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한국농공학회 학술대회초록집 update

Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference

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수록정보
수록범위 : 1998권0호(1998)~2020권0호(2020) |수록논문 수 : 3,850
한국농공학회 학술대회초록집
2020권0호(2020년 10월) 수록논문
최근 권호 논문
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1새만금 간척지에서 강우발생에 따른 암거처리 효과분석

저자 : 고대희 ( Daehee Ko ) , 손재권 ( Jaegwon Son ) , 송재도 ( Jaedo Song ) , 장태일 ( Taeil Jang ) , 박영준 ( Youngjun Park )

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 53-53 (1 pages)

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우리나라 농업용으로 활용 가능한 국가소유 간척지는 준공 후 미처분 간척지 13천ha, 시행중인 농업용 간척지 17천ha등 총 30천ha로서 이에 대한 활용 방안 제시가 필요하다(한국 농어촌공사, 2017). 최근 국내 1인당 연간 쌀 소비량은 2014년 65.1kg에서 2018년 61.0kg으로 지속적으로 감소하고 있는 상황이며, 쌀 재고량의 계속적인 증가로 인해 간척지에서 쌀 생산은 고소득 밭작물 재배 등 타 작목으로 전환이 요구되고 있는 실정이다. 이에 정부에서는 신규로 조성되는 간척지를 대상으로 농업 경쟁력 강화를 위한 밭작물 우선 재배 농정을 실시하고 있다.
그러나, 간척지에서 고부가가치 밭작물이 정상적으로 생육하기 위해서는 높은 토양염분에 대한 작물별 적절한 염분관리 및 여름철 집중 강우에 대한 재배지의 원활한 배수처리와 관리 등 기반여건상 대책방안 강구가 필요하다. 이에 대해 밭작물 재배를 위한 개선대책으로 지하암거배수시설을 시범적으로 설치하고 있는 상황이나 현재까지 암거처리에 따른 효과분석에 대한 구체화된 자료 및 연구가 미흡한 상황이다.
이에 본 연구에서는 새만금 농생명용지 5공구 첨단농업시험단지 내 시험포에서 지하암거배수시설을 5m, 10m 간격별로 설치하였고, 강우발생에 따른 강우량, 지하수위 변화분석 및 토양수분변화 등에 따른 암거배수량에 대해 분석하였다.

2새만금 간척지에서 지표 및 지중관개에 따른 토양수분변화 연구

저자 : 송재도 ( Jaedo Song ) , 손재권 ( Jaegwon Son ) , 조재영 ( Jaeyoung Cho ) , 고대희 ( Daehee Ko ) , 이성찬 ( Seongchan Lee ) , 이수환 , Kyuyoung No

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 54-54 (1 pages)

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우리나라는 2020년까지 약 13만ha에 달하는 간척지 조성계획이 진행중이며, 이는 총 경지면적(약 168만ha)의 13%에 해당되는 면적으로 준공 후 미 처분 간척지의 다원적 활용을 위해 지구별 특성화 방안을 구상하여 고시하였으며, 다양한 밭작물 재배가 시도되고 있다(농촌진흥청, 2015). 일반적으로 간척지는 주로 배수 불량에 의한 습해와 토지·노동 생산력의 효율적인 활용 관점에서 연구되어 왔다(농촌진흥청, 2014).
그러나, 간척지 토양에서 밭작물의 정상적인 작물생육을 위해서는 지하부로부터 염분상승을 차단하여 효율적으로 제어할 수 있는 관개기술 개발이 필요하며, 관개방법별로 현장중심의 효과분석이 필요하다.
이에 본 연구에서는 새만금 농생명용지 5공구 첨단농업시험부지 내 시험포에서 강우량, 지하수위의 변화를 분석하였고, 지표 및 지중관개를 실시하여 관개방식별 토양수분함량 변화를 분석하였다. 향후 본 연구결과는 간척농지에서 적용가능하도록 밭 관개 시설의 안정성, 기능성, 경제성 등 주변 자연환경에 부합한 관개기법 제시에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

3Estimating Crop Water Requirement and Irrigation Schedules Using CROPWAT in the Maliana, East Timor

저자 : 플로린도말리다시바레토 ( Florindo Malidasi Barreto ) , 남원호 ( Won-ho Nam )

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 55-55 (1 pages)

