• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1457-1460
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• 2010

최근 기후변화로 인해 태풍 등과 같은 집중성 강우가 많이 발생하고 있고, 강우시 유출 등으로 인한 유역내 발생하는 토양침식으로 인해 유역의 하천을 비롯하여 유출구에서의 탁수 및 유사 발생 문제는 우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 심각한 환경문제로 대두되고 있다. 강우시 유역에서 발생하는 이러한 탁수문제를 효과적으로 해결하기 위하여 여러 최적관리기법 (Best Management Practices, BMPs) 들이 제안되어왔다. 본 연구의 목적은 볏짚매트 사용으로 인한 토양유실 저감 실측자료를 바탕으로 볏짚매트를 다양한 경사지 밭에 적용하였을 경우 유역에서의 토양유실 저감효과를 평가하기 위한 모델링 기법을 개발하는데 있다. 볏짚 매트의 효과를 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형으로 모의하기 위해서는 볏짚매트의 효과를 모형에서 반영할 수 있는 인자를 선택하여 최적의 인자값을 산정해야 한다. 본 연구에서는 유사 저감 효과 실험 결과를 VFSMOD-W 모형을 이용하여 USLE P 인자값을 도출하였으며, 경사도에 따른 USLE-P 값을 산정하여, SWAT 모형에 입력자료로 사용하였다. 분포형 모형과는 달리 준분포형 모형인 SWAT 모형은 소유역내 수문학적 반응단위별로 유출, 유사, 그리고 비점오염 발생을 평가하는데 이때 Hydrologic Response Unit (HRU)의 지형정보가 활용된다. 이 지형정보는 SWAT 유사 평가시 매우 민감한 변수중의 하나이기 때문에 유역 단위 유사 평가시 정확한 지형자료의 입력이 요구된다. 그러나 SWAT 모형은 소유역내 HRU의 경사도 및 경사장을 직접 산정하지 않고, 소유역의 평균경사도를 기준으로 하여 산정된 경사도를 소유역내 모든 HRU에 동일하게 적용하는 단점이 있다. 본 연구에서는 준분포 모형인 SWAT 모형의 단점을 개선하기 위하여 SWAT Spatially Distributed (SD)-HRU를 적용하였다. 이를 통해 다양한 경사지 밭에서의 볏짚매트의 효과를 분석할 수 있게 되었다. 볏짚매트 미적용시 모의 기간내 유사량 총합은 74,954.42 ton 이고, 월평균 유사량은 814.72 ton 으로 산정되었고, 볏짚매트를 적용하였을 경우 모의 기간내 (2000년 1월 - 2007년 8월) 유사량 총합은 48,460.55 ton 이고, 월평균 유사량은 526.75 ton 으로 볏짚매트를 적용하지 않았을 때보다 약 35.35 % 저감된 값을 보였다. SD-HRU를 적용하고 각 농경지의 경사도에 따라 USLE P 값을 수정하여 볏짚매트에 의한 효과를 분석하였을 때, 볏짚매트를 적용하지 않았을 때 보다 볏짚매트를 적용하였을 때 모의 기간내 약 35% 정도의 유사량이 감소된 것을 알 수 있었다. 본 연구결과에서 보여주는 바와 같이 고랭지 지역에서의 영농활동 시 볏짚매트를 설치한다면 강우시 발생하는 토양유실을 효과적으로 저감시킬 수 있을 것이라 판단된다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.38 no.5
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• pp.294-300
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• 2005

The effect of hairy vetch sod culture on reduction of soil loss and providing of nitrogen was investigated for the fields of Chinese cabbage in Hoenggye-Ri, Pyeongchang-Gun Gangwon-Do (780 m above sea level) from 2002 to 2003. Hairy vetch was sowed at just before planting, 15, 30 and 40 days after planting and right after harvest of Chinese cabbage. Hairy vetch was sod-cultivated with Chinese cabbage. The amount of sowing was $40kg\;10a^{-1}$. In this experiment, proper sowing times that had no influence on the yield of Chinese cabbage were 30 and 40 days after planting while other sowing times led to decrease the yield. In case of the former, there was 74% reduction effect of soil loss compared with no-hairy vetch because of covering the fields with hairy vetch right after harvest. Moreover, when the hairy vetch was put into the soil before planting of Chinese cabbage in the next year, it showed 61-79% substitution effect of standard application rate ($320kg\;ha^{-1}$, chemical fertilizer) for nitrogen fertilizer. It is suggested that using hairy vetch as cover crop would be useful in conservation of soil loss and reduction input of agricultural materials.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.278-278
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• 2017

