• Title/Summary/Keyword: Two-Layer Soil Structure

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A Comparative Study Between High and Low Infiltration Soils as Filter Media in Low Impact Development Structures

  • Guerra, Heidi B.;Geronimo, Franz Kevin;Reyes, Nash Jett;Jeon, Minsu;Choi, Hyeseon;Kim, Youngchul;Kim, Lee-Hyung
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.130-130
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    • 2021
  • The increasing effect of urbanization has been more apparent through flooding and downstream water quality especially from heavy rainfalls. In response, stormwater runoff management solutions have focused on runoff volume reduction and treatment through infiltration. However, there are areas with low infiltration soils or are experiencing more dry days and even drought. In this study, a lab-scale infiltration system was used to compare the applicability of two types of soil as base layer in gravel-filled infiltration systems with emphasis on runoff capture and suspended solids removal. The two types of soils used were sandy soil representing a high infiltration system and clayey soil representing a low infiltration system. Findings showed that infiltration rates increased with the water depth above the gravel-soil interface indicating that the available depth for water storage affects this parameter. Runoff capture in the high infiltration system is more affected by rainfall depth and inflow rates as compared to that in the low infiltration system. Based on runoff capture and pollutant removal analysis, a media depth of at least 0.4 m for high infiltration systems and 1 m for low infiltration systems is required to capture and treat a 10-mm rainfall in Korea. A maximum infiltration rate of 200 mm/h was also found to be ideal to provide enough retention time for pollutant removal. Moreover, it was revealed that low infiltration systems are more susceptible to horizontal flows and that the length of the structure may be more critical that the depth in this condition.

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산불 피해지 복원 방법이 임분 내 미세 기후에 미치는 영향 (Effects of Forest Restoration Methods and Stand Structure on Microclimate in Burned Forest Stand)

  • 김정환;임주훈;박찬우;권진오;최형태
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.207-216
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    • 2015
  • 본 연구는 산불 피해지에서 복원 방법 및 수종의 구성에 따라 미세 기후가 어떻게 변하는지에 관한 연구는 거의 이루어진 바 없어 산불 피해지에서 복원 방법 및 임분의 구성에 따라 임분 내 기상 패턴이 어떻게 변화하는지에 대해 구명하고자 수행되었다. 본 연구에서 사용된 독립 변수로 임분을 구성하는 수종의 종류와 생장, 임분 밀도, 그리고 피복율이며, 이에 따른 종속 변수로는 임분 내 광량, 기온, 습도, 토양 온도, 그리고 토양 수분 함량이었다. 기상 조건은 대부분 광 조건에 영향을 받는 종속 변수이나, 임분을 구성하는 수목의 생장과 피복률에도 변화하는 것으로 나타났다. 임분 내 습도는 임분 밀도와, 임분 내 기온과 수목의 수고와 음(-)의 상관 관계에 있는 것으로 나타나 임분 밀도와 수목의 생장이 증가할수록 임분 내부의 기온과 습도는 상대적으로 감소하는 경향을 보였다. 그러나 임분의 발달은 대부분 미세 기후의 전체 평균보다는 변동계수와 같은 편차를 줄이는 형태로 더 큰 영향을 주었으며, 수관 층의 수고와 임분 내 광량과 직접적인 관계에 있는 것을 감안하면($R^2$=0.87), 임분의 구조는 광량에는 직접적인 영향을, 다른 미세 기후에는 간접적인 영향을 준 것으로 사료된다. 한편 변동계수의 경우 삼척 지역이 고성 지역보다 상대적으로 높은 값을 보였으며, 수목의 생장에 따라 감소하는 경향을 보였다. 따라서 산불 발생 이후 시간 경과에 따라 상대적으로 안정된 상태를 지니는 것으로 해석되었다. 그러나, 현재 단계에서는 산불 피해 이후 숲의 발달에 따른 임분 내부의 기상 조건의 변화상을 뚜렷하게 확인하고 일반화하기에는 많은 어려움이 있어 이를 위해서는 보다 긴 시간에 걸쳐 많은 지점에서의 기상 조건과 임분 현황을 지속적으로 조사되어야 할 것이다. 이후 일반화된 자료를 활용한다면, 임분 구조와의 관계 해석은 물론, 하층 식생 출현 등에 대한 해석에 도움이 될 것으로 기대된다.

