• Korean Journal of Hydrosciences
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• 제6권
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• pp.39-49
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• 1995

The surface hydrology of large land areas is susceptible to several preferred stable states with transitions between stable states induced by stochastic fluctuation. This comes about due to the close couping of land surface and atmospheric interaction. An interesting and important issue is the duration of residence in each mode. Mean transition times between the stable modes are analyzed for different model parameters or climatic types. In an example situation of this differential equation exhibits a bimodal probability distribution of soil moisture states. Uncertainty analysis regarding the model parameters is performed using a Monte-Carlo simulation method. The method developed in this research may reveal some important characteristics of soil moisture or precipitation over a large area, in particular, those relating to abrupt change in soil moisture or preciptation having extremely variable duration.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권1호
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• pp.59-64
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• 2010

유럽 우주국 (ESA)에서 지구 탐사 계획의 일환으로 개발한 두 번째 위성인 SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) 위성이 지난 2009년 11월 발사되어 궤도에 안착, 운행 중에 있다. SMOS는 탑재된 L 대역 합성 개구형 라디오미터를 이용하여 상시 전지구적으로 토양 수분량과 해양 염도를 측정하는 것을 목표로 한다. 이를 통하여 지구의 물순환 및 기상, 기후 연구에 주요한 데이터를 얻을 수 있다. 본 글은 SMOS 발사와 관련된 개괄적인 연구 개발과 현재 운용 현황에 대해 설명한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권1호
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• pp.48-58
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• 2014

In order to evaluate water balance at upland according to RCP8.5 climate change scenario distributed by Korean Meteorological Administration (KMA), we simulated soil moisture using estimation model, called AFKAE0.5 for 66 sites from 2011 to 2020, and established the water balance maps. The amount of annual average precipitation by RCP8.5 scenario was highest in 2016 as recorded 2,062 mm and lowest in 2011 with 1,134 mm. As result of analysis for monthly precipitation and runoff, the amounts of precipitation and runoff have been especially intensive in July in 2014, 2016, 2019, and 2020. Overall, the area of Kyeongbuk and Gyeonggi was estimated more dried status of soil compared with precipitation. Except 2015 and 2020, soil water balance was recorded as negative value in other years which was calculated by subtracting output from input. The status of soil moisture was the most dry in 2020 among those in other years.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.795-806
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• 1998

토양수분은 기후, 토양 및 지표면의 조건 등에 의해 영향을 받는다. 특히, 급격한 도시화 및 산업화의 영향으로 다른 영향인 자들 보다 지표면 조건의 변화가 크게 바뀌고 있다고 할 수 있으며 본 연구에서는 이러한 지표면 조건의 변화가 토양수분에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지를 간단한 토양수분 동역학 모형을 이용하여 평가해 보았다. 먼저, 본 논문에서는 토양수분의 시간적 공간적 통계특성을 정량화 해보기 위해 논문의 전반부를 Washita ’92 자료 및 Monsoon ’90 자료의 1차원 및 2차원의 통계적 특성을 정리하는데 할해하였으며, 논문의 후반부에서 지표면 조건의 변화를 모형 매개변수의 통계적인 특성을 변화시킴으로서 고려하고 각각의 경우 토양수분이 어떻게 반응하는가를 살펴보았다. 사용된 모형은 선형저수지의 개념에 토양상층에서의 공간적 거동을 고려하기 위하여 확산의 개념을 도입하여 구성된 모형이다. 모형의 주요 매개변수는 손실률과 확산계수로 나타나고, 이들은 관측자료의 통계특성을 이용하여 추정될 수 있다. 지표면 조건의 변화는 모형의 매개변수에 다양한 통계특성을 적용하고 고려하게 된다. 특히, 본 연구에서는 지표면 조건의 평균적인 변화보다 이의 공간적인 분산도의 변화에 초점을 맞추어 분석하였다. 이는 평균적인 지표면 조건의 변화는 선형저수지의 이론에 근거하여 그 영향을 쉽게 판단할 수 있기 때문이다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 지표면 상태의 분산도가 커질 경우 토양수분은 더 쉽게 손실된다, (2) 토양수분의 분산도는 모의 초기에 강우의 영향으로 크게 나타나나 시간이 경과함에 따라 감소하고 점차 지표면 상태의 분산특성를 나타내게 된다, (3) 지표면 유출이나 토양상층에서의 토양수분 이동에 따른 확산의 영향은 지표면 유출이 존재하는 강우기간으로 제한되며 전체적으로 토양수분의 변화에 미미한 영향을 미친다.