전 세계적인 기후변화로 인한 기상이변 현상으로 국지성 호우가 빈번하게 발생하는 시점에 강우로 인한 토양유실 문제가 심각하게 대두되고 있다. 또한 급격한 도시, 산업화의 진행으로 인해 강우로 인해 유실되는 토양의 양이 증가하여 생태계에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국내에서는 토양유실문데를 해결하기 위해 많은 연구를 진행하고 있다. 토양유실문제를 해결하기 위해서는 토양유실현상의 원인을 파악하기 위한 모니터링 연구를 수행하여 현상을 분석하는 것이 가장 정확한 방법이지만 수반되는 인적, 경제적 한계가 발생하게 된다. 따라서 많은 연구자들은 토양유실량 산정 및 유사거동특성을 계산하는 모형을 활용한 연구가 수행되고 있다. 토양유실량을 산정하는 모형 중 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 범용토양유실량산정공식(Universal Soil Loss Equation, USLE)은 5개의 인자를 사용하여 연평균 토양유실량을 산정한다. 국내의 경우 환경부에서 제정한 '표토의 침식 현황 조사에 관한 고시'에 표토침식현황을 조사하는 방법으로 USLE 공식을 사용한다. USLE 모형을 구성하는 인자 중 C facotr는 작물의 생육과정에 따른 변화를 고려하지 않고 작물에 대한 획일적인 값을 제시하고 있어 밭에서 발생되는 정확한 토양유실현황을 예측하는데 한계가 있다, 따라서 본 연구에서는 식생피복변화에 따른 C factor산정방안을 제시하기 위해 비점오염원관리지역으로 지정된 자운지구 내 고랭지밭을 대상으로 실측을 통한 C factor를 제안하였다. 식생피복변화에 따른 C factor를 제안하기 위해 우선적으로 제작되어야 하는 NDVI map을 제작하기 위해 본 연구에서는 무인항공기인 ebee와 Multi-spectral 센서를 사용하여 실측을 진행하여 NDVI map을 제작하였으며, C factor를 제안하기 위해 Jamil A.A.Anache et al의 연구결과에 명시된 C factor 산정식을 적용하여 식생피복 변화에 따른 C factor를 산정하였다. 산정결과, 획일적인 값을 제시하는 기존 C factor와 다르게 식생피복에 따라 변화하는 C factor가 산정되었다. 본 연구를 통해 제안된 무인항공기를 사용한 C factor 산정방안을 통해 정확한 토양유실량을 산정하는데 기여할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.84-84
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• 2021

전 지구적 기후변화로 세계 곳곳은 이례적인 홍수와 가뭄 등으로 많은 재산 및 인명 피해가 발생하고 있다. 우리나라의 경우, 강우 강도가 크고 단기간 많은 양의 비가 내리는 집중호우의 빈도가 급격히 증가하고 있다. 또한, 우리나라의 국토는 약 70%가 산지로 이루어져 있고, 경사가 험준한 지형을 지니고 있어 강우 시 유출이 급격히 발생하는 것이 특징이다. 이러한 기후 패턴과 지형적 특성으로 인하여 토양침식이 가중되고 있으며, 그중 강원도의 경우 산지 곳곳에 위치한 고랭지 밭으로 인해 강우 시 많은 양의 토사가 유실되어 농경지가 감소하고 있으며, 유실된 토사의 하천 유입으로 인한 하천 통수능력의 저하와 수질 악화 등 다양한 문제를 발생시키고 있다. 본 연구에서는 물리기반 모형인 SSEM (SSORii Erosion Model)을 이용하여 강원도 평창군에 위치한 도암댐 유역의 필지를 중심으로 침식과 퇴적의 양상을 분석해보고자 하였다. SSEM은 단기 강우 사상을 모의할 수 있고, 침식과 퇴적의 시·공간적 변동성을 반영할 수 있어 침식이 언제, 어디서, 얼마나 발생하였는지 식별이 가능한 모형이다. 연구분석 결과, 대부분의 필지에서 침식과 퇴적이 발생하였으며, 그중 도심지 주변에 위치한 필지에서 많은 토양침식이 발생하는 것으로 분석되었다. 이는 본 유역의 현장 조사 당시 육안으로 확인한 침식의 실태와 상당 부분 일치하고 있음을 보여준다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.141-141
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• 2020

