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      • 예산군 밭관개시설물의 기후변화 영향 분석 연구

        김미솔 ( Mi-sol Kim ),전상민 ( Sang-min Jeon ),신형진 ( Hyung-jin Shin ),장용선 ( Yong-seon Jang ),이재영 ( Jae-yeong Lee ),박찬기 ( Chan-gi Park ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

        본 연구에서는 가뭄에 대응하고 한정된 농촌용수의 합리적 관리를 위한 관개시설물의 영향 분석 및 취약성 평가 기술을 확보하고 이에 적합한 관개시설물 관리 기술 등을 제시하여 기존의 관개시설물의 효율성 증가시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 밭관개시설물의 영향평가는 최근 심각해져가는 기후변화에 대한 적응대책 또는 정책을 수립하기 위해 지역, 시설 등을 평가하여 기후변화에 영향을 받는 우선순위를 도출하는 것이다. 본 연구에서 적용한 기후변화 영향 평가의 방법은 기초자료 조사과정, 표준화과정, 기후변화영향 평가 과정 3단계로 구분하였으며, 표준화 방법은 모든 자료를 동일한 범위를 갖도록 하기 위해 스케일 재조정법을 사용하였다. 대상지역은 충청남도 지역의 사과 주산지인 예산군으로 선정하였다. 예산군의 특징은 충청남도 중부에 있는 군으로 542.81㎢의 면적과 인구 84,689명(2014년)의 도시로 연평균 기온은 11.8℃, 1월 평균기온 -4℃, 8월 평균기온 26.3℃, 평균 강수량 1,133mm이며, 농가경지면적은 총 18,268ha 중 밭 경지면적은 5,426ha(2014년)이다. 기후변화 영향 평가 방법론에 제시한 영향 평가 점수 산정식을 적용하기 위해 기후노출, 민감도, 적응능력 3가지고 구분하여 조사항목을 선정하였다. 기후노출 조사항목은 연강수량, 무강우일수 2가지로 선정하였으며, 민감도 조사항목은 재배면적, 지하수위, 지하수수요량 등 3가지로 선정하였다. 또한 적응능력은 지하수 이용량 증대를 위한 관정의 개수, 상수도 보급률을 선정하였다. 상기 기초자료조사를 토대로 표준화 공식과 기후 변화 영향 평가 점수 산정식을 활용하여 기후변화 영향 평가 점수를 도출하였다. 예산군의 평가점수는 예산군은 31.87점으로 분석되었다. 다른 지역과 비교하여 예산군은 기후노출 및 민감도는 큰 차이 없었으나, 예산지역의 적응능력 타 지역에 비해 높이 나타나 기후변화영향이 낮은 것으로 분석되었다.

      • 농업수리 구조물의 보수·보강 재료로서 하이브리드 황마/ 유리섬유 섬유보강 폴리머 복합재료의 수분 저항성 평가

        김미솔 ( Mi-sol Kim ),전상민 ( Sang-min Jeon ),조성문 ( Sung-mun Jo ),추연재 ( Yeon-jae Choo ),유재환 ( Jae-hwan Yoo ),박찬기 ( Chan-gi Park ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

        본 연구에서는 노후화된 농업수리 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 재료로서 하이브리드 황마/유리섬유 보강 폴리머 복합재료의 수분 저항성을 평가하였다. 시험은 알칼리 환경, 산 환경, 염해 환경에 노출 후 인장강도 및 전단강도시험을 실시하였다. 환경을 모사하기 위하여 60℃의 증류수, CaCl<sub>2</sub> 용액, MgSO<sub>4</sub> 용액 및 Na<sub>2</sub>O<sub>4</sub> 용액에 25일 및 50일간 침지 후에 잔류강도를 측정하였다. 시험결과 모든 용액에서 25일간 노출 후에는 잔류강도 80% 이상으로 큰 감소는 나타나지 않았다. 그러나 50일에서는 60% 이하의 잔류강도를 나타내어 장기 노출 시 수분 조건에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 황마섬유는 수분에 민감한 천연섬유이다. 따라서 표면에 폴리머 결합재에 결합이 생기면 수분흡수의 가능성이 높아지고 이렇게 되면 황마섬유와 유리섬유, 황마섬유와 폴리머 결합재의 부착계면에 미세균열 등이 발생하여 계면분리가 발생하게 된다. 따라서 인장강도 및 전단강도의 감소가 나타나게 된다. 특히 계면부착에 상대적으로 영향을 받는 전단강도의 감소가 인장강도의 감소가 크게 나타나 수분에 노출은 항마섬유와 유리섬유 및 황마섬유와 폴리머 결합재의 계면에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

