• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.423-423
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• 2011

현재 우리나라의 치수대책이나 복구대책은 그 해의 피해액만을 기준으로 이루어지고 있다. 그러나 강우의 특성과 지자체별 홍수피해액의 상관성을 분석한다면 지금의 기준보다 합리적인 치수 대책이나 복구대책을 마련할 수 있다. 본 연구에서는 강우의 특성에 따른 지자체별 홍수피해액을 분석하고자 시 군 구 별로 16년(1994-2009)간의 강우자료(시간최대, 일최대, 누적강우)와 피해액을 비교 평가하였다. 이를 통해 가장 큰 누적피해액을 유발하는 강우사상은 발생횟수나 사상의 크기가 가장 큰 값이 아님을 알 수 있었다. 시간최대강우량의 경우 0-25mm 구간의 발생횟수는 50.72%를 차지했지만 총피해액은 29.08%로 나타났으며, 25-50mm 구간에서의 발생횟수는 37.87%에 불과하나 전체 피해액에서는 42.21%로 가장 크게 나타났다. 일최대강우의 경우에는 0-100mm 의 구간의 발생횟수는 47.59%를 차지했지만 총피해액은 14.73%로 나타났으며, 100-200mm 의구간에서의 발생횟수는 40.64%에 불과하나 피해액은 43.21%로 가장 크게 나타났다. 누적강우의 경우는 0-200mm 구간의 발생횟수는 53.2%, 총피해액은 34.79%를 차지했지만 평균피해액은 800-1000mm 구간이 가장 크게 나타났다. 지자체별로 피해가 주로 발생하는 구간을 이용하여 치수계획이나 복구방안의 기준을 정한다면 현재보다 보다 합리적이고 효과적인 대책을 수립하는데 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.263-267
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• 2010

최근 지구온난화, 엘니뇨 및 라니냐 등 지구환경 변화에 따른 기후변화의 영향으로 지구상의 많은 지역에서 집중호우가 발생하고 있으며 우리나라도 예외 없이 매년 되풀이되고 있다. 이로 인해 발생하는 홍수피해를 경감하기 위해서 홍수조절용 다목적 댐 건설과 같은 구조적 대책과 홍수를 사전에 예측할 수 있는 홍수예경보 시스템 구축과 같은 비구조적 대책의 마련이 필요하다. 일반적인 홍수예경보 시스템은 강우 관측치를 강우-유출 모형 및 수리해석 모형의 입력 자료로 하여 홍수량 및 홍수위를 계산하고 그 결과를 이용하여 운영된다. 그러나 집중호우와 같은 악기상 조건에서는 관측강우자료를 이용한 유출해석 결과로 홍수예경보 시스템을 운영 할 경우 예방 대응시간의 부족으로 인해 방재 효율성이 떨어지게 된다. 따라서 미래에 발생할 강우를 사전에 예측하고, 이를 효율적으로 유출 모형과 연계하여 홍수발생 이전에 홍수발생 가능성을 예측할 수 있는 홍수 모의시스템을 구축하는 것이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 중규모 수치예보모형인 WRF 모형(Weather Research and Forecasting model)으로 모의된 2007년 태풍 '나리' 사상의 예측강우를 이용하여 유역평균강우를 산정하였으며, 산정된 예측강우를 도시유역유출모형인 SWMM과 2차원 침수모의가 가능하도록 개선한 CASC2D 모형에 활용하여 침수현상을 모의하였다. 실제 침수흔적과 모의된 결과의 비교를 통해 예측강우를 이용한 침수예측 및 홍수예보의 가능성을 평가한 결과, 과소추정된 예측강우의 영향으로 인해 모의된 침수심이 실제보다 작게 발생하였으나 침수발생 위치는 대체적으로 정확하게 모의하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.406-406
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• 2011

동아시아에 위치한 한반도는 여름철에 강우량의 70%가 집중되어 홍수로 인한 피해가 주기적으로 발생한다. 홍수피해를 일으키는 호우는 주로 여름철의 집중호우와 태풍으로 구분할 수 있다. 집중호우는 여름에 우리나라에 한 지역에서 짧은 시간에 많은 양의 강우를 발생시킨다. 태풍은 연평균 3개 정도가 열대 지방에서 발생하여 주기적으로 우리나라를 내습하여 극심한 강우와 강풍으로 큰 피해를 야기시키고 있다. 따라서 본 연구에서는 한반도의 23개 강우관측소에서 관측된 강우자료를 이용하여 태풍과 집중호우로 인해 발생한 호우사상을 구분하여 특성을 비교 분석하였다. 이를 위해 한반도에서 발생한 강우사상을 집중호우와 태풍으로 분류하여 우리나라에 영향을 준기간을 분석하였고 각각의 기간 동안에 발생한 연초과강우량을 구축하였으며 비교분석을 위하여 호우발생원인을 구분하여 연초과강우량을 구축하였다. 분석방법으로는 호우원인 별로 구축된 강우량 자료를 호우사상의 크기와 발생원인에 대한 비교 분석을 수행하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.217-217
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• 2016

