• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.84-87
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• 2012

수자원 분야에서 지표와 대기 사이의 물과 에너지 교환에 대한 해석을 위하여 다양한 수문 모형이 이용되고 있다. 이 과정은 물 순환 과정을 이해하기 위한 한 방법으로 본 연구에서는 Common Land Model (CLM)을 이용해 수문 기상학적 인자를 모의하였다. CLM은 Soil-Vegetation-Atmosphere Transfer (SVAT) 모형 중 하나이며, 본 모형을 이용한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 한반도를 포함한 영역에서의 참고할만한 결과가 부족한 실정이며, 국내에서의 사용 가능한 기초자료도 부족하여 모형 구동을 위해 본 연구에서는 1 km의 높은 해상도의 강제입력자료를 Weather Research Forecast (WRF) 모형을 통하여 생산하여 사용하였다. 이 자료는 관측자료 및 위성 자료 등을 이용한 자료동화방법을 통하여 산출하였으며, 이를 이용하여 낙동강 유역에 대하여 CLM의 수문 기상학적 인자들을 산정하였다. 향후 보다 넓은 범위의 연구 지역을 설정하여 국내 관측 자료와의 비교를 통해 본 자료에 대한 사용 가능성을 검증할 계획이다. 또한 이를 바탕으로 수문 모형을 이용한 아시아 지역의 높은 해상도의 수문 기상학적 인자에 대한 연구를 진행할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.121-125
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• 2007

대구시는 여름철을 제외하고 서북서풍내지 서풍으로 서풍계열의 바람이 우세하여 지리적으로 서쪽에 위치한 공장지대와 신흥 부도심의 영향이 도심지 내부에 크게 나타날 수밖에 없는 그런 구조를 가지고 있으므로 도심내의 녹지공원 조성과 같은 오아시스 효과로 자연형 대기 순환 구조를 구축하지 않을 경우 환경오염과 지구온난화로 인한 심각한 피해가 초래할 수 있으므로 친환경도시를 위한 준비를 소홀히 해서는 않된다고 사료된다. 아울러 대구광역시의 연평균 대기오염물질의 농도는 $PM_{10}$, $NO_2$ 제외하고 환경기준을 초과한 것은 없으며, 주로 자동차와 주변 공장에 의한 오염원이 대부분임을 알 수 있었다. 또한 $PM_{10}$의 경우 대구시에 산재한 환경측정만 대부분의 지점에서 환경기준을 초과하고 있으므로 디젤 자동차 및 비산먼지 저감 등 미세분진에 대한 저감 대책을 신속히 마련하여야 한다고 생각한다. 그리고 대구시의 $O_3$과 $PM_{10}$의 고농도 현상은 고기압이 장시간 우리나라를 지배하면서 대기가 안정되고 바람이 약하여 국지풍의 발달이 용이할 경우 도심지내에 고농도 오염을 야기하고 있으며 지형적으로 도심의 오염물이 다른 지역으로 수송되거나 확산이 용이하지 않는 지형구조를 갖고 있으므로 도심을 흐르는 신천을 바람통로 이용하고 도심에 녹지공간 형성 및 도심지의 불투수성 지표면을 잔디 이식을 통한 자연형 도로로 바꾸어 줌으로서 도심내의 열 축적 현상을 줄이고 증발산을 도울 수 있는 cold island 역할을 증대시킬 수 있을 것이다. 이와 같은 사업은 풍속이 약하고 건조한 독일을 포함한 유럽의 내륙지방에서 활발하며 최근에는 해안에 있는 대도시에 저온의 해풍 또는 강바람을 도심에 유입시켜 도시열섬을 완화하고자 하는 시도가 일본을 포함한 아시아 국가에서 많은 관심을 가지고 있다(Ichinose, 1999, 2000; 김해동 외, 2002).

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.112-115
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• 2012

현재 전 세계적으로 물 부족 현상이 대두되는 가운데 그 양상은 더욱 심해지고 있다. 이러한 물 부족 현상의 악화됨에 따라 수자원 관리의 중요성이 부각되고 있다. 효율적인 수자원의 관리를 위해서는 근본적으로 물 순환 과정인 수문현상의 이해가 필요하다. 수문현상은 증발산, 강우, 침투, 유출 등의 일련의 과정을 말하는 것으로 이를 해석하기 위해서는 많은 수문 인자들의 정확한 관측이 필요하다. 특히 지표와 대기간의 에너지 및 물의 교환에 대한 중요한 요소인 토양수분은 수문현상의 해석을 위해 필수적인 인자이다. 따라서 수문현상의 정확한 해석을 위해서는 토양수분의 관측이 필요하며, 이에 대한 많은 관측이 이루어져 왔다. 최근에는 원격탐사의 기술의 발달로 토양수분의 관측에 대해 시공간적인 장점을 가지는 인공위성을 이용하고 있다. 토양수분관측에 있어서 많은 위성들이 이용되고 있으나 대다수의 경우 발사시점이 오래되었으며, 현재 2009년 ESA (European Space Agency) 의 지구관측 미션의 일환으로 발사된 SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) 가 이용기간이 남아있다. 단, SMOS는 한국을 포함한 동아시아 및 유럽지역에 대해 RFI (Radio Frequency Interference) 의 전파방해로 우리나라의 경우 토양수분 Product의 직접적인 이용이 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 SMOS의 Product인 밝기온도를 이용하여 복원알고리즘을 통해 토양수분을 복원하였다. 또한 복원된 알고리즘의 정확성을 평가하기 위해 한반도의 지점관측된 토양수분 데이터를 이용하여 본 알고리즘을 검증하였다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.9 no.2
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• pp.149-160
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• 2007

