홍라이프 계산기RUSLE 토양유실량 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
개정범용토양유실공식(RUSLE)은 경사지에서 면상침식과 세류침식으로 해마다 평균적으로 잃는 흙의 양을 추정합니다. 토양보전, 농경지 관리, 토지 이용 계획, 공사장 토사 유출 저감 설계에서 토지 이용과 보전 방법을 비교하고, 침식이 허용 범위 안에 있는지 확인할 때 씁니다.
계산 방법
- A = R × K × LS × C × P
- R은 강우침식인자로, 그 지역 비의 에너지와 강도입니다.
- K는 토양침식성인자로, 흙이 얼마나 쉽게 떨어져 씻겨 가는지를 나타냅니다.
- LS는 경사길이·경사도 인자로, 표준 시험구(길이 22.1 m, 경사 9%)에서 1입니다.
- C는 피복관리인자로, 맨땅 휴경지 1에서 빽빽한 피복의 0 가까이까지입니다.
- P는 보전관리인자로, 아무 대책이 없으면 1이고 등고선 경작, 대상 재배, 계단식 경작을 하면 작아집니다.
R과 K는 같은 단위계여야 합니다. 계산기는 기본값처럼 미국 관용 단위 값을 받으므로 A는 US tons/acre/yr이고, 여기에 2.2417을 곱한 t/ha/yr 값도 함께 보여 줍니다. SI 값과는 R_SI = 17.02 × R_US, K_SI = 0.1317 × K_US로 환산합니다.
원리
이 공식은 미국에서 수많은 시험구의 장기 관측 자료로 만든 경험식입니다. 표준 맨땅 시험구의 유실량이 강우 에너지와 최대 30분 강우강도의 곱(R), 그리고 흙의 성질(K)에 비례한다는 사실을 바탕으로, 나머지 조건은 모두 표준 시험구에 대한 비율로 나타냈습니다. 경사가 길거나 급하면 유실이 늘고(LS), 식생과 보전 대책은 유실을 줄입니다(C, P). 인자를 곱하는 구조라 어느 하나를 절반으로 줄이면 예측 유실량도 절반이 됩니다.
예제 풀이
- 입력값: R = 500, K = 0.3, LS = 1.2, C = 0.2, P = 1입니다.
- R × K = 150으로, 표준 맨땅 시험구의 유실량입니다.
- LS를 곱하면 180, C를 곱하면 36, P를 곱하면 36 US tons/acre/yr입니다.
- 미터 단위로는 36 × 2.2417 = 80.7012 t/ha/yr입니다.
| 강우침식인자 R (미국 단위) | 토양유실량 A (미국 톤/에이커/년) |
|---|---|
| 125 | 9 |
| 250 | 18 |
| 375 | 27 |
| 500 | 36 |
| 625 | 45 |
| 750 | 54 |
| 1,000 | 72 |
결과 해석
결과는 토양유실 허용량(T값)과 비교합니다. 미국 농경지의 허용량은 보통 1~5 tons/acre/yr, 약 2~11 t/ha/yr입니다. 36 tons/acre/yr(약 81 t/ha/yr)는 이를 크게 넘으므로 피복이나 보전 대책을 강화해야 합니다. C 인자의 범위가 가장 넓으므로 멀칭, 잔재물 피복, 초생 등 피복을 바꾸는 것이 대개 가장 효과적입니다.
흔한 실수
- 단위계를 섞습니다. SI 단위 K는 보통 0.1 미만이고, 0.3은 미국 관용 단위에서 흔한 값입니다.
- 한 번의 호우 유실량을 예측하려 합니다. 이 공식은 장기 연평균값입니다.
- 구곡침식, 하도 침식, 산사태에 적용합니다.
자주 묻는 질문
tons/acre를 t/ha로 바꾸려면 어떻게 하나요?
2.2417을 곱하면 되며, 계산기가 두 값을 모두 보여 줍니다.
R과 K 값은 어디서 구하나요?
국가나 지역의 강우침식인자 지도와 토양조사 자료에서 구합니다.
USLE와 RUSLE는 무엇이 다른가요?
같은 인자 구조를 쓰되 R, LS, 특히 C를 계산하는 방법을 개선한 것이 RUSLE입니다.
출처: W. H. Wischmeier and D. D. Smith, Predicting Rainfall Erosion Losses, USDA Agriculture Handbook No. 537, 1978 · K. G. Renard et al., Predicting Soil Erosion by Water: A Guide to Conservation Planning with RUSLE, USDA Agriculture Handbook No. 703, 1997