• 한국토양비료학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.131-135
• /
• 2004

본 연구는 일반 기상 측정에서 에너지 수지를 구할 때 이용되는 지중열류 값과 토양 내 10 cm 깊이에서 측정한 토양온도를 활용하여 태양 복사에너지와 지표면 복사 에너지의 도달과 분배에 중요한 역할을 하는 토양표면의 온도를 예측하고자 수행하였다. 2003년 6월 10일부터 6월 24일까지 측정한 지중열류와 토양온도 그래프에서 토양온도나 지중열류는 주기성을 나타내며 일중 최저 지중열류와 최고 토양온도 사이에는 위상편차가 존재한다. 토심 5 cm에서 측정하여 시간별로 평균한 토양온도와 지중열류 사이에는 2시간의 시간지연이 존재하며 토양온도와 시 공간상에서의 지중열류는 정의 상관관계를 보였다. 이는 단위체적 당 열용량과 깊이에 따른 열량의 변화율이 태양에너지와 지표면 복사를 통한 지중열류에 비례한다는 것을 의미한다. 예측된 토양 표면온도는 시간별로 평균하였을 때 그 평균온도가 $20^{\circ}C$를 넘어 여름철의 기온을 반영하였으며 모양도 주기함수 형태를 보였다. 진폭은 $4.5^{\circ}C$로서 10 cm 깊이에서의 진폭인 $3.4^{\circ}C$보다 $1.1^{\circ}C$ 높았으며 최저온도가 나타난 시간은 토양표면의 경우는 오전 8시, 10 cm 깊이에서는 오전 9시였으며 최고온도가 나타난 시간은 토양표면은 16시, 10 cm 깊이는 19시이었다. 시간별로 평균하지 않았을 때의 최고와 최저온도는 각각 33.2, $16.5^{\circ}C$ 였으며, 토양표면온도 분포는 $15-20^{\circ}C$가 5.3%, $20-25^{\circ}C$가 65.6%, $25-30^{\circ}C$가 28.1%, $30-35^{\circ}C$가 1%로 대부분의 온도는 $20-25^{\circ}C$ 범위의 값을 나타냈다. 예측된 토양표면온도의 검증을 위해 토양표면 온도와 10 cm 깊이의 토양온도를 가지고 계산한 산술 평균과 토심 5 cm에서 측정한 토양온도를 비교하였다. 또한, 그 과정을 통해 얻어진 추정회귀모형은 P값이 0.001보다 작아 유의성이 인정 되었다. 회귀모형의 결정계수는 0.968이었고 표준오차는 0.38로 예측된 토양표면온도는 추정 회귀모형에 의해 실제 값에 가깝게 추정할 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.535-542
• /
• 1994

원격 측정 방법은 지표로부터 방출된 방사선의 관측으로부터 지표면의 특성을 추정하는데 기초를 두고 있으며 이 방법을 사용하여 연구되어지는 수문학적 인자에는 지표면 온도, 증발산, 토양 함수비, 강우 그리고 강설 등이 있다. 본 연구에서는 관측된 광명온도와 모의된 광명온도로부터 피복이 안된 토양의 함수비 산정에 대한 방법을 소개한다. 피복이 안된 토양에서의 초단파 방출은 함수비, 토양의 온도와 표면 조도에 의존하게 된다. 이 방법은 표면 조도의 영향을 고려하기 위한 Fresnel 반사 계수의 수정과 함께 방사선 전달 모델(radiative transfer model)에 기본을 두고 있는데 피복이 안된 매끈한 표면과 서로 다른 표면 조도를 가진 표면에 대해 분석을 실시한다. 연구의 결과는 표면 조도의 영향이 토양의 광명온도를 증가시키고 광명온도와 함수비 사이의 감소경사를 작게함을 보여주고 있다.

• 한국기후변화학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.209-221
• /
• 2015

