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- 저자 : 임경재 ( Kyoung Jae Li (검색결과 2 건)
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근적외선 분광 기술을 이용한 토양 이화학적 성분 예측 모델의 검증 및 평가
강세민 ( Se-min Kang ),공리현 ( Li-hyeon Gong ),김민지 ( Min-jee Kim ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),이동준 ( Dongjun Lee ),모창연 ( Changyeun Mo ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
표토는 지구의 생물학적 토양 활동이 이루어지는 장소이자 중요한 환경 분야의 자원으로써 식량 및 에너지 생산, 수자원 보호 등 다양한 공익적 기능을 지니고 있다. 표토의 효율적인 활용을 위해서는 정기적인 모니터링을 통한 표토 상태의 측정 및 예측이 필요하며, 최근에는 가시·근적외선 분광법을 이용하여 비파괴적인 방법으로 신속하게 토양의 정성·정량적 분석을 하려는 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 빅데이터 기반 표토 환경 예측 기술 개발을 위해 가시·근적외선 분광법을 이용하여 표토 성분 예측 모델을 제시하고자 한다. 구체적으로 수변 및 상수원 보호 구역에서 채취한 토양 시료의 가시·근적외선 분광 스펙트럼과 표토의 이화학적 성분 값의 상관관계를 파악하고 다양한 스펙트럼 전처리 기법을 적용하여 전처리별 모델의 성능을 평가한다. 실험에 사용된 토양은 4대강 유역의 수변 및 상수원 보호 구역에서 채취하여 총 138개 토양 시료의 반사 스펙트럼을 측정하였다. 반사 스펙트럼은 470-2,500nm 파장 범위에서 측정하였으며, 부분 최소 제곱 분석(Partial Least Squares; PLS)은 토양의 이화학적 성분인 토양유기물(SOM)과 유기탄소량(Corg) 예측을 위해 사용하였다. 토양 성분 예측 모델의 정확도를 향상하고자 스펙트럼 데이터는 평활화, 1차 미분, 2차 미분, 정규화, MSC, SNV 등 데이터 전처리 기법을 적용하여 비교 분석하였다. 본 실험을 통해 표토의 스펙트럼 특성을 파악하고 근적외선 분광법을 이용하여 토양의 이화학적 특성을 예측할 수 있음을 확인하였으며, 향후 표토 환경 관련 다양한 연구 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.
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이동준 ( Dong Jun Lee ),이지민 ( Ji Min Lee ),금동혁 ( Dong Hyuk Kum ),박윤식 ( Youn Shik Park ),정영훈 ( Young Hun Jung ),신용철 ( Young Chul Shin ),정교철 ( Gyo Cheol Jeong ),이병철 ( Byeong Cheol Lee ),임경재 ( Kyoung Jae Li 한국물환경학회 2014 한국물환경학회지 Vol.30 No.6
Soil erosion from agricultural fields leads to various environmental problems weakening the capabilities of flood control and ecosystem in water bodies. Regarding these problems, Ministry of Environment of South-Korea prepared various structural and non-structural best management practices (BMPs) to control soil erosion. However, a lot of efforts are required to monitor and develop BMPs. Thus, modeling techniques have been developed and utilized for these issues. This study estimated the effectiveness of BMPs which are a vegetation mat with infiltration roll and Roll type vegetation channel using Soil and Water Assessment Tool(SWAT) model through the adjustment of the conservation practice factors, P factors, for Universal Soil Loss Equation which were calculated by monitoring data collected at the segment plots. Each BMP was applied to the areas with slopes ranged from 7% to 13% in the Haeanmyeon watershed. As a result of simulation, the vegetation mat with infiltration roll and Roll type vegetation channel showed 55% and 59% efficiency of soil erosion reduction, respectively. Also, Vegetation mat with infiltration roll and Roll type vegetation channel showed each 11.2% and 11.8% efficiency in reduction of sediment discharge. These roll type vegetation channel showed greater efficiency of soil erosion reduction and sediment discharge. Based on these results, if roll type vegetation channel is widely used in agricultural fields, reduction of soil erosion and sediment discharge of greater efficiency would be expected.
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