• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.32 no.4
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• pp.489-499
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• 1999

This research investigated the applicapability of an improved algorithm to calculate the topographic index, ln($\alpha$/tan B), for the topography of Korea employing channel initiation threshold area(CIT) and an exponent for the gradient(H). hanjaechun subwatershed in Cheongdochun and Dongok subwatershed in Wichun test watershed were selected as study areas. The digital elevation models(DEM) of study areas have been made with the resolution from 10m to 100m. Application of CIT to the traditional algorithm provide reasonable computation method in considering channel pixel impact. Introduction of the gradient exponent(H) made it possible to obtain better flow convergence effect in concave topography comparing with the traditional multiple flow direction algorithm. The improved algorithm shows the capability to relax the overestimation problem of rising limb of hydrograph through reducing overestimated high value of topographic index.

• Journal of Wetlands Research
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• v.15 no.1
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• pp.115-125
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• 2013

This study established a methodology for the application of downscaling technique in a mountainous area having large spatial variations of rainfall and tried to estimate the change of rainfall characteristics in the future under climate change using the established method. The Namhan river basin, which is in the mountainous area of the Korean peninsula, has been chosen as the study area. Artificial Neural Network - Simple Kriging with varying local means (ANN-SKlm) has been built by combining artificial neural network, which is one of the general downscaling techniques, and SKlm technique, which can reflect the geomorphologic characteristics like elevation of the study area. The evaluation of SKlm technique was done by using the monthly rainfalls at six weather stations which KMA(Korea Meteorological Administration) is managing in the basin. The ANN-SKlm technique was compared with the Thiessen technique and ordinary kriging(OK) technique. According to the evaluation result of each technique the SKlm technique showed the best result.

• Water for future
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• v.49 no.4
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• pp.46-57
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• 2016

• Water for future
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• v.51 no.5
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• pp.39-46
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• 2018

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.69-69
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• 2020

수자원 확보 및 홍수 대응을 위해서는 정확한 강우정보를 바탕으로 한 효율적인 댐 운영이 필요하다. 그러나 댐이 위치한 지역은 산지지역으로 강우관측소 밀도의 지역적인 편차로 인해 지상 관측 강우자료 활용 시 강우 정보의 정확도 확보에 한계가 있다. 또한, 강우의 시·공간적 변동성 심화로 기존의 강우계만으로는 정확한 강우량 추정이 어려워 이를 홍수기 댐 운영의 기초정보로 활용 시 합리적 댐 운영에 한계가 있다. 댐 운영 시 강우 관측정보는 댐 유입량 산정을 위한 강우-유출해석 모형의 입력 자료로 활용되기 때문에 강우량 자료의 정확도 확보가 무엇보다 중요하나, 현재 댐 운영에 필요한 강우 관측정보로는 지상우량계 자료가 주로 활용되고 있어 이를 보완하고자 일반적으로 강우의 공간분포를 관측할 수 있는 고해상도 레이더 강우 정보가 활용되고 있다. 본 연구에서는 전력생산(발전) 및 용수공급, 홍수조절 기능을 고려하여 운영되고 있는 한국수력원자력(주)의 수력발전용댐(팔당, 의암, 춘천, 화천, 청평, 도암, 괴산, 섬진강, 보성강댐)에 활용할 수 있도록 환경부 합성레이더 자료를 바탕으로 레이더 강우정보를 산출하고, 레이더 강우의 정확도 향상을 위해 고도영향을 고려한 레이더 강우 보정기술을 개발하고자 한다. 적용한 기법은 강우장의 공간적 구조는 레이더 자료로 획득하고, 강우량은 강우계 관측정보를 합성하는 조건부합성기법을 기본으로 하며, 고도 영향을 고려할 수 있도록 강우분포장 생성 시 주변수를 강우로, 이차변수를 고도로 정의한 표준화된 정규공동크리깅을 활용한 기법이다. 본 연구를 통해 산출된 레이더 강우를 댐 유입 측면에서 기존의 보정기법과 비교하여 정확도를 검토하고, 댐 운영에 활용할 수 있도록 유역평균강우량 정보를 산출하고자 한다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.6 no.2
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• pp.79-88
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• 2019

