up all of cells with respect to a sub-catchment area belonged to a stream grid and integrated to an outlet. Base flow of a watershed outlet was computed by integrating of the base flow of each stream grid that was averaged the sub-catchment deep-percolation and calculated with the release rate. Two kind of water budget equation were used to compute the water balance in a grid that was classified into not paddy field and paddy field. One of the two equation is a soil water balance equation to account the soil moisture of the upland, forest and excluding paddy field grid. The other is a paddy water balance equation for the paddy field, calculating the ponding depth, the effective rainfall, the deep percolation and the evapotranspiration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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