기후변화와 기상조건의 영향을 가장 많이 받는 분야는 농업이며, 특히 온도는 작물 생육에 영향을 미치는 가장 중요한 요인 중 하나이다. 본 연구는 수원에서 관개 조건 콩, 한발조건 콩, 배추, 노지 고추 및 비닐멀칭 고추 등 5개 작물에 대하여 기온과 작물 잎 및 토양의 표면온도를 monitoring 하여 이들 온도의 일중 변화 양상과 생육기간 동안의 온도 변화 양상 및 온도 요인 별 상호관계를 분석하였다. 시기별 기온과 작물잎 및 토양 표면온도에 대한 scale factor[Tsc]의 일중 변화 양상은 $[Tsc]=0.5{\times}sin(X+C)+0.5$와 같이 일중 시각(X : E&E time)에 대한 sine 함수로 나타낼 수 있었으며, scaling technique과 시기별 일 평균기온(Tavg), 최고기온(Tm) 및 최저기온(Tn)의 값을 이용하여 아래 식에 의해 시기별 일중시각(X)별 기온을 추정(E[Ti])할 수 있다. $E[Ti]=Tn+(Tm-Tn){\times}[0.5{\times}sin\;\{X+(9.646Tavg+703.65)\}+0.5]$. 또한 2014년 6월 24일의 작물별 일평균잎 표면온도는 노지 고추 > 멀칭 고추 > 한발 콩 > 관개 콩 > 배추 순이었다. 작물의 잎 표면온도를 추정할 경우, 멀칭 고추와 관개 및 한발 콩의 경우는 기온을 이용하여 가능하였으나, 배추와 노지 고추의 경우는 기온과 토양표면 온도의 두 변량을 이용하는 경우가 기온 한 변량을 이용하는 경우보다 작물 잎 표면온도의 실측치에 대한 편차가 더 작았다. Scale factor를 이용한 시기별 일중시각별 기온을 추정하는 방법과 작물별 잎 표면온도의 변화 양상을 구명한 본 연구결과는, 온도 등 기상자료를 이용한 작물 수량 예측 모형의 입력자료 산정 등에 활용 될 수 있다.

• 원예과학기술지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.503-511
• /
• 2013

본 연구는 돌나물과 한국잔디를 식재한 경량 모듈형 옥상녹화시스템의 온도저감과 열수지를 평가하였다. 식물생육은 초고와 피복율을 측정하였으며, 2012년 8월 2일부터 3일까지 48시간 동안 콘크리트와 옥상녹화 표면, 토양 속, 모듈 하부의 온도와 순복사, 증발산량을 측정하였다. 기온이 $34.6^{\circ}C$로 가장 높았던 8월 3일 15:00시의 표면온도는 콘크리트가 $57.5^{\circ}C$로 가장 높았으며, 그 다음으로 돌나물 $40.1^{\circ}C$, 한국잔디 $38.3^{\circ}C$의 순으로 옥상녹화 조성 시 큰 폭으로 온도가 저감되는 것으로 나타났다. 토양 속과 모듈 하부도 옥상녹화에 의한 온도저감 효과가 나타났으며, 한국잔디가 돌나물보다 온도저감 효과가 큰 것으로 나타났다. 콘크리트 표면과 비교하여 옥상녹화 최고 온도는 약 2시간 정도 지연되는 것으로 나타났다. 표면의 온도저감에는 식물종, 기온, 토양수분이 영향을 미치고, 모듈 하부의 온도저감에는 식물종, 기온, 토양수분, 표면온도가 유의하게 영향을 미친 것으로 나타났다. 열수지 분석결과, 현열은 콘크리트 표면이 가장 높았으며, 옥상녹화 시 감소하는 경향을 보였으며 잠열은 한국잔디가 돌나물보다 높았다. 따라서 온열환경 개선을 위해서는 한국잔디가 돌나물보다 옥상녹화 적용에 더 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2003년도 하계 학술대회 논문집
• /
• pp.128-133
• /
• 2003

우리나라는 국토의 약 68%가 산악지형으로 포장의 경사와 토양중의 자갈이 밭작물의 재배와 기계화에 장애가 되고 있다. 포장중의 자갈은 토양의 보습력과 통기성을 향상시키고 경사지에서의 토양침식을 방지하는 긍정적 측면이 있으나, 자갈이 토양 표면에 산재할 경우 작물의 발아와 입모를 억제하고, 작물생육을 위한 토양환경을 조성하는 경운작업 재배관리 작업을 어렵게 하기 때문에, 농민들은 포장내의 자갈을 제거하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 관행 로타리 작업 시에는 자갈이 대부분 토양 표면에 노출됨으로 생육환경 및 기계작업 환경을 더욱 악화시키게 된다. 2cm이상의 자갈이 토양 표면에 있을 경우 기계 파종이나 이식이 어렵고 발아이후의 생육도 좋지 않게 된다. 그러나 지중에 존재하는 자갈은 토양의 투수성을 향상하여 경사지에서 토양침식을 막아주고, 수분과 온도의 보지력을 크게하고 토양 통기성을 향상시키므로 뿌리의 발육을 촉진해 준다. (중략)

