• 제목/요약/키워드: water seeding

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2017-2022년 남한지역 레이더 및 지상 강수 자료를 이용한 인공강우 항공 실험 가능시간 분석 (Analysis of Available Time of Cloud Seeding in South Korea Using Radar and Rain Gauge Data During 2017-2022)

  • 노용훈;장기호;임윤규;정운선;김진원;이용희
    • 한국환경과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.43-57
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    • 2024
  • The possible experimental time for cloud seeding was analyzed in South Korea. Rain gauge and radar precipitation data collected from September 2017 to August 2022 in from the three main target stations of cloud seeding experimentation (Daegwallyeong, Seoul, and Boryeong) were analyzed. In this study, the assumption that rainfall and cloud enhancement originating from the atmospheric updraft is a necessary condition for the cloud seeding experiment was applied. First, monthly and seasonal means of the precipitation duration and frequency were analyzed and cloud seeding experiments performed in the past were also reanalyzed. Results of analysis indicated that the experiments were possible during a monthly average of 7,025 minutes (117 times) in Daegwallyeong, 4,849 minutes (81 times) in Seoul, and 5,558 minutes (93 times) in Boryeong, if experimental limitations such as the insufficient availability of aircraft is not considered. The seasonal average results showed that the possible experimental time is the highest in summer at all three stations, which seems to be owing to the highest precipitable water in this period. Using the radar-converted precipitation data, the cloud seeding experiments were shown to be possible for 970-1,406 hours (11-16%) per year in these three regions in South Korea. This long possible experimental time suggests that longer duration, more than the previous period of 1 hour, cloud seeding experiments are available, and can contribute to achieving a large accumulated amount of enhanced rainfall.

공군수송기와 기상항공기를 연계한 인공강우 사례실험 분석 (Analysis of Cloud Seeding Case Experiment in Connection with Republic of Korea Air Force Transport and KMA/NIMS Atmospheric Research Aircrafts)

  • 임윤규;장기호;노용훈;구정모;채상희;구해정;김민후;박동오;정운선;이광재;김선희;차주완;이용희
    • 한국환경과학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.899-914
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    • 2023
  • Various seeding materials for cloud seeding are being used, and sodium chloride powder is one of them, which is commonly used. This study analyzed the experimental results of multi-aircraft cloud seeding in connection with Republic of Korea Air Force (CN235) and KMA/NIMS(Korea Meteorological Administration/National Institute of Meteorological Sciences) Atmospheric Research Aircraft. Powdered sodium chloride was used in CN235 for the first time in South Korea. The analysis of the cloud particle size distributions and radar reflectivity before and after cloud seeding showed that the growth efficiency of powdery seeding material in the cloud is slightly higher than that of hygroscopic flare composition in the distribution of number concentrations by cloud aerosol particle diameter (10 ~ 1000 ㎛). Considering the radar reflectivity, precipitation, and numerical model simulation, the enhanced precipitation due to cloud seeding was calculated to be a maximum of 3.7 mm for 6 hours. The simulated seeding effect area was about 3,695 km2, which corresponds to 13,634,550 tons of water. In the precipitation component analysis, as a direct verification method, the ion equivalent concentrations (Na+, Cl-, Ca2+) of the seeding material at the Bukgangneung site were found to be about 1000 times higher than those of other non-affected areas between about 1 and 2 hours after seeding. This study suggests the possibility of continuous multi-aircraft cloud seeding experiments to accumulate and increase the amount of precipitation enhancement.

겨울철 대관령지역 지형성 구름에 대한 지상기반 구름씨뿌리기 영향 사례연구 (A Case Study on the Impact of Ground-based Glaciogenic Seeding on Winter Orographic Clouds at Daegwallyeong)

