• 제목/요약/키워드: soil erosion control

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자연재해와 산지토사재해에 의한 희생자 수의 변화경향 (Trends of Deaths and Missings Caused by Natural and Sediment Disasters in Korea)

  • 이창우
    • 한국산림과학회지
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    • 제94권4호통권161호
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    • pp.252-257
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    • 2005
  • 최근 재해에 대한 관심이 높아지고 있음에도 불구하고 재해에 대한 장기적인 변화분석은 미흡한 실정이다. 따라서 자연재해의 주범인 기상재해 및 산지토사재해에 의한 희생자 수의 장기적인 변화를 분석하였고, 자연재해에 대한 산지토사재해의 비율 및 산지토사재해 발생면적변화를 조사하였다. 그 결과 최근 강우강도의 증가에도 불구하고 자연재해 및 토사재해에 의한 희생자 수는 점차 감소하고 있는 것으로 나타났다. 자연재해는 1970년대 연간 250명에서 1990년대 연간 140명 수준으로 감소하였고, 토사재해는 1970년대 60명/년에서 1990년대 20명/년으로 감소하였다. 특히 토사재해의 경우 자연재해에 대한 감소비율이 1970년대 2/7에서 1980년대 이후 2/15로 줄어들었다. 그러나 산사태 발생면적(1981년: 206ha $\rightarrow$ 1999년: 688ha)이 계속 증가하고 있으므로 유역관리개념을 도입한 새로운 사방사업의 추진과 종합적인 산지토사재해 관리 시스템 구축이 요구되는 것으로 판단되었다.

임도비탈면에 시공한 식생기반재돌망태의 침식방지 및 녹화효과 분석 (Analysis of the Forest Road Cut-slope Erosion Control and Rehabilitation Techniques using Gabion Systems with Vegetation Base Materials)

  • 박재현
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권1호
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    • pp.30-37
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    • 2013
  • 이 연구는 식생기반재 돌망태의 침식억지효과 및 녹화효과를 분석하는데 있다. 이 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 조사기간 중 평균침식량을 분석해 본 결과, 침식량이 가장 많은 순으로 보면 곡선부에서의 일반돌망태시공지(5,840 $cm^3$)>대조구(5,833 $cm^3$)>직선부의 일반돌망태 시공지(5,621 $cm^3$)>곡선부의 식생기반재돌망태시공지(4,298 $cm^3$)> 직선부의 식생기반재돌망태시공지(4,117 $cm^3$)의 순으로 나타나 식생기반재 돌망태를 시공한 것이 임도절토비탈면의 침식을 저감하는데 효과적인 것으로 분석되었다. 아울러 임도 곡선부의 식생기반재돌망태 및 일반돌망태시공지의 토양침식억지효과가 직선부보다 낮게 나타나 이러한 구조물은 곡선부보다는 직선부에 설치하는 것이 효과적일 것으로 사료된다. 조사기간 중 평균식생피복률은 곡선부에서 45(28~65)%로 나타나 동일한 기간 직선부 식생기반재돌망태시공지의 평균피복률 56(30~85)% 보다 약 11(2~20)% 낮은 값을 나타내어 직선부에서의 식생피복률이 높게 나타났다. 또한 임도절토비탈면에 시공한 식생기반재돌망태는 안정화된 이후 임도 절토 비탈면의 토양침식을 억지하는 효과로 인해 식생피복률이 증가하는데 기여하는 것으로 분석되었다.

산지소유역에서 임지이용이 토사유출에 미치는 영향 (Effect of Forest Land Use on Soil Runoff in Small Watershed)

