• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.352-352
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• 2021

가뭄은 강수량의 부족으로 인한 기상학적 가뭄과 지표수 및 지하수의 부족으로 인한 수문학적 가뭄, 토양의 건조 상태로 인한 농업적 가뭄, 용수 및 전력공급의 제한으로 인한 사회·경제적 가뭄으로 분류될 수 있으며, 일반적으로는 어느 지역의 인간생활 및 사회 경제 활동이나 동식물 생육에 피해를 가져올 정도로 강수량 부족이 장기화되는 비정상적인 현상으로 정의할 수 있다. 메가가뭄의 선제적인 대비를 위한 메가가뭄의 사전감지를 위해 본 연구에서는 매년 가뭄 발생 및 확산 여부 판단을 통해 메가가뭄 예방/대비 목적의 년 단위 가뭄 전주기 분석을 위한 메가가뭄상태 판단 절차 방법론을 제시하였다. 메가가뭄 상태 판단 절차 방법론은 메가가뭄 확산 유무에 따라 6단계의 절차로 진행된다. 1단계로 전년도의 가뭄상태(Carry over의 유무)와 가뭄피해 실적자료(통합가뭄위험도 활용 )를 분석하여 확산여부를 판단하며, 2단계로 당해연도에 가뭄이 발생할 것인지를 장기예보와 더불어 MODIS 위성자료를 이용한 평년대비 토양건조상태로 감지한다. 3단계로 1개월 및 10일 예보자료를 이용해 기상학적 가뭄의 발생 여부를 가뭄지수로 판단하고, 4단계로 기상학적 가뭄 하에서 농업 및 수문학적 가뭄의 진행여부를 저수율, 지하수위, 현장대응 정보의 신속한 수집을 통해 확산여부를 판단한다. 5단계는 가뭄 관련 인터넷 뉴스데이터기반의 농작물 피해, 식수제한, 녹조발생 등의 피해상황을 통해 가뭄 피해발생지역을 도출하여 확산여부를 판단하며, 6단계는 기상, 농업, 수문, 사회 경제적 가뭄을 평가함과 더불어 다음년도 가뭄확산에 대비하는 순으로 메가가뭄 상태 판단 절차 방법론이 진행된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.200-200
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• 2021

하천은 용수공급, 관개, 친수활동, 산업활동 등 인간의 활동에 중요한 역할을 한다. 이에 따라 수질관리는 필수적이며 유기물, 중금속, 화학물질 등의 용존물질들은 수질문제에 직접적으로 영향을 미친다. 따라서 하천에서의 용존물질의 혼합 거동을 파악하기 위한 연구가 지난 수십년간 이루어지고 있다. 하천 흐름에 따른 오염물질의 이동 및 확산 거동을 예측하기 위하여 1차원 추적모형이 활용되는데, 그 중 하천저장대 모형(Transient Storage Model, TSM)은 자연하천의 복잡하고 불규칙한 수리·지형적인 특성을 단순하게 반영할 수 있다는 장점때문에 가장 많이 사용된다. 하지만 TSM은 매개변수에 대한 의존성과 불확도가 크며, TSM의 저장대에서의 농도분포에 대한 지수함수형태의 모델링이 하상간극수역(Hyporheic zone)에서의 저장대 특성을 반영하기에 구조적으로 부정확하다는 단점이 제기되고 있다. 최근 이러한 TSM의 단점을 보완하고 하천에서의 저장대 메커니즘을 보다 정확하게 구현하고자 체류시간분포(residence time distribution)를 이용한 확률론적 저장대 모델링 프레임워크가 등장하고 있다. 본 연구에서는 본류대와 저장대에서의 오염물질의 체류시간분포를 분리하여 해석하고 이를 전달함수(transfer function)를 이용한 합성곱으로 결합한 형태의 프레임워크를 적용하여 모델링하였다. 상기의 모형을 검증하기 위하여 2019년 감천의 4.85km 구간에서 추적자 실험을 실시하였다. 실험 당시 유량은 12.9 m³/s로 풍수기에 해당되며 평균 유속은 약 0.6 m/s로 측정되었다. 모형의 매개변수는 추적자 실험으로부터 최적화 기법을 통해 역모델링기법으로 결정하였다. 제안된 모형에 의한 모의 결과를 추적자 실험에서의 농도측정자료와 비교한 결과, 평균 0.988의 결정계수를 보여 매우 높은 정확도를 보이고 있음을 알 수 있었다. 저장대특성을 나타내는 농도곡선의 꼬리부에 대하여 같은 조건에서 1차원 이송-분산(ADE) 모형, TSM의 모의결과와도 비교한 결과 본 모형은 추적자 실험 농도측정 결과와 평균 0.195의 오차율을 보이며, 이는 ADE 모형과 TSM의 오차율인 14.03과 1.866에 비해 매우 정확한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.353-353
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• 2021

