• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.97-105
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• 2007

수문학적 토양유형은 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 것으로 미농무성 토양보전국에서 고안한 개념이다. 우리나라 토양을 이 방법으로 구분하고자 하는 몇번의 시도가 있으며 그 중 대표적인 것이 정 등(1995)이 분류한 수문학적 토양군이다. 이는 토양의 침투 투수특성에 대한 실측자료가 부족한 우리나라의 실정을 감안하여 토성속(textural family), 배수등급(drainage class), 불투수층(impermeable layer), 투수성(permeability)의 네가지 토양특성을 분류특성으로 하여 각각에 1-4점 범위로 점수를 매긴 후 합산한 점수를 기준으로 수문학적 토양유형을 분류하는 것이다. 최근에는 토양의 한계침투속도에 따라 수문학적 토양유형을 분류하고자 하는 시도가 있으며 본 논문에서는 새로운 방법으로 분류할 때 기존의 방법과 어떠한 차이가 있는지 비교하고자 하였다. 정 등(1995)의 분류방법은 개념상 몇가지 문제점을 안고 있다. 먼저 토양의 수리특성은 같은 토성속이라 하여도 토양생성 과정과 토지이용 방법에 따라 그 차이가 매우 큼에도 불구하고 이에 대해 고려하지 못하였으며 다음으로 지표유거가 많아 배수가 양호한 토양의 강우 유출을 과소평가한다. 또한 얕은 토심에 존재하는 불투수층이 존재하는 경우 토양의 수리특성에 관계없이 적은 양의 강우에도 유출이 발생하므로 별도의 제한인자로 간주하여야 한다. 토양의 한계 침투속도를 이용한 분류방법은 이러한 문제점을 상당 부분 개선할 수 있다. 토양의 한계침투속도를 산정하기 위해 현장에서 지표 한계침투속도와 투수속도를 측정하였으며 이 자료를 확장하여 해석하기 위해 입자특성을 이용한 Pedo Transfer Function을 개발하였다. 토심 50 cm 포화시 토양 투수성을 한계 침투속도로 가정하였으며 50 cm 이내에 암반층과 지하수위가 존재할 경우 투수성에 관계없이 D유형으로 분류하였다. 새로운 방법으로 분류한 결과 기존의 분류와 몇가지 차이점이 발견되었다. 가장 큰 차이는 대부분의 논토양이 느린 한계침투속도의 영향으로 D유형에 속한 것이다. 산림토양과 밭토양은 기존 방법과 마찬가지로 A, B유형이 많았으며 암반층을 고려하기 전에는 기존 분류에 비해 강우 유출 가능성이 적은 쪽으로 평가되었다. 그러나 암반층이 존재하는 토양을 고려한 결과 A 또는 B 유형에 속하던 상당수의 산림토양이 새로운 분류에서 D유형으로 분류되었다. 지표 유거가 많아 배수등급이 매우양호로 분류되던 토양은 정 등(1995)의 분류와 비교하여 대부분 강우 유출 가능성이 큰 쪽으로 조정되었다. 새로운 수문학적 토양유형을 이용할 경우 낮은 토심에서 암반층이 발견되는 산림토양이 분포한 유역이나 산림, 밭 등에 식질 토양이 많이 분포하는 유역에서는 기존의 방법을 이용하는 것보다 강우 유출량이 높게 평가될 것으로 판단된다. 앞으로 강우 유출량 실측자료와의 비교를 통해 지속적인 보정을 하여야 할 것이며 특히 불투수층의 존재시 일괄적으로 D유형으로 분류된 토양의 경우 깊이에 따라 C 또는 D 유형으로 세분하여 조정할 필요가 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1197-1204
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• 2008

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 토양유형을 분류하고자 하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안통의 6개 토양이었고 장력 침투계(Disc tension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelph permeameter)로 침투 및 투수속도를 측정했다. 현장측정 이후 추정식의 개발을 위해 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 분류되었다. 모산통은 토층 내에 자갈함량이 아주 높고 투수속도가 다른 토양에 비해 월등히 빠른 특성을 나타냈으나 50cm이내에서 암반층이 존재하는 관계로 수문유형이 C로 분류되었다. 토층이 깊지 않은 장성통은 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 많고 암석노출지가 존재해 침투속도가 빠름에도 불구하고 C 수문유형으로 분류됐다. 자갈이나 잔돌이 많은 마지통은 잔자갈이 존재하고 침투나 투수속도가 빠른 편으로 A유형이었다. 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 C유형으로 분류됐다. 잔돌이 존재하는 평안통은 석회암 붕적, 퇴적층으로부터 유래된 토양으로 산록경사지 및 선상단구에 분포하며 표토층인 A층에서 중입상구조를 보이며 공극이 많고 작물뿌리가 매우 많아 침투속도는 빠르나 B층에서는 점토 함량이 감소했다 증가하면서 토성이 급격히 바뀌는 특성을 나타내 투수속도는 느린 값을 보였으나 수분학적 토양유형은 B유형으로 분류됐다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.106-115
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• 2007

