• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.45 no.3
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• pp.278-288
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• 2012

The zooplankton community of Lake Paldang, Korea, was investigated on a weekly basis from 2004 to 2006. The seasonal succession of zooplankton community structure was influenced by hydrological factors such as rainfall pattern and efflux in Lake Paldang. According to the monsoon climate, spring, fall and winter had reduced precipitation, so that zooplankton dynamics of the lake showed a typical succession pattern. In spring, small sized and faster growing rotifera rapidly increased, and copepods and cladocera noticeably increased thereafter. Rotifera dominated the zooplankton community, occupying more than 90% of total zooplankton abundance. Among rotifera, Keratella cochlearis was extremely dominant in spring. Copepoda were mainly present as Copepodid and Nauplius. Among cladoceran species, Bosmina longirostris was dominant. In summer, during the rainy season, zooplankton were flushed out by an associated dam. After the rainy season, rotifera increased rapidly when the water column of the lake was stable. During the fall, zooplankton abundance gradually reduced in accordance with decreasing water temperature. However, the occupation rate of copepod (Copepodid, Nauplius) increased relatively. Zooplankton dynamics were influenced by meteorological changes and hydraulic-hydrological factors, because Lake Paldang is a completely closed ecosystem.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.117-117
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• 2022

범지구적인 기후변화로 인하여 도시유역의 국지성 집중호우가 빈번히 발생하고 기상이변 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 이로 인해 도시지역의 침수 등의 자연재해 증가로 인명 및 재산피해가 발생하고 있다. 이에 따라 하수도의 제 기능을 수행하고 있다면 문제가 없지만 이상기후로 인한 기록적인 폭우에 의해 침수가 발생하고 있다. 홍수 및 집중호우와 같은 극치사상의 발생빈도가 증가됨에 따라 강우사상의 변동에 따른 하수관로의 수위를 예측하고 침수에 대해 대처하기 위해 과거 수위에 따른 수위 예측은 중요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 서울 열린데이터 광장에서 제공하는 서울시 하수관로 수위 현황 자료를 활용하여 하수관로 수위 예측을 확인해 보았다. 대상자료는 서울특별시 강동구에 위치한 하수관로 수위 자료로, 서울 열린데이터 광장에서 제공하고 있는 2012년 ~ 2020년 25개 구 데이터 중 가장 누락데이터가 적은 자료를 활용하여 연구를 진행하였다. 하수관로 수위 예측에는 딥러닝 알고리즘RNN-LSTM 알고리즘을 활용하였으며, RNN-LSTM 알고리즘은 하천의 수위 예측에 우수한 성능을 보여준 바 있다. 하수관로 수위 예측에 앞서 1분 단위로 수집된 수위 데이터를 5분 평균, 5분 스킵자료, 10분 평균, 10분 스킵 등 비교를 위해 데이터를 구분하여 학습에 활용하였으며, 데이터 분석을 위해 하수관로 수위값 변동이 심한 1주일을 선정하여 분석을 실시하였다. 연구에는Google에서 개발한 딥러닝 오픈소스 라이브러리인 텐서플로우를 활용하였으며, 하수관로 수위 고유번호 25-0001을 대상으로 예측을 하였다. 학습에는 2012년 ~ 2018년의 하수관로 수위 자료를 활용하였으며, 모형의 검증을 위해 결정계수(R square)를 이용하여 통계분석을 실시하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.8
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• pp.857-871
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• 2013

The interest in rainfall observation and forecasting using remote sensing method like RADAR (Radio Detection and Ranging) and satellite image is increased according to increased damage by rapid weather change like regional torrential rain and flash flood. In this study, the basin runoff was calculated using adaptive neuro-fuzzy technique, one of the data driven model and MAPLE (McGill Algorithm for Precipitation Nowcasting by Lagrangian Extrapolation) forecasted precipitation data as one of the input variables. The flood estimation method using neuro-fuzzy technique and RADAR forecasted precipitation data was evaluated. Six rainfall events occurred at flood season in 2010 and 2011 in Chungju Reservoir basin were used for the input data. The flood estimation results according to the rainfall data used as training, checking and testing data in the model setup process were compared. The 15 models were composed of combination of the input variables and the results according to change of clustering methods were compared and analysed. From this study was that using the relatively larger clustering radius and the biggest flood ever happened for training data showed the better flood estimation. The model using MAPLE forecasted precipitation data showed relatively better result at inflow estimation Chungju Reservoir.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.348-348
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• 2017

