본 연구는 하반식생이 일정 지역에 정착할 때 밀접하게 관여하는 토양환경에 주목하였으며, 특히 하반 미지형 이라는 특수 지역에서 생각할수 있는 미지형 형성의 토양구조와 하반미지형이 식물에 미치는 토양수분, 그리고 식생과의 관계에 대하여 검토하였다. 그결과 각 미지형마다 그 퇴적상태가 다르며 이에따라 하반식생도 달리 나타났다. 또한 모두 조사구에 서 모래층 밑에는 반드시 자갈층의 단계를 반복하고 있는데 이는 반복된 과거의 홍수에 의한 것으로 판단된다. 따라서 미지형을 고려한 식생을 도입하여야 하며, 토양수분과 지라수위와 식생과의 관계는 하천마다 다르므로 현지 지형에 맞는 식생 도입이 요구된다. 앞으로 보다 지속적, 장기적 현장조사와 하천 수문, 수리학적 data의 축정에 따른 하반식생과 입지환경요인과의 관련성에 관한 연구의 축적이 필요하며, 이에 기초한 식생호안공법의 개발이 향후과제라 할 수 있다.

본 연구에서는 Cosmic-ray 토양수분량 관측시스템 구축 시 필요한 검증 네트워크 설계 기법 개발에 목적을 두고 유전율식(dielectric constant) 장비인 Frequency Domain Reflectometry (FDR)와 연계하여 Cosmic-ray 검증시스템을 구축·운영하였다. Cosmic-ray 검증시스템 평가에 필요한 시범지역은 기존 계측 장비와의 연계성과 다양한 수문자료의 활용성을 고려하여 설마천 유역에 구축하였다. 시범지역은 Cosmic-ray 장비와 FDR 센서(10개소)로 구축하였으며 2018년 7월부터 현재까지 운영되고 있다. 본 연구에서는 검증시스템의 신뢰도를 높이기 위해 코어법(soil core sampling method)을 통해 산출한 용적수분함량(volumetric water content)을 유전율식 장비와 정기적으로 검증하였다. 연구기간 중 수행한 코어법과 FDR 센서를 검증한 결과, 두 자료의 통계량이 bias=-0.03 m3/m3과 RMSE=0.03 m3/m3의 유의한 값을 보였다. 또한 연구기간 동안 FDR 센서의 시계열 특성은 모든 강우에 정상적으로 반응하였다. 그러나 일부 지점에서는 낙엽 및 캐노피의 차단과 상부사면의 유출 등으로 인해 상이한 특성을 보였다. Cosmic-ray 영향원(influence line) 내 FDR 센서의 대표성 분석은 시간 안정성 해석법(temporal stability analysis, TSA)을 이용하여 토심별(10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm)로 분석하였다. 10개소에 대한 토심별 토양 수분량의 대표성을 TSA로 분석한 결과, 토심 10 cm에서는 FDR 5, 토심 20 cm에서는 FDR 8, 토심 30 cm에서는 FDR 2, 토심 40 cm에서는 FDR 1에서 가장 우수한 대표 특성을 보였다. 본 연구의 시범지역 운영 기간이 짧다는 한계는 있지만 지금까지의 분석 결과를 토대로 하여 볼 때, Cosmic-ray 관측시스템 구축 시에는 검증 장비로는 유전율식을 활용하고, Cosmic-ray 영향원 내 토양수분량의 대표성 분석은 TSA 방법으로 수행하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

Background: A soil-borne pathogenic fungus, Ilyonectria radicicola (Cylindrocarpon destructans) causes root rot on ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer) and is known to attack many other plants. The Nectria/Neonectria radicicola complex has been renamed as the I. radicicola complex after analysis of its multi-gene relatedness and morphological characteristics. The fungi in this complex have been reclassified into 16 species under the genus Ilyonectria based on characteristics analysis Methods and Results: To obtain useful data from the Korean ginseng root rot, I. radicicola was isolated from the rhizosphere soils of the chestnut tree. They were identified through a pathogenicity test and a survey of the morphological features. The existence of I. radicicola in soil samples was confirmed by PCR detections using nested PCR with species-specific primer sets. These were subsequenctly isolated on semi-selective media from PCR-positive soils. Genetic analysis of the I. radicicola complex containing these pathogens was done by comparing the DNA sequences of the histone h3 region. These isolates originating from the rhizosphere soils of chestnut constituted a clade with other closely related species or I. radicicola isolates originating from ginseng or other host plants, respectively. Additionally, the pathogenicity tests to analyze the characteristics of these I. radicicola isolates revealed that they caused weakly virulent root rot on ginseng. Conclusions: This is the first study reporting that I. radicicola isolates from chestnut rhizosphere soils can attack ginseng plant in Korea. Thus, these results are expected to provide informations in the selection of suitable fields for ginseng cultivation.