In order to study the water quality status and its causal environmental factors, the water quality variables of chemical oxygen demand (COD), chlorophyll a (Chl a), Total phosphorus (TP), and total nitrogen (TN), the hydrogeomorphologic variables of water level fluctuation, total water storage, dam elevation, watershed area, and shoreline development index, and the land cover variables of forest, agricultural area, and urbanized area in the watershed were investigated in total 73 reservoirs with various operational purposes, water level fluctuation and geographical distribution in South Korea. The water quality was more eutrophic in the reservoirs of the more urbanized and agricultural area in the watershed, the low altitude, the narrow water level fluctuation, the narrowed watershed area, and the more circular shape. In terms of the purposes of reservoir operation, the reservoirs for agricultural irrigation were more eutrophic than the reservoirs for flood control. The results of the variable selection and path analysis showed that COD determined by Chl a and TP was directly affected by water level fluctuation and the shoreline development of the reservoirs. TP was directly affected by the urbanized area of the watershed which was related to the elevation of the reservoir. TP was also influenced by the water level fluctuation and the shoreline development. In conclusion, the eutrophication of the reservoirs in Korea would be influenced by the land use of the watershed, hydrological and geographical characteristics of the reservoir, water level fluctuation by the anthropogenic management according to the reservoir operation purpose, and the location of the reservoirs.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.43 no.1
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• pp.25-39
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• 2010

Recently, GIS softwares such as WMS, ArcHydro, and HyGIS which can calculate hydrological geographic parameters are popularized. These softwares have the functions to calculate various geographic parameters which are used in water resources from DEM (Digital Elevation Model). In this study, hydrological geographic parameters calculated by WMS and ArcHydro are compared and examined with them from HyGIS to evaluate the applicability of the parameters from HyGIS. Bochungcheon (Riv.), Wicheon (Riv.), Pyungchanggang (Riv.), Gyungancheon (Riv.), Naerincheon (Riv.), and Imjingang (Riv.) watersheds are selected for this study, and the shape of watershed, watershed area, watershed slope, the average slope of watershed, main stream length, main stream slope, maximum flow distance, and the slope of maximum flow distance are calculated to compare and examine the characteristics. Study results show that the average relative error of 7 geographic parameters from all the watersheds is 4.77 %, and all the watershed boundaries are very similar. So, all the geographic parameters calculated by each software show very similar value, and the geographic parameters calculated by HyGIS can be applied to water resources with WMS and ArcHydro which have been generally used.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.387-387
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• 2022

