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박재성 ( Jaesung Park ),손영환 ( Younghwan Son ),김동근 ( Dongguen Kim ),윤태강 ( Taekang Yun ),노수각 ( Sookack Noh ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-
초기 간척지 지역은 염해에 의해 작물이 생육하기 힘든 조건을 가지고 있으며, 특히 지하수위의 상승 하강을 통해 염의 이동이 지속적으로 이루어지게 된다. 간척지 표층이 건조해지면 염이 집적되게 되고 재염화 현상이 발생할 수 있다. 따라서 간척지 표층의 함수비는 염의 이동과 재염화 예측에 주요한 요소이고 지속적인 모니터링이 필요하다. 하지만 시료 채취를 통한 현장 함수비 평가는 인력과 시간이 많이 소요되고 공간적 편차가 큰 간척지 지역에서는 효율성이 낮다. 따라서 본 연구에서는 소형 무인비행체(UAV)를 이용해 촬영한 이미지를 분석해 간척지 표층 토양의 함수비를 추정하는 방법을 개발하고 정확성을 평가하였다. 연구 대상 지역은 시화 간척지 중 제염이 완료되지 않은 약 50ha 지역을 선정하였으며, 소형 UAV를 이용해 영상을 획득하였다. UAV를 이용해 촬영을 완료한 후 대표 지점에서 표토를 채취하였고 실험실로 옮겨와 함수비를 측정하였다. 촬영을 통해 획득한 각각의 영상은 이미지 처리를 통해 정합 과정을 거쳤으며 정합 영상은 표토가 노출된 구간과 물, 식생 등의 구간으로 각각 분류하였다. 표토 노출 구간만을 추출한 이미지에서 실내 실험 결과를 반영해 추정 함수비를 전체 지역에 맵핑하였다. 그 결과 표토의 함수비는 약 10% 단위의 5계 단계로 구분이 가능하였고, 현장에서 채취한 시료의 실측 함수비와 비교한 결과 각 단계의 예측값과 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과를 활용하여 간척지 함수비 평가 및 시계열 모니터링에 대한 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.
윤태강 ( Taekang Yun ),손영환 ( Younghwan Son ),박재성 ( Jaesung Park ),김동근 ( Dongguen Kim ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-
고흡수성 수지 (Superabsorbent Polymers, SAPs)는 자체 중량의 수백 배에 해당하는 수분을 흡수할 수 있는 합성 고분자 물질이다. 고흡수성 수지는 위생용품, 병원용품, 토양보수제, 토목용자재 등 다양한 분야에서 이용하고 있다. 가뭄 등으로 인한 농작물 피해를 감소시키기 위한 토양보수제로서 고흡수성 수지는 이용되고 있지만 인접 토양에 대한 수분 방출 특성과 실제 토양수분함량에 미치는 정량적인 자료는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고흡수성 수지의 수분 흡수능 및 방출 범위에 대한 기초적인 특성을 분석하고 실제 토양에 혼합한 경우을 모사하여 토양 수분함량 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 고흡수성 수지의 수분 방출 특성을 실험한 결과 수분 방출량 및 방출 영향 범위 모두 포화도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 방출 영향 범위의 경우 초기 대부분의 수분 방출이 이루어진 뒤 4시간 이후에는 유지되는 것으로 나타났다. 또한 포화도 100% 기준으로 고흡수성 수지의 토성 별 최대 수분 방출 거리는 사양토는 2.36 mm, 양토는 1.48 mm 그리고 미사질양토는 2.44 mm인 것으로 나타났다. 수분 방출량은 초기에 수분 방출이 급격하게 이루어지고 이로 인해 토양 수분 상승이 대폭 증가하는 것으로 나타났다. 방출 범위와 동일하게 포화도가 증가할수록 수분 방출량이 증가하는 것으로 나타났으며 토성 간의 차이는 크게 없는 것으로 나타났다.