• 물과 미래
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• 제28권6호
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• pp.193-202
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• 1995

본 연구의 목적은 하천유량에 결정적 영향을 미치는 토양수분 상태의 시간적 변화를 고려할 수 있는 강우-유출 모형을 평창강 유역에 적용하여 홍수예측 모형으로서의 가능성을 검증하는데 있다. 사용된 모형은 Sacramento 토양수분 모형과 비선형 다중저수지 형태의 유역홍수 추적 모형으로 구성된 물리적 개념에 근거를 둔 연속을 모형이다. 모형의 매개변수 추정 및 모형 검증을 위해서 각각 7년, 3년간의 일 강수량 및 증발산 자료를 이용하였다. 모형의 적용 결과, 저유량일 때에는 계산유량이 관측유량보다 다소 적게 계산되었지만, 홍수시를 포함하여 전반적으로 만족할 만한 유출계산(상관계수 0.87)을 할 수 있었다. 또한, 홍수와 가뭄과 같은 극한사상이 발생하였을 때의 강수와 토양습윤 상태가 유출에 미치는 영향을 해석하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권5호
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• pp.421-433
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• 2014

본 연구에서는 과거 50년간(1961~2010)의 서울 기후관측지점의 월 및 연별 강수량대비 잠재증발산량의 비인 건조지수의 변화를 분석하고, 과거기간(1971~2000)의 건조지수 대비 기후변화시나리오(RCP 4.5, RCP 8.5)에 따른 미래기간별(2011~2040, 2041~2070, 2071~2100) 건조지수 변화율(%) 분석을 실시하였다. 또한 각기 다른 5개의 잠재증발산량 산정식(FAO P-M식, Penman식, Makkink식, Priestley-Taylor식, Hargreaves식)을 적용하여 잠재증발산량 산정식이 건조지수와 건조지수 변화율(%)에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과에 의하면 RCP 4.5와 8.5 모두에서 과거기간에 비해서 기후변화시나리오에 따른 미래기간에서 월별 강수량, 평균기온 그리고 잠재증발산량이 증가하였다. 또한 잠재증발산량은 겨울철이 여름철과 비교하여 과거기간 대비 미래기간에서 큰 증가를 보였으나, 건조지수는 강수량의 영향으로 잠재증발산량과 다른 양상을 보였다. 따라서 수자원관리 측면에서 미래기후변화에 따른 겨울철 증발산량의 증가에 따른 적절한 대응이 필요하다. 기후변화시나리오를 반영하여 산정된 미래기간의 월 및 연별 건조지수 값은 각기 다른 잠재증발산량 적용식에 따라서 큰 차이를 보였다. 하지만 과거기간대비 미래기간의 월 및 연별 건조지수 변화율(%) 양상은 적용된 잠재증발산량 산정식에 따라서 큰 차이가 없었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권9호
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• pp.681-692
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• 2021

식생 프로세스는 증발산 제어를 통해 강우 유출 프로세스에 상당한 영향을 미치지만, 개념적인 집중형 수문 모형에서는 거의 고려되지 않는다. 본 연구는 인공위성에서 원격으로 감지된 엽면적지수 자료를 표현하는 생태 모듈을 수문 분할 모듈에 통합하여 합천댐 유역에 대한 모형 성능을 평가하였다. 제안된 생태 수문 모형은 습윤 지역의 생태수문 프로세스를 더 잘 표현하기 위하여 크게 세 가지 주요한 특징을 가진다. 1) 식생의 성장률은 유역의 물 부족 스트레스에 의해 제약을 받는다. 2) 식생의 최대 성장은 유역 기후에 의한 에너지에 의해 제약을 받는다. 3) 식생과 대수층의 상호작용이 반영된다. 