• 제목/요약/키워드: 토양영역

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RGB 컬러 이미지를 이용한 콩의 군락 피복과 엽면적에 대한 저비용 평가 (Low-cost Assessment of Canopy Light Interception and Leaf Area in Soybean Canopy Cover using RGB Color Images)

  • 이윤호;상완규;백재경;김준환;조정일;서명철
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.13-19
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    • 2020
  • 본 연구는 저비용·저 노동력을 위해 RGB 컬러 이미지에서 획득한 녹색영역 값과 엽면적 그리고 군락피복 측정을 비교하였다. 시험에 사용된 품종은 국내에서 가장 많이 재배되고 있는 대원콩, 대풍콩 및 풍산나물콩을 재배하였다. 측정 시기는 엽의 4.5엽기부터 종실비대기까지 RGB 컬러 이미지를 획득하여 군락 엽면적과 피복을 비교하였다. 이미지 분석은 ExGR로 토양으로부터 식물체의 녹색 영역을 분리하였다. 분리한 녹색 영역과 실제 측정한 엽면적과 피복과는 고도의 유의성을 보였다. 본 연구 결과에서 알 수 있듯이 실제 측정한 군락 엽면적과 군락 피복과는 정의 상관관계(r2=0.84)를 보였다. 군락 이미지와 실제 측정한 군락 피복과는 고도의 정의상관관계(r2=0.94)를 보였다. 또한 군락 이미지와 실제 측정한 군락 엽면적과는 고도의 정의상관관계(r2=0.74)를 보였다. 따라서 향후 RGB 컬러 이미지로 저비용·저 노동력으로 군락 단위에서 엽면적과 피복을 손쉽게 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

처분부지의 수리지질 특성 (Hydrogeological characteristics of the LILW disposal site)

  • 김경수;김천수;배대석;지성훈;윤시태
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.245-255
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    • 2008
  • 중 저준위방사성폐기물 처분부지에 대한 건설 및 운영 인허가 취득을 위한 종합적인 부지특성조사가 사업자인 한국수력원자력(주)의 책임 하에 이루어졌으며, 수리지질조사는 부지의 수리지질학적 특성 해석과 방사선적 안전성 평가를 위한 기초자료 생산을 목적으로 수행되었다. 처분부지의 수리지질특성은 주로 지표에서 이루어진 지질조사, 시추조사, 각종 수리시험 및 지구물리탐사 자료를 종합적으로 분석하여 수리지질체계의 특성을 평가하고, 이를 토대로 수리토양영역, 3 개의 수리암반영역 및 5 개의 투수성구조영역으로 구성되는 수리-구조모델을 제시하였다. 본 논문에서 제시된 수리-구조모델과 수리인자는 지하수유동모델 해석 업무에 직접 이용되었다. 본 논문의 결과는 지표조사단계에서 얻어진 자료에 근거한 것이므로 수리지질특성과 관련된 제반 조사방법에 가정과 불확실성이 내재되어 있다. 따라서 현재 진행 중인 지하시설 건설과정에 취득되는 직접적인 수리지질특성 관련 자료를 종합적으로 재 해석함으로써 부지특성조사 단계에서의 가정과 불확실성을 저감시킬 수 있고, 최종적인 수리-구조모델의 신뢰성 향상을 기대할 수 있다.

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북한의 사방공학 분야 연구동향 분석 (Research Trends on Soil Erosion Control Engineering in North Korea)