본 연구에서는 농업용 저수지의 저수율, 선행토양함수조건(AMC) 및 Huff 시간분포가 첨두유출량에 미치는 영향을 몬테칼로 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 저수지 저수율, 선행토양함수조건 및 Huff 시간분포의 적용에 따라 4가지 경우에 대해 첨두홍수량을 산정하고 비교한 결과, 50~300년 빈도의 첨두홍수량은 저수율 100% 또는 AMCIII로 일괄 적용했을 때 각 조건의 발생확률을 고려한 첨두홍수량에 비해 20~30% 크게 산정되었다. Huff 3분위를 일괄 적용했을 때의 첨두홍수량은 발생확률을 고려한 Huff 분위 적용에 비해 5% 크게 산정되어, AMC와 저수지 저수율에 비해 첨두홍수량에 미치는 영향이 적었다.

미국 환경청(US EPA)에서는 발암성을 기준으로 다환방향족탄화수소(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)중에서 Benzo(a)pyrene(BaP)와 Dibenz(a,h)anthracene(DahA)를 가장 독성이 강한 것으로 간주하여 독성계수를 1.0으로 부여하였다. 본 연구에서는 기존에 발표된 PAHs 데이터를 이용하여 BaP, DahA와 총 PAH(ΣPAH)의 예측을 위하여 새롭게 선형회귀 분석을 시행하였다. 이는 연소기원 과정에서 발생되는 PAH 화합물간의 연관성과 예측 가능성을 알아보려는데 목적이 있다. 개발된 회귀식을 사용하여 PAH 농도 예측에 적합한지 검증과 적용 연구를 동시에 수행하였다. 첫째, 이미 발표된 42개 지역 개별 PAH를 이용하여 토양내 Pyrene(Pyr) 농도에 따른 BaP와 ΣPAH의 예측을 위한 선형회귀분석을 시행하였다. 모든 데이터가 이용된 Pyr<400 ug/kg 조건의 경우, Pyr과 BaP 사이에 아주 높은 상관관계(R2=0.96, p<0.0001)를 보였다. 둘째, 토양내 BaA 농도에 따라 BaP, DahA와 ΣPAH의 예측을 위하여 회귀분석을 시도한 결과, BaA와 BaP(R2=0.94, p<0.001), BaA와 ΣPAH(R2 = 0.98, p<0.001)사이에 높은 상관성을 보였고, 상대적으로 DahA와는 낮았다. 앞에서 언급하였듯이, 연료연소에서 배출되는 PAH 농도는 서로 연관성이 있어 개별 PAH 농도가 유사하게 토양에 흡착되어 검출되는 것으로 여겨진다. 본 연구에서 개발된 회귀식은 PAH중에서 가장 독성이 높은 것으로 알려진 BaP와 DahA 농도 예측을 대략적으로 빠르게 할 수 있는 식이 될 것이다. 본 연구에서 개발된 회귀식을 이용하여 이미 발표된 PAH에 검증과정을 시도하였다. 고농도 Pyr 조건(Pyr<400 ㎍/㎏)이 사용된 중국 결과의 경우, 실제 측정된 BaP와 계산된 BaP는 각각 105 ㎍/㎏, 108 ㎍/㎏으로 상대오차는 3%로 매우 유사한 결과를 얻었다. 실제 측정된 ΣPAH와 산출된 ΣPAH는 각각 1,636 ㎍/㎏과 1,363 ㎍/㎏이었다. 회귀식을 이용할 경우 전체적 상대오차는 –16.7~6.7%이었다. 비록 BaP나 ΣPAH 예측에 어느 정도가 한계가 있을 수 있으나 대부분 상대오차는 20%이하로 개발된 회귀식을 이용 할 경우 추가적인 측정 없이 PAH를 빠르게 대략적인 값을 계산 할 수 있는 장점이 있을 것으로 여겨진다.

