Transcript (WT-1000)에 대한 반응성 검토 및 보정식을 산출코자 함 재료 및 방법

제주토양에서 유전율식 토양수분센서에 대한 반응성 검토 및 보정식 산출
Correction for Calibration Equation along with Reactivity Test on Dielectric Constant
Sensor in Jeju Soil
양상호*1), 강호준, 황재종, 김기택 , 이신찬2), 오동식3)
Sang-Ho Yang*1), Ho-Jun Jang, Jae-Jong Hwang, Gi-Tak Kim., Shin-Chan Lee2), Dong-Shig Oh3)
1)제주특별자치도농업기술원, 2)농촌진흥청 농업과학기술원 환경생태과, 3)농촌진흥청 농업과학기술원 토양관리과
1)Jeju Special self-Governing Province Agricultural Reseach & Extension Services, Aewol-eup Sanggwi-ri 750-1, Korea
2)Agricultural Environment and Ecology Division, NIAST,RDA, Suwon, 441-707
3)Soil Management Division, NIAST, RDA, Suwon, 441-707
약
Sensor reactivity
ch3
Soil vol. water
content(%)
40
30
g
an
e
50
um
20
S
S
an
gy
yo
gh
y = 1.3906x - 8.3073
R 2 = 0.8678
60
20
S
S
an
sa
n
o
an
N
eo
g
D
ae
p
g
an
w
ag
ye
ak
S
m
eo
on
o
G
ec
he
g
un
g
de
on
H
p
in
S
2. 유전율식 토양수분센서와 토양의 용적수분함량과의 상관관계에서 도출한 보정식에 대
O
in
S
ye
eo
m
o
d
in
S
G
w
G
id
욱 가깝고 유기물함량이 높아질수록(화산회토양) 보다 멀어지는 경향이었음.
an
용)가 토양의 용적수분함량에 제일 가까왔으나 유기물함량이 낮을수록(비화산회토양) 더
ch2
70
os
1. 유전율식 토양수분센서의 반응은 포트 및 포장 시험 모두 ch2(흑색화산회토양 측정채널
ch1
Correlation
65
55
45
35
25
15
k
성 검토 및 보정식을 산출하고자 수행되었다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
Soil
eo
본 시험은 제주지역의 토양에서 선발한 유전율식 토양수분 센서(WT-1000)에 대한 반응
Vol. water content(%)
요
30
Investigation region
40
50
60
Measured v olumetric w ater content(%)
한 편차는 포트 및 포장 시험 모두 비화산회토와 화산회토로 구분하여 적용한 것이 한 것
3. 비화산회토양과 화산회토양에 대한 유전율식 토양수분센서의 보정식은 현지포장 시험
에서가 하우스내 포트시험보다 결정계수는 낮으나 편차가 다소 낮고 신뢰성이 있음.
4. 포장시험에서 비화산회 및 화산회 토양에 대한 유전율식 토양수분센서의 보정식은 토양
용적수분함량의 ±3.7% 이내의 편차를 보였음.
연구목적
• Reference
- ch1 : the channel for very dark brown
soil measurement
- ch2 : the channel for black soil
measurement
- ch3 : the channel for dark brown soil
measurement
○ 시험토양 : 도내 주요 농경지 22개 토양통(포트시험) 및 29개 지역 토양(포장시험)
○ 조사방법
R2 = 0.7892
35
20
☞ 중량수분 및 유전율식(WT-1000) 수분함량 조사 토심 : 0～13cm(센서 길이)
☞ 토양용적수분함량 : 조사토심± 2.5cm 되도록 코아로 채취하여 조사
○ 주요조사항목 : 토양수분함량, 유전율식 수분함량
Soil
Vol. water
content(%)
Vol. water
content(%)
Ch1
17
224
74
20517
Ch2
74
Ch3
20517
14 day
Measued deviation
60
50
40
y = 1.1584x - 1.6213
2
R = 0.794
20
45
55
Deviation(%)
Soil vol. water
content(%)
32
36
38
41
50
60
Measured deviation
40
45
15
12
9
6
3
0
(3)
(6)
Calibrated deviation
48 46 45 43 43 49 63 53 51 51 53 56
Soil v olumetric water content(%)
74
205
3 day
Deviation
70
65
Calibrated deviation
15
10
5
0
(5) 25 36 42 46 41 35 47 52 55 45 53 58 63 61
(10)
(15)
Soil v olumetric water content(%)
Measured v olumetric water content(%)
Correlation(non-volcanic ash soil)
Correlation(volcanic ash soil)
75
60
Soil vol. water
content(%)
Soil vol. water
content(%)
Calibrated deviation
0
37
40
Organic metter content(g/kg) and drying day
Correlation
35
35
65
55
45
35
25
15
Oraganic mater content(g/kg)
25
45
Fig. 2. The reactivity, correlation and deviation on dielectric constant sensor
(WT-1000 : ch2) in the field.