강원도는 산림 비중이 크고 급경사지가 많은 지형적 특성과 여름철 비교적 선선하고 강우량이 많은 기후적 특성 때문에 고랭지 농업이 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 많은 부분을 차지하는 고랭지밭 면적 탓에 강우시에 토양침식과 비점오염물이 하천으로 유입되고 있다. 강원도 송천 상류에 위치한 도암호는 장기간 탁수를 저류하고 방류로 인한 해체 논란까지 일으키기도 했다. 이에 정부는 흙탕물 저감과 비점오염원 관리를 위한 국고보조사업과 다양한 환경 정책들을 시행중이다. 효율적이고 효과적인 수질 정책을 시행하고 분석하기 위해서는 장기간의 모니터링 자료를 이용한 통계적 분석을 활용하는 것이 중요하다. 수질 자료는 변동이 심하고, 비정규분포를 이루며 결측치와 검출한계 이하의 값들이 많아 비모수 통계 방법을 널리 사용되어 왔다. 그중에서도 계절적 특성을 갖는 수질자료의 장기경향분석에 적합한 Seasonal Mann-Kendall Test을 사용하여 남한강상류 유역의 수질 경향성을 분석하였으며, Sen's Slope를 구하여 수질 자료의 경향 크기를 구하였다. 하지만, Seasonal Mann-Kendall Test는 연구 기간동안의 경향성을 반영할 수 없다는 단점이 있기 때문에 LOWESS Test를 통해 장기간 수질 자료 사이의 경향성을 분석하였다. 이러한 수질자료의 경향 분석 결과는 유역 내 취약 지점을 확인할 수 있으며, 환경 정책의 효과를 평가하고 보완할 수 있는 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 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.

• Horticultural Science & Technology
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• v.34 no.1
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• pp.195-205
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• 2016

Sugar beet cyst nematode, Heterodera schachtii, causes serious economic losses worldwide in Brassicaceae crops. In 2011, this nematode was first found in highland vegetable cultivation areas in Korea, and thereafter spread to the surrounding healthy Chinese cabbage fields. However, little has been documented on the biological and ecological characteristics of the sugar beet nematode in highland vegetable cultivation areas. In this study the dispersal of the sugar beet cyst nematode was examined, focusing on spreading through soil and/or water infested with the nematode. When farmers with work boots trampled on Chinese cabbage fields for 10 minutes, the number of cysts recovered from the soil attached to the working differed depending on the research sites. Under irrigation conditions of 2, 4, and 8 liters of water per $m^2$, the amounts of soils attached on the bottom of the work boots and the number of healthy cysts in the soils increased significantly with the increase in soil moisture, although the total number of cysts, eggs, and juveniles did not increase significantly. After driving on the farm road adjacent to cabbage fields infested with the sugar beet cyst nematode, cysts were also recovered from the soil attached to the vehicle's tires, suggesting that the sugar beet cyst nematode can spread to new fields through soil carried by vehicles and by farmers. An excavator and a motor truck could deliver 41 kg and 224 g, respectively, of soil on the shovel shoes and the wheels to other locations during the Chinese cabbage harvest, suggesting that farming equipment and transportation vehicles may be vital means by which the cyst nematode spreads to non-infested fields in the highland area of Korea. Runoff water also contained cysts, whose amounts increased after water irrigation onto the ridges to simulate rainy conditions, with no significant difference in the number of cysts with increasing amounts of irrigation water. All of these results confirmed that the sugar beet cyst nematode spreads through soil attached to work boots, harvesting tools, and transportation vehicles, especially during the harvest time, and through runoff water on rainy days. These observations suggest that personal sanitization and cleaning of working tools and vehicles are one of the most important means to prevent the dispersal of the sugar beet cyst nematode in fields.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.39 no.5
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• pp.285-291
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• 2006

