• 제목/요약/키워드: Soil erosion loss

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수치 정밀토양에 기초한 전국 토양유실량의 평가를 위한 USLE/RUSLE 인자의 산정 (USLE/RUSLE Factors for National Scale Soil Loss Estimation Based on the Digital Detailed Soil Map)

  • 정강호;김원태;허승오;하상건;정필균;정영상
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.199-206
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    • 2004
  • 국가 전체의 토양유실량을 산정하기 위하여 범용토양유실예측공식 (USLE)과 개정 범용토양유실예측공식(RUSLE)의 각 인자를 재평가하였다. 정 외 (198,B)과 박 외 (2000)의 연구결과를 거리역산가중치법으로 계산하여 전국 150개 시군의 강우유출인자 (R)를 평가하였고, 한국토양총설 (1992), Taxonomical Classification of Korean Soils (2000), 농업환경변동조사사업 보고서 (2003)에 수록되어 있는 정보를 이용하여 390개 토양통, 1321개 토양상에 대한 토양침식성인자 (K)를 산출하였다. 지형인자 (LS)는 1 25,000 토양도를 이용하여 경사도, 경사장, 토지이용에 따른 대표 값을 산정하였으며 식생피복인자 (C)와 침식조절인자 (P)는 지난 27년간 농업과학기술원 토양보전분야의 연구결과를 종합하여 정리하였다 강우유출인자는 시군에 따라 2322-6408 MJ mm $ha^{-1}$ $yr^{-1}$ $hr^{-1}$이었으며 전체평균은 4276 MJ mm ha $yr^{-1}$ $hr^{-1}$이었다. 우리나라의 평균 토양침식성인자는 0.027 MT $r^{-1}$ $MJ^{-1}$ $mm^{-1}$이었으며 강 상류 및 내륙에 위치한 충북. 경북, 강원 등에서 낮았고, 경기, 충남, 전남등에서 높았다 토지이용별로 보면 논이 0.034 MT hr $MJ^{-1}$ $mm^{-1}$로 가장 컸고 밭, 임지, 초지가 각각 0.026, 0.019, 0.020 MT hr $MJ^{-1}$ $mm^{-1}$이었다. 밭의 작물인자는 0.06-0.45였으며 초지는 0.003이었다. 침식조절인자는 토양보전농법에 따라 0.01-0.85로 평가되었다.

강원도 토석류 산사태의 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Landslides of Debris Flow in Gangwon-do)

  • 유남재;전상현;박남선
    • 산업기술연구
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    • 제28권A호
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    • pp.3-10
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    • 2008
  • This paper is to investigate the characteristics of debris flow landslides in Gangwon Province through literature review, data collection and analyses and site investigation. As results of data analyses about landslides occurred currently in this province, the landslide in the form of debris flow is found to be 55 %. Therefore major loss and costs are caused by discharge of soil and rock fragments from landslide. From results of analyzing the geometrical characteristics of landslide, length of most of landslide is less than 200 m, their width is in the range of 10 - 40 m, most of them are know to be occurred in lower elevation than 400 m. Slope angle is in the range of 25 - 35 degrees. Comparing the period of rainfall intensity with the time of landslide being occurred, occurrence of landslide is quite related to duration of a heavy rainfall. For measures of controlling water flow discharge and debris flow, considering geological and topographical ground conditions, appropriate selection and building check dam, erosion control dam and ring net is very beneficial for reducing the loss and costs caused by the landslide of debris flow.