• 한국작물학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.229-235
• /
• 2001

사용된 멀칭자재의 광학적 특성, 작물군락의 형성 등에 의하여 토양표면의 에너지 수지는 달라지며, 이러한 토양표면 에너지 수지의 차이에 의해 변화되는 지중열류가 토양온도 변화의 원인이 된다. 본 연구에서는 일사량, 밀칭표면의 순복사, 지중열류, 멀칭 내외면 온도, 토양온도 등을 연속적으로 측정하였으며, 실측된 자료를 이용하여 토양표면의 에너지 수지 및 지중열류를 추정하여 멀칭처리에 따른 토양온도 변화의 원인을 분석하였다. 감자 출아전인 1998년 8월 30일의 무멀칭처리에서는 지표면의 순복사(10.0 MJ$m^{-2}$${day}^{-1}$ )는 높았지만, 대류에 의한 현열이나 수분증발에 의한 잠열로 대부분의 에너지(9.65MJ m$^{-2}$ day$^{-1}$)가 지면으로부터 빠져나가 토양으로 흐르는 지중열류는 0.36MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 이었다. 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭에서는 지표면의 순복사는 2.4 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 이었지만 멀칭면과 토양표면의 대류에 의한 지표면의 에너지 손실이 1.39 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 로 적어져 지중열류는 1.02 MJ$m^{-2}$${day}^{-1}$ 로 무멀칭처리보다 많이 높았다. 종이멀칭처리에서의 지표면의 순복사는 1.30 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 로 다른 처리에 비해 낮았고, 멀칭면과 지표면의 대류에 의한 에너지 교환에 의하여 지표면으로부터 1.36 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 의 에너지가 손실되어 지중열류는 -0.06 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ 로 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭이나 무멀칭보다 낮았으며, 특히 주간의 상위층 토양온도가 다른 처리에 비해 많이 낮아졌다. 군락이 형성된 9월 27일의 경우, 멀칭처리에서의 지표면 순복사는 군락이 없는 8월 30일의 경우와 큰 차이가 없었지만 무멀칭처리에서는 군락의 일사 차단으로 순복사가 현저히 낮아졌으며, 흑색 플라스틱 필름 멀칭처리에서는 현열 및 잠열에 의한 손실이 작아 지중열류는 다른 처리에 비해 높았으며, 무멀칭처리에서는 현열 및 잠열에 의한 에너지 손실이 많아 지중열류는 작았다. 이러한 지중열류의 차이에 의해 흑색 플라스틱 필름 별칭처리에서의 지온이 다른 처리에 비해 높아졌고, 종이멀칭처리에서의 지온은 군락이 형성되지 않은 초기에는 무멀칭에 비해 낮았지만 군락이 형성된 후기에는 그 차이가 거의 없었다. 군락의 형성여부와 관계없이 일 최저기온 및 최고기온이 나타나는 시각의 토심에 따른 토양온도의 변화는 비슷한 경향을 보였으며, 일 최고기온이 나타나는 시각에 흑색 플라스틱 필름 멀칭처리에서의 온도는 지표에 가까울수록 급격하게 높았으며, 그 증가추세는 종이멀칭이나 무멀칭에 비해 현저하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제6권1호
• /
• pp.53-62
• /
• 2001

표면결함이 고밀도 폴리에틸렌 지오멤브레인의 열적 안정성과 응력균열저항성에 미치는 영향을 온도와 표면 결함 부여조건을 달리한 환경조건에서 역학적 특성, 화학저항성 및 피로시간을 측정하여, 조사하였다. 특별 고안된 장치를 사용하여 인위적으로 지오멤브레인 표면에 결함을 부여하였다. 표면결함은 표면결함 유도매체의 전단속도 100mm/min에서 표면결함 유도매체의 크기가 작을수록, 표면결함 부여횟수가 커질수록 증가하였다. 또한 이 조건에서 인장강도는 감소하였지만 인장신도는 증가하였다. 표면결함 부여조건이 같을 경우 고온으로 갈수록 그리고 침지시간이 길어질수록 인장강도는 감소되고 인장신도는 증가하여 표면결함이 부여된 지오멤브레인의 화학저항성은 저하되었다. 끝으로 응력균열저항성 시험 결과 온도가 높아질수록 표면결함이 부여된 지오멤브레인의 피로시간은 단시간 영역으로 이동되었다.

• 아시안잔디학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.19-33
• /
• 2003

본 실험은 답압에 의한 스트레스를 경감시킬 목적으로 폐타이어 칩을 한국잔디 식재 토양내 혼합 및 표면 배토시 그 효과를 평가하고자 실시하였다. 일반적으로 잔디는 답압이 진행됨에 따라 잔디 마모와 토양 물리성이 나빠져서 생육은 감소하지만 폐타이어 칩을 토양내에 처리함으로써 토양경도, 표면 경도 등 토양 물리성을 향상시키므로 생육을 향상시킬 수 있었으며, 토양 혼합처리는 가는 입자 20% 처리구에서 좋은 토양 물리성을 보였다. 배토처리시에는 무처리구와 비교시 표면의 높은 온도와 더불어, 피복효과와 마모를 가장 많이 받는 줄기 밑부분을 보호해 줌으로써 잔디 생육을 향상시킬 수 있었으며, 굵은 입자 10cm 처리구에서 표면온도가 높았다. 무기질인 폐타이어 칩을 소량으로 토양 혼합 및 배토처리함으로써 장기적인 효과가 예상되므로 향후 잔디면 조성 및 관리시에 이용할 만한 가능성이 있다고 생각된다.