      • 예산군 밭관개시설물 기후변화 영향평가를 위한 작물 필요수량 모의

        김미솔 ( Mi-sol Kim ),전상민 ( Sang-min Jeon ),신형진 ( Hyung-jin Shin ),장용선 ( Yong-seon Jang ),박윤식 ( Youn-shik Park ),전지홍 ( Ji-hong Jeon ),박찬기 ( Chan-gi Park ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

        본 연구는 밭관개시설물의 취약성을 평가하기 위하여 밭작물이 필요로 하는 필요수량을 산정하였다. 밭작물의 필요 수량은 강수량 등과 같은 기상 조건이 매년 다르고 또 이에 의해 밭작물의 생장이 달라질 수 있기 때문에, 실측에 의한 필요수량 산정은 수년에 걸친 모니터링이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 장기간에 걸친 수문 거동 모의와 기상 조건에 따른 다양한 작물의 생장을 모의할 수 있는 Soil and Water Assessment Tool(SWAT; Arnold and Srinivasan, 1994) 모형을 이용하였다. 밭작물 필요수량 산정을 위한 SWAT 모형의 대상 유역은 충청남도 예산군을 포함하는 유역으로 선정하였다. SWAT 모형의 구동에 필요한 입력 자료인 강수량 자료와 모형의 보정 및 검정에 필요한 유량 자료는 국가수자원관리종합정보시스템(http://wamis.go.kr)에서 제공하는 국토교통부 관측소 자료를 이용하였다. SWAT 모형은 작물의 생장에 따른 수문 및 수질 변동을 모의하지만 작물에 의해 소비되는 물의 양을 모형의 결과로 직접적으로 제공하지는 않기 때문에, 모형의 결과를 이용하여 작물에 의한 물 소비량을 산정해야 하며, 이 과정에 대한 모형의 소스코드를 수정할 필요가 있다. 본 연구에서는 작물이 재배되도록 지정된 수문학적 반응 단위에 대해서만 초기 함수량과 최종 함수량을 출력할 수 있도록 소스코드를 수정하였다. 본 연구에서는 배추, 사과에 대한 필요수량을 모의하였다. 2000년부터 2017년 동안의 모의에서 작물별 필요수량은, 배추의 경우 253.10 mm∼337.45 mm의 범위를 보이면서 평균 303.93 mm로 모의되었으며, 사과의 경우 347.00 mm∼425.16 mm의 범위를 보이면서 평균 386.24 mm로 모의되었다.

      • 농지범용화를 위한 무굴착 암거 공법의 현장 시험 평가

        전상민 ( Sang-min Jeon ),김미솔 ( Mi-sol Kim ),신형진 ( Hyung-jin Shin ),차상선 ( Sang-sun Cha ),김현태 ( Hyun-tae Kim ),박찬기 ( Chan-gi Park ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

        논에 쌀 대체 작물을 안정적으로 재배 및 생산하기 위해서는 기후 변화에 의한 집중호우, 국지성 호우 등에 대비할 수 있는 논 범용화 시스템을 개발하여 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 경제적이고 효율이 우수한 무굴착 암거 공법의 현장 적용 특성을 평가하였다. 시험시공은 간척지 1곳 및 저습답 2곳을 선정하여 실시하였다. 간척지로는 전남 해남의 금호지역을 저습답 밭 조성 효과를 평가하기 위하여 충남 서천의 삼산지구를 선정하였다. 시험시공은 공사비가 저렴하고 시공성을 개선할 수 있는 무굴착 유공관+수평매트 지하관개+배수암거 시스템을 적용하였다. 암거모형은 50mm유공관 + 500mm수평필터매트를 사용하였으며, 흡수암거 단관방식을 적용하여 건기에 관개를 가능하도록 하였다. 무굴착암거 시공 후 토양수분의 영향을 평가하기 위하여 함수비를 측정하였다. 분석 결과 모든 지구에서 암거 설치 후 시간이 경과함에 따라 흙의 함수비가 감소하는 결과를 나타내고 있다. 따라서 암거 설치 후 지하배수가 원활하게 이루어지고 있는 것을 알 수 있다. 또한 심토 파쇄와 심토 파쇄를 진행하지 않은 곳의 토양 수분을 측정한 결과 심토 파쇄를 실시한 토양의 토양수분 감소가 크게 나타났다. 따라서 심토 파쇄를 실시하는 것이 암거를 통한 배수성능을 향상시키는 데 효과적임을 알 수 있다.

