• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.565-565
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• 2016

농림부는 농업지역에서 발생하는 비점오염원을 관리하기 위해 다양한 최적관리기법(BMP)에 대해 연구를 수행하여 효과를 검증하였으나 이를 광역 단위로 보급하여 실제 영농지역에서 BMP의 효과를 측정한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 논 지역을 대상으로 물관리기술(물꼬)과 시비관리기술(완효성 비료) BMP를 보급하고 광역 단위로 BMP의 효과를 측정하고자 하였다. 연구대상지구는 새만금 지역에 위치한 전라북도 부안군 용계리 일대에 위치하고 있으며, 벼농사가 활발하게 이루어지고 있는 지역을 선정하였다. 논에 보급된 BMP의 효과를 측정하기 위해 BMP 참여 농가를 선정하여 물꼬와 완효성 비료를 보급하였으며, 용수로와 배출구 3지점을 선정하여 관개량을 측정하고 유출량을 측정하였다. 또한 관개수와 대조구, 처리구별(대조구, 물꼬, 완효성, 물꼬+완효성) 수질을 분석하여 배출구 별로 단위면적당 오염부하량을 산정하고 이를 통해 대조구 대비 처리구의 저감율을 분석하였다. 분석 결과, 대조구 대비 처리구의 단위면적당 오염부하량의 저감율은 SS 63.6%, BOD 45.5%, $COD_{Mn}$ 26.5%, $COD_{Cr}$ 40.1%, T-N 16.0%, T-P 12.9%, TOC 11.4%로 나타났다. 또한 연구대상지구를 SO#1(완효성 비료 95%, 비참여 농가 5%), SO#2(완효성 비료 2%, 물꼬 8%, 완효성 비료+물꼬 40%, 비참여 농가 40%), SO#M(완효성 비료 96%, 비참여 농가 4%) 3개의 배출구로 구분하여 BMP 보급 효과를 측정한 결과, 대조구 대비 SO#1에서는 수질항목별로 10.6 ~ 85.5%, SO#2는 8.1 ~ 45.9%, SO#M은 10.7 ~ 86.2%의 범위로 저감된 것으로 분석되었으며, 특히 SS의 단위면적당 오염부하 저감율이 가장 큰 것으로 나타났다. 하지만 본 연구는 7월부터 10월까지 측정된 데이터를 활용하여 산정하였기 때문에 써레질, 이앙기간에 발생한 단위면적당 오염부하량은 포함되지 않은 결과이며, 각 배수구역별 유입량의 경우 정확한 측정에 어려움이 있어 전체 관개량 대비 관개 면적을 이용하여 단위면적당 유입량을 산정하였기 때문에 추가적인 연구를 통해 효과를 검증할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권3호
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• pp.225-230
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• 2008

하수종말처리장 방류수를 이용한 포장적응시험에서 토양 검정시비량의 50%시비수준에서 대체용수원 20일 관개구의 벼 생육 및 수량은 비교적 대조구와 비슷하게 나타났다. 표면수의 수질에 대한 $EC_i$ 및 SAR값은 하수종말처리장 방류수 관개구가 지하수 관개구에 비해 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 관개기간별 하수종말처리장 방류수 10일과 20일 관개구의 표면수 $EC_i$ 및 SAR값은 유의차가 없었지만, 생육초기 단계에서 30일간 관개구에서 가장 높게 나타났다. 그리고 침출수중의 $EC_i$ 및 SAR값은 비료시용 수준별 및 대체용수 관개기간에 따라 일정한 경향을 보이지 않았다. 결론적으로 이앙기의 한발기 20일 동안은 검정시비량의 50% 시비수준으로 하수종말처리 방류수를 관개할 수 있는 것으로 판단된다. 그리고 한발 20일 동안 대체용수 관개 이용 효율성은 벼 재배기간 동안 총 관개량에 비교하여 32.7%인 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.368-368
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• 2017