농촌진흥청에서 제공하고 있는 수치토양도는 수문 수자원 분야에서 SCS-CN법을 이용한 유효우량 및 유출곡선 산정에 가장 많이 활용되고 있다. 토양조사 국책사업 결과 전산화된 토양도 및 토양검정 데이터베이스에 기초한 토양정보 웹 시스템은 전국의 토양 전자지도와 토양 통계 자료를 주제별로 검색하거나 필지별 토양분석 성적에 따른 토양관리처방서를 조회하는데 사용되는 농업분야 이외의 사용자 그룹을 위해 필요한 정보를 제공하도록 활용 및 유통 요구도가 높아지고 있다. 수치토양도가 수문학적 토양유형 정보를 포함하도록 제공하는 것이 먼저 필요할 것으로 생각되고 다음으로는 수문 수자원 분야 활용 측면에서 수치토양도가 제공하는 속성, 축척, 제공형태, 좌표체계, 서비스 방식 등에 대하여 활용정책을 마련하여 이에 따라 자료가 유통될 수 있도록 하여야 할 것이다. 앞으로 활용이 가능하게 될 수치세부정밀토양도와 토양유형을 이용하여 충북 괴산군 소수면의 소유역에 대해 SCS 삼각법에 따른 단위도 작성, 유효우량 산출 및 유출곡선을 작성한 결과 농업과학기술원의 정 등(2006)이 분류한 토양유형을 이용한 결과 정 등(1995)에 따른 토양유형을 이용한 결과에 비해 CN값과 유효우량이 더 높게 나타났고 삼각단위도로부터 유도한 정점의 유출량과 시간별 유량 관측값에 더 가까운 것으로 나타났다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.26 no.3
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• pp.298-310
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• 2024

In this study, we analyzed the results of previous studies on different types of agricultural ecosystems to understand how environmental factors in soils, which serve as significant carbon reservoirs within agricultural ecosystems, a type of terrestrial ecosystem, affect soil carbon storage and soil respiration. As a result, most previous studies have been conducted on paddy field and facility cultivation area. And, the carbon storage in the soil and the soil's chemical properties, such as soil pH, electrical conductivity, soil organic matter content, and total nitrogen content, were higher in paddy field and orchard compared to field, facility cultivation area, and other cultivation area. The soil respiration in paddy field was also higher than in other types of agricultural ecosystems. Furthermore, soil carbon storage showed a significant correlation with soil organic matter (R²=0.7237, p=0.0000), total nitrogen (R²=0.8419, p=0.0000), and available phosphorus (R²=0.3123, p=0.0024), while soil respiration had a significant relationship with soil organic matter (R²=0.5644, p=0.0000). In this study, agricultural ecosystems were found to act as carbon sinks, with soil carbon storage measured at 49.1±8.9 tons C ha^-1 in orchard, 31.8±6.9 tons C ha^-1 in paddy field, and 25.3±28.0 tons C ha^-1 in facility cultivation area. Therefore, agricultural ecosystems need to manage soil carbon storage and carbon emissions through proper soil nutrient management.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.29 no.1
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• pp.33-38
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• 2010

To improve the existing nitrogen recommendation method based on chemical properties of soils and to establish new recommendation rates of nitrogen fertilizer due to different types of soils, the application rates of nitrogen fertilizer were examined in different soils of 12 experimental rice paddy fields. The application rates of nitrogen fertilizer estimated by soil-testing were higher than the rates of nitrogen standard recommendation that has been used. The application rates for minimum rice productivity ranged from a low of 168 kg/10a in sandy soil to a high of 315 kg/10a in saline soil. Amounts of nitrogen absorption in rice were proportional to the application amounts of nitrogen fertilizer in soils. Nitrogen use efficiency was the highest, 36.7%, in immatured paddy field and it was inversely proportional to the application amounts of nitrogen. the rice tasty value was the highest in the soils without nitrogen application, and also it was the lowest in the saline soils with or without nitrogen application. As comparing with the nitrogen application rates obtained by the existing nitrogen recommendation method, optimal nitrogen application rates estimated by the standardization of nitrogen application efficiency rate, environmental index, and rice quality were 1.0 fold in the well adapted soil and sandy soil fields, 0.92 fold in the immatured soil field, and 0.83 fold in the saline soil field.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.42 no.2
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• pp.103-109
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• 2009

