• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.404-404
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• 2021

기후변화에 따른 물 순환과정의 변화는 유역내 강우패턴 및 강우강도, 유출 특성에 큰 영향을 미친다. 유역내 강우패턴 및 강우강도 등 물 순환과정의 변화는 강우에 의한 유출과 밀접한 관련이 있는 비점오염원에 중대한 영향을 미친다. 특히, 고랭지밭에 밀집되어 있어 강우에 따른 토사로 인한 탁수가 빈번하게 문제가 되고 있는 소양호 유역은 비점오염원관리지역으로 지정되어 탁수를 저감하기 위해 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다. 이러한 노력들 중 환경부에서는 개별 경작지마다 BMPs(Best Management Practices)를 적용하여 강우에 의한 탁수를 저감하고자 하였으며, 앞으로도 지속적으로 설치할 계획에 있다. 그러나 이러한 비점오염저감시설을 적용하였을 때의 저감효율은 밭의 면적이나 경사도, 경사장 등 다양한 조건을 고려해야 하는 어려움이 있어, 이에 대한 연구는 매우 제한적으로 이루어져 왔다. 이에 따라, 각 경작지에 적용된 개별 비점오염저감시설이 유역 말단에 미치는 영향에 대한 연구 역시 미비한 실정이다. 그러나 비점오염저감대책 및 계획은 유역 말단을 기준으로 하는 경우가 많고, 유량 및 수질에 대한 모니터링 자료 역시 유역 말단에 위치하기 때문에 개별 비점오염저감시설이 유역 말단에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유역단위 평가모델 중 하나인 SWAT을 이용하여 각 경작지 별로 실측 경사장 및 경사도, 개별 비점오염저감시설을 적용하였으며, 개별 비점오염저감시설이 유역말단에 미치는 영향을 평가하였다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.44 no.6
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• pp.970-976
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• 2011

Strip tiller equipment was developed to reduce soil erosion in the slope land for highland agricultural area. The equipment consisted of 4 rows strip tillage device and fertilizer applicator. The field was tilled in 10 cm width and in 10 cm depth by the equipment, of which tilled surface was 16.7% of full-width tillage. The working time and fuel consumption of the equipment were $3.8hours\;ha^{-1}$ and $24.4L\;ha^{-1}$ respectively, which were 59% and 74% less than those of the conventional tillage. Fertilizer efficiency of the equipment in cultivation of Chinese cabbage was 1.7, 1.6 and 1.5 times higher in nitrate, phosphorous and potassium respectively, than conventional tillage. When the equipment was used after covering of rye residue, the quantity of runoff was 49~67% lower than the conventional tillage. And the quantity of soil loss were 1.3 and $0.2Mg\;ha^{-1}$ at right after and 30 days after planting of Chinese cabbage respectively, while 11.5 and $4.1Mg\;ha^{-1}$ in conventional tillage. In conclusion, the strip tillage equipment developed in this study can be applicable to slope land, so that soil loss of 90% can be reduced.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.399-399
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• 2023

한강상류 비점오염원관리지역은 장기간 나지로 방치되고 있는 고랭지밭이 집중 분포하고 있어, 강우시 다량의 흙탕물 발생으로 인해 하천 환경오염 및 상·하류 지역사회간 갈등 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 강우시 흙탕물로 인해 하류지역 주민들은 심각한 피해를 호소하므로 상·하류 지역간 갈등을 해소하기 위해서라도 상류지역에서 발생한 흙탕물이 어디까지 도달하는지에 대한 과학적 평가가 요구된다. 하지만, 상류부터 하류 사이에는 많은 유입 지류하천이 존재하고 있어, 실측을 통해 흙탕물의 거동을 파악하기에는 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하고 유사거동을 파악하기 위해서는 강우시 실측 모니터링과 수질 모델링을 통한 흙탕물 거동 특성 평가가 필요하다. 현재, 자운지구에서 발생한 흙탕물은 내린천을 거쳐 소양호까지 영향을 미치고 있으나, 실제 상류유역에서 발생한 흙탕물이 하류 유역에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고 흙탕물의 거동특성을 파악한 연구는 전무하다. 이에 본 연구에서는 자운지구를 포함한 내린천유역을 대상으로 강우시 실측 모니터링을 수행하고 수질 모델링을 통해 흙탕물의 거동특성을 평가하였다. 강우시 실측 모니터링 자료와 SWAT 모형을 활용하여 흙탕물 거동특성을 분석한 결과, 상류유역에 해당하는 자운지구에서 발생한 유사가 하류지역인 내린천까지 이동하고 있는 것으로 모의가 되었으며, 내린천의 유사 이동량은 448,986 ton으로 이중 자운지구에서 발생한 유사량은 9.7%의 기여도를 가지는 것으로 분석되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.140-140
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• 2020