  • 김기대;강민정;김동엽;이창우;우충식;서준표
    • 한국산림과학회지
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    • 제108권4호
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    • pp.469-483
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    • 2019
  • 북한은 1970년대부터 이어진 산림황폐화로 인해 매년 홍수와 산지토사재해가 발생하고 있다. 북한의 산지토사재해 피해저감과 통일 이후의 국토관리를 위해서는 북한 내 산림복구와 사방사업 관련 기술 및 동향을 파악하는 것이 무엇보다 우선적이다. 이 연구에서는 북한에서 발행된 사방공학 관련 논문 146편을 분석대상으로 하였으며, 문헌학적 특성과 논문의 통계적 분석을 실시하였다. 이후 VOSviewer 프로그램을 이용하여 연구영역을 구분하였으며, 이상의 연구결과를 토대로 시간적 변화에 따라 연구동향을 파악하였다. 그 결과, 1990년대부터 관련 논문이 꾸준히 증가하였다. 관련 연구주제는 (i) 토양침식 및 유실, 산지토사재해 위험지 평가, (ii) 산림의 수리·수문학적 이해, (iii) 사방구조물의 합리적인 시공, (iv) 사방사업 효과 및 관리방안으로 구분되었다. 특히, 김일성 집권시기에는 (ii) 산림의 수리·수문학적 이해에 관한 연구영역의 점유비율이 높았으나, 김정일과 김정은 집권시기에는 (i) 토양침식 및 유실, 산지토사재해 위험지 평가에 관한 연구영역의 점유비율이 증가하였다. 이러한 결과를 통해 사방공학에 대한 북한의 관심과 필요성이 꾸준히 증가하고 있는 것을 유추할 수 있었다. 이 연구의 결과가 북한의 사방공학 분야를 올바르게 이해하는 기초자료로써 본격적인 남북 산림협력을 대비하기 위한 발판이 될 수 있을 것으로 판단된다.

동아시아 이상기후 감시 서비스를 위한 지면모형 기반 준실시간 토양수분지수평가 (Evaluation of near-realtime weekly root-zone Soil Moisture Index (SMI) for the extreme climate monitoring web-service across East Asia)

  • 전종안;이은정;김대하;김선태;이우섭
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권6호
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    • pp.409-416
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    • 2020
  • 최근 증가하고 있는 이상기후현상으로 인한 사회·경제적 피해를 줄이기 위해 이상기후 감시가 필수적이다. 이 연구의 목적은 Noah 3.3 지면모형으로 추정한 토양수분자료를 활용하여 준실시간 주간 근역층 토양수분지수(Soil Moisture Index, SMI)를 산정하는데 있다. 동아시아영역(15-60°N, 70-150°E)에 대해 Noah 3.3 지면모형의 적용성을 평가하기 위해 양쯔강유역을 선정하였으며, 해당 유역에서 증발산과 현열을 FluxNet, FluxCom, Global Land Evaporation Amsterdam Model (GLEAM), ERA-5, Generalized Complementary Relationship (GCR)자료를 이용하여 비교·평가하였다. 양쯔강 유역에서 Noah 지면모형으로 추정한 증발산은 FluxNet, FluxCom, GLEAM, ERA-5, GCR에 의한 증발산과 0.96이상의 매우 높은 결정계수의 값을 보였으며, 현열의 경우에는 FluxNet 현열 자료와 0.71의 결정계수로 증발산 보다 다소 낮은 값을 보였다. 주간 근역층 SMI 시계열로부터 2019년 7월부터 10월까지 중국의 동부지역에서 극한가뭄(Extreme drought)이 확장되는 현상이 관측되었다. 월별 극한가뭄 발생일수의 트렌드 분석결과, 우리나라의 경우 봄철에는 극한가뭄이 지난 20년 동안 대체로 감소하는 경향이 나타났으나, 가을철에는 한반도 전역에 걸쳐 증가하는 경향이 나타났다. 이 연구가 가뭄의 시·공간적 지속성 및 확장성과 최근 가뭄발생의 경향성 등을 종합적으로 분석하고 판단하여, 가뭄으로 인한 사회·경제적 피해를 줄이기 위한 적절한 대책 마련에 활용성이 클 것으로 기대된다.

