• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.7
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• pp.735-744
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• 2013

The effect of climate and landscape characteristics on hydrologic partitioning and vegetation response is analyzed in this study. After quantifying hydrologic partitioning using the Horton index, the relation between regional climate characteristics and the Horton index is investigated. In addition, using the comparison between the predictability of the Horton index with only regional climate characteristics and the predictability of the Horton index with landscape characteristics as well as regional climate characteristics, the relative contribution of landscape characteristics on hydrologic partitioning is analyzed. Finally, investigating the predictability of the aridity index and Horton index on the normalized difference vegetation index, the effect of climate and landscape characteristics on vegetation response is estimated.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.24 no.3
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• pp.483-494
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• 2019

From the cosmopolitan superiority of the as the first world map completed in 1402 with surprisingly detailed images and contents on the Africa Continent it is reasonable to think that the Koreans in early fifteen century were already with highly up-to-date perspectives on the universe and world history and cultures. However, some 490 year later the first phytohydrographic plankton investigation in the neritic seas of Korea was performed by a Japanese company with sampling points covering from Tokyo Bay through Jeju neritic waters to Shanghai estuary, which was in turn preceded by the first oceanographic investigation other than the simple mapping Koreans seas by using two French sailboats. The first phytohydrographic plankton investigation in Korean seas were behind the world first oceanic plankton exploration, the German Plankton Expedition, by 25 years. Starting from the oceanographic investigation including phytohydrographic samplings in the whole Yellow Sea in 1915 the full-scale phytohydrographic plankton studies were tried in Korean seas which is well represented by the 1921 oceanographic investigation on the whole East Sea with 80 sampling stations. In 1932 two separate oceanographic investigations followed, one in the East Sea where 78 stations from Busan to southern Sakhalin Island were simultaneously visited by 50 research vessels for the physical, chemical, and biological oceanographic studies, and the other one in southern coast and western East Sea of Korea where ocean current observation as well as plankton sampling were made in 120 stations to understand the relationship between the ocean current and plankton distribution in the region. In 1933-1934 more intensified investigations on phytohydrography were carried out particularly in the East Sea as an integral part of the basic marine ecosystem studies for the Myeong-Tae (Alaska Pollock) resources estimation. Scientists' attitude for the marine investigation and research activities seemed to be almost unchanging even to the year 1943, which could be reflected by the fact that publication of the results from the investigations performed in 1945 were finally done in 1967 at Tokyo. Some 70 years later from the mid-twenty century we might be standing on the turning-point of "need to be prepared" for the new era of changing paradigm by reviewing, archiving, and analyzing the prior information big data from the previous ocean observation and biohydrographic investigations. At the same time each professional societies for the above mentioned sciences might trigger a continuous project to reorganize and update the records on related bibliography and its history every 30 years.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.335-335
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• 2012

기후변화에 의한 미래 수문량 전망에 대한 연구는 전지구 모델 결과를 바탕으로 이루어진다. 현재 전지구 모델의 모의 결과 생산된 강우 자료는 기상청에서 제공되며, 제공된 자료는 기상청 관측 지점에 국한되어 있다. 어떤 유역의 확률홍수량 전망은 유역내 강우 지점의 확률강우량을 강우-유출 모형인 HEC-1에 입력하여 추정할 수 있다. 한강 유역과 같은 대유역의 확률홍수량을 구하기 위해서는 유역내 기상청 관측 지점만으로는 지점수가 부족하기 때문에 국토해양부나 수자원공사 관할의 지점 자료를 활용한다. 하지만 이러한 대유역의 미래 확률홍수량을 전망하고자 하는 경우에 제공되는 전지구 모델 결과가 기상청 지점에 국한되어 있어 다른 지점의 확률강우량을 산정하는 데 어려움이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 보완하기 위해 지역빈도해석을 이용하여 미래 전망 자료가 없는 지점들의 확률강우량을 추정하였다. 지역빈도해석을 수행하기 위해서는 관측 자료가 있는 유역내 지점들의 특성치(site characteristics)를 바탕으로 지역을 구분하고, Hosking and Wallis(1997)가 제안한 이질성 척도(heterogeneity measure)를 근거로 구분된 지역의 수문학적 동질성 여부를 검토하며, 각 지역에 대한 성장곡선(growth curve)를 추정한다. 지역별로 추정된 성장곡선에 지점의 연최대값 평균을 곱하면 그 지점의 확률강우량을 추정할 수 있다. 따라서 미래 기간의 지역별 성장곡선과 지점의 연최대값 평균을 전망할 수 있으면, 미래 기간의 지점별 확률강우량을 산정할 수 있고, 이를 바탕으로 확률홍수량도 전망할 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 전지구 모델에서 모의된 강우 자료를 바탕으로 미래 기간의 성장곡선을 추정하고, 과거 대비 미래 기간의 지속기간별 연최대값 평균의 비율을 산정하여 모의 자료가 없는 지점에 적용함으로써 미래 기간의 연최대값 평균을 산정하였으며, 이를 바탕으로 미래 기간의 확률강우량을 산정하도록 하였다. 이 기법의 신뢰도를 검증하기 위해 관측 자료를 두 기간으로 구분하여, 이 기법을 적용하여 추정한 확률강우량과 관측 자료로부터 산정한 확률강우량을 비교하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.701-705
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• 2006