강우는 시 공간적 변동성이 크고 지형특성으로 인한 지역 편차가 큰 특성을 가지고 있다. 따라서 강우 발생을 분석하는 경우, 강우의 시 공간적 변동성과 지역특성을 고려해야한다. 본 연구에서는 지역특성을 고려한 강우 앙상블을 생성하였다. 강우의 지역특성을 고려하기 위해 2010~2015년 동안 발생한 강우사상 중 서울지역을 통과하는 대류성 강우사상 30개를 선정하였다. 지역특성 고려하기 위한 매개변수로 강우강도와 풍향을 선정하고, 매개변수의 가중인자를 결정하였다. 또한 매개변수의 정량화를 위해 강우강도의 경우 대수정규분포, 풍향의 경우 Von mises분포를 매개변수의 확률분포로 선정하고, 선정된 두 확률분포에 Copula함수를 적용하여 결합확률분포를 추정하였다. 아울러 추정된 결합확률분포에 Monte-Carlo Simulation기법을 적용하여 매개변수에 대한 난수를 발생시키고, 이를 이용하여 지역특성을 고려한 강우 앙상블을 생성하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.465-465
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• 2015

강우/무강우 정보는 재해의 관점에서는 중요성이 덜하지만 농업, 건설 등의 산업분야나 우리의 일상생활에 큰 영향을 미치는 인자이다. 본 연구에서는 레이더 자료를 이용하여 강우발생을 판단하는데 있어 그 정확성을 살펴보고, 아울러 이를 높이기 위한 방법으로 가강수량의 역할을 평가하였다. 본 연구에서는 관악산 레이더 자료, 관악산 레이더 반경 내 위치한 30개 AWS지점의 강우 자료를 분석하였다. 30개 AWS지점은 관악산 레이더 반경을 전체적으로 포괄할 수 있도록 임의로 선정하였다. 또한, 오산과 백령도 고층기상관측자료를 이용하여 산정한 가강수량을 레이더 강우발생 판단에 적용하여 정확성 개선을 검토하였다. 아울러 본 연구의 결과를 2차원 평면에 나타내어 공간적인 변화를 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.218-218
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• 2016

차량용 강우 센서는 강우측정이 어려운 지역의 강수량 측정이 가능하고, 실시간으로 강우정보를 생성해 내기 때문에 차세대 강우측정기로써 전망이 기대된다. 차량용 강우 센서는 일반적인 강우관측기와 달리 물 입자가 커질수록 빛의 산란이 크게 일어나는 현상을 이용한다. 산란이 크게 일어나면 강우 센서에 입력되는 값이 줄고 이는 강수가 높다는 것을 의미한다. 강우가 발생하면 자동차 전면 유리창에 부착된 강우 센서가 감지하는 우적량을 강우량으로 환산하는 방법을 통해 강우량을 산정한다. 강우가 쌓이고 나서 나중에 그 값을 측정하는 것이 아니라 즉시 그 값을 계산하여 강우량을 산출해야하기 때문에 단계가 복잡하다. 수식이 복잡할수록 오차가 발생할 확률도 크고 처리 속도도 느려지기 때문에 W-S-R 관계식을 이용하여 복잡한 수식을 간단하게 정리할 필요가 있다. AWS 기상관측소와의 비교 분석을 위해 차량에 우량계를 장착하였으며 W-S-R 관계식을 통하여 상관관계 분석하여 회귀식을 도출 한다. W-S-R 관계식이라 함은 와이퍼의 속도관계(W), 강우센서(S), 실제 강우(R)을 의미한다. 여기서 와이퍼의 속도관계는 와이퍼의 한 번 이동 했을 시 실제 강우는 실내강우발생 장비를 제작하여 10~80mm의 강우를 발생시키고 그 값은 우량계로 관측한다. 본 연구에서는 물 입자의 산란과 차량용 강우 센서 간의 관계식 도출과 W-S-R 관계식을 이용하여 실제 강우 정보와의 상관관계를 위한 분석을 통한 회귀식 개발을 목표로 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.257-257
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• 2021

2007년 급경사지 재해 예방에 관한 법률 제정 이후, 급경사지에 대한 여러 가지 대책과 연구가 진행되고 있으나 2020년 발생한 최장기간의 장마에 안전한 것으로 판단되는 A-C등급의 급경사지 붕괴에 의해 많은 피해가 발생하였다. 특히 2020년에는 A-C등급의 급경사지 붕괴건수가 185건이나 발생하여 급경사지 평가기준에 대한 개선의 요구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 현행 급경사지 주변 지역의 주민대피 관리기준의 강우특성이 과거 2009년에서 2014년 피해자료를 기반으로 산정된 강우기준이 적용되고 있다. 그러나 최근 기후변화에 따른 초과 강수량과 분석강우의 신뢰성을 확보할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 최근 발생된 강우특성이 반영되지 못한 현행 급경사지 주민대피 관리기준의 강우기준에 대한 개선을 위해 강우자료의 30년 이상의 강우분석을 반영하고 최근의 기후변화 특성에 따른 강우분석자료를 검토하여 주민대피 관리기준에서의 강우기준 개선에 대한 연구를 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1211-1215
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• 2010

