• Applied Biological Chemistry
• /
• v.43 no.2
• /
• pp.116-123
• /
• 2000

A numerical model of three-dimensional soil water distribution for drip irrigation management under cropped conditions was developed using Richards equation in Cartesian coordinates. The model accounts for both seasonal and diurnal changes in evaporation and transpiration, and the growth of plant root and the shape of root zone. Solutions were numerically approximated using the Crank-Nicolson implicit finite difference technique on the block-centered grid system and the Gauss-Seidel elimination in tandem. The model was tested under several conditions to allow the flow rates and configurations of drip emitters vary. In general, simulation results agreed well with experimental results and were as follows. The velocity of soil-water flow decreased drastically with distance from the drip source, and the rate of expansion of the wetted zone decreased rapidly during irrigation. The wetting front of wetted zone from a surface drip emitter traveled farther in vertical direction than in horizontal direction. Under this experimental weather condition, water use efficiency of a drip-irrigated apple field was greatest for 4-drip-emitter system buried at 25 cm, resulting from 10% increase in transpiration but 20% reduction in soil evaporation compared to those for surface 1-drip emitter system. Soil moisture retention curve obtained using disk tension infiltrometer showed significant difference from the curve obtained with pressure plate extractor.

• Geophysics and Geophysical Exploration
• /
• v.9 no.4
• /
• pp.304-315
• /
• 2006

We have examined the applicability of f-k analysis to the GPR direct wave measurement for water content to characterize vadose zone condition. When the vadose zone consists of a dry surface layer over wet substratum, we obtained f-k spectra where most of the energy is bounded by the air and dry soil velocities. In this case, dry soil velocity was successfully estimated by using high frequency data. On the other hands, when wet soil overlies dry substratum, the f-k spectra show a contrasting response where most of the energy travels with the velocity bounded by dry and wet soil velocities. In this case, the radar waves are trapped and guided within wet soil layer, exhibiting velocity dispersion. By adopting modal propagation theory, we could formulae a simple inversion code to find two layer's dielectric constants as well as layer thickness. By inverting the velocity dispersion curve obtained from f-k spectra of synthetic modeling data, we could obtain good estimates of dielectric constants of each layer as well as first layer thickness. Moreover, we could obtain more accurate results by including the higher mode data. We expect this method will be useful to get the quantitative property of real subsurface when the field condition is similar.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
• /
• 2002.04a
• /
• pp.191-194
• /
• 2002

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하여 대표적 휘발성 NAPL (Non-aqueous phase liquid)인 TCE (trichloroethylene)와 toluene을 토양으로부터 제거하는 칼럼 실험을 실시하였다. 토양특성 및 증기추출 조건들이 정화효율에 미치는 영향을 규명하는데, 균질한 Ottawa sand와 실제 오염지역의 토양들을 직경 2.5cm, 길이 30cm인 유리 칼럼이 충진시켰으며, 빨갛게 염색된 TCE 또는 toluene 4 g이 주입되었다 공기 유량계를 설치하여 0.03L/min의 일정한 속도로 공기가 주입되도록 하고, 퍼지장치를 설치하여 주입 공기의 습윤도를 99% 이상으로 유지하였다. 가스크로마토그래피로 유출 가스 농도를 분석하였다. Ottawa sand로 충진된 칼럼실험에서는 매질의 입자크기, 함수율, 토양 내 오염물 체류시간 등을 변화시켜 실험을 반복하였다. TCE로 오염된 세립질 Ottawa sand 칼럼실험에서 유출 공기의 최대 농도는 조립질 Ottawa sand 칼럼의 유출 농도보다 약 20% 정도 감소하였고, 오염지역의 실제토양 칼럼실험에서는 최대유출농도가 조립질 Ottawa sand 칼럼의 농도보다 약 50% 감소하였으나, 20 liter공기 주입 후부터는 모두 비슷한 농도감소 현상을 나타내었으며, 초기 주입량의 90 % 이상이 제거되었다. 함수율증가에 따른 유출공기의 농도 감소는 거의 나타나지 않았으며, TCE 주입 후 7일 동안 방치하였다가 SVE를 실시한 칼럼 실험에서도 잔류하는 TCE의 양이 약간 증가하였지만 20 liter 공기 추출 후에는 초기 주입량의 90% 가, 40 liter공기 추출 후에는 98% 이상이 제거되었다. Toluene으로 오염된 칼럼 실험에서도 TCE와 비슷한 제거 경향을 나타냈으며 200 liter 공기 추출 후에는 오염물 초기 주입량의 98% 이상이 제거되었다. 본 실험 결과로부터 증기추출법을 이용한 TCE, toluene 정화 효율성이 규명되었으며, 휘발성 NAPL로 오염된 실제 토양을 복원하기 위한 SVE법의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• Korean Journal of Weed Science
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.49-55
• /
• 1994