The lysimeter ($1.2m\;with{\times}1.6m\;length$) experiment using $^{15}N$ tracer method was conducted to investigate the influence of slopes (degree 5, 15 and 30%) and fertilizer application methods (solid application and fertigation) on the behavior of applied urea in saprolite piled highland with Chinese cabbage cultivation. NDFFs(nitrogen derived from fertilizer) in soil were increased with decreasing of degree of slope and of depth of soil. The recovery as percentage of fertilizer nitrogen by Chinese cabbage were 69.5% for solid application and 76.5% for fertigation in 5% slope, 65.0% for solid application and 70.2% for fertigation in 15% slope, and 56.1% for solid application and 62.3% for fertigation in 30% slope. There, fertigation will make great contributions to the reduction of environmental contamination by run off and to the increase of fertilizer efficiency in Chinese cabbage cultivated highland.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.35 no.5
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• pp.306-313
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• 2002

The investigation was conducted to find out amounts and ratios of N, P and K fertilizers applied on summer Chinese cabbage in 58 farmers' fields of highland area. The application levels of N, $P_2O_5$, $K_2O$, livestock manure and lime fertilizers were 444, 188, 390, 9,920 and $2,160kg\;ha^{-1}$, respectively, for summer Chinese cabbage. The ratios of basal dressing were 48% in N, 46.6% in $K_2O$. The frequencies of top dressing both N and K were 1.7 times. The kinds of compound fertilizers were in the order of 11-10-10+3+0.3 > 11-6-6+4+13+17 > 12-9-11+3+0.3 in basal application and 18-0-18+0.3 > 13-0-13+1+0.3 > 18-0-15+0.3 in top dressing. From the surveyed results, we could estimate that total 4,347 tons of N, $P_2O_5$, and $K_2O$ fertilizers were over used for summer Chinese cabbage by farmers in highland.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.44 no.5
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• pp.667-673
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• 2011

There is relatively high vulnerability of soil erosion in slope highland agriculture due to a reclamation of mountain as well as low surface covering in early summer season with high rainfall intensity time. The aim of this study was to evaluate various surface covering methods for reducing soil loss in highland radish cultivation in highland. The experiment was conducted in 17% sloped lysimeter ($2.5m{\times}13.4m$) with 8 treatments including covering with cut rye, sod culture of rye, Ligularia fischeri var. spiciformis Nakai, Arachniodes aristata Tindale, Aster koraiensis Nakai, Festuca myuros L. and mulching with black polyethylene film, and runoff water, eroded soil and radish growth were investigated. Surface covering with sod culture and plant residue, especially cut rye treatment, had lower runoff water than non-covering, whereas black polyethylene film mulching had the reverse. The amount of eroded soil was also lowest in cut rye treatment, $0.3Mg\;ha^{-1}$, and increased in the order of rye sod culture, Ligularia fischeri var. spiciformis Nakai, Aster koraiensis Nakai, Festuca myuros L., Arachniodes aristata Tindale, black polyethylene film, and non-covering, $68.2Mg\;ha^{-1}$. The results showed that surface covering with sod culture or plant residue could be effective for reducing runoff water and soil erosion in the radish field, significantly in cut rye treatment. On the other hand, in sod culture of rye, Aster koraiensis Nakai and Ligularia fischeri var. spiciformis Nakai, radish yields were lower than in the non-covering. Unlike this, covering with cut rye, sod culture of Festuca myuros L. had similar radish yield to the non-covering radish yield. In conclusion, covering with cut rye and sod culture of Festuca myuros L. were beneficial for reduction of soil loss without decreasing in radish yield in highland sloped fields.