근대적 기상관측이 시작된 1905년 이후 우리나라의 연평균 강수량은 증가하고 있으나 강수량 변동폭 또한 커지면서 최갈수 기간의 영향을 받는 댐 등 대규모 수공구조물의 용수공급능력은 감소되고 있다. 또한 지역별 강수량과 인구 편차로 공간적으로 이용 가능한 수자원의 불균형이 발생하고 있어 지역적인 물 공급의 안정성과 형평성은 여전히 취약한 상황이다. 하지만 사회적 공감대 형성이 쉽지 않은 대규모 수자원개발 추진은 어려운 여건이며 국민들의 안전하고 맑은 물에 대한 수요 또한 지속적으로 증대되고 있어 이를 해소하기 위한 다각적인 대책 마련이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 기 확보된 수자원의 효율적이고 공평한 활용을 위해 국내 용수공급의 중추적인 역할을 담당하고 있는 댐을 대상으로 댐간 연결을 통한 용수공급 방안을 제시하였다. 이를 위하여 소양강댐, 충주댐 등 다목적댐 16개 및 광동댐, 영천댐 등 용수댐 12개 총 28개댐의 용수공급능력 평가와 장래 용수수요량 조사를 실시하였으며 장래 용수부족 지역 해소를 위한 상시공급과 극한가뭄 등 재난 대처를 위한 비상시공급 방안을 검토하였다. 상시공급은 댐 용수공급능력 평가를 통하여 기본계획공급량 대비 여유수량을 갖는 댐에서 장래 용수수요 증가, 용수공급능력 감소 등으로 공급 용수가 부족한 인근 댐으로 공급하는 방식이며 용수 공급량은 저수지 모의운영을 통하여 양댐의 이수안전도(분석 기간중 1회에 한하여 물 부족 허용)를 충족시키는 수량을 산정하였다. 비상시공급은 타수계 및 근거리간 연결, 가뭄 예상지역을 기준으로 대상 댐을 검토하였으며 용수 공급량은 공급댐의 유지용수와 관개용수를 이용하여 공급받는 댐의 생 공용수 20% 공급가능시 공급량으로 산정하였다. 검토 결과 상시공급은 소양강댐에서 횡성댐으로 86천$m^3$/일, 장흥댐에서 주암본댐으로 127천$m^3$/일, 남강댐에서 수어댐으로 $140m^3$/일, 비상시 공급은 충주댐과 대청댐, 충주댐과 안동댐간 각각 500천$m^3$/일 공급을 통하여 장래 용수부족 지역의 물 부족 해소와 극한가뭄 등 비상상황의 대처가 가능한 것으로 분석되었다. 본 연구는 기후변화와 사회가치적으로 변화하고 있는 수자원 환경에 능동적으로 대처하기 위한 대책의 일환으로 고안된 것이며, 향후 유역간 물 이동에 따른 현행 수리권제도 및 어류, 수질변화에 따른 환경영향 등에 대하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제13권3호
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• pp.2322-2341
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• 1971