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The problem of high amount of fluoride in groundwater is commonly in the worldwide. Many researchers and scholars with different techniques was tried dealing with that problem so as to solve it. Different parameters affecting efficiency of fluoride removal such as adsorbent dose, the time of contact, temperatures conditions, fluoride concentration, pH solution and ions concentrations were considered. Groundwater was used to test the performance of the adsorbent under the optimum conditions. Equilibrium data are well expressed by Freundlich isotherm models and Langmuir, so as to Compared to the adsorption characteristics of fluoride on Aluminum chloride. The pseudo first order and pseudo second order were also applied in comparison. While the pseudo second-order model is found to be more suitable than the pseudo first-order to the fluorides adsorption description. It is observed that, under the optimum conditions the use of aluminum chloride with modified rice husk bio char are maximum in fluoride removal, which indicated that aluminum chloride-modified bio char can be used efficiently as adsorbents for the fluoride removal. The aluminum chloride-modified bio char derived from rice husk were used to treat the fluoride obtained from groundwater.

4Assessment of Irrigation Efficiency and Water Distribution by the Different Pressures and Nozzles angle of the Sprinkler Irrigation System

저자 : 가마자신토빈센트필 ( Jacinto Vicente Filipe Gama ) , 홍성구 ( Seonggu Hong )

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 56-56 (1 pages)

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Inadequate information about sprinklers especially in terms of coefficient uniformity and distribution uniformity is usually not given by the manufacturers, thus making an engineer difficult to correctly select a sprinkler. The manufacturers mention the sprinkler specifications (pressures for each nozzle with a radius of throwing wetted, discharge volume, and precipitation for each nozzle). The main goal of this study is to evaluate water distribution uniformity, coefficient uniformity, and water application rate surrounding a sprinkler on the single sprinkler. The single sprinkler Rain bird 15 series HE-VAN was evaluated under outdoor experimental conditions by measuring water depth. The pressure is one of the most important factors that strongly affect irrigation uniformity and efficiency in a sprinkler irrigation system. The sprinklers were operated under different pressure and nozzle angle as recommended by the manufacture. The Measurements of water depth using a catch can for sprinkler surroundings to the wetted radius have been done for different respective pressures (1bar, 1.4bar, 1.7 bar, and 2.1 bar) each within 15 minutes. The results show that the change in the distribution coefficient, the coefficient of uniformity change also. The lowest and highest coefficient uniformity (CU) and (DU) on nozzle 360°for the respecting pressure 1.7 bar & 1.4 bar is 22%, 52% of CU, and 70%,34% respectively. For the water application rate show that on 360° and 270° high water dept near to sprinkler and decreased sharply with the increasing distance from the sprinkler, while on 180° and 90°, high water dept increase in 1.3 meters from the sprinkler and then decrease at end of wetted area. Weather influence, causing low efficiency of distribution uniformity and coefficient uniformity. By this individual sprinkler evaluation, the irrigation system uniformity can be an input for an engineer to ensuring proper spacing is used in design and installation to meet the maximum irrigation efficiency.

5Assessment of Agricultural Drought using Satellite-Based Indices in the Philippines

저자 : Sheila Jane Margaret C. Peña , 남원호 ( Won-ho Nam )

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 57-57 (1 pages)

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Agricultural droughts caused a major problem in the agriculture sector. It is associated with a shortage of water available for crop growth that leads to yield loss. Several studies were conducted to determine appropriate indices to be used in assessing agricultural drought severity and duration. A drought index should integrate various parameters such as rainfall, temperature, evapotranspiration (ET), runoff, and other water supply indicators that impact crop growth and development during incidences of drought for operational decision making in the agricultural sector. In the Philippines, monitoring and forecasting of agricultural drought have been focused recently due to its big impact on the livelihood loss of farmers. But the recent studies have its limitation regarding on assessment of this phenomenon that is recurring and mainly affected by climate-changing patterns. To address issues in the assessment of agricultural drought especially on the Western Visayas region, the idea of vulnerability mapping was introduced using remote sensing data and GIS-based processing techniques. The study aims to identify the sensitivity of drought indices such as Enhanced Vegetation Index (EVI), Vegetation Health Index (VHI), Evaporative Stress Index (ESI), and Leaf Area Index (LAI) and evaluate the performance of these indices with regards to recent actual drought conditions. Using satellite-based imagery provided by the National Aeronautics and Space Administration (NASA), Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC), U.S. Department of Agriculture's (USDA) Agricultural Research Division (ARS), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), and product distributed by United States Geological Survey (USGS), evaluation of agricultural drought in a local setting was possible for estimation of irrigation requirements and providing necessary information to decision-makers and stakeholders to formulate optimal drought management strategies.

