• 제목/요약/키워드: soil electrical conductivity

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브로콜리(Brassica oleracea var. italica)의 온도 스트레스 평가를 위한 다중 센서 모니터링 (Multi-sensor monitoring for temperature stress evaluation of broccoli (Brassica oleracea var. italica))

  • 차승주;박현준;이주경;권선주;지효경;백현;김한나;박진희
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제63권4호
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    • pp.347-355
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    • 2020
  • 기상이변으로 인한 식물 스트레스를 평가하기 위해 토양과 식물에 적용할 수 있는 여러 센서가 개발되었다. 따라서 본 연구의 목적은 식물의 온도 스트레스를 평가하기 위해 다양한 센서를 사용하여 기후 및 토양 상태와 식물 반응을 모니터링하는 것이다. 식물 반응을 평가하기 위한 식물 센서로 식물 줄기의 전기전도도, sap flow rate를 모니터링하였다. 식물 줄기의 전기전도도는 물과 이온 수송을 포함한 식물의 생리적 활성을 반영한다. 완전히 자란 Brassica oleracea var. italica를 온도 20/15 ℃ (낮/밤), 16시간 광주기로 하여 대조구로 설정하였으며 저온 15/10 ℃ 및 고온 35/30 ℃에 노출시키면서 토양 및 식물 상태를 모니터링하였다. 식물 줄기의 전기전도도, sap flow rate는 낮에는 증가하고 밤에는 감소하였다. 저온 스트레스 하에서 Brassica oleracea var. italica 줄기의 전기전도도는 대조구보다 낮았고, 고온 스트레스 하에서는 대조구보다 높아 물과 이온 수송이 온도에 의해 영향을 받았음을 나타낸다. 그러나 엽록소 a와 b 함량은 저온 스트레스를 받은 잎에서 증가했고 고온 스트레스를 받은 잎에서는 대조구와 차이가 없었다. 잎의 프롤린 함량은 저온 스트레스에서는 대조구와 차이가 없는 반면, 고온 스트레스에서는 증가했다. 프롤린 합성은 환경 스트레스 하에서 식물의 방어 메커니즘으로 작용한다. 따라서 Brassica oleracea var. Italica는 저온보다 고온 스트레스에 더 민감한 것으로 판단된다.

신간탁지 토양의 제염이 보리의 초기생육에 미치는 영향 (Effect of Desalinization on Early Seedling Growth of Winter Barley in New Tideland)

  • 이강수;최선영;최원열
    • 한국작물학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.112-118
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    • 1997
  • 본 연구는 신간탁지 제염에 대한 기초자료를 얻고자 해남간탁지의 토양을 대상으로 제염효과를 분석하고 제염정도에 대한 보리의 생장반응을 조사하였다. 1. 공시토양은 점토함량이 16%이고 함량이 75%인 철사질양토이며 pH는 8.0이고 포화용액의 전기전도도는 59mS / cm인 염류알칼리토양이었다. 2. 토양포화용액의 전기전도도를 4mS / cm이하로 낮추기 위한 제염용수량은 5cm 깊이의 토양에서는 140mm였고, 20cm 깊이의 토양에서는 240mm였다. 3. 제염과정중 토양포화용액의 pH값은 8.0에서부터 8.3까지 높아졌다. 4. 보리종자의 출아률은 80mm이상의 제염용수량에서 76%이상으로 유의적인 변화가 없었다. 5. 보리의 초장은 파종후 1과와 2과에서는 120mm이상의 제염용수량에서, 그리고 파종후 3과와 4과에서는 160mm이상의 제염용수량에서 정상으로 신장하였다. 6. 보리 엽면적과 생체종 파종후 2과에는 120mm이상의 제염용수량에서, 파종후 3과에는 160mm이상의 제염용수량에서 염해의 발생이 없었다. 7. 이상의 결과로 보아 신간탁지에서 보리의 초기 생장기의 정상생육을 위한 토양포화용액의 전기전도도는 20cm 깊이의 토양에서 9mS / cm 이하가 되어야 할 것으로 판단된다.