신갈나무림의 식생구조와 생태적 복원모델 (Vegetation Structure and Ecological Restoration Model of Quercus mongolica Community)

  • 이미정;송호경
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.57-65
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    • 2011
  • The composition of species for each community of Quercus by vegetation and soil survey, the community classification by TWINSPAN, the structural characteristics of communities were used and analyzed during the period of 2000~2004 for Quercus mongolica forest. And the resulting suggestions for a subsequent planting model for forest are as follows. The Quercus mongolica community had the highest importance value for Quercus mongolica followed sequentially by Acer pseudosieboldianum, Acer mono, Rhododendron schlippenbachii, Tilia amurensis, Fraxinus rhynchophylla, and Fraxinus sieboldiana. As a result of suggesting a planting modeling for the Quercus mongolica communities in the areas with the warmth index of both $60.90{\sim}79.79^{\circ}C$ and $53.96{\sim}64.82^{\circ}C$, Quercus mongolica was absolutely dominant in case of the subtree layer for the accompaniment species of distribution in the planting modeling by tree layer in the two areas depending on the warmth index, while there were distinct differences shown in case of the lower tree layer. While Acer pseudosieboldianum, Tilia amurensis, Fraxinus rhynchophylla, Sorbus alnifolia, Acer mono, etc. were appeared in the subtree layer for the areas with the warmth index of $60.90{\sim}79.79^{\circ}C$. Cornus controversa, Quercus mongolica, Fraxinus sieboldiana, etc. were many appeared in the subtree layer for the areas with the warmth index of $53.96{\sim}64.82^{\circ}C$. And, when we made ecological Quercus mongolica community, subtree layer planting is different by warmth index.

천연기념물 모감주나무군락의 식생구조와 관리제언 (Management Guidelines and the Structure of Vegetation in Natural Monuments Koelreuteria Paniculata Community)

  • 신병철;이원호;김효정;홍점규
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제43권1호
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    • pp.100-117
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    • 2010
  • 본 연구는 천연기념물로 지정된 모감주나무군락의 보존 관리방안을 모색하고자 식생구조와 수목의 활력도, 토양특성 및 병충해 현황 등을 분석하였으며 결론은 다음과 같다. 식생구조를 분석한 결과, 모감주나무군락(Koelreuteria paniculata Community)은 크게 쇠무릎아군락(Achyranthes japonica Subcommunity)과 병아리꽃나무아군락(Rhodotypos scandens Subcommunity), 마삭줄아군락(Trachelospermum asiaticum var. intermedium Subcommunity)으로 구분되었다. 지역별 모감주나무군락의 식생구조를 보면, 안면도 모감주나무군락은 아교목층과 초본층의 2층 구조로 구성된 반면, 포항과 완도 대문리 모감주나무군락은 교목층과 아교목층, 관목층, 초본층의 4층 구조로 구성되어 있었다. 수목의 활력도 분석결과 안면도 모감주나무군락은 포항, 완도에 비해 비교적 낮은 것으로 나타났다. 이는 타 지역에 비해 모감주나무군락의 층위구조가 단순하고, 경쟁수종 등이 비교적 적어 병충해 등에 취약하며, 모감주나무군락의 밀도가 높아 이로 인해 수관경쟁 등으로 나타나는 자연낙지와 수목 자체의 활력도 저하로 인한 두 가지 측면으로 볼 수 있다. 토양특성 분석결과 토성, 토양산도, 유기물, 유효인산, 치환성 양이온은 수목 생장에 양호한 수준이지만 전질소함량은 국부적으로 결핍이 심하였으나 시비에는 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 병충해로는 갈반병과 흰가루병 및 알락하늘소에 의한 피해가 있었으나 전체 면적의 10~15% 내외정도로 나타났고, 지속적인 예찰이 필요하다. 본 연구를 통하여, 천연기념물 모감주나무군락의 보전을 위한 관리방안을 제시한다. 첫째, 모감주나무군락지 주변의 개발로 인한 환경 악화에 영향을 최소화 할 수 있는 지정면적의 확보가 필요하다. 특히 과거에 비해 면적이 감소된 구역의 경우 토지매입 등을 통한 지정구역의 확대 방안에 대한 검토도 필요할 것이다. 둘째, 모감주나무군락의 인위적 간섭(하예작업, 외과수술, 토양시비 등)은 군락의 유지기작에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 인위적 간섭에 따른 군락의 변화양상에 대한 모니터링이 필요하며 이에 근거하여 보호사업 등이 시행되어야 할 것으로 사료된다. 셋째, 모감주나무군락의 유지기작에 영향을 주는 유묘, 치수의 발생을 분석한 결과 과년도와 비교하여 감소한 것으로 나타나 원인 규명이 필요하다. 따라서, 모감주나무군락의 종자 결실률과 이에 따른 발아와 유묘의 추이, 종조성의 변화 등 군락의 동태 파악을 통한 적극적 관리 방안이 필요할 것으로 판단된다.