관개용수(灌漑用水)의 부족(不足)과 한해(旱害)의 적응책(適應策)로서 절수(節水)를 피함과 동시(同時)에 수도수야(水稻收野) 증가(增加)시킬 수 있는 관개조절방법(灌漑調節方法)을 구명(究明)하기 위하여 $1968{\sim}1969$ 의 양년도(兩年度)에 걸처서 만생종(晩生種)인 농림(農林) 6호(號)를 공시(供試)하여 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 실험포장(實驗圃場)의 누수형답(漏水形畓)에서 밑다짐 간단관수(間斷灌水) 및 작토(作土)밑에 비닐깔기 등의 세가지 3방향(方向)으로 19처리(處理)를 하여 3반복(反覆)의 완전임의배치법(完全任意配置法)으로 시험(試驗)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 경토(耕土) 15cm 밑에 점토(粘土)를 $3{\sim}9cm$ 두께로 밑다짐한 것은 양년도(兩年度)에 각각(各各) $36{\sim}45%$ 및 $78{\sim}88%$ 의 관개용수(灌漑用水)가 절약(節約)되었다. 특히 밑다짐 9cm 구(區)는 양년도(兩年度)에 45% 및 88% 의 관개용수절약(灌漑用水節約)과 20% 및 12%의 수도증수(水稻增收)를 보였다. 2. 분얼기(分蘖期)와 등숙기(登熟期)에 $5{\sim}8$ 일(日) 간격(間隔)으로 40mm 식 간단관수(間斷灌水)한 것은 양년도(兩年度)에 각각(各各) $52{\sim}65%$ 및 $41{\sim}55%$ 의 관개용수절약(灌漑用水節約)과 $10{\sim}16%$ 의 수도증수(水稻增收)를 보였다. 3. 경토(耕土) 15cm 밑에 비닐을 깐 것은 비닐의 공극량(孔隙量)에 따라서 $75{\sim}88%$의 관개용수절약(灌漑用水節約)을 보였다. 비닐의 공극량(孔隙量) $3cm/m^2$의 경우에는 수도수량(水稻收量)이 표준구(標準區)와 비등(比等)하였으나 그 보다 공극(孔隙) 작으면 수도수량(水稻收量)은 저하(低下)하였다. 4. 처리구(處理區) 주위(周圍)에 깊이 57cm, 높이 6cm로 비닐을 삽입(揷入)하여 지수벽(止水壁)을 만들면 수분침투량(水分浸透量) $25{\sim}33%$ 정도 감소(減少)되었다. 5. 경토(耕土) 15cm 밑에 밑짚을 6cm 두께로 다저 넣은 것은 표준구(標準區)에 비(比)하여 1963, 년도(年度)에는 약(約) 30% 의 증수(增收)를 보였으나 1969년도(年度)에는 약(約) 7%의 감수(減收)를 보여 양년도(兩年度)의 성적(成績)이 극(極)히 대조적(對照的)이었다. 6. 전체적(全體的)으로 1969년도(年度)에는 전년도(前年度)보다 수량(收量)이나 주당수수(株當穗數) 및 수립수(穗粒數)가 적은데 이것은 1969도(度)의 기상(氣象)이 분얼성기(分蘖盛期)에 저온다우(低溫多雨)이고 등숙기(登熟期)에 일조(日照)가 적었기 때문일 것이다. 7. 생육상태(生育狀態)의 처리간(處理間) 변이(變異)는 다음과 같다. (1) 밑다짐과 간단관수(間斷灌水)에 의하여 초장신장(草長伸長)이 조장(助長)되었다. (2) 밑다짐 9cm 구(區)와 일간격(日間隔)의 간단관수구(間斷灌水區)는 고(高) 수량(收量)이며 간장(稈長)도 컸다. (3) 간단관수(間斷灌水)의 경우에 고수량(高收量)이며 주당수수(株當穗數)가 많은 경향(傾向)이 있었다. (4) 밑다짐 9cm 구(區)나 $5{\sim}8$ 일(日)의 간단관수구(間斷灌水區)에서 수립수(穗粒數)가 많었고 수량(數量)도 많었다. (5) 1000립중(粒重)에서도 1수립수(穗粒數)와 비슷한 경향(傾向)이 인정(認定)되었다. (6) 실임율(實稔率)은 밑다짐과 간단관수(間斷灌水)의 경우에 증대(增大)되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.359-359
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• 2017

