• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.284-288
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• 2008

레이더 강우의 편의 추정은 근본적으로 레이더 강우의 평균과 참값으로 가정되는 우량계 강우의 평균과의 차이를 결정하는 문제이다. 두 관측치의 차이를 정확히 결정하기 위해서는 두 관측치의 차이에 대한 분산이 매우 작아야 하며, 따라서 비교되는 관측치의 수가 충분히 확보되어야 한다. 즉, 이 문제는 두 관측치의 차이에 대한 분산의 규모를 주어진 조건에 맞추기 위해 필요한 우량계의 수를 결정하는 것이 된다. 본 연구에는 특히 일부 지역에만 우량계의 설치가 가능한 경우를 대상으로 하고자 한다. 이는 임진강 유역에 대해 강우레이더를 운영하는 경우에 해당하는 문제이며, 또한 바다와 접한 지역에서 레이더를 설치 운영할 경우에도 발생하는 문제이다. 본 연구에서는 임진강 유역을 대상으로 하였으며, 전체 유역의 약 1/3정도인 하류유역에서만 우량계 자료가 가용한 경우와 전체 유역에 대해 우량계 강우가 가용한 경우의 차이를 비교하였다. 이러한 분석결과를 토대로 임진강 유역 전체 지역에 고르게 우량계가 분포할 경우의 관측정도를 얻기 위한 하류유역의 우량계 밀도를 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1951-1955
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• 2010

우량관측용으로 사용되고 있는 강우량계는 전도형, 저수형, 로드셀형, 중량식 등이 있으며 이 중 측정과 신호의 처리가 간편한 전도형 우량계가 널리 사용되고 있다. 우량관측은 목적에 따라 기상청은 0.5 mm 급 전도형 우량계를 주로 사용하고 있으며, 국토해양부에서는 1 mm 급 전도형 우량계를 주로 사용하고 있다. 본 연구에서는 강우량 증가 및 강우강도에 따른 0.5 mm 및 1 mm 급 전도형 우량계의 측정값을 분석하여 실제값과 얼마의 오차를 보이는지 그 특성을 비교 분석하였다. 이 실험은 수문조사기기 검정대행기관인 유량조사사업단에서 우량계 검정에 사용하고 있는 강우량 검정용 기준기를 이용하여 10~20 mm 강우량 및 20~100 mm/h의 강우강도 변화에 따라 0.5 mm 및 1 mm 급 전도형 우량계의 측정값을 비교하여 각 우량계에 대한 특성을 분석하였다. 본 연구는 향후 실제 강우에 대한 같은 특성 분석 연구를 통해 이 결과를 확인 및 보완하는 연구를 진행할 예정이다.

• Proceedings of The Korean Society of Agricultural and Forest Meteorology Conference
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• 2001.06a
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• pp.117-118
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• 2001

우량계의 개발은 1441년 세종대왕 때 개발되어 관측을 시작한 이후 다양한 형태의 우량계가 개발되어 사용되고 있다. 이들 우량계 중 0.5mm급의 전도형 우량계가 자동관측용으로 가장 많이 사용되고 있다. 그 이유로는 간단한 구조와 저렴한 가격, 사용되는 신호가 자동관측에 아주 용이하다는 점이다.(중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.1801-1802
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• 2006

강우량계는 기상관측 장비중 비가 온 양을 측정하기 위한 장비로 전도형, 저수형, 중량형, 로드셀형 등 다양한 종류의 강우량계가 있다. 전도형 우량계의 경우 단순한 측정방법 및 유지보수의 용이성, 접점방식에 의한 신호의 디지털화 적용성이 우수하기 때문에 가장 널리 사용되고 있다. 전도형 우량계는 분해능에 따라 0.1mm, 0.2mm, 0.5mm, 그리고 1.0mm급으로 분류며, 저수지 관리를 위해 사용되고 있는 우량계는 1.0mm 급을 주로 사용하고 있으며, 보다 정밀하게 측정하기 위하여 0.5mm 급 우량계도 사용하고 있다. 이러한 전도형 우량계의 정확도를 검정하기 위한 방법으로 수자원연구원에 질량측정에 의한 검 교정을 할 수 있는 표준교정시스템이 구축되어 있으며, 이 시스템을 이용하여 0.5mm 및 1.0mm 전도형 우량계에 대하여 강우강도를 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200 mm/h로 가변하면서 강우강도의 변화에 따른 분해능이 다른 우량계의 오차특성을 비교 분석하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.302-303
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• 2007