6Assessments of Drought Impacts on Food Security using Satellite-Based Products in Cambodia

저자 : Sok Kakada , 남원호 ( Won-ho Nam )

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 58-58 (1 pages)

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Drought is characterized by the lack of water sources caused by the early end or delays in the expected seasonal rainfall and has affected humans, livestock, the agricultural sector, and, in particular, and food security. In recent years, drought indices are quantitative indicators that describe drought levels by assimilating data into a single numerical value from one or more variables, such as precipitation, runoff, and evapotranspiration. Previous studies have produced detailed reports on indices used to track drought impacts, and several drought indices have been established from climate and satellite data. The agricultural drought was selected to use in this study due to the available local data and lower agricultural production. The main objective of this study is to assess the impact of drought frequency and severity in Cambodia using different drought indices (Standardized Precipitation Index (SPI), and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)). It represents abnormal wetness and dryness with user-defined time duration by comparing precipitation departure from the cumulative probability distribution of precipitation over the same region and period. It used rainfall data from meteorological stations from 1985-2017. It is calculated for 1 to 12-month timescales. NDVI uses the Advanced Very High-Resolution Radiometer (AVHRR) reflected red and near-infrared channels to calculate if the vegetation is healthy, or unhealthy and sparse. NDVI data have been collected for a period of 33 years (1985-2017) from the National Oceanic and Atmospheric Administration's (NOAA's).

7기후변화 시나리오에 따른 논벼 증발산량 및 필요수량 평가

저자 : 최순군 ( Sun-kun Choi ) , 김진호 ( Jinho Kim ) , 엽소진 ( So-jin Yeob ) , 홍성창 ( Seung Chang Hong ) , 김민욱 ( Min Wook Kim )

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 59-59 (1 pages)

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대기 중 CO2 농도의 증가에 의한 기후변화 - 기온상승, 강수량 및 강수특성의 변화는 농업생산성과 수문순환 변화에 영향을 줄 것으로 예상된다. 논벼 재배는 물을 가장 많이 사용하는 농사로서 안정적인 생산을 위하여 농업용수의 안정성과 지속가능성이 매우 중요하다. 논벼의 필요수량 추정은 안전한 농업용수 공급을 위한 농업 수리구조물 설계 및 운영의 기초이다. 필요수량 추정에는 유효우량 및 논벼 증발산량이 고려되는데 증발산량이 증가하면 필요수량이 증가하며 유효우량 증가는 필요수량 감소의 원인이 된다. 따라서 기온상승에 따른 증발산량 변화, 강수량 변화 및 강우빈도 변화에 따른 유효우량 변화 등 기후변화는 논벼 재배와 관련하여 안정적인 농업용수 공급 및 관리에 어려움을 야기할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 다중 GCM을 APEX-Paddy 모형에 적용하여 기후변화에 따른 논 필요수량의 변화를 예측하였다. 기후변화 시나리오는 RCP4.5, 8.5 시나리오를 활용하였고 시나리오 상세화는 APEC 기후센터의 AIMS 모델을 사용하여 SQM (Simple Quantile Mapping)을 적용하였다. 평가대상지역은 수원으로 선정하였다. 분석기간을 1976년∼2005년 기간을 과거기준기간 (Historical), 2011년∼2040년 기간을 2025s, 2041년∼2070년 기간을 2055s, 2071년∼2100년 기간을 2085s로 30년 단위로 구분하여 논 증발산량, 논 필요수량 변동을 평가하였다. 논 증발산량은 증발량 증가와 증산량 감소의 상쇄효과로 인하여 RCP4.5, 8.5 시나리오 모두 뚜렷한 변화 경향이 나타나지 않았다. RCP4.5 시나리오에 대하여 논 증발산량이 과거기준기간 599.9 mm 대비 2025년대 595.9 mm, 2055년대 593.4 mm, 2085년대 591.0 mm로 각각 0.7%, 1.1%, 1.5%가 감소하는 것으로 나타났으며 RCP8.5 시나리오의 경우 2025년대 602.5 mm로 0.4%가 증가하는 것으로 나타났으나 2055년대 581.3 mm, 2085년대 585.8 mm로 각각 3.1%, 2.4%가 다시 감소하는 경향을 나타냈다. 논 필요수량은 RCP4.5 시나리오에 대하여 과거기준기간 628.9 mm 대비 2025년대 630.8 mm로 0.3%가 증가하는 것으로 나타났으나 2055년대 621.0 mm, 2085년대 627.9 mm로 각각 1.3%, 0.2% 감소하는 것으로 모의되었다. RCP8.5 시나리오의 경우 2025년대 630.7 mm, 2055년대 631.6 mm로 각각 0.3%, 0.4%가 증가하는 것으로 나타났으나 2085년대 581.3 mm로 1.3%가 다시 감소하는 경향을 나타냈다.

