본 연구는 무인기를 이용한 동계사료의 수량조사시 필요한 검량식의 작성을 위한 식생조사 및 분광측정의 적정 시기와, 작성된 검량식의 적용이 적절한 시기를 판단하기 위하여 고정식 자동 분광 측정장치를 개발하여 호밀, 총체보리, IRG를 대상으로 NDVI 를 장기간 측정하였다. 그리고 NDVI가 최댓값이 되는 날을 기준 으로 증가기간과 감소시간으로 기간을 나누어 건물수량 예측을 위한 검량식을 작성하고 검량식의 예측정확도를 각각 비교하였다. 조사결과 호밀, 총체보리, IRG는 각각 4월 8일, 4월 9일, 4월 5일에 NDVI가 최대치가 되었으며 NDVI 증가기간의 검량식은 결정계수(R2)는 각각 0.84, 0.84, 0.78로 높은 상관관계를 보였고 NDVI 감소기간에는 각각 0.00, 0.02, 0.27로 매우 낮게 나타났다. 따라서 NDVI 측정을 통한 건물수량 예측을 효율적으로 하기 위해서는 NDVI 변화를 정확히 측정할 필요가 있으며 고정식 자동 분광 측정 방법은 생육에 따른 NDVI의 정밀 측정에 효과적인 것으로 판단된다.

Rye, whole-crop barley and Italian Ryegrass are major winter forage species in Korea, and yield monitoring of winter forage species is important to improve forage productivity by precision management of forage. Forage monitoring using Unmanned Aerial Vehicle (UAV) has offered cost effective and real-time applications for site-specific data collection. To monitor forage crop by multispectral camera with UAV, we tested four types of vegetation index (Normalized Difference Vegetation Index; NDVI, Green Normalized Difference Vegetation Index; GNDVI, Normalized Green Red Difference Index; NGRDI and Normalized Difference Red Edge Index; NDREI). Field measurements were conducted on paddy field at Naju City, Jeollanam-do, Korea between February to April 2019. Aerial photos were obtained by an UAV system and NDVI, GNDVI, NGRDI and NDREI were calculated from aerial photos. About rye, whole-crop barley and Italian Ryegrass, regression analysis showed that the correlation coefficients between dry matter and NDVI were 0.91∼0.92, GNDVI were 0.92∼0.94, NGRDI were 0.71∼0.85 and NDREI were 0.84∼0.91. Therefore, GNDVI were the best effective vegetation index to predict dry matter of rye, wholecrop barley and Italian Ryegrass by UAV system.

국내 하천특성은 기후변화에 의한 계절별 기후변동성과 급속한 경제성장으로 인한 급격한 토지피복의 변화에 의하여 영향을 받아왔다. 이와 관련하여, 하천관리는 수자원이용 등 인간의 활동 뿐 아니라 생태계측면에서도 그 중요성이 커지고 있다. 하천관리의 첫 번째 단계인 직접유출과 기저유출을 포함한 하천특성을 이해하는 것은 지속적인 하천환경을 조성하기 위하여 지대한 기여를 할 수 있다. 그러므로 본 연구의 목적은 효율적인 하천관리를 위해 직접유출과 기저유출을 정량화하여 하천에 미치는 기여도를 산정하는 것이다. 이를 위하여 한강수계에 위치한 71개의 유량관측소에 대하여 BFLOW와 WHAT 프로그램을 이용하여 기저유출 분리를 수행하였다. 그 결과 한강수계의 기저유출비는 0.42에서 0.78의 범위를 가지며, 기저유출비가 50%를 넘는 관측소는 전체 관측소의 76%를 차지하였다. 그러나 산출된 기저유출비는 댐, 저수지, 호수로부터의 방류량과 같은 인위적 영향 때문에 과다산정 되었을 가능성이 있다. 본 연구는 추후 국가적 차원에서 하천관리의 효율성과 안전성을 개선하기 위하여 전략적으로 하천 기능을 조절하는데 기여를 할 것으로 기대한다.

