• 제목/요약/키워드: 토양공극수

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A Development of Auto-Calibration for Initial Soil Moisture Condition in Distributed Runoff Model (분포형 유출모형의 초기토양함수상태 자동보정 기법 개발)

  • Park, Jin-Hyeog;Cha, Kee-Uk;Ryoo, Kyong-Sik;Hur, Young-Teck
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.971-975
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    • 2009
  • 본 연구에서는 격자강우량과 GIS와 연계한 격자기반의 공간수문자료들을 모형의 입력매개변수로 활용하고, 수계망을 통하여 유역 출구까지 운동파(kinematic wave)이론에 의해 유출량을 물리적으로 추적해 나가는 격자기반의 분포형 강우-유출모형인 K-DRUM(Kwater Distributed RUnoff Model)을 개발하였고, 지표유출량에 가장 큰 영향을 주지만 실제 관측 및 적용이 용이하지 않은 유역의 초기토양함수상태에 대한 자동보정기법을 개발하였다. 개발된 자동보정기법을 이용하여 남강댐유역을 대상으로 적용가능성을 평가하였다. 연구에서 사용한 강우사상은 남강댐 유역에 큰 영향을 준 태풍 루사 (2002년 8월 31일 01시$^{\sim}$9월1일 23시), 태풍 매미 (2003년 9월 12일 01시$^{\sim}$9월13일 23시), 2004년의 대류성강우 (2004년 7월14일 01시$^{\sim}$7월 16일 10시) 및 태풍 에위니아 (2006년 7월 8일 18시$^{\sim}$7월11일 12시)의 총 4개의 사상을 대상으로 하였다. 개발한 유역의 초기토양함수상태 자동보정기법에 의한 유출모의의 적용성을 검토하기 위하여 모의에 사용된 매개변수 중 토지피복도에 의해 결정되는 조도계수와 토양도에 의해 결정되는 유효토심, 흡인수두계수, 공극률 및 투수계수는 4개의 강우사상에서 모두 동일한 조건으로 설정하였고, 유역내 토양 내부 수분함유량 산정을 위한 초기 기저유출량은 검토대상 기간 시점부에서 관측된 유출량으로 설정하였다. 초기토양함수상태 자동보정기법 적용을 통한 유출해석의 정확도는 체적오차 백분율(VER)과 첨두 유량 오차 백분율(QER)을 이용하여 평가하였으며, 이를 통해 본 모형이 유출량에 대한 정확성을 확보하고자 하였다. 본 연구에서 개발된 자동보정 기법을 적용한 결과, 초기토양조건을 설정하는데 있어서 기존의 시행착오법으로 인해 소요되는 시간과 유역내 토양 특성과 지형형상을 고려하지 않는 설정으로 인해 발생될 수 있는 문제점을 해결할 수 있었으며, 유출계산 결과도 유량의 크기와 첨두시간 모두 관측값과 비교적 잘 맞는 것을 확인할 수 있었다.

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Effects of Long Term Fertilizers on Growth, Yield and Grain Development of Rice (비료의 장기연용이 벼의 생육, 수량 및 미립발달에 미치는 영향)

  • Han, Hui-Seok;Sim, Jae-Seong
    • The Journal of Natural Sciences
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    • v.5 no.1
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    • pp.15-28
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    • 1992
  • 토양에 20년간 3요소+생고를 처리하였을때 토양의 화학적 성분, 공극율, 입단구조가 잘 발달되었다. 또한 이 처리에 의하여 CGR은 영화분화기때 가장 높았으나 무처리구나 3요소단용구에서는 전생육기간을 통하여 계속 증가하는 경향을 띈 반면 3요소+생고처리구에서는 영화분화기이후 계속 감소 하는 추세을 나타내고 있다. 현미수량에 있어서는 3요소+생고처리에 의하여 11%의 증가효과가 있었으며 이것은 주로 이삭의 일.이차기경의 분화수가 증가하였기 때문이었다. 또한 미립형태에 있어서도 완전미의 비율이 높았는데 이것은 등숙속도와 매우 밀접한 관계가 있어서 등숙속도가 빠를수록 심백미, 복백미 및 동할미가 많았다. 3요소 + 생고속도는 40DAH이었다.