수문관측용으로 사용되는 강우량계는 측정의 편의성과 강인성의 장점 때문에 대부분 전도형 우량계를 사용하고 있다. 한국수자원공사에서는 약 160여개의 우량국을 관리하고 있으며, 2006년도 교정주기가 도래한 우량계 16개 및 특성 분석이 필요한 우량계 4개 등 총 20개에 대하여 한국수자원공사 수자원연구원에서 개발한 전도형 우량계 표준교정시스템을 이용하여 교정을 실시하였다. 우량계의 교정결과 버켓의 평균값이 기준값 1 mm에 대하여 0.95$\sim$1.04mm까지 다양하게 측정되었으나, 모두 기준인 $\pm$5 %를 만족하는 것으로 나타났으며, 전도형 우량계는 강우강도가 강할수록 측정되는 강우량이 많아지는 특성을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.29-31
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• 2004

현재까지 진행된 연구는 새로운 검정 장비를 이용하여 개발된 우량 측정 메카니즘을 검정하였다. 그리고 중량식 우량계를 별도 제작하여 야외에서 정확한 우량 비교 검정을 위해 일본 쯔쿠바 대학 TERC노장에 설치하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 장기간 로드셀의 특성을 조사한 결과 장시간에 안정성이 입증되어 다양한 측정 장비 개발에 사용 가능함이 밝혀졌다. 새로운 검정 장비는 1 분 간격으로 정확한 강우량을 측정 할 수 있어 높은 분해능의 우량계를 검정할 수 있는 새로운 방안을 제시하였다. 본 연구의 가장 중요한 목표인 0.01 mm 급 우량 측정 메카니즘을 완성하였으며, 전도형 우량계가 가지고 있는 분해능 한계와 중량식 우량계가 갖는 배수의 문제점을 극복하였다 그리고 현업, 도시 수문, 토목 등의 여러 분야에서 요구하는 실시간 강우강도 관측 과 정확한 우량 측정이 가능한 우량계를 제작 할 수 있게 되었다. 본 연구에서 개발된 Lee-A type 우량계에 사용하는 접점신호와 로드셀의 중량 신호는 기존의 자동관측장비에 완벽한 호환성이 있어 적용에 문제점이 없다. 국내에서도 장비 개발이 충분히 될 수 있음을 알 수 있었으며, 새로운 장비 개발에 대한 가능성을 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.30-30
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• 2015

유역에 내린 강우의 총량은 홍수나 갈수 측면에서 매우 중요하다. 점 강우량에 의해 측정된 강우량을 이용하여 유역 총강우량으로 환산하는 과정에 많은 오차가 포함되어 있다. 선행연구에 따르면, 우량계를 통한 강우관측에서 언더캐치(undercatch)에 의한 계통오차는 일반적으로 5~16%, 우연오차는 약 5%가 발생된다고 보고하였으며, 점 우량계 자료를 내삽하여 공간자료로 변환할 경우 0.1km 규모에서 표준오차가 4~14%, 1km 규모에서는 33~45%, 10km 규모에서는 약 65% 정도 발생된다고 한다. 이러한 우량계 관측오차 및 강우자료 처리과정에서 발생되는 오차는 유역의 유출량 계산에 영향을 주어 홍수예보 정확도를 크게 떨어뜨릴 수 있다. 우리나라에서는 지금까지 유역 총강우량 산정 측면에서 지점강우량의 불확실성에 대한 연구가 많이 이루어지지 못하였다. 본 연구에서는 우리나라에서 주로 사용되고 있는 전도형 우량계를 이용하여 소규모 구역에서 관측되는 강우관측의 불확실성을 분석하고자 하였다. 연구에 사용된 우량계는 0.5mm 급 표준 전도형 우량계로 정밀도는 시간당 1~100mm 기준으로 ${\pm}1%$를 기록하여 기상검정규격인 ${\pm}3%$를 만족하고 있다. 이 우량계는 한국건설기술연구원 안동하천실험센터 내에 장애물이 없는 평지에 60m 간격으로 총 6대($2{\times}3$)를 설치하여 2014년 7월 11일부터 9월 2일까지 54일간 관측을 수행하였다. 관측기간 동안 2대의 우량계가 수일동안 강우가 기록되지 않아서 분석에서 제외하였다. 우량계 상호 간의 누적강우량(54일간)을 비교한 결과 2.5~25.5mm의 차이를 나타냈다. 강우강도별 강우량 합계를 비교한 결과 시간당 1mm 이상에서는 약 1%의 차이가 났으며, 시간당 15mm 이상에서는 7.4%의 차이를 나타내어 강도가 큰 강우사상에서 우량계 간의 관측오차가 더 크게 나타났다. 또한 우량계 상호 간의 상관계수를 분석한 결과, 우량계 간의 거리가 가까울수록 그리고 누적시간이 길수록 상관계수는 커지는 것을 확인할 수 있었다. 도출된 결과를 토대로 하면 앞서 언급한 바와 같이 점 우량계 자료를 내삽하거나 유역 또는 계산격자의 대푯값으로 사용하여 1시간 이하 단위로 유출모의를 할 경우 심각한 오차를 발생시킬 수 있음을 시사한다. 보다 신뢰성 있는 홍수예보와 효율적인 유역관리를 위해서는 점 중심의 강우 관측이 아닌 면적 우량에 대한 관측이 이루어져야 하며 이를 위한 기술의 개발이 필요하다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.174-174
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• 2011