메가가뭄으로 인한 적응전략 수립은 국민의 물 안보 및 수자원 재해에 대한 안전 증대에 매우 중요한 핵심기술임에도 불구하고 메가가뭄의 정량적인 평가지표는 개발 중인 상황이다. 본 연구에서는 국내/외 메가가뭄 분석 및 영향평가 관련 선행연구사례를 분석하여 메가가뭄 확산 단계별 평가지표를 도출하고자 하였다. 메가가뭄을 평가하기 위해 선행연구에서는 이상 강수량과 이상기온을 함께 고려하는 방법을 지속적으로 제안해 왔다. 이상 강수량은 기상학적 가뭄과 토양수분의 저하, 수문학적 가뭄, 사회경제적 영향에 이르기까지 가뭄을 평가할 수 있는 지표로써 활용할 수 있으며, 이상 기온은 폭염 등 기온 상승으로 인한 증발산량의 증가로 토양수분 저하와 저수량 감소 등의 영향을 평가할 수 있는 지표이다. 본 연구에서는 메가가뭄의 확산을 4단계로 구분하고 확산단계별 평가지표를 개발하였다. 또한 가뭄유형을 기상, 농업, 수문, 사회경제적 가뭄으로 구분하여 메가가뭄의 발생 단계와 그에 따른 가뭄의 확산 분야별 영향 분석을 수행하도록 제시하였다. 가뭄단계는 메가가뭄의 징후기, 진입기, 확산기, 지속적인 메가가뭄으로 인한 국가적 위기 4단계로 구분하였다. 메가가뭄은 1년 주기의 분석이 아닌 Carry over되는 연속적인 사상임에 따라 본 연구에서는 메가가뭄의 단계를 각각 2년, 3년, 4년 연속적으로 지속하였을 때로 구분하였으며, 이에 따른 기상, 농업, 수문, 사회경제적 평가지표를 제시하였다. 기상학적 메가가뭄 평가지표는 누적강수량을 이용한 강수량 부족으로 인한 가뭄, 이상기온(폭염)으로 인한 폭염으로 구분하였다. 농업적 메가가뭄 평가지표는 농업용수를 공급하는 농업용 저수지와 밭작물 생육에 영향을 미치는 토양수분에 관련한 평가항목을 이용하였으며, 수문학적 메가가뭄 평가지표는 다목적댐의 저수율과 하천 갈수량을 이용한 하천건천화 지수를 이용한 평가지표를 제시하였다. 사회경제적 메가가뭄 평가지표는 국민이 실제로 체감할 수 있는 지표로써 농작물 가격과 생·공용수의 제한급수 발생 현황을 이용한 평가가 가능하도록 제시하였다.

• KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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• v.49 no.6
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• pp.441-446
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• 2004

To reduce water input by water-saving irrigation techniques a field study was carried out with three water managements, very shallow intermittent irrigation (VSII, 2cm), shallow intermittent irrigation (SII, 4cm) and traditional deep water irrigation (DWI, 10cm) for two years. Rice growth and grain yields of three water managements were not significantly different. However, when the water irrigation depth was decreased, the breaking and lodging resistance were increased and the roots were widely distributed into deeper paddy soil. More numbers of both annual and perennial weeds were occurred in VSII than in DWI at maximum heading stage and only the number of perennial weeds was three times in VSII than in DWI at heading stage. The total water inputs were 777, 654 and 527 mm in DWI, SII and VSII, therefore the water-saving rates of VSII and SII were $32.2\%\;and\;15.9\%$ compared to typical deep water irrigation. The water-productivity (Rice yield to water input) was highest in VSII as 0.94 and followed by SII as 0.76 and DWI as 0.63. In the face of water scarcity, it is very important to find or develope water saving irrigation system and find ways to increase the productivity of water used for rice cultivation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1393-1397
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• 2005