  • 양하영;채상희;정진임;서성규;박영산;김백조
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.301-314
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    • 2015
  • 본 연구에서는 겨울철 대관령지역의 지형성 구름에 대해 인공증설을 위한 구름씨뿌리기(이하 시딩) 영향을 알아보기 위해서 2013년 3월 13일 실험사례를 분석하였다. 지상연소기를 이용하여 기온 $-4^{\circ}C$ 이하, 풍향 $45-130^{\circ}$, 풍속 $5ms^{-1}$ 이하일 때 AgI 입자를 시딩 하였으며 대관령지역에서 적절한 시딩량을 알아보기 위해 $38gh^{-1}$ (SR1)과 $113gh^{-1}$ (SR2)에 대해 실험을 수행하였다. AgI point-source 모듈을 추가한 WRF (Weather Research and Forecast) 수치모의실험을 통해 시딩 물질의 확산장을 알아보았다. 수치모의 결과 과냉각수적이 충분히 존재한 상태에서 실험이 실시되었으며 시딩 물질은 주풍에 따라 이동하는 경향을 보였다. 시딩 효과를 알아보기 위해 안개입자측정기, 강수입자측정기와 광학우적계에서 관측된 자료를 분석하였다. 본 연구사례에서는 빙정핵 시딩에 의해 1 mm 이하 크기의 강수입자 수농도의 증가가 나타났으며 대관령지역에는 SR1 시딩이 더 적절하다고 판단된다.

LSPIV에 의한 하천 표면유속장의 관측 (Measurement of the Flow Field in a River)

  • 김영성;양재린
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1812-1816
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    • 2009
  • 이미지 해석에 의한 유속장 측정방법은 유체역학분야에서 지난 30 여년 동안 많이 활용되어온 속도측정 기법으로 오늘날에는 이를 수공학 분야에서 이를 유량측정 등 수리현상 해석에 활용하려는 시도가 다각적으로 이루어지고 있다. 이에 본 연구에서는 이미지 해석에 의한 유속장 측정방법을 용담댐 시험유역에 적용하여 그의 자연하천에서의 적용성을 검토하고자 한다. 이미지 해석에 의한 유속장 측정방법은 PIV(Particle Image Velocimetry)로 통칭되고 있으며, PIV는 seeding, illumination, recording, 및 image processing의 네 가지 요소로 구성된다. seeding을 위해서 유체를 따라 흐를수 있는 작은 입자를 유체에 첨가한다. 유체를 따라 흐르는 입자들의 선명한 이미지를 얻기 위해서illumination이 필요하다. PIV를 이용하여 흐름을 해석하기 위한 illumination은 일반적으로 이중펄스 레이저가 이용된다. 이렇게 유속장 해석을 하려는 유체에 대하여 seeding 및 illumination이 준비되면 단일노출- 다중 프레임법, 혹은 다중노출-단일 프레임법으로 흐름을 recording을 한다. image processing은 이미지를 다운로드하고, 디지타이징 및 화질향상을 하는 전처리(pre-processing), 상관계수의 산정에 의한 유속 벡터의 결정 및 에러 벡터를 제거하고 유속장을 그래프화하는 후처리(post-processing) 과정으로 구성된다. LSPIV(Large Scale PIV)는 PIV의 기본원리를 근거로 하여 기존의 PIV에 비하여 실험실 내에서의 수리모형실험이나 일반 하천에서의 유속측정과 같은 큰 규모$(4m^2\sim45,000m^2$)의 흐름해석을 할 수 있도록 Fujita et al.(1994)와 Aya et al.(1995)이 확장시킨 것이다. PIV와 비교시 LSPIV의 다른 점은 넓은 흐름 표면적을 포함하기 위하여 촬영시에 카메라의 광축과 흐름 사이의 각도가 PIV에서 이용하는 수직이 아닌 경사각을 이용하였고 이에 따라 발생하는 이미지의 왜곡을 제거하기 위하여 이미지 변환기법을 적용하여 왜곡이 없는 정사촬영 이미지로 변환시킨다. 이후부터는 PIV의 이미지 처리 방법이 적용되어 표면유속을 산정한다. 다만 이미지 변환을 PIV 이미지 처리 전에 하느냐 후에 하느냐에 따라 유속장 해석결과에 차이가 있다. PIV의 네가지 단계를 포함하여 LSPIV의 각 단계를 구분하면, seeding, illumination, recording, image transformation,image processing 및 post-processing의 여섯 단계로 나뉘어진다 (Li, 2002). LSPIV를 적용시 물표면 입자의 Tracing을 위하여 자연하천에서 사용하기에 적합한 환경친화적인 seeding 재료인 Wood Mulch를 사용하여 유속을 측정하였다. 적용지점은 용담댐 상류의 동향수위관측소 지점으로 이 지점은 한국수자원공사의 수자원시험유역이 위치하고 있다. 이미지의 촬영은 가정용 비디오 캠코더 (Sony DCR-PC 350)을 이용하여 두 줄기의 흐름에 대하여 각각 약 5분 동안의 영상을 촬영한후 이중에서 seeding의 분포가 잘 이루어진 약 1분간을 추출한후 이를 이용하여 PIV 분석에 이용하였다. 대체적으로 유속장의 계산이 무난하게 이루어지었으나 비교적 수질 상태가 양호하고, 수심이 낮고, 하상재료가 자갈로 이루어져 있어 비슷한 색상의 seeding 재료를 추적하기 어려운 구간이 발생한 부분에서는 유속의 계산이 정확히 이루어지지 않았다.

