• 제목/요약/키워드: soil loss rate

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다양한 강우강도 및 패턴에 따른 WEPP 모형의 유출‧첨두유출‧토양유실량 평가 (Evaluation of Runoff‧Peak Rate Runoff and Sediment Yield under Various Rainfall Intensities and Patterns Using WEPP Watershed Model)

  • 최재완;류지철;김익재;임경재
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권8호
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    • pp.795-804
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    • 2012
  • 최근 강우강도 및 패턴이 변화함에 따라 전세계적으로 토양유실이 증가하고 있다. 그 결과, 수생태계 건전성이 악화되고, 농업작물이 피해를 입어 수확량이 감소된다. 그동안 유출 및 토양유실을 예측하거나 비점오염원을 감소시키는 연구가 많이 수행되어 왔다. USLE는 수년간 토양유실을 산정하는데 사용되어왔으나, 강우강도나 패턴변화를 적용하기에는 적절하지 못했다. 물리적 기반인 WEPP 모형은 다양한 강우강도 및 패턴변화를 적용하는데 적절하다. 본 연구에서는 WEPP 모형을 이용하여 Huff의 4분위, 다양한 강우간격, 설계강우에 따른 토양유실, 유출, 첨두유출을 산정하였다. 5분간격 강우 데이터와 60분 간격 강우 데이터를 비교한 결과 토양유실은 24%, 유출은19%, 첨두유출은 16%가 차이나는 것으로 나타났다. 유출 및 토양유실이 5분 간격 강우량에서 실측치와 가장 유사한 것으로 나타나 강우데이터의 간격이 짧을수록 더 정확하게 모의할 수 있는 것으로 나타났다. Huff의 4분위를 이용하여 토양유실량, 유출량, 첨두유출량을 산정한 결과 토양유실량, 유출량, 첨두유출량 모두 3분위에서 가장 높게 발생하는 것으로 나타났다. 강원도 홍천지역 빈도별 확률강우를 이용하여 토양유실량, 유출량, 첨두유출량의 변화를 모의하였다. 2년 빈도와 300년 빈도에서 강우량은 167% 증가하였다. 유사량과 유출량, 첨두유출량은 각각 906.2%, 249.4%, 183.9% 증가하여 유사량의 증가율이 가장 큰 것으로 나타났다. 본 연구의 결과에서 보이는 바와 같이 WEPP 모형을 이용하여 향후 기후변화에 따른 유출 및 토양유실의 예측이 가능할 것으로 판단된다.

잔적 암쇄토의 화학조성과 풍화도 (The Weathering and Chemical Composition of Young Residual Entisols in Korea)

  • 장용선;정필균;김선관;조인상
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.373-379
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    • 2001
  • 우리 나라 산지토양의 주요 모암에서 발달된 잔적층 암쇄를 대상으로 토양의 단면 특성, 이화학적 특성 X-선 형광분석 (XRF)을 통하여 모재에 따른 토양의 화학조성 변화와 주요한 구성원소의 풍화량을 토양층위 및 모암별로 비교하였다. 모암에 관계없이 토양의 C층에 비하여 A층에서 점토함량, 양이온 치환용량 (CEC), 유기물 함량은 높았으며, 용적밀도 ($kg\;m^{-3}$)와 pH는 낮은 경향을 보였다. 그러나 사암모재의 의성통에서는 점토함량이 감소하였는데 이는 토양과 함께 유실 되었거나 하부로 이동한 것으로 보였다. 토양 중 $SiO_2$함량은 화강암, 화강편마암, 석회암, 혈암 유래 토양에서, $Fe_2O_3$와 MgO는 현무암, 석회암, 혈암 유래 토양에서, CaO는 석회암 유래 토양에서 각각 높았다. 현무암 모재의 구좌통과 석회암 모재의 장성통 토양에서 작열감량(Igniton loss)이 크게 나타났다. 토양 화학성분별 풍화 정도는 공시 토양의 모암에 관계없이 염기이온(K, Ca, Mg, Na)들의 풍화량이 Si, Al, Fe 보다 크게 나타났다. C층과 비교하여 A층의 $TiO_2$의 함량비가 클수록 화학성분의 풍화정도가 큰 토양으로 나타났으며, 이는 $TiO_2$가 다른 원소보다 풍화에 상대적으로 안정된 광물이기 때문인 것으로 보인다. 각 원소의 절대적 함량비를 고려할 때 화강암, 화강편마암, 사암, 혈암, 현무암 유래 토양에서는 Si, Al의 유실이 심했으나 석회암 유래 토양에서는 탄산염의 빠른 풍화로 Ca, Mg이온의 풍화량이 많았다. 화학 성분의 풍회가 큰 토양은 사암 유래 의 성통과 화강암 유래 도산통 >> 혈암 유래 음성통과 석회암 유래 장성통 > 화강편마암 유래 덕산통 > 현무암 유래의 구좌통 순이었다.

