• 제목/요약/키워드: THREE PHASES OF SOIL

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경사지 토양에서 강우량과 토성에 따른 물 유출 및 침투 특성 (Characteristics of Soil Water Runoff and Percolation in Sloped Land with Different Soil Textures)

  • 이현행;하상건;허승오;정강호;김원태;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.268-273
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    • 2006
  • 우리나라 밭토양은 70% 이상이 경사지에 위치하고 있기 때문에 침식에 의한 토양유실이 매우 심각한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토성 간 강우량 및 $EI_{30}$에 따른 토양 유실량과 유출수량 및 지하침투수량을 비교함으로써 토성 및 강우형태에 따른 물 흐름양상을 파악하여 토양유실을 방지하는데 이용하고자 하였다. 본 연구에는 우리나라 밭토양의 중간 경사도 15%의 조건으로하여 라이시미터 토양에서 실험을 실시하였고 강우량과 $EI_{30}$, 토양 유실량과 유출수량, 지하침투수량을 조사하여 강우량과 토성에 따라 침투수량과 유출량과의 관계를 보았다. 강우량에 따른 유출수량 및 지하침투수량은 모두 강우량이 증가함에 따라 증가하는 정의 상관관계를 보였고 토성에 따라 강우량이 증가함에 따른 유출수의 상대적인 증가비율과 유출이 발생되는 최소 강우량은 다소 일률적인 양상을 보이지 않았다. 본 시험 기간동안 강우량 단위 증가에 따른 침투수량의 증분량은 식양토가 0.57으로 가장 높았으며, 다음으로 사양토와 양토가 각각 0.52, 0.36 순으로 나타났다. 지하침투수가 발생되기 시작하는 강우량은 식양토에서 12.86 mm으로 가장 높았고, 양토는 680 mm, 사양토는 5.73 mm로 나타났다. 토성별 강우량 단위 증가에 따른 유출수의 증분량은 토성에 따라 큰 차이는 없었으나 양토에서 0.48로 가장 높았고 식양토, 사양토는 0.46, 0.42 순이었고 유출발생 최소강우량도 양토가 17.4 mm로 가장 높았으며 사양토는 10.5 mm, 식양토는 7.76 mm 순으로 나타내었다.

개발사업장에서의 강우시 토사 유출원단위 산정 (Sediment Unit Loads from Developing Areas during Storms)

  • 김철민;이은주;이소영;김영철;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.59-68
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    • 2008
  • 각종 개발사업은 사업 전, 사업 중 및 사업 후에 다양한 환경적, 수리학적 및 생태계적 변화를 초래한다. 그 동안의 국내 환경정책은 개발 사업 완료 이후 발생하는 각종 환경적 위해성에 대하여 관리를 하여왔으나, 수질오염총량관리제의 시행과 더불어 개정된 수질 및 수생태계 보전법률에서는 개발 과정 중의 환경적 위해성을 최소화하기 위하여 개발 사업에서의 토사유출 관리를 권고하고 있다. 하지만 현재 국내에는 각종 개발사업장별 토사유출에 대한 기초적인 자료의 해석과 토사유출 원단위 산정의 미흡으로 토사관리에 애로사항을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 기후학적, 토양학적, 지형적인 특성으로 인해 발생되는 토사유출량에 대하여 환경영향평가대상사업을 중심으로 분석하여 개발사업 면적당 토사유출량에 대한 원단위를 산정하고자 한다. 이러한 연구를 위하여 2000년에서 2005년까지 총 1,036개의 협의된 환경영향평가사업에 대하여 환경영향평가서와 관련 부처(환경부, 농림부, 산림청, 건교부 등)의 자료를 분석하였다. 또한 고랭지 밭의 토사유출량은 고령지 농업에 따른 오염물질 배출 특성조사 최종보고서와 환경부의 소양호 비점오염원 관리지역 관리대책자료를 이용하였다. 이러한 연구를 통한 결과, 각 개발 사업으로 인한 토사유출량에 관한 자료로부터 우선적으로 관리되어야 할 것은 개발 전에는 산지개발, 개발 중에는 체육시설, 개발 후에는 산지개발로 분석되었다.