제안된 모형은 유역 단위의 수문 성분과 식생 동역학을 동시에 모의한다. SCEM 알고리즘에 의해 추정된 모형 매개변수를 이용한 검증 결과로부터 아래와 같은 발견할 수 있었다. 1) 엽면적지수와 하천유량 자료를 이용하여 생태수문모형의 매개변수를 추정하는 것이 생태 모듈이 없는 수문 모형과 비슷한 정확도 및 견고함으로 하천유량을 예측할 수 있다. 2) 필터링이 안된 원격으로 감지된 엽면적지수를 그대로 입력자료로 이용하는 것은 하천유량 예측에 도움이 안된다. 3) 통합된 생태수문모형은 엽면적지수의 계절적인 변동성에 대한 우수한 추정치를 제공할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.108-108
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• 2022

기후변화는 전 지구 수문순환과 수자원 분포에 커다란 영향을 준다. 하지만 지금까지 관측되어온 지구상의 건조도 변화에 있어서 기후의 자연변동성의 영향과 인간활동에 의한 온난화의 영향을 명시적으로 밝힌 연구는 존재하지 않는다. 본 연구에서는 데이터 구동형 모델과 물리 모델을 이용해 관측 기반의 전구 수자원 분포를 1902년부터 2014년까지 재구축함으로써 지구의 평균온도가 약 1도 상승해온 지난 세기에 걸쳐 건기의 수자원 분포가 어떻게 변해왔는지 보인다. 재구축된 전구 변화 패턴은 인간활동에 의한 온실가스 증가등을 고려한 기후 모델 시뮬레이션과 흡사함을 알 수 있었으며 기후의 자연변동성만을 고려한 기후 모델 시뮬레이션에서는 발견되지 않았다. 주로 북아시아, 북미, 유럽 등 중위도 온대지방에서 더욱더 건조한 건기가 뚜렷하게 나타났으며 이는 강수량의 감소보다는 증발산의 증가에 기인하는 것으로 나타난다. 이와 같은 건조도의 변화는 미래 있어서 또한 인류에 대한 커다란 위협으로 자리한다. 미래 기후에서의 가뭄의 변화에 대해 다양한 연구들이 존재하지만 대부분 높은 수준의 온난화 (예를들어 RCP-SSP 585)에서의 영향에 국한된다. 다시 말해 인류가 21세기 중반에 달성을 목표로 하는 탄소중립이 가뭄의 측면에서 어떤 영향을 주게 될지에 대한 연구는 아직 충분하지 않다고 할 수 있다. 본 연구에서는 약한 혹은 중간 수준의 기후변화 시나리오를 이용해 파리협약에서 목표로 하는 1.5℃와 2℃ 상승에 따라 전 지구의 건조도 분포가 어떻게 변하고 그 변화에 있어서 어떠한 수문기후학적 메커니즘이 작용하는지 밝힌다. 지중해 연안 지역에서는 건조도의 가속이 +1.5℃와 +2℃사이에 존재하였으나 동아시아에서는 +1.5℃와 +2℃ 모두에서 습윤해짐을 알 수 있었으며 이러한 지역적 불균일성은 기후변화 대응 노력에 있어서 과거 온실가스 배출에 대한 책임뿐만 아니라 다양한 부문에 걸친 미래의 잠재 적응 노력 또한 고려해야만 함을 시사한다. 본 연구는 제6차 Coupled Model Intercomparison Project의 Land Surface, Snow, Soil-moisture Model Intercomparison Project (CMIP6/LS3MIP)와 Half a degree Additional warming, Prognosis and Projected Impacts (HAPPI)의 다중 모델 앙상블 시뮬레이션 결과를 이용했다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.905-916
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• 2018

본 연구의 목적은 금강유역($9,645.5km^2$)을 대상으로 극한 기후변화 사상에 따른 수문 및 유황의 변동을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 객관적인 극한 기후변화 사상을 평가하기 위해 강우관련 극한지수(STARDEX)를 적용하고, GCM 10개의 RCP 8.5 기후변화 시나리오에 대해 4개의 평가기간별(Historical: 1975~2005, 2020s: 2011~2040, 2050s: 2041~2070, 2080s: 2071~2100)로 분석하였다. 분석 결과 5개의 습윤(CESM1-BGC, HadGEM2-ES), 중간(MPI-ESM-MR) 건조(INM-CM4, FGOALS-s2) 극한 기후변화 사상 시나리오를 선정하여 SWAT 모형에 적용하였다. 