  • 마호섭;강원석;강은민
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권2호
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    • pp.220-225
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    • 2012
  • 산지소유역에 있어서 밤나무림, 소나무림, 개벌조림지로 이용되고 있는 산림을 대상으로 임분별 유출토사량과 토사유출에 영향을 미치는 인자를 구명하기 위하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 임분별 유출토사량 변화를 살펴보면 개벌조림지, 밤나무림, 소나무림 순으로 나타나 임분별 차이를 알 수 있었다. 임분별 유출토사량과 누적강우량간 선형회귀식의 설명력($R^2$)은 밤나무림 70%, 소나무림 60%, 개벌조림지 60%로서 비교적 높게 나타났다. 임분별 유출토사량과 환경인자간의 상관성을 분석한 결과 경사, 임상, 토양경도, 유역면적, 유로길이는 유의수준 1%, 누적강우량은 유의수준 5%에서 정의 상관관계가 나타났고, 피복율은 유의수준 1%에서 부의 상관관계를 나타내었다. 산지소유역에서 임지이용에 따른 유출토사량의 발생에 많은 영향을 미치는 인자는 피복율, 누적강우량 및 임상의 순으로 나타났으며, 다중회귀식은 Y = 31.250 - 1.140(피복율) + 0.413(누적강우량) + 20.829(임상)으로 추정되었다. 산림지역에 있어서 유출토사량의 증가는 하류의 하천 및 호소의 수질 등 계류생태계에 많은 영향을 미치므로 사방조림과 사방댐 및 골막이 등 적절한 사방구조물 도입을 통한 토사유실 방지 대책이 필요하다.

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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토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性)과 친수성(親水性)이 토양유실(土壤流失)에 미치는 영향(影響) (Effects of Soil Aggregate Stability and Wettability on Soil Loss)

  • 조인상;조성진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.373-377
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    • 1985
  • 토양유실(土壤流失)을 지배(支配)하는 토양특성(土壤特性)을 구명(究明)하기 위하여 사양토(砂壤土)와 미사질양토(微砂質壤土)에 친수성(親水性)인 Uresol과 소수성(疎水性)인 Bitumen을 처리(處理)하여 토양입단(土壤粒團)의 특성(特性)을 달리한 후, 인공강우하(人工降雨下)에서 토양유실량(土壤流失量)을 조사(調査)하였다. 강우시작후(降雨始作後) 초기(初期) 유거(流去)가 일어나는 시간(時間)은 소수성(疎水性)인 Bitumen처리(處理)에 의하여 빨라졌으며 친수성(親水性)인 Uresol처리(處理)에 의하여는 현저히 늦어졌다. Bitumen처리(處理)에 의(依)하여 유출량(流出量)은 증가되고 유출비(流出比)는 감소(減少)되었으나 Uresol처리(處理)는 유출량(流出量)과 유출비(流出比) 모두 감소(減少)시켰다. 토양유실(土壤流失)은 Uresol처리(處理)에 의(依)하여 1.7~23.6%로 크게 감소(減少)되었으며, Bitumen처리(處理)는 미사질양토(微砂質壤土)에서는 55.5%로 낮아졌으나 사양토(砂壤土)에서는 무처리(無處理) 보다 오히려 증가되었다. 토양구조(土壤構造)가 안정(安定)할수록 토양유실(土壤流失)이 크게 억제(抑制)되어 낮은 유실량(流失量)/유출양비(流出量比)를 나타내었으며 습윤각(濕潤角)-안정지수(安定指數)는 토양유실(土壤流失)과 대수함수적(對數函數的)인 상관(相關) ($r=-0.935^{**}$)이 있었다.

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도로비탈면의 종자분사공법용 잔디종류의 선택 (Selection of Turfgrass Species and Cultivars for Hydroseeding on Road Side Slope Areas)

  • 주영규
    • 아시안잔디학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.173-185
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    • 1995
  • Hydroseeding technique is a very popular method of revegetating slope areas through the control of soil erosion and stability by seeding grasses. This study was conducted to select turfgrass species and cultivars for hydroseeding. Experiment plots were established on various soil types and environmental conditions at Singar-Ansan high-way construction site. The investigation was designed in three cutting, one back-filling and other three spare sites with various seed mixtures. Results indicated that combinations of seed mixtures influenced seed germination and rates of surface cover. In a view of long term, vegetation shifts should be influenced by characters of slopes and micro-climate conditions. Hydroseeding did not show good results on rocky slope areas. Revegetation was only going on where there had soil. The combination of seed mixture with a higher rate of perennial ryegrass had relatively good revegetation with faster germination and seedling growth. Improved turf-type tall fescue Arid ⓡ and Falcon ⓡ seemed to have good environ-mental adaptation and drought tolerance. Wild or old type cultivars showed relatively slow green-up in spring and growth rates at the next year of seeding. For the harmonious landscaping with surrounding area, the combination of native grass mixture with cool-season grasses had good results. Slow and low revegetation rate at hack-filling site seemed to be caused by the poor development of capillary tubes in sub-soil. It was shown that a high correlation between seed germination and revegetation rate, and between three-month later coverage rate and final rate. The evaluation of coverage rate after three month seems to he acceptable to decide the accomplishment of hydroseeding results on rode side slopes.