우리나라 폐기물관리법(구폐기물관리법)에서는1997년 재활용 규정을 제정한 이후, 사업장일반폐기물 중 석탄재, 점토점결주물사, 광재 및 무기성오니 등은 성토재 등으로 재활용할 수 있도록 해왔다. 그러나 해당 폐기물에는 아연, 납, 불소 등의 성분이 현행 토양오염 우려기준을 초과하는 경우가 있어, 과거 적법한 절차를 거쳐 폐기물을 재활용하였더라도 토양환경보전법에 따라 부지정화를 시행하는 사례가 종종 보고된다. 과거 폐기물을 성토재 등으로 재활용한 지역의 부지정화를 시행하는 경우, 토양과 폐기물은 최대한 분리/선별한 후에 각각 토양환경보전법과 폐기물관리법에 따라 처리하는 것이 원칙이다. 또한, 토양정화 비용과 폐기물처리 비용이 차이를 고려할 때, 경제적인 측면에서도 토양과 폐기물을 분리하는 것이 매우 중요하다. 하지만, 앞서 언급한 석탄재 등의 폐기물은 육안상 토양과 구별이 어렵고, 물리적 성상(입도 및 밀도) 또한 토양과 유사하기 때문에 일반적인 방법으로는 선별이 불가능한 문제가 있다. 본 논문에서는 TPH, 아연, 비소 등이 1지역 토양오염우려기준을 초과하는 폐기물 재활용지역을 대상으로 XRF분석을 실시하였고, 조사결과를 토대로 오염토양과 폐기물에 대한 분류기준 수립하고 ‘토양환경보전법’과 ‘폐기물관리법’의 적용여부를 판단하는 자료로 활용하고자 하였다. XRF를 이용하여 측정한 주요 성분을 ternary diagram (SiO2, CaO/MgO, Al2O3/Fe2O3/기타)을 이용하여 비교하였으며, 오염토사와 폐기물은 성분비에 따라 구별이 가능함을 확인하였다. 토양오염도 조사결과 폐기물시료의 TPH, 아연, 비소의 농도는 토양에 비해 3~4배 정도 높게 측정되어, 폐기물을 분리/선별하는 것만으로도 토양오염도를 상당 부분 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

In this study, we analyze changes in soil heat flux and air temperature in August (summer) and January (winter) according to net radiation, at a mud flat in Hampyeong Bay. Net radiation was observed as -84.2~696.2 W/m2 in August and -79.4~352.5 W/m2 in January. Soil heat flux was observed as -80.7~139.5 Wm-2 in August and -49.09~137 W/m2 in January. Air temperature was observed as 24.2~32.9˚C in August and -1.5~11.1˚C in January. The rate of soil heat flux for net radiation (HG/RN) was 0.17 in August and 0.34 in January. Because the seasonal fluctuation in net radiation was bigger than the soil heat flux, net radiation in August was bigger than in January. We estimated a linear regression function to analyze variations in soil heat flux and air temperature by net radiation. The linear regression function and coefficient of determination for the soil heat flux by net radiation was y=0.19x-7.94, 0.51 in August, and y=0.39x-11.69, 0.81 in January. The time lag of the soil heat flux by net radiation was estimated to be within ten minutes in August 2012 and January 2013. The time lag of air temperature by net radiation was estimated at 160 minutes in August, and 190 minutes in January.