KoFlux Gwangneung Supersite comprises complex topography and diverse vegetation types (and structures), which necessitate complementary multi-disciplinary measurements to understand energy and matter exchange. Here, we report the results of this ongoing research with special focuses on carbon/water budgets in Gwangneung forest, implications of inter-dependency between water and carbon cycles, and the importance of hydrology in carbon cycling under monsoon climate. Comprehensive biometric and chamber measurements indicated the mean annual net ecosystem productivity (NEP) of this forest to be ${\sim}2.6\;t\;C\;ha^{-1}y^{-1}$. In conjunction with the tower flux measurement, the preliminary carbon budget suggests the Gwangneung forest to be an important sink for atmospheric $CO_2$. The catchment scale water budget indicated that $30\sim40%$ of annual precipitation was apportioned to evapotranspiration (ET). The growing season average of the water use efficiency (WUE), determined from leaf carbon isotope ratios of representative tree species, was about $12{\mu}mol\;CO_2/mmol\;H_2O$ with noticeable seasonal variations. Such information on ET and WUE can be used to constrain the catchment scale carbon uptake. Inter-annual variations in tree ring growth and soil respiration rates correlated with the magnitude and the pattern of precipitation during the growing season, which requires further investigation of the effect of a monsoon climate on the catchment carbon cycle. Additionally, we examine whether structural and functional units exist in this catchment by characterizing the spatial heterogeneity of the study site, which will provide the linkage between different spatial and temporal scale measurements.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.308-308
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• 2019

지구상 해양, 대기 및 대륙 상호간의 연속적인 물의 거동을 나타내는 물의 순환의 주요 과정 중 하나인 유량 자료는 경년부터 수십년간의 다양한 기상학적 변동성을 내포하며 해당 지역의 수문기상학적 특성을 반영한다. 이러한 기상학적 변동성 중에서 비교적 긴 시간 주기를 나타내는 저주파 진동은 전지구적 기후변화의 장기적 영향을 나타내며 해수면 상승, 홍수 또는 가뭄과 같은 극한 수문사상을 나타내는 매우 주요한 지표로 활용되고 있지만 관측된 수문 시계열의 짧은 자료길이로 인하여 통계적 분석의 신뢰성에 한계를 보여왔다. 따라서 과거 수문 시계열의 확장으로 인하여 부재의 영역으로 남아있던 자료 기간의 한계가 보완되면 보다 정확하고 신뢰도 있는 분석이 가능할 것이다. 나무나이테를 활용한 고기후 복원 등의 연구가 증가하고 있지만 공학 분야에서 이를 실제로 활용한 연구는 아직 미비하다. 따라서 본 연구에서는 과거 기후의 정보를 바탕으로 복원된 수문 시계열을 활용하여 수문 시계열에 내재된 장기 기후 변동성을 통계적으로 분석하기 위한 문헌들을 조사하고, 장기적인 시간 흐름에 내재된 잠재적인 경향 및 변동성을 통계적 분석을 파악하고자 한다. 이를 위해 주어진 수문 시계열에 내재된 저주파 신호을 추출하기 위한 경험적 모드분해법을 활용하여 수문 자료에 내재된 장기 변동성을 추출하였으며, 산업화 이전부터 연장된 수문 시계열의 공학적 활용성을 분석하고자 한다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.46 no.4
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• pp.339-344
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• 2013

Water vapor isotopes can be excellent tools for understanding complex mechanisms in the water cycle and atmospheric hydrological cycle and they can be applied to various fields of paleoclimatology, atmospheric science, hydrogeology, oceanography, and ecohydrology. Thus, studies of global or local transport of water vapor may be able to provide a very useful clue to better understand the movements of water and energy in the atmosphere, hydrosphere and biosphere. In this study, the isotopic compositions of water vapor have been observed for moisture transport during the passage of Typhoon Bolaven at Korea Polar Research Institute (KOPRI), Incheon, in the western part of Korea, from August 27 to August 29, 2012. In the clear sky, the isotopic compositions of water vapor at KOPRI exhibited relatively higher isotopic ratios, which were near isotopic equilibrium with sea surface water (${\delta}^{18}O$=-14‰). On the other hand, a largely depleted isotopic ratios in surface water vapor were observed in association with the passage of Typhoon Bolaven (approximately 10‰ depleted compared to the clear sky). The fact that the isotopic minima in water vapor are encountered during the onset period of the Typhoon Bolaven with increases of relative humidity, which is consistent with, so called, "the amount effect".