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Potential Contamination of Soil and Groundwater from the Residual Mine Tailings in the Restored Abandoned Mine Area : Shihung Mine Area (페광산 복구지역 잔류장미로 인한 주변 지하수${\cdot}$토양 오염가능성-시흥광산 사례)

  • 정예진;이상훈
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.34 no.5
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    • pp.461-470
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    • 2001
  • The Shihung mine was restored in the early 90's after abandonment for 20 yews since 1973. Although disposed mine tailings were removed and the site was replaced by an incineration plant, still some residual mine tailings remain in the places including the old mine tailing ditposal area and the adjacent agricultural area. These residual mine tailings are prone to impose an adverse impact on the soil and groundwater and needs investigation for the potential contamination. Mine tailing samples were collected from the old tailing disposal area and the iii paddy. The porewater from the mine tailing were extracted and analysed to investigate chemical changes along the reaction path. Batch leaching tests were also carried out in the laboratory to find any supporting evidence found in the field analysis. Evidence of elemental leaching was confirmed both by the mine tailing and the porewater chemistry in them. The element concentrations of Cu, Cd, Pb, Zn in the porewater exceed the standard for drinking water of Korean government and US EPA. Leaching of heavy metals from the mine tailing seem to be responsible for the contamination. In batch leaching test. heavy metals were either continuous1y released or declined rapidly. Combining the information with porewater variation with depths and the geochemical meodeling results, most of elements are controlled by dissolution and/or precipitation processes, with some solubility controlling solid phases (Cu, Pb, Fe and Zn). Batch leaching test conducted at fixed pH 4 showed much higher releases for the heavy metals up to 400 times (Zn) and this area is becoming more vulnerable to soil and groundwater pollution as precipitation pH shifts to acidic condition.

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Characteristics of Soil Conditioner Pellets Fabricated by Self-propagating Combustion Methods Using Coal Refuse (석탄폐석의 자열소성을 이용한 토양개량용 펠릿의 제조와 특성)

  • Kim, Byoung-Gon;Lee, Gye-Seung;Nam, Chul-Woo;Park, Chong-Lyuck
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.41 no.6
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    • pp.379-386
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    • 2008
  • Calcined clay granules (pellet) have been used as a soil conditioner. The space among the pellets can secure drainage of water in soil and, simultaneously, can keep water for plants in the inner pore of that. However, the usage of the pellet has been restrained because fabrication of that requires a high energy and cost for heating over the temperate of $1000^{\circ}C$. Recently, SCS(Self-propagating Combustion and Sintering) method was developed and this method use the combustion energy of the preliminary mixed combustible. The SCS method is suitable to fabrication of small porous aggregate and requires a very low cost. This research applied the SCS method to coal refuses for fabrication of soil conditioner pellets. The coal refuses were pulverized under the size of $100{\mu}m$ and the pulverized powders were pelletized to the size of 4~6mm. The pellets were heated at the temperature of $1200^{\circ}C$ in the SCS furnace that was specially prepared for this research. Characteristics of the pellets were investigated and were compared with that of ordinary calcined clay pellet of kaolin; porosity, pore size distribution, bulk density, pH and etc.. Characteristics of the moisture retention in the pellets were measured by the centrifugal method: ASTM D425-88. The pellets of the coal refuses showed the higher values of the field capacity and the plant-available water than that of kaolin pellet. These results suggest the very low cost process that can utilize the coal refuses and can fabricate the lightweight porous soil conditioner of the very high plant-available water.

