• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1472-1475
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• 2009

SPI(Standard Precipitation Index)가 기상학적 가뭄을 표현하는 지수인 반면, PDSI(Palmer Drought Severity Index)는 가뭄에 가장 큰 영향을 미치는 수문기상학적 요소인 강수량, 기온뿐만 아니라 유효토양수분량과 일조시간 등의 자료에 근거한 물수지 분석에 의해 산정된다. 특히 PDSI 지수는 토양습윤조건의 민감한 영향을 측정하는데 매우 유용하다는 것을 장점으로 가지고 있다. PDSI에서 토양수분과 관련된 요소들을 다룰 때, 토양수분저장량은 토양을 상부와 하부의 2개 층으로 나누어 상부 층은 1inch(25.4mm)의 수분을 저장할 수 있고 하부층은 토양의 성질에 따라 유효용량이 결정되는 것으로 하부층의 수분은 상부 층의 수분이 모두 제거 될 때까지 손실되지 않으며 하부 층 손실량은 초기수분함유량과 산정된 잠재증발량(PE) 및 토양유효용량(AWC)에 따라 결정되는 것으로 가정한다. 하지만 산정방법에서 토양의 유효용량에 따른 물수지 방정식을 통해 각 잠재량들을 구하는 과정은 기후학적으로 필요한 값을 결정하는 매우 중요한 과정임에도 불구하고 기존의 PDSI 지수 산정 시, 모든 지역에서 상하부토양심도를 지역적 분포를 고려하지 않고 10inch(25.4cm)로 일정하게 사용함으로써 유효 토양수분함량에 대한 신뢰도를 저하시키는 결과를 가져오는 경향이 있었다. 이에 본 연구에서는 GIS 정밀토양도를 사용하여 토양심도의 지역적 분포에 근거한 토양수분함량을 산정한 후 물수지 분석을 실시하고 그에 따른 PDSI 지수를 산정하여 그 영향을 분석하고 기존의 PDSI 지수값과 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2006.04a
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• pp.415-418
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• 2006

회동저수지를 중심으로 수영강 일대 하상퇴적물에 대한 PAHs(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) 오염특성 연구가 진행되었다. 하상퇴적물의 화학분석결과, 16 EPA PAHs 중 naphthalene 등 총 15개 성분이 검출되었으며, benzo(a)anthracene과 chrysene의 검출빈도가 가장 높고, 총 PAHs는 최대 7,116 ppb가 검출되었다. 한편 퇴적물 내 PAHs의 심도별 함량 변화는, 대체로 하부 시료에 비해 상부 시료에 PAHs 함량이 높게 나타나며, 특히 상부의 점토질 토양과 하부의 현지 토양이 함께 산출되는 시료의 경우, 하부 현지 토양에서의 PAHs 함량에 비해 상부 점토질 토양에서의 PAHs 함량이 높으며, 이는 PAHs가 수영강 으로부터 유입되어 주로 상부 점토질 퇴적물에 축적된 결과로 판단된다. PAHs의 기원은 전반적으로 수영강 상류지역에서는 연소 기원을 보이며, 수영강 하류에서는 교량 및 도심지역에서의 차량통행과 관련이 있는 석유류의 특징을 나타내며, 회동저수지의 경우 석유류와 연소 기원의 특징을 복합적으로 보여주고 있다.

• Journal of Korea Soil Environment Society
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• v.4 no.2
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• pp.113-125
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• 1999

Heavy metal elements were analysed to assess degrees of heavy metal contents for the plants, M. sinensis, A. vulgaris and G. oldhamiana, from the Baekdong serpentine area within the western part of Chungnam. The area was divided into two sites ; serpentine area (SP, consisting of serpentinite, SP) and non-serpentine area (NSP, containing amphibole schist, AS and gneiss, GN). Their host rocks(R) and top soils(S) were also collected from the each site. As the results of the study, the plants contain high concentration of Ni Cr, Co in the SP and Fe, Zn in the AS and GN. Plants from the AS of the NSP contain mainly high content in the most of elements. Averages of Ni, Co and Cr for the plants decreased in the order of SP, AS and GN. In the total element contents, M. sinensis and A. vulgaris decreased in the order of Fe > Ni or Cr > Zn > Co > As > Sc within the SP and in the order of Fe > Zn > Cr > Ni, within the GN. Comparing among the parts of plants, root parts were higher in the most of elements than the above grounds. In the relative element ratios of plants collected from the SP and GN (SP/GN) M. sinensis was lower than A. vulgaris in the most of elements, suggesting that the M. sinenis shows low absorption within the infertile serpentine soil and high absorption within the fertile gneiss soil. In the element contents of the top soils and their host rocks, the SP shows higher Ni, Co and Cr contents than the others. Their total contents decreased from SP to AS and GN, suggesting that the soils reflect the composition of their host rocks. Total element contents of the SP decreased in the order of Fe> Cr or Ni> Co> Zn> As> Sc and, for the GN, in the order of Fe> Zn> Cr> Ni> Co or Sc, respectively. In the relative element ratios, R/S of the SP decreased in the order of Cr> As> Fe> Sc> Co> Ni> Zn and for the GN, in the order of Sc> Fe> Ni> Zn> Cr> Co. Comparing with plants within the each site, their top soils were higher than the plants in the most of elements. and their increase and decrease trends for each element are similar. Differences of element contents between the top soils and plants decreased in the order of SP, AS and GN. Plants of the GN were moi-e similar to their soils than those of the others, suggesting that each plant species show different absorptions within the different soils. Comparing with the plants of GN, higher Ni, Co, Cr contents within those of the SP and their survival within the infertile serpentine soil suggest that the M. sinensis, A vulgaris and G. oldhamiana may be the tolerance species in the serpentine soil. Comparisons with the upper crust show that M. sinensis, and A. vulgaris within the SP show high Hi and Cr contents. suggestive of hyperaccumulation. Upper results with the previous studies for the contaminated soils developed as parent materials with the serpentinites suggest additional studies for ecological behaviors for the plant and degrees of accumulations for the elements need to know phytoextraction of the heavy metal elements within the soils.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.473-473
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• 2015