도암호 유역 위치한 강원도 평창군 대관령면 일대는 고랭지 농업이 주로 이루어지는 곳으로 강우시 토양 유실로 인한 하천의 수질오염이 빈번하게 발생하고 있다. 비점오염원은 강우시 호수와 하천으로 유입되는 특징을 가지고 있으며 불특정 발생원에서 불특정 기상조건과 경로에 의해 발생하여 지속적인 모니터링에는 어려움이 따른다. 이러한 비점오염원 중에서도 농촌지역에서 발생되는 비점오염원은 정확한 기작이 분석되지 않고 있어 수질오염에 큰 문제가 되고 있다. 본 연구는 도암호 유역 송천에서 2019년 7월부터 10월까지 6회 모니터링을 실시하였다. 이후 각 강우사상에서 비점오염물질의 유출에 미치는 강우요인(선행무강우일수, 강우지속시간, 총 강우량, 최대강우량, 평균강우량)을 분석하였다. 또한 강우유출수 분석을 통해 유량가중평균농도(EMC, Event Mean Concentration)을 산정하여 각 강우사상에서 유출된 오염원의 농도를 정량화하였으며, 초기세척비율(MFFn, Mass First Flush ratio)를 산정하여 강우초기에 유출된 오염원의 농도를 알아보았다. 분석결과 강우의 특성과 모니터링 시기별 영농단계에 의해 강우사상별 오염원의 농도와 초기세척비율의 차이를 보인 것으로 판단된다. 추후 지속적인 모니터링과 분석을 통한 강우강도에 따른 효율적인 비점오염원 저감대책과 관리 방안이 필요할 것으로 보인다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.45 no.5
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• pp.725-732
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• 2012

There is relatively high vulnerability of soil erosion in slope highland agriculture due to a reclamation of mountain as well as low surface covering during early summer with high rainfall intensity. Especially, in soybean cultivation, soil disturbance by conventional tillage and exposure of topsoil at the early stage of soybean have intensified soil loss. The aim of this study was to evaluate various surface covering methods for reducing soil loss in highland soybean cultivation. The experiment was conducted in 17% sloped lysimeter ($2.5m{\times}13.4m$) with 8 treatments. Amount of runoff water and eroded soil, and soybean growth were investigated. Surface covering through sod culture and plant residue showed 3.4~45.0 runoff water amount with $177{\sim}2,375m^3\;ha^{-1}$ compared with control ($5,274m^3\;ha^{-1}$). And the amount of eroded soil was also reduced by 95% in surface covering treatment with $0.02{\sim}1.94Mg\;ha^{-1}$ than control with $40.72Mg\;ha^{-1}$. Yields of soybean pod showed $0.3Mg\;ha^{-1}$ in rye sod culture, $1.3Mg\;ha^{-1}$ in Ligularia fischeri var. spiciformis Nakai, $0.7Mg\;ha^{-1}$ in Aster koraiensis Nakai, $0.2Mg\;ha^{-1}$ in red clover and $2.0Mg\;ha^{-1}$ in non-covering, on the other hand, covering with cut rye showed $3.8Mg\;ha^{-1}$. Conclusively, covering the soil surface with cut rye were beneficial for reduction of soil loss without decreasing soybean yield in highland sloped fields.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.13 no.6
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• pp.85-92
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• 2008