강우자료는 수문 모델링 작업에서 가장 기초적인 수문학적 입력자료로 시간과 공간에 따른 변동성이 크므로 규명하기 복잡한 수문현상 중의 하나이다. 산악지역이 많은 우리나라의 지형학적 특성과 태풍, 장마 및 특히, 최근의 게릴라성 집중호우 등으로 인하여 이러한 변동성이 더욱 커지고 있는 실정이다. 장기간 실측된 수문기상 기초 자료가 부족한 우리나라의 실정상 홍수예보 및 수공구조물 설계를 위해 정확한 강우량 자료의 취득이 선행돼야 한다. 따라서 적절한 장소에 수문관측소 설치 및 관리를 통해 양호한 강우량 자료를 획득해야 하지만, 현장 여건상 등의 이유로 미계측 및 결측, 이상자료가 발생하고 있다. 따라서 이러한 미계측 혹은 결측지점의 우량을 추정할 수 있는 방법을 비교, 분석하여 적절한 보정과정을 수행할 필요가 있다. 그간의 연구에서는 미계측 지점 혹은 산악지역에서의 점 강우량 보정방법에 대한 연구가 진행되었지만, 본 연구에서는 '도시홍수재해관리기술연구사업단'에서 운영 중인 도시하천 유역 특히 소배수구역에서의 결측 자료에 대해 여러 추정 방법을 비교, 분석하여 적절한 방안을 찾고자 한다. 이를 위하여 중랑천 유역의 3개 소배수 구역(월계1 배수구역, 군자 배수구역, 어린이대공원 배수구역)에 설치된 3개 우량관측소와 건설교통부 관할 우량관측소 2개소의 우량자료를 사용하였다. 본 연구에서는 결측치 보간을 위하여 널리 이용되고 있는 산술평균법(Arithmetic Average method), 역거리법(Reciprocal Distance Squared method), 거리고도비율법(Ratio of Distance and Elevation method), 인근관측소와의 관계식 이용, 크리깅방법(Simple Kriging method)을 비교, 검토 적용하였다. 중랑천 유역의 소배수구역을 대상으로 연중 발생하는 큰 호우사상에 대해 임의의 강우관측소를 결측지점으로 가정하고 주변의 강우관측소로부터 각각의 방법을 이용해 가중치들을 산정하여 결측지점의 강우량 값을 보정하고자 하였다. 또한 각각의 방법을 이용하여 얻어진 결과에 대해 실측값과 보정값의 오차정도를 평균절대오차법(Mean Absolute Error)과 제곱평균제곱근오차법(Root Mean Squared Error)에 의해 산정하여 보정 방법간의 효율성을 검토하고자 하였다.

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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• v.1 no.2
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• pp.113-120
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• 1994

One of the delicate problems in aquifer management is the identification of the spatial distribution of tile hydrological parameters. The observed data are insufficient to identify the distribution of transmissivities in LAN aquifer. To determine the distribution of the transmissivity in LAN aquifer, it would be required to transform the observed heads at the pilot points into transmissivities. Therefore, three procedures wire tackled for the identification of the spatial distribution of the hydrological parameters; geostatistical estimate of the parameter field on the basis of known well point, heads reconstructed by a numerical model, and modification of the values at pilot points by a minimization algorithm. The variogram of Kriging has been applied to a total of 258 transmissivity value in attempt to quantify their distribution of LAN aquifer. Variogram of the observed and optimized transmissivities at pilot points are adapted to the exponential form. So, it is fitted by theoretical one with coefficients of w=0.623, a=2.743. Values of head obtained through numerical analysis are adjusted to the observed values so that heads have been transformed completely into the transmissivities at the observation wells. The procedure represented contour map of the estimated transmissivities and the calculated head.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1208-1212
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• 2004