8CCTV 영상정보를 활용한 용수로 수위계측 방안

저자 : 신안국 ( Ankook Shin ) , 강문성 ( Munsung Kang )

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 60-60 (1 pages)

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수자원관리를 위해 한국농어촌공사에서는 전국 저수지 및 수로부 등에 약 3,271기의 CCTV를 설치하여 운영하고 있다. CCTV는 주로 수자원관리의 보조적 수단으로 활용되고 있다. 시설 및 현장 상황 모니터링이나 수위 등 계측값에 대한 대략적인 확인 등을 위해 사용되고 있다. 이미 다른 수자원관리 분야에서는 CCTV를 활용한 영상정보를 수위계측에 활용하고 있다. 주로 치수측면에서 홍수기에 하천에 접근이 어렵기 때문에 이를 보완하기 위해 CCTV를 설치하여 수위표를 독치하는 방법으로 기술을 개발하여 적용하고 있다. 농업분야에서도 영상정보를 활용을 확대할 필요가 있다. 농업분야의 경우 이수측면에서도 활용이 가능하다. 농업용 용수로의 대부분이 개수로로 구축되어 있다보니, 영상정보만으로도 충분히 용수공급상황을 모니터링할 수 있기 때문이다. 최근에는 수위계측기 위주로 설치되어 있기 때문에 CCTV 영상정보가 보조적 수단이긴 하나, 향후에는 수위계측에 직접적으로 활용되도록 연구 및 기술개발이 필요하다. 타기관과는 다르게 본 연구에서는 수위표를 독치하는 기술이 아닌, 영상정보만으로 인식할 수 있는 방법을 모색하고 있다. 용수로는 하천과 다르게 인공적이고 일정한 제원을 갖고 있고 하상변화도 없기 때문에 시설제원과 맞춰서 영상정보를 해독한다면 수위를 인식하는데 쉽게 접근할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 상당한 영상정보와 수위값을 축적하여 기계학습(딥러닝)을 통해 수위를 계측하는 방법도 고려하고 있다. 한국농어촌공사에서는 농업분야 수자원관리의 과학화를 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 특히, 용수로 등에 수위계측기를 통해 정확한 용수공급 현황을 파악하고 있다. 그러나, 수위 계측기의 결측, 오측 등이 발생하고 있어 보완이 필요한 상황이다. 이를 위해 CCTV로 확보된 영상자료를 활용한다면 상당히 중요한 보완자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 계측기가 없고 CCTV만 설치된 곳도 수자원관리가 가능할 것이다. 이렇듯 본 연구를 통해 영상정보를 수위계측에 활용하는 방안을 모색하고 향후에 기술개발을 한다면 수자원관리의 과학화가 질적 향상이 될 수 있을 것으로 기대된다.

9기후변화에 따른 홍수재해 대응을 위한 TM/TC활용 당위성 분석

저자 : 신안국 ( Ankook Shin )

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 61-61 (1 pages)