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화산회토에서 퇴비 및 요소시용에 따른 토양중 $NO_3$-N, 양이온의 용탈 (Crop Growth and Nutrient leaching from Soil with Application of Urea and Compost in Volcanic Ash Soil)

  • 강봉균;송창길
    • 한국유기농업학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.101-115
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    • 2001
  • 작물생산을 위하여 토양에 시용된 비료는 용해되어 일부는 작물에 흡수되고, 나머지는 토양중에서 복잡한 과정을 거쳐 심토층으로 용탈되는데 특히 NO$_3$-N은 지하수 오염의 직접적인 원인이 되기도 한다. 본 시험은 밭토양에서 질소질비료 및 완숙 퇴비를 시비함에 따른 작물체의 흡수와 토양내 시비 양분의 이동, 지하수로의 용탈 가능성에 파악하여 환경보존형농업의 기초자료를 얻기 위하여 수행하였다. 제주지역 화산회토에서 Lysimeter(체적 0.15㎥, 지름 62cm, 높이 62.8cm)를 이용하여 작물을 재배하면서 강우시 용탈수를 채수하여 조사, 분석하였다. Lysimeter 시험 처리 내용은 무비방임구, 미비무재배 서초구, 무비재배구, 질소 토양처리구(16, 32, 64kg/10a), 질소+퇴비 토양처리구(16+800, 32+1600, 64+3200kg/10a), 질소 수용액처리구(16, 32kg/10a), 질소보비(32kg/10a) 소식 및 밀식구 13처리로 하여 질소는 요소를 시용하였고, 전작물로는 옥수수를, 후작물로는 감자를 재배하면서 작물의 생육 및 이온의 용탈정도를 조사하였다. 용탈수의 pH는 질소시비량을 증가시킬수록 점차 낮아지는 반면, NO3-N 농도는 증가하는 추세였다. No$_3$-N의 용탈총량은 무비방임구(T1) 및 무비무재배 서초구(T2)가 보비구(T5)보다 월등하게 높은 반면, 무비재배구(T3)에서 가장 낮게 나타났다. 또한 수용액 시비구의 용탈 평균농도가 토양시비구의 64%에 불과하였고, 밀식구의 용탈평균농도는 와식구의 54.5%로 낮았다. Ca 및 K 이온의 농도 및 용탈총량도 무비재배구(T3)에서 가장 낮았으며, 무비방임구(T1) 및 무비무재배 서초구(T2)에서 높게 나타나 NO3-N과 유이한 경향을 보였다. 시비질소의 용탈율은 시비량을 증가시킬수록 높아졌고 밀식구 및 수용액시비구에서 낮아졌다. 따라서 앞으로는 시비 양분의 지하수로의 용탈을 줄이고, 시비 효율을 극대화시킴으로써 특속 가능한 환경친화형 농업에 바탕을 둔 고도의 시비처방 기능이 요구될 것으로 판단된다.