The effect of Dynamite Explosion on Physical Properties of Orchard Soil (폭약(爆藥)에 의(依)한 과수원토양(果樹園土壤)의 물리성개량(物理性改良)에 관(關)한 연구)

  • Yoo, S.H.;Koh, K.C.;Cho, Y.K.
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.11 no.2
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    • pp.61-66
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    • 1979
  • This experiment was conducted to find out the simple and economical method to improve physical properties of the soil that was very poor for the establishment of orchard. Jeonnam clay loam soils distributed mainly on rolling and hill side slope, were treated with the explosion of two kinds of dynamite at the depth of 1 m. The change of physical properties was investigated vertically and horizontally after soil profile had settled to some extent. The results were summarized as : 1. The original soil was very high in bulk density and soil hardness. Total porosity and aeration porosities were lower than critical level providing root elongation. It was more apparent in the subsoil than in the surface soil. 2. It was recognized that soil mass destruction and cracking by dynamite explosion decreased soil bulk density and soil hardness and increased porosity, especially non-capillary pores. 3. Effective radius of the improved physical properties by explosion with two dynamites was 100cm at 60cm depth and 30cm at 80cm depth. But with the use of three dynamites it was 100cm at 80cm depth. 4. It was thought that soil mass destruction and cracking caused by explosion was uneven in the two dynamites, and three dynamites was more effective to improve physical properties evenly. 5. With the use of two dynamites, Ammonium explosive was superior to gelatin dynamite.

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Application of ISMN method for quality control of soil moisture data (토양수분 측정자료의 품질관리를 위한 ISMN 방식 적용)

  • Shin, Hyung Jin;Lee, Jae Nam;Hwang, Seon Ah;Ok, Jung hun;Lee, Ki Won;Park, Chan Gi;Lim, Kyoung Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.254-254
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    • 2022
  • 밭 용수관리 및 가뭄 대응을 위한 토양수분 실측자료의 품질관리가 필수적으로 수행되어야 한다. 토양수분 자료의 체계적인 유지관리를 위해 국제 토양수분 네트워크(International Soil Moisture Network; ISMN)가 설립되었고, 전세계 1,400여개 지점의 토양수분량 자료의 품질관리하고 있다. ISMN 품질관리 방식은 토양특성, 강우에 대한 반응, 토양온도, 시계열특성을 이용한다. 지표면 최상 토층에 저장되어있는 수분인 토양수분은 기후 예측, 홍수 예보, 농업가뭄평가, 수자원 관리, 온실가스 산정, 인프라 보전, 수인성 전염병 모델링 등 다양한 분야에 활용될 수 있다(Dorigo et al., 2011). 본 연구에서는 FDR(Frequency Domain Reflectometry) 기기를 이용한 토양수분 측정자료의 품질관리를 위해 ISMN에서 제시한 총6개의 단계별 품질관리 체계를 적용하였다. 단계는 1) 토양수분이 0 m3m-3보다 작은지, 2) 또는 0.6 m3m-3보다 큰지, 3) 토양수분값이 공극률보다 큰지, 4) 토양온도가 영하인지, 5) 토양수분이 강우 이벤트 없이 증가하는지, 그리고 5) 토양수분 시계열 자료에 spike 가 있는지 6) break나 plateau가 있는지를 검사하여 Quality Flag를 설정하였다. 이를 기반으로 토양수분 데이터 자동 프로그램을 개발하여 이상치를 보정하였다. 향후, ISMN의 Quality Flag (QF1-QF10)를 적용하여 모니터링 자료의 품질관리 자동 프로그램을 개발하고자 한다.