토양수분은 수문학적 과정의 시공간적 변동과 수자원 관리 및 계획 그리고 기후변화에 따른 자연재해의 원인규명에 중요한 부분이다. 본 연구에서는 사면의 단면선에 따른 토양수분의 분포 및 변동을 파악하기 위해, 청미천 유역내의 사면에서 10개월 동안의 토양수분들을 측정하여, 토양깊이별, 계절별로 분석하였다. 토양수분특성은 간단한 통계적 방법을 이용하여, 평균, 표준편차 그리고 토양수분의 감쇄기울기 값으로 표현하였다. 추가적 연구로, 측정지점의 위치, 지형, 토성의 토양수분에 대한 반응분석을 하였다. 깊은 토양층에서의 토양수분의 공간적 분포는 지표층에서의 공간적 분포 경향과는 상이하게 나타났으며, 사면의 지형 및 위치 그리고 토성의 공간적 분포는 토양수분의 시 공간적 분포특징에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 상부흐름의 기여를 받는 측정지점에서는 토양수분 변동의 안정화가 진행이 되는 것으로 보이며, 수문학적 경계(Hydrologic Threshold)에 대한 추가연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 상부사면에서의 높은 토양수분 변동성 및 뷸 균질적인 공간적 분포는 우선적 흐름발달의 영향과 관련이 있다고 판단된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.5
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• pp.265-276
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• 2017

Heavy metals leaching from closed mines have been causing severe environmental problems in nearby soil ecosystems. Mine reclamation in Korea has been recently implemented based on the heavy metal immobilization (a.k.a., stabilization). Since the immobilization temporarily fixes the heavy metals to the soil matrix, the potential risk of heavy metal leaching still exists. Therefore the appropriate monitoring and the related policies are required to safeguard the soils, where all the cultivations occur. The current monitoring methods are based on either heavy metal concentration or simple toxicity test. Those methods, however, are fragmented and hence it is difficult to evaluate the site in an integrated manner. In this study, as the integrated approach, ecological functional state evaluation with a multivariate statistical tool was employed targeting physiochemical soil properties, heavy metal concentrations, microbial enzymatic activity, and arsenic respiratory reductase gene quantity. Total 60 soil samples obtained from three mines (Pungjeong, Jeomdong, Seosung) were analyzed. As a result, the stabilized layer soil and lower layer soil have shown the similar pattern in Pungjeong mine. In contrast, Jeomdong and Seosung mine have shown the similarity between the stabilized layer soil and the cover layer soil, indicating the possible contamination of the cover layer soil.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.462-462
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• 2015

이 논문에서는 시 공간적 토양수분 변화를 파악하기 위해 다년간 축적된 실측 토양수분 데이터를 이용하여 단변량 시계열 분석을 하였다. 지형에 따른 토양수분 변화를 알아보기 위해 경기도 파주에 위치한 설마천 유역의 산지사면 중 한 단면을 선정하였으며, 깊이에 따른 변동성은 깊이 10cm와 30cm에서 측정한 토양수분 데이터를 이용하여 분석하였다. 또한, 연도별 토양수분의 변화를 파악하고 토양수분을 예측하기 위해 2010-2013년의 토양수분 데이터를 일단위로 단변량 모델링을 시도하였다. 그 결과, 연도별 변화에 따른 경향성은 보이지 않았으며 대부분의 지점에서 ARMA(1, 1) 또는 ARMA(1, 0) 모형으로 모의되었다. 2시간 간격의 1-2개월 단기간 토양수분 데이터를 모의한 선행연구와 달리 본 연구에서는 낮은 차수의 모형을 보였다. 지형적 토양수분 거동을 살펴보면 상부사면에 위치하고 있는 지점에서는 모두 ARMA(1, 1)로 표현되지만 하부사면에 위치한 지점들은 연도나 심도에 따라 ARMA(1, 0)으로 모의된다. 단변량 모형의 정확도를 알아보기 위해 R2와 RMSE를 비교하였다. 10cm 깊이에서는 경향성을 보이지 않으나, 30cm 깊이에서는 사면하부로 갈수록 R2는 작아지고 RMSE는 커져, 하부사면에서의 모델링이 상부사면에 비해 정확도가 낮음을 보였다. 또한 2012년 토양수분 자료를 이용하여 2013년 토양수분을 예측하기 위해 2012년 매개변수와 2013년 전일 데이터를 이용하여 예측하고자 하는 일단위 토양수분을 구하였다. 그 결과 $R^2=0.646-0.807$, RMSE=1.758-4.802의 정확도를 나타냈다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1346-1350
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• 2009