조선시대 관영건축의 벽체에 사용된 중깃(中衿)과 외엮기 기법에 대한 연구 (A Study on the Method of Oeyeokki and Joongkit in Earth Wall of Government Constructions in the period of Chosun Dynasty)

  • 이승환;장헌덕
    • 건축역사연구
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    • 제28권4호
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    • pp.27-36
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    • 2019
  • The traditional earth wall structure consists of a Joongkit(a small reinforcing post inside a wall) and a Oe(a miscellaneous tree, rendered laths) based on the space between the columns and applying the soil. The members who act as the base layer before applying soil used joongkit, sakmok, and oemok, which are known to correspond to the current joongkit, gasisae, and lath strips. This study was designed to understand the following through an analysis of the ancient texts, such as uigwe. Through a study on the usage and specifications of joongkit recorded on the uigwe, I wanted to reveal that joongkit is a material that has different specifications, functions, and installation techniques from current joongkit. The purpose of this study was to present the differences and technical features of the components of use for two types of oeyeokki technique of traditional wall. In addition, the items to be considered at the actual cultural heritage repair site were reviewed in the restoration of the earth wall weaving technique.

유효토심을 적용한 유출해석 결과의 왜곡 분석 (Analysis of Bias in the Runoff Results Due to the Application of Effective Soil Depth)

  • 송성욱;유철상
    • 한국습지학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.121-131
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    • 2023
  • 본 연구에서는 토심 대신 유효토심을 사용함에 따라 발생하는 강우-유출 해석과정의 문제를 VIC(Variable Infiltration Capacity) 모형을 가지고 살펴보았다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 모형의 매개변수를 다음과 같이 결정하였다. 먼저, 가용한 수치 정보를 이용하여 결정할 수 있는 매개변수는 고정하였다. 직접유출 및 기저유출 등에 관여하는 매개변수는 VIC 모형의 추천값을 적용하였다. 토심의 경우 (1) 유효토심을 적용하는 경우, (2) 토양층 연직 구조 특성을 반영하여 유효토심의 1.5배를 적용하는 경우 및 (3) 유효토심의 1.25배를 가정한 토심을 적용하는 경우, (4) 유효토심의 2.0배를 가정한 토심을 적용하는 경우 총 4가지를 고려하였다. 본 연구는 한강 유역의 충주댐 유역 및 소양강댐 유역을 대상으로 1983년에서 2020년까지의 기간에 대해 모의를 수행하였다. 연구 결과, 토심 대신 유효 토심을 적용하는 경우 직접유출과 기저유출에는 정반대의 영향을 미치며, 직접유출에는 3% 이상의 증가, 기저유출에는 동일 규모의 감소가 발생하는 것을 확인하였다. 추가로 충주댐과 소양강댐 유역의 유효토심 추정에 있어 가장 큰 영향을 미치는 것은 암석노출지의 비중으로 나타났으며, 그 영향으로 두 유역의 직접유출률과 기저유출률의 차이가 크게 다른 것으로 확인할 수 있었다.