Water in Soyang River is an essential source for citizens of Chuncheon and Seoul areas. In 2006, turbid water in Soyang River aggravated by the typhoon Ewiniar, sustained for over 280 days unlike conventional years, then which interrupted water supply of Chuncheon and Seoul areas. Soil erosion derived from high cool lands constituting about 55% of Soyang River area is considered one of main causes for the turbid water, including imprudent development of mountainous area, road expansion, and road construction for forestry. According to analysis of turbidity, precipitation and reservoir level in Soyang River region for June 2006${\sim}$August 2008, the turbidity showed a peak correlation (r = 0.28) at a lag time of 49 days and especially did an excellent correlation (r = 0.60) with the reservoir level at a lag of 4 days. In the meantime, a critical turbidity of 31 NTU at Soyanggang Dam was estimated, over which would cause turbid water at Paldang Dam. In addition, a master recession curve was suggested, from which sustaining time of turbid water can be predicted.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2019.04a
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• pp.51-51
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• 2019

고랭지(해발고도 400m 이상)는 전국 밭 면적의 24.7%을 차지하고 있고 경사도가 15도 이상인 지역이 58.7%인 41,812ha에 달한다. 고랭지 농업은 주로 해발고도가 높은 산지의 경사지에서 이루어지고 있고, 대부분 작물 재배기간이 5월부터 9월까지 약 5개월 정도로 짧아, 나머지 7개월은 토양 피복이 이루어지지 않은 상태로 있어 토양유실 가능성이 높다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서 경관성이 높은 구절초를 식재하여 토양유실 저감 효과를 구명하였다. 고랭지 경사도 55도 라이시미터(Lysimeter)에서 가로 1.2m에 세로 1.8m의 규격으로 시험을 수행하였다. 관행구로 나지(Control, TC) 대비 식재 당시 피복정도에 따라, 피복율 40%는 T1, 피복율 70%는 T2로 하여 총 3처리를 두었다. 구절초의 개화기(10월 1일) 피복율을 조사한 결과 대조구인 나지상태는 0%의 피복율인데 이에 반해 구절초 식재 처리구는 57~80%로 경사지 토양을 피복시키는 효과가 가장 높은 경향을 보였다. 경관작물인 구절초를 식재할 경우 나지 TC를 기준으로 유출량이 65~71%, 토양유실이 87~99% 감소되어 강우에 의한 토양유실 경감에 매우 효과적이었다. 또한, 유거수 탁도 저감 효과성이 뛰어났다. 따라서, 고랭지 경사지에 영년생 자원식물 중 경관성이 뛰어난 구절초를 식재함으로서 경사지 토양유실을 경감시킬 수 있고, 부가가치가 높은 고소득작물로 활용 가치가 높다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.42 no.4
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• pp.231-238
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• 2009

This study was carried out to investigate the effect of vegetative buffer to reduce runoff and soil and nutrient loss at highland agricultural area. The soil of experimental field was classified as Ungyo series (Fine, Humic Hapludults). An area of each field with lysimeter was $50m^2(width\;2.5m{\times}length\;20m)$ and was a gradient of 17%. Chinese cabbage (Brassica campestris L.) was cultivated by general management in each field. For establishing vegetative buffer, rye (Secalecereale L.), tall fescue (Festucaarundinacea Schreb) and orchard grass (Dactylis glomerata L.) were planted at the edge of field. Rye buffers were 1m, 2m and 4m wide. Both orchard grass and tall fescue buffers were 2m wide. Vegetative buffers were set up in September 2005 and chinese cabbage was planted in June 2006. Soil loss, runoff and nutrient loss were measured from June to August in 2006. Since the precipitation amount was heavy in July, amounts of runoff, soil erosion and nutrient loss were the highest in July during this study period. In comparison with control, vegetative buffers of rye 2m, orchard grass 2m and tall fescue 2m reduced runoff by 3%, 1% and 2%, respectively. In comparison among width of rye buffer, rye 1m, rye 2m, and rye 4m reduced by 1%, 4% and 13%, respectively. Vegetative buffers of rye 2m, orchard grass 2m and tall fescue 2m showed the reducing of soil loss by 59%, 46% and 28%, respectively. In comparison among width of rye buffer, the highest reducing effect of 88% was observed in 4m treatment. Additionally, vegetative buffer reduced N, P and K losses in runoff and eroded soil which were 10 to 54%, 7 to 24% and 11 to 21%, respectively. In different widths, wider vegetative buffer showed lower loss of N, P and K in runoff and eroded soil. As a result of this study, the vegetative buffer of rye was most effective for reducing runoff and soil loss in comparisons with other plants. In addition, wider range of buffers recommended for reducing runoff and soil loss, if possible.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.336-336
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• 2011