다목적댐을 효율적이고 체계적으로 운영하기 위해서는 수문순환에 대한 지역별, 기간별 이해와 더불어 댐저수지로의 정확한 유입량 산정이 필요하다. 수문모델링을 비교하기 위해서는 개념적 모형과 추계학적 모형으로 나눌 수 있는데 개념적 모형은 상당히 많은 입력요소로 말미암아 사용자로 하여금 이해를 하는데 있어서 어려움을 겪을 수 밖에 없는 실정이나 추계학적 모형은 확률적 철상 및 기초적 예측이론을 습득하게 되면 쉽고 간단하여 검토를 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. 수자원시스템의 설계, 계획, 운영에 있어서 핵심적인 수문변수의 미래거동의 보다 나은 추정치가 필요하다. 예를 들어, 수력발전, 레크리에이션 이용과 하류지역의 오염희석과 같은 다중 목적을 유지하기 위하여 다목적댐을 운영할 때에, 다가오는 미래시간에 대한 계획된 유입량의 예측이 요구된다. 예측의 목적은 미래에 발생한 정확한 예측을 제공하는 것이다. 따라서 월유입량 예측을 위해 추계학적 모형(ARMA(1,1), ARMAX, TFN, SARIMA)과 신경망 모형(BP, CASCADE 등)의 적용을 통해 한강수게 주요 다목적댐에 가장 적합한 방법을 선정하고자 하는데 본 연구의 목적이 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1608-1613
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• 2007

최근들어 수자원 분야에서 GIS(Geographic Information System)의 활용에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 수자원 관련 분야에 있어서 GIS는 수문현상에 영향을 미치는 기상학적인 요인, 토양, 토지이용도, 배수 유역의 형태 등 수문정보를 획득하기 위한 수단으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 유역에서의 지형학적, 기후학적 특성을 시간과 인력을 절약하여 정량화할 수 있다는 것이 입증되고 있다. 하천에서의 유출량 추정은 강우, 수위와 같은 수문데이터의 신뢰도에서 많은 문제점이 야기되고 있다. 따라서 모의 입력매개변수의 중요요소인 지형정보의 경우 GIS 기법을 이용할 경우 기존 방법과는 달리 신뢰성 있는 정보를 획득할 수 있으므로 모형의 결과를 개선하는 데 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 미국의 Environmental Modeling Research Laboratory(EMRL)에서 개발한 지리정보시스템과 수문유출모형이 접목된 WMS(Watershed Modelling System) 모형을 HEC-1 모형과 연계하여 낙동강수계 제1지류인 회천유역 개진1, 개진2 지점의 유출 해석을 실시하였다. GIS와 결합된 홍수유출모형인 WMS를 이용하여 유역 내의 지형특성인자 및 하천망을 추출하였으며, 유출해석은 WMS에 내재된 HEC-1을 이용하였다. 유효강우량의 산정을 위해 SCS CN 값을 사용하였으며, CN 계산을 위해서는 토지이용도 토양도를 이용하였다. 합성단위도법은 SCS 무차원 단위도법을 사용하여 유출을 모의하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.30 no.4
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• pp.525-536
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• 2014

In this study, a method to assess and monitor hydrological drought using remote sensing was investigated for use in regions with limited observation data, and was applied to the Upper Namhangang basin in South Korea, which was seriously affected by the 2008-2009 drought. Drought information may be obtained more easily from meteorological data based on water balance than hydrological data that are hard to estimate. Air temperature data at 2 m above ground level (AGL) were estimated using remotely sensed data, evapotranspiration was estimated from the air temperature, and the correlations between precipitation minus evapotranspiration (P-PET) and streamflow percentiles were examined. Land Surface Temperature data with $1{\times}1km$ spatial resolution as well as Atmospheric Profile data with $5{\times}5km$ spatial resolution from MODIS sensor on board Aqua satellite were used to estimate monthly maximum and minimum air temperature in South Korea. Evapotranspiration was estimated from the maximum and minimum air temperature using the Hargreaves method and the estimates were compared to existing data of the University of Montana based on Penman-Monteith method showing smaller coefficient of determination values but smaller error values. Precipitation was obtained from TRMM monthly rainfall data, and the correlations of 1-, 3-, 6-, and 12-month P-PET percentiles with streamflow percentiles were analyzed for the Upper Namhan-gang basin in South Korea. The 1-month P-PET percentile during JJA (r = 0.89, tau = 0.71) and SON (r = 0.63, tau = 0.47) in the Upper Namhan-gang basin are highly correlated with the streamflow percentile with 95% confidence level. Since the effect of precipitation in the basin is especially high, the correlation between evapotranspiration percentile and streamflow percentile is positive. These results indicate that remote sensing-based P-PET estimates can be used for the assessment and monitoring of hydrological drought. The high spatial resolution estimates can be used in the decision-making process to minimize the adverse impacts of hydrological drought and to establish differentiated measures coping with drought.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.187-187
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• 2012