하천관리청은 유량변동이 큰 환경에서도 평상시 하천의 기능을 유지하고 안정적인 용수공급이 이루어지도록 하천수 허가관리를 수행하고 있다. 이때, 하천수 사용허가 검토시 기준으로 사용되는 유량은 자연상태의 기준갈수량에서 하천유지유량을 감안하여 적용하고 있는데, 이는 하천유량의 변동에도 최대 용수수요를 만족할 수 있게끔 관리하기 위한 것으로 최대 사용량일 때의 물의 과부족을 계산하여 허가 여부를 결정한다. 본 연구에서는 Park et al.(2016)이 제안한 시기별(홍수기/이수기, 비관개기/관개기 고려) 하천수 사용허가 기준유량 설정방법을 기반으로, 수질오염총량제(Total Maximum Daily Loads, TMDLs)에서 적용하는 안전율(Margin of Safety, MOS)의 개념을 접목하여 허가기준유량의 불확실성을 정량적으로 고려할 수 있는 방법을 제시하였다. 허가기준 유량은 수문모델에 의해 자연상태의 모의유량을 유황분석하여 도출하게 되므로 유량의 연도별 변도성(Margin of Variability, MOV)과 예측모델 매개변수의 불확실성(Margin of Uncertainty, MOU)을 고려하는 Walker Jr.(2003)의 안전율 산정방법을 적용하였다. 본 연구에서는 금호강 유역을 대상으로 시기별 자연유량 산정시 고려한 SWAT 모형결과를 기반으로 하였으며, 모의자료의 변이계수를 산정하여 시간적 변동성에 의한 불확실성을 도출하고 SWAT-CUP모형을 활용하여 모형의 불확실성을 도출하여 안전율을 계산하였다. 단, 기준갈수량이 허가기준유량으로 사용되는 기간(1월 1일~3월 31일)에는 안전율까지 고려할 경우 지나치게 보수적이라고 판단되어 적용에서 제외하였다. 본 연구에서 제안된 불확실성을 고려한 하천수 관리방법론은 시기별 하천수 허가기준유량 설정에 대한 의사결정자들의 판단을 지원하는데 기여함으로써 정책적 활용도를 높일 뿐만아니라 탄력적인 하천유량관리를 위한 기초연구로 활용될 수 있을 것이며, 타 분야 기술과의 융합이라는 점에서도 의의를 가질 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.510-511
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• 2022

물관리기본법의 시행 및 제1차 국가물관리기본계획의 이행에 따라 물관리 자료의 정보화 요구가 증가하고 있다. 과거 농업용수관리는 기초자료의 오류, 계측데이터의 부족 등이 한계점으로 지적되었으며, 과학화·표준화된 농업용수 물수급 분석 체계 구축 및 물정보의 정확성이 요구된다. 최근 통합물관리 국가정책 대응을 위한 물수급 분석 기반 마련을 목적으로 한국농어촌공사에서는 농업용수 용 배수 계통 정밀조사, 공간자료 재구축 등을 통한 농업용수 디지털 정보체계 구축 사업이 진행되고 있다. 연속수치지형도 및 토지피복, 스마트팜맵 등의 디지털 공간자료를 수집하고 현장조사와 영농조사를 바탕으로 최신화된 용배수계통도, 수혜면적 자료를 구축하였다. 본 연구에서는 디지털화한 용배수계통도를 이용하여 수리해석 모델 기초자료를 구축하고, 들녘단위 (주·보조수원, 저수지 및 양수장 등) 용수계통도 구현함으로써 수원공별 용수공급 네트워크를 분석하고자 한다. 농업용수 공급체계 반영이 가능한 EPA-SWMM (United States Environmental Protection Agency Storm Water Management Model)을 활용하여 다양한 물공급 시나리오를 적용하여 최적의 물관리 방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 경기도 안성시 고삼저수지를 대상으로 연속수치지형도, 농경지전자지도, 고해상도 DEM 등을 활용한 디지털 조사와 수로 표고, 길이 및 너비 등 현장조사를 수행하였으며, 현장 물관리 방안을 적용하여 물분배 모의가 가능한 EPA-SWMM 기반 수원공-용수로-수혜구역을 연결하는 용수공급 네트워크를 구축하였다. 농촌용수종합정보시스템 (Rural Agricultural Water Resource Information System, RAWRIS)에서 제공하는 계측 자료를 활용하여 관개기간의 강수량, 소비수량, 증발산량, 공급량 등을 적용하여 농업용수 공급량, 배분량을 추정하였다. 본 연구의 결과는 물관리 담당자에게 상세한 현행 용수공급량 및 용수공급체계 정보 제공과 향후 국가물관리기본계획, 농어촌용수이용합리화계획의 물수급 분석 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국농공학회지
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• 제43권6호
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• pp.154-162
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• 2001