2080s 기간에서 중간시나리오 대비 2080s의 증발산은 -3.2~+3.1 mm로 변화하였고, 2080s의 총 유출량은 $+5.5{\sim}+128.4m^3/s$ 변화하였다. 건조한 시나리오의 경우 2020s 중간시나리오대비 큰 변화를 보였다. 건조한 시나리오에서의 2020s의 증발산량은 -16.8~-13.3 mm의 변화를 보였고, 총 유출량은 $-264.0{\sim}132.3m^3/s$의 변화를 보였다. 유황 변동의 경우, 2080s 기간의 습윤한 시나리오에서 CFR은 +4.2~+10.5, 2020s 기간의 건조한 시나리오에서는 +1.7~2.6으로 변화 하였다. 극한 기후변화 시나리오를 적용한 금강유역의 수문인자의 변화에 따라 유황분석을 실시한 결과, INM-CM4는 극한 건조상태를 나타내기에 적절한 시나리오로 나타났고 FGOALS-s2는 유황변동이 큰 가뭄 상태 분석에 적절한 시나리오로 나타났다. HadGEM2-ES는 유황변동이 작게 나타났기 때문에 최대유량 분석 시 활용 가능한 시나리오로 평가되었고, CESM1-BGC의 경우 유황변동이 큰 것으로 나타나 극한 홍수 분석 시 적용할 수 있는 시나리오로 평가되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권3호
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• pp.158-165
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• 2003

앞으로 건강 기능식품 및 농산촌의 단기 소득자원으로 활용될 수 있는 유망 수종인 마가목에 대한 기초 자료를 제공하고자 우리나라 마가목 천연분포 지역중 지리적으로 내륙과 떨어져 있고 온대습윤 지역에 속하며 사면이 동해와 접해 있어 전형적인 해양성 기후의 특징을 나타내고 있는 울릉도 지역의 마가목 천연림에 대하여 해발고별로 분포 특성을 파악하고 Thornthwaite의 기후학적 방법으로 기상인자를 추정한 결과는 다음과 같다. 1971년부터 2000년까지 울릉도 기상관측소에서 측정된 년 강수량과 추정된 잠재증발산량을 식물의 생육기와 생육휴지기로 구분하여 비교ㆍ분석한 결과, 전자는 년 강수량의 68%에 달하는 수분이 공급되는 반면에 81%의 수분이 증발산에 의하여 소모되는 것으로 추정되며, 후자는 32%의 수분 공급에 비하여 19%만이 소모되는 것으로 나타나 수분수지 측면에서 마가목을 비롯한 다른 수종들의 생육에 많은 도움을 주고 있는 것으로 판단된다. 조사된 자료들을 기초로 울릉도의 해발고별 월평균 기온과 잠재증발산량을 추정하여 비교ㆍ분석한 결과, 해발고도가 증가하면서 전체적인 수분수지 측면에서는 양호한 경향을 나타내는 것으로 판단되며, 주생육 온도범위는 66.8＜W＜95.0, -21.5＜CI＜-7.7인 것으로 분석되어 마가목의 분포와 적지 선정을 하는데 있어서 객관적인 기준이 될 수 있을 것으로 판단된다. 울릉도 마가목 천연집단의 해발고별 분포특성을 파악하기 위해 식생 조사를 실시한 결과 교목층은 총 10종이 출현하였으며, 마가목(46.85), 너도밤나무(13.43), 고로쇠나무(12.41), 피나무(12.03) 등의 순서로 중요치가 높게 나타났고 아교목층에서는 교목층 보다 7종이 더 많은 총 11종이 출현하였으며, 고로쇠나무(13.16), 너도밤나무(12.68), 당단풍나무(11.37), 마가목(10.76) 등의 순서로 높은 중요치를 나타내었다. 이것은 마가목 천연집단 내에서 상당한 수준의 종간경쟁이 이루어지고 있음을 나타내는 결과라고 추정할 수 있으며, 관목층에서도 동일한 경향을 나타내었다. 관목층은 총 25종이 출현하였으며, 조릿대(22.09), 만병초(10.51) 등이 높은 중요치를 나타내는 특징을 보였고 그 다음으로 고로쇠나무(9.83), 너도밤나무(7.84), 마가목(7.08) 등의 순서로 높은 중요치를 나타내고 있었다. 교목층에서는 만병초와 섬벚나무, 푸조나무 아교목층에서는 동백나무, 만병초, 섬벚나무, 섬피나무, 관목층에서는 자금우, 말오줌때, 새비나무, 섬댕강나무, 줄사철나무 등과 같은 특이종도 출현하였다. 본 조사지의 층위 구조별 종다양도(H') 및 균재도 (J')를 분석한 결과, 교목층에서는 0.6199ㆍ0.6199, 아교목층 1.0859ㆍ0.8825, 관목층 1.1390ㆍ0.8148으로 분석되었으며 우점도(1-J')는 대체적으로 낮게 나타나 다수의 종에 의해서 지배됨을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권3호
