• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.705-705
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• 2012

우리나라는 최근 여름철 태풍 및 집중호우로 인해 많은 토석류 및 산사태가 발생하고 있다. 작년 7월에도 집중호우로 인해 서울시 우면산 일대와 강원도 춘천에 많은 인적 물적 피해를 입었다. 해마다 반복되는 토석류나 산사태의 위험을 감소시키기 위해서는 보다 정확한 위험지역 예측모델을 필요로 한다. 본 연구는 토석류 및 산사태의 위험과 취약지역을 예측하기 위하여 GIS기반의 Weight of Evidence 기법을 적용하여 위험지역을 분석 하고자 한다. 2006년 태풍 에위니아에 의해 많은 토석류 피해를 입은 강원도 인제군 가리산일대를 대상으로 하였으며 토석류 및 산사태 위치 자료는 2005년, 2006년 토석류 발생 전후 항공사진의 중첩분석을 토대로 발생 지역을 추출하였다. 토석류 및 산사태발생에 영향을 미치는 지형, 지질, 토양, 수문, 임상 등의 인자들은 GIS를 이용하여 DB로 구축하였다. 베이시안 확률기법(Bayesian Method)에 기반 하여 구축된 DB와 결합하여 각각의 인자의 가중 값 W+, W-를 계산하여 상관관계를 분석하고 Weight of Evidence 기법을 적용하여 위험지역을 정량적으로 평가하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.744-744
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• 2012

불투수층은 자연적인 침투를 허용하지 않는 인위적인 토지피복상태로 도시화율 추정 및 유역의 환경변화 정도를 분석하기 위한 척도로 사용되어 왔다. 특히, 수문학적 관점에서 불투수층은 단기 유출현상에 큰 영향을 끼치는 요소로 불투수율이 증가할수록 침투량이 감소하여 첨두유출량은 증가하고 도달시간은 짧아진다. 최근에는 급속한 도시화로 인해 불투수층의 영향이 더욱 커짐에 따라 불투수율의 추정에 대한 필요성이 증가하고 있다. 현재까지 위성영상을 이용한 불투수층의 추정은 고해상도 영상을 이용하여 피복분류를 수행하였다. 즉, 분류된 토지피복에 근거하여 불투수율을 산술적으로 계산하거나 분광혼합기법 및 회귀 트리기법 등 다양한 방법에 적용되어 왔다. 본 연구에서는 Sub-pixel 분류기법을 위성영상에 적용하여 섬강유역의 불투수율을 추정하고자 한다. Sub-pixel 분류는 기존 분류기법들이 다양한 토지피복이 혼합된 화소에 대해서도 가장 비중이 높은 토지피복 하나로 분류하던 것을 개선한 방법으로 fuzzy 이론을 적용하여 최소 20% 이상의 비율을 점유하는 항목 모두를 구분하여 분류하는 기법이다. 이를 위해 섬강유역의 Landsat TM 영상을 수집하고 환경부의 토지피복도와 지질도를 참조하여 트레이닝 자료를 수집하였다. 또한 결과에 영향을 미칠 수 있는 구름은 전처리를 통하여 제거하고 수집된 트레이닝 자료에 Sub-pixel 분류기법을 적용하여 섬강유역의 불투수율을 공간분포도로 작성하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.294-294
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• 2018

복잡한 수문 수리지질학적 조건을 고려할 수 있는 SWAT-MODFLOW 지표수-지하수 통합모형과 대수층-하천-양수정 시스템을 단순화한 Hunt (1999) 해석해를 죽산천 인근 지역에 각각 적용하여 지하수 양수로 인한 하천수 감소량을 모의하고 그 결과를 비교하였다. 하천으로부터 약 1 km 이내에 위치한 천부 지하수 관정들 중에서 취수계획량이 $100m^3$/일을 초과하는 18개의 관정을 선별하고 지하수 양수량 대비 하천수 감소량(하천수 감소비)을 산정한 결과 대부분의 관정에서 해석해와 모델링 결과의 차이가 0.2 미만으로 매우 작은 것으로 나타났다. 따라서 해석해가 하천-대수층 시스템을 단순화한 조건에 대해 유도되었음에도 불구하고 정밀한 모델링에 준하는 결과를 나타낼 수 있는 것으로 분석되었다. 그러나, 양수기간이 장기화되거나 하천과 관정간의 이격거리가 증가함에 따라 해석해와 모의결과의 차이가 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 해석해가 대수층 저류량의 감소와 하천수량의 감소가 장기적으로 균형을 이루는 동적 평형 상태를 구현할 수 없고 하천수위의 급격한 변화에 따른 하천수와 지하수간의 상호 교환량의 불규칙한 패턴 또한 모사할 수 없는 한계가 있지만 양수기간 5년 이내의 하천수 감소량의 평균적인 거동은 수치모의 결과와 유사한 것으로 평가되었다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.27 no.1
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• pp.50-59
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• 2022