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경관작물 구절초의 고랭지 경사지 밭 토양유실 경감 효과 (Effect of the Landscape Crop, Chrysanthemum zawadskii on Reducing Soil Loss in Highland Sloping Area)

  • 김수정;손황배;홍수영;김태영;이정태;남정환;장동칠;서종택;김율호
    • 한국자원식물학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.15-23
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    • 2020
  • 고랭지 농업(해발고도 400 m이상)은 주로 해발고도가 높은 산지의 경사지에서 이루어지고 있고, 대부분 작물 재배기간이 5월부터 9월까지(5개월)로 짧아, 나머지 7개월은 토양 피복이 이루어지지 않은 상태로 있어 토양유실 가능성이 높다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서 고랭지 경사도 55% 라이시미터(Lysimeter)에서 경관성이 높은 구절초를 식재하여 토양유실 저감 효과를 규명하였다. 관행구로 나지(Control, TC) 대비 식재 밀도에 따라 구절초 적은 그룹(T1, 40주), 구절초 많은 그룹(T2, 70주)로 하여 총 3처리를 두었다. 구절초의 재배기간(6-10월) 피복율을 조사한 결과 대조구인 나지상태인 TC는 0%의 피복율인데 반해 구절초 식재한 T1 처리구는 43-59%의 피복율을 보였으며, T2 처리구는 63-81%로 경사지 토양을 피복시키는 효과가 가장 좋았다. 재배기간 평균기온의 5개월 평균은 평균기온범위는 16.1℃로 나타났으며 강우량은 1207.9 mm로 나타났다. 재배기간 동안 평균적인 지표유출량 경감 효과는 TC 처리 대비 구절초 피복처리구인 T1 처리구는 71%, T2처리구는 76%로 우수하였다. 또한, 토양유실량의 경우 TC보다 T1처리구의 경우 84%, 재색밀도가 높은 T2 처리구의 경우 98%의 토양유실 감소효과를 보였다. 따라서, 고랭지 경사지에 영년생 자원식물 중 경관성이 뛰어난 구절초를 식재함으로서 경사지 토양유실을 경감시킬 수 있고, 부가가치가 높은 고소득작물로 활용 가능할 것으로 기대된다.

최적제어 이론을 이용한 댐 토사관리방안 : 이집트 아스완 댐 사례 (An Optimal Control Theory on Economic Benefits of Dam Management: A Case of Aswan High Dam in Egypt)

  • 이윤;김동엽
    • 환경정책연구
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    • 제9권2호
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    • pp.41-55
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    • 2010
  • 댐은 사회전반에 걸쳐 많은 편익을 제공하고 있다. 이를 위해서는 일정수준 이상의 저수용량 확보가 필수적이다. 그러나 상류의 토사 유입으로 인하여 댐의 저수용량은 줄어들고 있는 실정이다. 전 세계적으로 5조 톤의 토사가 매년 댐 뒤에 쌓이는 실정이다. 강이 여러 지역에 걸쳐 흐르는 경우 상류의 농업에서 발생하는 토사는 장시간에 걸쳐서 지속적으로 발생하기 때문에 상류 농업종사자들은 관리를 소홀히 하는 경향이 있다. 특히 토사는 댐의 저수용량을 지속적으로 줄여 궁극적으로는 댐의 경제적 가치를 소멸시키는 효과가 있다. 따라서 상류 지역의 토사저감 노력과 함께 댐의 저수용량 확보가 급선무이다. 실증분석으로 나일강 상류의 수단 농업지역과 하류의 이집트 Aswan High Dam을 분석하였다. 실증분석 결과 상류 농업부문의 토사저감 노력과 댐의 토사제거 방안이 사회전체의 경제적 편익을 극대화하는 것으로 나타났다. 동태적 최적제어이론을 이용한 유역토사관리 모형에서 댐의 경제적 편익을 포함한 사회전체의 편익은 크게는 약 1,510억 달러로 추산되었다.