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• pp.149-157
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• 1994

제주도(濟州島) 한라산(漢拏山) 남사면(南斜面)에 Toposequence를 이루고 있는 9개 토양통(土壤統)과 제주도(濟州島) 주요(主要) 토양군(土壤群)인 암갈색토(暗褐色土), 농암갈색토(濃暗褐色土), 흑색토(黑色土), 갈색삼림토(褐色森林土) 등을 대상으로 All-phane 생성조건(生成條件)을 고찰(考察)하였다. 지대(地帶)가 100m씩 높아짐에 따라 년평균(年平均) 온도(溫度)는 $0.8^{\circ}C$씩 낮아지고, 강우량(降雨量)은 110mm씩 많아지므로 지대(地帶)가 높아질수록 pH가 낮아지고 유기물(有機物) 함량(含量)이 높으며, 토양중(土壤中) Allophane 생성(生成)은 주로 Cliomosequence를 이루고 있었다. 년평균(年平均) 강우량(降雨量)이 1,240~1,420mm이고 증발량(蒸發量)이 1,290~1,320mm로 비교적 건조(乾燥)한 북부(北部) 및 서부(西部) 해안지역(海岸地域)에 광범(廣範)하게 분포(分布)하는 암갈색토(暗褐色土)에서는 Allophane이나 Al-유기복합체(有機複合體)가 거의 생성(生成)되지 않았다. 암갈색토(暗褐色土)를 제외(除外)한 토양(土壤)에서 유기탄소(有機炭素), Pyrophosphate 침출 Al함량(含量) 및 $Al_p/Al_o$비(比)는 $pH(CaCl_2)$와 고도(高度)로 유의성(有意性) 있는 역상관관계(逆相關關係)가 있었다. Allophane함량(含量)은 $pH(CaCl_2)$와 정상관(正相關) 관계(關係)가 있었고, 유기탄소(有機炭素) 함량(含量) 및 $Al_p/Al_o$ 비(比)와 역상관(逆相關) 관계(關係)가 있었다. 강우량(降雨量)이 많고 온도(溫度)가 낮은 고지대(高地帶)에 일반적(一般的)으로 분포(分布)하는 흑색토(黑色土)와 갈색삼림토(褐色森林土)의 경우 A층(層)에서는 pH가 낮고, 유기물(有機物) 함량(含量)이 높아 Allophane보다는 Al-유기복합체(有機複合體)가 주(主)로 생성(生成)되나, B층(層)에서는 pH가 높고, 유기물함량(有機物含量)이 낮아 Allophane이 주(主)로 생성(生成)되었다. 중산간지대(中山間地帶)에 널리 분포(分布)하는 농암갈색토(濃暗褐色土)에서는 유기물(有機物) 함량(含量)이 비교적(比較的) 낮고, pH가 높기 때문에 전토층(全土層)을 통하여 Allophane이 주로 생성(生成)되었다. 분석(噴石)을 모재(母材)로 하고 있으며 생성년대(生成年代)가 비교적 짧고 주로 경사지(傾斜地)에 분포(分布)하는 분석구(噴石口) 토양(土壤)에서는 고지대(高地帶)에 분포(分布)하더라도 pH가 높고, 유기물(有機物) 함량(含量)이 낮으며, 전토층(全土層)을 통하여 Allophane이 주(主)로 생성(生成)되었다. 암갈색토(暗褐色土)를 제외(除外)한 토양(土壤)의 B층(層)에서는 Allophane이 주(主)로 생성(生成)되었으나 배수(排水) 불량(不良)한 조건(條件)에서는 Allophane보다는 층형(層形) 규산염(硅酸鹽) 점토광물(粘土鑛物)이 주(主)로 생성(生成)되었다. 염기성암(鹽基性岩)에서 유래(由來)된 화산회(火山灰)를 주(主) 모재(母材)로 하고 있는 제주도(濟州島) 화산회토(火山灰土)는 일본(日本)을 비롯하여 세계적(世界的)으로 널리 분포(分布)하고 있는 산성암(酸性岩)에서 유래(由來)된 화산회(火山灰)를 주모재(主母材)로 하고 있는 화산회토(火山灰土)에 비하여 비교적 건조(乾燥)한 저지대(低地帶)에서는 Allophane보다는 층형(層形) 규산염(珪酸鹽) 점토광물(粘土鑛物) 생성(生成)이 용이하였으며, 습윤(濕潤)한 고지대(高地帶)에서는 Allophane과 Al-유기복합체(有機複合體)가 혼재(混在)되어 있었고, 비(非) Allophane질(質) Andisols이나 Spodosols은 발견(發見)되지 않았다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제7권4호