There are several methods for separating the baseflow from the hydrograph, and graphical methods (GM) have mostly been used. GMs are those that separate the baseflow from the direct flow simply by connecting rising point with inflection point or points related to some duration from a hydrograph. Environmental tracer method (ETM) is another tool researched and developed under several conditions to estimate the groundwater recharge. The goal of this study is to separate the baseflow component from a storm hydrograph by applying various GMs and ETM, and to compare their results. The baseflow component estimated by ETM was different from the results by GMs in terms of their shapes of fluctuation and flow rates. Another important feature is that the form of the baseflow to which ETM is applied is similar to that of a storm hydrograph. This similarity is presumed to be due to the selection of tracer that respond quickly to rainfall.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.70-70
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• 2021

강수의 변동성 중 특히 가뭄과 홍수의 급격한 연간 변화는 기후변화로 인하여 근래에 많이 발생하고 있다. 가뭄이 발생한 이후 홍수가 발생하거나 그와 반대의 현상이 발생하는 것을 날씨 편달(weather whiplash)라고 한다. 이러한 현상은 토양에 매설되어 수분을 저감하는 배수시설로 인하여 토양 수분 변동 및 무기질소 손실에 지배적은 영향을 준다. 이러한 질소 손실은 부영양화를 일으켜 생태계에 막대한 영향을 미치게 된다. 하지만, 토양 무기질소는 토양에서 체류시간이 길기 때문에 강우 변동성에 의해 발생하는 상호작용을 특정하고 분석하기에는 많은 어려움이 따른다. 이 문제를 해결하고자 이번 연구에서는 생태수문모형과 생물지질모형을 결함한 3차원 모델인 Dhara를 이용하여 토양 배수시설에서 유출되는 무기 질소의 농도 및 나이를 분석하였다. 여기서 나이란 화합물이 발생 하여 다른 형태로 변화하는데 걸리는 시간을 의미한다. 집중적으로 관리되는 경작지에 Dhara 모형을 적용하여 본 연구를 수행하였다. 토양 수분과 질소의 나이를 분석한 결과 반응 화합물인 질소의 경우 토양 수분(비반응 화합물)과 비교하여 이전의 강우상태에 많은 영향을 받는 것으로 분석이 되었다. 가뭄이후 홍수가 발생할 때 배수시설에서 발생하는 질소의 유출이 그 반대 기상 환경인 홍수 이후 가뭄이 발생할 때 보다 더 많이 발생한 것으로 나타났다. 하지만 배수 흐름의 경우 질소의 거동과 반대하는 현상을 보였다. 이러한 결과는 질소유출 저감하여 강 및 바다에서 부영양화를 감소하기 위해 강수의 변동성과 연계하여 분석한다면 새로운 질소유출 저감 대책을 수립할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.307-307
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• 2021

개념적 강우-유출모형에서 토양수분과 관련된 물리적 거동은 간략화 된 형태로 강우 및 온도자료를 활용하여 중간변량(state variable)으로 간접적으로 고려되고 있다. 특히 강우-유출모형에 초기함수 조건은 선행함수조건을 고려하여 수문지질학적 평가를 통하여 결정되어야 하나, 일반적으로 가정되거나 모형에서 간략화 된 분석과정을 통해 추정되고 있다. 본 연구에서는 토양의 Water Balance 모형 기반의 개념적 토양수분 추정모형을 활용하였다. 토양수분의 시간적 변동성을 평가하는데 있어서 연속적으로 측정된 In-situ 토양수분 자료를 이용하여 모형의 적합성을 평가하였다. Green-Ampt 방법과 중력식 침투방법과 온도를 활용한 증발산 추정기법을 연계한 토양함수 평가 모형을 개발하였다. In-situ 토양수분 자료와 유역의 강수량 및 온도자료를 이용한 관련 매개변수를 Bayesian 기법을 통해 추정하였으며 매개변수의 민감도를 평가하여 제시하였다. 최종적으로 제안된 모형의 활용측면에서 강우-유출모형의 초기함수 조건으로써의 역할을 평가하였다. 구체적으로 첨두유량 및 유출고와 초기함수조건과의 관계를 제시하고 강우-유출모형에서 활용방안을 제시하고자 한다.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.112 no.4
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• pp.426-441
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• 2023