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Evaluating Efficiency of Coal Combustion Products (CCPs) and Polyacrylamide (PAM) for Mine Hazard Prevention and Revegetation in Coal Mine Area

  • Oh, Se Jin;Oh, Seung Min;Ok, Yong Sik;Kim, Sung Chul;Lee, Sang Hwan;Yang, Jae E.
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.525-532
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    • 2014
  • Since mine wastes were merely dumped in the mine waste dump, they have produced acid mine drainage (AMD). Therefore, main objective of this study was to evaluate the effect of coal combustion products (CCPs) on heavy metal stabilization and detoxification for mine wastes. Total six treatments for incubation test were conducted depending on mixing method (completely mixing and layered). Also, lysimeter experiment was conducted to examine efficiency of polyacrylamide (PAM) on reduction of mine wastes erosion. Result of incubation test showed that concentrations of soluble aluminium (Al) and iron (Fe) in leachate decreased compared to control. The lowest soluble Al and Fe in leachate was observed in 50% mixed treatment (14.2 and $1.03mg\;kg^{-1}$ for Al and Fe respectively) compared to control treatment (253.0 for Al and $52.6mg\;kg^{-1}$ for Fe). The pH of mine wastes (MW) and leachate increased compared to control after mixing with CCPs and ordered as control (MW 6.4, leachate 6.3) < 10% (MW 7.7, leachate 7.1) < 20% (MW 9.0, leachate 7.8) < 30% (MW 9.5, leachate 8.3) < 40% (MW 9.9, leachate 8.5) < 50% (MW 10.5, leachate 8.6). Application of PAM, both in liquid and granular type, dramatically decreased the suspended solid (SS) concentration of CCPs treatments. Reduction of SS loss was ordered as MW70CR30L ($24.4mg\;L^{-1}$) > MW70CR30LPL ($6.7mg\;L^{-1}$) > NT ($3.1mg\;L^{-1}$) > MW70CR30M ($1.6mg\;L^{-1}$) > MW70CR30MPL ($1.1mg\;L^{-1}$) > MW70CR30PGM ($0.7mg\;L^{-1}$) > MW70CR30LPG ($0.5mg\;L^{-1}$) > MW70CR30MPG ($0.4mg\;L^{-1}$). Overall, application of CCPs can be environmental friendly and cost-effective way to remediate coal mine wastes contaminated with heavy metals. In addition, use of PAM could help to prevent the erosion coal mine wastes in mine waste disposal area.

DEM 기반 조합방법에 의한 경사도 평가기법의 제안 (Suggestion of Slope Evaluation by DEM-based Aggregation Method)

  • 이근상;최연웅;조기성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6D호
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    • pp.1019-1023
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    • 2006
  • DEM에 기초한 경사정보는 도시계획, 조경, 도로설계분야는 물론 강우유출 및 토사유실평가와 같은 수자원분야에서도 매우 유용하게 활용된다. DEM에서 추출한 경사도의 해상도는 응용분야 및 모델링의 종류에 따라 다양하게 결정될 수 있으며, 특히 해상도가 낮아질수록 수평거리가 증가하기 때문에 경사도는 감소하는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 해상도에 따른 경사정보의 손실을 개선하고자 유량공식과 Manning의 유속공식을 조합한 경사도 평가기법을 제안하였으며, 토사유실모델의 지형인자를 계산하는데 활용하였다. 적용결과 기존의 경사도 평가기법을 이용한 지형인자는 34.8%의 오차를 나타낸 반면, 조합방법에 의한 경사도를 활용한 경우에는 12.6%로 비교적 낮은 오차특성을 확보할 수 있었다. 또한 지형특성에 따른 영향을 평가하기 위해, 유역내 상 중 하류 지역을 선정하여 조합방법에 의한 효용성을 평가한 결과, 조합방법이 기존방법에 비해 개선된 결과를 보였다. 따라서 조합방법에 의한 경사도 평가기법은 강우유출모델과 같은 수자원분야에서 해상도 변화에 따른 경사정보의 손실을 효과적으로 개선할 수 있을 있으리라 판단된다.