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디젤오염기간 및 토성이 오염토양 콤포스팅 처리에 미치는 영향 (Effects of Aging and Soil Texture on Composting of Diesel-Contaminated Soil)

  • 최정영;남궁완;박준석;황의영
    • 유기물자원화
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    • 제10권2호
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    • pp.132-139
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    • 2002
  • 본 연구는 디젤의 오염기간 및 토성이 콤포스팅 처리효율에 미치는 영향을 살펴보고자 실시하였다. 오염경과기간은 15일과 60일로 하였으며 대조실험으로 오염직후의 토양실험도 실시하였다. 연구에 사용된 토양은 실트질양토와 사토이었으며 대상오염물질은 디젤오일이었다. 초기오염농도는 건조질량기준으로 약 10,000mgTPH/kg으로 하였으며, 수분은 각 토성의 수분보유능력의 70%로 조절하였다. 유기물질 보충 및 미생물식종의 목적으로 하수슬러지를 첨가하였으며 토양대 슬러지 혼합비율은 습윤질량비로 1:0.3이었다. 휘발된 TPH양은 초기농도의 0.9-1.8%정도로써 디젤오염토양의 콤포스팅 적용시 디젤은 주로 생물학적인 요인에 의하여 제거되었다. 휘발에 의하여 손실되는 n-alkanes들은 대부분 C10~C17의 성분들이었으며, 특히 C10~C14까지의 성분들이 C15 이상의 성분들보다 휘발이 많이 되었다. 사토의 TPH에 대한 1차반응 분해속도상수 k값은 0.081-0.094/day로 실트질양토의 0.056-0.061/day보다 약 1.5배 정도 높았다. 오염경과기간의 영향을 살펴보면, 60일까지의 오염경과기간으로는 TPH 분해효율의 뚜렷한 차이를 발견할 수 없었다. 이산화탄소회수율은 0.61-0.89이었으며, TPH분해량과 이산화탄소발생량과의 상관계수는 0.90-0.96의 범위에 있었다.

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진달래나무의 입지선택에 관한 연구 (A study of the habitat preferences of the azalea, Rhododendron mucronulatum T.)

  • 남영우
    • Journal of Plant Biology
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    • 제13권3호
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    • pp.25-31
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    • 1970
  • The ratio of occurrence of azalea (Rhododendron mucromultum T.) was determined on the north and south facing slopes on a mountain in Koyang county, Kyungi Province. Data was actually recorded at the eight aspects facing N, NE, E, SE, S, SW, W and NW on the mountain. In each of the eight aspects, six 10m transect tapes were placed in parallel directly down the slope, each 1m apart, and fifty 1$m^2$ quadrats were constructed between them. Frequency of the azalea in each of these quadrats was determined by counting the central stumps of the bushes Soil samples were also taken from pits dug in each plot to use for determination of the following: Soil pH, soil moisture loss on ignition, total nitrogen, and available phosphorus. The occurrence rate of azalea on the northern slop e was found to be for higher on the northern slope than on the southern slope. The abundance of azalea on the northern slope was found to be partially correlated with soil moisture(r=0.93; 0.01>p) and the amount of humus in the soil (r=0.04;0.01>p). The content of total nitrogen, soil PH, and available phosphorus in the soil, however, were found to have no evident relationship with the abundance of azalea. The conditions for growth in the species of azalea Rhododendron mucronulatum T'. were generally found to be more favorable on the northern slope.