• Journal of Wetlands Research
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• v.14 no.4
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• pp.657-665
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• 2012

The development projects distort the natural water circulation system and increase the non-point source pollution by changing the natural cover type. The low impact development (LID) techniques are considering as new development approach to decrease the ecological- and hydrological impacts from high imperviousness rate. The high imperviousness rate is because of the construction of building, parking lot and road for human activities. Knowing the basic characteristics of rood runoff can give the direction for setting up the water management strategy. The monitoring results show the pollutant EMCs of roof runoff are 3~13 times lower than EMCs of the road and parking lot. The pollutant sources from roof runoff are mainly from leafs, cigarette butts, atmospheric deposition and materials of the roof. The EMC is occurred around 15minutes later after starting runoff and more than 8 storm events are needed to have the average EMCs.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.34 no.4
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• pp.335-345
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• 2001

The objective of this research is to analyze the hydrological environment changes in Daechung Dam Basin due to the global warming. GCM simulation results are used to predict the possible changes in precipitation and temperature. The changes of potential evapotranspiration, soil moisture and runoff due to the changes of precipitation and temperature are analyzed using a conceptual water balance model. From the simulation results using the water balance model for lx$CO_2$ and 2x$CO_2$ situations, it has been found that the runoff would decrease in Winter, but increase in Summer and Fall due to the global warming. Therefore, it is predicted that the frequency of drought and flood occurrences in Daechung Dam Basin would be increased in 2x$CO_2$ condition.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.832-835
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• 2009

폐기물의 감량화 및 자원화 기술 중 가장 대표적인 기술로 폐기물의 가스화 용융 기술을 들 수 있다. 폐기물 가스화 용융 기술은 폐기물 내의 탄소 및 수소 성분은 가스화 하여 CO, $H_2$가 주성분인 합성가스(synthesis gas, syngas)로 전환하고, 불연물은 용융하여 환경적으로 무해한 슬래그 또는 금속으로 회수하는 기술이다. 본 연구에서는 고발열량폐기물과 탈수슬러지 혼합가스화를 통하여 생산된 합성가스를 합성가스 압축기를 통하여 유용한 원료물질을 제조하는 공정인 수성가스 전환 반응(water gas shift reaction)과 가스화 반응기의 보조연료로 투입하기 위한 합성가스 압축, 이송 시스템의 운전 특성을 고찰하였다. 그 결과 고발열량폐기물과 탈수슬러지 혼합가스화에서 합성가스는 안정적으로 발생하였으며, 합성가스 압축, 이송시스템을 위한 정제설비에서의 분진제거는 99.07 %의 효율을 얻었고, 또한 합성가스 재순환 장치의 성능시험을 통하여 대기 중의 산소가 유입이 안 되는 기밀성을 확인하였다. 합성가스 압축, 이송 공급 유량 제어 실험 결과로는 합성가스 압축기 기동 시 합성가스 압축압력과 공급유량은 비례적으로 증감하는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.119-121
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• 2012

수문순환과정의 시공간적 거동의 해석 및 정량화는 효율적인 수자원 관리 및 계획을 위해서 반드시 선행되어야 하는 연구이다. 그러나 현재 국내의 수문순환과정을 분석하는 연구는 매우 미비한 실정이다. 특히 수문기상인자 중 토양수분은 지표와 대기에서 물과 에너지를 연결해주는 중요한 인자중 하나로 그 중요성 대두되고 있지만 관측시설의 제한과 큰 시공간 변동성을 가지고 있을 값을 추정하는데 어려움이 있다. 최근에는 이를 보완하기 위하여 선진국을 중심으로 연구되고 있는 원격탐사 기술을 도입하였다. 특히 원격탐사를 통해 산정된 Normilized Difference vegetation Index (NDVI) 와 토양수분과의 관계를 파악하기 위한 많은 연구들이 진행되어 왔다. NDVI는 토양수분에 직, 간접적인 영향을 주는 식생의 활동을 나타내는 인자이다. 이러한 이유로 많은 연구에서 NDVI와 토양수분과의 관계에 대해 규명해 왔으며, NDVI를 통한 토양수분의 추정 및 검증이 이루어졌다. 본 연구에서는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 에서 산정된 식생지수와 토양수분의 실측데이터를 이용하여 관측지에서의 식생지수와 토양수분의 관계를 규명한 후, 이 관계를 이용하여 관측 지역 이외의 장소의 토양수분 값을 추정 할 것이다.