토양수분 장력별 토양수분함량 예측모형(PTF)의 검정

허승오(Seung-Oh Hur),손연규(Yeon-Gyu Sonn),현병근(Byung-Kewn Hyun),조현준(Hyun-Joon Cho) 한국토양비료학회 2014 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2014 No.10

토양특성 기반 토양수분 함량 예측을 위한 PTF 적용성 검정

허승오(Seung-Oh Hur),손연규(Yeon-Gyu Sonn),현병근(Byung-Kewn Hyun),신국식(Kook-Sik Shin),오택근(Taek-Keun Oh),김정규(Jeong-Gyu Kim) 충남대학교 농업과학연구소 2014 농업과학연구 Vol.41 No.4

Identifying soil water content as a major factor for evaluating irrigation and water resource is a primary module to develop a prediction model. A variety of PTFs (Pedo-Transfer Functions) are applied in the models to estimate soil water content, the analysis techniques, however, which compare the estimated from models and the measured by instruments, are not reached at the level to demonstrate the effectiveness of the PTFs in Korea. Many soil physicians such as Eom, Peterson, Rawls, Saxton, Bruand, Baties, Tomasella & Hodnett (T&H), and Minasny, have developed analytic models using PTFs. Soil data for the analysis used soil water contents on 347 soil series (10 kPa), 358 soil series (33 kPa), 356 soil series (1,500 kPa) established by NAAS (National Academy of Agricultural Science). A coefficient of determination on soil water content at 10, 33 and 1,500 kPa was the highest as 0.5932 in EM (Eom model), 0.6744 in REM (Rawls model) and 0.6108 in REM, respectively. In conclusion, it is strongly suggested that the use of EM or REM is suitable for estimating soil water content in Korea although SM (Saxton model) has been widely used.

소유역단위 화강암/편마암 기원 토양 연접군(catena)에 따른 토양 유실 평가

허승오(Seung-Oh Hur),손연규(Yeon-Kyu Sonn),정강호(Kang-Ho Jung),박찬원(Chan-Won Park),이현행(Hyun-Hang Lee),하상건(Sang-Keun Ha),김정규(Jeong-Gyu Kim) 한국토양비료학회 2007 한국토양비료학회지 Vol.40 No.5

석회암 유래 토양의 침투 및 투수속도 평가에 따른 수문유형 분류

허승오(Seung-Oh Hur),정강호(Kang-Ho Jung),손연규(Yeon-Kyu Sonn),하상건(Sang-Keun Ha),김정규(Jeong-Gyu Kim),김남원(Nam-Won Kim) 한국토양비료학회 2009 한국토양비료학회지 Vol.42 No.2