홍수유출을 저감시키기 위해서 유역의 저류기능을 강화시킬 수 있는 댐 건설은 이수적인 측면에서 안정적인 용수공급을 보장해주는 수단으로 겸용되어 왔으며, 특히 다목적댐이 건설되면서 하도의 첨두홍수유출량을 줄이는데 크게 기여해 왔다. 하지만 그로 인해 물의 흐름이 막히는 정체수역이 증가하고 있으며, 생활오수, 산업폐수의 발생은 정체수역에서의 영양염류 부하량을 증가시켜 부영양화를 초래하고 있다. 수생식물은 태양빛을 받아 광합성 작용을 하여 수중에서 성장하면서 수중의 유$\cdot$무기물질을 영양소로 섭취함으로써 수질을 정화시키는 작용을 하게 된다. 영양염류 부하량이 큰 정체수역의 오염된 물은 식물의 성장활동에 의해서 어느 정도 정화시킬 수 있으며, 이와 같이 수중에 식물을 식재하기 위해서는 식물이 하상에 쉽게 그리고 지속적으로 성장하고 번식활동을 할 수 있는 여건이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Mattress/Filter를 정체수역에 설치함으로써 이러한 식물의 성장과 번식을 도와줄 수 있는 환경조건을 제안하였다. 연구결과, Mattress에 식재한 갈대, 줄 및 애기부들의 피도는 $60-80\%$ 정도로 나타났다. 각 Mattress의 식물군집에는 초기 식재한 식물의 우점도가 가장 높았으나 갈대와 줄 군락의 경우 다른 종이 많이 출현하는 것으로 나타났다. 갈대 군락에서는 갈대가 크게 우점하였으나 그 외에 돌피, 하늘지기, 여뀌바늘 등이 우점하는 것으로 나타났다. 또한 줄 군락에서는 역시 줄이 크게 우점하였으나 방동사니, 돌피, 조개풀 등이 출현하였다. 애기부들 군락에서는 애기부들외에 세모고랭이와 미국가막사리 두가지 종만 출현한 것으로 나타났다. 갈대와 줄 군락의 출현 종수는 각각 7과 11이었으며, 다양도지수가 1.67, 2.18로 식물다양성이 크게 증가한 것으로 나타났다. 수질은 BOD 10mg/L, TN 15mg/L, TP 2.0mg/L이하로 이를 유등천 상류부에 공급할 경우 유등천의 수질은 BOD 6.7mg/L, TN 9.80mg/L, TP 0.90mg/L를 나타낼 것으로 예측된다. 고도처리시설의 도입 후 금강 합류점에서 갑천의 예측 BOD는 7.4mg/L로 현재 9.0mg/L에 비하여 개선되지만 이는 금강수계 오염총량 관리계획의 시$\cdot$도 경계지점 목표수질인 5.9mg/L를 만족시키지 못하므로, 이를 만족시키기 위해서는 방류수 BOD 7.2mg/L이하로 처리해야 할 것으로 판단된다.which support only concepts or image features.방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하게 인식하는 해방적 행동에 대한 목표를 강조하여 적용할 필요가 있음을 시사하고

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.37 no.11
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• pp.631-635
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• 2015

Water quality investigation was conducted for small/medium sized reservoirs in A city in June and November 2014 as a preliminary step for further use. Water quality analysis experiments were conducted for 21 reservoirs managed by a local government and water quality data were obtained from Korea Rural Community Corporation for 12 reservoirs. It was found that relatively poor water quality, not satisfied with the regulation level (somewhat poor(IV)) for agricultural use, was observed for some reservoirs and worse water quality (poor(V) and very poor(VI) grade) was observed for more reservoirs during autumn /winter season due to the decrease in water volume. Correspondingly, the trophic state was obtained as "Eutrophic" or "Hypertrophic" using the Korean trophic state index for most reservoirs. It was also revealed that significant contamination in sediments was not observed for selected 8 reservoirs considering water quality in each reservoir. The results in this study could be useful for the use of small/medium sized reservoirs as alternative water resources, tourism resources, inland fishery resources, renewable energy production sites, and anti-flooding reservoirs.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.7
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• pp.705-711
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• 2008

In case of the domestic condition, as the initiating from Sumjin River Dam, total 14 units of multipurpose dams had been constructed in 1965 for the roles of flood control, waterpower generation, irrigation, water supply, industrial water supply. In the case of such multipurpose dam, it produces electric energy by converting the potential energy utilizing its head and quantity of the water into kinetic energy. However, in this process, since during the time when the turbine connected to the hydraulic turbine dynamo revolves and there occurs a loud noise, it brings the physical, mental bad influences to those people also a decline of an effective working efficiency. On such point of view, after selection of various 16 measurement points, this study has measured and analyzed the travelling characteristics of noise generated at the hydraulic turbine dynamo in Daechung Dam, and also has evaluated the degree of indoor noise using the evaluation index such as PSIL, NC. As the result of noise-evaluation, in case of Daechung Dam, since the noise damage grade appears very seriously at various spaces, it is considering that its soundproof measure would be necessitated keenly. Also, it is considered that such data could be utilized as the valuable material hereafter for establishment of an efficient noise-reduction countermeasure and a comfortable working environment for the hydraulic turbine dynamo plant.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.4
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• pp.1151-1159
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• 2014