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벼 휴립건답직파 절수재배에 알맞은 질소 수비량 (Optimum N Fertilization at Panicle Initiation Stage on Ridge Direct Seeding on Dry Paddy of Rice as an Irrigation Water-Saving Cultural System)

  • 최원영;박홍규;이기상;김상수;이재길;김순철;최선영
    • 한국농림기상학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.177-184
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    • 2001
  • 본 연구는 벼 휴립건답직파 절수재배에 알맞은 질소 수비량을 구명하고자 파종량을 6kg/10a과 10kg/10a으로 하고, 질소 수비 시비량을 10a당 4.8kg(표준구), 2.4kg, 7.2kg 및 9.6kg을 시비 처리하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 질소 수비량이 많을수록 엽면적지수와 지상부 건물중은 약간씩 증가하는 경향이었다. 나. 출수기 광합성능은 질소 수비량이 많을수록 높았으며, 파종량간에는 6 kg/10a 파종에서 높았다. 다. 질소의 흡수량은 질소 수비량이 많을수록 많았으며, 질소 이용율은 6kg/10a 파종에서는 질소 표준수비(4.8kg/10a) 보다 50% 증시에서 가장 높았고 10 kg/10a 파종에서는 별 차이가 없었다. 라. 단위 면적당 수수는 질소 수비량이 많을수록 많았고, 등숙비율과 현미 천립중은 비슷하여, 쌀 수량은 표준(6kg/10a 파종시 수비량 4.8kg/10a 시용) 보다 50%증시(7.2kg/ha)구에서 6kg/10a 파종에서는 6%, 10 kg/10a 파종에서는 13% 증수되었다.

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Effects of cultivation methods on methane emission in rice paddy

  • Kim, Sukjin;Choi, Jong-Seo;Kang, Shin-gu;Park, Jeong-wha;Yang, Woonho
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.319-319
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    • 2017
  • Methane is the main greenhouse gas released from rice paddy field. Methane from paddy fields accounts for 11 % of the global total methane emission. The global warming potential (GWP) of methane is 25 times more than that of carbon dioxide on a mass basis. It is well known that most effective practice to mitigate methane in paddy is related to the water management during rice growing season and the use of organic matters. This study was conducted to investigate the effects of tillage and cultivation method on methane emission in paddy. Tillage (tillage and no-tillage) and cultivation methods (transplanting and direct seeding) were combined tillage-transplanting (T-T), tillage-wet hill seeding (T-W), tillage-dry seeding (T-D) and no-till dry seeding (NT-D) to evaluate methane mitigation efficiency. Daily methane emission was decreased on seeding treatments (T-W, T-D, NT-D) than transplanting treatment (T-T). Amount of methane emission during rice growing season is highest in T-T ($411.7CH_4\;kg\;ha^{-1}y^{-1}$) and lowest in NT-D treatment (89.7). In T-W and T-D treatments, methane emissions were significantly decreased by 36 and 51 % respectively compared with T-T. Methane emissions were highly correlated with the dry weight of whole rice plant ($R^2=0.62{\sim}0.93$). T-T treatment showed highest $R^2$ (0.93) among the four treatments. Rice grain yields did not significantly differ with the tillage and cultivation methods used. These results suggest that direct seeding practice in rice production could mitigate the methane emissions without loss in grain yield.