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Water Content Reflectometer(WCR)을 이용한 매립지반 최종 복토층의 체적 함수비 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Volumetric Water Content Using WCR in Final Cover Layer of Landfill)

  • 김경철;황규호;이송
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.147-154
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    • 2005
  • 본 연구는 매립지 최종 복토층의 체적함수비 측정을 위한 저주파수 WCR(Water Content Reflectometer)의 Calibration 에 관한 것이고, Calibration의 검증은 흙의 전기전도도와 물성치를 이용하여 평가하였다. WCR 주기에 대한 체적함수비의 선형 Calibration은 높은 상관성을 보였다. 흙의 전기전도도가 증가할수록 Calibration의 기울기가 감소하는 것으로 나타났다. Calibration의 기울기는 점토의 함유량, 유기질의 함유량, 액성한계, 소성한계가 높은 흙, 즉, 전기전도도가 전형적으로 높은 흙에서 낮은 값을 보였다. 낮은 주파수영역을 갖는 WCR을 활용하여 좋은 계측결과를 얻을 수 있다는 것이 본 연구를 통해 보여지고 있다.

토양의 유전율 특성을 고려한 정보통신설비용 수평접지전극의 임피던스 계산 (Numerical Calculation for Impedance of Horizontal Ground Electrode for Information and Communication Facilities with Considering Characteristics of Permittivity in Soil)

  • 안창환
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권10호
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    • pp.245-251
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    • 2013
  • 정보통신설비용 접지전극의 임피던스는 접지전극이 매설되어 있는 토양의 전기적 특성과 밀접한 관계가 있다. 특히 인가된 전계의 주파수에 따른 토양의 유전율과 도전율 특성이 접지전극의 임피던스에 직접적으로 영향을 준다. 접지전극의 임피던스를 계산할 수 있는 상용프로그램은 유전율과 도전율을 수정하여 시뮬레이션하는 것이 불가능하기 때문에 전자계 이론을 적용한 프로그램을 MATLAB으로 구현하였다. 토양의 유전율은 유전완화 모델인 디바이(Debye)식을 적용하였으며, 도전율은 실험에서 얻어진 수식을 다른 논문에서 인용하였다. 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 확인하기 위해서 실험계를 구성하여 접지전극의 임피던스를 측정하고, 시뮬레이션 결과와 서로 비교하였다. 그 결과, 토양의 유전율과 도전율 특성을 고려한 본 논문 결과가 고려하지 않은 상용프로그램(NEC) 결과 보다 측정값과 더욱 잘 일치하는 것을 확인하였다.

Electrical and Hydraulic Characteristics of An Alluvial Bed under the Influence of Pumping and Rainfall

  • Woo-Ri Lim;Nam-Hoon Kim;Samgyu Park;Jae-Yeol Cheong;Se-Yeong Hamm
    • 한국지구과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.363-376
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    • 2024
  • Alluvial beds are intimately associated with electrical properties related to soil types, including clay mineral content, porosity, and water content. The hydraulic property governs water movement and storage in alluvial beds. This study revealed electrical resistivity and hydraulic properties in space and time in relation to the hydrogeological data, groundwater pumping, and rainfall infiltration into the alluvial bed located in Daesan-myeon, Changwon City. An electrical resistivity survey with electrode spacings of 2 and 4m using a dipole-dipole array indicates that electrical resistivity changes in the alluvial bed depend on groundwater pumping and rainfall events. Additionally, rainfall infiltration varies with hydraulic conductivity in the shallow zone of the alluvial bed. The 2 m electrode spacing survey confirms that electrical resistivity values decrease at shallow depths, corresponding with rainfall and increased water content in the soil, indicating rainfall infiltration approximately 1-2 m below the land surface. The 4m electrode spacing survey reveals that hydraulic conductivity (K) values and electrical resistivity (ρ) values display an inverse relationship from the surface to the water table (approximately 9 m) and at deeper levels than the water table. Notably, ρ values are impacted by pumping around the depth of the water table at 9 m. This study suggests that time-lapsed electrical resistivity surveys in space and time could be effective tools for detecting the impact of rainfall and pumping, as well as hydraulic conductivity in shallow alluvial beds.

