• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.284-284
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• 2021

비점오염원이란 도시, 도로 포장면, 무허가 가축시설, 무단 경작지 등의 불특정 장소에서 불특정하게 발생하는 오염원을 말한다. 이러한 비점오염원은 주로 강우특성(강수량, 강우강도, 강우지속시간 등)에 영향을 받는 특징을 가지고 있다. 강우시 비점오염원은 주로 불투수면적에서 오염물질이 주변 하천이나 호수에 유입되어 수생태계에 악영향을 미치게 된다. 비점오염원 중 도로 노면에서 발생하는 오염물질은 농지나 가축시설에서 발생하는 오염물질(부유물질 및 유기물) 등과 달리 주로 차량에서 발생하는 오염물질이 주를 이루고 있다. 강우시 토양의 수분포화가 충분히 이루어진 후 강우강도에 따라 유출이 발생하는 농경지와는 달리 도로 노면 유출수는 누적된 오염물질들이 강우시 한꺼번에 유출되기에 강우 초기 채수 간격을 짧게 하여 수질을 분석하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 강원도 횡성군을 관통하는 영동고속국도의 횡성휴게소 불투수 노면에서 발생하는 비점오염물질을 알아보기 위해 모니터링 후 수질분석으로 노면 유출수 성분을 알아보고, 오염부하량을 계산하여 유량가중평균농도(EMC, Event Mean Concentration)와 초기세척효과(Mass First Flush effect)을 산정하였다. 이후 타 토지이용에서의 유출 특성과 고속국도 휴게시설에서 발생하는 비점오염물질의 유출 특성에 대해 분석하였다. 추후 본 연구자료는 고속국도와 주변 편의시설 설계시 주변 수생태계에 미치는 영향에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.13-13
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• 2020

'20년 3월 현재 전국 3,502개 읍면동 중 73개 읍면동이 지하수를 상수원으로 급수 중이며, 48개 산업단지에서 지하수를 주 수원으로 사용 중이다. 또한 급수 소외지역의 물 공급을 위해 주로 사용되는 소규모수도시설 14,811개 중 12,073개(81.5%)는 지하수를 이용하고 있으며, 그 위치는 전국에 산재해 있다. 이처럼 지하수는 댐, 저수지 및 하천과 더불어 생·공용수의 중요한 수원이라 할 수 있다. 본 연구에서는 급수 소외지역의 주요 수원인 지하수위 현황을 이용한 가뭄 모니터링 및 전망 기법을 개발하고자 하였다. 국가 지하수관측망 중 10년 이상 장기 관측 자료를 보유한 253개 관측소의 일단위 관측자료를 기반으로, 과거 관측수위 분포를 핵밀도함수로 추정하고 Quantile Function을 이용해 현재 수위의 높고 낮은 정도를 Percentile 값으로 산정하였다. 관측소별 지하수위 Percentile은 티센망을 이용해 167개 시군별로 공간평균하고 Percentile의 범위에 따른 가뭄등급을 설정하여 지하수 가뭄 정도를 모니터링 할 수 있는 기법을 제시하였다. 또한 지하수 가뭄을 전망하기 위해 강수와 지하수위의 거시적인 응답특성을 이용하였다. 관측소별로 추정된 핵밀도함수의 누적확률을 표준정규분포의 Quantile로 변환하여 표준지하수지수I(Standardized Groundwater level Index, SGI)를 산정하고, 시군별로 공간을 일치시킨 1~12개월 지속기간별 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)와의 상관관계를 이용해 NARX(nonlinear autoregressive exogenous) 인공신경망 예측모형을 구축하였다. 이를 통해 기상청 정량전망 강수량을 이용해 전국의 1~3개월 후 지하수 가뭄을 빠르게 전망할 수 있는 체계를 구축하고, 생·공용수 분야 국가 가뭄 예·경보의 미급수지역 가뭄현황 및 전망에 활용중이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.369-369
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• 2020