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디젤로 오염된 토양의 효과적인 Bioventing

  • 왕성환;오영진;문원재;박태주
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.66-69
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    • 2002
  • In this work, cost effective venting is considered by comparing flow rates of 5$m\ell$/min, 10$m\ell$/min, and 20$m\ell$/min. Studies were performed on a soil artificially contaminated with diesel oil (the initial TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) concentration of 7098mg/kg), and nutrient condition was C:N:P rate of 100:10:1. The soil has a sandy texture with pH of 6.8, 2.16 ~2.38% organic matter, a total porosity of 47~52% and field capacity 16.2~ 17.2%. The column experiments was made of glass column of 60cm length and 10cm I.D. at controlled temperature of 2$0^{\circ}C$($\pm$2.5$^{\circ}C$). The efficiency of continuous flow rate of 5, 10 and 20$m\ell$/min resulted in separately 61.3%, 58.1%, and 55% reduction of initial TPH concentration(7098mg/kg). Hydrocarbon utilizing microbial count and dehydrogenase activity in air flow of 5$m\ell$/min were higher than those of the others. The first order degradation rate of n-alkanes ranging from C10 to C28 was higher than that of pristane and phytane as isoprenoids. The $C_{17}$/pristane and $C_{18}$phytane ratios for monitoring the degree of biodegradation were useful only during the early stages of oil degradation. Degradation contributed from about 89% to 93% of TPH removal. Volatilization loss of diesel oil in contaminated soil was about 7% to 11%, which was significantly small compared to degradation.n.

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인삼의 온도에 대한 생리반응 II. 엽의 생리, 지온, 기온, 병환의 생육 (Physiological Response of Panax Ginseng to Tcmpcrature II. Leaf physiology, soil temperature, air temperature, growth of pathogene)

  • 박훈
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제4권1호
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    • pp.104-120
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    • 1980
  • The effects of temperature on transpiration, chlorophyll content, frequency and aperture of stomata, and leaf temperature of Panax ginseng were reviewed. Temperature changes of soil and air under spade roof were also reviewed. Growth responses of responses of ginseng plant at various temperature were assessed in relation to suseptibillity of ginseng plants. Reasonable management of ginseng fields was suggested based on the response of ginseng to various temperatures. Stomata frequency may be increased under high temperature during leaf$.$growing stage. Stomata aperture increased by high temperature but the increase of both frequency and aperture appears not enough for transpiration to overcome high temperature encountered during summer in most fields. Serial high temperature disorder, i.e high leaf temperature, chlorophyll loss, inhibition of photosynthesis, increased respiration and wilting might be alleviated by high humidity and abundant water supply to leaf. High air temperature which limits light transmission rate inside the shade roof, induces high soil temperature(optimum soil temperature 16∼18$^{\circ}C$) and both(especially the latter) are the principal factors to increase alternaria blight, anthracnose, early leaf fall, root rot and high missing rate of plant resulting in poor yield. High temperature disorder was lessen by abundant soil water(optimum 17∼21%) and could be decreased by lowering the content of availability of phosphorus and nitrogen in soil consequently resulting in less activity of microorganisms. Repeated plowing of fields during preparation seems to be effective for sterilization of pathogenic microoganisms by high soil temperature only on surface of soils. Low temperature damage appeared at thowing of soils and emergence stage of ginseng but reports were limited. Most limiting factor of yield appeared as physiological disorder and high pathogen activity due to high temperature during summer(about three months).

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안동 사문암지대의 중금속 함유 낙엽의 분해 (Decomposition of Leaf Litter Containing Heavy Metals in the Andong Serpentine Area, Korea)