독일가문비나무(Picea abies [L].Karst)림(林)에서의 Energy와 물질순환(物質循環)에 대(對)한 SLODSVAT(Six-Layer One-Dimensional Soil-Vegetation-Atmosphere-Transfer) 모델과 그 적용(適用) (A Six-Layer SVAT Model for Energy and Mass Transfer and Its Application to a Spruce(Picea abies [L].Karst) Forest in Central Germany)

  • ;;;;주영특;김영채
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권2호
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    • pp.210-224
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    • 1996
  • SLODSVAT 모델은 (1)식생의 환경 조건과 생태 생리학적 특징에 의해 결정된 두개 수관층에서의 복사, 수분증발, 열, 이산화탄소 및 바람(momentum) 등의 이동과, (2)식물의 뿌리, 줄기, 잎으로 이어지는 수분의 흡수와 저장 및, (3)수관에 의한 강우의 차단, 그리고 토양에 의한 강우의 저장과 유하 등을 Simulation한 상호관련된 몇 개의 하위 모델들로 구성되어 있다. 본 연구에서는 독일 중부에 위치한 Solling지방의 독일가문비림(Picea abies L Karst)을 대상으로 기후 관측 결과와 모델링에 의한 결과를 서로 비교해 본 바, SLODSVAT는 서로 다른 환경 조건하에서 수분증발과 열 흐름의 계절적 변화 뿐만 아니라 일변화도 자연적 과정에 맞게 적절히 설명할 수 있음을 알 수 있었고, 또한 대기, 임관 및 토양 구조에 대한 기상학적, 식물학적, 수문학적 자료들이 유능하다면 독일가문비림 생태계에 대한 증산과 증발산의 비를 평가하고 예측함이 가능함을 알 수 있었다.

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OPTICAL PROPERTIES OF ASIAN DUST AEROSOL DERIVED FROM SEAWIFS AND LIDAR OBSERVATIONS: A CASE STUDY OF DUST OVER CLOUDS

  • Fukushima, H.;Kobayashi, H.;Murayama, T.;Ohta, S.;Uno, I.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.367-372
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    • 2002
  • Asian dust aerosol layer of 4-6 km altitude accompanied by low clouds was observed by LIDAR and sky-radiometer in Tokyo urban area on April 10, 2001. To synthesize the top of atmosphere (TOA) reflectance, radiative transfer simulation conducted assuming aerosol/cloud vertical structure and aerosol size distribution that were modeled after the ground observations. The refractive index of Asian dust is derived from a laboratory measurement of sampled Chinese soil particles. The synthesized TOA reflectance is compared to the SeaWiFS-derived one sampled at the low cloud pixels whose airmass is the same as the one passed at the observation site. While the two TOA reflectances compare generally well with few percent difference in reflectance, possible sources of the discrepancy are discussed.

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Characteristics of accumulated soil carbon and soil respiration in temperate deciduous forest and alpine pastureland