Soils originated from limestone, located at the southern part of Kangwon province and Jecheon, Danyang of Chungbuk province are mainly composed of fine texture, and have different properties from soils originated from granite and granite gneiss, especially for water movement. This study was conducted for classification of hydrologic soil group (HSG) of soils originated from limestone by measuring the infiltration rate of surface soils and percolation rate of sub soils. Soils used for the experiment were 6 soils in total : Gwarim, Mosan, Jangseong, Maji, Anmi and Pyongan series. Infiltration and percolation rate were measured by a disc tension infiltrometer and a Guelph permeameter, respectively. Particle size distribution and organic matter content of the soils were analyzed. HSG, which was made by USDA NRCS(National Resources Conservation Service) for hydrology, of Gwarim series with O horizon of accumulated organic matter was classified as type A which show the properties of low runoff potential, rapid infiltration and percolation rate. HSG of Mosan series, which has high gravel content and very rapid permeability, was classified as type B/D because of the impermaeble base rock layer under 50cm from surface. HSG of Jangseong series with shallow soil depth was classified as type C/D owing to the impermaeble base rock layer under 50cm from surface. HSG of Maji series was type B, and HSG of Anmi series used as paddy land was type D because of slow infiltration and percolation rate caused by the disturbance of surface soil by puddling. HSG of Pyeongan series having a sudden change of layer in soil texture was type D because of the slow percolation rate caused a the layer.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.24-24
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• 2022

토양 수분은 육상 생태계를 지배하는 핵심 변수로 널리 간주되어 왔다. 따라서 토양 수분을 모니터링하고 추정하는 것은 수문, 농업, 생화학적, 및 기후 역학을 평가하는 데 필수적이다. 그러나 최대 토양 접촉을 요구하는 기존의 토양 수분 모니터링 방법은, 토양 교란을 최소화하여 토양의 고유 특성을 보전하지 못하는 한계가 있다. 이 문제를 극복하기 위해 본 연구에서는 비접촉 초음파 시스템을 이용하여 토양 수분을 평가 방법을 개발하였다. 이 시스템은 공기-토양 조인트 절반 공간에서 누설 레일리파(Rayleigh wave)를 측정하도록 설계되었다. 토양 수분의 변화에 대한 누설 레일리파의 측정은 통제된 실험 설계에서 모래, 실트, 점토와 같은 세 가지 토양 유형에서 평가하였다. 본 연구 결과에서 세 가지 토양 사례 모두, 누설 레일리파의 에너지와 토양 수분 사이에 밀접한 관계가 있음을 보였다. 그러나 모래에서 얻은 동적 매개변수의 특성은 실트 및 점토의 특성과 다른 형태를 보였다. 이러한 결과는 미세한 토양 입자와 대조적으로 굵은 토양 입자는 증발 과정에서 감소된 토양 강도로 설명될 수 있다. 관측된 누설 레일리파에서 얻은 동적 매개변수를 기반으로 토양 수분을 평가하기 위해 랜덤 포레스트 모형을 이용하였다. 예측된 토양 수분의 정확도는 모든 데이터 및 토양 유형에 관계없이 높은 정확도를 보였다(R² ≥ 0.98, RMSE ≤ 0.0089 m³ m^-3). 즉, 본 연구에서는 레일리파가 토양 교란 없이 토양 수분 변화를 지속적으로 평가할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있음을 보여주었다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.30 no.1
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• pp.62-66
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• 1997

This study was designed to obtain the mean values of thirteen soil physico-chemical properties for different paddy soil management groups, and to serve the basic information for improving the soil using amendments. Computerized data on the results of detailed soil survey were used in this study. The clay contents in the B horizon of paddy soil management groups were 28.3% in the well adapted type, 11.8% in the sandy textured type, and 26.8% in the newly reclaimed type. Soil pH of B horizon in the paddy soil management groups except poorly drained type and acid sulfate type were higher than those of A horizon. In the river side paddy soils of well adapted type, the clay contents of A and B horizons were 16.8%, 23.1%, respectively, and soil organic matter contents of those horizons were 42g/kg, 18g/kg, respectively. And also available phosphate content of well adapted type was higher than the other types. Frequency of distribution of soil organic matter content levels in the B horizons of sandy textured type and newly reclaimed type were higher in the organic matter content range of below 10g/kg. And those of well adapted, poorly drained, and saline type were higher in the organic matter content range of 10~20g/kg. Correlation coefficients between 13 variables in the B horizon of well adapted type were all highly significant at 1% or 5% level, respectively.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.39 no.2
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• pp.86-94
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• 2006