A study was conducted to determine the effect of depth of burial, soil temperature and/or moisture on tuber sprouting of E, kuroguwai. Tubers were evenly distributed in the upper 30cm of soil. Tuber weight increased as depth of tuber formed increased. No dormancy in newly formed tubers was found, whereas mature tubers were dormant. When new tubers were subjected both to continuous $5^{\circ}C$ and to gradual decreasing temperatures regimes ranged from 20 to $1^{\circ}C$ for 30 days, the tubers remained non-dormant. Viability of tubers was reduced when buried at 5cm depth in dry and moist soil conditions, but no reduction was obtained when buried at 25cm depth, regardless of soil moisture conditions employed. Percent sprouting of tubers buried at 25cm depth increased with increasing duration of burial in three soil moisture conditions studied, wherease in dry and moist conditions percent sprouting of tubers buried at 25cm depth increased by 60-day burial and thereafter decreased. In submerged condition, tuber sprouting was greater when buried at 5cm depth than when buried at 25cm depth, and increased as duration of burial increased at the both depths.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 1998.05a
• /
• pp.395-403
• /
• 1998

오염원의 이송확산에 관한 많은 연구들이 수행되어 왔으나 특히 비포화 영역에서 오염원 이송확산을 측정하는 것은 매우 어려운 것으로 알려지고 있다. 비포화 토양에서의 오염원 이송확산은 매질의 함수량 변화에 영향을 받기 때문에 오염원 거동특성을 이해하려면 비포화 흐름 분석을 선행한 후 오염원의 이송확산 특성을 분석하여야 한다. 본 연구에서는 비포화 영역에서의 오염원 이송특성을 분석하기 위하여 TDR(Time Domain Reflectometry)을 이용하여 비포화 흐름 및 오염원 이송을 측정하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 TDR을 이용하여 오염원 이송을 측정하는 방법을 개발하였으며, 이 방법을 이용하여 1차원의 토양기둥시료에서 비포화 흐름 및 오염원 이송확산에 관한 실험을 수행하고 수치모형을 적용함으로써 비포화 영역에서 오염원의 이송확산에 관한 거동특성을 규명하였다. 본 연구에서는 두 종류의 국내 토양시료(SUS, KUS)를 사용하였는데, 토양의 물리적 특성을 예비실험을 통하여 규명한 후 토양기둥시료를 이용한 본실험을 수행하였다. 비포화 천이흐름하의 오염원 이송확산 실험에서는 급격한 습윤전선의 전진에 따른 종형의 함수량변화를 관측할 수 있었고, 이때 오염원의 농도는 함수량의 천이구간의 중심점으로부터 전방영역의 농도분포가 습윤전선에서의 함수량 분포와 유사한 종형을 이루고 있음을 관측할 수 있었다. 비포화 정상흐름하의 오염원 이송확산 실험에서는 오염원이 이송하며 농도 천이구간이 확장되어지는 전형적인 형태를 보였다. 또한 예비실험에서 측정한 매개변수를 입력자료로하여 수행한 수치결과와 실험결과를 비교하였는데 비포화 흐름특성은 실험결과와 수치결과가 정량적으로 일치하는 경향을 보였으나, 오염원 이송확산 특성은 정량적으로 수치결과가 실험결과보다 더 많이 확산되는 경향을 보였다. 따라서 수치모형을 현장에 적용할 경우 확산지수 결정에 주의하여야 할 것으로 판단된다. 즉, 수치모형에 적용할 확산지수는 BTC 실험을 통하여 측정한 확산지수, 수치확산, 흡착계수, 적용영역의 크기 등을 고려하여 결정하여야 한다. 특히 본 논문에서는 TDR을 이용하여 최초로 천이상태의 함수량과 오염원 농도를 측정하였는데 이를 위하여 전기전도도와 함수량관계를 추정하는 식을 제안하였으며, 전기전도도와 토양수 농도, 전기전도도와 함수량의 관계를 이용한 천이상태의 오염원 농도 측정방법을 개발하였다. 특히 제안식에서는 한계함수량의 개념을 도입하여 전기전도도와 함수량관계를 추정하므로 추정식의 실험값 반영 정도를 증가시켰다. 본 연구에서 제안된 식을 이용하여 추정된 전기전도도와 함수량관계는 다른 제안식에 비하여 개선된 결과를 보여 주었고, 본 연구에서 개발한 오염원 농도 측정법을 이용하여 측정한 결과 함수량이 0.15이하에서는 측정오차가 크지만 함수량이 0.15이상일 경우 매우 좋은 결과를 보였는데 질량평형을 검토한 결과 약 5-10%의 오차율을 보였다. 따라서 본 논문에서 개발된 천이상태의 오염원 농도측정법은 용존 오염물질의 이송에 관한 정확한 실험을 제공할 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.104-112
• /
• 2012