WEPP 모형을 이용한 우회수로 및 식생수로의 유출 및 토사유출 저감 평가 (Evaluation of Runoff and Sediment Yield Reduction with Diversion Ditch and Vegetated Swale Using WEPP Model)

  • 최재완;신동석;김익재;임경재
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권11호
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    • pp.863-873
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    • 2011
  • 전세계적으로 토사유출은 심각한 문제로 알려져 있다. 환경관리자, 농부 및 다른 토지소유자들을 위해 다양한 모델링 테크닉이 개발되어왔고, 토양유실 저감을 위해 다양한 site-specific 최적관리기법의 효율을 산정하여 활용하였다. 물리적기반인 WEPP 모형은 시 공간적으로 작은 유역과 필지에서 발생하는 토양유실을 산정할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 WEPP watershed version을 이용하여 강원도 홍천군 자운리에 위치한 연구지역에 빗물 우회수로와 식생수로를 적용하였다. 우회수로 적용시 유출량과 토사유출량은 각각5.8%, 29.6% 저감되었으며, 식생수로 적용시 각각 9.8%, 14.5% 저감되었다. 식생수로와 우회수로를 혼합한 식생우회수로는 유출량과 토사유출량이 각각 11.8%, 40.4% 저감되었다. 본 연구의 결과와 같이 WEPP 모형은 유출량과 토사유출량 저감효과를 산정하고, site-specific 토사유출저감 최적관리기법 수립에 유용할 것으로 판단된다.

강원도 경사지 토양 유실 예측용 신USLE의 적용을 위한 강수 인자와 토양 침식성 인자의 검토 (R and K Factors for an Application of RUSLE on the Slope Soils in Kangwon-Do, Korea)

  • 정영상;권영기;임형식;하상건;양재의
    • 한국토양비료학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.31-38
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    • 1999
  • 강원도 경사지 토양의 토양 유실량을 산정하기 위하여 사용되고 있는 토양 유실 예측 공식의 새로운 모델인 RUSLE를 이용하기 위하여, 강원도의 산지, 고령지 평지 및 동해안 지대에 대한 지역별 강수 인자와 토양 인자를 산출하였다. 강수 인자 R 값은 평균 405.1로 251~601의 범위를 보였다. 강수인자는 지역별로 차이가 있었다. 고령지인 대관령에서 R 값이 409이며, 중산간지대인 인제와 홍천에서 370~493, 그리고 평지인 원주와 춘천에서의 R 값은 수원과 비슷한 505~601이었다. 동해안 지대인 속초, 강릉 그리고 삼척 등지에서는 251~368이었다. 고령지나 산간지의 R값은 평지 보다 낮고, 영동 지역은 영서지역 보다 낮다. 겨울 기간 중 동결과 융설을 고려한 R 값은 영서 지역에서 7%이하를 보였으나, 영동지역과 대관령 지역에서는 12~30%로 높은 비율을 차지하였다. 토양 인자 K 값은 표층토가 평균 0.21이었으며, 0.06에서 0.42의 범위를 보이고 있다. K값이 가장 낮은 토양은 유기물 함량이 높은 오대통과 월정통이며, K 값이 가장 높은 토양은 이 목통으로 실트의 함량이 높고 유기물 함량이 적은 토양이다. 심토의 평균 K값은 0.28로, 0.07에서 0.45의 범위를 보인다. 이는 표층토 보다 1.3배 높은 값이며, 표층토가 유실되어 심층토가 노출되면 토양 유실은 많아질 수 있음을 시사하고 있다. 자갈의 피복 효과와 투수에 대한 영향을 고려하였을 때 K 값은 평균 0.18이었으며, 0.03에서 0.33의 범위를 보여 자갈의 영향을 고려하지 않은 경우 보다 15% 낮은 값을 갖는다. 심토가 동결된 상태에서의 K 값은 평균 0.33으로 동결되지 않은 토양의 1.6배로 평가된다. 조사된 평균 R 값과 K 값을 토양 유실예측 공식에 적용한 결과 강원도 경사지 밭토양에서 년간 14.6 MT 토양 유실을 줄일 수 있는 것으로 평가되었다. 토양 유실을 줄일 수 있는 토양 관리 방안은 여러 가지가 있겠으나, 우선 고려해야 할 것이 토양유실이 적게 일어나는 작부 체계를 강구해야 한다. 키가 큰 옥수수를 단작하는 경우 C값이 높으나, 키가 작고 지면 피복이 (정 등. 1985). 목초의 경우는 0.08이므로, 경사도가 높아 보전 작물로 바람직하다. 효과적인 토양의 관리법으로 지표에 식물의 잔재물 등에 의 한 피복 효과를 극대화하는 방법이다. 특히 작물을 수확하고 난 후, 겨울 기간 동안 나지 상태로 방치하는 것은 해동기의 토양 유실을 가속화하게 된다. 특히 강원도의 산간지에서는 해동기의 토양 유실이 심할 가능성이 있으므로 겨울 동안의 피복 작물 재배 방법이 강구 되어야 한다.