This study was performed to examine the rice growth and nutrient change in paddy soil with reclaimed sewage irrigation. Total nitrogen and total phosphorus in the experimental system were analyzed before and after rice culture. The experiment lasted three consecutive years, and this paper presents results of the last year. Additional supply of nutrients to the rice culture by reclaimed sewage irrigation was significant and it increased the yield. Nutrient uptake by rice plant increased with more nutrient supplied, however. there was limit in plant uptake. Nutrient accumulation occurred in the soil and it was more apparent for the phosphorus where most of the remaining quantity was accumulated while substantial amount of nitrogen was lost during the growing season. This study suggested that additional nutrient supply by reclaimed sewage irrigation might be a supplemental benefit to the rice culture, and it can help the fertilization management. However, long term effects of continual reclaimed sewage irrigation should be assessed carefully including nutrient mass balance in the paddy rice culture system.

• 한국환경농학회지
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• 제31권4호
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• pp.318-327
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• 2012

논은 지역이나 토양, 기후 특성, 오염원 종류, 관개 및 시비 등의 경작방법에 따라 배출 양상이 다양하다. 특히, 시비방법 개선, 효율적인 물관리 등 영농방법 개선을 통한 비점부하 저감이 중요하다. 본 연구에서는 담수논을 대상으로 물꼬높이, 시비량, 관개수 수질에 따른 배출부하량 저감효과를 평가하기 위해, 시험포장의 물수지 및 물질수지 분석자료를 이용하여 CREAMS-PADDY 모형을 보정과 검정을 하고, 영농관리 시나리오를 적용하여 그 결과를 평가하였다. 영농관리 시나리오는 선행연구를 조사하여 배출부하량 저감을 만족하는 동시에 벼의 수확량 저하를 초래하지 않도록 4개의 시나리오로 개발하였고, 대조군은 관행농업을 반영하여 구성하였다. CREAMS-PADDY 모형과 HOMWRS 모형을 연계하고, 과거 기상자료를 이용하여 1981~2010년 영농기의 배출부하량 모의가 가능하도록 모형을 구축하였다. 모형의 보정 및 검정을 위하여 서울대학교 이동저수지 관개논 시험포장에의 물수지 및 물질수지 분석 자료를 이용하였고, 보정 결과 논물 총질소 및 총인의 결정계수는 0.95, 0.84, 모형의 효율지수는 0.95, 0.73으로, 검정 결과 논물 총질소 및 총인의 결정계수는 0.97, 0.85, 모형의 효율지수는 0.91, 0.84로 비교적 높게 나타났다. 영농관리 시나리오 적용 결과 중간낙수 이후 물꼬를 50 mm 증가시켰을 때 배출부하량은 대조군 대비 T-N 1~34%, T-P 5~21% 저감되는 것으로 나타났고, 100 mm 증가시켰을 때 대조군 대비 T-N 5~62%, T-P 8~37% 저감되는 것으로 나타났다. 관행시비량에서 표준시비량으로 시비량을 삭감시 배출부하량은 대조군 대비 T-N 0~16%, T-P 0~9% 저감되는 것으로 나타났으며, 배출부하량 저감양상은 시비직후 강우의 발생유무에 따라 크게 달라지는 것으로 나타났다. 관개수 수질을 호소수 수질환경기준인 4등급을 초과하는 수준으로 관개하는 경우 배출부하량은 대조군 대비 T-N 9~65%, T-P는 9~47% 증가하는 것으로 나타났다. 영양물질의 농도가 높은 관개수가 유입될 경우 논은 수질을 정화하는 경향을 보였다. 시나리오를 종합하면 영농초기의 물꼬높이를 낮게 유지하고, 중간낙수 이후 물꼬를 높게 유지하며, 비료는 강우가 발생하지 않는 시기에 표준시비량으로 시비하고, 호소수 수질환경기준인 4등급을 만족하는 관개수를 이용하였을 경우 논에서의 비점오염 관리에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 하지만 고농도의 영양물질이 함유된 관개수를 농업용수로 이용할 경우 수계 전체의 배출부하량에 저감에 있어 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구는 현장 실험 이전의 기초 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.608-612
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• 2009