본 시험은 전국의 광역친환경 농업단지 중에서 모범적으로 친환경 농업을 실천하고 있 는 3곳(장흥, 순천, 옥천)의 벼 농가를 대상으로 시기별로 양분 분석을 하였다. 장흥지역 농 가만이 경축자원 순환농업을 실천하고 있는 것으로 관찰되었다. 광역친환경 벼 농업단지의 3~9월 사이의 시기별 토양 pH는 5.5~6.7의 분포를 보였고, EC는 0.4~1.0 dS m-1으로 나타났 다. 시기별 토양 전질소는 순천 농가에서 높았고 칼륨은 옥천 농가에서 낮은 수준을 보였 다. 시기별 토양 암모늄태 질소는 봄철 비료 시용으로 6월 전후에 상승하였고, 장흥 농가에 서 가장 높은 수준을 보이다가 이후 크게 감소하였다. 수량과 수확지수가 가장 높았던 옥 천 농가에서 ha당 연간 조수입이 다른 농가보다 세배 가까이 높은 수준을 보였다. 비교적 많은 비료를 투입한 옥천 농가에서 시기별 양분수지가 높았고, 순천 농가의 ha당 칼륨 수지 는 9월에 약 -60 kg까지 관찰되어 칼륨 결핍에 따른 생산성 저하에 일부 영향을 주었을 것 으로 추정되었다. 시기별 전질소와 인산수지는 장흥 농가에서 가장 낮은 수준을 보였고 벼 낟알의 질소이용효율도 가장 높아서 광역친환경 농업단지의 추천할 만한 사례 농가로 평 가되었다.

농촌진흥청에서 고시하고 있는 비료공정규격에 따르면 퇴비의 적정 염분은 2% 미만으로 규정하고 있으며 이 기준은 일반퇴비 및 음식물류폐기물퇴비(이하 음식물퇴비) 구분없이 동일한 기준이 제시되고 있다. 실제 농가에서는 음식물퇴비 내 염분이 높다는 편견이 있어 작물을 키우는데 음식물퇴비를 사용할 경우 작물이 죽거나 잘 자라지 않는 등의 의식이 팽배하여 작물재배 및 농가에서 음식물퇴비의 사용량이 저조하며 의식이 부정적인 상황이다. 따라서 본 연구에서는 음식물퇴비의 염농도, 혼합율에 따른 작물재배 실험을 진행하였으며 작물 재배 시 염분농도에 따라 작물이 받는 영향에 대해 알아보고자 하였으며 토양의 염분농도, 음식물퇴비의 염분농도, 토양과 음식물퇴비의 혼합율에 따라 작물의 발아율, 성장정도의 변화를 살펴보고자 하였다. 실험은 토양별 염분농도, 음식물퇴비의 염분농도, 토양과 음식물퇴비의 혼합율, 총 3가지 조건에 변화를 주어 실험을 진행하였다. 실험은 총 5일주기로 각 작물의 발아율, 성장정도, 토양 내 염분농도를 측정하였으며 염분농도의 유실량 및 작물로의 흡수량을 보기위해 염분농도 측정 대조군을 측정용으로 설정하였다. 첫 번째 실험은 토양 염도가 작물에 끼치는 영향을 알아보기 위해 토양 내 염분농도를 각각 0.5%, 1.0%, 1.5%, 1.7%, 2.0%, 2.2%, 2.5%로 조절하여 작물 재배 실험을 진행하였다. 두 번째 실험은 토양에 혼합하는 음식물퇴비의 염분이 작물에 끼치는 영향을 알아보기 위해 토양과 음식물퇴비를 20:1로 혼합하였으며 혼합하는 음식물퇴비에 염분농도를 1%, 2%, 3%, 4%, 5%로 추가 조절하여 작물 재배 실험을 진행 하였다. 세 번째 실험은 음식물퇴비와 토양의 혼합율이 작물에 끼치는 영향을 알아보기 위해 토양과 음식물퇴비의 혼합비를 각각 1%, 3%, 5%, 10%로 조절하여 작물재배 실험을 진행하였다. 실험 결과 음식물 퇴비의 혼합 없이 토양의 염도를 추가해준 경우, 작물이 재배될 수 있는 최대 염분농도는 2.0% 미만으로 측정되었으며, 토양 내 혼합하는 음식물퇴비의 적정염도는 5% 이하에서 가장 높은 효율을 나타냈다. 음식물퇴비를 사용하여 작물을 재배 할 시 일반적으로 혼합되는 비율인 20:1로 혼합하였을 경우 음식물퇴비의 적정 염도는 5%로 확인되었다. 이는 시중에서 판매하는 음식물 퇴비보다 1%높은 염분농도임을 확인하였다. 이는 음식물퇴비의 혼합비율은 작물의 발아율에 부정적인 영향을 주지 않는다는 것으로 판단되며 음식물퇴비를 이용하여 작물 재배를 하였을 시 기존보다 우수한 발아율 및 성장정도를 나타내는 것으로 보인다.