최근(2014~2017년) 강수량은 평년대비 71% 수준으로 2017년에는 누적된 강우부족으로 극심한 가뭄피해가 발생하였다. 용인시 또한 최근의 3년(2014~2017년)의 경우 연속으로 100년 빈도에 해당하는 가뭄이 발생하는 등 심각한 가뭄이 발생 되었으며, 하절기를 제외한 기간의 경우 평년에 가까운 강수가 발생하나, 하절기에는 강수가 매우 작아 심각한 가뭄이 발생하는 경향으로 조사되었다. 용인시가 관리하는 소규모 농경지는 대형농업용 수원공이 없어 작은 가뭄에도 쉽게 피해가 발생되고, 저수지, 취입보, 양수장 등 수원공이 설치되어 있으나 내한능력 부족 및 영농방식 변화 등으로 상습적으로 가뭄 피해를 입고 있다. 또한, 관리 농경지 및 농업 수리시설물에 대한 현황조사 미비로 상세한 이력 관리가 되어 있지 않아 시설물의 유지관리 및 중장기 계획 수립이 어려운 실정으로 수리시설물에 대한 이력조사가 요구되며, 전체 용수 수요량의 60% 이상에 해당하는 농업용수의 체계적인 조사를 실시하여 항구적 가뭄극복을 하기 위한 가뭄분석을 하였다. 본 연구에서는 농경지에 대하여 관개계획 기준치를 보통 10년 빈도의 가뭄에 극복이 가능하도록 설정하므로, 계획빈도의 가뭄에 안정적으로 농경지에 농업용수가 공급될 수 있도록 기설 수리시설물의 공급능력을 검토하여 확인하였다. 용인시 전역에 대하여 우선 기초자료로 기상 및 수문조사와 농촌용수관련인자를 조사하였으며, 상위 관련계획 조사로 농업·가뭄·수자원 관련계획을 조사하였다. 기존 저수지 농업용수 공급능력은 유역의 유입량은 DIROM모형을 사용하여 산정하고 관개구역의 필요수량은 Penman방법으로 증발산량을 산정하였다. DIROM 모형과 Penman방법으로 산정된 자료를 참고하여 기존 수원공 시설의 물수지 분석을하여 과정에 HOMWRS(수리시설모의조작시스템) 모형을 적용하여 농경지 필요용수량과 공급 가능량, 지하수 취수량의 능력검토를 하였으며, 가뭄 계획빈도 10년 조건에서 농업용수 공급능력을 검토한 결과 수리적으로 안전한 농경지는 전체 농경지 대비 64.18%로 확인되며, 향후 강우 전망 RCP6.0 시나리오에서 2021년~2040년에 5.1%정도 감소하는 것으로 전망된 것을 감안하면 향후 용인시 지역은 가뭄이 보다 심화될 것으로 판단되므로 시급히 구조적 대책이 가능한 여건의 지역에 한하여 수원공 시설을 확보하여 가뭄에 반드시 대비하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제60권4호
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• pp.510-517
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• 2015