  • Jeong, Seok-Hee;Eom, Ji-Young;Park, Ju-Yeon;Lee, Jae-Ho;Lee, Jae-Seok
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제42권1호
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    • pp.20-29
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    • 2018
  • Background: For various reasons such as agricultural and economical purposes, land-use changes are rapidly increasing not only in Korea but also in the world, leading to shifts in the characteristics of local carbon cycle. Therefore, in order to understand the large-scale ecosystem carbon cycle, it is necessary first to understand vegetation on this local scale. As a result, it is essential to comprehend change of the carbon balance attributed by the land-use changes. In this study, we attempt to understand accumulated soil carbon (ASC) and soil respiration (Rs) related to carbon cycle in two ecosystems, artificially turned forest into pastureland from forest and a native deciduous temperate forest, resulted from different land-use in the same area. Results: Rs were shown typical seasonal changes in the alpine pastureland (AP) and temperate deciduous forest (TDF). The annual average Rs was $160.5mg\;CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ in the AP, but it was $405.1mg\;CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ in the TDF, indicating that the Rs in the AP was lower about 54% than that in the TDF. Also, ASC in the AP was $124.49Mg\;C\;ha^{-1}$ from litter layer to 30-cm soil depth. The ASC was about $88.9Mg\;C\;ha^{-1}$, and it was 71.5% of that of the AP. The temperature factors in the AP was high about $4^{\circ}C$ on average compared to the TDF. In AP, it was observed high amount of sunlight entering near the soil surface which is related to high soil temperature is due to low canopy structure. This tendency is due to the smaller emission of organic carbon that is accumulated in the soil, which means a higher ASC in the AP compared to the TDF. Conclusions: The artificial transformation of natural ecosystems into different ecosystems is proceeding widely in the world as well as Korea. The change in land-use type is caused to make the different characteristics of carbon cycle and storage in same region. For evaluating and predicting the carbon cycle in the vegetation modified by the human activity, it is necessary to understand the carbon cycle and storage characteristics of natural ecosystems and converted ecosystems. In this study, we studied the characteristics of ecosystem carbon cycle using different forms in the same region. The land-use changes from a TDF to AP leads to changes in dominant vegetation. Removal of canopy increased light and temperature conditions and slightly decreased SMC during the growing season. Also, land-use change led to an increase of ASC and decrease of Rs in AP. In terms of ecosystem carbon sequestration, AP showed a greater amount of carbon stored in the soil due to sustained supply of above-ground liters and lower degradation rate (soil respiration) than TDF in the high mountains. This shows that TDF and AP do not have much difference in terms of storage and circulation of carbon because the amount of carbon in the forest biomass is stored in the soil in the AP.

선정릉의 적정수용능력 추정 및 관리방안(I) -토양환경 및 식생분석- (Carrying Capacity Estimation and Management Planning of the Seonjeong Royal Tomb(I) -Soil Environment and Vegetation Analysis-)

  • 이경재;오구균;권영선
    • 한국조경학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.33-45
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    • 1987
  • The Seonjeong royal tomb is one of many historic sites in and around Seoul city and its natural environment and landscape have born damaged seriously by heavy use. So conservation planning with an estimation of reasonable carrying capacity shall be required In aspect of not only historic site conservation, but also urban forest and nature park management. Eight sites were sampled with clumped sampling method during July of 1986 and five quadrats were examined in each site. Environmental factors, actual vegetation, and environmental impact grade were investigated in field and vegetational structure was analyzed by estimation of importance value, species diversity, similarity index, DBH class distribution, etc. The result of this study can be summarized as follows. 1. Damage on soil and vegetation of middle and lower layer increased according to amount of users'impact. 2. Semi - natural vegetation covered 63% of the total area(22.2 ha) and its major species were Pinus densiflora, Quercus aliena, Q mongolica, Sorbus alnifolia, etc. Pinus densiflora was a dominant species in heavy impact area. 3. Environmental impact grade 3, 4 and 5 area covered 51% of the seminatural vegetation, Especially, the area of impact grade 4 and 5 should be restored because self-refair seemed to be impossible. 4. The semi-natural vegetation was classified with four plant communities; two P.densiflora comm., Q. mongolica-P. densiflora comm. and Q. aliena comm. One of the P. densifolra comm. was destroyed seriously with no younger trees in middle and lower layer by overuse impact and would be bareland soon. But Q. aliena comm.in light impact area showed just completion of plant succession from P. densiflora comm.

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