Background : Despite the presence of various bioactive compounds in ginseng, there is lack of study on the variations of bioactive compounds in ginseng according to the cultivation of soil and the applied fertilizer types (or amount). Therefore, this study aims to examine the variations of 37 fatty acids (FA) and 8 vitamin E (Vit-E) vitamers in 6-year-old ginseng root cultivated in different soil types with different fertilizers regimes. Methods and Results : The profiling of 37 FAs and 8 Vit-E vitamers in 6-year-old ginseng roots was measured by gas chromatography coupled with a flame ionization detector, and then these results were statistically analyzed with chemometrics. The FA and Vit-E content in ginseng roots varied significantly with respect to soil cultivation conditions due to organic fertilizer types and amounts used. Unsaturated FA in ginseng is approximately 2.7 fold higher than the saturated FA. Linoleic, palmitic, and oleic acids were the most abundant FAs found in the ginseng roots. Also, the major Vit-E vitamer found in ginseng root is α -tocopherol. In particular, the application of rice straw compost or food waste fertilizer was increased to create nutritionally-desirable FAs and bioactive Vit-E in ginseng root. In addition, phytonutrient profiling coupled with chemometrics can be used to discriminate the cultivation conditions of ginseng. Conclusion : This preliminary study extends our understanding about the variations of FA and Vit-E in ginseng root depending on cultivation conditions. Hence, these results can be useful as basic information for reliable ginseng production containing high amounts of phytonutrients in a paddy-converted field.

Background : Liriope platyphylla Wang et. Tang is a species of Liliaceae and its tuber is used as medicinal herbs. This medicinal plant is mainly cultivated in Cheongyang and Buyeo of Chungcheongnam-Do and Miryang of Gyeongsangnam-Do. It is necessary to establish a cultivation techniques for stable production to solve the problems that are found on farms. These farm surveys were carried out to obtain the basic data on soil environment and cultivation conditions at main producing areas of Chungnam-Do in Liriope platyphylla Wang et. Tang. Methods and Results : The surveys were investigated from 37 farmers in Cheongyang and 32 farmers in Buyeo who cultivate Liriope platyphylla Wang et. Tang. There were slightly differences in the local characteristics between Cheongyang and Buyeo. The rate of successive cropping for more than 3 years were 19% at Cheongyang and 41% in Buyeo. The reason may be due to the a small-owned field. It has grown 28% at Cheongyang and 59% at Buyeo in paddy fields. The injury by successive cropping that farmers argued were the increasing pest/disease occurrence, degradation of tuber quality and yield reduction. Crops planted after the harvest of L. platyphylla were mostly Pepper or soybean in upland. It is necessary to reduce the injury of successive cropping. The results of 112 soil analysis data were classified by 8 soil series. There are many acidic soil, lack of organic matter, excess phosphate. However, it did not analyzed the influences on the growth and yield of the crop as affected by different soil conditions. Conclusion : From the above results, it is necessary to develop cultivation techniques on the reduction of injury of successive cropping, such as cropping system, seedling transplanting cultivation, cultivation methods for good agricultural practices(GAP) and soil improvement.

본 연구에서는 수원 성균관대학교 내 Frequency Domain Reflectometry (FDR) 토양수분 측정 장비 및 COSMIC-ray 중성자 측정 장비를 통한 토양수분 지점 관측 사이트를 확립하였다. 또한 양질의 토양수분 데이터 확보를 위해 연구지역 내 토질실험, 토질별 FDR 토양수분 데이터 및 COSMIC-ray 중성자 개수의 시계열 분석, 관측한 토양수분 데이터와 위성 기반 토양수분 데이터와의 비교분석을 실시하였다. 2014년도부터 6개 지점에서 표층으로부터 5 cm에서 40 cm까지 총 24개의 FDR 센서를 5~10 cm 깊이별로 설치하여 토양수분 데이터를 측정하였다. 해당 지점들 의 토질 분석결과, Sand에서 Loamy Sand까지의 다양한 토질이 불균질한 층을 이루어 분포되어 있는 것으로 판단되었다. 측정된 토양수분 데이 터는 강우 데이터와 높은 상관성을 보이며, 위성 산출 토양수분 데이터와의 비교에서도 상대적으로 높은 상관관계와 낮은 평균제곱근편차(Root mean square deviation, RMSD)값을 보여주었다. 2014년도 설치 지역 토양수분 데이터의 신뢰도가 확보됨에 따라 2015년도에는 10개의 FDR 토양수분 측정 장비 및 COSMIC-ray 중성자 측정 장비가 추가로 설치되어 성균관대학교의 Soil Moisture site with FDR and COSMIC-ray (SM-FC) 연구지역이 구축되었다. SM-FC에 설치된 COSMIC-ray 중성자 측정 장비의 최초 검증을 위해 2015년 8~11월의 COSMIC-ray 중성자데이터 및 FDR 토양수분 데이터가 활용되었다. 중성자기반 토양수분 값과 전체 지점 FDR 토양수분 평균값을 비교한 결과 매우 높은 상관관계를 볼 수 있었다 (상관계수 0.95). 이러한 연구를 통해 성균관대학교 SM-FC는 향후 한반도 지역 위성 및 모델 토양수분 데이터를 검증하는 대표 연구 지역이 될 것으로 기대된다.