The primary concern on fertilizer recommendations on paddy soils in Korea is not high rice yield but high rice quality, sustainable rice yield, and less environmental loads these days. Based on soil survey data, the paddy soils in Korea were classified into five large management types ; normal, sandy, immatured, poorly drained, saline soil. In order to establish the optimum level of nitrogen fertilizer to increase the rate of head rice yield, field experiments were conducted at 24 farmhouses throughout the country with nitrogen fertilizer treatment levels of 0, 50, 70, 90, 110, 140, $170kg\;ha^{-1}$ from 2003 to 2004. As the result of the experiment, the optimum rates of nitrogen fertilizer for improving rice quality were $90kg\;ha^{-1}$ in normal, sandy, and poorly drained soils, $100kg\;ha^{-1}$ in immatured soils, and $112kg\;ha^{-1}$ in saline soils where the content of NaCl in soil was below 0.1%. The optimum rates of nitrogen fertilizer were determined in view of head rice percent, protein content, and palatability value of rice.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.89-96
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• 2007

농업 비점오염원으로부터의 수질 보전이나 수자원 관리는 유역단위로 하는 것이 세계적 추세이며, 지형이 복잡한 우리나라에서는 더욱 효율적일 수 있다. 유역은 물이나 기타 물질들이 모여 강이나 더 큰 수계로 흘러드는 지표수의 범위라 표현할 수 있으며 그 범위를 정함에 따라 매우 중요한 의미를 지니게 된다. 특히, 강우에 따른 수자원의 유입과 유출이 토양을 통해 발생함에도 불구하고 기존의 유역단위 구분이 토양의 특성을 전혀 반영하지 못하고 있는 우리의 현실은 효율적 관리를 위한 유역단위 구분의 큰 단점으로 작용해왔다. 따라서, 농업적 관리뿐만 아니라 수질관리 및 수자원 관리를 위해서도 유역단위 특히, 소유역을 토양특성이 포괄하는 체계적 단위로 분류할 필요성이 있다. 토양학에서는 동일한 모재에서 유래된 일련의 토양이 미세지형에 따라 연속적으로 분포된 것을 Soil Catena(토양연접군)라고 한다. 이 토양연접군을 위주로 토양을 분류하게 되면 수문이나 기상현상 등의 주요 매질인 토양을 그룹화할 수 있는 가능성을 얻게 되고 이런 그룹화는 유역을 수계 위주의 유역군이 아닌 동일특성이나 유사특성을 나타낼 수 있는 유역군으로 분류가 가능하도록 유도할 것이므로, 이런 분류는 토양을 포함하는 다양한 수문모형의 적용성을 확대해 합리적 수자원 관리에 도움이 될 것이며 수자원 환경에 영향을 미치는 오염물질 관리에 대한 유역단위 보편성을 확보하고 농업에서의 최적관리를 가능하게 할 것이다. 우리나라 유역 세분화는 토양조사가 되어 있는 지역에만 한정해 분류에 이용했다. 대유역은 15개로 구분하였으며(그림 1), 중유역은 117개 소유역은 1,108개를 분석에 사용했다. 유역의 만곡도(하천의 실제길이 하천의 직선장) 산림의 비율(표준유역내 임지토양의 면적 / 소유역의 면적), 평탄지의 비율(표준유역내 평탄지의 비율 / 소유역의 면적), 다른 소유역으로부터의 유입이 있는지의 여부 등을 기본자료로 하였다. 이렇게 구분된 소유역은 유형적으로 보면 유사한 지형 및 토양특성에 따라 그룹화하였다. 유역내 평탄지가 유역면적의 25% 이상을 차지하는 지역을 평야지로 구분하며, 유역내 평탄지가 25% 미만이고 경사지가 45% 이상인 중간지, 유역내 평탄지가 25% 미만이고, 경사지가 45% 미만인 곳을 산간지로 구분하였다. 경사지는 산악지와 구릉지를 제외하여 모든 소유역을 모암 유래토양특성에 따라 16유형, 농업지대에 따라 3개의 유형으로 나눌 수 있으며 총 개의 유형으로 분류하였다. 이런 분류의 토대위에 향후 필요분야마다 구분이 가능한 기후특성을 포함시킨다면 최종적으로는 모든 것이 해설될 수 있는 유역군으로 만들 수 있을 것이다. 즉, 토양특징, 농업특징, 기후특징에 비점오염가능성 등 토지이용상 문제점등을 포괄한다면 다양한 자연현상을 기술할 수 있는 효과적인 유역군이 될 것이다.