The Ministry of Environment (MOE) has made more effort in managing point source pollution rather than in nonpoint source pollution in order to improve water quality of the four major rivers. However, it would be difficult to meet water quality targets solely by managing the point source pollution. As a result of the comprehensive measures established in 2004 under the leadership of the Prime Minister’s Office, a variety of policies such as the designation of control areas to manage nonpoint source pollution are now in place. Various action plans to manage nonpoint source pollution have been implemented in the Soyang-dam watershed as one of the control areas designed in 2007. However, there are no tools to comprehensively assess the effectiveness of the action plans. Therefore, this study would assess the action plans (especially, BMPs) designed to manage Soyang-dam watershed with the WinHSPF and the CE-QUAL-W2. To this end, we simulated the rainfall-runoff and the water quality (SS) of the watershed and the reservoir after conducting model calibration and the model validation. As the results of the calibration for the WinHSPF, the determination coefficient (R2) for the flow (Q, m3/s) was 0.87 and the R2 for the SS was 0.78. As the results of the validation, the former was 0.78 and the latter was 0.67. The results seem to be acceptable. Similarly, the calibration results of the CE-QUAL-W2 showed that the RMSE for the water level was 1.08 and the RMSE for the SS was 1.11. The validation results(RMSE) of the water level was 1.86 and the SS was 1.86. Based on the daily simulation results, the water quality target (turbidity 50 NTU) was not exceeded for 2009∼2011, as results of maximum turbidity in '09, '10, and '11 were 3.1, 2.5, 5.6 NTU, respectively. The maximum turbidity in the years with the maximum, the minimum, and the average of yearly precipitation (1982∼2011) were 15.5, 7.8, and 9.0, respectively, and therefore the water quality target was satisfied. It was discharged high turbidity at Inbuk, Gaa, Naerin, Gwidun, Woogak, Jeongja watershed resulting of the maximum turbidity by sub-basins in 3years(2009∼2011). The results indicated that the water quality target for the nonpoint source pollution management should be changed and management area should be adjusted and reduced.

Yongsan ward is located at central place connecting south and north ecology axis of seoul. Various environment-friendly Yongsan development could pose positive effects on NPS(non pollutant source) pollutant reductions and water quality improvement at Han-rive because BOD, T-N, and T-P NPS discharges took 90% of total pollutant from this area. In this study, direct runoff and NPS pollutant loads were evaluated before and after development using spatio-tamporal change in CN(curve number) and EMC(event mean concentration) data. It was found that direct runoff value is 23,584,724 m3, and BOD, T-N and T-P loads are 104,456 kg/year, 111,483 kg/year and 7,500 kg/year under pre-development condition, respectively. Annual runoff, BOD, T-N and T-P reducing rate were 12.9%, 33.3%, 35.6% and 40.7% under integrated post-development condition, respectively. Based on the results obtained in this study, environment-friendly urban development could be achieved at Yongsan area.

최근 강우강도 및 패턴이 변화함에 따라 전세계적으로 토양유실이 증가하고 있다. 그 결과, 수생태계 건전성이 악화되고, 농업작물이 피해를 입어 수확량이 감소된다. 그동안 유출 및 토양유실을 예측하거나 비점오염원을 감소시키는 연구가 많이 수행되어왔다. USLE는 수년간 토양유실을 산정하는데 사용되어왔으나, 강우강도나 패턴변화를 적용하기에는 적절하지 못했다. 물리적 기반인 WEPP 모형은 다양한 강우강도 및 패턴변화를 적용하는데 적절하다. 본 연구에서는 WEPP 모형을 이용하여 Huff의 4분위, 다양한 강우간격, 설계강우에 따른 토양유실, 유출, 첨두유출을 산정하였다. 5분간격 강우 데이터와 60분 간격 강우 데이터를 비교한 결과 토양유실은 24%, 유출은 19%, 첨두유출은 16%가 차이나는 것으로 나타났다. 유출 및 토양유실이 5분 간격 강우량에서 실측치와 가장 유사한 것으로 나타나 강우데이터의 간격이 짧을수록 더 정확하게 모의할 수 있는 것으로 나타났다. Huff의 4분위를 이용하여 토양유실량, 유출량, 첨두유출량을 산정한 결과 토양유실량, 유출량, 첨두유출량 모두 3분위에서 가장 높게 발생하는 것으로 나타났다. 강원도 홍천지역 빈도별 확률강우를 이용하여 토양유실량, 유출량, 첨두유출량의 변화를 모의하였다. 2년 빈도와 300년 빈도에서 강우량은 167% 증가하였다. 유사량과 유출량, 첨두유출량은 각각 906.2%, 249.4%, 183.9% 증가하여 유사량의 증가율이 가장 큰 것으로 나타났다. 본 연구의 결과에서 보이는 바와 같이 WEPP 모형을 이용하여 향후 기후변화에 따른 유출 및 토양유실의 예측이 가능할 것으로 판단된다.