강우의 공간적 변동성을 파악하기 어려운 우량계 관측방법의 한계를 극복하기 위한 방법으로 레이더를 이용한 강우관측이 주목받고 있다. 레이더는 실시간으로 넓은 지역의 강우 현황을 파악하는 것이 가능하므로 강우 예측에 있어 매우 큰 장점을 갖는다. 그러나 레이더를 통해 관측된 강우는 실제값을 의미하지는 않는 것이 사실이다. 이에 본 연구에서는 레이더 및 우량계 강우자료가 대수정규분포를 따른다고 가정하는 경우의 편의보정 문제를 살펴보았다. 이를 위해 대수정규분포를 따르는 자료에 대한 평균값, 중앙값 및 최빈값에 대한 회귀선을 유도하여 검토하였다. 본 연구에서는 2003년에 발생한 태풍 매미로 인해 발생한 강우 사상이 대상 호우사상으로 적용되었으며, 이에 대한 강우자료는 관악산 레이더 강우 자료와 레이더의 관측 반경 내 존재하는 국토해양부 산하 127개 우량계 시강우 자료이다. 그 결과, 독립변수로 사용된 강우자료에 따라 그 차이가 매우 큰 것으로 나타났다. 독립변수로 레이더 강우를 사용한 경우에는 G/R 보정된 레이더 강우의 과소추정 문제가 나타날 것으로 보인다. 반대로 우량계 강우를 독립변수로 한 회귀선에서는 레이더 강우의 보정결과가 어떻게 나타날지는 뚜렷하지 않다. 따라서 위와 같은 회귀선을 통해 보정한 레이더 강우의 검토가 추가적으로 필요할 것으로 보인다. 그러나 이 경우에서는 독립변수로 레이더 강우를 사용한 경우에서 나타나는 레이더 강우의 과소추정 문제가 어느 정도 극복될 것으로 보인다. 아울러 일반적으로 적용되고 G/R 보정계수에 대한 검토 및 이에 대한 비교가 또한 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.80-80
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• 2018

겨울철 대설 현상에 따른 도로 결빙과 항공기 운항 지연, 비닐하우스 및 가건물 붕괴와 같은 피해가 증가함에 따라 대처방안을 마련하는 일이 중요시 되고 있다. 이를 위해 정확한 적설 정보가 근본적으로 필요하지만, 문제는 적설량을 정량적으로 관측하는 일이 간단하지 않다는 점이다. 최근에는 무게식 우량계를 이용한 적설 관측이 수행되고 있지만, 강설량이 많을 경우 우량계가 눈에 덮이는 캐핑(capping) 현상으로 인해 제대로 관측하기 어려운 문제가 있다. 본 연구에서는 무게식 우량계의 이러한 한계를 보완하고 자료의 활용성을 높이기 위해 광학우적계(Parsivel)로 관측된 강설입자정보를 이용하여 적설량을 보정하는 방법을 제안하였다. 무게식 우량계 자료는 대관령 구름물리선도센터에 설치되어 있는 플루비오(Pluvio)의 적설 관측 자료를 이용하였다. 먼저, 관측된 플루비오 자료에서 단위 시간동안의 신적설을 산정한 후 과도한 관측값과 같은 노이즈를 제거하였다. 또한 플루비오와 동일 기간에 관측된 광학우적계 자료에 대해 강설 입자가 $10/m^3$ 초과로 나타나는 사상을 강수 기간으로 결정하고 두 자료가 모두 '0'인 경우 무강수로 나타냈다. 그 결과 강수 입자가 관측된 적설 기간에 플루비오가 우수하게 강설 사상을 관측하고 있음을 확인하였고, 부적합한 자료를 보정할 수 있었다. 이러한 방법으로 적설 자료를 개선할 경우 향후 레이더를 이용한 공간적 강설 추정의 정확도를 크게 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.42 no.6
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• pp.493-503
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• 2009

Estimation of the mean-field bias of radar rainfall is to determine the difference between the areal means of radar and rain gauge rainfall, where the rain gauge rainfall is assumed to be the truth. To exactly determine this bias, the variance of the difference between two observations must be small enough, thus, enough number of observations is indispensible. So, the problem becomes to determine the number of rain gauges to satisfy the level of variance of the difference between two observations. Especially, this study focuses on the case when the rain gauges are disproportionate spatially. This is the problem for the Ganghwa rain radar for the observation of rainfall within the Imjin river basin and the same problem also occurs when a radar is located in between land and ocean. This study considered the Imjin river basin, and compared two cases when rain gauges are available only within the downstream part, about one third of the whole basin, and over the whole basin. Based on the results derived, the rain gauge density within the downstream part of the Imjin river basin was proposed to secure the same accuracy obtained when the rain gauges are available over the whole Imjin river basin.