      • 농지범용화를 위한 유공관 암거의 전면 필터층 설치에 따른 투수계수 평가

        전상민 ( Sang-min Jeon ),김미솔 ( Mi-sol Kim ),조성문 ( Sung-mun Jo ),추연재 ( Yeon-jae Choo ),유재환 ( Jae-hwan Yoo ),박찬기 ( Chan-gi Park ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

        논에 쌀 대체 작물을 안정적으로 재배 및 생산하기 위해서는 성능과 경제성이 우수한 논 범용화 시스템을 개발하여 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 암거 패색방지를 위한 전면필터 암거 공법의 성능을 평가하였다. 이를 모형 암거시스템을 이용하여 전면필터 종류에 따른 배수 성능 시험을 실시하였다. 시험은 전면필터를 설치한 경우와 설치하지 않은 경우를 투수계수 시험을 실시하여 비교, 분석하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 모형시험용 수조를 제작하였다. 전면필터 방식을 적용한 암거 공법은 스펀지를 전면필터로 적용하고 고로슬래그 골재를 암거주위에 포설하였다. 시험결과 스펀지와 고로슬래그 골재를 전면필터 층으로 설치한 유공관 암거 공법의 투수계수는 3.1×10<sup>-2</sup>cm/sec으로 나타나 전면필터 층이 없는 유공관 암거 공법 (1.9×10<sup>-2</sup>cm/sec)의 투수계수와 비교하여 우수한 성능을 발휘하였다.

      • KCI우수등재

        가뭄 취약지역의 관정 효율 및 능력에 대한 취약성평가

        신형진,이재영,조성문,전상민,김미솔,차상선,박찬기 한국농공학회 2019 한국농공학회논문집 Vol.61 No.6

        Recently, the damage caused by climate change has been distinguished in the world. The Korean Peninsula is also suffering from drought, so it isnecessary to study the vulnerability assessment to identify and predict the state of the irrigation facility, which is a irrigation facility. As the damagecaused by drought is occurring in the Korean peninsula, it is necessary to study the vulnerability assessment to know the condition of the irrigationfacility, and to predict it. The target areas were Yeongdong-gun, Cheonan-si, Mungyeong-si, Geochang-gun, Muju-gun, and Yeonggwang-gun. The survey items were selected as positive impacts survey items, including precipitation, groundwater level, and pumping capacity per groundwater well. The negative impacts were selected as the cultivation acreage, Number of days without rain, and the ratio of private underground wells. The surveymethod was investigated by various methods such as “weather data portal”, “groundwater level status information”, “agricultural drought managementsystem”, “groundwater survey yearbook”. The results of vulnerability assessment were expressed by the score by conducting survey and standardization. As a result, Yeonggwang-gun showed normal vulnerability, and other areas showed “vulnerable” or “very vulnerable”.

      • 유공관 암거의 온도변화에 따른 휨강도 특성 평가 연구

        차상선 ( Mi-sol Kim ),김미솔 ( Sang-min Jeon ),전상민 ( Sang-sun Cha ),김현태 ( Hyun-tae Kim ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

        유공관 암거는 논의 타작물 재배를 위한 생산기반시설물에 있어서 배수성능을 향상시키기 위하여 사용되어왔다. 특히 무굴착 암거공법에 적용되고 있는 PVC 재질의 주름관은 경제성과 효율성 측면에서 간척농지 등에 적용될 가능성이 높다. 그러나 간척농지의 경우 염분이 다량 포함되어 있는 염수를 배출하여야 한다는 측면에서 일반적인 용수를 배출하는 경우와 다른 환경에 노출된다. 따라서 장기적으로 유공관 암거의 노후와 성능저하로 이한 파손으로 성능을 발휘하지 못할 수도 있다. 본 연구에서는 간척농지 등에 적용하기 위한 주름과 암거의 사용수명 예측을 위한 연구를 실시하였다. 사용수명을 예측하기 위한 time-shift factor를 결정하기 위하여 간척농지 및 사용된 재료의 차이가 있지만 간접적인 예측을 위하여 Litherland의 모델을 이용하였으며, 이를 통한 실험조건을 결정하였다. 간척농지와 유사한 환경을 노출하기 위하여 NaCl용액을 이용하였다. 비교대상으로는 증류수를 이용하였다. 시험은 20℃, 40℃, 60℃로 결정하였으며, 시험은 0일, 10일, 20일, 30일, 40일, 50일, 60일, 90일 및 100일간 노출 후 휨강도을 평가하였다. 시험결과를 분석하면 노출 시간이 증가할수록 휨강도는 감소하였다. 또한 온도가 높을수록 휨강도의 감소는 약간씩 증가하였다. 증류수 보다는 NaCl용액에 노출된 경우가 강도의 감소가 크게 나타났다.

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