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지반구조에 따른 수목 생육상태 비교 연구 - 인천광역시 만석비치타운 단지를 대상으로 - (Comparative Study on the Growth Condition of Landscape Woody Plants according to the Ground Structure - Focusing on Manseok Beach Town Complex 2, Incheon -)

  • 조성호;한봉호;박석철
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.63-82
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    • 2022
  • The purpose of this study is to compare growth condition of landscape woody plants growing on the different ground structures in apartment complex. I chose Manseok Beach Town Complex 2, in Manseok-dong, Seo-gu, Incheon which has both natural and artificial ground as a subject site. Analysis of three phases of soil showed that artificial ground had average liquid phase of 30.89%, artificial ground mounding 33.88% and natural ground 24.40%. It means that artificial ground has higher water content than natural ground despite having same earthiness. It is believed that artificial ground is not as well drained as natural ground even though it is connected to the natural ground and has a deep soil depth because of mounding. Comparative study between woody plants on natural ground and those on artificial ground demonstrated that trees on natural ground grew 40.4% compared to those on artificial ground(0.875mm more) in terms of diameter growth. Average diameter growth of trees on natural ground was 3.040mm against 2.165mm for those on artificial ground. All 19 tree species which were measured for root diameter growth showed similar or higher growth on natural ground than on artificial ground. When it comes to growth of height, arborvitae showed highest growth on natural ground, followed by Thuja occidentalis, Pinus strobus, Magnolia denudata, Diospyros kaki and Aesculus turbinata. I measured branch growth and rate of leaf adherence of Pinus strobus. Average annual rate of branch growth of woody plants on natural ground was twice as high as those on artificial ground. I could conclude that ground structure influences branch growth of Pinus strobus. Statistics analysis of tree damage demonstrated significant result, meaning that there is a difference in the average damage rate depending on structure of ground. In order to validate growth difference by planting ground, I conducted T-Test of growth of diameter, root diameter, branch and height on woody plants growing on natural and artificial ground. As a result, it is believed that there is a difference in the growth of trees depending on the ground structure. Putting all these results together demonstrates that woody plants on natural ground generally grow better than those on artificial ground, which means ground structure does have an influence on the environment of growth of trees.

골프장 연못의 생태적 관리를 위한 환경특성 분석 (Analyses of the Environmental Characteristics of Ponds in Golf Courses for Ecological Management)

  • 안득수;김창환
    • 한국조경학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.51-77
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    • 2006
  • Pond management is a critical part of overall golf course management, both during growth and maintenance modes of turf care. This study investigated 48 ponds in nine 18- or 27-hole golf courses to analyze the environmental characteristics of ponds. The research process had three phases: (1) inventory and analysis of grading plans and drainage plans, (2) field verification and interviews with greenskeepers, and (3) analyses of water quality and statistics. All data were collected from May to August in 2004. The results of this study can be summarized as follows: 1. It is desirable to site a golf course in a small watershed with high watershed eccentricity to control storm water runoff efficiently and to minimize soil erosion during construction. 2. The siting and size of a pond should be determined through a land-use analysis of the watershed for the purpose of ecological management. The bigger the forest-to-golf course ratio, the better the water quality will be. 3. The size and capacity of each individual ponds varied and there were many somewhat longish rather than round ponds. 4. There were many differences among golf courses in naturalness of the ponds, and the correlation between naturalness and area of aquatic plants was very high. 5. Analyses of pond water quality indicated that the degrees of Dissolved Oxygen, Chemical Oxygen Demanded and Suspended Solids were relatively low values but Total Phosphorus and Total Nitrogen were too high. Therefore a systematic approach is needed to solve e problem. Pesticide residues were not detected in all ponds. 6. Water depth and area of hydrophyte should be considered when designing an ecological pond. 7. All ponds used storm water as a main source of water supply and added underground water. Aquatic plants and physical methods such as water aeration and spray fountains were the main choices for maintaining a healthy aquatic environment.

토지이용 변화에 따른 수문 특성의 변화를 추적하기 위한 Lumped모형의 개발 (Development of lumped model to analyze the hydrological effects landuse change)

  • 손일
    • 대한지리학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.233-252
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    • 1994
  • 토지이용수문학을 위한 하나의 대안으로, 모형의 단순성, 모형변형의 용이성, 그리 고 모의된 모형으로부터 지속적인 유량 예측 능력을 지닌 Lumped모형을 이용해 토지이용 변화에 따른 수문특성의 변화를 추적하였다. Blackie(1972)의 모형을 근간으로, R1131(11-parameter, 3-storage, l-input option) 모형을 구축하였다. 연구 대상 유역분지는 케냐에 있는 Kimakia Catchement K11이며, 이곳의 토지이용은 3번 변화하였다. 3단계의 토 지이용 기간에 대해 모형을 보정한 결과, 모형유효도는 96.78%, 97.20%, 94.62%이며, 전체유 량오차는 각각 -1.78%, -3.36%, 5.32% 였다. 보정된 모형을 이용해 각 토지이용 단계별로 확장유출량을 발생시키고, 빈도해석을 시도했다. 홍수 규모가 작은 경우 식생변화에 따라 31.3%와 32.1% 정도로 홍수량이 줄어들었으나, 홍수 규모가 커짐에 따라 홍수량의 감소 정 도는 점차 작아지고 있다. 이와 같은 현상은 갈수량의 변화에서도 발견된다. 또한 식생이 어 느 정도까지 성장한 이후에는 계속된 식생 성장에도 불구하고 홍수량과 갈수량은 큰 변화가 없다.