SWAT 모형에서는 중간유출, 침루, 토양 증발, 식물에 의한 증산 등의 수문과정을 모사하기 위해서 토양 수대를 토양의 물리적 특성에 따라 몇 개의 층으로 구분하고, 각 층별로 순차적으로 각 성분량을 계산한다. 이 때 지표유출로 인한 영양물질 이송이 기작되는 영역을 설정하기 위해서 사용자가 입력한 첫 번째 토양층을 강제적으로 둘로 구분하여 상부 10mm의 새로운 토양층이 자동 생성되도록 알고리즘화되어 있다. 그러나, 동일한 토양 특성을 가진 층을 임의적으로 둘로 구분하는 것은 토양 물리적 관점에서 보면 적절하지 않으며, 또한 생성된 매우 얇은 상부 10 mm 토양층으로 인해서 포장용수량을 초과하는 과잉수가 커서 경사가 급한 유역이나 토양층의 투수성이 매우 큰 지역에 모형을 적용할 경우에는 중간유출량이 비현실적으로 크게 계산되는 문제를 수반한다. 따라서 본 연구에서는 중간유출이 크게 계산되는 문제점을 해결하고 토양층내의 수분 거동을 보다 현실적으로 모사하기 위해서 합체-분리 (combining-partitioning) 방식의 토양층 구조화 기법을 고안하고 SWAT의 지표하 유출 계산 모듈에 새롭게 추가하였다. 모형 개선이 수문 및 수질 성분 모의에 미치는 영향을 평가하기 위해서 충주댐 상류유역을 대상으로 모델링을 수행하고 상대비교를 한 결과, 토양수분, 중간 및 지하수유출, 인 순환에 미치는 영향이 가장 큰 것으로 분석되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1991.07a
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• pp.102-113
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• 1991

한정된 수자원을 관리하기 위한 물관리시스템을 구축운영하는데 수문학적 물손실의 관점에서 증발산은 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 이러한 증발산이 실제 유역에서 변화하는 것을 일별로 추정하기 위해서 유역일증발산 모형을 개발하여 실제증발산을 추정하였다. 실제증발산은 잠재증발산을 먼저 산정하고 이를 이용하여 강우차단에 의한 증발, 토양증발, 지표하 증산으로 나누어 추정하였다. 잠재증발산 추정방법은 토양-식생-대기의 관계를 정교히 모식할 수 있는 Penman-Monteith 방법을 채택하였고, 강우차단에 의한 증발은 Bultot와 Dupriez가 제안한 모형을, 토양증발은 Ritchie가 제시한 모형을 채택하였다. 증산은 토양층을 상부·하부층으로 나누어 상부층증산과 하부층 증산으로 분리 추정하였으며, 증발산과 토양수분의 관계는 Thornthwait-Mather의 관계를 이용하여 추정하였다. 이 모형의 타당성을 임업연구원에서 운영하고 있는 2개의 시험유역을 대상으로 검토하였다. 그결과 실제일증발산을 년단위로 계산한 실제증발산값은 물수지 개념에 의한 실제증발산결과와 비교할 때 약 8~30% 오차를 수반하고 있었다. 이러한 결과는 모형의 실제유역의 적용에 있어서 입력되는 여러 매개변수가 가정에 의해 결정된 것이기 때문일 것이라고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.04a
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• pp.299-302
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• 2002

침하지반의 지하구조 해석을 위한 방법으로 전기비저항, 지하투과레이더, 굴절법 탄성파탐사를 실시하였다. 침하가 발생한 지점을 중심으로 조사를 실시하여 보강을 위한 경계를 설정하였으며 그라우팅 보강공사가 이후에 재차 시행되었다. 지반의 침하는 원지반 상부 연약지반에서 발생하였으며 침하량은 최대 50cm 정도이다. 침하의 원인은 해수 유입에 따근 지지력의 감소가 주된 원인으로 추정되며 보강공사 후 상부 연약지반의 전기비저항은 원지반과 거의 같은 크기를 보여준다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.09a
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• pp.399-403
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• 2003

해안의 연약지반에 건설되는 폐기물 매립지는 매립지의 안정성 평가를 위하여 하부기초지반의 침하거동 특성에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 현장 침하계측자료를 이용하여 현장 간극비와 현장 압축지수를 역산하여 그 특성을 분석하였다. 그 결과 매립초기에는 상부하중에 의한 유효응력증가가 미소하여 하부기초지반은 과압밀 특성을 나타내고 현장 압축지수 변화가 미소하였으나, 매립이 진행될수록 상부하중이 선행압밀하중을 초과하여 정규압밀영역으로 변화함에 따라 큰 폭의 증가를 보였다.