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The Reduction of Tractive Force and Restoration by Revetment Mattress/Filter (호안 Mattress/Filter에 의한 소류력 저감과 식생복원)

  • Seo Young Min;Ahn Sun Bok;Jee Hong Kee;Lee Soontak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1388-1392
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    • 2005
  • 호안 Mattress/Filter는 철망구조 내에 채움재를 채운 다공성 구조로서 다양한 크기의 채움재를 사용할 수 있고 이로 인하여 다양한 공극을 형성할 수 있다. 이러한 Mattress/Filter의 다공성 구조는 통수성을 증가시키기 때문에 호안부에서 흐름의 에너지 및 유속을 감소시키며, 이로 인해서 소류력이 감소되어 호안의 침식을 완화시킨다. 또한 Mattress/filter에 사용되는 채움재는 자갈, 폐콘크리트 및 슬래그를 사용하기 때문에 표면이 거칠고 조도계수가 증가하게 되며, 호안에서의 조도계수의 증가는 유속의 감소와 소류력 감소를 가져온다. 한편 Mattress/Filter가 시공되고 수개월이 경과되어 식생발달 및 안정화가 이루어진 후에는 식생과 Mattress/Filter가 일체화되며, Mattress/Filter와 식생에 의해 조도계수의 증가 및 유속감소의 효과가 더욱 커지면서 결과적으로 소류력 감소효과는 증가하게 된다. Mattress/Filter의 다공성 구조는 호안의 통수성 및 조도계수를 증가시켜 호안부의 유속 및 소류력을 감소시키기 때문에 침식 및 식생유실을 완화시키게 된다. 시공 초기 식생이 발달하기 전에 복토된 토양의 유실 우려가 있을 경우 Mattress/Filter의 표면에 토양유실방지매트를 설치하여 복토된 토양이 유수에 의해 침식되는 현상을 방지할 수 있다. Mattress/Filter 시공후 수개월이 경과한 뒤에는 식생이 발달하여 유속 및 소류력 저감효과가 더욱 증가하며, 이로 인해서 더욱 안정된 식생군락을 형성시킬 수 있었다.

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Changes of the Soil Physic-Chemical Properties and Rice Productions with Organic Materials used in Organic Culture (벼 유기재배에 있어서 유기자재처리에 따른 토양 및 수량 특성 변화)

  • Kim, Hyun-Woo;Kim, Sun-Kook;Seo, Youn-Won;Kim, Hong-Jae;Son, Bo-Gyon;Chung, Doug-Young
    • Proceedings of the Korean Society of Organic Agriculture Conference
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    • 2009.12a
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    • pp.286-286
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    • 2009
  • 벼 유기재배시 토양양분공급용으로 이용되고 있는 유기자재(금수강산골드)를 대조로 하고 식물성유기 자재(쌀겨팰렛), 동물성유기자재, 식물성과 동물성이 혼합된 유기자재를 질소 성분량(7kg/10a)을 기준으로 하여 이앙 20일전에 전량 기비로 시비하고 경운한 다음 동진1호를 시험품종으로 하여 2년연속 유기 자재와 벼를 재배하면서 일어나는 토양의 이화학적 특성과 벼 생육 및 특성의 변화를 시기별로 조사하였다. 시험 전 토양의 화학성은 전반적으로 유기물은 높고 인산함량은 매우 낮은 조건의 토양이었다. 관행유기자재(금수강산골드)는 20일경에 50% 무기화율을 보였으나, 식물성자재 40~60일경, 동물성자재와 혼합자재(식물성+동물성)는 60~80일경에 47~52% 무기화 정도를 나타내 식물성 자재의 무기화 속도가약 20일정도 빨랐다. 토양 중의 유기물 잔존함량은 식물성자재 > 혼합자재 > 동물성자재 > 관행 순이었으며, 토양 중의 전 질소 잔존함량의 경우 관행유기자재는 처리초기부터 빠르게 감소하는 특성을 보이나, 식물성자재와 혼합 자재는 시비초기와 거의 비슷한 수준을 유지하였고, 동물성 자재는 서서히 감소되는 경향이었다. 토양 물리성은 액상과 공극율 다소 증가되는 경향이었으며 식물성과 혼합유기자재처리구가 컸으며, 토양 유효 입단 형성력에 있어서도 유사한 경향이었다. 벼 수량 특성은 관행유기자재보다 1년차에는 3~9%의 낮았으나, 2년 연속처리를 할 경우 관행유기자재를 처리할 때와 동일한 생산성을 기대할 수 있었다. PME와 $\beta$-Glucosidase의 효소활성은 관행유기자재 < 식물성자재 < 동물성자재 < 혼합유기자재의 순으로 높은 경향을 볼 수 있었다.