기존 홍수기시 댐 운영은 예측 강우와 실시간 관측 강우를 이용하여 댐 운영 모형을 수행하며, 예측 결과에 따라 의사결정 및 댐 운영을 실시하게 된다. 하지만 이 과정에서 반복적인 분석이 필요하며, 댐 운영 모형 수행자의 경험에 따라 예측 결과가 달라져서 반복작업에 대한 자동화, 모형 수행자에 따라 달라지지 않는 예측 결과의 일반화가 필요한 상황이다. 이에 댐 운영 모형에 AI 기법을 적용하여, 다양한 강우 상황에 따른 자동 예측 및 모형 결과의 일반화를 구현하고자 하였다. 이를 위해 수자원 분야에 적용된 국내외 129개 연구논문에서 사용된 딥러닝 기법의 활용성을 분석하였으며, 다양한 수자원 분야 AI 적용 사례 중에서 댐 운영 예측 모형에 적용한 사례는 없었지만 유사한 분야로는 장기 저수지 운영 예측과 댐 상·하류 수위, 유량 예측이 있었다. 수자원의 시계열 자료 활용을 위해서는 Long-Short Term Memory(LSTM) 기법의 적용 활용성이 높은 것으로 분석되었다. 댐 운영 모형에서 AI 적용은 2개 분야에서 진행하였다. 기존 강우관측소의 관측 강우를 활용하여 강우의 패턴분석을 수행하는 과정과, 강우에서 댐 유입량 산정시 매개변수 최적화 분야에 적용하였다. 강우 패턴분석에서는 유사한 표본끼리 묶음을 생성하는 K-means 클러스터링 알고리즘과 시계열 데이터의 유사도 분석 방법인 Dynamic Time Warping을 결합하여 적용하였다. 강우 패턴분석을 통해서 지점별로 월별, 태풍 및 장마기간에 가장 많이 관측되었던 강우 패턴을 제시하며, 이를 모형에서 직접적으로 활용할 수 있도록 구성하였다. 강우에서 댐 유입량을 산정시 활용되는 매개변수 최적화를 위해서는 3층의 Multi-Layer LSTM 기법과 경사하강법을 적용하였다. 매개변수 최적화에 적용되는 매개변수는 중권역별 8개이며, 매개변수 최적화 과정을 통해 산정되는 결과물은 실측값과 오차가 제일 적은 유량(유입량)이 된다. 댐 운영 모형에 AI 기법을 적용한 결과 기존 반복작업에 대한 자동화는 이뤘으며, 댐 운영에 따른 상·하류 제약사항 표출 기능을 추가하여 의사결정에 소요되는 시간도 많이 줄일 수 있었다. 하지만, 매개변수 최적화 부분에서 기존 댐운영 모형에 적용되어 있는 고전적인 매개변수 추정기법보다 추정시간이 오래 소요되며, 매개변수 추정결과의 일반화가 이뤄지지 않아 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.48 no.8
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• pp.685-693
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• 2015

We propose a method for deriving the relationship between channel width and discharge from remote sensing products. Stream widths at points distributed along a river network can be measured from high-resolution remote imagery. Further, corresponding drainage area for these points can be calculated using digital elevation models, making it possible to construct width-drainage area relation. On the other hand, the relationship between the flow discharge and the drainage area is obtained from historical data measured at ground stations. By coupling these two relationships, we can finally derive the width-discharge relationship which comprises an important component of downstream hydraulic geometry. The proposed method was tested for the Nakdong River and the Seomjin River, successfully capturing power-law exponents in the width-discharge relationships reported in earlier studies. The proposed approach can serve as an alternative for obtaining the hydraulic geometry relationship under the limits of ground data.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.345-349
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• 2007

삽교천 홍수예보시스템은 1999년에 개발되어 현재까지 운영되고 있으나, 개발 이후 유역특성의 변화를 반영한 모형 개선이 이루어지지 않았고, 삽교천 하구둑의 영향을 고려한 모형은 개발되어 있지 않은 실정이다. 이 지역 중에서 특히 천안/아산지역은 급격한 인구증가와 산업화 및 도시화에 의해 면적당 자산의 고도화가 증가하며, 이에 따라 홍수시 피해잠재능은 점점 증가하고 있는 상황이다. 홍수예보 정확도 향상을 위하여 삽교천 유역내 수위관측소 증설에 따른 소유역을 재분할하여 유역특성변화에 따른 수문학적 모형을 재구축하였다. 따라서, 삽교천유역에 신설 및 T/M화된 수문관측소에 대한 소유역 분할과 저류함수법을 이용하기 위한 저류상수를 산정하기위해 기존의 일반 종이지도로 제작된 지형도(1:50,000), 녹지자연도, 지질도, 개략토양도 등을 이용하는 대신 수치지도를 이용하여 저류상수를 산정하였다. 변화된 유역 조건을 가지고 삽교천 유역의 전체 유역 및 하도유출계산을 수행한 후, 측정 결과가 있는 지점의 수문곡선과 비교하여 모형상수가 적절히 산정되었는지 검토하고, 개선된 모형상수를 제시하였다. 또한 홍수예보지점인 원평지점의 선행예보시간을 확보하기 위하여 원평지점 상류의 예당저수지 방류량과 원평지점 수위간의 통계학적모형을 구축하였고, 2시간 이상의 선행예보시간을 확보하였다.