강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양이며 pH와 염기포화도(basesaturation)가 높은 붉은색 토양이다. 이 토양은 식양질과 식질 등의 세립(細粒)질로만 구성이 되어 있고자갈이 있는 토양으로 분류된다. 따라서, 토양의 침투및 투수속도가 우리나라 토양의 주 모재인 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본연구는 세립질 특성을 보이는 석회암 유래 토양의 지표면에서의 침투속도와 토양층위별 투수속도를 측정해 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적 인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 수문학적 토양유형으로 분류하고자 하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안의 6개 토양통이었고 장력 침투계(disctension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelphpermeameter)로 침투 및 투수속도를 측정했다. 현장측정 이후 토양층위별로 시료를 채취하여 실험실조건에서 입도분포, 유기물함량을 측정했다. 토양통별 침투 및 투수속도를 측정한 결과는 유기물 층이 존재하는 과림통은 공극이 많고 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 존재해 전체적으로 침투 및 투수속도가 빠른 특성을 보여 수문유형을 A로 분류하였다. 모산통은 토층 내에 자갈함량이 아주 높고 투수속도가 다른 토양에 비해 월등히 빠른 특성을 나타냈으나 50 cm이내에서 암반층이 존재하는 관계로 수문유형이 B/D로 분류되었다. 토층이 깊지 않은 장성통은 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 많고 암석노출지가 존재해 침투속 도가 빠름에도 불구하고 C/D 수문유형으로 분류됐다. 자갈이나 잔돌이 많은 마지통은 잔자갈이 존재하고 침투나 투수속도가 빠른 편으로 B유형이었다. 논으로사용되는 안미통은 다른 석회암 유래토양에 비해 토층이 깊은 편이며 석회암 충적층에서 유래된 토양으로 선상지 및 곡간지에 분포한다. 관개된 상태에서 로타리 작업에 의해 표토의 특성이 교란되는 논으로 이용되는 특성 때문에 침투 및 투수속도는 느려 D유형으로 분류됐다. 잔돌이 존재하는 평안통은 석회암 붕적, 퇴적층으로부터 유래된 토양으로 산록경사지 및 선상단구에 분포하며 표토층인 A층에서 중 입상구조를 보이며 공극이 많고 작물뿌리가 매우 많아 침투속도는 빠르나 B층에서는 점토 함량이 감소했다 증가하면서 토성이 급격히 바뀌는 특성을 나타내 투수속도는 느린 값을 나타내 수문학적 토양유형은 D유형으로 분류됐다. Soils originated from limestone, located at the southern part of Kangwon province and Jecheon, Danyang of Chungbuk province are mainly composed of fine texture, and have different properties from soils originated from granite and granite gneiss, especially for water movement. This study was conducted for classification of hydrologic soil group (HSG) of soils originated from limestone by measuring the infiltration rate of surface soils and percolation rate of sub soils. Soils used for the experiment were 6 soils in total : Gwarim, Mosan, Jangseong, Maji, Anmi and Pyongan series. Infiltration and percolation rate were measured by a disc tension infiltrometer and a Guelph permeameter, respectively. Particle size distribution and organic matter content of the soils were analyzed. HSG, which was made by USDANRCS(National Resources Conservation Service) for hydrology, of Gwarim series with O horizon of accumulated organic matter was classified as type A which show the properties of low runoff potential, rapid infiltration and percolation rate. HSG of Mosan series, which has high gravel content and very rapid permeability, was classified as type B/D because of the impermaeble base rock layer under 50cm from surface. HSG of Jangseong series with shallow soil depth was classified as type C/D owing to the impermaeble base rock layer under 50cm from surface. HSG of Maji series was type B, and HSG of Anmi series used as paddy land was type D because of slow infiltration and percolation rate caused by the disturbance of surface soil by puddling. HSG of Pyeongan series having a sudden change of layer in soil texture was type D because of the slow percolation rate caused a the layer.

석회암 유래 토양에서의 물의 이동특성과 토양 입자 및 유기물과의 관계에 따른 Pedo-Transfer Function의 결정

허승오(Seung-Oh Hur),정강호(Kang-Ho Jung),손연규(Yeon-Kyu Sonn),하상건(Sang-Keun Ha),김정규(Jeong-Gyu Kim) 한국토양비료학회 2009 한국토양비료학회지 Vol.42 No.2

강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리 분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양으로 세립(細粒)질로 구성이되어 있고 자갈이나 잔돌이 있는 토양으로 분류되므로 토양의 침투 및 투수속도가 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본 연구는 석회암 유래 토양의 침투속도와 토양층위별 투수속도 측정결과인 현장 포화수리전도도(Kfs, field saturationhydraulic conductivity)에 토양의 입도 분포 및 유기물 함량이 미치는 영향을 파악하고자 그들 사이의 상호관계를 분석하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지,안미, 평안의 6개 토양통이었고 장력 침투계(disctension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelphpermeameter)로 침투 및 투수속도를 측정하고 입도분포와 유기물함량을 분석했다. 전체 측정대상 토양의 표토 및 층위별 Kfs와 그 토양들의 모래, 미사, 점토 및 유기물 함량과는 유의한 상관관계를 찾을 수없었다. 그것은 측정 토양이 농경지 토양 외에도 산림 토양이 포함되어 있고, 산림토양도 유기물 층이 존재 한다거나 다량의 자갈이나 잔돌 등의 함량이 존재하기 때문인 것으로 여겨진다. 이것은 포화수리 전도도가 토양의 입도분포나 유기물 함량과의 관계가 있다고 했던 다수의 연구와는 상반된 결과이므로 이를 더검토해볼 필요성이 있다. 이를 위해, 측정된 6개의 대상 토양 중에서 암쇄토인 모산통과 유기물 함량이9.2%로 일반토양보다 월등히 높은 과림통의 O충을 제외하고 토양 입도분포 및 유기물 함량과 침투 및 투수속도와의 관계를 살펴보았다. 분석결과 모래의 함량과 Kfs의 관계는 결정계수(R<SUP>2</SUP>)가 0.309로 비교적 낮게 나타나고 있지만 정의 직선 상관관계를 나타냈으며, 미사함량과는 관계가 없었고, 점토함량과는 결정계수가 0.3164로서 부의 직선 상관관계를 나타냈다. 유기물 함량과는 다른 토양 입도분포들보다 결정계수가 높으며(R<SUP>2</SUP>=0.4884<SUP>*</SUP>) 지수함수 관계를 나타내고 있다. 이러한 결과들을 종합하면 석회암 유래토양에서의 현장포화수리 전도도는 모래나 유기물 함량이 많으면 증가하고 점토 함량이 많으면 감소할 것이므로 이들을 조합한다면 현장 포화수리전도도를 예측하는 PTF(Pedo-Transfer Function)를 작성할 수 있다. 본연구에서는 이를 위해 모래, 점토, 유기물 함량을 고려해 PTF를 분석한 결과 점토는 다중 공선성 때문에 제외를 하고 모래와 유기물 함량만을 이용해 Kfs를 예측할 수 있는 PTF를 작성했다. Soils originated from limestone, located at the southern part of Kangwon province and Jecheon, Danyang of Chungbuk province are mainly composed of fine texture, have different properties from soils originated from granite and granite gneiss, especially for water movement. This study was conducted for making PTF(Pedo-Transfer Function) for Kfs(field saturaton hydraulic conductivity) estimation, and for investigating the relation between soil particle distribution and the infiltration and percolation rate in soils originated from limestone. Soils used for the experiment were 6 soils of Gwarim, Mosan, Jangseong, Maji, Anmi and Pyongan series. Infiltration and percolation rate for the soil were measured by a disc tension infiltrometer and a Guelph permeameter, respectively. The particle size distribution and organic matter content of the soils were analyzed. Kfs was not related with sand, silt, clay, and organic mattrer (OM) content because of forest soils which contained high gravel, pebble, and cobble content, and O layer with high OM content. After Mosan soil series and O layer of Gwarim series were excluded for the data analysis, Kfs was explained as a linear function with sand and clay content and a exponential function with OM content. As a result, the PTF equation was obtained as Kfs=-4.20558+0.479706*(S) +0.023187*exp(1.829*OM) (R<SUP>2</SUP>=0.6558<SUP>*</SUP>).