석고처리에 의한 간척지토양의 제염효과 분석 (Analysis of Desalinization Effects ofn Gypsum Treatments in Reclaimed Tidelands)

  • 구자웅;최진규;손재권;이기성
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 1999년도 Proceedings of the 1999 Annual Conference The Korean Society of Agricutural Engineers
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    • pp.162-168
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    • 1999
  • This study was performed to analyze dealinization effects on gypsum treatments in reclaimed tidelands and to obtain the basci data for developing prediction techniques f desalinization to be applicable in the begining of tideland reclamation. In this study , the reclamation experiments with 4 treatments were conducted through the leachig method, using the samples of silt soil and silt loam soil collected in 5 units of tideland reclamation projects. The electrical conductivity , exchangeable sodium percentage and hydraulic conductivity were analyzed in order to investigate the effects of desalinizatino for reclaiming the tidelands with high salt concentration.

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토양내 유기물 함량 변화에 따른 다층 토주의 수리전도도 및 용출 경향 (Elution Patterns and Hydraulic Conductivity Depending on the Incorporated Organic Matter Contents in a Multi-Layered Soil Column)

  • 정덕영
    • 농업과학연구
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    • 제27권2호
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    • pp.125-134
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    • 2000
  • This observation was to investigate the influence of raw organic matter incorporated into soil at various rates on hydraulic conductivity and elution of solute throughout soil column. Generally the organic matter content in a practical agricultural field was approximately 3%. However, the application rate of organic matter in the field tends to rapidly increase in these days. Therefore, we raised the application rate of organic matter up to 10% in this investigation. From the experiment, we found that the hydraulic conductivities rapidly decreased with increasing rate of organic matter as well as rapid decrease in total volume of eluent during the same period. And electrical conductivities in the effluent significantly decreased after 2 pore volume, resulting in approaching to the criteria of saline soli. From this we could assume that the organic matter may influence the crop growth in the beginning. However excessive irrigation in the field may cause saturation of soil leading to reduction of soil. Therefore, there must be a management methods in application of organic matter with respect to soil water control.

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Feasibility Study on the Applicability of Fly Ash as a Barrier Material in Containment System

  • Myung Dong-Il;Lee Gwang-Hun;Lee Seung-Hak;Park Jun-Boum;Kim Hyung-Suk
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.202-210
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    • 2005
  • In this study, the fly ash was employed as a possible alternative to the bentonite for its high sorption capacity against cationic heavy metal. To consider the constituents of barrier possibly used, the specimens were mixed with different material contents (fly ash : weathered soil : bentonite), then sorption test was performed. Also the specimens were molded on the wet side of optimum moisture contents like mixing ratio of sorption test and their hydraulic conductivities were measured in flexible-wall permeameters. And to confirm the effect of dissolved cations, the hydraulic conductivity tests were repeated by converting the permeant liquids from water to $Cd^{2+}$ solution. Finally, the Cd-concentration at the effluent was analyzed for 500hrs to compare the effectiveness of each specimen in contaminant retardation. Test results showed that the more the ratio of fly ash increase, the more Kd value increase, and the hydraulic conductivity of weathered soil/bentonite (95:5) mixture was the lowest $(2.9*10^{-8}cm/sec)$, and specimens made of fly ash and fly ash/weathered soil mixtures showed similar hydraulic conductivity. Although the permeant liquid was changed from water to $Cd^{2+}$ solution, the hydraulic conductivity of all specimens except for weathered soil maintained similarly like before. Consequently, the initial breakthrough point of Cd in weathered soil specimen was observed at about 5hrs after the test started while that of fly ash specimens was not observed during the whole test period of 500hrs. The results implied that fly ash had a sufficient retardation capacity against contaminant transport possibly by its high sorption capacity although it showed little effect on the reduction of hydraulic conductivity. Based on the test results, it could be concluded that the fly ash can be possibly used as a suitable barrier material in containment system to attenuate the contaminant transport for its high retardation capacity and for the low cost.