본 연구는 국내에 자생하는 억새 유전자원의 생육특성을 구명하기 위하여 국내외로부터 1,200 여점의 유전자원을 수집하였으며, 그 중에서 재배연수가 3년 이상인 유전자원 960여점을 대상으로 2013년과 2014년 억새의 주요 생육기간 동안인 맹아일로부터 지엽전개일 및 출수일까지의 생육특성을 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 억새의 맹아가 진행되는 4월초부터 생육말기인 11월까지의 2013년도 평균기온은 $19.1^{\circ}C$이었고, 2014년의 평균 기온은 $13.9^{\circ}C$로 관측되었다. 평균 강수량 및 누적 강수량은 2013년에 3.8 mm와 921.0 mm 이었으며, 2014년에는 4.5 mm와 1092.5 mm 이었다. 2. 2013년 및 2014년 3월초부터 11월말까지의 지표로부터 10 cm 이내의 평균 토양수분 조사결과, 2013년에는 24.9%이었으며 2014년에는 32.2%로 나타났다. 하지만 2013년에는 3월초부터 8월 20일까지 20.7%의 평균 토양수분을 나타낸 반면, 2014년 동일시기의 평균 토양수분은 31.7%로 나타났다. 3. 수집지역별 억새 유전자원의 맹아일로부터 지엽전개일까지 평균 생육일수를 분석한 결과, 경기지역에서 수집한 억새 유전자원의 평균 생육일수가 가장 짧았으나 남부지역으로 내려갈수록 평균 생육일수가 긴 것을 알 수 있었다. 이러한 경향은 2014년도에서도 동일하게 확인되었으며, 지역별로 유의적인 차이를 보였다. 4. 2년간의 조사결과, 전남지역에서 수집한 물억새 중에서 거대 1호(Miscanthus sacchariflorus cv. Geodae 1) 및 우람억새(M. sacchariflorus cv. Uram)는 지엽전개가 가장 늦은 것으로 조사되었으며 맹아일로부터 소요되는 생육일수가 가장 긴 것으로 나타나, 타 억새종에 비하여 영양생장기간이 긴 것으로 판단된다. 5. 2013년도 맹아일로부터 출수일까지의 생육일수와 2014년도 생육일수와의 상관관계 분석결과, 물억새 유전자원의 경우 상관계수(r)가 0.70으로 나타났으며, 참억새 유전자원은 0.89로 나타나 2년간의 생육일수 사이에 높은 상관관계가 있음을 확인하였다. 6. 2014년에 비하여 2013년도 출수가 지연된 요인으로는 높은 기온, 낮은 강수량 및 토양수분의 영향인 것으로 추측할 수 있으며, 3년 이상 동일조건에서 재배한 억새 유전자원의 생육일수는 수집지역간의 유의적인 차이가 있었으며, 억새 유전자원의 출수특성은 현재 재배지역의 환경적 요인보다 자생지에서 다년간 적응되며 나타난 고유한 유전자형의 영향을 받는다는 것을 추측할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권4호
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• pp.215-224
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• 2014

2013년 여름철 집중관측기간(장마기간: 2013년 6월 20일-7월 7일, 집중호우기간: 2013년 7월 8일-30일) 동안 이동식 기상관측시스템의 레윈존데 관측 자료를 전 지구 통합예측시스템 3차원 자료동화에 이용하여 그 효과를 살펴보았다. 효과 분석을 위한 2가지 모의실험 중 규준실험은 기존 기상청 관측 자료만 사용한 것이고 관측시스템실험은 기상청 관측 자료에 이동식 기상관측시스템의 레윈존데 자료를 추가한 것이다. 장마기간 동안 두 실험의 500 hPa 지위고도, 850 hPa 기온, 300 hPa 풍속의 관측 및 분석검증 비교 결과 큰 차이를 보이지 않았는데, 이는 고정관측소의 레윈존데 자료(0000 UTC 및 1200 UTC)만을 기준으로 검증이 이루어졌기 때문이다. 하지만, 종관기상관측시스템의 시간별 누적 강수량 자료를 이용한 강수검증에 있어서 관측시스템실험의 평균 공정임계지수가 규준실험에 비해 2% 수준으로 개선된 결과를 보였다. 특히 강수검증에서 긍정적인 효과가 나타난 사례만 비교한 경우, 관측시스템실험의 평균 공정임계지수가 규준실험에 비해 41%까지 개선된 결과를 보여 이동식 기상관측시스템 레윈존데 관측 자료가 수치모델의 예측정확도 향상에 유용함을 알 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제65권4호
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• pp.264-273
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• 2020