전세계적으로 토사유출은 심각한 문제로 알려져 있다. 환경관리자, 농부 및 다른 토지소유자들을 위해 다양한 모델링 테크닉이 개발되어왔고, 토양유실 저감을 위해 다양한 site-specific 최적관리기법의 효율을 산정하여 활용하였다. 물리적기반인 WEPP 모형은 시 공간적으로 작은 유역과 필지에서 발생하는 토양유실을 산정할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 WEPP watershed version을 이용하여 강원도 홍천군 자운리에 위치한 연구지역에 빗물

The Doam watershed is located at alpine areas and the annual average precipitation, including snow accumulation, is significant higher than other areas. Thus, pollutant laden runoff and sediment discharge from the alpine agricultural fields are causing water quality degradation at the Doam watershed. To estimate soil erosion from the agricultural fields, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been widely used because of its simplicity to use. In the early spring at the Doam watershed, the stream flow increases because of snow melt, which results in erosion of loosened soil experiencing freezing and thaw during the winter. Also, extremely torrential rainfall, such as the typhoons 'RUSA' in 2002 and 'MAEMI' in 2003, caused significant amounts of soil erosion and sediment at the Doam watershed. However, the USLE model cannot simulate impacts on soil erosion of freezing and thaw of the soil. It cannot estimate sediment yield from a single torrential rainfall event. Also, it cannot simulate temporal changes in USLE input parameters. Thus, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was investigated for its applicability to estimate soil erosion at the Doam watershed, instead of the widely used USLE model. The SWAT hydrology and erosion/sediment components were validated after calibration of the hydrologic component. The R2 and Nash-Sutcliffe coefficient values are higher enough, thus it is found the SWAT model can be efficiently used to simulate hydrology and sediment yield at the Doam watershed. The effects of snow melt on SWAT estimated stream flow and sediment were investigated using long-term precipitation and temperature data at the Doam watershed. It was found significant amount of flow and sediment in the spring are contributed by melting snow accumulated during the winter. Two typhoons in 2002 and 2003, MAEMI and RUSA, caused 33% and 22% of total sediment yields at the Doam watershed, respectively. Thus, it is recommended that the SWAT model, capable of simulating snow melt, sediment yield from a single storm event, and long-term weather data, needs to be used in estimating soil erosion at alpine agricultural areas to develop successful soil erosion management instead of the USLE.

It has been well known that soil erosion and sediments from alpine agricultural fields are causing severe water quality and turbidity problems in receiving waters. Also these result in the loss of money because farmers have to buy top soils to provide enough root zone in the following year. Thus, there have been needs to reduce soil erosion and sediment discharge into the stream networks. To accomplish this end, an effective erosion control plans should be developed based on scientific research, not by rule of thumb. The Universal Soil Loss Equation (USLE) has been widely used to estimate the soil erosion in many countries over the years. In this study, the USLE was used to estimate soil erosion potential under different cropping scenarios in HongCheon County, Kangwon. The soil erosion potential for continuous corn cropping was the highest compared with those from continuous potato find average cropping scenarios. This indicates the soil erosion plans need to be established considering cropping system in the field. The Unit Stream Power Erosion-Deposition (USPED) was applied for HongCheon County to estimate soil erosion and deposition areas. The USPED estimated results can be used to complement USLE results in developing effective erosion control plans.

National Agricultural Pesticide Risk Analysis (NAPRA) WWW 시스템 (http://pasture.ecn.purdue.edu/~napra)은 각기 다른 영농방법이 지표수질, 유사, 그리고 지하수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 개발되었다. 이 NAPRA WWW 시스템은 Total Maximum Daily Loads와 같은 수질 요건을 만족시킬 수 있는 최적영농 방법이 무엇인지 찾는데, 그리고 수질측

National Agricultural Pesticide Risk Analysis (NAPRA) World Wide Web (WWW) 시스템 (http://danpatch.ecn.purdue.edu/~napra)은 다양한 영농방법에 따른 농약과 영양물질의 지표수/지하수 유실량을 웹에서 모의하고자 개발되었다. 단일 토양에 대해서 모의할 수 있는 Single Field 버전의 많은 기능이 개선되었고, 행정구역/수계 경계에 대해서 모의할 수 있는 County/Watershed 버전을 확장시켜, Web Geographic Information Systems (GIS) 버전의 NAPRA 시스템을 개발하였다. Web GIS 툴을 이용하면, 모의하고자 하는 지역을 마우스로 디지타이징 한 후, 그 지역에 대해서 영농방법에 따른 영향을 모의할 수 있다. 모의결과를 웹브라우저를 통해서 지도로 보여줄 뿐만 아니라, 그 결과를 데스크탑용 GIS에서 사용할 수 있는 포맷으로 제공한다. 모델을 운영하기 위하여 방대한 양의 입력자료가 필요하고, 일반 사용자가 준비하기 힘든 데이터들이 있는데, NAPRA WWW 시스템은 이러한 입력자료를 서버측 GIS 데이터 베이스, NAPRA 데이터 베이스, 강우 및 온도 모델 예측치에서 추출하여 모델을 운영한다. 또한, 모의결과를 방대한 양의 텍스트 파일이 아닌, 차트나, 테이블, 또는 지도형태로 보여주기 때문에, 농부와 같이 전문지식이 없는 사람이 이 시스템을 이용하여 여러 가지 영농 방법 중에서 환경 친화적이면서 경제성을 유지할 수 있는 최적관리기법을 찾아낼 수 있다.