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Heating Characteristics of the Soils for the Application of Electrical Resistance Heating with Soil Vapor Extraction (전기 저항열을 이용한 유류 오염토 복원공정 적용을 위한 토양의 가열특성 연구)

  • Yun Yeo-Bog;Ko Seok-Oh;Park Gi-Ho;Park Min-Ho
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.11 no.1
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    • pp.45-53
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    • 2006
  • This study was performed to evaluate the heating characteristics of soils for the application of electrical resistance heating process combined with soil vapor extraction. Laboratory tests were conducted to find out optimum heating conditions by the adjustment of electrical supply and electrode. Results show that fine soil particles are more efficient for electrical heating. As water content of soil increases, more efficient electrical heating is observed. However, as the soil is saturated with water above the soil porosity, decrease in the heating efficiency is observed. The higher the voltage, is and the shorter the distance between the electrodes is, the better the heating efficiency is. The soil contaminated by fuel is also more efficient than non-contaminated soil in electrical resistance heating. From the relationship between the intial electrical current and the conductivity obtained in this study, soil temperature by electrical heating can be estimated.

Preferential Flow as Tested by Breakthrough Curves of Cl- and Cu2+ from Saturated Undisturbed Soil Core Samples under Steady Flow Conditions (포화 불교란 토양시료의 Cl- 및 Cu2+ 출현곡선에 의한 preferential flow의 검증)

  • Yoo, Sun-Ho;Han, Kyung-Hwa;Ro, Hee-Myong;Han, Gwang-Hyun
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.33 no.2
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    • pp.71-78
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    • 2000
  • Preferential flow has recently been the subject of increasing interest because these phenomena contribute to solute transport in soils. Commonly, preferential flow paths are associated with macropores or highly structured soils. We presented an analysis of the measured breakthrough curves (BTCs) of $Cl^-$ and $Cu^{2+}$ ions to test the occurrence of preferential flow in soils using miscible displacement technique under steady flow conditions. We also analyzed soil water retention curves and from this curves induced cumulative pore size distribution of undisturbed soils, which sampled from Ap1, B1, and C horizons of Songjeong series soils (the fine loamy, mesic family of Typic Hapludults). In this study, miscible displacement experiment on C horizon was excluded, because it is structureless sandy loam with saturated hydraulic conductivity of $5.2cmhr^{-1}$. The saturated hydraulic conductivity of Ap1 horizon was $2.0cmhr^{-1}$, which was about 7 times higher than that of B1 horizon ($0.27cm hr^{-1}$). Cumulative pore size distribution predicted that Ap1 horizon had more macropores (pore diameter larger than $49{\mu}m$, equivalent to -6 kpa of soil matric potential) than B1 horizon. The hydrodynamic dispersion coefficient from chloride BTCs was estimated as $1.3cm^2hr^{-1}$ for B1 and $34cm^2hr^{-1}$ for Ap1 horizon. However the retardation factors of B1 and Ap1 horizon were significantly different, i.e. 1 and 0.6, respectively, which means that there was distinct partition between mobile water and immobile phase in Ap1 horizon. The copper retardation effect of Ap1 horizon was less than that of B1 horizon, even though cation exchange capacity of Ap1 horizon was higher than that of B1 horizon. Thus, breakthrough curves of $Cl^-$ and $Cu^{2+}$ obviously showed the probability that preferential flow would occur in Ap1 horizon.

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