본 연구는 경상북도 지역 주요 벼 품종인 일품벼 수량에 영향을 미치는 수량구성요소와 기상요소를 파악하고자 하였다. 과거 25년간 대구, 안동 지역의 기상변화를 분석한 결과 벼 재배기간 중 평균기온은 대구지역은 +0.4℃/10년, 안동지역은 +0.6℃/10년의 상승폭을 보였다. 이는 생식생장기의 기온상승이 주요 원인으로 분석되었다. 강수량은 감소한 반면 누적 일조시수는 현저하게 증가하였는데 특히 안동지역의 일조시수 증가 폭이 컸다. 대구와 안동지역의 일품벼 쌀 수량성은 꾸준히 증가하여 대구의 경우 1990년 후반 5년 평균 수량보다 최근 5년 간 평균수량이 13%, 안동지역은 2000년 초반 수량의 24% 정도 현저한 수량 증가를 보였다. 일품벼 수량과 수량구성요소의 관계를 분석한 결과 대구지역 수량 증가는 포기당 이삭수와 등숙율의 증가가 주요 요인으로 작용하였으며, 안동의 경우는 정현비율의 증가와 빨라진 출수기가 수량증가의 요인으로 분석되었다. 벼 수량과 기후요소와의 상관관계를 분석한 결과 대구지역에서 재배된 일품벼의 쌀 수량은 등숙기의 일조시수와 높은 상관을 보였다. 안동지역은 영양생장기 최고기온과 생육전반 일조시수의 증가가 쌀수량에 유의한 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권11호
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• pp.905-913
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• 2015

본 연구에서는 소규모 지역 내 6대의 우량계를 설치하여 조밀한 강우 관측망을 구축하고 이를 통하여 소규모 지역에 대한 강우의 공간적 변화도를 분석하고자 하였다. 우량계는 60m의 동일한 간격으로 배치하고 총 54일간의 강우관측을 수행하였다. 이물질로 인하여 오작동을 일으킨 1대 우량계를 제외한 5대의 우량계를 이용하여 50일간 강수량에 대하여 분석을 수행하였다. 각 우량계에 관측된 50일간 누적강우량 비교결과 최대 약 38.5mm의 차이를 나타내었다. 상관성 분석결과 일강우량은 소규모 지역에서 매우 일관성 있는 자료를 보여주고 있으나 1시간 이하 강우량 시계열에서는 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 공간 변화도 분석결과, 변동계수가 시강우량의 경우 최대 약 224%, 일강우량의 경우 최대 약 91%로 나타났다. 면적강우량 불확실성 분석결과, 4대의 우량계만을 이용할 경우 대상지역에 대하여 95% 이상의 정확도를 확보하기 힘든 것으로 나타났다. 향후 보다 신뢰성 있는 홍수예보와 효율적인 유역관리를 위해서는 점 중심의 강우 관측이 아닌 면적 강우 관측방법의 개발이 필요할 것으로 생각된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권2호
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• pp.137-145
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• 2014

전라북도 김제시 부량면 신용리의 벼-보리 이모작 논에 설치된 플럭스 관측시스템에서 보리 재배기간동안(2011년 10월 27일~2012년 6월 8일) 연속적으로 관측된 플럭스 자료를 활용하여, 보래재배 논 생태계와 대기간의 $CO_2$ 교환량의 계절적 변화를 분석하였다. $CO_2$ 및 에너지의 교환량은 미기상학적인 에디공분산법으로 추정하였고, 환경인자(순복사, 강수량 등)와 작물체 생육량(엽면적지수, 초장 등)도 함께 측정 조사하였다. 관측된 플럭스 자료는 보정과 결측보충의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 결론적으로, 벼-보리 이모작 논생태계에서 보리 재배기간동안의 보리생육은 $CO_2$의 순생태계교환량(NEE)에 큰 영향을 주는 것으로 분석되었다. 보리 건물중이 급격하게 증가되는 분얼단계에서 가장 많은 $CO_2$가 흡수되었으며, 출수개화기가 관측된 5월 상순에 가장 높은 NEE ($-11.2gCm^{-2}d^{-1}$)가 관측되었다. 보리 재배기간중의 누적 순생태계 교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적 호흡량(Re)은 각각 단위면적($m^2$)당 -348.0, 663.3, $315.2gCm^{-2}$로 분석되었다. 본 논문은 국내에서 보리 재배기간의 $CO_2$ 플럭스를 에디공분산기법으로 정량화한 최초의 연구결과이며, 향후 벼-보리 이모작 논 생태계의 $CO_2$ 수지 평가의 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