최근 기후변화로 인해 국지성 호우 등 이상기후의 발생이 증가하고 있으며, 이에 따른 홍수피해 역시 증가하고 있다. 우리나라에서도 연 강수량의 30% 이상의 강우가 하루에 집중되어 내리는 등 집중호우의 발생이 빈번이 일어나고 있으며, 이로 인한 홍수피해에서 자유롭지 못한 실정이다. 실무에서 홍수에 의한 하천 수위는 대부분 HEC-RAS를 이용해 산정하고 있다. 하천 범람에 의한 제내지 침수해석의 경우 일부 연구에서 HEC-RAS를 이용하여 1차원적으로 수행된 바 있으나, 많은 연구자들은 HEC-RAS와 2차원 수치해석 모형을 연계하여 수행하고 있다. 최근 미육군공병단에서는 기존의 1차원 수위모의와 연계하여 2차원 침수모의가 가능한 HEC-RAS 5.0 버전을 개발하여 공개하였다. 본 연구에서는 HEC-RAS 최신버전을 이용하여 청미천 유역의 2차원 침수 모의를 수행하고, 그 적용성을 평가하고자 한다. 대상지역은 침수흔적도를 이용하여 청미천 유역에 위치한 침수발생지구를 선정하였다. 하천단면자료는 청미천 하천기본계획의 측량자료를 사용하였으며, 강우자료는 인근 기상관측소의 관측자료를 수집하였다. HEC-HMS를 이용하여 강우에 의한 유출량을 산정하였으며, 산정된 유출량을 HEC-RAS에 입력하여 수위를 계산하고 2차원 모의기능을 이용하여 침수해석을 수행하였다. HEC-RAS를 이용한 2차원 침수 모의 방법은 향후 하천범람에 의한 침수해석에 널리 활용될 것으로 예상되며, 본 연구의 결과는 이를 위한 적용성 분석의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.244-244
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• 2018

전 세계적인 기후변화로 인한 기상이변 현상으로 국지성 호우가 빈번하게 발생하는 시점에 강우로 인한 토양유실 문제가 심각하게 대두되고 있다. 특히 토양유실은 도시지역보단 농업지역에서 다량 발생되고 있어 많은 영양염류가 하천으로 유입되 환경문제가 빈번히 발생되고 있다. 이러한 토양유실문제를 저감시키기 위해서 환경부에서는 비점오염원관리지역을 지정하여 관리하고 있다. 강원도 내 비점오염원관리지역으로 선정된 홍천군 자운지구는 소양호 상류에 위치한 지역으로 대부분의 농경지가 고랭지밭으로 구성되어 있다. 홍천군 자운지구 내 고랭지밭은 대규모 농업단지로 구성되어 있어 지역 내 위치한 구거가 무단으로 점용되어 농경지로 활용되는 문제점이 발생하고 있다. 이에 홍천군에서는 농경지로 점용된 구거를 복원하는 사업을 진행하고 있지만 길제 구거 복원으로 저감되는 토양유실량에 대한 분석은 수행되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 비점오염원관리지역으로 지정된 홍천군 자운지구의 지적 상 농경지로 이용되고 있는 구거를 복원할 경우 발생되는 토양유실저감효과를 분석했다. 구거복원에 따른 토양유실저감효과를 분석하기 위해 사용된 모형은 SATEEC L Module이다. SATEEC L Module은 수치표고모형과 최대 허용 경사장을 이용하여 경사장을 산정한 후 Moore and Burch의 방법을 이용하여 LS factor를 산정하도록 구성되어 있다. 해당 Module을 사용하여 산정된 LS factor와 USLE 공식을 적용하여 구거 복원 시 저감되는 토양유실량을 분석했다. 분석결과 점용된 구거를 복원하면 자운지구 내 발생되는 토양유실량을 약 16.6%를 저감할 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 분석된 결과는 비점오염원관리지역의 토양유실을 저감할 수 있는 방법연구에 기여할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.234-234
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• 2022