국내의 석탄자원은 1989년부터 비경제 탄광은 폐광시키고 경제성 있는 탄광을 육성하는 석탄산업 합리화시책을 실시하여, 전국 343개의 탄광이 폐광되어 현재는 5개의 탄광만이 가행되고 있다. 이들 가행광산중 강원도 삼척시 도계읍에 위치한 채탄작업을 위한 갱구 입구의 작업지역(DCM, Dogye coal mine)을 선정하여 강우 유출수 모니터링을 시행하였다. DCM지역의 수문분석 결과 연강우량의 83%는 일 강우 80 mm 이하에서 발생하였다. 또한 연강우량의 50% 이상이 40 mm 이하의 강우계급에서 발생하고 있는 것으로 나타났다. 연간 강우횟수는 약 90회 정도 발생하고 있으며, 평균적으로 4일에 1회의 강우가 발생하였다. 또한 100 mm 이상의 강우도 연평균 강수량의 13.78%를 차지하고 있어 집중호우가 총 강우량에 미치는 영향이 작지 않음을 나타냈다. 비점오염의 배출은 강우량에 의해 영향을 많이 받기 때문에 기상이변으로 게릴라성 집중호우가 많이 발생하는 요즘 큰 강우사상에 대하여 많은 대비를 해야 할 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.2-2
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• 2017

수문분석이 있어 정확한 강우량 추정 및 강우 자료의 품질은 매우 중요한 요소이다. 유출분석의 기본 입력 자료인 만큼 홍수유출 결과에도 큰 영향을 미치게 되는데, 현재 하나의 확정적인 값으로 제공되는 레이더 강우 자료는 추정과정에서 많은 오차 및 불확실성을 포함하고 있다. 강우 자료의 불확실성은 기상현상의 예측능력 한계로 인한 것으로 관측지점에서의 발생 가능한 다양한 강우시나리오의 범위를 나타낸다. 본 연구에서는 임의의 값을 추정하는데 있어 하나의 값이 아닌 가능한 값들의 범위를 정의하거나 확률분포를 표현할 수 있는 확률론적인 방법을 이용하여 레이더 강우 앙상블을 생성하고자 하였다. 2012년 남강댐 유역에 발생한 태풍 '산바', '볼라벤'을 대상으로 자료간 오차 공분산을 고려하 2012년 남강댐 유역에 발생한 태풍 '산바', '볼라벤'을 대상으로 자료간 오차 공분산을 고려하여 강우 앙상블을 생성하였으며, 레이더 강우에 내포된 불확실성 정도를 정량적으로 제시하였다. 생성된 강우 앙상블은 레이더 강우의 전체적인 편의보정뿐만 아니라 지상강우의 패턴을 잘 모의하고 있는 것으로 나타났으며, 레이더에 의해 추정한 강우의 불확실성을 잘 표현하고 있는 것으로 확인되었다. 강우 앙상블 생성 방법은 발생 가능한 다양한 강우 시나리오를 제공할 수 있으며 홍수예경보와 같은 의사 결정에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.345-345
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• 2022

기후변화의 영향으로 도시하천의 홍수피해가 증가추세이며, 여름철 돌발호우 발생으로 하천내 고립사고 피해가 빈번히 발생하고 있다. 특히 중·소규모 도시하천은 홍수유출 도달시간이 매우 짧고 수위가 급격히 상승하여 돌발호우에 매우 취약하므로, 정확한 홍수발생 가능성 및 시점 예측을 통한 신속한 홍수 예·경보가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 강우강도, 강우시간분포, 강우지속시간 등에 따른 홍수발생여부 뿐만 아니라 홍수발생시간을 예측할 수 있는 Flooding Time Nomograph (FTN)를 개발하였다. 본 연구의 대상유역은 도림천 유역으로, FTN 개발을 위하여 도시하천의 강우-유출모의에 적합한 XP-SWMM 모형을 구축하여 활용하였다. 또한 Huff의 4분위 강우분포를 이용한 다양한 형태의 가상 강우시나리오를 설정하여 강우유출모의를 수행하였으며, 모의결과를 기반으로 강우강도와 홍수발생시간의 관계식을 산정하여 FTN을 생성하였다. 실제 호우 사상에 대한 관측 홍수발생시간과의 비교를 통해 FTN의 적용성을 평가한 결과, 상관계수 CC=0.8, NSE=0.6 이상으로 높은 정확도를 보이는 것으로 나타났으며, 강우발생 시 둔치수위 도달 홍수위 기준 최대 30분의 사전 대피시간 확보가 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 FTN을 이용한 도시하천의 홍수 예·경보 시스템 구축의 경우, 강우정보에 따른 홍수발생여부 및 홍수발생시간을 합리적으로 판단할 수 있어, 둔치 수위 예·경보 등 보다 신속한 상황대응이 가능할 것으로 사료된다.