밭 耕地整理 適合地域 選定基準 試案

鄭鍊泰(Yean-Tae Jung),孫一銖(Il-Soo Son),尹乙洙(Eul-Soo Yun),孫延珪(Yeon-Gyu Sonn),盧永久(Young-Pal No) 한국토양비료학회 1996 한국토양비료학회지 Vol.29 No.2

인위적으로 변경된 토양에서의 수분보유특성 해석 모형의 적용

허승오(Seung-Oh Hur),전상호(Sang-Ho Jeon),한경화(Kyung-Hwa Han),조희래(Hee-Rae Jo),손연규(Yeon-Kyu Sonn),하상건(Sang-Keun Ha),김정규(Jeong-Gyu Kim),김남원(Nam-Won Kim) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회지 Vol.43 No.6

원토양인 논토양 위에 마사토를 적토 (積土)한 토양에 대한 토양수분 특성곡선을 작성해 보고, 이를 추정하는데 가장 널리 활용되고 있는 van Genuchten (VG)모형과 Brooks-Corey (BC) 모형을 비교평가 해 그 효용성을 판단하기 위해 수행했다. 4개의 층위로 구분되는 측정 대상토양은 표토부터 30cm 까지는 양질사토, 30~70, 70~120 cm는 사토, 120 cm이상에서는 사양토로 분석된 토양이다. 토양수분 함량과 토양수분 메트릭 퍼텐셜과의 관계를 나타내는 토양수분 특성곡선 분석에 따르면, 원토양인 120 cm 이상 깊이 토양에서의 수분보유 특성을 제외하고 나머지 세 개 층위 토양에서의 수분 보유 특성은 0~30 cm, 30~70 cm층위는 비슷하고 70~120 cm 층위는 약간 높은 경향이었다. 상대수분 포화도와 토양수분 메트릭 퍼텐셜의 관계를 표현함에 있어 멱함수 형태인 BC 모형보다는 해석학적 분석방법을 활용한 VG모형이 실측값에 근사한 추정결과를 제공했다. 포화상태의 종점이자 불포화상태의 시발점인 공기유입가 (AEV) 추정에도 측정 한계치 부근의 메트릭 퍼텐셜 값을 나타내는 BC모형보다는 9.5~40cm (4 kPa)을 보였던 VG모형이 적합했다. 따라서, 인위적으로 원토양 위에 석비레 (마사토)로 적토된 토양에서의 토양수분 특성곡선 작성을 위한 추정모형에 VG모형을 활용하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 결과로부터VG 모형을 수자원량 산정을 위한 SCS (Soil Conservation Service, USDA) CN (Curve Number) 계산 과정에서 토양단면 내의 수분 보유 인자 (retention parameter) 산출을 위한 토양수분함량을 추정하는데 활용하거나 침투모형 (Green-Ampt Mein-Larson)을 설명하기 위한 습윤전선 매트릭 퍼텐셜을 추정하는데 사용할 수 있을 것이다. This study was conducted to assess the propriety of models for soil water characteristics estimation in anthropogenic soil through the measurement of soil water content and soil water matric potential. Soil profile was characterized with four different soil layers. Soil texture was loamy sand for the first soil layer (from soil surface to 30 cm soil depth), sand for the second (30~70 cm soil depth) and the third soil layers (70~120 cm soil depth), and sandy loam for the fourth soil layer (120 cm < soil depth). Soil water retention curve (SWRC), the relation between soil water content and soil water matric potential, took a similar trend between different layers except the layer of below 120 cm soil depth. The estimation of SWRC and air entry value was better in van Genuchten model by analytical method than in Brooks-Corey model with power function. Therefore, it could be concluded that van Genuchten model is more desirable than Brook-Corey model for estimating soil water characteristics of anthropogenic soil accumulated with saprolite.