This study investigated the predictive accuracy of a model of landslide displacement in Jecheon-si, where a great number of landslides were triggered by heavy rain on both natural (non-clear-cut) and clear-cut slopes during August 2020. This was accomplished by applying three flow direction methods (single flow direction, SFD; multiple flow direction, MFD; infinite flow direction, IFD) and the degree of root cohesion to an infinite slope stability equation. The application assumed that the soil saturation and any changes in root cohesion occurred following the timber harvest (clear-cutting). In the study area, 830 landslide locations were identified via landslide inventory mapping from satellite images and 25 cm resolution aerial photographs. The results of the landslide modeling comparison showed the accuracy of the models that considered changes in the root cohesion following clear-cutting to be improved by 1.3% to 2.6% when compared with those not considered in the area under the receiver operating characteristics (AUROC) analysis. Furthermore, the accuracy of the models that used the MFD algorithm improved by up to 1.3% when compared with the models that used the other algorithms in the AUROC analysis. These results suggest that the discriminatory application of the root cohesion, which considers changes in the vegetation condition, and the selection of the flow direction method may influence the accuracy of landslide predictive modeling. In the future, the results of this study should be verified by examining the root cohesion and its dynamic changes according to the tree species using the field hydrological monitoring technique.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.54 no.10
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• pp.835-848
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• 2021

In Jeju Island which has peculiarity for its geological features and hydrology system, hydrological factor analysis for the effective water management is necessary. Because in-situ hydro-meteorological data is affected by surrounding environment, the in-situ dataset could not be the spatially representative for the study area. For this reason, remote sensing data may be used to overcome the limit of the in-situ data. In this study, applicability assessment of MOD16 evapotranspiration data, Globas Land Data Assimilation System (GLDAS) based evapotranspiration/soil moisture data, and Advanced SCATterometer (ASCAT) soil moisture product which were evaluated their applicability on other study areas was conducted. In the case of evapotranspiration, comparison with total precipitation and flux-tower based evapotranspiration were conducted. And for soil moisture, 6 in-situ data and ASCAT soil moisture product were compared on each site. As a result, 57% of annual precipitation was calculated as evapotranspiration, and the correlation coefficient between MOD16 evapotranspiration and GLDAS evapotranspiration was 0.759, which was a robust value. The correlation coefficient was 0.434, indicating a relatively low fit. In the case of soil moisture, in the case of the GLDAS data, the RMSE value was less than 0.05 at all sites compared to the in-situ data, and a statistically significant result was obtained as a result of the significance test of the correlation coefficient. However, for satellite data, RMSE over than 0.05 were found at Wolgak and there was no correlation at Sehwa and Handong points. It is judged that the above results are due to insufficient quality control and spatial representation of the evapotranspiration and soil moisture sensors installed in Jeju Island. It is estimated as the error that appears when adjacent to the coast. Through this study, the necessity of improving the existing ground observation data of hydrometeorological factors is emphasized.

• Economic and Environmental Geology
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• v.42 no.4
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• pp.343-356
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• 2009

SCS method was applied to make the assessments of direct runoff according to land use changes in Jeju island. Land uses were obtained from 5 year-period remote sensing time series data from 1975 to 2000 which are provided by Water Management Information System (WAMIS). Hydrologic soil groups were categorized based on soil series of National Academy of Agricultural Sciences (NAAS), and permeable geologic structures such as Sumgol, Gotzawal and so on. The land uses of Jeju island are obviously characterized by urban-agricultural areas increases, and forest areas decrease. According to land use changes, curve number (CN) for Jeju island was consistently increased from 65.3 in 1975 to 69.6 in 2000. From 1975 to 2000, the amount of direct runoff and ratios increased due to CN changes. When the rainfall data in 1995 was applied to each year, the direct runoff amounts were $299.0{\sim}351.6\;mm$, and runoff ratios were $15.1{\sim}17.7%$. In the case of the application of the rainfall data in 2000, the direct runoff amounts were $136.9{\sim}161.5\;mm$, and runoff ratios were $9.7{\sim}11.5%$. Since direct runoff can be closely related to groundwater recharge and sustainable groundwater yield, the groundwater influence caused by land use changes or district exploitations should be considered for the reasonable water management and development in Jeju island.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.9 no.2
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• pp.147-159
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• 1999

Geostatistical methods were used for the groundwater flow analysis in a heterogeneous anisotropic aquifer. This study area is located at Sonbul-myeon in Hampyong-gun of Cheonnam Province which is a hydrogeological project area of KORES(Korea Resources Cooperation). Linear regression analysis shows that the topographic elevation and groundwater level of this area have very high correlation. Groundwater-level contour maps produced by ordinary kriging and cokringing have large differences in mountain areas, but small differences in hill and plain areas near the West Sea. Comparing two maps on the basis of an elevation contour map, a groundwater-level contour map using cokriging is more accurate. Analyzing the groundwater flow on two groundwater-level contour maps, the groundwater of study area flows from the high mountain areas to the plain areas near the West Sea. To verify the enffectiveness of geostatistical methods for the groundwater flow analysis in a heterogeneous anisotropic aquifer, the flow directions of groundwater were measured at two groundwater boreholes by a groundwater flowmeter system(model 200 $GeoFlo^{R}$). The measured flow directions of groundwater almost accord with those estimated on two groundwater-level contour maps produced by geostatistical methods.