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흙사면의 체적함수비 계측을 통한 사면파괴 예측기법 개발 (Slope Failure Predicting Method Using the Monitoring of Volumetric Water Content in Soil Slope)

  • 김만일
    • 지질공학
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    • 제16권2호
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    • pp.135-143
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    • 2006
  • 강우에 의한 사면파괴의 초기단계 및 과정을 규명하기 위하여 실내 사면모델 시험결과를 분석하였다. 이 파괴 초기단계와 관련된 수리학적 상호관계를 파악하기 위해 인공강우 살포동안 사면모델 내 체적함수비 변화를 측정하는데 목적을 두었다. 사면파괴의 과정은 인공강우동안 사면 하단부의 유출면 발달에 의해 파괴를 발생시키는 요인으로 작용하였다. 따라서 국부적인 사면파괴를 예측하기 위해서는 강우에 의해 발생된 침투수의 침투특성에 대한 장기적인 계측이 매우 중요하다. 사면 내에서 강우에 의한 침윤선의 침투 및 지하수위 상승과 밀접한 연관성을 갖는 체적함수비 변화를 3가지의 침투변화(phase I, phase II, phase III로 나누어 사면파괴를 계측할 수 있는 수리학적 측면으로 접근하였다. 따라서 체적함수비가 급격히 증가하는 phase III 단계부터는 사면파괴 발생 가능성이 매우 증가함을 파악하였다. 그러므로 사면 내 체적함수비 변화를 연속적으로 계측함으로써 강우에 의한 사면파괴의 발생을 효율적이고 실질적으로 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

Nutrient variations from swine manure to agricultural land

  • Won, Seunggun;You, Byung-Gu;Shim, Soomin;Ahmed, Naveed;Choi, Yoon-Seok;Ra, Changsix
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권5호
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    • pp.763-772
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    • 2018
  • Objective: Swine manure in Korea is separated into solid and liquid phases which are composted separately and then applied on land. The nutrient accumulation in soil has been a big issue in Korea but the basic investigation about nutrient input on arable land has not been achieved in detail. Within the nutrient production from livestock at the national level, most values are calculated by multiplication of the number of animals with the excreta unit per animal. However, the actual amount of nutrients from swine manure may be totally different with the nutrients applied to soil since livestock breeding systems are not the same with each country. Methods: This study investigated 15 farms producing solid compost and 14 farms producing liquid compost. Composting for solid phase used the Turning+Aeration (TA) or Turning (T) only methods, while liquid phase aeration composting was achieved by continuous (CA), intermittent (IA), or no aeration (NA). Three scenarios were constructed for investigating solid compost: i) farm investigation, ii) reference study, and iii) theoretical P changes (${\Delta}P=0$), whereas an experiment for water evaporation was conducted for analyzing liquid compost. Results: In farm investigation, weight loss rates of 62% and 63% were obtained for TA and T, respectively, while evaporation rates for liquid compost were 8.75, 7.27, and $5.14L/m^2{\cdot}d$ for CA, IA, and NA, respectively. Farm investigation provided with the combined nutrient load (solid+liquid) of VS, N, and P of 117.6, 7.2, and $2.7kg/head{\cdot}yr$. Nutrient load calculated from farm investigation is about two times higher than the calculated with reference documents. Conclusion: The nutrient loading coefficients from one swine (solid+liquid) were (volatile solids, 0.79; nitrogen, 0.53; phosphorus, 0.71) with nutrient loss of 21%, 47%, and 29%, respectively. The nutrient count from livestock manure using the excretion unit has probably been overestimated without consideration of the nutrient loss.

United Arab Emirates 사막환경에서 벼 재배를 위한 재배기간, 유전자원 및 수량 특성 연구 (Study on the Characteristics of Cultivation Period, Adaptive Genetic Resources, and Quantity for Cultivation of Rice in the Desert Environment of United Arab Emirates)