초임계 이산화탄소를 이용한 토양과 제올라이트중의 방향족 화합물 제거에 관한 연구 (A Study on the Removal of Aromatic Compounds from Soil and Zeolite Using Supercritical Carbon Dioxide)

  • 배원;신보현;강호석;김화용
    • 청정기술
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    • 제9권4호
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    • pp.197-206
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    • 2003
  • 본 연구에서는 방향족 화합물인 벤젠과 톨루엔을 모래와 제울라이트에 오염시킨 후 초임계 이산화탄소로 오염 물질을 제거하는 실험을 수행하였다. 온도는$50^{\circ}C$, 압력은 27.7 MPa에서 추출을 수행하였으며 오염 정도를 달리하여 결과를 분석 비교하였다. 실험 장치로는 지름 1.27cm, 길이 25 cm의 고압 추출기를 장착하여 흐름법으로 실험하였으며 10분 간격으로 추출된 시료를 취하여 추출된 방향족 화합물의 농도를 CG로 분석하였다. 실험 결과 고농도로 오염시켰을 때에는 용해도 모델을, 저농도로 오염시켰을 때에는 탈착 모델을 따라감을 알 수 있었고 동일조건하에서는 벤젠이 톨루엔보다 추출 효율이 높았다. 제올라이트를 모체로 한 경우가 모래를 사용한 경우보다 추출시간이 오래 소요되었고 이는 흡착력차이에 의한 결과로 해석된다. 간단한 Brady의 고정산 추출기 모렐링을 이용하면 용해도 모델을 따르는 경우에는 비교적 실험 결과를 잘 모사할 수 있었으나 탈착 모델의 지배를 받는 영역에서는 많은 오차를 수반하는 결과를 얻었다.

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색 온도 느낌을 고려한 색 대비 평가 알고리즘 (Color Contrast Evaluation Algorithm Considering Color Temperature Feeling)

  • 장영건
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권4호
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    • pp.471-478
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    • 2006
  • 웹 접근성 평가를 위하여 기존의 문서의 배경색과 문자 색 사이의 색 대비 정의에 대한 알고리즘을 조사하고, 비교하였다. 색 조합에 대한 기존의 색 대비에 대한 정량적 정의는 가독성 측면에서 불완전하며, 사용자에 대한 시험 평가에서도 무시하지 못할 불일치를 드러내고 있다. 본 연구에서는 기존의 W3C와 미국 토양조사센터(NSSC)의 색 대비 평가 알고리즘을 웹 안전 색의 조합에 적용하여 비교 분석하였고, 이를 위하여 NSSC의 알고리즘을 실수 영역으로 확장하였다. W3C의 알고리즘을 보완하여 색 온도 느낌을 고려한 알고리즘을 제안하며, 해당 알고리즘을 구현하였다. 시험 결과 W3C의 알고리즘과 NSSC의 알고리즘은 모순된 결과가 없었으나, W3C의 기준이 미국 토양조사센터의 기준보다 너무 엄격하며, 전체 색조합의 94.7%가 부적절한 색 대비를 제공하는 것으로 판정되었다. 본 연구에서 제안한 색 대비 알고리즘은 W3C의 방식에 비하여 색 대비와 가독성의 관계 사이의 선형성이 개선되었다. 따라서 색 대비의 정량적 요소로써 색 온도 느낌이 추가되어야 한다는 타당성이 입증되었다. 그러나 색 대비 알고리즘에 색 온도 느낌에 대한 최적의 반영 비율 및 가독성을 보장하는 적장 값의 설정은 좀 더 연구가 필요하며, 문자의 스타일과 크기에 따라 요구되는 색 대조 정도에 대한 연구가 필요하다. 색 대비는 일반 데스크톱 컴퓨터에서의 색에 의한 화면 접근 장애뿐만 아니라 휴대용 디스플레이 장치의 소형화에 따른 가독성 저하 문제가 더욱 심각해지면서 더욱 중요한 접근성 지표가 될 것이다.