Sensor reactivity
Drying 3day
55
Deviation(volcanic ash soil)
3
33
R = 0.8874
Measured v olumetrci water content(%)
6
(3) 38
y = 1.0977x + 5.4198
30
Soil v olumetric water content(%)
31 day
30
38 33 37 32 36 38 41 40 45 46 43 49 53 51 56
2
45
(6)
Change of soil water content
198
40
9
연구결과
169
35
Deviation(%)
☞ 유전율식 수분함량 : 센서(WT-1000) 중심을 조사 토심에 위치하여 측정
138
30
Measured deviation
Deviation(%)
- 포장시험 : 일반 밭토양(토심 15cm), 감귤원(토심 20cm)
75
25
65
Deviation(non-volcanic ash soil)
☞ 용적수분함량 : 중량수분함량 × 수분보유력 측정시 가비중(0.1,0.3, 0.5bar 평균)
59
(5)
Measured volumetric water content(%)
☞ 수분함량 조사 : 공급 중단 3(2/16), 14(2/27), 31(3/16)일째 3회
30
0
Correlation(volcanic ash soil)
y = 1.1411x - 1.0204
45
- 포트시험 : 비닐하우스 내(토양 : 2mm 이하, 포트 : PVC관(지름 10cm×높이 35cm))
70
60
50
40
30
20
5
(10)
25
Drying 14day
10
Soil vol. water
content(%)
Soil vol water
content(%)
55
재료 및 방법
Drying 31day
Calibrated deviation
15
Correlation(non-volcanic ash soil)
발한 유전율식 토양수분센서(WT-1000)에 대한 반응성 검토 및 보정식을 산출코자 함
50
Measured deviation
Soil v olumetric water content(%)
○ 한발대비 신속한 토양수분조사 및 수분관리지도를 위해 제주지역의 토양을 대상으로 선
17
Deviation
Deviation(%)
이 구분하지 않고 적용한 것 보다 편차가 낮았음.
y = 1.0884x - 2.8524
2
R = 0.8142
40
30
20
25
35
45
y = 1.0335x + 6.0239
65
2
R = 0.8916
55
45
35
25
55
25
Measured v olumetric water content(%)
35
45
55
65
결
Measured v olumetric water content(%)
론
○ 제주지역 토양에 대한 유전율식 수분센서(WT-1000(ch2))의 보정식을 도출한 결과 가
Deviation(volcanic ash soil)
Deviation(non-volcanic ash soil)
Measued dev iation
Calibrated dev iation
Measued dev iation
6
3
0
(3) 25 41 38 24 44 35 37 50 41 40 53 47
(6)
(9)
Soil volumetric water content(%)
Deviation(%)
Deviation(%)
9
Calibrated dev iation
12
9
6
3
0
(3) 41 29 42 44 44 47 45 46 49 46 50 47 41 45
(6)
(9)
Soil volumetric water content(%)
Fig. 1. The reactivity, correlation and deviation on dielectric constant sensor
(WT-1000 : ch2) in the pot experiment within greenhouse.
뭄대비 신속한 토양수분조사 및 수분관리 지도를 위해 적용할 수 있을 것으로 생각됨
○ 토양의 수분함량을 보다 정확한 조사를 위해서는 현지포장 시험에서 비화산회토양과
화산회토양으로 구분하여 도출한 보정식을 적용해야 할 것으로 생각됨
- 비화산회토 : y=1.1411x-1.0204, 화산회토 : y=1.0977x+5.4198
참고문헌

오동식, 김이열, 정강호, 홍석영, 조현준. 2004. 지역별 밭토양 수분 원격모니터링에 의한
실시간 토양수분 조사. 농업과학기술원 농업환경부 완결보고서. pp. 281-191.