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경운방법의(耕耘方法) 차이(差異)가 토양물리성(土壤物理性)과 직파(直播)벼생육(生育)에 미치는 영향(影響) (Effects of Different Tillage Practices on Changes of Soil Physical Properties and Growth of Direct Seeding Rice)

  • 조현준;조인상;현병근;신제성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.301-305
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    • 1995
  • 논토양(土壤) 경운(耕耘) 및 관기방법(灌漑方法)에 따른 토양(土壤)의 물리적특성(物理的特性)과 수도생육(水稻生育)의 차이(差異)를 구명(究明)하고자 석천통(石泉統)에서 무경운(無耕耘) 건답(乾畓), 무경운(無耕耘) 담수(湛水), 경운(耕耘) 건답(乾畓), 경운(耕耘) 담수구(湛水區)와, 관행(慣行)(기계이앙경운(機械移秧耕耘)-로타리) 등(等)의 5개(個) 처리구(處理區)를 두고 수도(水稻)를 3년간(年間) 재배(栽培)하면서 토양(土壤)의 물리적특성(物理的特性)과 수도생육(水稻生育)을 조사(調査)한 시험결과(試驗結果)는 다음과 같다. 토양(土壤)의 가비중(假比重)과 경도(硬度)는 경운구(耕耘區)보다는 무경운구(無耕耘區), 담수구(湛水區)보다는 건답구(乾畓區)에서 높았다. 무경운(無耕耘), 건답구(乾畓區)의 투수원도(透水速度)는 경운비토구(耕耘碑土區)보다 56% 빨라 전관개기간중용수량(全灌漑期間中用水量)이 27% 증가(增加)되었으나, 무경운구(無耕耘區)에서는 관행구(慣行區)보다 낙수기이후(落水期以後) 수분감소(水分減少)가 빨라 농기계(農機械) 작업(作業)이 유리(有利)한 조건(條件)이었다. 층위별(層位別) 뿌리분포(分布)를 보면 무경운구(無耕耘區)는 주로 표토(表土)에 분포(分布)하였다. 출수기(出穗期)는 무경운구(無耕耘區)가 경운구(耕耘區)보다 2일(日)정도 빠르고 건답구(乾畓區)가 담수구(湛水區)보다는 3일(日) 빨랐다. 처리별(處理別) 수도생육(水稻生育)은 건답구(乾畓區)보다는 담수구(湛水區)에서 양호(良好)하였고 줄기매몰(埋沒) 깊이는 무경운담수구(無耕耘湛水區)에서 지상부(地上部)로 0.9cm 올라와서 도복(倒伏)의 위험(危險)이 있었다. 무경운시(無耕耘時) 3년(年) 평균(平均) 정조수량(正租收量)은 건답구(乾畓區) 및 담수구(湛水區)가 각각(各各) 5.55M/T/ha, 5.16M/T/ha로써 관행구(慣行區) 6.31M/T/ha 보다 각각(各各) 12.0%, 18.2% 감수(減收)되었으며 대체로 무경운시(無耕耘時)는 건답구(乾畓區), 경운시(耕耘時)에는 담수구(湛水區)에서 수량(收量)이 많은 경향(傾向)이었다.

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담수 직파 벼에 있어서 Methiocarb 단제 및 Thiram 혼합제가 새 피해 경감과 모의 생육에 미치는 영향 (Effect of Methiocarb Singles and Mixtures on Bird-repelling and Seedling Growth in Water-seeding Rice)

  • 이철원;송범헌;정봉진
    • 한국작물학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.378-383
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    • 1997
  • 벼 품종 안중벼를 공시하고 조류 기피제인 methiocarb을 여러 가지 제형으로 제조하고, 약량을 달리하여 최아 볍씨에 처리한 후 새 피해, 초기 생육 및 약해를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. <시험 1> Methiocarb 제형별 새 피해 경감 효과와 모의 생육 1) Methiocarb의 처리는 제형과 약량에 관계없이 새에 의한 피해가 없었으나 무처리구는 5일후에 30%, 10일 후에 85%, 15일 후에는 100%의 피해를 입었다. 2) 입모율은 처리간 유의한 차이가 없었으나, 파종 15일 후의 초장과 잎수는 methiocarb 15g 처리구에서는 methiocarb 10g 처리구에 비하여 유의하게 작아서 약해가 있었다. 3) 파종 35일 후 약해에 대한 회복 상태를 보면 methiocarb+thiram 15g 처리구는 초장이 유의하게 작았으나, methiocarb FS 15g처리구 초장은 무처리구와 큰 차이가 없었다. 2. <시험 2> Methiocarb 제형의 벼 종자 분의에 의한 본답 시험 1) Methiocarb 처리구는 무처리구에 비하여 새 피해가 유의하게 경감되는 것으로 나타났다. 2) 파종 25일 후의 초장과 잎수는 모든 처리구에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 3) 파종 10일 후에는 약제 처리구는 경후한 약해가 발생하였으나 파종 20일 후에는 무처리구와 큰 차이가 없었다.

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