남한산성 여장의 사춤으로 사용된 조선시대 석회 모르타르의 광물학적 특성 연구 (Mineralogical Characteristics of Lime Mortars Used in Pointing of Namhansanseong Yeojang in Joseon Dynasty)

  • 김은경;안선아;문성우;강소영
    • 한국광물학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.179-186
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    • 2017
  • 본 연구는 남한산성 한봉성 여장에 사춤으로 사용된 석회 모르타르를 분석하여 조선시대에 사용된 석회의 광물학적 특성을 파악하고자 하였다. 편광현미경 관찰 결과 여장의 모르타르는 기질에 석영, 장석, 운모, 휘석과 불투명 광물을 함유하고 있으며 XRD 분석을 통해 점토 광물인 녹니석, 카올린을 추가로 확인하였다. 입도 분석 결과 시료의 입도 분포가 넓고 크기가 균일하지 않으며 입도의 60%가 모래영역에 해당되었다. XRF 분석 결과 석회의 주성분인 Ca은 8.71-11.18%로 나타났으며 토양에서 확인되는 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$가 주요 성분으로 확인되었다. TG-DTA 분석 결과 약 $750^{\circ}C$ 부근에서 탄산칼슘의 탈탄산반응으로 인한 흡열피크와 약 10%의 중량감소율을 확인하였으며, SEM을 통한 미세조직 관찰 결과 조밀하게 응집된 비정질, 능면상의 방해석 결정이 관찰되었다. 이를 바탕으로 여장의 사춤재는 석회와 토양이 혼합된 모르타르이며 여장의 위치나 사용부위에 따른 광물 조성 차이는 보이지 않으므로 당시 한봉성 여장은 동일한 재료와 기법을 사용하여 개축된 것으로 판단된다.

라만분광분석을 통한 출토 청동유물의 부식층 연구 (Raman Spectroscopic Study on Corrosion Layers of Archaeological Bronzes)

  • 김범준;정광용
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제48권4호
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    • pp.4-23
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    • 2015
  • 출토 청동유물은 매장 상태에서 구성 성분, 제작기법, 매장 환경 등에 의해 형태 및 화학적으로 특성을 가지는 부식층이 형성된다. 안정한 상태의 부식층은 유물을 보호할 뿐만 아니라 유물의 정보를 담고 있으며, 이를 통한 부식층의 특성과 메커니즘 이해는 보존처리 시 중요한 자료가 된다. 화합물의 화학적 정보를 구별하고 분석이 가능한 분석 방법 중에 라만분광분석법은 원소분석이 주로 이루어졌던 미세영역에 대해서 화합물의 화학적 정보 및 구조에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있는 분석방법이다. 이에 본 연구에서는 출토 청동용기에 대해서 라만분광분석을 실시하여 출토 청동유물의 부식층의 특성을 확인하고 SEM-EDS 분석을 병행하여 종합적인 고찰을 하고자 하였다. 분석 결과 출토 청동유물의 외부 부식층에서는 구리 화합물인 malachite와 부식 환경에 기인한 albite, quartz, microcline 등과 같은 토양 및 점토 광물이 혼재되어 층을 형성하고 있다. 이는 매장 상태에서 부식이 진행되었음을 보여 줄 수 있다. 내부 부식층에서는 cuprite가 확인되며 일부 라만스펙트럼에서 나타나는 차이는 산화주석과 같은 혼재되어 있는 화합물에 의한 간섭으로 추정된다. 또한 내부 부식층에 존재하는 납 편석은 PbO, $PbSO_4$, $PbCO_3$ 형태로 존재하거나 cuprite로 대체되는 것을 확인하였다. 조사 샘플의 수가 적고 매장 토양에 대한 정보의 부족으로 일반적인 결론을 내릴 수는 없지만, 이러한 결과들을 통해서 청동유물에서 나타나는 부식과정과 오랜 시간 부식된 청동에서만 나타날 수 있는 특성들을 명확히 규명할 수 있다면 진위판별에 적용 가능성이 있다. 따라서 다양한 출토 유물에 대한 분석과 부식 환경까지 종합적으로 검토하는 추가적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

물체의 고유 Pole을 이용한 지하 속의 빈 공간 식별 방안 (A methodology for Identification of an Air Cavity Underground Using its Natural Poles)