도로에서의 우수를 원활하게 처리하기 위해서 빗물받이 및 연결관 등의 노면 배수시설이 설치되고 있으며, 노면 배수는 측구부를 통해 흘러 빗물받이 유입부로 차집되고 연결관을 통해 하수관거로 배수된다. 그러나 최근 국내 기상패턴의 변화로 국지성 집중호우와 같이 시간당 강우량 증가로 도로부와 저지대에서 배수시설의 배수불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 발생하고 있다. 이에 정부에서는 다양한 우수관거 개선사업, 빗물펌프장, 지하저류조와 같은 방재시설을 설치하고 있으나 우수유출저감시설은 대규모 예산이 소요되고 실제 침수지역에 피해 저감효과에 대한 효용성 문제에 대한 제기뿐만 아니라 과밀화된 도심지에서는 지하공간 활용에 한계가 있는 실정이므로 도심지의 다양한 공간을 활용한 도시 배수 및 저류시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유휴 공간인 도로 측구부 공간을 활용하여 도로 노면수를 저류 및 지체할 수 있는 노면수 측구 저류시설의 개념을 제시하고 측구저류조의 활용성을 판단하기 위하여 빗물받이 유입구, 빗물받이, 측구 저류조 및 빗물받이와 측구저류조 연결부에서의 노면수 유입, 유출 및 저류 등의 다양한 흐름 변화를 확인하기 위하여 Fluent 모형의 적용성을 분석하였다. 수치모의 전체 형상은 50x50cm 크기의 빗물받이를 기준으로 양쪽에 2m 길이의 측구 저류조를 원형관으로 연결하여 1/5 축소모형으로 구성하고 격자는 빗물받이 유입부, 빗물받이 및 측구 저류조 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 사면체와 육면체로 조밀하게 생성하였다. 다상유동해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-ω모형을 적용하였다. 수치모의 조건으로는 설계빈도별(5~30년) 우수유출량을 산정하여 유입 유량별 기존 빗물받이 유입부에서의 유입흐름, 빗물받이 내부에서의 와 발생흐름, 측구 저류조 및 연결관에서의 흐름을 구현하여 분석하였다. 수치모의 결과 빗물받이 유입부에서 연결관을 통한 측구 저류조로 유입되는 유입흐름과 빗물받이 하단부의 배수관을 통해 유출되는 흐름을 정상적으로 구현하였으며, 빗물받이 유입부 및 측구 저류조 연결관에서의 유속변화도 확인할 수 있었다. 또한 빗물받이와 측구 저류조에서 다양한 흐름을 구현하기 위한 Flunet 모형의 적용성을 검토하였으며, 향후 수리실험을 통하여 실제 흐름과의 매개변수 최적화 및 다양한 도로 조건의 변화를 고려한 수치모의 분석을 통하여 지속적인 모형의 검증이 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.10 no.4
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• pp.121-131
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• 2008

This study was conducted to delineate temporal and spatial patterns of potential risk of cold injury by combining the short-term cold hardiness of Campbell Early grapevine and the IPCC projected climate winter season minimum temperature at a landscape scale. Gridded data sets of daily maximum and minimum temperature with a 270m cell spacing ("High Definition Digital Temperature Map", HD-DTM) were prepared for the current climatological normal year (1971-2000) based on observations at the 56 Korea Meteorological Administration (KMA) stations using a geospatial interpolation scheme for correcting land surface effects (e.g., land use, topography, and elevation). The same procedure was applied to the official temperature projection dataset covering South Korea (under the auspices of the IPCC-SRES A2 and A1B scenarios) for 2071-2100. The dormancy depth model was run with the gridded datasets to estimate the geographical pattern of any changes in the short-term cold hardiness of Campbell Early across South Korea for the current and future normal years (1971-2000 and 2071-2100). We combined this result with the projected mean annual minimum temperature for each period to obtain the potential risk of cold injury. Results showed that both the land areas with the normal cold-hardiness (-150 and below for dormancy depth) and those with the sub-threshold temperature for freezing damage ($-15^{\circ}C$ and below) will decrease in 2071-2100, reducing the freezing risk. Although more land area will encounter less risk in the future, the land area with higher risk (>70%) will expand from 14% at the current normal year to 23 (A1B) ${\sim}5%$ (A2) in the future. Our method can be applied to other deciduous fruit trees for delineating geographical shift of cold-hardiness zone under the projected climate change in the future, thereby providing valuable information for adaptation strategy in fruit industry.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.5 no.1
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• pp.16-26
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• 2000