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고추재배 포장 라이시메타를 이용한 fluazinam의 유출 평가 (Runoff of Fluazinam Applied in Pepper Field-lysimeter)

  • 김찬섭;임양빈;권혜영;임건재
    • 농약과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.256-263
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    • 2013
  • 작물재배 관행과 지형에 의한 농약의 유실양상의 차이를 파악하고자 고추재배 경사지 포장에서 농약유출 실험을 수행하였다. Fluazinam 50% 수화제를 2003년부터 2005년까지 7월 중에 살포한 후 작물체를 씻어 내리는 빗물(wash-off), 유출수, 유실토 및 토양 중 fluazinam의 잔류소실 양상을 추적하였다. 농약살포 후 작물체 표면에 부착되었던 fluazinam이 빗물에 씻겨 내리는 정도는 살포량의 1.4~8.2%이었다. Fluazinam의 유출률은 등고선방향 비닐피복구의 경우 1년차 0.14~0.90%, 2년차 0.01~0.04%, 3년차 0.16~0.37%이었고 상하경 비닐피복구 0.47~1.59% 및 등고선방향 무피복구 0.07~1.05%로 경사도에 따라 유출률이 증가하는 것으로 나타났다. 첫 번 유출에 의한 fluazinam의 유출농도는 대부분 10 ${\mu}gL^{-1}$ 이하였다. 상하경 비닐피복구를 제외한 토양유실에 의한 fluazinam의 포장외부로의 경사도별 유출률은 10% 경사구와 20% 경사구는 0.00~0.21%이었고 30% 경사구는 0.15~1.05%이었으며, 상하경 비닐피복구의 유실률은 경사도 10%구와 20%구에서 각각 0.47~1.59%와 0.75~1.05%이었다. 농약살포 10일 경과 후 비닐피복부분을 제외한 고추밭 토양 중 fluazinam의 잔류농도는 0.007~0.059 mg $kg^{-1}$이었고 토양반감기 20일의 속도로 소실되어 살포 60일 경과 후에는 0.01 mg $kg^{-1}$ 미만으로 감소하였다.

갈색부후균(Lentinus lepideus)에 의해 부후된 소나무 재(Pinus densiflora S. et Z.)의 해부학적 특성 (Anatomical Characteristics of Korean Red Pine (Pinus densiflora S. et Z.) Wood Degraded by a Brown-rot Fungus (Lentinus lepideus))

  • 권미;이필우
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제21권1호
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    • pp.39-50
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    • 1993
  • The purpose of this study was to describe the micromorphological changes in Korean red pine (Pinus densiflora S. et Z.) wood decayed by a major brown-rot fungus, Lentinus lepideus, using scanning electron microscope and transmission electron microscope. At the end of the 12-week exposure to the fungus in soil block procedure(ASTM 1971), test blocks sustained 5.02% weight loss. The formation of bore hole by hyphae and penetration of hyphae through bordered pit were not observed. Instead, fungal hyphae appeared to penetrate axially tracheid luminar from the the ray cells via cross field pits. Hyphae were mainly found in lignin rich cell corner regions of tracheids, and also extensive degradation of tracheid wall occurred in this region. Extensive degradation of $S_2$ layer occurred without noticeable alteration of the $S_3$ layer, but warty layer and compound middle lamella remained relatively intact. Localized erosion, the characteristic of white rot, was observed in some cell wall and wall components including lignin were found to be decomposed.

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