Bacillus amyloliquefaciens GR4-5 was isolated from the rhizosphere soil of Korean ginseng and displayed broad-spectrum suppression of ginseng root rot pathogens. The survivability of B. amyloliquefaciens GR4-5 in soil was investigated under three different conditions; indoor, outdoor ─ of which soil was put in 14 mL tube after treatment ─ and field environments. Soil samples were collected over a fourweek period from three experimental designs, and assessed for 16S rRNA gene copy number by quantitative polymerase chain reaction (qPCR). In outdoor condition, the 16S rRNA gene copy number of Bacillus spp. was 8.35 log copies g soil-1 immediately after the GR4-5 treatment. Two weeks later, the 16S rRNA gene copy number of Bacillus spp. (6.70 log copies g soil-1) was similar to that of the control (6.38 log copies g soil-1). In indoor condition, the 16S rRNA gene copy number of Bacillus spp. maintained in a certain level for a longer period than those in outdoor and field. The 16S rRNA gene copy number of Bacillus spp. in field experiment was reduced faster than that of outdoor condition. Our results show that B. amyloliquefaciens GR4-5 can survive in bulk soil for 1 week, indicating its potential use as a biocontrol agent following 7 day application intervals. This study presents that outdoor microcosm system design could be a useful method to assess easily the survivability of beneficial microorganisms.

In this study, we determined the ingredient analysis of harvested garlic bulb and soil analysis of four garliccultivated regions in Jeju, being one of the major areas of Namdo garlic production. Soil pH and electric conductivity were 7.02 and 1.03 dS/m, respectively. Soil organic matter was 4.31%. The mineral elements (potassium, calcium, magnesium, sodium, iron, manganese, copper and zinc) of Namdo garlic cultivated soil were analyzed by ICP, and calcium was the most highly contained mineral with 14.67 cmol+/kg and in the decreasing order of magnesium (2.25 cmol+/㎏), potassium (1.51 cmol+/㎏). Soluble solid and total acidity were 7.60 oBrix and 0.49%, respectively. The mineral contents of garlic bulb were in order of potassium (12,728 ppm) > sulfur (7,778 ppm) > phosphorus (4,916 ppm) > magnesium (691 ppm) > calcium (359 ppm). The content of total phenolic, total flavonoid and reducing sugar were 71.14 ㎎ GAE/100 g, 17.64 ㎎ QE/100 g and 26.53 ㎎ GE/g, respectively. Alliin and allicin were 8.78 ㎎/g and 2.10 ㎎/g, respectively. The Pearson’s correlation coefficients between mineral contents of soil and garlic bulb are analyzed. Macronutrients of soil is correlated with macronutrients of garlic (positive) and micronutrients of garlic (negative) contents.