Physical characteristics and nutrient distributions in seawater were investigated to understand the mechanism of red tide outbreak in coastal waters off Kohung area. To identify any physical and chemical differences before, during and after the red tide outbreaks, 6 times of field observations have been carried out from May to October, 1997. We found that major environmental properties of the seawater in the study area were determined not by the local meteoric conditions or nearby-land influences, but by the intrusion of seawater from offshore. In particular, extreme environmental variations in seawater were found during the period of red tide outbreak from August to September. Before the red tide outbreak, high concentrations of DIN(Dissolved Inorganic Nitrogen)were found in seawater, but they decreased during the outbreak. Whereas no significant variations of DIP(Dissolved Inorganic Phosphate) were found. For the water mass in the semienclosed northern part of the study area, local nutrient sources originated from nearby-lands were estimated to cover 70% of total DIN input, but the rest part of the water mass in the study area, sporadic intrusion of offshore water mass could account for the major source of DIN supply. An offshore water mass influenced by Yangtze river effluent was suggested as one of the candidates with its high nitrate contents, high seawater temperature and low salinity. A red tide related phytoplankton, Gyrodinium impudicum, was found in seawater on the 21th day of August and, on the same day, a unique water mass with high temperature and extremely low salinity suddenly appeared in the study area. On the 22th day of September, after one and half month duration of red tide we found that red tide had disappeared simultaneously with the intrusion of new water mass with different characteristics.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.13 no.4
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• pp.111-124
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• 2010

To monitor the environment of land surface change is considered as an important research field since those parameters are related with land use, climate change, meteorological study, agriculture modulation, surface energy balance, and surface environment system. For the change detection, many different methods have been presented for distributing more detailed information with various tools from ground based measurement to satellite multi-spectral sensor. Recently, using high resolution satellite data is considered the most efficient way to monitor extensive land environmental system especially for higher spatial and temporal resolution. In this study, we use two different spatial resolution satellites; the one is SPOT/VEGETATION with 1 km spatial resolution to detect coarse resolution of the area change and determine objective threshold. The other is Landsat satellite having high resolution to figure out detailed land environmental change. According to their spatial resolution, they show different observation characteristics such as repeat cycle, and the global coverage. By correlating two kinds of satellites, we can detect land surface change from mid resolution to high resolution. The K-mean clustering algorithm is applied to detect changed area with two different temporal images. When using solar spectral band, there are complicate surface reflectance scattering characteristics which make surface change detection difficult. That effect would be leading serious problems when interpreting surface characteristics. For example, in spite of constant their own surface reflectance value, it could be changed according to solar, and sensor relative observation location. To reduce those affects, in this study, long-term Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) with solar spectral channels performed for atmospheric and bi-directional correction from SPOT/VEGETATION data are utilized to offer objective threshold value for detecting land surface change, since that NDVI has less sensitivity for solar geometry than solar channel. The surface change detection based on long-term NDVI shows improved results than when only using Landsat.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.38 no.6_1
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• pp.1395-1406
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• 2022

This study investigated the effects of the urban forest and street trees on flow and temperature distribution in the Daegu National Debt Redemption Movement Memorial Park. For this, we implemented tree-drag and tree-cooling parameterization schemes in a computational fluid dynamics (CFD) model and validated the simulated wind speeds, wind directions, and air temperatures against the measured ones. We used the wind speeds, wind directions, air temperatures predicted by the local data assimilation and prediction system (LDAPS) as the inflow boundary conditions. To investigate the flow and thermal characteristics in the presence of trees in the target area, we conducted numerical experiments in the absence and presence of trees. In the absence of trees, strong winds and monotonous flows were formed inside the park, because there were no obstacles inducing friction. The temperature was inversely proportional to the wind speed. In the presence of trees, the wind speeds(temperatures) were reduced by more than 40 (5)% inside the park with a high planting density due to the tree drag (cooling) effect, and those also affected the wind speeds and temperatures outside the park. Even near the roadside, the wind speeds and temperatures were generally reduced by the trees, but the wind speeds and air temperatures increased partly due to the change in the flow pattern caused by tree drag.