• 한국작물학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.107-118
• /
• 1979

1. 너도방동산이 (괴경), 올미 (괴경), 가래 (인경)을 공시해서 영양번식기관의 사멸온도 및 수분조건을 밝힘과 동시 사멸에 관여하는 양요인의 상호관계에 대하여 검토했다. 2. 저온처리에 의한 영양번식기관의 사멸양상은 초종간 차이가 보일뿐 아니라 토양건습에 의해 현저히 달라서 침수토양의 경우 영양번식기관의 저온치사한계는 너도방동산이가 -5^\circ C, 올마-7^\circ C 가래 -6^\circ C로 추정되었다. 이중 내동성은 올미가 가장 강하였다. 한편 건토에서는 초종의 내건성차이를 보여 0^\circ C 또는 -5^\circC가 되어도 너도방동산이와 올미의 괴경은 사멸하나 가래의 인경은 사멸되지 않았다. 3. 침수토, 건토 공히 괴경(인경)을 토양 표면과 상중2.5cm 깊이로 묻은 결과 침수토양에서는 양치상조건에서 사멸의 차이는 거의 없고 건토에서는 각 초종 모두 처리온도에 약간 차이가 있었다. 4. 괴경 (인경)의 고온치사한계에 있어서는 너도방동산이가 50^\circ C에서 2시간, 올미는 45^\circ C에서 24시간, 가래는 45^\circ C에서 1시간으로 사멸하는 것을 보여 고위도에 분포가 많은 가래가 고온에서 가장 약하였다. 5. 영양번식기관의 내건성에 있어서는 너도방동산이와 올미는 괴경수분이 40~50%에서 발아가 현저히 낮아지나 가래는 인경수분이 45%에서도 대부분 발아가 되어 건조에 강한 성질을 가지고 있었다. 6. 일광하에서 토양수분별 괴경치상위치와 발아와의 관계를 보면 가래는 토양수분이 3.5~4.5%인 건토(A Plot)에서 표면에 있거나 묻혀있는 경우 발아율이 낮아 고사하지만 토양성분이 17%이상인 경우에는 양치상 조건에서 고사되지 않았다. 그러나 너도방동산이, 올미는 토양수분17%에서 묻을 경우는 발아되지만 표면에 둘 경우는 토양수분25%에서도 2~3일 두면 발아능력을 상실하여 점차 고사하였다. 7 이상의 결과로서 경기에 의해 노출된 괴경의 사멸은 토양건습과 밀접한 관계가 있는 것으로 보이며 일반적으로 노출된 괴경은 동계 저온에 의한 것보다는 건조에 의한 사멸을 촉진하는 요인이 큰 것으로 보여 진다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.119-128
• /
• 1988

본 연구의 목적은 불포화 토양내 유기독성물질의 삼계평형분포에 미치는 함수율(0.3~1.255%)과 온도 ($4{\sim}40^{\circ}C$)의 영향을 정량화 하는데 있다. 본 실험에 사용한 토양은 한국토양의 주종을 이루고 있는 마사토이며, 유기독성물질로써는 Dichlolomethane과 1, 1, 1-Trichloloethane을 사용하였다. 토양내 수분이 분포하는 모양에 따른 두가지 가정(가정 1. 토양수분이 토양입자의 표면을 완전히 둘러싸고 있다. 가정 2. 부분적으로 둘러싸고 있다.)에 기초하여 구한 두 모델과 실험결과를 비교하였다. 이 실험의 결과 함수율이 증가함에 따라 $K_{eff}$ 값은 급격히 감소하는 것을 알았다. 또한 온도가 증가함에 따라 $K_{eff}$ 값은 감소하였는데, 함수율이 낮을수록 이러한 온도의 영향은 더욱 크게 나타났다. $K_{eff}$ 값은, 모델II를 이용하여 구한 예측치와 더 잘 일치하였다. 이 결과로부터 토양의 함수율이 매우 낮을 경우, 토양수분은 부분적으로 토양입자를 둘려싸고 있다는 가정이 타당함을 실험적으로 증명할 수 있게 되었다.