In this study, two global simple indices are used to investigate climate variability and change in observations. Land-Ocean Contrast (LOC) is an index of area-averaged surface temperature contrast between land and ocean. Meridional Temperature Gradient (MTG) is defined as the mean meridional temperature gradient in the Northern Hemisphere from mid to high latitude and sub-tropical zonal bands. These indices have direct or indirect effects on changing in atmospheric circulations and atmospheric moisture transport from north-south or east-west into East Asia (EA). In addition, warm season hydrometeorology in EA is highly associated with water supplies for coupled human and natural systems including drinking water, irrigation, hydropower generation as well as fisheries. Therefore, in this study, we developed an empirical separation approach for summer rainfall from typhoon and monsoon. An exploratory analysis was also conducted to identify the regional patterns of summer monsoon precipitation over the Korean peninsula within the context of changes in different types of temperature gradients. The results show significant and consistent changes in summer monsoon rainfall during the summer season (June-September) in South Korea.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.51 no.10
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• pp.839-852
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• 2018

The purpose of this study is to predict monthly agricultural reservoir storage by developing weather data-based Multiple Linear Regression Model (MLRM) with precipitation, maximum temperature, minimum temperature, average temperature, and average wind speed. Using Naïve-Bayes classification, total 1,559 nationwide reservoirs were classified into 30 clusters based on geomorphological specification (effective storage volume, irrigation area, watershed area, latitude, longitude and frequency of drought). For each cluster, the monthly MLRM was derived using 13 years (2002~2014) meteorological data by KMA (Korea Meteorological Administration) and reservoir storage rate data by KRC (Korea Rural Community). The MLRM for reservoir storage rate showed the determination coefficient ($R^2$) of 0.76, Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) of 0.73, and root mean square error (RMSE) of 8.33% respectively. The MLRM was evaluated for 2 years (2015~2016) using 3 months weather forecast data of GloSea5 (GS5) by KMA. The Reservoir Drought Index (RDI) that was represented by present and normal year reservoir storage rate showed that the ROC (Receiver Operating Characteristics) average hit rate was 0.80 using observed data and 0.73 using GS5 data in the MLRM. Using the results of this study, future reservoir storage rates can be predicted and used as decision-making data on stable future agricultural water supply.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.42 no.2
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• pp.260-269
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• 2009

Hwabuk Dam has been under construction to reduce flood damage in Nakdong River watershed and to supply stable water for middle area of Gyeongbuk Province. Therefore, fish investigation in up and downstream of the dam was conducted from 2004 to 2008 in order to determine any negative effect on fish community due to dam construction and to use as fundamental data for conserving species diversity and maintaining stream health. According to data analysis on water quality, temperature, dissolved oxygen, pH, suspended solids, and total E-coli had seasonal variation, but they did not significantly differ in sites. However, biological and chemical oxygen demand, chlorophyll-a, nitrogen, and phosphorus representing organic matter and nutrient concentration were higher in upper site and decreased to lower site so that they differed by site. Concentration of arsenic among the heavy metals was less than 0.05 mg $L^{-1}$, which is regulated for protection of human health in water quality standard, except for 0.092 mg $L^{-1}$ in June 2005. During the study period, the total number of fish caught from the 6 sites was 10,263 representing 7 families 19 species. Among them, dominant and subdominant species were Korean chub (Zacco koreanus, 62.5%) and Chinese minnow (Rhynchocypris oxycephalus, 10.6%) which inhabit mostly in mid and upper streams, Korea. Among the 19 species, Korean endemic species were 9 species (47.4%) including Korean slender gudgeon (Squalidus gracilis majimae), Korean dark sleeper (Odontobutis platycephala), and Korean shiner (Coreoleuciscus splendidus). There was several individuals of the $1^{st}$-class endangered species, Naktong nose loach (Koreocobitis nahtongensis), caught in 2005${\sim}$2007, and no introduced species of fish was found in entire sampling period. According to result of community analysis, dominance index decreased toward lower site, but diversity and richness indices increased toward lower site. The equation of length-weight relationship on the dominant species was TW=0.000003$(TL)^{3.2603}$. The parameter b in the equation was greater than 3.0 indicating good nutritional condition in the populations. Compared to populations of Korean chub in other streams, the population in Hwabuk Dam watershed had higher mean of condition factor by size indicating better growth rate. With fish fauna and multi-metric health assessment model in each sampling attempt, index of biotic integrity (IBI) was evaluated and it resulted mostly in good (26${\sim}$35) and excellent (36${\sim}$40) condition in all sites, and the mean of IBI was the highest in site 5. The results indicate that it is very important to study not only environmental impact assessment with fish composition but also stream health assessment in order to conserve healthy aquatic ecosystem.