사질토양의 콩 재배 생육 초기 지중관수량 설계 = Design of subsurface drip irrigation water flow in the early period of soybean cultivation in sandy soil

국문 초록 (Abstract)

지중관수는 작물의 생육과 수자원의 절감 및 노동력 부족을 해소할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 그러나 구체적으로 노지에서 지중관수량을 얼마로 설정해야 하는지에 대한 기준은 명확하게 설정되어 있지 않다. 노지에서 지중관수를 통한 수분을 공급할 경우는 강우의 영향을 받을 수 있기 때문에 실제로 지중관수 공급량을 정하는 데는 어려움이 있다. 오히려 충분한 연구가 되지 않을 경우에는 수자원을 낭비하거나 명확한 결론을 얻기가 쉽지 않다. 따라서 지중관수량의 설계는 강우의 영향을 배재한 상태에서 충분한 연구를 통하여 기본적인 수분확산의 영역과 작물 뿌리의 성장을 고려한 연구가 이루어져야 한다. 종전에 지중관수 장치가 개발되기 이전에는 지중에 가는 세관을 꽂아 일정량의 관수량을 공급하고 수분이 수평 또는 수직으로 확산되는 형태를 분석하였다. 그러나 이런 경우에는 수분의 확산 중심점이 Matric potential에 따라 이동하므로 실제 수평으로 지중관수 장치가 매설되는 경우와는 다르게 나타난다. 최근에 유량 균등성이 확보된 지중관수용 Dripper가 개발되어 실제 지중관수장치의 매설과 동일한 실험이 가능하였다. 실제 지중관수 장치에 수분을 공급할 경우에는 습윤 특성이 달라지므로 작물의 뿌리 성장을 고려한 설계가 가능할 것으로 판단된다. 지중관수 장치가 개발되기 이전의 공급량을 2 L/h로 하였을 때, 지중 습윤 중심이 토양 표면 쪽으로 약 30 mm 상승하는 결과로 나타났다. 그러나 유량을 균등하게 공급하고 뿌리가 침투되지 않는 Dripper가 국내에서는 최초로 개발됨에 따라 지중관수 실험 방법이 노지 현장에서 적용하는 방법과 동일하게 매설할 수 있어 수분의 확산 형태도 달라짐을 알게 되었다. 즉, 지중관수로 인한 토양 내부의 수분확산은 관수라인 자체가 수분의 흐름을 방해하는 요인이 되기 때문에 실제 토양 내부의 수분 확산으로 종전의 연구와는 다른 형태로 나타났다. 뿐만 아니라 지중관수 라인을 매설할 때, 유출구를 상방향으로 유지시키도록 노력하지만 실제 연구의 결과에서는 무의미한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 개발된 지중관수 장치를 사질토에 적용하여 수분이 확산되는 형태를 분석하고 콩의 생육 초기 공급량을 설계하고자 하였다.