  • 이우진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.566-572
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    • 2021
  • 본 논문에서는 도시환경과 모래가 많은 토양 아래에 구 형태의 빈 공간이 있을 경우를 가정하고, 해당 목표물의 고유 pole과 고유 공진주파수를 활용하여 목표물을 식별 및 위치를 추정하는 방안을 제시하였으며 가능성을 분석하였다. EM(Electromagnetic) 시뮬레이터를 활용하여 다양한 형태와 크기를 가진 완전도체(PEC: Perfect Electric Conductor)들을 모델링하였고, 이를 통해 획득한 EM 산란응답에 Cauchy 방법을 적용하여 물체의 고유 특성에 해당하는 고유 pole을 축적하여 pole 라이브러리를 생성하였다. 생성된 pole 라이브러리는 목표물에서 추출한 고유 pole과의 비교를 통해 목표물을 식별할 수 있는 가능성을 제공해 준다. 도시환경과 모래가 많은 토양 아래에 구 형태의 빈 공간이 있음을 가정하고 EM 시뮬레이션 모델링을 통해 얻은 전자파 산란 데이터로부터 관심 목표물의 응답을 추출하였으며, 시간영역에서 임펄스 응답의 시간 지연을 이용하여 목표물의 위치를 추정할 수 있었다. 또한 MP(Matrix Pencil) 방법을 적용하여 목표물의 고유 pole을 추출하였다. 최종적으로 계산된 고유 pole과 고유 공진주파수를 pole 라이브러리와 비교하여 탐지된 목표물을 구 형태의 빈 공간(직경 0.2m)으로 추정할 수 있었으며, 계산된 목표물의 위치(깊이)는 약 84 ~ 93%의 정확도를 보였다.

불포화 유동 방정식의 해를 위한 해적응격자법의 이용 연구 (Use of a Solution-Adaptive Grid (SAG) Method for the Solution of the Unsaturated Flow Equation)

  • Koo, Min-Ho
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.23-32
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    • 1999
  • Richards 방정식(RE) 해를 구하는 새로운 수치해석적인 방법으로 해적응격자(SAG)법을 개발하였다. SAG 법은 격자생성법을 이용하여 해의 구배가 큰 영역에 더 많은 수의 격자가 밀집되도록 일정한 수의 격자를 자동으로 재분배한다. 이 방법은 좌표변환기법을 이용하여 지배방정식인 RE를 새로운 좌표에서의 RE로 변환하고 유한차분법을 적용하여 방정식의 해를 구한다. 이때 격자점들의 이동은 변환된 RE에 수식으로 반영되기 때문에 고정된 격자점 을 갖는 변환된 영역에서는 해를 구하는 과정에서 내삽법이 불필요하게 된다. 따라서 SAG법은 불포화대에서의 지하수 침투과정을 모사할 때 습윤전선의 이동과 관련하여 발생하는 수치해석적 난제를 크게 개선할 수 있는 방법이다. SAG법과 고정격자를 이용하는 기존의 수정 Picard법을 비교하기 위하여 1차원 침투문제에 대한 수치실험을 실시하였다. 41개의 격자점을 이용한 SAG법은 201점의 고정격자법과 비교하였을 때, 해의 정확도에서는 비슷한 값을 보였으며 계산시간은 반으로 줄어들었다. SAG해의 질량평형과 수렴도는 시간간격 ($\Delta$t)과 해적응 격자생성에 사용된 가중모수 (${\gamma}$)에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 SAG법을 이용하여 질량보존적이며 동시에 수렴하는 해를 구하기 위해서는 $\Delta$t와 ${\gamma}$를 자동으로 재조정하는 과정이 요구되며, 이러한 과정은 계산시간을 증가시키는 요인으로 작용할수도 있을 것이다. 본 연구에서 제시된 방법은 특별히 시간에 따른 전선의 이동을 다루는 불포화 유동 및 오염물 거동 문제에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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