최근 환경에 대한 관심이 증대하면서 생물다양성, 홍수조절, 온실가스 저감 등 다양한 기능을 수행하는 습지에 대한 보전 및 복원을 위한 많은 노력들이 진행되고 있다. 습지 보전 및 복원을 위한 다양한 방안 중 하나가 댐 및 주변지역을 습지로 조성하여 활용하는 방안이라고 할 수 있으며, 이를 위해서는 댐 및 주변지역의 습지로서의 활용을 위한 특성 파악이 우선적으로 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 댐 주변지역에 조성된 습지와 댐 저수지 자체를 모두 포함하여 댐습지라고 정의하고, 댐습지가 지니고 있는 습지의 기능 및 경제적 가치를 추정하고자 하였다. 본 연구의 대상지역은 기준습지와 대상습지로 구분되며, 기준습지는 우포늪과 보령댐, 대상습지는 용담댐이다. 댐습지의 기능평가는 수문지형학적 특성을 고려하는 HGM(Hydrogeomorphic Method)을 이용하였으며, 가치평가는 조건부가치측정법(CVM)을 이용하였다. 기능평가 결과는 우포늪과 보령댐을 각각 기준지역으로 선정하였을 경우로 구분하여 나타낼 수 있다. 자연습지인 우포늪을 기준지역으로 선정하였을 경우에는 댐의 주목적과 관련이 있는 수문학적 기능이 높게 평가되었으나 습지 내에서 진행되는 생지화학적 기능과 다양한 식물 종에 대한 서식처로써의 기능은 다소 미흡한 것으로 평가되었다. 보령댐을 기준지역을 선정하였을 경우에는 일부 기능을 제외하고 대부분의 기능이 유사한 것으로 평가되었다. 조건부가치측정법을 이용한 용담댐의 경제적 가치평가는 댐습지 생태공원조성에 따른 훼손된 습지의 보호, 희귀생물종의 보호, 휴양 및 여가기능 제공을 주요인으로 설정하고 설문조사를 수행하여 가치를 추정하였다. 그 결과 용담댐의 총 가치는 우포늪의 가치와 비교하였을 때 우포늪의 35~41%에 해당하는 것으로 추정되었다. 본 연구에서 수행된 댐습지의 기능 및 가치평가 결과는 댐이 단순히 이 치수 측면으로만 이용되는 것이 아니라 생태학적으로도 활용성이 있다는 사실을 나타내고 있다. 이를 통해서 향후 댐의 친환경적 활용 방안 및 댐습지 관리 방안에 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 댐에 대한 긍정적인 인식 증진에도 많은 도움이 될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.304-304
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• 2021

도시화가 진행됨에 따라 불투수지역이 늘어나는 등 개발전과 다른 지표 및 지표하 유출이 나타나며, 이러한 변화는 생태적, 수문학적으로 대규모 변화가 나타나는 것을 의미한다. 이에 따라 물관리, 물순환 등 물 지속 가능성은 대중의 관심을 받아 법, 제도가 변화하며 도시화에 대한 세심한 접근과 관리에 대한 계획이 대두되고 있는 실정이다. 저영향개발(Low Impact Development)은 이러한 도시화로 인해 발생될 수 있는 문제를 해결하기 위한 방안의 하나로 제안되고 있으며 첨두 및 유출총량을 완화하여 개발 이전 상태의 수문학적 기능을 유지하거나 물리학 및 생물학적 기작을 통해 오염물질의 저감효과도 나타나 대규모 도시개발 및 유역관리 사업에서 저영향개발기법의 적용이 점차 늘어나고 있는 추세이다. 그러나 저영향개발기법 설치에 관한 구체적인 매뉴얼 또는 가이드라인이 부족한 실정이기 때문에 저영향개발기법이 계획단계에서 양적으로 무분별하게 적용되어 비용적 측면에서 시공자에게 부담을 가중시키는 등의 문제가 발생한다. 또한 시설의 위치에 따라 강우유출수 및 비점오염원 저감에 대한 효과가 상이하기 때문에 시설의 적정 위치선정 및 시설용량, 경제성을 고려한 시설효과 검토 등 저영향개발기법 적용시 사업부지 특성에 따른 최적화를 고려하여 계획 및 설계에 적용할 필요성이 있다. 이에 비용적 측면을 고려한 최적설계가 가능한 SWMM-ING(Storm Water Management Model - Low impact development desigN proGram)을 개발된 바 있다. SWMM-ING은 비전문가도 사용이 가능하도록 저영향개발기법 최적화과정이 간단하고 직관적이며 비용을 고려한 최적설계가 가능하도록 개발된 소프트웨어로 기법 적용시 개략적인 비용추정 및 배치선정 등 저영향개발기법의 설계최적화가 가능하다. 또한 각각의 저영향개발기법에 대한 초기설치비용, 유지관리비용, 이자율, 기대수명, 대상지역 내 공간적 위치를 반영하여 강우유출수 및 비점오염저감효과를 시나리오별로 제시가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 SWMM-ING를 이용하여 대규모 도시개발부지의 저영향개발기법 적용에 따른 유량 및 수질저감효과를 평가하고 유지관리비를 포함한 비용을 추정하여 최적설계 검토를 수행하였다.