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생태연결성을 고려한 사방댐 유형분류에 관한 연구 (A Study on Type Classification of Erosion Control Dam using Ecosystem Connectivity)

  • 구길본;김민식;김철;유승문
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권3호
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    • pp.483-493
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    • 2011
  • 본 연구는 산지계류 및 산림유역의 산사태 등의 재해를 예방과 함께 생태적 보전을 지키기 위해 시공되는 기존 사방댐의 생태투과율과 생태차단높이의 분석에 의한 생태연결성에 대한 유형분류에 대한 기초자료를 제공함에 목적이 있다. 분석결과, 평균 표준도, 규격별 표준도 및 시공사례에 의한 평균생태투과율은 전체적으로 에코필라사방댐(64.0%) > 와이어로프사방댐(13.9%) > 슬릿트사방댐(10.9%) > 다기능사방댐(7.2%) > 중력식사방댐(0.4%)의 순으로 나타났다. 사방댐의 생태차단높이는 중력식사방댐(3.2 m) > 다기능사방댐(1.7 m) > 와이어로프사방댐(1.2 m) > 슬릿트사방댐(0.6 m) > 에코필라사방댐(0.0 m)의 순으로 나타났으나, 생태차단높이의 기준은 명확하지 않았다. 사방댐의 생태투과율과 생태차단높이의 분석을 이용하여 생태연결성 유형을 구분한 결과, 사방댐은 생태연결형, 생태부분연결형 및 생태단절형으로 구분할 수 있었다. 즉 (1) 생태연결형 사방댐은 하천 바닥에서부터 생태계가 개방되고, 횡단면 전체의 투과율이 20%이상으로 포유류, 파충류, 어류 및 양서류 등의 동식물의 생태적 연결성이 양호한 형태, (2) 생태부분연결형은 하천바닥으로부터 차단높이가 2 m 이하이고 횡단면 전체의 투과율이 5% 이상 20% 미만으로 상당부분 개방되고, 어도가 설치되어 양서류, 어류, 파충류 및 포유류 등의 동물의 소통이 어느 정도 가능한 형태, (3) 생태단절형은 하천바닥으로부터 차단높이가 2 m 이상이고, 횡단면 전체의 투과율이 5%미만으로 산지계류를 통한 동 식물의 생태적 연결이 거의 단절되는 형태로 구분하였다. 이상과 같이 사방댐의 유형분류는 산지계류의 수변생태계를 고려한 연구개발이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

문헌 및 위성영상에 기초한 북한의 산지토사재해 발생경향 및 복구사례 분석 (Analyzing the Occurrence Trend of Sediment-Related Disasters and Post-Disaster Recovery Cases in Mountain Regions in N orth Korea Based on a Literature Review and Satellite Image Observations)

  • 김기대;강민정;김석우
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권3호
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    • pp.419-430
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    • 2021
  • 이 연구는 1960년부터 2019년까지 북한에서 발생한 산지토사재해의 시공간적 발생경향과 일부 발생 및 복구 사례를 분석하기 위하여 실시하였다. 북한의 산지토사재해 발생이력은 1995년(김정일 집권시기)부터 대외적으로 보고되기 시작하였고, 여름철 호우가 주된 유발요인으로 나타났다. 산림황폐율은 인구밀도와 밀접한 관련성(R2 = 0.4347, p = 0.02)을 보이며, 산림황폐율이 높은 서해안에서 산지토사재해 발생 보고건수가 많은 것으로 나타났다. 이는 인위적 산림훼손이 산림황폐화의 주된 원인이며, 나아가 산지토사재해 발생에도 현저한 영향을 끼쳤음을 시사한다. 위성영상을 통해 표층붕괴, 토석류 및 땅밀림 발생이 확인되었으며, 이러한 산지토사재해는 일반산지뿐만 아니라 다락밭, 채석장, 임도, 산불피해지 등 산림훼손지에서도 발생한 것으로 나타났다. 대부분의 피해지역은 복구사업의 시행 없이 존치되었지만, 일부 지역에서 산복 녹화공 등의 산지사방사업 또는 사방댐, 유도둑 등의 야계사방사업을 시행한 것으로 확인되었다. 이 연구의 결과는 향후 산림복구 및 사방사업 분야의 남북 교류협력 확대에 필요한 기초정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