본 연구에서는 강우시 경사지 밭에서 발생하는 토양유실량을 저감하기 위하여 지표피복재의 유무와 강우강도를 달리하여 실외인공강우 실험을 통하여 평가하였다. 인공강우 실험은 경사도 28%와 각 시험포는 $5\times30m$의 크기로 strawmat+PAM+sawdust, control(bare), strawmat+PAM, strawmat+PAM+rice husks를 4개 조성하고, 각 시험포는 하단부에 강우유출수를 채취할 수 있는 설비(flume)를 설치하였다. 대조구 실험을 위하여 각 시험포에서 발생하는 직접유출량과 유사량을 비교 분석하였다. 시험포의 토양은 양질사토로 일반 고랭지 밭의 흙과 동일한 성질을 가지고 있는 토양을 사용하였고, 지표 피복처리는 straw mat, saw dust, rice husk 그리고 PAM 등 4개의 재료를 사용하였다. 인공강우 실험은 1차 10월 18일, 2차 10월 24일, 3차 10월 30일, 4차 11월 7일로 총 21일간 각각 약 1주일의 간격을 두고 실시하였으며 인공강우 시험기의 강우강도는 각 31.1 ~ 44.4 mm/hr로 모의하였다. 연구결과 시험포에서 발생한 유출량은 지표피복을 하지 않은 대조구 시험포보다 지표를 피복한 시험포에서 약 15.7 ~ 19%의 감소한 것으로 나타났다. 유사량은 대조구 시험포보다 약 93.1 ~ 99.3% 감소한 것으로 나타났으며, 유출량과 유사량은 straw mat+PAM+sawdust와 straw mat+PAM+rice husk를 적용한 시험포에서 저감효과가 큰 것으로 나타났다. 이와 같이 지표피복처리는 강우가 발생하였을 때 강우타격력의 감소와 유출수의 유속감소 그리고 침투능을 증가하는 역할을 하여 경사지, 농경지 및 공사현장에서 토양 유실을 저감하며, 하천이나 강으로 유입되는 탁수량의 저감에 큰 효과가 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.17 no.1
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• pp.1-8
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• 2008

Four cover plants such as Phlox subulata, Glechoma hederacea var. longituba, Sedum middendorffianum and Saxifraga laciniata were evaluated to investigate the effect of companion planting on reducing soil erosion in Chinese cabbage cultivated highland. The experiment was conducted using lysimeters of $5\;m{\times}2\;m$ (length$\times$width) with 5, 15 and 30% slopes. Companion plants except Sedum middendorffianum did not interface with growth of Chinese cabbage Glechoma hederacea var. longituba and Sedum middendorffianum grew faster than Phlox subulata and Saxifraga laciniata in the early growth stage suer transplanting, resulting in fast ground covering, but the ground covering by Phlox subulata and Saxifraga laciniata was delayed because growth suppression by high air temperature during summer season. Soil erosion became severe as increasing degree of slope. Assessments of the four cover plants were conducted in relation to soil conservation characteristic of scenery, endurance to the environment stress, plant growth and weed suppression. From the assessments, Phlox subulata was superior to other intercropping crops tested for reducing soil erosion in highland cultivation of Chinese cabbage.