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• pp.329-338
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• 1992

전통안동식혜의 제조법을 계승보존하고 제조공정 및 상품성을 높여 보다 우수한 가공식품으로 개발할 목적으로 L. delbreuckii를 이용하여 안동식혜를 제조하였다. L. delbreuckii를 이용하여 안동식혜를 발효시켜 저장하는 동안 안정제에 의한 침전 억제효과와 관능검사, 생균수와 산생성균수 및 점도의 변화를 조사하였다. 안동식혜를 저장하는 동안 쌀표면과 내부를 전자현미경으로 관찰하였다. 안정제의 침전억제효과는 Na-alginate가 가장 우수하였다. 침전안정제를 넣어서 관능검사를 한 결과 균질화하지 않은 식혜의 경우는 Na-alginate를 0.1에서 0.15% 첨가하였을 때, Carrageenan은 0.05% 첨가했을 때 가장 맛이 우수하였다. 식품안정제의 종류 및 첨가농도간의 상호효과는 침전안정제의 종류간에는 통계적 유의성이 없으나 첨가농도간에는 유의성이 있었다. 식혜의 현탁안정성을 증진시킬 목적으로 안정제를 첨가하여 숙성시켰을 때 CMC, Na-alginate는 2일째, Carrageenan은 비균질화한 식혜는 2일에서 4일째 균질화한 식혜는 1일째 최고의 점도를 나타내었다. 젖산균수는 2일째까지는 급속히 증가하여 $3.2{\times}10^8/ml$였으나 20일째는 $3.0{\times}10^7/ml$로 감소하였다. 식혜의 숙성중 전자현미경으로 밥알의 표면 및 단층을 관찰한 결과 시간이 지남에 따라서 구멍이 생기고 내부가 빈 형태의 세포벽만 남았다. L. delbreuckii를 첨가하여 안동식혜의 제조시 젖산균의 증식이 급격히 일어나므로 해서 숙성이 빨라 제조시간이 단축되고 상품의 균일성이 있으며 관능검사의 결과 맛도 좋았다.된다. 4. 발한량은 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 낮은 값을 나타내 보였다. 운동으로 인해 높아진 머리부분의 온도는 통풍을 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공안전모를 착용했을 때 통기구멍으로 공기가 순환되어 온도가 과도하게 상승하는 것이 방지된다. 따라서 서열환경하에서의 체온상승이 억제됨에 따라 낮은 발한량을 나타내 보였다. 안전모내의 기후에서 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 유의하게 더 낮은 온도를 나타내었고, 안전모내 습도는 운동시에 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 다소 낮은 경향을 보였다. 통기를 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공안전모를 착용함으로 인해 모자내의 더운 공기가 외부와 순환되어 무공안전모 착용시 보다는 온도가 낮게 나타났고 땀이 유공안전모의 구멍을 통해 증발을 일으켜 과도하게 습해지는 것을 방지 할 수 있었다. 5. 주관적 감각으로 온냉감, 습윤감, 쾌적감, 피로감을 측정하였는데 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 더 낮은 주관적 감각 수치를 나타내어 착용감이 더 좋았음을 알 수 있었다. 또한 근력측정에서 무공안전모 착용시가 유공안전모 착용시 보다 평가 수치 가 낮게 나타나 더 피로한 것을 알수 있다. 이상의 결과에서 통기를 목적으로 구멍을 뚫어놓은 유공작업안전모가 심부온, 피부온, 혈압, 심박수, 발한량, 모자내 기후 등의 인체생리반응을 고려해 볼 때 더 바람직한 작업 안전모 형태라는 것을 알 수 있었다. 종래의 작업과 관련한 피복연구에서 작업복, 장갑, 신발에 대하여는 생리학적 연구가 이루어졌으나, 안전모에 관한 연구에서는 생리학적인 부분을 고려하지 않고 단지 안전 보호측면에서의 연구가 이루어졌을 뿐이었다. 따라서 서열환경하에서 머리부분의