  • 류새한;김정명;차상섭;심재국
    • 한국환경생태학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.426-435
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    • 2010
  • 본 연구는 사문암 토양의 화학적 성질과 토양미생물량 및 토양효소 등 토양의 생물학적 활성을 대조구의 비사문암 토양과 비교하고, 사문암과 비사문암에서 공통으로 서식하는 새(Arundinella hirta)와 억새(Miscanthus sinensis var. purpurascens)의 낙엽이 입지가 다른 사문암지역과 비사문암 지역에서 분해될 때 분해율의 차이가 어떻게 유발되는지 9개월 동안 야외에서 교차 실험하였다. 사문암 토양은 비사문암 토양에 비하여 높은 pH, 낮은 dehydrogenase 와 urease활성을 나타내었으며 alkaliphosphatase의 활성은 높았다. 두 토양에서 microbial biomass-C와 N의 차이는 유의하지 않았으나 사문암 토양에서 microbial biomass-N함량이 더 높게 나타나 비사문암 토양에서 보다 낮은 토양의 C/N을 나타내는 원인이 되었다. 사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암지역에서 획득한 새와 억새 낙엽이 각각 39.8%, 38.5%의 중량감소를 보였으며, 비사문암 토양에서 획득한 낙엽은 각각 41.1%, 41.7%의 중량감소를 나타내었다. 비사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암낙엽이 46.8%, 42.2% 그리고 비사문암낙엽은 44.8%, 37.4%의 중량감소를 각각 보였다. 이러한 결과는 중금속을 포함하는 토양의 영향보다는 낙엽의 질적 차이가 분해율에 더 큰 영향을 미쳤음을 나타내준다. 일반적으로 낮은 C/N을 갖는 낙엽이 더 빨리 분해된다는 결과와는 달리 낮은 C/N을 갖는 사문암낙엽의 분해가 느린 것은 낙엽에 포함된 중금속의 저해가 낙엽의 C/N이나 lignin/N과 같은 낙엽의 질적 차이에서 유발되는 낙엽분해의 저해보다 큰 영양을 미친다는 결과를 보여주었다. 또한 낙엽분해가 진행되는 동안 낙엽내의 Cr, Ni과 Mg, Fe의 농도는 점차 증가하였으며 이러한 경향은 사문암지역에서 현저하였다.

제주도"송이"의 시멘트안정처리 효과에 관하여 (Effects of Soil-cement Stabilization about the Song-I in Cheju Province)

  • 신광식;도덕현;이성태
    • 한국농공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.53-59
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    • 1981
  • This experiment was carried out to find out the effectiveness of soil cement stabilization about the Song-I in Cheju province. The results are summarized as follows; 1.The increasing ratio of unconfined compressive strength according to the increment of cement content was markedly low compared with the weathered granite soil, so the effect of stabilization was low. 2.The moisture content of the sample of Song-I indicates the maximum unconfined compressive strength showed at the 5% or so of dry side than the optimum moisture content and the change of the unconfined compressive strength according to the change of moisture content was not sensitive compared with the weathered granite soil. 3.Generally the primary strength of curing age within 7 days of the sulfate resisting cement was low compared with the normal portland cement and the strength of 28 curing days showed a similar tendency, especially in case of Song-I, and it seemed that the sulfate resisting cement was a little more effective than the normal portland cement. 4.As the unconfined compressive strength of grain size controlled Song-I was low compared with the weathered granite soil, so the rate of weight loss by the durability test was great, therefore it was thought that the durability was weak.

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디젤오염토양의 Bench Scale 처리에 있어서 벤팅모드 비교 (Comparison of Venting Modes for Bench Scale Treatment of Diesel Contaminated Soil)

  • 김영암;이용희;이동선;서명교
    • 한국환경보건학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.499-505
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    • 2006
  • Bioventing efficiency was compared in a continuous and an intermittent(6hr injection and 6hr rest) air injection mode. Two lab-scale columns which packed with 5 kg of soil artificially contaminated by diesel oil were operated. The columns were maintained at the $25^{\circ}C{\pm}2.5$ in order to minimize the effect of exterior temperature variation. The flow rate of air injection mode were maintained constantly at the flow rate of 10 ml/min. The moisture of the columns was stably maintained at $60{\sim}80%$ of field capacity. The nutrient compounds were added to make C:N:P ratio as 100:10:l. The continuous and intermittent injection modes showed 67.56% and 69.63% reduction of initial TPH concentration during 90 days, respectively. Two venting modes showed similar results in the analysis of the trends of the hydrocarbon utilizing bacterial counts for operating periods. The carbon dioxide production rate of the continuous injection mode was higher than that of intermittent injection mode. The loss of diesel oil by volatilization in the continuous and intermittent injection modes were about 5% and 1%, respectively. The lower volatilization loss in the intermittent injection mode suggested that the biodegradation of TPH in the intermittent injection mode was greater than that of the continuous mode. These results suggested that the intermittent injection mode is more efficient than the continuous venting mode.