본 연구에서는 하수재이용에 따른 토양에서의 염분변화를 추정하기 위하여 SWAP(Soil-Water-Atmosphere-Plant) 모형을 선정하여 경기도 화성시 수원환경사업소 인근에 위치한 병점지구를 대상으로 모형의 적용성을 분석하였다. 실험에 사용한 관개용수는 1) 지하수(TR#1), 2) 하수처리장 방류수+여과+UV (TR#3)로 분류하여 실험에 사용하였다. 영농기간 동안 논으로 유입되는 총 유입수는 $1,724.2^{\sim}1,733.7$ mm 범위였으며, 이 중 약 64%가 강우에 의해 공급되었고, 나머지는 관개에 의하여 유입되었다. 유입관개수의 EC는 지하수 관개수인 TR#1이 다른 처리구에 비해 작았고, TR#3의 경우 $0.442{\sim}0.698$ dS/cm의 범위를 보였다. 모형의 보정과 검정을 위해서 대상지구에 FDR(Frequency Domain Reflection)을 설치하여 토양수분함유량과 염분농도를 토심에 따라 일단위로 모니터링 하였다. 토양함수량의 보정기간 중 토심별(50, 100, 140 cm) RMSE는 TR#1에서 $0.001^{\sim}0.002$ $cm^3cm^{-3}$, TR#3에서 $0.002^{\sim}0.006$ $cm^3cm^{-3}$으로 나타났으며, 검정기간 중 토심별 RMSE는 TR#1에서 $0.003^{\sim}0.064$ $cm^3cm^{-3}$, TR#3에서 0.001$cm^3cm^{-3}$로 나타났다. 토양염분의 보정기간 중 토심별 RMSE는 TR#1에서 $0.001^{\sim}0.023{\times}10^{-3}$ dS $m^{-1}$, TR#3에서 $0.028^{\sim}0.045{\times}10^{-3}$ dS$m^{-1}$로 나타났으며, 검정기간의 토심별 RMSE는 TR#1에서 $0.018^{\sim}0.037{\times}10^{-3}$ dS$m^{-1}$, TR#3에서 $0.004^{\sim}0.014{\times}10^{-3}$ dS$m^{-1}$로 적용성이 있는 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권1호
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• pp.7-14
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• 2004

관개수 수질을 고려한 감비가 벼의 생산성과 농업환경에 미치는 영향을 분석한 결과는 다음과 같다. 시험에 사용된 관개수의 질소 인, 칼륨의 평균함량은 각각 6.16, 0.26, 9.37 mg/L 이었고, 유입된 영양염류가 논을 통과하면서 농도가 감소되어 유출수의 성분은 유입된 관개수보다는 낮은 농도를 보였으며, 논 표면수와 침출수의 농도는 시비량과 시비시기에 따라 변화하였다. 토양검정 50% 시비구에서는 질소의 공급량과 소비량간의 차이가 0.14 kg/ha으로 나타나 양분수지면에서 균형을 이룬 반면, 농가관행시비구에서는 그 차이가 95.3 kg/ha로 나타났다. 농가관행시비구에 비해 토양검정시비구와 토양검정 50% 시비구는 등숙률, 천립중, 도정특성 등이 우수하여 완전미수량에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 시비량이 적을수록 단백질 함량 또한 적어, 기계적인 식미치가 높게 나타나 품질에서 우수하였다. 시비효율에서는 토양검정 50% 처리에서 시비된 성분이 수량에 기여하는 비율이 높아서 시비이용과 효율면에서 우수한 결과를 보였다. 이상과 같이, 관개수에 포함된 영양물질을 작물의 생육에 이용함으로서, 농업용수의 수자원 이용효율을 높이는 동시에, 비료 절감효과와 생산량 증대의 가능성을 검토할 수 있었다.