Effects of mining activities on Nano-soil management using artificial intelligence models of ANN and ELM

  • Liu, Qi;Peng, Kang;Zeng, Jie;Marzouki, Riadh;Majdi, Ali;Jan, Amin;Salameh, Anas A.;Assilzadeh, Hamid
    • Advances in nano research
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    • 제12권6호
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    • pp.549-566
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    • 2022
  • Mining of ore minerals (sfalerite, cinnabar, and chalcopyrite) from the old mine has led in significant environmental effects as contamination of soils and plants and acidification of water. Also, nanoparticles (NP) have obtained global importance because of their widespread usage in daily life, unique properties, and rapid development in the field of nanotechnology. Regarding their usage in various fields, it is suggested that soil is the final environmental sink for NPs. Nanoparticles with excessive reactivity and deliverability may be carried out as amendments to enhance soil quality, mitigate soil contaminations, make certain secure land-software of the traditional change substances and enhance soil erosion control. Meanwhile, there's no record on the usage of Nano superior substances for mine soil reclamation. In this study, five soil specimens have been tested at 4 sites inside the region of mine (<100 m) to study zeolites, and iron sulfide nanoparticles. Also, through using Artificial Neural Network (ANN) and Extreme Learning Machine (ELM), this study has tried to appropriately estimate the mechanical properties of soil under the effect of these Nano particles. Considering the RMSE and R2 values, Zeolite Nano materials could enhance the mine soil fine through increasing the clay-silt fractions, increasing the water holding capacity, removing toxins and improving nutrient levels. Also, adding iron sulfide minerals to the soils would possibly exacerbate the soil acidity problems at a mining site.

Screen of Green Manure Crops for Cultivation on Agricultural Land with Spring Season in the Central Regions of Korea

  • Cho, Hyeon-Suk;Seo, Myung-Chul;Kim, Jun-Hwan;Sang, Wan-gyu;Shin, Pyeong;Lee, Geon Hwi
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.689-696
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    • 2015
  • The green manure crops are returned to soil when the plants are still green. The green manure crops play a role in reducing chemical fertilizers, improvement of soil fertility, reduction of soil erosion, weed control, and landscapes effect. Typical green manure crops are barley green manure, hairy vetch, chines milk vetch and clovers. We sowed 49 species of green manure crops in upland soil to increase the usage of green manure crops. We searched the effectiveness of green manure yield, C/N ratio, soil mulching, and landscape effect. The green manure crops that have $5tonha^{-1}$ or more of green manure yield (fresh weight) were 6 gramineous crops, 4 leguminous crops, and 3 others. Green manures yield in a short growth period was higher in gramineous crops than leguminous crops. Among the green manure crops, 3 gramineous crops, 12 leguminous crops, and 3 others were under 25 in C/N ratio. Seven gramineous crops, 8 leguminous crops, and 5 others were over 50% of soil covering rate. Green manure crops that have beautiful flowers were in total 16 kinds, such as 4 gramineous crops, 6 leguminous crops, and 6 others. In result, based on green manure yield and C/N ratio, excellent species in the green manure crops were 4 species (triticale, 2 kinds of hairy vetch, and lupin). Green manure crops that were effective at soil mulching were 20 species, like hairy vetch, oats, sorghum, phacelia, buckwheat, etc. Buckwheat, crotalaria, mustard plant, phacelia, and etc. could be available for landscape crops.