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최근 기후변화로 인해 홍수재해가 극심하게 발생하고 있다. 2020년에는 중부지방의 경우 장마기간이 총 54일로 1973년 이후 가장 긴 장마기간을 기록했다. 강수량도 전국 평균 686.9mm로 1973년 이후 2번째로 많은 양이 내렸다. 이러한 영향으로 저수지 붕괴, 농경지 침수 등 홍수재해가 빈번하게 발생하엿다. 이에 대응하기 위해 기존에는 인력위주의 대응을 해왔으나, 장기간의 장마로 농업시설 관리자들의 피로도도 가중되고 있다. 인력위주의 재해 대응을 탈피하여 TM/TC(Tele Metering Tele Control)를 적극 활용할 필요가 있다. TM/TC활용의 당위성을 제시하기 위해 2004∼2019년에 발생한 농경지 침수피해 지역 상위 16개 지점에 대해 강우 특성을 분석하였다. 홍수재해를 유발한 강우는 크게 3가지 특성을 지니고 있었다. 첫째, 야행성호우 양상을 보이고 있었다. 시설관리자들이 대응하기 어려운 시간대에 발생한 강우로 인해 인력위주의 재해 대응의 한계성을 확인할 수 있는 대목이다. 둘째, 강우지속시간이 상당이 짧았다. 즉, 집중호우형태의 강우 특성을 보이고 있었다. 인력 대응하기에는 너무나 짧은 시간에 사건이 발생하기 때문에 재해 발생을 막지 못한다. 셋째, 강우시작 후 강우피크도달시간이 1∼2시간 내외였다. 마찬가지로 홍수재해 대응을 어렵게 하는 요소이다. 강우 특성을 보면 인력 대응의 한계를 여실히 보여준다. 특히, 수리시설물들이 전국에 산재해 있어서 시설관리자가 접근하기 멀다는 점을 고려하면 인력 위주의 대응은 더욱 한계가 큼을 확인할 수 있다. 이를 해소할 수 있는 방안이 TM/TC활용이라 하겠다. 시간 제약없이 초기 대응이 가능하다는 점에서 TM/TC의 적용성이 높다고 할 수 있다. 최근 한국농어촌공사에서는 TM/TC의 확대 및 활용성 강화를 위해 노력을 기울이고 있는 만큼 앞으로는 홍수재해에 즉각 대응이 가능해질 것으로 기대된다.

10새만금호 내 수질 모니터링 결과 분석 및 평가

저자 : 오찬성 ( Chansung Oh ) , 전세철 ( Saecheol Jeon )

발행기관 : 한국농공학회 간행물 : 한국농공학회 학술대회초록집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 62-62 (1 pages)

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한국농어촌공사 새만금사업단에서는 '10년 11월 새만금 내부개발을 위한 수위낮춤으로 호내 수질관리 여건 변화에 대응하기 위하여 외해역은 2지점에 대해 월 1회, 호소는 24지점에 대해 월 1∼2회 염분 및 수질모니터링을 수행하고 있다. 새만금호 주요 측정 지점은 새만금호 유입부 2지점, 농업용지 및 도시용지 구간 각각 2지점이다. 현장 수질 측정은 YSI Cast Away CTD(수층별, 수온, 염분 연속 측정)와 반돈채수기(Van Dorn Water Sampler) 기기를 이용하여 수온, EC, DO, COD, TOC, TN, TP 및 Chl-a 등을 분석하고 있다.
본 연구에서는 새만금 사업단에서 시험ㆍ분석한 조사항목을 이용하여 계절별 성층 수괴 분포 특성을 연도별로 비교하였으며, 관측한 자료는 크리깅 기법을 이용하여 그 분포 특성을 파악하였다. 이 때 수온 및 염분 자료를 통한 σt와 성층계수를 함께 분석하였다. 성층 분석 결과, 만경 수역(M4) 보다는 동진 수역(D4)에서 다소 높은 성층계수가 산출 되었다. 이는 만경권역에서 동서2축도로 건설을 위해 유수의 흐름을 인위적으로 차단하여 만경대교로부터 유입된 유체는 신시배수갑문으로 소통되지 못하고 대부분 가력갑문으로 빠져나가는 흐름이 발생하고 있다. 따라서 만경 및 동진대교로 유입된 담수는 모두 가력갑문에서 유통되므로 상류 오염부하는 모두 동진권역 도시용지 구간에 정체 또는 집적되어 성층이 더욱 강화되고 수질 악화 개연성이 크게 나타나고 있는 것으로 판단된다. 이러한 특성은 배수갑문 인근의 깊은 수심과 배수갑문 운영 이력, 만경 및 동진으로부터 유입되는 유동 특성에 따라서도 많은 영향을 받는다. 따라서 현 시점에서는 만경보다는 동진권역에서 수질관리에 유의해야 할 것으로 판단되며, 향후 새만금호 내의 좀 더 정량적인 특성을 파악하기 위해서는 추가적인 장기 관측을 통한 연구가 지속적으로 필요하다고 판단된다.

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