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팽윤 능력이 다른 고흡수성수지(Super Absorbent Polymers)의 혼합 비율별 모래 토양의 물리화학성 변화 (Enhancement of Soil Physicochemical Properties by Blending Sand with Super Absorbent Polymers of Different Swelling Capacities)

  • 김영선;김태웅;김윤섭;나양호;이긍주
    • 한국환경농학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • Super absorbent polymers (SAPs) are hydrophilic molecules that can absorb large amounts of water. This study was conducted to investigate the enhancement of the physicochemical properties of sand soil blended with three SAPs imbibed with 100, 150, and 200-fold water. Three treatments were applied, namely, 100SAP, 150SAP, and 200SAP. The three SAPs were blended at concentrations of 0% (control), 3%, 5%, 7%, and 10% with sand. The pH, electrical conductivity, and cation exchangeable capacity (CEC) of soil blended with the three SAPs were pH 6.35-6.46, 0.09-0.65 dS/m, and 1.42-1.92 cmolc/kg, respectively, and their capillary porosity, total porosity, and saturated hydraulic conductivity were 21.0-29.3%, 39.2-48.7%, and 272-470 mm/hr. CEC, capillary porosity, total porosity, and saturated hydraulic conductivity of soil were positively correlated with the ratio of the SAPs (p<0.01). These results indicate that blending sand soil with SAPs increased CEC, capillary porosity, and saturated hydraulic conductivity, thus improving the nutrient-retention capacity, water-retention capacity, and permeability of the soil.

포장용수량과 포화 반죽 토양용액의 전기전도도 비교 (The Comparison of Electrical Conductivity for Soil Solutions Extracted in Field Capacity and Saturation-Paste)

  • 이예진;이종식;양재의
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.776-781
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    • 2010
  • 본 실험은 토양의 염류도 평가를 위한 전기전도도 측정시 기준으로 적용되는 포화 전기전도도가 이상적인 측정방법인 포장용수량의 전기전도도를 대표할 수 있는지 평가하기 위하여 수행되었다. 염류집적 시설재배지 22점과 간척지 토양 18점을 채취하여 포화반죽과 포장용수량의 토양용액을 추출하고, 주요 구성 양이온, 음이온과 전기전도도를 비교하였다. 시설재배지 토양의 양이온, 음이온과 간척지 토양에서 ${NO_3}^-$${PO_4}^{3-}$를 제외한 나머지 양이온, 음이온 모두 높은 상관을 나타내었고, 포장용수량과 포화 전기전도도 또한 높은 상관관계를 보였다. 포화 전기전도도와 불포화 조건인 포장용수량 전기전도도를 비교하였을 때 시설재배지 토양에서는 기울기가 0.923, 간척지 토양에서는 1.009로 거의 차이가 없었으며, 통계 결과 유의성이 인정되지 않아 포화반죽으로 전기전도도를 평가하는 것이 합리적인 것으로 판단되었다. 시설재배지와 간척지 토양을 sand, silt, clay 각각을 기준으로 비교한 결과 sand 함량과 포장용수량, 포화 전기전도도 비율이 비례하는 것으로 나타났다. 시설재배지 토양에서 sand 50% 이하에서는 0.811, Sand 50% 이상에서는 1.179, 간척지 토양은 sand 50% 이하에서 0.848, Sand 50% 이상에서 1.087배 차이나는 것으로 나타났으며, sand 함량이 많을수록 포장용수량과 포화 수분퍼센트의 차이가 크게 나타나 토성에 의한 수분 보유력이 관련된 것으로 판단되었다.