• 아시안잔디학회지
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• 제22권2호
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• pp.133-140
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• 2008

한지형 잔디는 하절기 온도가 $30^{\circ}C$ 이상까지 올라가는 우리나라에서 뿌리와 줄기의 성장이 급격히 저하되고 심하면 고사하게 된다. 기온의 상승으로 인한 지온 상승은 잔디뿌리에 스트레스가 되며 그 스트레스는 호르몬의 불균형적인 형성으로 지상부 생장 및 광합성, 증산작용 등의 여러 매카니즘에 많은 영향을 미치게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 토양내 수분함량을 조절하기도 하고 유기물 함량을 조절하여 지온의 상승을 제한함으로서 잔디의 생육부진을 해소하는 연구도 수행되었다. 본 실험은 토양 수분의 변화에 따른 토양 온도의 변화 양상을 분석하고, 잔디 재배지에서의 토양 깊이와 수분 함량에 따른 열 전도 기작과 열 환경 변화에 따른 직접적인 잔디 생육(생산량, 녹도, 건조피해, 고온피해 등)에 미치는 영향을 연구하였다. 공시 초종으로 Kentucky bluegrass(Poa pratensis L.)를 선정하였고 각각의 실험구는 수분함량에 따라 25%, 33%, 40%의 3가지로 구분하여 처리하였다. 토양온도측정 센서를 각 실험구에 깊이 12cm 지점과 2cm 지점에 각각 2개씩 즉, 한 실험구당 4개의 토양온도측정 센서를 설치하여 매 5분마다 온도변화를 측정하였다. 수분함량에 따른 온도변화는 수분함량이 33% 일 때 가장 낮게 측정되었다. 잔디의 생육상태를 비교하여 볼 때 수분 함량이 33% 일 때 생육이 가장 양호하였으며 40% 일 때 가장 생육이 불량하였다. 하절기 고온 환경에서 한지형 잔디인 Kentucky bluegrass의 생육은 토양 수분함량에 따라 큰 영향을 받지만, 장마기에 잔디가 침수된 환경에서 토양 수분 함량을 최소한 33%까지 감소시켰을 경우에는 잔디 생육에 큰 영향을 받지 않을 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제33권2호
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• pp.107-113
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• 2024

노지 토양의 효율적인 수분관리를 위해서는 토양수분센서를 알맞게 사용하여야 하며, 특히 노지 과수와 같이 넓은 뿌리환경을 가지는 토양 환경에서는 적합한 센서 설치 위치가 매우 중요하다. 이에 본 실험에서는 노지 과수원에서 다양한 거리와 깊이에 토양수분장력 센서를 설치하여 각 위치의 토양수분장력 값을 측정하고, 센서 설치 위치에 따른 토양수분 변화 정도를 비교하여, 이에 따른 최적 토양수분센서 설치 위치를 알아보기 위해 수행하였다. 국내 두 지역에 위치한 사과 및 배 과수원에서 각 과수의 수간으로부터 거리 20, 40, 60cm, 토양표면으로부터 깊이 10, 20, 30cm로 각각 9개의 토양수분장력센서(TEROS 21, METER Group)를 설치하여 2년간의 토양수분장력 변화 정도를 비교 분석하였다. 두 과수원 모두 센서가 과수의 수간으로부터 가까울수록, 토양의 표면으로부터 얕게 설치되어 있을수록 토양수분장력 값의 변화 정도가 크게 나타났으며, 20cm × 10cm(과수의 수간으로부터 거리 × 토양표면으로부터 깊이) 지점에서의 토양수분장력 값의 변화 정도가 가장 큰 것으로 나타나 토양수분센서 설치에 가장 적합한 지점으로 판단되었다. 그러나 연도가 달라짐에 따라 과수의 뿌리가 생장하며 센서 설치 위치에 따른 토양수분장력의 변화 정도 양상이 조금씩 변하는 것을 확인할 수 있었다. 노지과수와 같이 장기간 재배하는 작물의 토양수분 환경을 알맞게 측정하기 위해서는 현장에서의 주기적인 토양수분 변화 관찰 및 보완을 통해 센서 설치 위치를 변경하는 노력도 필요할 것으로 나타났다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제34권3호
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• pp.253-257
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• 2018

Climate models forecast more frequent and a longer period of drought events which may impact forest soil carbon dynamics, thereby altering the soil respiration (SR) rate. We examine the simulated drought effects on soil $CO_2$ effluxes from soil surface partitioning heterotrophic and autotrophic soil respiration sources. Three replicates of drought plots ($6{\times}6m$) were constructed with the same size of three control plots. We examined the relation between $CO_2$ and soil temperature and soil moisture, each being measured at a soil depth of 15 cm. We also compared which factor affected $CO_2$ efflux more under drought conditions. Total SR, autotrophic respiration (AR) and heterotrophic respiration (HR) were positively correlated with soil temperature (p < 0.05), and the relationships were stronger in roof plots than in control plots. Total SR, AR, and HR were negatively correlated only in roof plots, and the only HR showed a significant correlation (p < 0.05, r = -0.59). Soil respiration rates were more influenced by soil temperature than by soil moisture, and this relationship was more evident under drought conditions.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제5권4호
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• pp.235-244
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• 2018