BACKGROUND: Agricultural inputs (fertilizer and organic inputs) and water conditions can influence $CH_4$ and $CO_2$ emission from agricultural soils. This study was conducted to investigate the effects of agricultural inputs (fertilizer and organic inputs) under changing water regime on $CH_4$ and $CO_2$ emission from a soil in a laboratory incubation experiment. METHODS AND RESULTS: Four treatments were laid out: control without input and three type of agricultural inputs ($(NH_4)_2SO_4$, AS; pig manure compost, PMC; hairy vetch, HV). Fertilizer and organic inputs were mixed with 25 g of soil at 2.75 mg N/25 g soil (equivalent to 110 kg N/ha) in a bottle with septum, and incubated for 60 days. During the first 30-days incubation, the soil was waterlogged (1 cm of water depth) by adding distilled water weekly, and on 30 days of incubation, excess water was discarded then incubated up to 60 days without addition of water. Based on the redox potential, water regime could be classified into wetting (1 to 30 days), transition (31 to 40 days), and drying periods (41 to 60 days). Across the entire period, $CH_4$ and $CO_2$ flux ranged from 0 to 13.8 mg $CH_4$/m/day and from 0.4~1.9 g $CO_2$/m/day, and both were relatively higher in the early wetting period and the boundary between transition and drying periods. During the entire period, % loss of C relative to the initial was highest in HV (16.4%) followed by AS (8.1%), PMC (7.5%), and control (5.4%), indicating readily decomposability of HV. Accordingly, both $CH_4$ and $CO_2$ fluxes were greatest in HV treatment. Meanwhile, the lower $CH_4$ flux in AS and PMC treatments than the control was ascribed to reduction in $CH_4$ generation due to the presence of oxidized compounds such as ${SO_4}^{2-}$, $Fe^{3+}$, $Mn^{4+}$, and ${NO_3}^-$ that compete with precursors of $CH_4$ for electrons. CONCLUSION: Green manure such as HV can replace synthetic fertilizer in terms of N input, however, it may increase $CH_4$ emission from soils. Therefore, co-application of green manure and livestock manure compost needs to be considered in order to achieve satisfactory N supply and to mitigate $CH_4$ and $CO_2$ emission.

• Proceedings of the KGS Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.50-50
• /
• 2004

강원도 평창군 도암면에 위치한 송천 유역, 이른바 대관령 지역은 냉량습윤한 기후를 이용한 대규모 목축과 고랭지 농업이 성행하여 독특한 농촌 경관을 보이는 곳이다. 최근 이 지역에서는 고랭지농업의 확대에 따라 토양 유실과 그에 따른 수질 오염이 심각해졌으며, 하류에 위치한 도암호의 수질 악화로 인해 그 방류 문제를 둘러싸고 발전소와 하류지역 주민들의 갈등이 심화되어 왔다. (중략)

• Proceedings of the KGS Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.57-57
• /
• 2004

강원도 평창군의 도암호 유역, 이른바 대관령 지역은 냉량습윤한 고랭지 기후 특성을 이용하여 대규모 목축과 고랭지 농업이 성행한 곳이며 토양유실과 수질 오염이 심각하다. 본 연구에서는 대관령 지역의 산림 및 농경지 소유역을 대상으로 주 1회의 유량 및 수질 조사를 실시하여 토지이용에 따른 수질 특성, 특히 수질 항목간의 상관관계와 유량 증감에 따른 수질 변화가 산림 소유역과 농경지 소유역에서 각각 어떻게 나타나는지 살피고자 한다. (중략)

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1996.05d
• /
• pp.147-154
• /
• 1996

외국에서는 도로건설시 성토관리용으로 '방사성동위원소(Radioisotope : 이하 RI)를 이용한 습윤밀도 및 함수량 측정장비'가 많이 사용되고 있는 추세이다. 국내에서는 1989년 제정된 건설 기술관리법 감리전문회사건립 등록기준에 밀도\ulcorner함수량 측정기의 보유가 명시되어 있고 시공성 향상 차원에서 도입될 예정이다. 그러나 국내의 토양에 맞게 제작되어지지 않았고 사용상의 방사선 관련 제약 때문에 기대만큼 실제 사용이 되지 않고 있다.$^{(1)}$ 연구발표내용은 국내에서 제작, 실험하여 만들 RI계기개발의 기초가 되는 내용이며, 만들어질 계기의 부품과 계산과정 등을 예측하는 것이다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
• /
• v.12 no.5
• /
• pp.9-18
• /
• 2007

Soil vapor extraction (SVE) is an effective and cost efficient method of removing volatile organic compounds (VOCs) and petroleum hydrocarbons from unsaturated soils. However, soil vapor extraction becomes ineffective in soils with low gas permeability, for example soils with air permeabilities less than 1 Darcy. Incorporating PVDs in an SVE system can extend the effectiveness of SVE to lower permeability soils by shortening the air flow-paths and ultimately expediting contaminant removal. The objective of the research described herein was to effectively incorporate PVDs into a SVE remediation system. The test results show that the gas permeability was evaluated for four different equivalent diameters, increasing the equivalent diameter results in a decrease in the calculated gas permeability. It was found that the porosity for the dry condition was greater than that of the wet condition and will allow flow rate for the same vacuum flow, offering a low resistance to the air flow.