  • 정재혁;황운하;이현석;양서영;최명구;김준환;김재현;정강호;이수환;오양열;이광승;서정필;정기열;이재수;최인찬;유승화;최순군;이슬비;이은진;이충근;이충근
    • 한국농림기상학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.133-144
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    • 2022
  • 본 연구는 UAE 사막환경에서 벼 재배를 위해 재배기간, 적정 벼 유전자원, 생육발달 양상, 물 사용량 등을 조사하고자 수행하였다. UAE 사막환경에서 벼의 재배기간은 UAE 겨울의 저온을 벼의 영양생장기간 동안에 포함하는 11월 하순부터 이듬해 4월 하순까지 이었다. UAE의 기온과 일장에 적응할 수 있는 유전자원을 국내의 인공기상 시설과 간척지 모래토양에서 사전 시험한 결과, 아세미와 FL478이 선정되었다. 사막환경에서 아세미는 생육초기의 황화현상을 극복하여 수확까지 하였으나, FL478은 생육 초기에 황화현상과 생육이 불량하여 고사하였다. UAE 사막환경에서 아세미는 12월 초순부터 이듬해 3월 초순까지 영양생장기, 3월 초순부터 3월 하순까지 생식생장기, 3월 하순부터 4월 하순까지 등숙기의 분포를 보였다. 아세미의 백미수량은 763kg/10a이었고, 한국과 비교하여 약 41.8% 증가한 수량으로 생식생장기와 등숙기의 풍부한 일사량의 영향으로 추정된다. 물 사용량은 UAE 재배기간 동안 2,619 ton/10a 수준으로 한국보다 약 3배 많아 물 절약 기술이 필요한 상황이다. UAE에서 벼 재배는 경제성과 관련이 매우 높기 때문에, 물 절약을 위해서 관개기술, 재배방법 개발 등이 보완되어야 한다. 또한 UAE 사막환경에서 안정적인 벼 재배를 위해서 다양한 적응 유전자원 선정, 생육초기의 황화현상 최소화 방법 등의 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

유출예측을 위한 진화적 기계학습 접근법의 구현: 알제리 세이보스 하천의 사례연구 (Implementation on the evolutionary machine learning approaches for streamflow forecasting: case study in the Seybous River, Algeria)

  • 자크로프 마샵;보첼키아 하미드;스탬바울 마대니;김성원;싱 비제이
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권6호
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    • pp.395-408
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    • 2020
  • 본 연구논문은 북부아프리카의 알제리에 위치한 하천유역에서 다중선행일 유출량의 예측을 위하여 진화적 최적화기법과 k-fold 교차검증을 결합한 세 개의 서로 다른 기계학습 접근법 (인공신경망, 적응 뉴로퍼지 시스템, 그리고 웨이블릿 기반 신경망)을 개발하고 적용하는 것이다. 인공신경망과 적응 뉴로퍼지 시스템은 root mean squared error (RMSE), Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), correlation coefficient (R), 그리고 peak flow criteria (PFC) 의 네 개의 통계지표를 기반으로 하여 모형의 훈련 및 테스팅 결과 유사한 모형수행결과를 나타내었다. 웨이블릿 기반 신경망모형은 하루선행일 테스팅의 결과 RMSE = 8.590 ㎥/sec 과 PFC = 0.252로 분석되어서 인공신경망의 RMSE = 19.120 ㎥/sec, PFC = 0.446 과 적응 뉴로퍼지 시스템의 RMSE = 18.520 ㎥/sec, PFC = 0.444 보다 양호한 결과를 나타내었고, NSE와 R의 값도 웨이블릿 기반 신경망모형이 우수한 것으로 나타났다. 그러므로 웨이블릿 기반 신경망은 알제리 세이보스 하천에서 다중선행일의 예측을 위하여 효율적인 도구로 사용할 수 있다.

조기경보시스템 검증을 위한 무인기상관측망 실황자료 표출 시스템 (A System Displaying Real-time Meteorological Data Obtained from the Automated Observation Network for Verifying the Early Warning System for Agrometeorological Hazard)

  • 김대준;박주현;김수옥;김진희;김용석;심교문
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.117-127
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    • 2020
  • 농촌진흥청 농업기상재해 조기경보시스템은 기상청으로부터 제공되는 기상정보를 활용하여 농장 단위로 상세 추정하고, 추정된 상세 기상정보를 바탕으로 작물의 생육 추정 및 생육이 진행됨에 따라 발생할 수 있는 기상 재해를 예측하여 사용자에게 미리 전달한다. 이들 예측 정보를 검증하기 위한 무인기상관측망을 연구 지역 내에 구축하였으며, 관측망으로부터 수집되는 기상 실황 자료의 실시간 웹 표출 시스템을 구축하였다. 기상관측장비로부터 수집되는 기상요소로는 기온, 습도, 일사량, 강우량, 토양수분, 일조시간, 풍속, 풍향 등이며, 1분단위로 수집 및 10분 간격으로 서버로 전송된다. 자료 표출 시스템은 기상관측장비로 부터 수집되는 1분 단위의 기상자료를 DB로 구축하는 1단계, 수집된 기상자료를 10분, 1시간, 1일 단위로 통계 분석하는 2단계, 수집 및 분석한 기상자료를 웹으로 표출하는 3단계로 구성된다. DB에 수집된 기상자료는 웹 페이지를 통해, 전체 지점 또는 1개 지점의 1분단위, 10분단위, 1시간 단위, 1일 단위로 조회할 수 있으며, CSV 포맷으로 다운로드 할 수 있다. 자료 표출 시스템 접속 URL은 http://aws.agmet.kr 이다.