최근 공간정보 및 컴퓨터기술의 발달과 함께 시공간적인 토양침식의 프로세스를 구현할 수 있는 다양한 물리적 기반의 모델이 개발되고 있다. 비록 물리적 기반의 토양침식모델이 다양한 지점에서 다양한 형태로 발생하고 있는 침식, 이송 및 퇴적에 관한 일련의 정보를 제공하지만, 파라메타, 모델의 구조 및 관측 자료의 불확실성 등으로 인하여 모델을 예측 혹은 특정 목적을 위하여 활용하는 경우에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 유역기반의 토양침식모델(CSEM)의 최적 파라메타의 추정 및 그 불확실성을 평가하기 위하여 자료동화기법 중의 하나인 파티클 필터를 적용하였다. 파티클 필터를 CSEM과 연계한 모형(CSEM-PF)은 비선형 시스템의 특성을 갖는 물리적 기반 모형인 CSEM의 파라메타를 추정하기 위하여 매 시간의 관측 유량 및 관측 유사량을 활용하여 각각의 가중치를 계산하고, 이를 바탕으로 필터링을 수행하여 유출량 및 유사량과 관련된 다양한 파라메타를 추정하였다. 또한 이를 통하여 각 파라메타에 대한 불확실성 뿐만 아니라, 시변성을 갖는 파라메타에 대한 특성을 고려할 수 있음을 확인하였다. CSEM-PF를 용담댐의 소유역을 대상으로 과거의 기록적인 3개의 태풍에 의하여 발생한 사상에 적용하여, 각 사상에 대한 최적의 파라메타를 추정하고, 그에 대한 불확실성 분석을 수행하였다.

토양 시료 중에 극미량의 134Cs 방사능 농도는 지각 기원자연방사성 핵종들에 의한 background의 영향 및 피크간의 중첩 및 간섭으로 구분하기가 어렵다. 감마선 분광학에서 참 피크의 식별은 피크의 모양이 대체로 Gaussian임을 고려하여 smoothing에 의해 통계적 요동을 감소시켜 보거나 피크의 폭이나 솟아오름의 정도를 검사하거나, 저에너지 tailing 현상에 대한 함수를 추가하거나 Gaussian 함수자체를 변형시켜 확인 할 수 있었다. 그러므로 스펙트럼 분석에 대한 정보와 지식이 필요할 것으로 사료된다.

유사발생 잠재성 및 토양침식으로 인한 유사발생 위험성이 높은 것으로 평가된 내성천유역을 대상으로 강우-유출-토양침식-유사이송으로 이어지는 유역단위의 분포형 모형을 구축하였으며 유출과 유사농도 모의 결과에 주요한 영향을 미치는 조도계수 및 투수계수의 민감도 분석을 실시하였다. 모의결과, 내성천유역의 토지 피복이 숲인 지역의 조도계수를 0.4에서 0.45로 변경하여 지표수 유출 유속을 감소시킴으로써 향석 지점에서의 유출곡선에 미치는 영향을 분석하였으나 유출수문곡선의 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 평균 유사농도 값과 유사농도의 범위에 있어서도 모의 결과가 근소하게 증가하나 유의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 투수계수에 대한 민감도 분석 결과, 투수계수 값을 저감 시킬수록 총 유출량 및 첨두 유출량은 점차 증가하는 것으로 나타났다. 유사농도 모의의 경우에도 투수계수를 저감시킬수록 모든 지점에서 평균 유사농도 및 유량에 따른 유사농도 범위가 증가하였으며, 향석 지점의 경우 투수계수를 50% 저감하였을 때 유사 농도 모의 값이 유량-유사량 관계식에 의해 계산된 값과 가장 근사한 것으로 나타났다.

Future changes in mineral dust emission are studied using CMIP5 models. These models simulate climatological spatial distribution of dust emission over the observed major sources; Sahara Desert to Arabia and Southwest Asia. Model estimates for the range of global dust emission simulation appear large in the quantity of dust produced and the amplitude of interannual variability. According to the ensemble mean in global annual emissions, projections of four RCPs do not have significant long-term trends in mineral dust aerosol emissions at the end of 21st century. Meanwhile over Northeast Asia, annual emissions are projected to decrease significantly in four RCPs. Reductions appear over the major sources of mineral dust. Seasonally emission reduction in spring is distinct. In April and May, future changes with decreasing emission appear only in RCP4.5 with significance. Aerosol emission amount changes are related to changes in land surface property. We analyze future projection of soil moisture and bare soil area fraction. Regarding the projected decreasing trend in the annual emission amount over Northeast Asia, soil moisture is expected to increase in the emission source region in four RCPs. Relatively, the effect of bare soil area changes over the emission source appears in some models and RCPs.