Potential maximum soil moisture retention (S) is a dominant parameter in the Soil Conservation Service (SCS; now called the USDA Natural Resources Conservation Service (NRCS)) runoff Curve Number (CN) method commonly used in hydrologic modeling for event-based flood forecasting (SCS, 1985). Physically, S represents the depth [L] soil could store water through infiltration. The depth of soil moisture retention will vary depending on infiltration from previous rainfall events; an adjustment is usually made using a factor for Antecedent Moisture Conditions (AMCs). Application of the method for continuous simulation of multiple storms has typically involved updating the AMC and S. However, these studies have focused on a time step where S is allowed to vary at daily or longer time scales. While useful for hydrologic events that span multiple days, this temporal resolution is too coarse for short-term applications such as flash flood events. In this study, an approach for deriving a time-variable potential maximum soil moisture retention curve (S-curve) at hourly time-scales is presented. The methodology is applied to the Napa River basin, California. Rainfall events from 2011 to 2012 are used for estimating the event-based S. As a result, we derive an S-curve which is classified into three sections depending on the recovery rate of S for soil moisture conditions ranging from 1) dry, 2) transitional from dry to wet, and 3) wet. The first section is described as gradually increasing recovering S (0.97 mm/hr or 23.28 mm/day), the second section is described as steeply recovering S (2.11 mm/hr or 50.64 mm/day) and the third section is described as gradually decreasing recovery (0.34 mm/hr or 8.16 mm/day). Using the S-curve, we can estimate the hourly change of soil moisture content according to the time duration after rainfall cessation, which is then used to estimate direct runoff for a continuous simulation for flood forecasting.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제18권4호
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• pp.503-512
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• 1995

The present paper describes partial results of the study on the activities of microbes in the soil of Quercus mongolica forest from July, 1994 to April, 1995. To determine the relationship between structure and function of soil microbial ecosystem, the author investigated the seasonal change of physical environmental factors, microbial population and soil enzyme activities. The changes of pH was not significant and the temperature of surface soil was 2℃ higher than lower soil through out the year. Moisture contents (％) of soil samples ranged from 7.64％ to 42.11％. However, soils of site 3 at Mt. Komdan in which vegetation is successional have higher moisture content than the others. The bacterial population increased in summer, but continuously decreased in autumn and winter, and then reincreased again in spring. Bacterial population of surface soil was higher than those of 30 cm depth all the year round. Dehydrogenase activity (DHA) was about two-fold higher throughout in surface soil compared to those of lower soil. And the correlation coefficient between DHA and bacterial population size was 0,713, It was suggested that DHA could be used as a primary index of soil microbial population and activity in soil ecosystem.

• 한국산림과학회지
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• 제107권1호
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• pp.43-49
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• 2018

본 연구에서 33개월생 소나무 묘목을 대상으로 인위적 온난화 처리와 강수 조절에 의한 계절별 세근 생산량과 세근 고사율의 변화를 2년에 걸쳐 분석하였다. 온난화 처리는 적외선등을 이용하여 대조구 대비 대기온도가 $3.0^{\circ}C$ 높게 유지되도록 설정하였고, 강수 조절은 투명 판넬과 펌프를 이용하여 대조구(PC) 대비 30% 감소(PD) 또는 30% 증가(PI) 되도록 설정하였다. 온난화 처리는 세근 생산량 및 고사율에 통계적으로 유의한 영향을 주지 못하였고, 강수 조절은 세근 생산량($mm\;mm-2\;day^{-1}$)에만 유의한 영향을 주었다(PC: 3.57, PD: 4.59, PI: 3.02). 한편 온난화 처리 및 강수 조절과 계절간의 상호작용은 세근 생산량 및 고사율에 영향을 주지 못하였다. 그러나 온난화 처리 여부에 따라 토양 온도와 토양 수분이 각각 세근 생산량과 세근 고사율에 미치는 영향이 다르게 나타났다. 온난화 처리구는 세근 생산량의 계절적 변화가 주로 토양 온도에 영향(양의 상관관계)을 받았고, 세근 고사율은 주로 토양 수분의 영향(음의 상관관계)을 받았다. 반면에 온도 대조구에서는 세근 생산량은 주로 토양 수분의 영향(양의 상관관계)을 받았고, 세근 고사율은 토양 온도 및 수분과 유의한 관계가 나타나지 않았다. 이는 온난화가 진행됨에 따라 세근 생산량과 세근 고사율에 영향을 주는 기후인자가 달라질 수 있음을 시사한다.