• 한국습지학회지
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• 제16권4호
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• pp.353-362
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• 2014

본 연구에서는 둔촌동 습지에서 미지형이 식물 군락 구성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 2007~2008년에 걸쳐 지형에 따른 수위 변화와 식물 군락의 변화를 조사하였다. 조사 지역을 지대가 낮은 지형부터 높은 지형까지 4개 구역으로 구분하여 조사하였으며, 각각의 구역은 조사 지역 면적 대비 약 11%, 10%, 18%, 24%의 면적을 가지고 있었다. 조사 기간동안 수환경의 pH는 6.10(${\pm}0.13$), 전기전도도는 $51.5({\pm}6.0){\mu}s/cm$이었으며, $PO_4$-P, $NO_3$-N, $NH_4$-N은 각각 $0.04({\pm}0.02)mg/L$, $0.14({\pm}0.07)mg/L$ 그리고 0.01mg/L 이하로 유지되었다. 2008년 3~4월 누적 강수량이 2007년 대비 약 56%로 적었던 것이 지대가 낮은 지형에서 수위 환경 차이를 유발하여 식물 군락 형성에 매우 큰 영향을 미쳤으며, 지형의 높이에 따라 해당 구역을 우점하는 식물 길드가 다르게 나타났다. 이러한 결과는 종자로부터 생활사가 시작되는 1년생 식물 종들이 조사 지역을 전체적으로 우점하였기 때문이며, 다양한 길드의 식물들이 혼재하기 위해서는 높이 구배가 있는 미지형이 조성되어야 한다는 것을 의미한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권2호
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• pp.14-26
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• 2016

본 연구는 1970년 이후 기상청 정규기상대의 월별 누적강수량과 1991년부터 2000년까지 지역별 산불발생자료를 이용하여 지속기간별(1, 3, 6, 12개월)에 따른 SPI 지수와 산불발생과의 상관관계를 비교 분석하고자 하였다. 그리고 지역별 산불발생자료를 활용하여 권역별 산불건수와 Log(산불 건수)를 산출하여 연대별 변화에 따른 가뭄과 산불의 관계를 비교하였다. 산불발생과 SPI 지수를 10년 단위인 1990년대와 2000년대로 나누어 분석한 결과, 1990년대에는 경기, 강원, 충남에서 SPI 3개월이 산불발생빈도와 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 또한 충북은 SPI 6개월, 영 호남 지역에서는 SPI 12개월이 산불발생빈도와 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 2000년대에는 경기, 충남, 충북, 전남, 전북에서 SPI 6개월과 산불발생빈도가 상관관계를 보이면서 1990년대와 다른 양상을 보였다. 반면에 강원 영서는 SPI 3개월과 상관성이 있었으며 강원 영동, 경남, 경북은 SPI 1개월과 비교적 상관성이 높게 나타났다. 그 결과 1990년대에는 권역별 가뭄 현상이 북부와 남부로 나뉘면서 SPI 3개월과 12개월 사이에 뚜렷한 차이를 나타냈고, 2000년대 이후로는 강원 영서를 제외하고 백두대간을 따라 SPI 1개월과 6개월이 차이를 보였다. 따라서 미래의 산불발생위험 예측력 향상을 위한 모델 개발을 위해 SPI 1개월과 SPI 6개월 지수를 적용시킬 수 있을 것으로 사료된다.