라이시미터에서 논토양 물 관리에 따른 양분유효도 평가

공명석(Myung-Suk Kong),강성수(Seong-Soo Kang),채미진(Mi-Jin Chae),정하일(Ha-il Jung),손연규(Yeon-Gyu Sonn),이덕배(Deog-Bae Lee),김유학(Yoo-Hak Kim) 한국토양비료학회 2015 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2015 No.12

논토양 라이시미터에서 물 관리 방법에 따른 양분유효도 평가

공명석(Myung-Suk Kong),강성수(Seong-Soo Kang),채미진(Mi-Jin Chae),정하일(Ha-il Jung),손연규(Yeon-Gyu Sonn),이덕배(Deog-Bae Lee),김유학(Yoo-Hak Kim) 한국토양비료학회 2016 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2016 No.3

논에 있어서 포장정보 공간변이의 공간통계학적 해석

이충근,손연규,성제훈,정인규,김상철,박우풍,박원규 한국국제농업개발학회 2002 韓國國際農業開發學會誌 Vol.14 No.2

논에 있어서 정밀농업을 위한 기초자료수집과 분석을 하기 위해서 토양의 특성, 포장면 고저차, 생육상태 그리고 수량에 관한 포장정보를 조사한 결과 아래와 같은 결과를 얻었다. 가. 기본통계값을 살펴보면 유효태 규산의 경우는 한 포장내 14배 이상의 변이차이를 보였으며, 생육정보 중 분얼수는 3배, 수량은 4배 이상의 차이를 보였다. 나. 포장정보의 변이계수를 살펴보면 5.45∼51.3%의 공간변이를 보였다. 토양특성 중에 pH를 제외한 나머지가 10%이상의 공간변이를 보였다. 포장면 고저차는 51.3%, 생육정보는 7.32∼23.2%, 그리고 수량에 있어서도 변이계수가 22.5%를 보였다. 다. 포장정보를 공간통계학을 이용해 해석한 결과, 포장정보의 공간구조 발달여부를 표시하는 Q값이 0.24∼1로서 공간구조가 포장정보에 따라서 발달되어 있었으며, 공간변이의 의존거리를 나타내는 랜지는 8.1∼147.9m를 보였다. 그러나, 실질적인 랜지는 토양특성값이 15∼50m 정도, 생육정보는 15m 전후, 포장면 고저차는 30m 정도, 수량은 8.1m를 보였다. 이것을 기초로 하여 크리깅 방법으로 데이터를 보간하여 지도화 시킨결과, 공간변이를 이해하는데 유용하게 이용될 수 있는 포장정보 지도를 얻을 수 있었다. Soil properties, relief of field surface, growth information, grain yield were investigated in a 1ha paddy field in 2001 to obtain basic field information for precision agriculture. The field information were analyzed to examine their within field variability using descriptive statistical method. Semivariograms and Kriged maps of geostatistical analysis were also adopted to examine their within field spatial dependence. The results obtained were as follows ; 1) Nutrient distribution difference of available SiO_2 was seemed 14 times overs, 3 times overs at tiller number, 4 times overs at grain yield from within a paddy field. 2) Descriptive statistics of field information showed that the coefficient of variation ranged from 5.45∼51.3%. 3) Field information showed a high spatial dependence within a paddy field. The Q values ranged from 0.24∼1, the ranges of spatial dependence were from 8.1∼50m, respectively. 4) Kriged maps enable the visualization and comparison of the spatial variability of field informaton.